RU2432322C2 - Способ снижения отложений в водно-нефтяной смеси трубопровода нефтяной скважины - Google Patents
Способ снижения отложений в водно-нефтяной смеси трубопровода нефтяной скважины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2432322C2 RU2432322C2 RU2009108661A RU2009108661A RU2432322C2 RU 2432322 C2 RU2432322 C2 RU 2432322C2 RU 2009108661 A RU2009108661 A RU 2009108661A RU 2009108661 A RU2009108661 A RU 2009108661A RU 2432322 C2 RU2432322 C2 RU 2432322C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- key element
- pipeline
- oil
- water
- coil
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000003129 oil well Substances 0.000 title claims description 9
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 title description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 20
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract 1
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 5
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 4
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 4
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 235000019476 oil-water mixture Nutrition 0.000 description 2
- 235000019809 paraffin wax Nutrition 0.000 description 2
- 235000019271 petrolatum Nutrition 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 berite Chemical compound 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910001576 calcium mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910000022 magnesium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002370 magnesium bicarbonate Substances 0.000 description 1
- 235000014824 magnesium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/025—High gradient magnetic separators
- B03C1/031—Component parts; Auxiliary operations
- B03C1/033—Component parts; Auxiliary operations characterised by the magnetic circuit
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
- C02F1/487—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields using high frequency electromagnetic fields, e.g. pulsed electromagnetic fields
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B37/00—Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
- E21B41/02—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 in situ inhibition of corrosion in boreholes or wells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/48—Devices for applying magnetic or electric fields
- C02F2201/483—Devices for applying magnetic or electric fields using coils
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/22—Eliminating or preventing deposits, scale removal, scale prevention
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
- Y02A20/144—Wave energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/0318—Processes
- Y10T137/0391—Affecting flow by the addition of material or energy
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Toxicology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Abstract
Заявленное изобретение относится к способу снижения твердых отложений из водно-нефтяной смеси в трубопроводах для нефтяной скважины. Способ снижения отложений осадка, твердого(ых) парафина(ов) и/или асфальтенов из водно-нефтяной смеси в трубопроводе включает установку вокруг трубы ключевого элемента из магнитопроводящего материала и катушки, из которой выходит ключевой элемент. Катушку посредством радиочастотных электрических сигналов возбуждают для образования радиочастотного магнитного потока в ключевом элементе, создающем радиочастотное электрическое поле, которое передается от указанного положения ключевого элемента по жидкости в трубе. Поле приводит к образованию гомогенных затравочных кристаллов в смеси, а на указанные затравочные кристаллы осаждаются частицы асфальтенов и/или твердого(ых) парафина(ов) для переноса их по трубе. Технический результат: снижение отложения осадка на поверхности трубопровода в результате образования гомогенных затравочных кристаллов под действием распространяющего электрического поля, предупреждение коррозии трубопровода. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к способам использования обрабатывающих растворов в трубопроводе в оборудовании для нефтедобычи.
Извлечение нефти из подземных источников осуществляется преимущественно прямым способом. Проходится скважина на длину ведущей бурильной трубы к нефтеносному слою, в скважину помещают трубопровод, по которому нефть может подниматься к уровню земной поверхности. В некоторых нефтяных скважинах нефть может находиться под давлением в нефтеносном слое, таким образом она выходит на поверхность без какой-либо дополнительной помощи, однако во многих скважинах может потребоваться поддержка посредством насосной установки для выкачивания нефти либо посредством нагнетания воды под нефтеносный слой, в результате чего нефть выходит на поверхность вместе с водой. Возможно нагнетание под нефтеносный слой морской воды, в том числе нагретой воды, таким образом нефть, при повышенной вязкости, легче выходит на поверхность. В данном случае субстанция, выходящая на поверхность, будет представлять собой смесь нефти и воды, в которой содержание нефти может составлять 10% или более.
Одной из проблем, связанной с нефтедобычей подобным способом, является формирование твердых углеводородов и твердого осадка на стенках трубопровода, посредством которого водно-нефтяная смесь выводится на поверхность. При дальнейшем уменьшении давления смеси в трубе вода становится перенасыщенной и образуются отложения карбоната кальция и прочих минералов в форме арагонита, берита, пирита и силикатов на поверхностях нефтепровода при его эксплуатации. Дополнительно, асфальтены и твердые парафины осаждаются (при достижении температуры застывания) из нефтяной субстанции, содержащейся в смеси, снова образуясь на поверхностях трубопровода, постепенно снижают производительность. Дополнительно, отложения кальциевых минералов и образование осадка также провоцируют проблемы в нагнетании воды в скважины, а система подачи высокого давления для нагнетания воды снижает нефтедобычу.
В широком смысле объект настоящего изобретения относится к вышеупомянутой проблеме закупоривания трубопровода отложением минералов, твердых углеводородов и прочих веществ.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предлагается способ снижения отложений веществ из водно-нефтяной смеси в трубопроводах для нефтяных скважин, состоящий в определении частоты радиоволн, продуцирующих электромагнитное поле в смеси в трубопроводе.
Электромагнитное поле может быть установлено посредством применения ключевого (основного) элемента, выполненного из электромагнитного проводящего материала, размещенного вокруг трубы в заданной позиции, и создания радиочастотного магнитного потока в ключевом (основном) элементе для генерации распространяющегося электрического поля в жидкости в трубе.
Радиочастотный магнитный поток в ключевом элементе может быть создан посредством обеспечения катушки, с которой соединен ключевой элемент (из которой он выходит), при этом катушка находится под напряжением посредством радиочастотных электрических сигналов.
Электрические сигналы могут быть в форме прямоугольной или синусоидальной волны, также возможно использование других форм волн. По предпочтению сигнал является пульсирующим (импульсно-модулируемым), каждое пульсирование уменьшает волну синусоидального типа.
При растворении в воде таких минералов, как карбоната кальция и кислой соли угольной кислоты, карбоната и бикарбоната магния, например, наблюдается присутствие положительно и отрицательно заряженных ионов. При достижении максимального объема вещества, которое может быть растворено в растворе, для заданных значений температуры и давления данный раствор должен быть насыщен, а при изменении условий таким образом, чтобы концентрация насыщения субстанции повысилась, раствор становится перенасыщенным. В случае присутствия в растворе необходимых затравочных кристаллов субстанции растворенная субстанция(и) будет выкристаллизовываться из раствора, и именно это может привести к осаждению осадка в трубопроводах.
Для формирования затравочных кристаллов положительные и отрицательные ионы вещества в растворе должны быть сгруппированы вместе. Благодаря такому распределению зарядов, ионы, которые включают более одного атома, можно рассматривать как диполи, а под влиянием электрического поля подобные ионы ориентируются по отношению к данному полю и притягиваются к положительно заряженному концу применяемого поля. Этот процесс значительно увеличивает шансы столкновения между заряженными частицами противоположного заряда, так как они будут двигаться в противоположном направлении друг от друга (особенно, если электрическое поле переменное), и приводит к увеличению роста кластеров противоположно заряженных ионов растворенного вещества.
Кроме того, электрическое поле уменьшает силы притяжения, которые вызывают притяжение молекул воды к ионам, в результате чего заряженные частицы соединяются, образуя затравочный кристалл. Подобные крошечные затравочные кристаллы обладают зарядом поверхности, привлекающим большое количество ионов и их скоплений (что может быть достигнуто в перенасыщенном растворе), и подобные затравочные кристаллы быстро растут и провоцируют рост других кристаллов (т.е. осаждение растворенного вещества) в случае, если раствор более не является перенасыщенным. При уменьшении давления (многие субстанции, формирующие осаждаемое вещество, обладают убывающей растворимостью в воде с понижающимся давлением) рост кристаллов продолжается до повторного снижения объема растворенного вещества.
Подобное создание затравочных кристаллов в растворе относится к области гомогенных затравочных кристаллов; кристаллы также могут формироваться на любой инородной субстанции или на плоской поверхности, обладающей острыми выступами. Электрические заряды будут сконцентрированы на любом из таких выступов, которые будут привлекать заряженные частицы для инициирования процесса кристаллизации. Если в данной части раствора нет доступных гомогенных затравочных кристаллов, растворенное вещество подобным образом будет кристаллизоваться на гетерогенных затравочных кристаллах, которые подобным образом должны присутствовать на поверхностях теплообменников или трубопроводов. Именно это приводит к уменьшению осадка в трубопроводе.
В соответствии с настоящим изобретением наличие распространяющегося электромагнитного поля в трубопроводе облегчает образование гомогенных затравочных кристаллов в воде в трубопроводе, и, как следствие, сформированные в воде кристаллы транспортируются водой через трубопровод, в результате чего не происходит снижения осадка на поверхности трубопровода. Гомогенные затравочные кристаллы притягивают вещество из раствора в десять раз более активно, чем гетерогенные затравочные кристаллы на поверхности, вследствие чего кристаллы подобным образом образуются в воде в виде взвеси.
Гомогенный затравочный кристалл инициирует процесс кристаллизации при более высоком давлении, чем давление, при котором кристаллизация может инициироваться на гетерогенных затравочных кристаллах на поверхности. В результате все вещество, подверженное осаждению из раствора, должно быть подобным образом выведено в осадок до начала процесса гетерогенного отложения на поверхности.
Процесс осаждения растворенных веществ из воды в трубопроводе дает право рассматривать данное изобретение как полезное для использования в рамках снижения отложений на поверхностях трубопровода асфальтенов и твердых парафинов из нефтяного содержимого водно-нефтяной смеси. Как асфальтены, так и твердые парафины могут использовать затравочные кристаллы, как это описано выше, в качестве зародыша кристалла, на котором осаждаются взвешенные частицы (которые обладают внешней схожестью с крупинками) до достижения уровня температуры застывания.
Асфальтены представляют собой молекулярное соединение ароматического ряда с высокой массой, типичным образом содержащее кислород, азот, серу и тяжелые металлы, равно как и углерод и водород. Как следствие, кристаллы субстанций, формирующих осадок, действуют в качестве затравочных кристаллов для снижения асфальтенов и твердых парафинов до достижения уровня температуры застывания, тем самым предупреждая снижения отложений на трубопроводе.
Дополнительно, наличие указанного поля оказывает положительный эффект с целью предупреждения коррозии трубопровода.
Изобретение далее будет описано на примере со ссылкой на прилагаемые чертежи, в том числе. На Фиг.1 показано устройство для осуществления изобретения, в отношении нефтяных труб.
Фиг.1 иллюстрирует устройство для применения изобретения относительно трубопровода для нефтяной скважины.
Фиг.2 иллюстрирует устройство для установления электромагнитного поля в трубопроводе и в его составляющих, в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.3 иллюстрирует пульсирующий колебательный волновой сигнал, применяемый к устройству.
Фиг.4 иллюстрирует электрическое поле, создаваемое в трубопроводе для нефтяной скважины.
На Фиг.1 представлен трубопровод 10 нефтяной скважины, который простирается вниз по скважине от уровня земной поверхности. Эксплуатационная установка 12 проиллюстрирована на трубопроводе 10, а устройство 14, как детально продемонстрировано на Фиг.2, подсоединено к трубопроводу.
На Фиг.2 показан участок трубопровода 10 с размещенным на нем устройством 14. Устройство 14 включает в себя ключевой (основной) элемент 16, выполненный из магнитопроводящего материала, предпочтительно из подходящего ферритового материала, и размещенный вокруг трубопровода 10. Для удобства он включает в себя число отдельных элементов, выполненных из магнитопроводящего материала, указанные элементы заключены в соответствующие кожухи, указанные элементы соединены друг с другом посредством соединительных деталей, из которых один или более могут быть съемными, чтобы обеспечить возможность размещения ключевого элемента вокруг трубопровода без необходимости разъединения самого трубопровода. Отдельные элементы из магнитопроводящего материала установлены таким образом, чтобы образовывать кольцевой электромагнитный проводящий пояс вокруг трубопровода 10.
Следует отметить, что катушка электрического проводника располагается в кожухе 18, связанном с ключевым элементом 16, который выходит их указанной катушки. Катушка соединена при помощи электропроводной линии 22 с генератором 24 радиочастотного сигнала. Электрические сигналы, генерируемые генератором 24 сигналов, передаются на катушку, которая соединена с ключевым элементом 16. Сигналы представляют собой радиочастотные сигналы и предпочтительно представлены в форме последовательной пульсации, при которой каждое пульсирование уменьшает синусоидальное колебание волны, как представлено на Фиг.3. Возможно также использование сигналов других форм волны, например «прямоугольного» колебательного сигнала. Применение подобных сигналов к элементу 16 позволяет установить радиочастотное электрическое поле в трубопроводе 10 и в находящейся в нем водно-нефтяной смеси, данное поле является транслируемым коаксиальным полем, которое устанавливается по всей длине трубопровода 10.
Способ и устройство для обработки жидкой субстанции посредством радиочастотных сигналов раскрываются, например, в патенте США №5667677 и международной опубликованной заявке WO 2006/067418. Устройство для практического использования по настоящему изобретению может опираться на конструкции и способы, раскрытые в данных документах.
Электромагнитное поле устанавливается при такой частоте и силе, что молекулы воды (которые являются полярными молекулами) не обладают достаточной подвижностью для повышения температуры, таким образом, более крупные молекулы и ионы движутся, как было описано выше, что усиливает процесс кристаллизации.
Описанное устройство вызывает электрическое напряжение в линии вдоль оси трубопровода, создавая электрический ток вдоль оси, которая в свою очередь создает коаксиальное электромагнитное поле внутри и вокруг трубопровода. Коаксиальное электромагнитное поле провоцирует поток электронов около наружной оболочки проводника, который может быть представлен металлическим трубопроводом, заполненным водой (или только водой, в случае если трубопровод не является проводником). С точки зрения электрики, трубопровод нефтяной скважины должен представлять собой разомкнутую электрическую цепь, а для генерации достаточного потока электронов в кондукторе разомкнутой электрической цепи является необходимым предоставление высокочастотного сигнала, в результате чего напряжение стоячей волны генерируется по всей длине проводника. Например, при частоте приблизительно в 120 кГц длина волны будет составлять 2498 м, а четвертьволновая длина 624.5 м. Таким образом, уровни напряжения значительно варьируются по всей длине трубопровода, вызывая эффекты, описанные выше. Способ изменения мощности по всей длине трубопровода 10 проиллюстрирован на Фиг.4.
Согласно описанному выше способу трубопровод нефтяной скважины в использовании может содержать смесь нефти и воды, вода (также возможно использование морской воды) нагнетается в нефтеносный слой, из которого добывается нефть, для улучшения нефтедобычи. Создание распространяющегося электромагнитного поля в трубопроводе способствует формированию гомогенных затравочных кристаллов в водном содержимом смеси в трубопроводе, вследствие чего кристаллы продвигаются вдоль трубопровода водой, а не откладываются в виде осадка на внутренней поверхности трубопровода. Было обнаружено, что асфальтен(ы) и твердый парафин(ы), содержащиеся в нефтяном содержимом в смеси, оседают на затравочных кристаллах в воде, таким образом, они также продвигаются вдоль трубопровода, а не осаждаются на внутренней поверхности трубопровода.
Асфальтен(ы) представляет собой полярные молекулы, а следовательно, они будут выталкиваться к центру трубопровода при помощи распространяющегося коаксиального поля, создаваемого способом, описанным выше, предупреждая или снижая осаждение данных элементов на стенках трубопровода.
Использованные в данном описании изобретения и пунктах формулы термины "включает в себя" и "подразумевающий" и их вариации подразумевают, что специфические свойства, этапы либо целые значения также имеются в виду. Термины не должны интерпретироваться с целью исключения наличия прочих характерных черт, этапов или компонентов.
Специфические черты, раскрытые в предшествующем описании, или нижеследующих пунктах патентной формулы, или в приложенных иллюстрациях, выраженные в специфических формах или на основе средств для представления раскрытой функции, или способ или процесс для достижения описанного результата, при необходимости, возможно, раздельно, или в любых других комбинациях данных характерных черт должны быть использованы для реализации настоящего изобретения в различных формах его воплощения.
Claims (3)
1. Способ снижения отложений осадка, твердого(ых) парафина(ов) и/или асфальтенов из водно-нефтяной смеси в трубопроводе нефтяной скважины, включающий установку вокруг трубы ключевого элемента из магнитопроводящего материала и катушки, из которой выходит ключевой элемент, указанную катушку посредством радиочастотных электрических сигналов возбуждают для образования радиочастотного магнитного потока в ключевом элементе, создающем радиочастотное электрическое поле, которое передается от указанного положения ключевого элемента по жидкости в трубе, при этом поле приводит к образованию гомогенных затравочных кристаллов в смеси, а на указанные затравочные кристаллы осаждаются частицы асфальтенов и/или твердого(ых) парафина(ов) для переноса их по трубе.
2. Способ по п.1, где электрические сигналы представлены в форме синусоидальных колебательных сигналов.
3. Способ по п.2, где сигнал является пульсирующим, каждая пульсация уменьшает синусоидальный колебательный сигнал.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB0615987A GB2440725B (en) | 2006-08-11 | 2006-08-11 | Treating liquids in oil extraction |
GB0615987.5 | 2006-08-11 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009108661A RU2009108661A (ru) | 2010-09-20 |
RU2432322C2 true RU2432322C2 (ru) | 2011-10-27 |
Family
ID=37056210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009108661A RU2432322C2 (ru) | 2006-08-11 | 2007-08-09 | Способ снижения отложений в водно-нефтяной смеси трубопровода нефтяной скважины |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8033334B2 (ru) |
EP (1) | EP2054347B1 (ru) |
CN (1) | CN101535189B (ru) |
AT (1) | ATE531672T1 (ru) |
AU (1) | AU2007283271B2 (ru) |
BR (1) | BRPI0715748B1 (ru) |
CA (1) | CA2663963C (ru) |
CY (1) | CY1112432T1 (ru) |
DK (1) | DK2054347T3 (ru) |
GB (1) | GB2440725B (ru) |
MY (1) | MY148087A (ru) |
NO (1) | NO20091063L (ru) |
RU (1) | RU2432322C2 (ru) |
WO (1) | WO2008017849A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2570870C1 (ru) * | 2014-06-10 | 2015-12-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Исследовательский Институт Технических Систем" "Пилот" (Нии Тс "Пилот") | Электромагнитный излучатель, устройство и способ ингибирования образования отложений и коррозии скважинного оборудования |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080067129A1 (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-20 | Weatherford/Lamb, Inc. | Inhibition of paraffin wall deposition in oil lines |
US7730899B2 (en) | 2007-03-20 | 2010-06-08 | Qi Ning Mai | Method and apparatus for reducing deposits in petroleum pipes |
GB2469341B (en) | 2009-04-09 | 2013-11-06 | Hydropath Holdings Ltd | Establishment of electrodes in a liquid |
GB2484968B (en) * | 2010-10-28 | 2015-10-21 | Hydropath Technology Ltd | Apparatus for treating fluid in a conduit |
MX2010012619A (es) * | 2010-11-19 | 2012-03-06 | Avantub S A De C V | Sistema artificial de produccion y mantenimientio simultaneo asistido por bombeo mecanico para extraccion de fluidos. |
US9181113B2 (en) | 2011-02-25 | 2015-11-10 | Msl Oilfield Services Limited | Method and system for injecting RF signal into a fluid-containing system |
RU2474781C1 (ru) * | 2011-10-05 | 2013-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ПАРАСАУНД" | Волновое устройство для удаления солей с поверхностей нефтегазового теплообменного оборудования |
BE1022086B1 (nl) * | 2013-09-09 | 2016-02-15 | Van Welden, Paul | Werkwijze en toestel voor het behandelen van fluida |
CN105202370A (zh) * | 2015-09-15 | 2015-12-30 | 中国海洋石油总公司 | 一种基于脉冲电磁场作用的阻垢防垢装置及制作方法 |
GB2550107B (en) * | 2016-03-29 | 2018-10-17 | Cambridge Scient Solutions Ltd | Method and apparatus for treating conduits |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3891394A (en) * | 1974-04-10 | 1975-06-24 | Love Oil Company Inc | Crystal generator to inhibit scale formation and corrosion in fluid handling systems |
US4524827A (en) * | 1983-04-29 | 1985-06-25 | Iit Research Institute | Single well stimulation for the recovery of liquid hydrocarbons from subsurface formations |
US4790375A (en) * | 1987-11-23 | 1988-12-13 | Ors Development Corporation | Mineral well heating systems |
US4865747A (en) * | 1988-01-27 | 1989-09-12 | Aqua-D Corp. | Electromagnetic fluid treating device and method |
US5514283A (en) * | 1990-07-11 | 1996-05-07 | Stefanini; Daniel | Arrangement for and method of treating fluid |
GB9319859D0 (en) * | 1993-09-25 | 1993-11-10 | Stefanini Daniel | Arrangement for and method of treating fluid |
US5348050A (en) * | 1993-07-19 | 1994-09-20 | Ashton Thomas E | Magnetic fluid treatment device |
US5673721A (en) | 1993-10-12 | 1997-10-07 | Alcocer; Charles F. | Electromagnetic fluid conditioning apparatus and method |
CN1061731C (zh) * | 1997-10-21 | 2001-02-07 | 中国科学院电子学研究所 | 井下射频电磁采油系统 |
DE602005013976D1 (de) * | 2004-09-07 | 2009-05-28 | Daniel S Alms | Magnetische anordnungen zum schutz vor ablagerungen |
GB2421449B (en) * | 2004-12-21 | 2009-06-03 | Daniel Stefanini | Fluid treatment method and apparatus |
EP1846334A4 (en) | 2005-01-07 | 2009-05-27 | Aqua Sciences Pty Ltd | APPARATUS AND METHOD FOR REMOVING TARTER |
US20080067129A1 (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-20 | Weatherford/Lamb, Inc. | Inhibition of paraffin wall deposition in oil lines |
-
2006
- 2006-08-11 GB GB0615987A patent/GB2440725B/en active Active
-
2007
- 2007-08-09 AU AU2007283271A patent/AU2007283271B2/en not_active Ceased
- 2007-08-09 RU RU2009108661A patent/RU2432322C2/ru active
- 2007-08-09 BR BRPI0715748-7A patent/BRPI0715748B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2007-08-09 US US12/376,783 patent/US8033334B2/en active Active
- 2007-08-09 DK DK07789163T patent/DK2054347T3/da active
- 2007-08-09 AT AT07789163T patent/ATE531672T1/de active
- 2007-08-09 WO PCT/GB2007/003031 patent/WO2008017849A1/en active Application Filing
- 2007-08-09 EP EP20070789163 patent/EP2054347B1/en active Active
- 2007-08-09 MY MYPI20090532A patent/MY148087A/en unknown
- 2007-08-09 CN CN2007800365954A patent/CN101535189B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-08-09 CA CA2663963A patent/CA2663963C/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-03-10 NO NO20091063A patent/NO20091063L/no not_active Application Discontinuation
-
2012
- 2012-02-02 CY CY20121100116T patent/CY1112432T1/el unknown
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БОРОДИН В.И. и др. Результаты использования магнитных индукторов обработки нефти при ее добыче и транспорте. - Нефтяное хозяйство, 2004, №4, с.82-86. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2570870C1 (ru) * | 2014-06-10 | 2015-12-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Исследовательский Институт Технических Систем" "Пилот" (Нии Тс "Пилот") | Электромагнитный излучатель, устройство и способ ингибирования образования отложений и коррозии скважинного оборудования |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2663963C (en) | 2014-07-08 |
CY1112432T1 (el) | 2015-12-09 |
GB0615987D0 (en) | 2006-09-20 |
ATE531672T1 (de) | 2011-11-15 |
CA2663963A1 (en) | 2008-02-14 |
CN101535189A (zh) | 2009-09-16 |
BRPI0715748B1 (pt) | 2018-08-07 |
NO20091063L (no) | 2009-05-08 |
GB2440725A (en) | 2008-02-13 |
EP2054347B1 (en) | 2011-11-02 |
AU2007283271A1 (en) | 2008-02-14 |
RU2009108661A (ru) | 2010-09-20 |
BRPI0715748A2 (pt) | 2013-07-16 |
MY148087A (en) | 2013-02-28 |
EP2054347A1 (en) | 2009-05-06 |
AU2007283271B2 (en) | 2012-08-16 |
CN101535189B (zh) | 2012-06-27 |
DK2054347T3 (da) | 2012-02-27 |
US8033334B2 (en) | 2011-10-11 |
WO2008017849A1 (en) | 2008-02-14 |
US20100186958A1 (en) | 2010-07-29 |
GB2440725B (en) | 2011-06-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2432322C2 (ru) | Способ снижения отложений в водно-нефтяной смеси трубопровода нефтяной скважины | |
US10870593B2 (en) | Method for preventing scale deposits and removing contaminants from fluid columns | |
US20200102232A1 (en) | Method and apparatus for conditioning fluids | |
Romanova et al. | Demulsification of water-in-oil emulsions by exposure to magnetic field | |
US20110284231A1 (en) | Electromagnetic Wave Treatment Of Oil Wells | |
US9624118B2 (en) | Method and system for injecting RF signal into a fluid-containing system | |
AU606376B2 (en) | Treatment of liquids and biological tissues by magnetic induction | |
WO2017018943A1 (en) | Method and system for applying superimposed time-varying frequency electromagnetic wave for corrosion protection of submerged and/or buried structures | |
CA2983827A1 (en) | Method and apparatus for conditioning fluids | |
US20110248019A1 (en) | Method for treating hydrocarbon fluids using pulsating electromagnetic wave in combination with induction heating | |
RU2529689C2 (ru) | Способ электромагнитного воздействия на скважинное пространство при добыче углеводородного сырья | |
RU2570870C1 (ru) | Электромагнитный излучатель, устройство и способ ингибирования образования отложений и коррозии скважинного оборудования | |
RU2634147C1 (ru) | Установка и способ ингибирования коррозии и образования отложений на скважинном оборудовании | |
JP3640357B2 (ja) | 溶液に電磁エネルギーを搬送するための方法及び装置 | |
RU2599893C1 (ru) | Управляемый электромагнитный протектор скважинной установки электропогружного насоса | |
WO2010090659A2 (en) | Electromagnetic wave treatment of oil wells | |
Alimbekova | Electromagnetic Device for Preventing and Combating Operational Disturbances at Oil and Gas Fields | |
JP2005028362A (ja) | 特殊電磁波発生コイル及び特殊電磁波照射装置 |