Магнітний пристрій для боротьби із відкладенням парафіну на внутрішній поверхні трубопроводу

Реферат: Магнітний пристрій для боротьби із відкладенням парафіну на внутрішній поверхні трубопроводу містить корпус, втулки, постійні магніти, кільцевий диск, сопло, набір шайб. UA 71562 U (12) UA 71562 U UA 71562 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до промислової галузі і може бути використано в газовій і нафтовій промисловості. Відомий пристрій - башмак обсадної колони за авторським свідоцтвом № 1176065. Пристрій містить корпус і направляючий патрубок. Корпус виконаний з пакета магнітних кілець з гвинтоподібними елементами із внутрішньої і зовнішньої сторін і утворюють з внутрішньою поверхнею корпуса кільцеву порожнину, а корпус напроти верхньої частини кільцевої порожнини використано з радіальними отворами, що поєднують порожнину обсадної колони із надколонним простором через порожнину магнітних кілець і кільцеву порожнину. При проходженні цементного розчину через порожнину магнітних кілець і кільцеву порожнину пристрою магнітні маси намагнічують цементний розчин. Недоліком такого пристрою є те, що канали для проходження потоку рідини виконані з гвинтоподібними елементами, які, з одного боку, збільшують турбулентність течії цементного розчину, час проходження його у магнітному полі і рівномірність магнітної обробки всього потоку, а з іншого боку, вони виконані у вигляді складного лабіринту, що перешкоджає спуску контрольно-вимірювальних приладів до забою свердловини. Найбільш близьким аналогом є магнітний пристрій для боротьби із відкладенням парафіну у викидних лініях нафтових свердловин [Див. кн. Зайцев Ю.В., Балакіров Ю.А. Добування нафти і газу. - Москва: Недра, 1981. - С. 211-212]. Відомий пристрій містить корпус, верхній полюс, набір постійних магнітів, алюмінієву діамагнітну втулку, ніжній полюс та вхід і вихід. Робочий проміжок магніту зображає прохідний отвір, у якому рухома газорідинна суміш перетинає магнітні потоки, які утворені магнітними елементами, внаслідок чого проходить з нею магнітна обробка. Недоліком відомого пристрою є його змінний переріз, що перешкоджає проводити технологічні операції для підтримки викидних лінії нафтових і газових свердловин у робочому стані, наприклад при необхідності пропуску очищувального поршня. Крім того, громіздкість пристрою не дозволяє використання його в підвішуванні з насосно-компресорними трубами для боротьби із відкладенням парафіну в них. Задачею даної корисної моделі є створення магнітного пристрою з постійним перерізом для обробки магнітним полем газорідинного потоку, а також, щоб магнітний пристрій дозволяв використання його в підвішуванні з насосно-компресорними трубами з метою підвищення якості обробки газорідинного потоку магнітним полем. Для вирішення поставленої задачі в пропонованому магнітному пристрої попереду діамагнітної втулки розташовано набір шайб таким чином, що кожна шайба має ексцентричне і кутове зміщення, ексцентричне зміщення відносно осі симетрії корпуса і кутове зміщення осей кожної наступної шайби щодо попередньої, а сопло полюса виходу виконано у вигляді скіснозрізного торця, причому площі перерізу постійних магнітів і шайб однакові. Все це збільшує турбулентність течії газорідинного потоку, час проходження його у магнітному полі і рівномірність магнітної обробки всього потоку. Це, в свою чергу, збільшує якісність магнітної обробки газорідинного потоку безпосередньо в трубопроводі і утворює умови для боротьби із відкладенням парафіну на внутрішній поверхні трубопроводу. Стосовно сопла полюсу виходу із скісно-зрізним торцем така конструкція сопла додатково збільшує турбулентність течії газорідинного потоку, що, в цілому, збільшує якісність його магнітної обробки. На вході корпуса пристрою розташовано конденсатор, який виготовлено у вигляді труби, ізольованої від корпуса кінцевими наконечниками. Використання конденсатора дає можливість електролізувати газорідинний потік до його обробки в магнітному полі постійних магнітів. Відомо, що при русі нафтопродуктів (тобто газорідинного потоку) по трубопроводах, в них відбувається утворювання електричних зарядів [Див. кн. Бобровский С.А., Яковлев Е.І. Защита от статического электричества в нефтяной промышленности. - Москва: Недра, 1983. - С. 21-48.] Також відомо, що дріт з електричним струмом завжди оточений магнітним полем [Див. кн. Попов В.С., Мансуров Н.Η., Николаев С.А. Электротехника. - Москва, Ленинград: Госэнергоиздат, 1952. - С. 64-76]. Таким чином, при русі газорідинного потоку через конденсатор, в потоці відбувається утворювання електричних зарядів, і, відповідно, вони знаходяться в оточенні магнітного поля. При проходженні газорідинного потоку через магнітне поле постійних магнітів відбувається взаємодія магнітних потоків, магнітного поля газорідинного потоку та магнітного поля постійних магнітів у пристрої. Все це збільшує турбулентність течії газорідинного потоку і також збільшує якість його обробки у магнітному полі, що перешкоджає відкладенню парафіну на внутрішній поверхні трубопроводу. 1 UA 71562 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Магнітний пристрій для боротьби із відкладенням парафіну на внутрішній поверхні трубопроводу дозволяє використовування його як у викидних лініях нафтових і газових свердловин, а також в підвішуванні з насосно-компресорними трубами безпосередньо у свердловині. На фіг. 1 зображено повздовжній розріз пристрою. На фіг. 2 - поперечний переріз корпуса пристрою. На фіг. 3 зображено повздовжній розріз пристрою, щодо п. 2 корисної моделі. На фіг. 1 січна площина проходить через корпус 1, першу та другу ексцентричні шайби 2, полюс входу 3, діамагнітну втулку 4, постійні магніти 5 та полюс виходу 6. На фіг. 2 січна площина проходить через корпус 1, першу та другу ексцентричні шайби 2. На фіг. 3 січна площина проходить через корпус 1, постійні магніти 5, конденсатор 10, регулюючу гайку 9 та ізолюючі наконечники 11. Магнітний пристрій для боротьби із відкладенням парафіну на внутрішній поверхні трубопроводу містить корпус 1, полюс входу 3, який розташовано в порожнині "а" корпусу 1, та полюс виходу 6, котрий, відповідно, розташовано в порожнині "б" корпусу. У корпусі 1, попереду діамагнітної втулки 4 з постійними магнітами 5, розташовано набір шайб 2 таким чином, що кожна шайба має ексцентричне 7 і кутове зміщення 8, ексцентричне зміщення відносно осі симетрії корпуса 1 і кутове зміщення осей кожної наступної шайби щодо попередньої, а сопло полюса виходу 6 виконано у вигляді скісно-зрізного торця, причому площі перерізу постійних магнітів 5 і шайб 2 однакові. Крім того, щодо п. 2 корисної моделі, магнітний пристрій, на вході корпуса 1, попереду шайб 2, містить конденсатор 10, котрий виготовлено у вигляді труби 10, ізольованої від корпуса 1 кінцевими наконечниками 11. Всі елементи магнітного пристрою (тобто конденсатор 10, шайби 2, постійні магніти 5, полюс входу 3 та полюс виходу 6) зафіксовані в корпусі 1 регулюючими гайками 9, котрі розташовані, відповідно, на вході та виході корпуса 1 (у порожнинах "а" та "б"). Пристрій працює наступним чином Після монтажу пристрою на вихідній лінії трубопроводу або в підвішуванні з насоснокомпресорними трубами у свердловині пристрій готовий до роботи, тому що корпус 1, у якому розташовані постійні магніти 5, має властивість магніту. При проходженні газорідинного потоку через внутрішню порожнину корпуса 1 відбувається його обробка магнітним потоком постійних магнітів 5. Магнітна обробка газорідинного потоку відбувається внаслідок перетинання газорідинним потоком магнітних силових потоків постійних магнітів 5 і це відбувається багаторазово. Наявність ексцентричного і кутового зміщення шайб 2, ексцентричне зміщення 7 відносно осі симетрії корпуса 1 і кутове зміщення 8 осей кожної наступної шайби 2 щодо попередньої у пристрої, збільшує турбулентність течії газорідинного потоку, час проходження його у магнітному полі і рівномірність магнітної обробки всього потоку. Сопло полюса виходу 6, яке виконано у вигляді скісно-зрізного торця, додаткове збільшує турбулентність течії газорідинного потоку, що, в свою чергу, підвищує якість магнітної обробки потоку. При проходженні газорідинного потоку через конденсатор 10 (щодо п. 2 корисної моделі), який ізольовано від корпуса 1 кінцевими наконечниками 11, відбувається утворювання електричних зарядів, котрі, відповідно, знаходяться в оточенні магнітного поля. При проходженні такого газорідинного потоку через магнітне поле, яке утворюють постійні магніти 5, відбувається взаємодія магнітних потоків обох магнітних полів, магнітного поля газорідинного потоку і магнітного поля постійних магнітів 5. Взаємодія магнітних потоків збільшує турбулентність течії газорідинного потоку і також збільшує якісність обробки його у магнітному полі пристрою, що перешкоджає відкладенню парафіну на внутрішній поверхні трубопроводу. Все це значно збільшує якісність магнітної обробки газорідинного потоку безпосередньо в трубопроводі, що є основним фактором для забезпечення якісної боротьби із відкладенням парафіну на внутрішній поверхні трубопроводу. Магнітна обробка газорідинного потоку в магнітному пристрої для боротьби із відкладеннями парафіну на внутрішній поверхні трубопроводу дозволяє скоротити витрату розчинника з підвищеною токсикологією до цієї цілі і збільшити екологічну безпеку повітряного середовища при видобутку нафти і газу. Рівнозначна прохідна площа перерізу постійних магнітів і шайб збільшує надійність роботи систем видобутку і транспорту нафти і газу. 2 UA 71562 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Магнітний пристрій для боротьби із відкладенням парафіну на внутрішній поверхні трубопроводу, який містить корпус, діамагнітну втулку, декілька постійних магнітів, які установлені у втулку, вхід та вихід, в котрих розміщені полюси, відповідно полюс входу та полюс виходу, перший виконано у вигляді кільцевого диска, а другий - у вигляді сопла, який відрізняється тим, що попереду діамагнітної втулки розташовано набір шайб таким чином, що кожна шайба має ексцентричне і кутове зміщення, ексцентричне зміщення відносно осі симетрії корпуса і кутове зміщення осей кожної наступної шайби щодо попередньої, а сопло полюса виходу виконано із скісно-зрізним торцем, причому площі перерізу постійних магнітів і шайб однакові. 2. Магнітний пристрій для боротьби із відкладенням парафіну на внутрішній поверхні трубопроводу, згідно з п. 1, який відрізняється тим, що на вході корпуса розташовано конденсатор, котрий виготовлено у вигляді труби, ізольованої від корпуса кінцевими наконечниками. 3 UA 71562 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4