Магнітодинамічний поляризатор нафти

1. Магнітодинамічний поляризатор нафти, що містить неферомагнітний стержень, з встановленою на ньому магнітною системою, яка складається з постійних кільцевих магнітів, розташованих коаксіально з примиканням різнойменних полюсів, центруючі елементи і з'єднувальні муфти, який відрізняється тим, що магнітна система містить один і більше кільцеві магніти з осьовою намагніченістю і додатково - феромагнітне кільце і магні 30306 сіювання поля. Крім цього, між краями магнітів і внутрішньою поверхнею корпусу є області, де поляризація нафти не відбувається взагалі через відсутність поля, а турбулентність потоку, що створюється йоржем, не дозволяє здійснити повну поляризацію і на інших рівнях системи магнітів. Крім того відомо, що багатоступінчаста поляризація є зайвою. Нарешті, конструктивне виконання пристрою не дозволяє використати його при насосно-штанговому способі експлуатації нафтових свердловин. У основу запропонованого винаходу поставлена технічна задача - створити такий магнітодинамічний поляризатор нафти, який дозволив би виключити утворення асфальтено-смоло-парафінових відкладів на штангах колони та стінках насосно-компресорних труб за рахунок максимального підвищення магнітної індукції в робочому зазорі і, який, крім того, можна було б розміщати в будь-якому місці насосно-компресорної труби при насосно-штанговому способі експлуатації нафтових свердловин. Магнітодинамічний поляризатор нафти також не повинен створювати додаткового навантаження при роботі насосно-штангової системи та повинен забезпечити максимальний прохідний перетин для потоку нафти. Поставлена задача досягається тим, що в магнітодинамічному поляризаторі нафти, що містить неферомагнітний стержень з встановленою на ньому магнітною системою, яка складається з постійних кільцевих магнітів, розташованих коаксіально з примиканням різнойменних полюсів, центруючі елементи і з'єднувальні муфти, згідно з винаходом, магнітна система містить один і більше кільцеві магніти з осьовою намагніченістю і додатково - феромагнітне кільце і магнітопровід, які примикають до різнойменних полюсів магнітів, причому магнітопровід виконаний у вигляді товстостінної труби, що має подовжні отвори або канавки на зовнішній поверхні. Магнітодинамічний поляризатор нафти включає додаткову магнітну систему, приєднану до вільної основи феромагнітного кільця, таким чином, що до обох основ феромагнітного кільця примикають магніти з однойменними полюсами, а до їх протилежних сторін примикають магнітопроводи. У торцях магнітопроводів виконані різьбові гнізда з однієї сторони для приєднання неферомагнітного стержня, а з іншої сторони - для приєднання штанг колони, причому на зовнішні поверхні магнітопроводів нанесено зносостійке покриття. Сукупність суттєвих ознак, що пропонується, дозволяє одержати очікуваний технічний результат, а саме - виключити утворення асфальтеносмоло-парафінових відкладів на штангах колони і стінках насосно-компресорних труб за рахунок максимального підвищення магнітної індукції в робочому зазорі, що свідчить про наявність причиннонаслідкового зв'язку між сукупністю суттєвих ознак, яка пропонуються і технічним результатом, що досягається. Магнітодинамічний поляризатор можна розміщувати в будь-якому місці насосно-компресорної труби при насосно-штанговому способі експлуатації нафтових свердловин. Поляризатор також не створює додаткового навантаження при роботі насосно-штангової системи і забезпечує максимальний прохідний перетин для потоку нафти. Суть винаходу пояснюється кресленнями на фіг. 1 і фіг. 2, на яких зображені: фіг. 1 - схема конструкції магнітодинамічного поляризатора нафти; фіг. 2 - спрощена схема конструкції магнітодинамічного поляризатора нафти. На фіг. 1 представлено магнітодинамічний поляризатор нафти, який містить неферомагнітний стержень 1, з розміщеною на ньому магнітною системою, яка включає постійні кільцеві магніти 2, сполучені між собою різнойменними полюсами, магнітопровід 3 і феромагнітне кільце 4, які примикають до кільцевих магнітів у різнойменних полюсів, центруючі елементи 5, що примикають до магнітопроводу 3 і феромагнітного кільця 4, з'єднувальні муфти 6, розташовані між центруючими елементами 5 і штангами 7, розміщеними в насоснокомпресорній трубі 8. Магнітопровід 3 виконаний у вигляді товстостінної труби з подовжніми отворами 9, або з канавками на зовнішній поверхні. Магнітодинамічний поляризатор нафти працює таким чином. Магнітний потік, що створюється постійними кільцевими магнітами 2, пройшовши по магнітопроводу 3 і корпусу труби 8, замикається в кільцевому робочому зазорі між корпусом цієї труби і феромагнітним кільцем 4, утворюючи тим самим найбільшу величину магнітної індукції саме в робочому зазорі. Розміри магнітопроводу, феромагнітного кільця і параметри постійних кільцевих магнітів вибирають такими, щоб величина магнітної індукції в робочому зазорі була максимальною, а саме дорівнювала б індукції насичення феромагнітних елементів робочого зазору, а прохідний перетин поляризатора відповідав би перетину потока нафти в місці його розташування. Вектор магнітної індукції в кожній точці робочого зазору направлений по радіусу феромагнітного кільця перпендикулярно потоку нафти, що проходить через зазор. Центруючі елементи 5 використовують для запобігання зносу магнітопровода 3 при можливому його терті об стінки насосно-компресорної труби 8 і для підтримки постійної величини робочого зазору у всіх точках кола, з'єднувальні муфти 6 - для з'єднання поляризатора з штангами 7 колони. Під час руху поляризатора разом з колоною штанг вниз по насосно-компресорній трубі потік нафти відносно поляризатора проходить вгору через робочий зазор і отвори магнітопровода. Для запобігання намагніченості насоснокомпресорної труби та збільшення в два рази магнітного потоку конструкція поляризатора може бути виконана так, щоб до обох сторін феромагнітного кільця були приєднані однойменними полюсами магніти або набори магнітів, на протилежних сторонах яких розміщені магнітопроводи. При такому виконанні поляризатора магнітна система утворює два замкнених контури магнітних потоків, які на дільниці насосно-компресорної труби взаємокомпенсуються, запобігаючи її намагніченню. На фіг. 2 представлено магнітодинамічний поляризатор нафти, в якому до феромагнітного кільця 4 з двох сторін однойменними полюсами приєднані постійні кільцеві магніти 2, до протилежних сторін яких примикають магнітопроводи 3, які ма 2 30306 ють на обох основах різьбові посадочні гнізда для приєднання з однієї сторони неферомагнітного стержня 1, а з іншої - штанг 7 колони. У цій конструкції магнітопроводи одночасно зі своєю основною функцією виконують роль з'єднувачів магнітної системи поляризатора з штангами колони. При цьому на зовнішню поверхню магнітопроводів нанесено зносостійке покриття. Поступаючий потік нафти проходить через отвори магнітопровода, робочий зазор і виходить через отвори іншого магнітопровода. Магнітодинамічний поляризатор, що пропонується пройшов успішні промислові випробування на трьох нафтодобуваючих свердловинах підприємства "Долинанафтогаз", Україна. Після планового підйому елементів конструкції однієї з свердловин було виявлено, що після проходження нафти з вже сформованими фракціями парафіна через поляризатор на штангах колони і стінках насосно-компресорних труб не було виявлено будь-яких слідів відкладів парафіну. У той же час до застосування магнітодинамічного поляризатора нафти, що пропонується, такі елементи були рясно покриті шарами парафіну. Фіг. 1 Фіг. 2 3 30306 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4