RU2235690C2

RU2235690C2 - Magnetic petroleum treatment apparatus

Info

Publication number: RU2235690C2
Application number: RU2002128996/15A
Authority: RU
Inventors: В.И. Бородин (RU); В.И. Бородин; А.В. Зинин (RU); А.В. Зинин; Е.Н. Тарасов (RU); Е.Н. Тарасов; А.Д. Хрущев (RU); А.Д. Хрущев
Original assignee: ООО "НПП" Лантан-1"
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2004-09-10

Abstract

FIELD: petroleum processing.

SUBSTANCE: objective of invention is to prevent asphalt-resin-paraffin deposits in tubing. Apparatus contains at least two annular magnets, each being made from two radially and oppositely magnetized semirings. Semirings with the same magnetization direction in adjacent rings are turned relative to each other at an angle of 90 to 180 degrees and semirings of each magnetic ring are installed with their inside surfaces tightly to ferromagnetic pump rod and are attached to it.

EFFECT: increased magnetic treatment efficiency.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтепромышленности, в частности к устройствам для магнитной обработки нефти с целью предотвращения асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) в насосно-компрессорных трубах (НКТ), а также для снижения коррозионной активности добываемой нефти.The invention relates to the oil industry, in particular to devices for magnetic oil processing in order to prevent asphalt-resin-paraffin deposits (AFS) in tubing (tubing), as well as to reduce the corrosion activity of oil produced.

Известен ряд устройств [1-3] для магнитной обработки жидкости, включающих ферромагнитный корпус и размещенные внутри него по пути тока жидкости постоянные магниты с различными конструкциями их магнитных систем и способов крепления. Омагничивание жидкости происходит при ее прохождении в магнитном поле, создаваемом магнитной системой.A number of devices [1-3] for magnetic fluid processing are known, including a ferromagnetic casing and permanent magnets placed inside it along the fluid flow path with various designs of their magnetic systems and mounting methods. Magnetization of a liquid occurs when it passes in a magnetic field created by a magnetic system.

Главный недостаток этих устройств - снижение проходного отверстия НКТ и невозможность использования их при наличии в трубе насосной штанги.The main disadvantage of these devices is the reduction in the bore of the tubing and the inability to use them if there is a pump rod in the pipe.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности является устройство для магнитной обработки жидкости, выбранное в качестве прототипа, содержащее корпус, выполненный в виде трубопровода, размещенный аксиально внутри корпуса с образованием рабочего канала ферромагнитный стержень и магнитную систему, выполненную в виде блоков постоянных магнитов, закрепленных на ферромагнитном стержне, постоянные магниты каждого блока закреплены на ферромагнитном стержне с образованием кольца и ориентированы одноименными полюсами к поверхности ферромагнитного стержня, снаружи каждый блок постоянных магнитов охвачен монолитным кожухом из немагнитного материала, выполненным в форме веретена, причем постоянные магниты размещены в части кожуха, имеющей максимальный диаметр, а заостренный торец кожуха ориентирован навстречу потоку жидкости в рабочем канале, при этом со стороны каждого торца блока постоянных магнитов на ферромагнитном стержне установлены цилиндрические немагнитные монолитные втулки, выполненные с винтовыми каналами на внешней боковой поверхности. В качестве ферромагнитного стержня может быть взята насосная штанга [4].Closest to the proposed technical solution according to the technical essence is a device for magnetic fluid processing, selected as a prototype, comprising a housing made in the form of a pipeline placed axially inside the housing with the formation of a working channel, a ferromagnetic rod and a magnetic system made in the form of blocks of permanent magnets, fixed on a ferromagnetic rod, permanent magnets of each block are fixed on a ferromagnetic rod to form a ring and oriented by the same name at the poles to the surface of the ferromagnetic rod, on the outside each block of permanent magnets is surrounded by a monolithic casing of non-magnetic material made in the form of a spindle, and the permanent magnets are placed in the part of the casing having a maximum diameter, and the pointed end of the casing is oriented towards the fluid flow in the working channel, while from each side of the block of permanent magnets on a ferromagnetic rod mounted cylindrical non-magnetic monolithic bushings made with screw channels on the outer side surface. As a ferromagnetic rod can be taken pump rod [4].

Недостатками указанного устройства являются недостаточная эффективность магнитной системы и его сложность. Образованные из пластинчатых постоянных магнитов радиально намагниченные кольца не являются эффективными для создания магнитного поля, ортогонального потоку жидкости.The disadvantages of this device are the lack of effectiveness of the magnetic system and its complexity. Radially magnetized rings formed from plate permanent magnets are not effective for creating a magnetic field orthogonal to the fluid flow.

Как показывает практика магнитной обработки нефти, наиболее эффективными как по коэффициенту использования постоянных магнитов для создания максимального магнитного поля, его градиента, так и по положительному эффекту магнитной обработки нефти являются знакопеременные магнитные поля, ортогональные направлению потока нефти [5].As the practice of magnetic oil processing shows, the most effective both in the coefficient of use of permanent magnets to create the maximum magnetic field, its gradient, and in the positive effect of magnetic oil processing are alternating magnetic fields orthogonal to the direction of oil flow [5].

В выбранном прототипе использованы пластинчатые магниты для образования радиально намагниченных колец. При этом большая доля магнитного потока радиально намагниченного кольца, надетого на ферромагнитную штангу, замыкается внутри штанги и выключается из рабочего потока, значительная часть магнитного потока формирует аксиальные поля вблизи кольца, а оставшаяся часть потока - ортогональные к оси штанги малые составляющие магнитного поля, особенно вблизи внешней трубы устройства. Таким образом, - это устройство с малым коэффициентом использования постоянных магнитов и неэффективно для магнитной обработки жидкостей из-за направлений магнитных полей в рабочем объеме.In the selected prototype, plate magnets are used to form radially magnetized rings. In this case, a large fraction of the magnetic flux of the radially magnetized ring worn on the ferromagnetic rod closes inside the rod and turns off from the working flow, a significant part of the magnetic flux forms axial fields near the ring, and the remaining part of the flux is small components of the magnetic field orthogonal to the axis of the rod, especially near external pipe device. Thus, it is a device with a low coefficient of use of permanent magnets and is ineffective for magnetic processing of liquids due to the directions of magnetic fields in the working volume.

Основной технической задачей предложенного устройства является повышение эффективности магнитной обработки нефти и упрощение конструкции изделия.The main technical task of the proposed device is to increase the efficiency of magnetic oil processing and simplify the design of the product.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для магнитной обработки нефти, содержащем ферромагнитную насосную штангу и не менее двух кольцевых магнитов, установленных и закрепленных вплотную к ней своими внутренними поверхностями, каждый кольцевой магнит выполнен из двух полуколец, намагниченных радиально противоположно, а полукольца одного направления намагниченности в соседних кольцах повернуты относительно друг друга на угол от 90 до 180 градусов.The problem is solved in that in a device for magnetic oil processing, containing a ferromagnetic pump rod and at least two ring magnets mounted and secured close to it with their inner surfaces, each ring magnet is made of two half rings magnetized radially opposite, and the half rings in one direction The magnetizations in adjacent rings are rotated relative to each other by an angle of 90 to 180 degrees.

На фиг.1 показан продольный разрез предлагаемого устройства внутри НКТ.Figure 1 shows a longitudinal section of the proposed device inside the tubing.

На фиг.2 - сечение А-А.Figure 2 is a section aa.

Устройство состоит из ферромагнитной штанги 1 и кольцевых магнитов 2, каждый из которых образован двумя полукольцами 3, намагниченными радиально противоположно.The device consists of a ferromagnetic rod 1 and ring magnets 2, each of which is formed by two half rings 3, magnetized radially opposite.

Полукольца каждого магнитного кольца имеют внутренний диаметр, совпадающий с диаметром насосной штанги, установлены своими внутренними поверхностями вплотную к ферромагнитной штанге и закреплены на ней, например, путем заливки компаундом 4 или заливки их в корпусе скребков, устанавливаемых на насосной штанге для очистки поверхности НКТ от асфальтосмолопарафиновых отложений.The half rings of each magnetic ring have an inner diameter that matches the diameter of the pump rod, are mounted on their inner surfaces close to the ferromagnetic rod and are fixed on it, for example, by pouring with compound 4 or pouring them into the body of the scrapers installed on the pump rod to clean the tubing surface from asphalt-resin-paraffin deposits.

Внешний диаметр кольцевых магнитов не превышает диаметра муфт, соединяющих насосные штанги.The outer diameter of the ring magnets does not exceed the diameter of the couplings connecting the sucker rods.

Насосная штанга с кольцевыми магнитами располагается внутри колонны насосно-компрессорных труб 5.The pump rod with ring magnets is located inside the tubing string 5.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Между стенками насосно-компрессорной трубы и насосной штангой в месте установки магнитных колец образуются магнитные поля со значительным градиентом магнитной индукции как поперек, так и вдоль потока нефти. Направление магнитных полей в соседних кольцах на фиг.1 противоположно друг другу.Between the walls of the tubing and the sucker rod at the place of installation of the magnetic rings, magnetic fields are formed with a significant gradient of magnetic induction both across and along the oil flow. The direction of the magnetic fields in adjacent rings in figure 1 is opposite to each other.

При такой конструкции магнитной системы для прохождения и омагничивания нефти используется все пространство внутри НКТ за исключением площади поперечного сечения муфты насосной штанги, т.е установка предлагаемого устройства для магнитной обработки нефти не уменьшает проходное отверстие НКТ с насосной штангой.With this design of the magnetic system for the passage and magnetization of oil, all the space inside the tubing is used with the exception of the cross-sectional area of the coupling of the pump rod, i.e. the installation of the proposed device for magnetic oil processing does not reduce the passage opening of the tubing with the pump rod.

Проведенные разработки, изготовление, монтаж и эксплуатационные испытания опытных образцов на нефтедобывающих установках показали их высокую эффективность при упрощении конструкции изделия.Conducted development, manufacturing, installation and operational testing of prototypes in oil production plants have shown their high efficiency while simplifying the design of the product.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. RU 2091323, кл. С 02 F 1/48, 1997.1. RU 2091323, class C 02 F 1/48, 1997.

2. RU 2092446, кл. С 02 F 1/48, 1997.2. RU 2092446, class C 02 F 1/48, 1997.

3. RU 2133710, кл. С 02 F 1/48, 1999.3. RU 2133710, cl. C 02 F 1/48, 1999.

4. RU 2180894, кл. С 02 F 1/48, 2002.4. RU 2180894, cl. C 02 F 1/48, 2002.

5. Инюшин Н.В., Ишемгужин Е.И. и др. Аппараты для магнитной обработки жидкостей. Москва. Недра. 2001 г., стр.125-126.5. Inyushin N.V., Ishemguzhin E.I. and other devices for magnetic processing of liquids. Moscow. Bosom. 2001, pp. 125-126.

Claims

1. A device for magnetic oil processing, containing a ferromagnetic pump rod and at least two ring magnets mounted close to it with their internal surfaces, characterized in that each ring magnet is made of two half rings magnetized radially opposite, and half rings of the same direction of magnetization in neighboring the rings are rotated relative to each other at an angle of 90 to 180 °.

2. The device according to claim 1, characterized in that the ring magnets are filled in the body of the scrapers installed on the pump rod to clean the surface of the tubing from asphalt resin and paraffin deposits, and are one with it.