SU1296513A1 - Аппарат дл магнитной обработки жидкости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области магнитной обработки жидкостей и может быть использовано дл  предотвращени  отложений парафина и неорганических солей в насосно-компрессорных трубах нефт ных скважин и в нефтепроводах . Аппарат содержит корпус 1 со стержнем 2, магнитную систему, котора  представл ет собой систему блоков посто нных магнитов 4, попарно закрепленных на стержне с разноименно направленными полюсами друг к другу. В пределах блока полюсность каждой последующей пары магнитов повернута относительно предыдущей в пределах замыкани  оборота, при этом в блоках происходит чередование изменени  полюсности то по часовой, то против часовой стрелки. Каждый посто нный магнит выполнен в виде диска, один полюс которого выполнен многозубчатым. Перед магнитной систе- той установлены рассекатель 6 потока жидкости и конический ловитель 7 ферромагнитных частиц. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. (О фи.1

Description

112

Изобретение относитс  к аппаратам дл  магнитной обработки жидкости, предназначенным дл  предотвращени  отложений парафина и неорганических солей в насосно-компрессорных трубах нефт ных скважин и в нефтепроводах.

Цель изобретени  - повышение эф- ,фективности магнитной обработки жидкости .

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого аппарата дл  магнитной обработки жидкости; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сече- jyie Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1; нафиг. 5 - сечение Г-Г нафиг. 1; на фиг. 6 - сечение Д-Д- на фиг. 1 ; на фиг. 7 - вид магнитной системы в аксонометрии.

Аппарат состоит из корпуса 1, внутри которого размещен стержень 2, закрепленный в корпусе, например, с помощью центрирующих держателей 3.- Магнитна  система аппарата состоит из блоков, состо щих из нескольких пар (например четырёх) посто нных магнитов 4, попарно закрепленных на стержне с помощью винтов 5 и направленными разноименными полюсами друг к другу.

Шаг креплени  магнитов в блоке выбираетс  таким, чтобы не допустить отсутстви  напр женности пол  по длине аппарата и размагничивающего воздействи  магнитов соседних пар.

Несколько пар магнитов (от 4 до 8) образуют блок и в пределах первого блока полюсность каждой последующей пары магнитов повернута относительно предыдущей по часовой стрелке по ходу жидкости на угол, определ емый количеством пар в пределах замыкани  оборота,,

Поворот полюсности пар магнитов, образующих второй блок, осуществл етс  против часовой стрелки в преде- лах замыкани  оборота. Дл  механической активации и увеличени  скоростей хаотичного движени частиц жидкости установлен рассекатель 6 потока. Рассекатель может быть выполнен в виде ерша из металлической проволоки, форма которого может быть сферической, цилиндри- .ческой, торообразной.

Перед рассекателем потока установ лен ловитель 7 ферромагнитных частиц Ловитель выполнен в виде перевернутого усеченного конуса и представл ет собой набор магнитов на . стержне.

32

разделенных между собой диамагнитными кольцами. Така  конструкци  обеспечивает неравномерное прит жение ферромагнитных частиц по всей поверхности конуса, т.е. наибольшее прит жение частиц происходит у вершины конуса, где наибольша  индукци  магнитного цол  При движении жидкости к основанию конуса количество ферромагнитных частиц уменьшаетс  и уменьшаютс  одновременно силы прит жени , что приводит к выравниванию площади поперечного сечени  по длине ловител .. Когда силы т жести слившейс  массы или воздействие гидравлического потока превыс т силы прит жений к ловителю ферромагнитные частицы, оторвавшись падают на забой скважины ниже уровн  перфорации.

Аппарат работает следующим образом .

Аппарат устанавливаетс  на насосно-компрессорных трубах или трубопроводах с помощью муфт в зоне, где близки термодинамические услови  образовани  парафина (обычно на 100- 150 м ниже начала отложений парафина в скважине). В жидкости, поступившей в магнитное поле ловител , которое характеризуетс  малой степенью неравномерности , ферромагнитные части- iflbi прилипают к ловителю, а диамагнитные и парамагнитные частицы получают ориентацию. Самые слабые f сольватные оболочки при этом разрываютс  и по вл ютс  первые центры кристаллизации парафина. В рассекателе происходит механическа  активаци  жидкости,при этом увеличиваютс  скорости хаотического движени  частиц. Интенсифицируетс  перемешивание частиц, которые до этого имели ориентацию и располагались в определенной зоне поперечного сечени  аппарата .

В магнитной системе гидравлический режим течени  жидкости.определ етс  внешней формой частей, составл ющих магнитную систему, и его можно считать посто нным по длине аппарата. При попадании в первый блок, в котором изменение направлени  магнитного потока происходит в одном направлении (по часовой стрелке по ходу жидкости) режим течени  жидкости и изменение магнитного потока привод т к тому, что частицы получают импульс движени  и разрываютс  менее прочные соль- ватные оболочки. При попадании во

второй блок при неизменном режиме течени  мен ютс  характер изменени  направлени  магнитного потока и, соедовательно, мен ютс  взаимодействие частиц потока жидкости с магнит- ным полем. При этом частицы получают новый импульс движени , что способствует разрыву более прочных соль- ватных оболочек, которые не разрушились в первом блоке. В третьем бло ке оп ть мен етс  характер взаимодействи  частиц потока с магнитным полем и таким образом усиливаетс  степень разрушени  сольватной оболочки. При многократном перемещении и воз- действии магнитного пол  на поток жидкости по длине аппарата почти все частицы станов тс  новыми центрами кристаллизации.

Одна из торцовых поверхностей дис ковых магнитов дл  увеличени  градиентов напр женности магнитного пол  выполнена с зубцами, ориентированным по ходу движени  жидкости дл  уменьшени  гидравлического сопротивлени .

Проведены сравнительные испытани  по определению оптимальной конструкции с целью получени  наибольшей эффективности магнитной обработки, котора  определ лась количеством по вившихс  новых центров кристаллизации , т.е. зародышей парафина. Наблюдени  велись в пол ризованном свете в микроскоп. По расположению магнитов исследовались 3 типа: без поворота пар магнитов по длине аппарата; с поворотом пар магнитов на 90 в. одну сторону по всей длине аппарата; с поворотом пар магнитов на 90 в ту или иную сторону в пределах блоковой структуры, состо щей из 4 пар магнитов. Увеличение количества зародышей парафина при применении блоковой структуры, состо щей из 4 пар магнитов, составило около 10% по сравнению с вариантом поворота пар магнитов в одну сторону по всей длине аппарата.

При диаметре корпуса аппарата 89 мм, сторона квадрата стержн  маг- нитопровода составл ет 12 мм, диамет кольца посто нного магнита 56 мм, шаг креплени  пар магнитов 70 мм, шаг зуба магнита 3,5 мм, диаметр рас

) о J5 965134

секател  55 мм, длина ловител  500 мм при диаметре большого основани  конуса, равном 18 мм, нижнего

8 мм.

Основными достоинствами предлагаемого аппарата  вл етс  создание магнитной системы по блоковому принципу, котора  значительно увеличивает эффективность обработки, простота конструкции , возможность устанавливать ее в трубах любого диаметра без заметного снижени  производительности. Предварительна  очистка нефти от ферромагнитных частиц с помощью ловител , кроме повышени  эффективности работы магнитной системы, увеличени  времени эффективной работы аппарата, облегчает в дальнейшем процессы подготовки и переработки нефти.

Claims (2)

1. Аппарат дл  магнитной о бработ- ки жидкости, содержащий корпус, выполненный в виде трубопровода с

расположенным

внутри стержнем,

и

0

0

5

0

5

магнитную систему, включающую в себ  посто нные магниты, попарно закрепленные на стержне и обращенные друг к Д1 1 У разноименными полюсами, о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности магнитной обработки жидкости, аппарат снабжен конусообразным ловителем ферромагнитных частиц, выполненным в виде чередующихс  магнитных и диамагнитных колец увеличивающегос  диаметра, расположенным на входе в аппарат, и рассекателем потока, выполненным в виде ерша из металлической проволоки,, установленным за ловителем, а магнитна  система вьшолнена из чередующихс  магнитных блоков, каждый из которых выполнен из нескольких последовательно закрепленных на стержне пар дисковых магнитов, последовательно и равномерно развернутых относительно друг друга и отличающихс  направле- нием разворота пар в блоке.

2. Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что дисковые магниты выполнены с зубцами на одной из торцовых поверхностей, направленными по ходу движени  жидкости.

(puff ffr - r

Д л

effuff.S

фи.б

(риг.7

Редактор И. Сегл ннк

Составитель С. Декин Техред В.Кадар .

Заказ 710/25

Тираж 852

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгородs ул. Проектна , 4

Корректор. А. Зимокосов

Подписное