RU62426U1

RU62426U1 - DEVICE FOR MAGNETIZATION OF OIL-BASED FLUID

Info

Publication number: RU62426U1
Application number: RU2006147100/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Леонидович Замятин; Сергей Михайлович Кукушкин; Федор Николаевич Петров
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Нефтегаз Технология"
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2007-04-10

Abstract

Устройство для омагничивания нефтескважиной жидкости, относится к аппаратам для магнитной обработки воды и может быть использовано для предотвращения образования отложений (например, смолопарафиновых) на внутрискважинном оборудовании при добыче нефти. Для повышения надежности работы и эксплутационных качеств оно представляет собой выполненный из ферромагнитного материала герметичный корпус 1, внутри которого смонтирована, магнитная система 2, включающая постоянные магниты 3, которые выполнены в виде кольцевых магнитных втулок 4. Корпус 1 выполнен в виде двух связанных между собой посредством герметизирующих элементов 5 труб 6 и 7 различного диаметра, причем пространство 8 между трубами 6 и 7 заполнено трансформаторным маслом. Герметичный корпус 1 установлен в эксплуатационной колонне 9 скважины, с образованием рабочего зазора 10 между наружной поверхностью 11 наружной трубы 7 герметичного корпуса 1 и стенками 12 эксплуатационной колонны 9, по которому проходит нефтескважинная жидкость. Герметичный корпус 1 выполнен с соответствующими присоединительными базовыми резьбовыми соединениями 13 и 14, в верхней и нижней части, соответственно, к которым присоединены переводники 15 и 16 Устройство закрепляется на подвеске 17 насосно-компрессорных труб или, непосредственно, на погружном насосе 18. Поток нефтескважинной жидкости может проходить, как в рабочем зазоре 10 между герметичным корпусом 1 устройства для омагничивания нефтескважинной жидкости и стенками 11 эксплуатационной колонны 9, так и в пространстве 19, образованном внутренней поверхностью 20 внутренней трубы 6 герметичного корпуса 1.A device for magnetizing an oil well with a liquid, relates to apparatus for magnetic treatment of water and can be used to prevent the formation of deposits (for example, resin-paraffin) on downhole equipment during oil production. To improve the reliability and performance, it is a sealed case 1 made of ferromagnetic material, inside which is mounted, a magnetic system 2, including permanent magnets 3, which are made in the form of ring magnetic bushings 4. The case 1 is made in the form of two interconnected by sealing elements 5 of pipes 6 and 7 of various diameters, the space 8 between the pipes 6 and 7 being filled with transformer oil. The sealed housing 1 is installed in the production casing 9 of the well, with the formation of a working gap 10 between the outer surface 11 of the outer pipe 7 of the sealed housing 1 and the walls 12 of the production casing 9, through which the oil flows. The sealed housing 1 is made with the corresponding connecting basic threaded connections 13 and 14, in the upper and lower parts, respectively, to which the adapters 15 and 16 are connected. The device is mounted on the suspension 17 of the tubing or, directly, on the submersible pump 18. The flow of oil well can pass, both in the working gap 10 between the sealed housing 1 of the device for magnetizing the oil well and the walls 11 of the production string 9, and in the space 19 formed by the inner second surface 20 of the inner tube 6 hermetic housing 1.

1 осн.п-т ф-лы, 5 доп. п-тов ф-лы, 5 ил.1 osn.p-t f-ly, 5 add. f-ts f-ly, 5 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к аппаратам для магнитной обработки воды и может быть использовано для предотвращения образования отложений (например, смолопарафиновых) на внутрискважинном оборудовании при добыче нефти, в частности, для предотвращения отложения солей на рабочих органах и корпусах погружных центробежных насосов.The proposed utility model relates to apparatus for magnetic treatment of water and can be used to prevent the formation of deposits (for example, resin-paraffin) on downhole equipment during oil production, in particular, to prevent the deposition of salts on working bodies and bodies of submersible centrifugal pumps.

Известна конструкция устройства для омагничивания движущейся по трубопроводу жидкости (см. п.м. №58390, М.кл. В03С 1/00, опубл. 27.11.2006,) включающая закрепленный на неферромагнитном участке трубопровода посредством фиксаторов, в котором размещены с зазором относительно друг друга для размещения в нем трубопровода, по меньшей мере, две группы постоянных магнитов, расположенных параллельно и симметрично указанному зазору, при этом постоянные магниты всех групп имеют идентичные геометрические и физические параметры, причем противолежащие магниты разных групп имеют одноименную полярность, а смежные магниты в каждой группе - разноименную полярность, фиксаторы выполнены в виде двухзамковых хомутов и A known design of a device for the magnetization of a fluid moving through a pipeline (see PM No. 58390, M.C. B03C 1/00, published November 27, 2006) includes fasteners secured to the non-ferromagnetic section of the pipeline, in which they are placed with a gap relative to at least two groups of permanent magnets located parallel and symmetrically to the specified gap for each other to place the pipeline in it, while the permanent magnets of all groups have identical geometric and physical parameters, with opposite magnets different groups have the same polarity, and adjacent magnets in each group have the opposite polarity, the latches are made in the form of double-lock clamps and

размещены по длине корпуса с шагом не менее ½ ширины одного магнита.placed along the length of the body in increments of at least ½ the width of one magnet.

Известно также устройство для магнитной водоподготовки по авт. Св. №1813730. Оно содержит цилиндрический корпус с входными и выходными патрубками, центральный вал, кольцевые магниты и немагнитные проставки, установленные в корпусе. Часть кольцевых магнитов в нем жестко укреплена на валу на равных аксиальных расстояниях от проставок, ориентирована к ним одноименными полюсами и снабжена спиральными лопатками, установленными по обе стороны магнитов, а другая часть кольцевых магнитов установлена на немагнитных проставках с обеих сторон и ориентирована одноименными полюсами к смежным кольцевым магнитам, закрепленным на валу, при этом устройство снабжено дополнительными кольцевыми магнитами, установленными на внутренней стенке корпуса на уровне кольцевых магнитов, закрепленных на валу.A device for magnetic water treatment according to ed. St. No. 1813730. It contains a cylindrical housing with inlet and outlet nozzles, a central shaft, ring magnets and non-magnetic spacers installed in the housing. Some of the ring magnets in it are rigidly mounted on the shaft at equal axial distances from the spacers, oriented to them by the same poles and equipped with spiral blades mounted on both sides of the magnets, and the other part of the ring magnets mounted on non-magnetic spacers on both sides and oriented by the same poles to adjacent ring magnets mounted on the shaft, while the device is equipped with additional ring magnets mounted on the inner wall of the housing at the level of the ring magnets, akreplennyh shaft.

Однако известные конструкции имеют низкую надежность и неприемлемы для омагничивания нефтескважинных жидкостей.However, the known designs have low reliability and are unacceptable for the magnetization of oil well fluids.

Этот недостаток, обусловлен тем, что они не выдерживают внутрискважинного давления жидкости и имеют сложную конструкцию и большую металлоемкость.This disadvantage is due to the fact that they do not withstand the downhole fluid pressure and have a complex structure and high metal consumption.

Известно, принятое за прототип устройство для омагничивания нефтекважинных жидкостей (См. П.М. №49892, МПК Е21В 41/00, опубл. 1012.2005), предотвращающее отложения на элементах погружных центробежных насосов, содержащее систему постоянных магнитов и выполненный герметичным из коррозийностойкой трубы корпус с хвостовыми частями, из неферромагнитного материала, силовые линии магнитной системы замыкаются через рабочий зазор и колонну скважинных труб, а хвостовые части корпуса снабжены внутренней и наружной резьбой.It is known that the device for the magnetization of oil well fluids adopted as a prototype is known (See PM No. 49892, IPC ЕВВ 41/00, publ. 1012.2005), which prevents deposits on the elements of submersible centrifugal pumps, containing a system of permanent magnets and made of a body sealed from a corrosion-resistant pipe with tail parts made of non-ferromagnetic material, the lines of force of the magnetic system are closed through the working gap and the string of downhole pipes, and the tail parts of the body are provided with internal and external threads.

Недостатком известного устройства для омагничивания нефтекважинных жидкостей является его низкая надежность.A disadvantage of the known device for the magnetization of oil well fluids is its low reliability.

Данный недостаток обусловлен тем, что корпус известного устройства для омагничивания нефтекважинных жидкостей недолговечен, поскольку не выдерживает забойного давления жидкости, т.к. корпус полый внутри герметично заварен, вследствие чего он подвержен деформациям от внутрискважинного давления жидкости, по существу, его раздавливает давление внутрискважинной жидкости.This disadvantage is due to the fact that the body of the known device for magnetizing oil well fluids is short-lived, since it does not withstand bottom-hole fluid pressure, because the body is hollow inside hermetically sealed, as a result of which it is subject to deformations from the downhole fluid pressure, essentially, it is crushed by the pressure of the downhole fluid.

Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, состоит в повышении надежности работы и эксплутационных качеств конструкции в целом и снижения себестоимости за счет предотвращения солеотложений на рабочих органах погружных The technical result provided by the utility model is to increase the reliability and operational qualities of the structure as a whole and reduce costs by preventing scaling on submersible working bodies

насосов и парафиноотложений на стенках насоснокомпрессорных труб.pumps and paraffin deposits on the walls of pump and compressor pipes.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для омагничивания нефтекважинной жидкости, включающем выполненный из ферромагнитного материала герметичный корпус с системой постоянных магнитов, согласно полезной модели, герметичный корпус с системой постоянных магнитов выполнен в виде двух связанных между собой труб различного диаметра с образованием межтрубного пространства, которое заполняется трансформаторным маслом, а система постоянных магнитов выполнена в виде кольцевых магнитных втулок, при этом составляющие корпус трубы различного диаметра герметично связаны между собой посредством фланцев, корпус выполнен из нержавеющей стали, причем внутренняя труба корпуса выполнена из нержавеющей стали, а внешняя труба корпуса выполнена из углеродистой стали, внешняя труба корпуса может быть насосно-компрессорной трубой.The specified technical result is achieved by the fact that in the known device for magnetizing an oil well fluid, comprising a sealed housing made of ferromagnetic material with a system of permanent magnets, according to a utility model, a sealed housing with a system of permanent magnets is made in the form of two interconnected pipes of different diameters with the formation of an annular space, which is filled with transformer oil, and the system of permanent magnets is made in the form of annular magnetic bushings, while components of different diameter casing pipe sealingly connected through the flange, the housing is made of stainless steel, wherein the inner casing pipe is made of stainless steel and the outer casing pipe made of carbon steel, the outer housing tube may be tubing.

Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.Between the distinguishing features and the achieved technical result, there is the following causal relationship.

В отличие от известных конструкций предложенная полезная модель «Устройство для омагничивания нефтекважинной жидкости», In contrast to the known designs, the proposed utility model is “Device for magnetization of oil well fluid”,

принцип действия которого основан на взаимодействии направленной системы магнитных полей со скважинной жидкостью, проходящей в рабочем зазоре между герметичным корпусом устройства для омагничивания нефтекважинной жидкости и стенками эксплуатационной колонны, позволяет обеспечить высокую надежность за счет создания в герметичном трубчатом корпусе, выполненным из двух труб различного диаметра, за счет наполнения межтрубного пространства этого герметичного корпуса трансформаторным маслом, противодавления стенок этого герметичного корпуса высокоподвижной нефтескважиной жидкости с ее высоким давлением. Магнитное поле, создаваемое замкнутой магнитной системой, образованной кольцевыми магнитными втулками и неферромагнитным корпусом, в радиальном аксиальном зазорах направленно перпендикулярно направлению движения потока жидкости. Учитывая изменение объема кольцевой полости, образуемой кольцевыми магнитными втулками и, скорость движения жидкости, увеличивающуюся в зоне обработки, происходит, с учетом молекулярного уровня взаимодействия в высокоминерализованной пластовой жидкости, интенсивное разрушение центров кристаллизации на более мелкие структуры (диспергация), а также снижение коэффициента поверхностного натяжения, трения и вязкости, вследствие чего существенно увеличивается подвижность the principle of operation of which is based on the interaction of a directed system of magnetic fields with a borehole fluid passing in the working gap between the sealed housing of the device for magnetizing the oil well and the walls of the production string, which ensures high reliability by creating a sealed tubular casing made of two pipes of different diameters, due to the filling of the annulus of this sealed housing with transformer oil, the back pressure of the walls of this sealed housing a highly mobile oil well fluid with its high pressure. The magnetic field created by a closed magnetic system formed by annular magnetic bushings and a non-ferromagnetic casing in the radial axial gaps is directed perpendicular to the direction of fluid flow. Given the change in the volume of the annular cavity formed by the annular magnetic bushings and the fluid velocity increasing in the treatment zone, taking into account the molecular level of interaction in the highly mineralized formation fluid, intensive destruction of the crystallization centers into smaller structures (dispersion), as well as a decrease in the surface coefficient tension, friction and viscosity, resulting in significantly increased mobility

жидкости, ее давление и снижется отложение солей на насосном оборудовании, в частности, на погружных насосах. Таким образом «Устройство омагничивания нефтескважинной жидкости» позволяет не только предотвратить солеотложения на рабочих органах погружных насосов, но также снизить парафиноотложения на стенках насосно-компрессорных труб, повысить надежность насосно-компрессорных труб и погружных насосов и тем самым увеличить межремонтный период насосного оборудования и снизить себестоимость нефтедобычи.liquid, its pressure and salt deposition on pumping equipment, in particular, on submersible pumps, is reduced. Thus, the “Magnetization of Oil Well Fluid” device allows not only to prevent scaling on the working bodies of submersible pumps, but also to reduce paraffin deposits on the walls of tubing, increase the reliability of tubing and submersible pumps and thereby increase the overhaul period of pumping equipment and reduce costs. oil production.

По имеющимся у заявителям сведениям, совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели «Устройство для омагничивания нефтекважинной жидкости» не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию «новизна».According to the information available to the applicants, the set of essential features of the claimed utility model “Device for magnetization of oil well fluid” is not known from the prior art, which allows us to conclude that the utility model meets the criterion of “novelty”.

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемой «Устройство для омагничивания нефтекважинной жидкости», может быть многократно использовано при добыче нефти с получением технического результата, заключающегося в повышении надежности и эксплуатационных качеств, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию «промышленная применимость».The set of essential features characterizing the essence of the claimed “Device for magnetization of oil well fluid” can be repeatedly used in oil production to obtain a technical result, which consists in increasing reliability and performance, which allows us to conclude that its criterion is “industrial applicability”.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображен общий вид устройства для омагничивания нефтекважинной жидкости.The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings, where Fig. 1 schematically shows a general view of a device for magnetizing an oil well fluid.

на фиг.2 - общий вид устройства для омагничивания нефтекважинной жидкости, основанного на взаимодействии направленной системы магнитных полей со скважинной жидкостью, проходящей в рабочем зазоре между корпусом устройства для омагничивания нефтекважинной жидкости и стенками эксплуатационной колонны;figure 2 is a General view of the device for the magnetization of oil well, based on the interaction of a directional system of magnetic fields with the well fluid passing in the working gap between the housing of the device for the magnetization of oil well and the walls of the production string;

- на фиг.3 - общий вид устройства для омагничивания нефтекважинной жидкости, основанного на взаимодействии направленной системы магнитных полей со скважинной жидкостью, проходящей внутри корпуса устройства для омагничивания нефтекважинной жидкости;- figure 3 is a General view of a device for magnetizing an oil well fluid, based on the interaction of a directional system of magnetic fields with a borehole fluid passing inside the body of a device for magnetizing an oil well fluid;

- на фиг.4 - корпус устройства для омагничивания нефтекважинной жидкости;- figure 4 - the body of the device for the magnetization of oil well fluid;

- на фиг.5 - корпус устройства для омагничивания нефтекважинной жидкости в разрезе А-А;- figure 5 is a casing of the device for the magnetization of oil well fluid in section aa;

Конструктивно устройство для омагничивания нефтекважинной жидкости представляет собой выполненный из неферромагнитного материала, например, из нержавеющей стали, герметичный корпус 1, внутри которого смонтирована, определенным Structurally, the device for the magnetization of oil well fluid is made of non-ferromagnetic material, for example, stainless steel, a sealed housing 1, inside of which is mounted, defined

образом организованная по расположению, форме и количеству магнитная система 2, включающая высокоэрцетивные постоянные магниты 3 на основе Nd-Fe-B, которые выполнены в виде кольцевых магнитных втулок 4. Корпус 1 выполнен в виде двух связанных между собой посредством герметизирующих элементов 5 (например, герметично обваренных фланцев) труб 6 и 7 различного диаметра, причем пространство 8 между трубами 6 и 7 заполнено трансформаторным маслом. Герметичный корпус 1, выполненный из неферромагнитного материала, установлен в эксплуатационной колонне 9 скважины, с образованием рабочего зазора 10 между наружной поверхностью 11 наружной трубы 7 герметичного корпуса 1 устройства для омагничивания нефтескважинной жидкости и внутренними стенками 12 эксплуатационной колонны 9, по которому проходит нефтескважинная жидкость. Герметичный корпус 1 выполнен с соответствующими присоединительными базовыми резьбовыми соединениями 13 и 14, в верхней и нижней части, соответственно, к которым присоединены переводники 15 и 16. Устройство для омагничивания нефтекважинной жидкости закрепляется на подвеске 17 насосно-компрессорных труб или, непосредственно, на погружном насосе 18. Поток нефтескважинной жидкости может проходить, как в рабочем зазоре 10 между герметичным корпусом 1 устройства для омагничивания way organized by location, shape and quantity of the magnetic system 2, including Nie-Fe-B-based high-resistance permanent magnets 3, which are made in the form of annular magnetic bushings 4. The housing 1 is made in the form of two interconnected by means of sealing elements 5 (for example, hermetically welded flanges) of pipes 6 and 7 of various diameters, the space 8 between the pipes 6 and 7 being filled with transformer oil. A sealed housing 1 made of non-ferromagnetic material is installed in the production casing 9 of the well, with the formation of a working gap 10 between the outer surface 11 of the outer pipe 7 of the sealed housing 1 of the device for magnetizing oil well fluid and the inner walls 12 of the production casing 9 through which the oil well flows. The sealed housing 1 is made with the corresponding connecting threaded base connections 13 and 14, in the upper and lower parts, respectively, to which the adapters 15 and 16 are connected. The device for magnetizing the oil well fluid is fixed to the suspension 17 of the tubing or directly to the submersible pump 18. The flow of oil well fluid can pass, as in the working gap 10 between the sealed housing 1 of the device for magnetization

нефтескважинной жидкости и внутренними стенками 12 эксплуатационной колонны 9, так и в пространстве 19, образованном внутренней поверхностью 20 внутренней трубы 6 (меньшего диаметра) герметичного корпуса 1 устройства для омагничивания нефтескважинной жидкости.oil well and the inner walls 12 of the production casing 9, and in the space 19 formed by the inner surface 20 of the inner pipe 6 (smaller diameter) of the sealed housing 1 of the device for the magnetization of oil well.

Устройство для омагничивания нефтекважинной жидкости можно применить при эксплуатации любого насоса для добычи нефти, например, типа УЭЦН, УШГН. Принцип действия устройства для омагничивания нефтекважинной жидкости основан на взаимодействии направленной системы магнитных полей (магнитной системы) с нефтескважинной жидкостью, проходящей в рабочем зазоре 10 между герметичным корпусом 1 устройства для омагничивания нефтескважинной жидкости и стенками 12 эксплуатационной колонны 9, силовые линии магнитной системы 2 замыкаются через рабочий зазор 10 прохождения нефтескважиной жидкости, как во внутренней трубе 6, так и в зазоре 10 между герметичным корпусом 1 устройства для омагничивания нефтескважинной жидкости и эксплуатационной колонной 9. В результате происходящего на молекулярном уровне взаимодействия, в высокоминерализованной пластовой жидкости происходит интенсивное разрушение центров кристаллизации на более мелкие структуры (диспергация), а также снижение коэффициента поверхностного натяжения, трения и вязкости, The device for the magnetization of oil well fluid can be used in the operation of any pump for oil production, for example, type ESP, USHGN. The principle of operation of the device for the magnetization of oil well fluid is based on the interaction of a directed system of magnetic fields (magnetic system) with the oil well fluid passing in the working gap 10 between the sealed housing 1 of the device for the magnetization of oil well fluid and the walls 12 of the production string 9, the power lines of the magnetic system 2 are closed through the working gap 10 of the passage of oil wells, both in the inner pipe 6 and in the gap 10 between the sealed housing 1 of the device for magnetized I liquid oil wells and production casing 9. As a result of what is happening at the molecular level interactions, the formation fluid in highly intensive destruction occurs nucleation on smaller structures (dispersion of), as well as reducing the surface tension, friction and viscosity,

вследствие чего существенно увеличивается подвижность жидкости и предотвращается отложение солей на насосном оборудовании.as a result, fluid mobility is significantly increased and salt deposition on pumping equipment is prevented.

Заявляемая полезная модель «Устройство омагничивания нефтескважинной жидкости» позволяет предотвратить солеотложения на рабочих органах погружных насосов, а также снизить парафиноотложения на стенках насосно-компрессорных труб, повысить надежность насосно-компрессорных труб и погружных центробежных насосов и тем самым увеличить межремонтный период насосного оборудования и снизить себестоимость нефтедобычи.The inventive utility model “Magnetization device for oil wells” allows to prevent scaling on the working bodies of submersible pumps, as well as reduce paraffin deposits on the walls of tubing, increase the reliability of tubing and submersible centrifugal pumps and thereby increase the overhaul period of pumping equipment and reduce costs. oil production.

Claims

1. A device for magnetizing oil well fluid, including a sealed housing made of non-ferromagnetic material with a system of permanent magnets, characterized in that the sealed body with a system of permanent magnets is made in the form of two interconnected pipes of different diameters with the formation of annular space, which is filled with transformer oil.

2. The device for the magnetization of oil well fluid according to claim 1, characterized in that the permanent magnet system is made in the form of annular magnetic bushings.

3. The device for the magnetization of oil well fluid according to claim 1, characterized in that the pipe components of different diameters are hermetically connected to each other by means of flanges.

4. The device for the magnetization of oil wells according to claim 1, characterized in that the housing is made of stainless steel.

5. The device for magnetizing oil well fluid according to claim 1, characterized in that the inner tube of the body is made of stainless steel, and the outer tube of the body is made of carbon steel.

6. The device for the magnetization of oil wells according to claim 5, characterized in that the outer pipe of the housing is a tubing.