Аппарат для магнитной обработки жидкости

Аппарат для магнитной обработки жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области магнитной обработки жидкостей и может быть использовано для предотвращения отложений парафина и неорганических солей в насосно-компрессорных трубах нефтяных скважин и в нефтепроводах . Аппарат содержит корпус 1 со стержнем 2, магнитную систему, которая представляет собой систему блоков постоянных 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 замыкания оборота, при этом в блоках происходит чередование изменения полюсности то по часовой, то против часовой стрелки. Каждый постоянный магнит выполнен в виде диска, один полюс которого выполнен многозубчатым. Перед магнитной систетой установлены рассекатель 6 потока жидкости и конический ловитель 7 ферромагнитных частиц. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. (О фи.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 02 F 1 48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTGPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3872306/22-?6 (22) 26.03.85 (46) 15.03.87. Бюл. Ф 10 (71) Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) П.В.Жуйко, В.В.Исупова, И.M.Àìåòîâ, В.А.Аллахвердян, О.А.Богданов, П,Г.Филиппов, А.Г.Губарев и Г,Я.Мингалимов (53) 621,187.127(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1096233, кл. С 02 F 1/48, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1130537, кл. С 02 F i/48, 1983. (54) АППАРАТ ДПЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ

ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к области магнитной обработки жидкостей и может быть использовано для предотвращения отложений парафина и неорганических солей в насосно-компрессорных трубах нефтяных скважин и в нефтепроводах. Аппарат содержит корпус 1 со стержнем 2, магнитную систему, которая представляет собой систему блоков постоянных 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 замыкания оборота, при этом в блоках происходит чередование изменения полюсности то по часовой, то против часовой стрелки. Каждый постоянный магнит выполнен в виде диска, один полюс которого выполнен многозубчатым. Перед магнитной систетой установлены рассекатель б потока

„„SU„„1296513 A 1 жидкости и конический ловитель 7 ферромагнитных частиц. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1 12965

Изобретение относится к аппаратам для магнитной обработки жидкости, предназначенным для предотвращения отложений парафина и неорганических солей в насосно-компрессорных трубах

5. нефтяных скважин и в нефтепроводах.

Цель изобретения — повышение эф,фективности магнитной обработки жидкости»

На фиг. 1 изображен общий вид 10 предлагаемого аппарата для магнитной обработки жидкости; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Ь-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение В-В на фиг. 1; нафиг. 5- сечение t5

Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 — сечение Д-Д. на фиг. 1; на фиг. 7 — вид магнитной системы в аксонометрии.

Аппарат состоит из корпуса внутри которого размещен стержень 2, 20 закрепленный в корпусе, например, с помощью центрирующих держателей 3....

Магнитная система аппарата состоит из блоков, состоящих из нескольких пар (например четырех) постоянных магнитов 4, попарно закрепленных на стержне с помощью винтов 5 .и направленными разноименными полюсами друг к другу.

8ar крепления магнитов в блоке ЗО выбирается таким, чтобы не допустить отсутствия напряженности поля по длине аппарата и размагничивающего воздействия магнитов соседних пар.

Несколько пар магнитов (от 4 до 8) образуют блок и в пределах первого блока полюсность каждой послецующей пары магнитов повернута относительно предыдущей по часовой стрелке по ходу жидкости на угол, определяемый 40 количеством пар в пределах замыкания оборота..

Поворот полюсности пар магнитов, образующих второй блок, осуществляется против .часовой стрелки в преде- 45 лах замыкания оборота.

Для механической активации и увеличения скоростей хаотичного движения частиц жидкости установлен рассекатель 6 потока. Рассекатель может 50 быть выполнен в виде ерша из металлической проволоки, форма которого может быть сферической, цилиндри,ческой, торообразной.

Перед рассекателем потока установлен ловитель 7 ферромагнитных частиц.

Ловитель выполнен в виде перевернутого усеченного конуса и представляет собой набор магнитов на . стержне, 13 2 разделенных между собой диамагнитными кольцами. Такая конструкция обеспечивает неравномерное притяжение ферромагнитных частиц по всей поверхности конуса, т.е. наибольшее притяжение частиц происходит у вершины конуса, где наибольшая индукция магнитного поля ° При движении жидкости к основанию конуса количество ферромагнитных частиц уменьшается и уменьшаются одновременно силы притяжения, что приводит к выравниванию площади поперечного сечения по длине ловителя» Когда силы тяжести слившейся массы или воздействие гидравлического потока превысят силы притяжений к ловителю, ферромагнитные частицы, оторвавшись

1 падают на забой скважины ниже уровня перфорации.

Аппарат работает следующим образом.

Аппарат устанавливается на насосно-компрессорных трубах или трубопроводах с помощью муфт в зоне, где близки термодинамические условия образования парафина (обычно на 100150 м ниже начала отложений парафина в скважине). В жидкости, поступившей в магнитное поле ловителя, которое характеризуется малой степенью неравномерности, ферромагнитные частицы прилипают к ловителю, а диамагнитные и парамагнитные частицы получают ориентацию. Самые слабые сольватные оболочки при этом разрываются и появляются первые центры кристаллизации парафина. В рассекателе происходит механическая активация жидкости,при этом увеличиваются скорости хаотического движения частиц. Интенсифицируется перемешивание частиц, которые до этого имели ориентацию и располагались в определенной зоне поперечного сечения аппарата.

В магнитнои системе гидравлический режим течения жидкости определяется внешней формой частей, составляющих магнитную систему, и его можно считать постоянным по длине аппарата.

При попадании в первый блок, в котором изменение направления магнитного потока происходит в одном направлении (по часовой стрелке по ходу жидкости) режим течения жидкости и изменение магнитного потока приводят к тому, что частицы получают импульс движения и разрываются менее прочные сольватные оболочки, При попадании во

3 второй блок при неизменном режиме течения меняются характер изменения направления магнитного потока и, соедовательно, меняются взаимодействие частиц потока жидкости с магнитным полем. При этом частицы получают новый импульс движения, что способ— ствует разрыву более прочных сольватных оболочек, которые не разрушились в первом блоке. В третьем бла — 10 ке опятьменяется характер вэаимодействия частиц потока с магнитным полем и таким образом усиливается степень разрушения сольватной оболочки.

При многократном перемещении и воз- 11 действии магнитного поля на поток жидкости по длине аппарата почти все. частицы становятся новыми центрами кристаллизации.

Одна иэ торцовых поверхностей дис-gp ковых магнитов для увеличения градиентов напряженности магнитного поля выполнена с зубцами, ориентированными по ходу движения жидкости для уменьшения гидравлического сопротивления. 25

Проведены сравнительные испытания по определению оптимальной конструкции с целью получения наибольшей эффективности магнитной обработки, которая определялась количеством 30 появившихся новых центров кристаллизации, т.е. зародьппей парафина. Наблюдения велись в поляризованном свете в микроскоп. По расположению магнитов исследовались 3 типа: без поворота пар магнитов по длине аппарата; с поворотом пар магнитов на 90 в, о одну сторону по всей длине аппарата; с поворотом пар магнитов на 90 в ту или иную сторону в пределах блоковой структуры, состоящей из 4 пар магнитов. Увеличение количества зародышей парафина при применении блоковой структуры, состоящей из

4 пар магнитов, составило около 10Х 41 по сравнению с вариантом поворота пар магнитов в одну сторону по всей длине аппарата.

При диаметре корпуса аппарата

89 мм, сторона квадрата стержня маг- gp нитопровода составляет 12 мм, диаметр кольца постоянного магнита 56 мм, шаг крепления пар магнитов 70 мм, шаг зуба магнита 3,5 мм, диаметр рас513 4 секателя 55 мм, длина ловителя

500 мм при диаметре большого основания конуса, равном 18 мм, нижнего

8 мм.

Основными достоинствами предлагаемого аппарата является создание магнитной системы по блоковому принципу, которая значительно увеличивает эффективность обработки, простота конструкции, возможность устанавливать ее в трубах любого диаметра беэ заметного снижения производительности.

Предварительная очистка нефти от ферромагнитных частиц с помощью ловителя, кроме повышения эффективности работы магнитной системы, увеличения времени эффективной работы аппарата, облегчает в дальнейшем процессы подготовки и переработки нефти.

Формула из об ре те ния

1. Аппарат для магнитной обработки жидкости, содержащий корпус, выполненный в виде трубопровода с расположенным внутри стержнем, и магнитную систему, включающую в себя постоянные магниты, попарно закрепленные на стержне и обращенные друг к д, гу разноименными полюсами, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности магнитной обработки жидкости, аппарат снабжен конусообразным ловителем ферромагнитных частиц, выполненным в виде чередующихся магнитных и диамагнитных колец увеличивающегося диаметра, расположенным на входе в аппарат, и рассекателем потока, выполненным в виде ерша из металлической проволоки; установленным за ловителем, а магнитная система выполнена из чередующихся магнитных блоков, каждый из которых выполнен из нескольких последовательно закрепленных на стержне пар дисковых магнитов, последовательно и равномерно развернутых относительно друг друга и отличающихся направлением разворота пар в блоке.

2. Аппарат по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что дисковые магниты выполнены с зубцами на одной из торцовых поверхностей, направленными по ходу движения жидкости.

1296513

1296513

Составитель С. Декин

Редактор И. Сегляник Техред B.Кадар Корректор А. Зимокосов

Заказ 7 10/25 тирам 852

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4