RU38469U1 - Устройство для магнитной обработки жидкости - Google Patents

Description

.2. ..а,; t г 7. 7

МПК: С 10 G 33/02

Устройство для магнитной обработки жидкости

Изобретение относится к области магнитной обработки жидкости и может быть использовано, например, в нефтедобывающей промьипленности.

Известно устройство для магнитной обработки жидкости (патент РФ № 2085507, С 02 F 1/48, 1997), предназначенное для предотвращения асфальтосмолопарафиновых отложений (АСПО) и снижения коррозионной активности добываемой жидкости, состоящее из ферромагнитной трубы, на внещней поверхности которой попарно установлены постоянные кольцевые магниты, охваченные снаружи герметичным экраном.

Известно устройство для магнитной обработки жидкости (патент РФ № 2123513, С 10 G 33/02, 1998), предназначенное, в частности, для предотвращения АСПО, деэмульсации добываемой жидкости и снижения ее коррозионной активности, состоящее из трубы, на внешней поверхности которой по винтовой линии установлена магнитная система в виде протяженной гибкой ленты, составленной из постоянных магнитов, охваченных ферромагнитным экраном.

Недостатками устройств являются невысокая эффективность, связанная с ослабленным воздействием магнитного поля на перекачиваемую по трубе жидкость из-за установки магнитов с внещней стороны трубы, громоздкость и высокая стоимость.

Наиболее близко к предлагаемому устройство для магнитной обработки жидкости (патент РФ № 2091323, С 02 F 1/48, 1997), включающее корпус из ферромагнитной трубы, размещенный внутри корпуса каркас из немагнитного материала и специальным образом закрепленные на каркасе постоянные магниты.

Недостатками прототипа являются невысокая эффективность, обусловленная постоянным характером магнитного поля, воздействующего преимущественно вдоль потока жидкости; а также повышенное гидравлическое сопротивление перекачиваемой жидкости, громоздкость и высокая стоимость, связанные с применением массивных магнитов и каркаса.

Решаемая предлагаемым изобретением задача и ожидаемый технический результат заключаются в повышении эффективности устройства для магнитной обработки жидкости за счет создания магнитного поля с пульсирующей напряженностью при одновременном снижении гидравлического сопротивления перекачиваемой жидкости. Снижение коррозионной активности жидкости, эффективное предотвращение АСПО, деэмульгирование нефти и, как следствие, уменьшение межремонтного периода скважин и количества химических обработок, обеспечиваются иедорогим и негромоздким устройством.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для магнитной обработки жидкости, включающем корпус из ферромагнитной трубы, внутри которого закреплены постоянные магниты, точечные постоянные магниты закреплены непосредственно на внутренней поверхности корпуса и таким образом, что соотношения расстояний между ними по образующей и по окружности корпуса равны случайным величинам.

Точечные постоянные магниты закреплены непосредственно па внутренней поверхности корпуса, например, путем запивки полимерной композипией.

Точечные постоянные магниты выступают над внутренней поверхностью корпуса с разной высотой.

Точечные постоянные магниты могут быть выполнены, например, из сплава Nd2Fei4B в виде цилиндров диаметром 5-8 мм и высотой 3-4 мм, возможно с выпуклым или вогнутым основанием. Малые размеры магнитов способствуют незначительному гидравлическому сопротивлению перекачиваемой жидкости; разная высота магнитов способствует турбулизапии перекачиваемой жидкости и повыщению эффективности воздействия магнитного поля.

Авторы нащли новый оригинальный способ крепления точечных постоянных магнитов непосредственно на внутренней поверхности корпуса путем заливки полимерной композицией, например, эпоксидной.

Авторами также экспериментально установлено, что при соотношениях расстояний между точечными постоянными магнитами по образующей и по окружности корпуса, соответствующих равномерно распределенным случайным величинам, в устройстве создается магнитное поле с пульсирующей напряженностью, оптимальным образом воздействующее на перекачиваемые жидкости с щироким диапазоном характеристик.

В качестве примера на фиг. 1 и 2 приведены некоторые возможные варианты пульсирующего изменения напряженности магнитного поля Н по длине трубы L.

На фиг. 1 приведена тангенциальная форма изменения напряженности магнитного поля.

На фиг. 2 приведена синусоидальная форма изменения напряженности магнитного поля.

достигается максимальный эффект по решаемой .предлагаемым изобретением задаче, производится на реальных средах с использованием электромагнитной лабораторной установки. На основании данных параметров, подбирая размеры и форму постоянных магнитов, с использованием программы на ПЭВМ производится расчет и конструирование заявляемого устройства. При расчете учитываются параметры используемого трубопровода (диаметр и толщина стенки трубы), а также скорость движения жидкости.

На фиг. 3 представлено заявляемое устройство: продольный и поперечный разрезы. Устройство имеет корпус / из ферромагнитной трубы с присоединительными резьбами 2. На одном конце трубы закреплена муфта 3 с присоединительной резьбой 4. На внутренней поверхности корпуса 1 закреплены точечные постоянные магниты 5, залитые полимерной композицией 6 (с целью уменьшения размагничиваюшего и рассеивающего влияний, оказываемых ферромагнитным корпусом, точечные постоянные магниты 5 крепятся к внутренней поверхности корпуса 1 через прослойку полимерной композиции 6).

Устройство с помош;ью присоединительных резьб 2 к 4 устанавливается в скважину на прием штангового глубинного насоса. При прохождении добываемой жидкости по корпусу } устройства она обрабатывается магнитными полями точечных постоянных магнитов 5, направленными поперек потока и образующими общее магнитное поле с пульсирующей напряженностью.

Порядок конструирования устройства для магнитной обработки жидкости иллюстрируется следующим примером.

Конструировалось устройство для магнитной обработки жидкости, перекачиваемой на Южно-Ягунском месторождении, с целью снижения ее коррозионной активности. Состав жидкости приведен в таблице 1.

Таблица 1

Лабораторными исследованиями установлено, что наибольший эффект снижения коррозионной активности проявляется при воздействии магнитного поля частотой 5 Гц с прямоугольной формой изменения напряженности и ее значением в амплитуде 40 кА/м (табл. 2).

1ШЦ(

Таблица 2

Трубопровод имеет наружный диаметр 325 мм, толщину стенки 6 мм, скорость перекачиваемой жидкости 1.1 м/с. В этом случае, для достижения требуемой напряженности и частоты магнитного поля, точечные постоянные магниты (из указанного выше сплава) цилиндрической формы диаметром 8 мм и высотой 4 мм были установлены на внутреннюю поверхность корпуса устройства, представляющего собой отрезок ферромагнитной трубы наружным диаметром 325 мм и длиной 750 мм, так, что соотношения расстояний между центрами точечных постоянных магнитов по образующей корпуса li, b, Ь, U и по окружности корпуса ji, J2, J3, J4, определенные по таблице случайных чисел (Таблицы по математической статистике 7 П. Мюллер, П. Нойман, Р. Шторм; Пер. с нем. и предисл. В.М. Ивановой. - М.: Финансы и статистика, 1982. - 278 с., ил.), равны случайным величинам:

Ii:l2 l,5;12:1з 0,8;1з:14-1,2;

ji:J2 l,3;J2:J3 1,1;J3:J4 0,6.

Эффективность сконструированного устройства для магнитной обработки жидкости в условиях Южно-Ягунского месторождения составила 55,7 %.

Заявляемое устройство прошло также испытания в условиях Арланского (НГДУ «Арланнефть), Мортымья-Тетеревского и Толумского (ТПП «Урайнефтегаз) месторождений.

Применение заявляемого устройства позволило увеличить средний межремонтный период скважин НГДУ «Арланнефть, осложненных эмульсией, в 1,80 раза, а АСПО в 1,84 раза. Химическая обработка скважин была прекращена.

Применение заявляемого устройства в скважинах ТПП «Урайнефтегаз, осложненных АСПО, позволило увеличить их средний межремонтный период в 2 раза при прекращении химических обработок скважин.

еАц(

Устройство эффективнее и экономичнее, чем устройство-прототип, и промышленно применимо для защиты внутренней поверхности насосно-компрессорных труб и насосного оборудования При добыче обводненной и парафинистой нефти, а также для защиты трубопроводов, транспортирующих подобную продукцию.

SiJWil i

Claims (3)

1. Устройство для магнитной обработки жидкости, включающее корпус из ферромагнитной трубы, внутри которого закреплены постоянные магниты, отличающееся тем, что магниты выполнены точечными и закреплены непосредственно на внутренней поверхности корпуса.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что точечные постоянные магниты закреплены непосредственно на внутренней поверхности корпуса путем заливки полимерной композицией.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что точечные постоянные магниты выступают над внутренней поверхностью корпуса с разной высотой.