RU2397957C1 - Device for magnetoacoustic treatment of water systems for various technological purposes, mainly oil-field waste water and well acidification reagents - Google Patents
Device for magnetoacoustic treatment of water systems for various technological purposes, mainly oil-field waste water and well acidification reagents Download PDFInfo
- Publication number
- RU2397957C1 RU2397957C1 RU2008152851/15A RU2008152851A RU2397957C1 RU 2397957 C1 RU2397957 C1 RU 2397957C1 RU 2008152851/15 A RU2008152851/15 A RU 2008152851/15A RU 2008152851 A RU2008152851 A RU 2008152851A RU 2397957 C1 RU2397957 C1 RU 2397957C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic apparatus
- magnetic
- pipe
- treatment
- emitter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки и активизации текучих водных систем, например нефтепромысловых сточных вод, и может быть использовано в нефтедобывающей, горнодобывающей, нефтеперерабатывающей и химической промышленности для комплексной обработки жидкости (с целью активизации, снижения коррозионной активности и гомогенизации) с любым содержанием мехпримесей, причем особенно эффективно в процессах, связанных с эмульгированием и диспергированием примесей, например, в системах подготовки и транспорта сточной воды.The invention relates to the field of processing and activation of fluid water systems, for example, oil wastewater, and can be used in the oil, mining, oil refining and chemical industries for the integrated treatment of liquids (with the aim of activating, reducing corrosion activity and homogenization) with any content of solids, and It is especially effective in processes related to emulsification and dispersion of impurities, for example, in wastewater treatment and transport systems.
В нефтяной промышленности изобретение также может быть использовано при кислотной обработке призабойной зоны пласта как добывающих, так и нагнетательных скважин и при промывке скважин водой. Установка применима как для магнитоакустической обработки рабочего агента в скважинах системы поддержания пластового давления (ППД), так и в скважинах, сбрасывающих сточную воду.In the oil industry, the invention can also be used in the acid treatment of the bottom-hole formation zone of both producing and injection wells and when washing wells with water. The installation is applicable both for magnetoacoustic treatment of the working agent in the wells of the reservoir pressure maintenance system (RPM), and in wells that discharge wastewater.
Изобретение также может быть использовано в теплоэнергетике, например в водоснабжении для предотвращения накипеобразования, на водоочистных сооружениях предприятий пищевой, текстильной, химической и других отраслей промышленности.The invention can also be used in the power system, for example, in water supply to prevent scale formation, in water treatment plants of food, textile, chemical and other industries.
Известно устройство для магнитной обработки жидкости проточного типа по патенту РФ №2127708, кл. C02F 1/50, от 1995 г., содержащее в своем составе ферромагнитную трубу, выполняющую роль корпуса устройства, по которой протекает поток обрабатываемой водной системы, и охваченный герметично кожухом магнитный блок из постоянных магнитов с аксиальным магнитным полем в рабочем канале, установленный на указанной трубе и обеспечивающий омагничивание протекающей по указанной трубе водной системы.A device for magnetic processing of fluid of a flowing type according to the patent of the Russian Federation No. 2127708, class. C02F 1/50, dated 1995, containing a ferromagnetic pipe acting as a device body through which the flow of the treated water system flows, and a magnetic block of permanent magnets covered by a hermetically sealed casing with an axial magnetic field in the working channel mounted on the specified channel pipe and providing magnetization flowing through the specified pipe of the water system.
Недостатком омагничивания водной системы указанным известным устройством является низкая эффективность магнитной обработки. Это обусловлено тем, что водная система - жидкость, проходящая по рабочему каналу ферромагнитной трубы и находящаяся в магнитном поле устройства, имеет небольшой градиент скорости (по радиусу трубы), а значит, при этом не обеспечивается высокая эффективность магнитной обработки жидкости. Также низкая эффективность омагничивания жидкости объясняется тем, что в обрабатываемой магнитным полем жидкости (водной системе) находится недостаточно большое количество носителей заряда, которое определяется лишь естественным количеством мехпримесей, пузырьков газа и т.д. А как известно, именно перераспределением поверхностного заряда микропримесей и обеспечивается изменение структуры жидкости.The disadvantage of magnetization of the water system of the specified known device is the low efficiency of magnetic processing. This is due to the fact that the water system - the liquid passing through the working channel of the ferromagnetic pipe and located in the magnetic field of the device, has a small velocity gradient (along the radius of the pipe), which means that the high efficiency of magnetic processing of the liquid is not provided. Also, the low efficiency of fluid magnetization is explained by the fact that in the fluid processed by the magnetic field (water system) there is not a large enough number of charge carriers, which is determined only by the natural amount of solids, gas bubbles, etc. And as you know, it is the redistribution of the surface charge of microimpurities that ensures a change in the structure of the liquid.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для магнитоакустической обработки водной системы технологического назначения - бурового раствора (Патент РФ №2255199, Кл. E21B 21/06, от 2003 г.). Устройство включает магнитный аппарат проточного типа и ультразвуковой излучатель, установленный перед магнитным аппаратом по ходу протекания бурового раствора. При этом указанный магнитный аппарат выполнен в виде П-образных постоянных магнитов и размещен снаружи полихлорвиниловой трубы, предназначенной для пропускания бурового раствора, а внутри указанной трубы установлены отражатели и ультразвуковой излучатель. Ультразвуковой излучатель установлен перед постоянными магнитами.The closest in technical essence to the proposed invention is a device for magnetoacoustic treatment of an aqueous system for technological purposes - drilling mud (RF Patent No. 2255199, CL. E21B 21/06, from 2003). The device includes a flow type magnetic apparatus and an ultrasonic emitter installed in front of the magnetic apparatus along the course of the drilling fluid. Moreover, the specified magnetic apparatus is made in the form of U-shaped permanent magnets and placed outside the polyvinyl chloride pipe, designed to pass the drilling fluid, and reflectors and an ultrasonic emitter are installed inside the specified pipe. An ultrasonic emitter is mounted in front of the permanent magnets.
Недостатками этого известного устройства является то, что в качестве источника звука используется ультразвуковой излучатель. Использование ультразвука приводит лишь к локальной обработке водной системы - бурового раствора, т.е. не всего объема жидкости, поступающего в последующем в магнитный аппарат для обработки. С целью усиления эффекта звукового воздействия на буровой раствор в известном устройстве использованы отражатели, что еще более ухудшает эффективность обработки жидкости, но уже магнитным полем. Наличие отражателей приводит к тому, что вблизи отражателя формируется застойная зона (это крайне существенно в случае вязких жидкостей), в которой практически не происходит обмена жидкости с основным потоком. Учитывая, что максимальное значение напряженности магнитного поля приходится на пристеночную область трубы, то становится ясным, что в результате застойных явлений обработка бурового раствора магнитным полем происходит лишь в наиболее слабой, центральной области, магнитного аппарата. Указанные явления существенно снижают эффективность обработки водной системы известным устройством.The disadvantages of this known device is that an ultrasonic emitter is used as a sound source. The use of ultrasound only leads to local treatment of the aqueous system - the drilling fluid, i.e. not the entire volume of fluid that subsequently enters the magnetic apparatus for processing. In order to enhance the effect of sound effects on the drilling fluid, reflectors are used in the known device, which further worsens the efficiency of processing the fluid, but with a magnetic field. The presence of reflectors leads to the formation of a stagnant zone near the reflector (this is extremely important in the case of viscous fluids), in which there is practically no exchange of fluid with the main stream. Given that the maximum value of the magnetic field intensity falls on the wall region of the pipe, it becomes clear that as a result of stagnation, the treatment of the drilling fluid with a magnetic field occurs only in the weakest, central region of the magnetic apparatus. These phenomena significantly reduce the processing efficiency of the water system of the known device.
Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в повышении эффективности обработки водной системы, путем улучшения ее технологически требуемых свойств за счет обеспечения ее движения тонким слоем в области с максимальным значением напряженности магнитного поля по винтовой линии вдоль стенки трубы магнитного аппарата и увеличения градиента ее скорости в магнитном поле аппарата, при одновременном создании мощных пульсаций скорости водной системы и по длине рабочего канала магнитного аппарата, за счет образования и последующего схлопывания газовой полости, образующейся как в центральном цилиндрическом канале вихревой камеры излучателя, так и частично в рабочем канале магнитного аппарата.The technical result achieved by the present invention is to increase the processing efficiency of the water system by improving its technologically required properties by ensuring its movement in a thin layer in the region with a maximum value of the magnetic field along the helix along the pipe wall of the magnetic apparatus and increasing the gradient of its speed in the magnetic field of the apparatus, while creating powerful pulsations of the speed of the water system and along the length of the working channel of the magnetic apparatus, due to the image and subsequent collapse of the gas cavity formed both in the central cylindrical channel of the vortex chamber of the emitter and partially in the working channel of the magnetic apparatus.
Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в повышении эффективности обработки водной системы также за счет обеспечения увеличения носителей заряда, продуцируемых вихревым излучателем путем диспергирования им мехпримесей и порождения пузырьков газа, возникающих при работе вихревого излучателя, и тем самым усиления им эффекта омагничивания.The technical result achieved by the present invention is to increase the processing efficiency of the water system also by providing an increase in the charge carriers produced by the vortex emitter by dispersing the mechanical impurities and generating gas bubbles resulting from the operation of the vortex emitter, and thereby enhancing the magnetization effect.
Указанный технический результат достигается предлагаемым устройством для магнитоакустической обработки водных систем различного технологического назначения, преимущественно, нефтепромысловых сточных вод и реагентов для кислотной обработки скважины, включающим магнитный аппарат проточного типа для обработки водных систем и волновой излучатель, установленный перед магнитным аппаратом по ходу протекания водной системы, при этом новым является то, что магнитный аппарат проточного типа для обработки водных систем содержит в своем составе ферромагнитную трубу, выполняющую роль корпуса аппарата, по которой протекает поток обрабатываемой водной системы, и охваченный герметично кожухом магнитный блок, установленный на указанной трубе и обеспечивающий омагничивание протекающей по указанной трубе водной системы, а в качестве волнового излучателя устройство содержит вихревой гидродинамический звуковой излучатель, жестко связанный с магнитным аппаратом, и состоящий из вихревой камеры, выполненной в виде стакана, с центральным цилиндрическим каналом, сообщающимся с полостью ферромагнитной трубы магнитного аппарата, и с размещенным со стороны глухого перекрытого торца, по меньшей мере, одним тангенциальным входным отверстием, предназначенным для ввода водной системы в центральный канал указанного излучателя и далее - в полость ферромагнитной трубы магнитного аппарата.The specified technical result is achieved by the proposed device for magnetoacoustic treatment of water systems for various technological purposes, mainly oilfield wastewater and reagents for acid treatment of the well, including a flow-through magnetic device for processing water systems and a wave emitter installed in front of the magnetic device along the course of the water system, at the same time, it is new that a flow-type magnetic apparatus for treating water systems contains a ferromagnetic pipe acting as a body of the apparatus through which the flow of the treated water system flows, and a magnetic block enclosed in a hermetically sealed casing installed on the specified pipe and providing magnetization of the water system flowing through the specified pipe, and the device contains a vortex hydrodynamic sound emitter as a wave emitter, rigidly connected to a magnetic apparatus, and consisting of a vortex chamber made in the form of a glass, with a central cylindrical channel communicating with the floor by the ferromagnetic pipe of the magnetic apparatus, and with at least one tangential inlet located on the side of the blind closed end, designed to enter the water system into the central channel of the specified emitter and then into the cavity of the ferromagnetic pipe of the magnetic apparatus.
Жесткая связь вихревого гидродинамического звукового излучателя с магнитным аппаратом выполнена в виде резьбового соединения.A rigid connection of a vortex hydrodynamic sound emitter with a magnetic apparatus is made in the form of a threaded connection.
Указанный технический результат достигается за счет следующего.The specified technical result is achieved due to the following.
Использование вихревого излучателя предложенной конструкции приведет к тому, что при поступлении водной системы (жидкости) через тангенциальное отверстие в канал вихревой камеры излучателя и в последующем в рабочий канал (ферромагнитную трубу) в магнитном аппарате будет происходить закрученное движение жидкости. Причем периодически в вихревой камере излучателя и частично рабочем канале магнитного аппарата будет возникать газовая полость, что существенно уменьшает площадь сечения канала, заполненного жидкостью. Таким образом, при омагничивании жидкость периодически будет двигаться тонким слоем в области с максимальным значением напряженности магнитного поля по винтовой линии вдоль стенки рабочего канала магнитного аппарата, что существенно увеличивает градиент скорости жидкости в магнитном поле аппарата, а тем самым и эффективность магнитной обработки. Кроме того, поскольку при работе излучателя звука заявляемой конструкции наблюдается периодическое запирание вихревого излучателя с схлопыванием газовой полости, то кроме градиента скорости по радиусу трубы будут наблюдаться и мощные пульсации скорости и по длине рабочего канала.The use of a vortex emitter of the proposed design will lead to the fact that when the water system (liquid) enters through the tangential hole in the channel of the vortex chamber of the emitter and subsequently into the working channel (ferromagnetic pipe) in the magnetic apparatus, a swirling fluid movement will occur. Moreover, a gas cavity will periodically appear in the vortex chamber of the emitter and partially the working channel of the magnetic apparatus, which significantly reduces the cross-sectional area of the channel filled with liquid. Thus, during magnetization, the liquid will periodically move with a thin layer in the region with the maximum value of the magnetic field along the helix along the wall of the working channel of the magnetic apparatus, which significantly increases the gradient of the fluid velocity in the magnetic field of the apparatus, and thereby the efficiency of magnetic processing. In addition, since during the operation of the sound emitter of the claimed design, a periodic locking of the vortex emitter with the collapse of the gas cavity is observed, in addition to the velocity gradient along the pipe radius, powerful pulsations of velocity and along the length of the working channel will be observed.
Кроме того, как оказалось, звуковое воздействие может изменять эффект омагничивания на противоположный, благодаря чему снижается обработанная предполагаемым аппаратом коррозионная активность жидкости.In addition, as it turned out, the sound effect can reverse the magnetization effect, thereby reducing the corrosive activity of the liquid processed by the proposed apparatus.
Физика явлений, происходящих при прокачке различных технологических жидкостей (водных систем) через предлагаемое устройство, заключается в следующем.The physics of the phenomena that occur when pumping various process fluids (water systems) through the proposed device is as follows.
Эффект защиты трубопроводов от коррозии проявляется при пропускании через устройство сточных вод системы ППД. В результате чего коррозионная активность вод уменьшается, а отсюда увеличивается срок службы водоводов и насосно-компрессорных труб (НКТ).The effect of protecting pipelines against corrosion is manifested when the PPD system is passed through the wastewater device. As a result, the corrosion activity of water decreases, and hence the service life of water conduits and tubing (tubing) increases.
При обработке предлагаемым устройством реагентов для кислотной обработки пласта и воды, закачиваемой в пласт, происходит следующее. В закачиваемой в пласт воде или кислотном растворе имеются мелкие механические частицы, пузырьки газа, которые и являются носителями зарядов. Воздействуя на эти частички, магнитное поле магнитного аппарата изменяет структуру жидкости. Вследствие этого при закачке омагниченной жидкости набухаемость глин уменьшается в 1,5-2 раза (в 1,5 раза для каолиновых глин и в 2 - для монтмориллонитовых).When processing the proposed device reagents for acid treatment of the formation and water injected into the formation, the following occurs. In the water or acid solution injected into the formation, there are small mechanical particles, gas bubbles, which are charge carriers. By acting on these particles, the magnetic field of the magnetic apparatus changes the structure of the liquid. As a result, when the magnetized fluid is injected, the swelling of clays decreases by 1.5–2 times (1.5 times for kaolin clays and 2 times for montmorillonite).
Известно, что скорость растворения пород и соответственно время нейтрализации кислотного реагента является одним из основополагающих факторов, обуславливающих эффективность применения тех или иных кислотных растворов. Замедление скорости растворения коллекторов позволяет увеличить время реагирования кислоты с породой. За счет этого при той же скорости закачки реагента в пласт увеличивается площадь охвата призабойной зоны активной непрореагированной жидкостью. При этом кислотой обрабатывается большая зона по простиранию призабойной зоны скважин, что способствует увеличению радиуса поровых каналов и ширины трещин. Увеличивается проницаемость призабойной зоны. Скорость растворения породы в омагниченном предлагаемым устройством кислотном реагенте снижается на 15-20%.It is known that the rate of dissolution of rocks and, accordingly, the time of neutralization of the acid reagent is one of the fundamental factors determining the effectiveness of the use of certain acid solutions. Slowing down the dissolution rate of the reservoirs allows increasing the reaction time of the acid with the rock. Due to this, at the same rate of injection of the reagent into the reservoir, the coverage area of the bottomhole zone with the active unreacted fluid increases. At the same time, a large zone is treated with acid along the strike of the bottomhole zone of the wells, which contributes to an increase in the radius of the pore channels and the width of the cracks. Increases the permeability of the bottomhole zone. The rate of dissolution of the rock in the acid reagent magnetized by the proposed device is reduced by 15-20%.
Эффективность воздействия водой и кислотой также зависит от степени воздействия магнитного поля. Повышение эффективности омагничивания жидкости достигается с помощью вихревого гидродинамического излучателя, входящего в состав заявляемого устройства и установленного над магнитным аппаратом.The effectiveness of exposure to water and acid also depends on the degree of exposure to the magnetic field. Improving the efficiency of fluid magnetization is achieved using a vortex hydrodynamic emitter, which is part of the inventive device and mounted above a magnetic apparatus.
Размещение магнитного блока на внешней поверхности ферромагнитного корпуса (трубы) позволяет сформировать в рабочем канале (внутри трубы) аксиальное магнитное поле, состоящее из нескольких пучностей напряженности разной полярности, разнесенных вдоль рабочего канала (вдоль трубы), при этом каждая пучность напряженности заполняет полностью все поперечное сечение рабочего канала, обеспечивая магнитную обработку всего потока жидкости, проходящего через устройство.Placing a magnetic block on the outer surface of the ferromagnetic casing (pipe) allows you to form an axial magnetic field in the working channel (inside the pipe), consisting of several antinodes of tension of different polarity spaced along the working channel (along the pipe), while each antinode of tension fills all the transverse the cross section of the working channel, providing magnetic processing of the entire fluid flow passing through the device.
Использование вихревого излучателя позволяет изменить характер движения жидкости в рабочем канале магнитного аппарата с ламинарного на турбулентный, что приводит к увеличению градиента скорости потока в рабочем канале магнитного аппарата. Любая часть потока при этом будет проходить через область большей напряженности магнитного поля (пристеночную часть сечения рабочего канала), тем самым увеличивая активность омагничивания. Кроме того, в воде или другой жидкости при работе излучателя в результате сжатия и разряжения возникают мелкие пузырьки газа, которые являются носителями зарядов в магнитном поле, их появление увеличивает действенность магнитного поля.The use of a vortex emitter allows you to change the nature of the fluid in the working channel of the magnetic apparatus from laminar to turbulent, which leads to an increase in the flow velocity gradient in the working channel of the magnetic apparatus. In this case, any part of the flow will pass through the region of higher magnetic field strength (the near-wall part of the working channel cross section), thereby increasing the magnetization activity. In addition, in the water or other liquid during the operation of the emitter as a result of compression and rarefaction, small gas bubbles appear that are carriers of charges in a magnetic field, their appearance increases the effectiveness of the magnetic field.
Также представляет интерес процесс диспергирования, происходящий при перепаде давления (вход/выход) потока через излучатель. Измельчение твердой фазы (мехпримесей) происходит до микрочастиц, соизмеримых с размерами пор коллектора, 95% продиспергированных предлагаемым устройством частиц имеют размеры менее 2 микрон. Частицы такого размера свободно мигрируют вместе с жидкостью, не вызывая кольматации продуктивного горизонта и также являются дополнительными носителями зарядов.Also of interest is the dispersion process that occurs when the pressure drop (inlet / outlet) of the flow through the emitter. The grinding of the solid phase (solids) occurs to microparticles commensurate with the pore size of the collector, 95% of the particles dispersed by the proposed device are less than 2 microns in size. Particles of this size freely migrate together with the liquid, without causing clogging of the productive horizon and are also additional charge carriers.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - графическая зависимость влияния омагничивания (АМО-25) на коррозионную активность сточной воды Осинской УППН (установка предварительной подготовки нефти) (pH=6,95; H2S=37,5 мг/л; V=1,5 м/с); на фиг.3 - графическая зависимость влияния физического воздействия (отдельно вихревым излучателем, магнитным аппаратом и предлагаемым устройством) на коррозионную активность сточной воды (Оса, УППН, РВС-6, рН=6,6); на фиг.4 - сравнительный график скоростей растворения карбонатного образца в соляной кислоте 15%-ной концентрации с обработкой ее гидродинамическим излучателем, магнитным аппаратом, предлагаемым устройством и без обработки.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of the proposed device; figure 2 is a graphical dependence of the effect of magnetization (AMO-25) on the corrosion activity of wastewater Osinskaya UPPN (installation of preliminary oil treatment) (pH = 6.95; H 2 S = 37.5 mg / l; V = 1,5 m / s); figure 3 is a graphical dependence of the influence of physical effects (separately by a vortex emitter, a magnetic apparatus and the proposed device) on the corrosion activity of wastewater (OSA, UPPN, RVS-6, pH = 6.6); figure 4 is a comparative graph of the rates of dissolution of a carbonate sample in hydrochloric acid of 15% concentration with processing by its hydrodynamic emitter, a magnetic apparatus, the proposed device and without processing.
Заявляемое устройство состоит из магнитного аппарата 1 проточного типа для обработки водных систем и из жестко связанного (например, посредством резьбового соединения) с ним вихревого гидродинамического звукового излучателя 2. Причем последний установлен перед магнитным аппаратом 1 по ходу протекания водной системы. Магнитный аппарат 1 содержит в своем составе ферромагнитную трубу 3, выполняющую роль корпуса аппарата, по которой протекает поток 4 обрабатываемой водной системы, и охваченный герметично кожухом 5 магнитный блок 6, установленный на указанной трубе 3 и состоящий, по меньшей мере, из двух постоянных кольцевых магнитов 7, составленных, например, из магнитных стержней или магнитных пластин, главные поверхности которых обращены к оси трубы, за счет чего обеспечивается возможность их магнитного воздействия на поток 4 обрабатываемой водной системы в трубе 3. В качестве такого магнитного аппарата могут быть использованы конструкции аппаратов, описанных в патентах РФ №39133, 2127708, 2242433 и другие. Основу всех этих аппаратов составляют конструктивные узлы, указанные выше. Отличие их друг от друга заключается в введении дополнительных элементов (шунтов для шунтирования по меньшей мере двух кольцевых магнитов; установка ферромагнитных колец у кольцевых магнитов без зазора или с зазором и прочее), позволяющих изменить магнитное воздействие и обеспечить работоспособность в условиях различных жидкостей. Для предлагаемого устройства не имеет значения различие в этих конструкциях, главное, чтобы происходило омагничивание потока 4, протекающего по трубе 3.The inventive device consists of a magnetic apparatus 1 flow type for processing water systems and rigidly connected (for example, through a threaded connection) with it a vortex hydrodynamic sound emitter 2. Moreover, the latter is installed in front of the magnetic apparatus 1 along the course of the water system. The magnetic apparatus 1 comprises a
Вихревой гидродинамический звуковой излучатель 2 состоит из вихревой камеры 8, выполненной в виде стакана, с центральным цилиндрическим каналом, сообщающимся соплом 9 с полостью ферромагнитной трубы 3, и с размещенным со стороны глухого перекрытого торца 10, по меньшей мере, одним тангенциальным входным отверстием 11. Указанное отверстие 11 предназначено для ввода потока 4 водной системы в центральный канал указанного излучателя 2 и далее в полость ферромагнитной трубы 3 магнитного аппарата 1.The vortex hydrodynamic sound emitter 2 consists of a vortex chamber 8, made in the form of a glass, with a central cylindrical channel communicating by the nozzle 9 with the cavity of the
Работает предлагаемое устройство следующим образом. Предварительно следует пояснить, что указанное устройство в зависимости от технологического назначения обрабатываемых водных систем может быть размещено как на трубопроводе, так и в скважине.The proposed device operates as follows. It should first be clarified that the indicated device, depending on the technological purpose of the treated water systems, can be placed both on the pipeline and in the well.
Вначале собирают предлагаемое устройство путем жесткого соединения магнитного аппарата 1 и излучателя 2. Далее, в случае необходимости обработки, например, водных жидкостей в системах подготовки и транспорта сточной воды, или в теплоэнергетике, в водоснабжении для предотвращения накипеобразования, или на водоочистных сооружениях предприятий пищевой, текстильной, химической отраслей промышленности, встраивают это устройство в трубопровод. Или размещают заявляемое устройство в скважине путем его спуска на насосно-компрессорных трубах до уровня пласта. Причем установка устройства производится таким образом, чтобы излучатель 2 всегда находился перед магнитным аппаратом 1 по ходу протекания потока 4 водной системы.First, the proposed device is assembled by rigidly connecting the magnetic apparatus 1 and the emitter 2. Then, if necessary, treatment, for example, of aqueous liquids in wastewater treatment and transport systems, or in the power system, in the water supply to prevent scale formation, or at the water treatment plants of food enterprises, textile, chemical industries, embed this device in the pipeline. Or place the inventive device in the well by its descent on the tubing to the level of the reservoir. Moreover, the installation of the device is carried out in such a way that the emitter 2 is always in front of the magnetic apparatus 1 along the course of the flow 4 of the water system.
После указанной установки предлагаемого устройства производят подачу через него потока 4 водной системы. При этом при подаче под давлением водной системы через тангенциальное отверстие 11 внутри камеры завихрения 8 излучателя 2 образуется система двух закрученных потоков. По периферии камеры 8 движется, так называемый, первичный вихрь, имеющий в поперечном сечении форму кольца. Этот поток состоит из рабочего вещества (водной системы), подаваемого в вихревую камеру 8. Если истечение закрученной струи затопленное, то в потоке 4 генерируются регулярные пульсации давления, частота и амплитуда которых зависит от скорости истечения и геометрических параметров вихревой камеры 8. Возникающее вращательное движение водной системы в вихревой камере 8 приводит к генерации звуковых волн. Вращательное движение водной системы на выходе из центрального канала вихревой камеры 8 излучателя 2 через сопло 9 приводит к тому, что в магнитный аппарат 1 поступает закрученный поток жидкости. Поскольку работа вихревого излучателя 2 сопровождается периодическим появлением газовой полости, то движение водной системы в рабочем канале - в трубе 3 магнитного аппарата 1 будет происходить по винтовой линии в тонком пристеночном слое. Это, во-первых, приводит к увеличению градиента скорости потока в рабочем канале - внутри трубы 3 магнитного аппарата 1, а во-вторых, поскольку максимальная напряженность магнитного поля в магнитном аппарате 1 приурочена к стенкам рабочего канала - трубы 3, поэтому такое движение водной системы позволяет обработать водную систему магнитным полем с максимальным значением напряженности.After this installation of the proposed device produce flow through it stream 4 of the water system. In this case, when a water system is supplied under pressure through a tangential hole 11 inside the swirl chamber 8 of the emitter 2, a system of two swirling flows is formed. A so-called primary vortex having a ring shape in cross section moves along the periphery of the chamber 8. This stream consists of a working substance (water system) supplied to the vortex chamber 8. If the outflow of the swirling jet is flooded, then regular pressure pulsations are generated in stream 4, the frequency and amplitude of which depends on the outflow velocity and geometric parameters of the vortex chamber 8. The resulting rotational motion water system in the vortex chamber 8 leads to the generation of sound waves. Rotational movement of the water system at the outlet of the central channel of the vortex chamber 8 of the emitter 2 through the nozzle 9 leads to the fact that a swirling fluid flow enters the magnetic apparatus 1. Since the operation of the vortex emitter 2 is accompanied by the periodic appearance of a gas cavity, the movement of the water system in the working channel — in the
Кроме того, пульсация водной системы в излучателе 2 приводит к диспергированию мехпримеси, находящейся в водной системе, и к генерации микро- и макропузырьков газа и звукохимическим реакциям в водной системе, что увеличивает число носителей заряда. Все это в совокупности повышает эффективность последующей магнитной обработки водной системы.In addition, the pulsation of the water system in the emitter 2 leads to dispersion of the solids present in the water system and to the generation of micro- and macrobubbles of gas and sound-chemical reactions in the water system, which increases the number of charge carriers. All this together increases the efficiency of the subsequent magnetic treatment of the water system.
Предлагаемое устройство было испытано в лабораторных условиях. В качестве обрабатываемой водной системы были использованы:The proposed device was tested in laboratory conditions. The following were used as a water treatment system:
- сточная вода Осинской УППН (рН=6,95; содержание сероводорода - 376,5 мг/л; скорость пропускания по магнитному аппарату 1,5 м/с). При этом по известной методике определяли возникающий при пропускании через устройство защитный эффект от коррозии указанной сточной воды при различной напряженности магнитного поля (фиг.2) и защитный эффект от коррозии (т.е. это является технологически требуемым свойством для водной системы - сточной воды для ППД, или для систем водоснабжения или пр.) при различных условиях воздействия (пропусканием только через вихревой гидродинамический звуковой излучатель, только через магнитный аппарат и через заявляемое устройство) (фиг.3);- wastewater from Osinsky UPPN (pH = 6.95; hydrogen sulfide content - 376.5 mg / l; transmission speed through the magnetic apparatus 1.5 m / s). In this case, by the known method, the protective effect arising from passing through the device against corrosion of the specified wastewater at various magnetic field strengths (FIG. 2) and the protective effect against corrosion (i.e., this is a technologically required property for an aqueous system — wastewater for PPD, or for water supply systems, etc.) under various exposure conditions (passing only through a vortex hydrodynamic sound emitter, only through a magnetic apparatus and through the inventive device) (figure 3);
- реагент для кислотной обработки представлял собой 15%-ный водный раствор соляной кислоты (HCl). При этом определяли скорость растворения карбонатной породы (т.е. это является технологически требуемым свойством для водной системы - реагента для кислотной обработки пласта) указанным реагентом до и после пропускания его через предлагаемое устройство (фиг.4).- the reagent for acid treatment was a 15% aqueous solution of hydrochloric acid (HCl). In this case, the dissolution rate of the carbonate rock was determined (i.e., this is the technologically required property for the water system — the reagent for acid treatment of the formation) with the indicated reagent before and after passing it through the proposed device (FIG. 4).
Данные, полученные в ходе испытаний по обработке предлагаемым устройством водных систем различного технологического назначения, показывают:The data obtained during the tests for processing the proposed device of water systems for various technological purposes, show:
- коррозионная активность обработанной сточной воды снизилась на 33-50% в сравнении с обработкой воды только гидродинамическим излучателем и на 30-200% в сравнении с обработкой этой воды только магнитным полем магнитного аппарата;- the corrosion activity of the treated wastewater decreased by 33-50% in comparison with the treatment of water only with a hydrodynamic emitter and by 30-200% in comparison with the treatment of this water only with the magnetic field of a magnetic apparatus;
- скорость растворения карбонатных пород кислотным реагентом снизилась на 15-20% в сравнении с реагентом, обработанным только магнитным полем, и на 35-40% в сравнении с обработкой только вихревым гидродинамическим излучателем;- the rate of dissolution of carbonate rocks with an acid reagent decreased by 15-20% in comparison with a reagent treated only with a magnetic field, and by 35-40% in comparison with treatment only with a vortex hydrodynamic emitter;
- измельчение мехпримесей в обрабатываемой сточной воде происходит до микрочастиц, соизмеримых с размерами пор коллектора, т.к. 95% продиспергированных предлагаемым устройством частиц имеют размеры менее 2 микрон, что позволяет им свободно мигрировать вместе со сточной водой или другой системой, не вызывая кольматации продуктивного горизонта.- grinding of particulate matter in the treated wastewater occurs to microparticles commensurate with the pore size of the collector, because 95% of the particles dispersed by the proposed device are less than 2 microns in size, which allows them to freely migrate with wastewater or another system without causing clogging of the productive horizon.
Все вышеизложенное позволяет повысить эффективность обработки водных систем предлагаемым устройством.All of the above can improve the efficiency of processing water systems of the proposed device.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008152851/15A RU2397957C1 (en) | 2008-12-30 | 2008-12-30 | Device for magnetoacoustic treatment of water systems for various technological purposes, mainly oil-field waste water and well acidification reagents |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008152851/15A RU2397957C1 (en) | 2008-12-30 | 2008-12-30 | Device for magnetoacoustic treatment of water systems for various technological purposes, mainly oil-field waste water and well acidification reagents |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008152851A RU2008152851A (en) | 2010-07-10 |
| RU2397957C1 true RU2397957C1 (en) | 2010-08-27 |
Family
ID=42684306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008152851/15A RU2397957C1 (en) | 2008-12-30 | 2008-12-30 | Device for magnetoacoustic treatment of water systems for various technological purposes, mainly oil-field waste water and well acidification reagents |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2397957C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454527C1 (en) * | 2010-12-27 | 2012-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Device for acoustical effect on productive formation |
| RU2602136C1 (en) * | 2015-07-30 | 2016-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Ground device for feeding liquid systems, primarily paraffin deposit inhibitor into oil producing well |
| RU2630550C1 (en) * | 2016-08-18 | 2017-09-11 | Александр Сергеевич Бочанцев | Method of drill fluid degassing |
-
2008
- 2008-12-30 RU RU2008152851/15A patent/RU2397957C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454527C1 (en) * | 2010-12-27 | 2012-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Device for acoustical effect on productive formation |
| RU2602136C1 (en) * | 2015-07-30 | 2016-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Ground device for feeding liquid systems, primarily paraffin deposit inhibitor into oil producing well |
| RU2630550C1 (en) * | 2016-08-18 | 2017-09-11 | Александр Сергеевич Бочанцев | Method of drill fluid degassing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008152851A (en) | 2010-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20140339143A1 (en) | Nano-bubble Generator and Treatments | |
| RU2397957C1 (en) | Device for magnetoacoustic treatment of water systems for various technological purposes, mainly oil-field waste water and well acidification reagents | |
| RU2188970C1 (en) | Downhole jet plant | |
| US10046292B1 (en) | Gas infusion waste water treatment | |
| RU171177U1 (en) | DEVICE FOR VIBROWAVE INFLUENCE ON PRODUCTIVE LAYERS OF AQUARIUM AND OIL AND GAS WELLS | |
| US1747687A (en) | Absorption method and apparatus | |
| CA2623376A1 (en) | Well jet device and the operating method thereof | |
| Li et al. | Generation of bulk nanobubbles by self-developed venturi-type circulation hydrodynamic cavitation device | |
| RU2542016C1 (en) | Method of well bore zone treatment for productive formation | |
| WO2022089456A1 (en) | Liquid flow cavitation apparatus | |
| US8936392B2 (en) | Hydrodynamic cavitation device | |
| US20190359507A1 (en) | Fluid filtration systems and methods | |
| CN210564486U (en) | Crude oil migration booster | |
| RU2450118C1 (en) | Device for selective cleaning of perforation channels and bottomhole formation zone of conventionally unlimited thickness | |
| RU2175718C2 (en) | Equipment to treat face zone of pool and hydrodynamic generator of flow rate variations for it | |
| RU2175058C2 (en) | Process of action on face zone of pool and gear for its implementation | |
| RU2623758C1 (en) | Blast-hole magnetic complex for formation fluid processing in bottom-hole zone | |
| EP3999713A1 (en) | A vortex device and a method for hydroacoustic treatment of a fluid | |
| RU2049218C1 (en) | Device for cleaning and vibration treatment of well walls | |
| CN207193072U (en) | Activated sludge degassing equipment | |
| RU69512U1 (en) | MAGNETIC LIQUID TREATMENT DEVICE | |
| RU2574651C1 (en) | Downhole equipment for polyfrequency wave treatment of bottom-hole zone of productive formation and flowrate oscillations generator for that | |
| RU2065921C1 (en) | Device for treating drilled holes | |
| RU207722U1 (en) | Device for mixing coagulum with water | |
| CN219010002U (en) | Oil field reinjection water anti-corrosion treatment device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20111031 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161231 |