Метод и устройство за течно магнитно третиранеза изпълнението му
Собственици на патент RU 2311942:
Методът за магнитна течна обработка и устройството за неговото прилагане могат да се използват в петролната промишленост при производството, събирането и обработката на нефт в находищата. Методът се състои в това, че магнитното третиране се извършва на един или повече етапа. Преди всеки етап свободният газ и освободената вода се отстраняват предварително от тръбопровода. Устройството за магнитна обработка на течност включва електромагнит под формата на една или няколко секции, в тялото на всеки електромагнит пред намотката му има дюзи за отстраняване на свободния газ и освободената вода от маслената емулсия. ЕФЕКТ: повишена ефективност на обработката с магнитно поле на маслена емулсия, за да се раздели на газ, нефт и вода при минимални разходи и време. 2 н.п. ф-лия, 1 ил.
Изобретението се отнася до техниката на магнитна обработка на течности и може да се използва в нефтодобивната дейност за магнитна обработка на продукти от нефтени кладенци в сложни условия.
Известен е метод за обезводняване на масло (патент на България № 2095119, кл. B01D 17/06, публ. 10.11.97 г., бюл. № 31) чрез въздействие на импулсно магнитно поле върху емулсията на маслото и утайките в утаителните резервоари. В този случай към маслената емулсия се прилага магнитно поле в участъка на тръбопровода, през който тече маслената емулсия. Под въздействието на магнитно поле маслената емулсия се разрушава и времето за разделяне на емулсията на масло и вода по време на утаяване в картера се намалява 2-3 пъти. Недостатъкът на този метод е, че в участъка на тръбопровода, където емулсията се подлага на магнитна обработка, като правило има свободен газ и вода, които се отделят по време на движение през тръбопровода до мястото на обработка с магнитно поле, а по време на обработка с магнитно полеразтворен газ и вода се отделят интензивно от емулсията, която заема част от участъка на тръбопровода, и магнитното поле през тази част от участъка на тръбопровода не се използва полезно, поради което ефективността на използване на магнитното поле се намалява.
Маслената емулсия се подлага на магнитна обработка по време на предварителното разреждане и по време на подготовката на маслото. Тежките масла с висок вискозитет, съдържащи парафин и асфалтово-смолисти вещества, се приготвят трудно, като се използват само традиционни методи за нагряване и въвеждане на деемулгатори. В такива случаи съществен ефект оказва магнитното третиране на емулсията, което ускорява процесите на газоотделяне и обезводняване на маслото. Маслената емулсия е полидисперсна система, т.е. съществуващите по-големи капки вода и газови мехурчета се отделят без влияние и образуват в тръбопровода, по който се транспортира емулсията, слой газ и слой вода, като за да се разделят фино диспергираният газ и вода е необходимо допълнително въздействие, например чрез магнитно поле.
При прилагане на известни методи за обработка на течност с магнитно поле обикновено се използва устройство, известно от A.S. No 865832, кл. С02F 1/48, публ. 23.09.81г.,бул. № 35. Устройството представлява корпус (тръба), монтиран в тръбопровод от диамагнитен материал и електромагнит под формата на намотка върху корпуса, захранващ и управляващ блок. Течността, която ще се третира, тече вътре в корпуса и е изложена на нискочестотно променливо магнитно поле. Недостатъкът на устройството е ниската ефективност на използването на устройството при обработка на продукти от кладенци под формата на нефтена емулсия, съдържаща също газ.
По този начин единствената задача, към която е насочена заявената група изобретения, е да се увеличиефективността на обработката с магнитно поле на нефтени продукти под формата на нефтена емулсия с минимален труд, разходи и време.
Единственият технически резултат е ефективната обработка на нефтена емулсия с цел разрушаването й и разделянето й на газ, нефт и вода с минимални разходи и за кратко време.
Посоченият технически резултат при изпълнението на групата изобретения според обекта - методът се постига чрез факта, че в известния метод за магнитна обработка на течност, включително магнитна обработка на маслена емулсия в поток, докато тече през тръбопровод с променливо магнитно поле, съгласно изобретението, магнитната обработка се извършва в един или няколко етапа, докато преди всеки етап свободният газ и освободената вода се отстраняват от тръбопровода.
Предварителното отстраняване на свободния газ и освободената вода преди магнитната обработка и по дължината на секцията за магнитна обработка осигурява използването на магнитно поле върху цялата секция на тялото на електромагнита и получаване на максимален ефект от магнитната обработка на маслена емулсия.
Маслената емулсия обикновено се подлага на магнитна обработка пред картера. При предварително изпускане на вода маслената емулсия съдържа повече от 50% вода и газ след първия етап на разделяне при високо работно налягане. По този начин, по време на магнитна обработка, винаги има свободен газ в маслената емулсия и освободена вода по време на транспортирането през тръбопровода. Според предварителните оценки свободният газ и вода могат да заемат до 30% от площта на напречното сечение на тръбата по напречното сечение на тръбопровода. И това означава, че магнитното поле не се използва в този участък от тръбата, тъй като благоприятният ефект от магнитното третиране се осъществява, когато е изложен само на емулсията.
За прилагане на предложения методизползва се устройство, което осигурява отстраняването на свободния газ и освободената вода в цялата област на магнитна обработка на маслената емулсия.
Предложеният метод за магнитна обработка на течност и устройство за неговото прилагане позволяват обработка на емулсията по цялото напречно сечение на тялото на електромагнита и повишаване на ефективността на магнитната обработка на маслената емулсия с най-малко 30%.
Посоченият единичен технически резултат при изпълнението на група изобретения върху обект - устройство за магнитна обработка на течност се постига с факта, че в известно устройство, което включва електромагнит под формата на намотка върху тяло от диамагнитен материал, захранващ и управляващ блок, съгласно изобретението, електромагнитът е изпълнен под формата на една или повече секции, като в тялото на всеки електромагнит преди неговата намотка има дюзи за отстраняване на свободния газ и освободената вода от маслената емулсия.
Схемата на предложеното устройство е показана на чертежа.
Устройството се състои от тяло 1, изработено от диамагнитен материал, електромагнит 2 под формата на намотка върху тялото, тръба 3 за отстраняване на свободния газ, тръба 4 за отвеждане на освободената вода, газопровод 5, водопровод 6, колектор 7, клапан 8 на водопровода, клапан 9 за вземане на проби. Захранването и контролните блокове не са показани на чертежа.
Методът и устройството се изпълняват както следва.
Устройството се поставя на участъка от тръбопровода, по който се транспортират продуктите от петролен кладенец - нефтена емулсия, подложена на магнитна обработка, така че емулсията протича през последователно разположените корпуси 1 на електромагнитите 2. След монтиране на устройството в съоръжението захранващият и управляващ блок се свързват към електрическата мрежа. Блокът за управление ви позволява да регулирате режима на работа на устройството споредсилата на магнитното поле, честотата и големината на импулса. За ефективно третиране на течност е необходимо да се създаде определена сила на магнитното поле, честота и да се действа върху течността за определено време. Тези параметри се определят експериментално чрез директно тестване върху определен обект.
При оптимален режим на работа на магнитното устройство, с началото на ефекта на магнитно поле върху емулсията, започва ускорен процес на разделяне на газ, нефт и вода. Освободеният свободен газ и вода заемат част от секцията на тялото 1 и магнитното поле, приписващо се на тази част от тялото, не извършва полезна работа при обработката на емулсията. За да се елиминира този недостатък, преди първия електромагнит, свободният газ и освободената вода в захранващия тръбопровод се изпускат през дюзи 3 и 4 и по-нататък пред всеки електромагнит и се изпращат през газопровод 5 и водопровод 6 към колектор 7 зад всички електромагнити. Качеството на освободената вода, за да се избегне преминаването на суровата емулсия, се контролира чрез проба, взета през крана 9, и се регулира чрез промяна на дебита с помощта на клапан 8 на водопровода 6. При необходимост тази процедура може да бъде автоматизирана с известни технически средства.
Отстраняването на свободния газ и освободената вода пред електромагнита осигурява пълно и ефективно използване на електромагнитното поле за обработка на маслената емулсия.
Използването на няколко електромагнита, поставени последователно, осигурява универсалността на предложеното устройство и позволява използването му при различни сложни условия, което се осигурява чрез промяна на броя на идентичните електромагнити, поставени последователно. Най-оптималното е използването на 2-3 електромагнита. При коетообщата мощност на множеството използвани електромагнити не се увеличава в сравнение със съществуващите устройства за магнитна обработка на течности. Разпределението на мощността върху няколко електромагнита прави възможно обработката на маслената емулсия в по-мек режим, без страх от повторно диспергиране на емулсията. Използването на няколко идентични електромагнита позволява, ако е необходимо, да се маневрира броят на електромагнитите, да се намали или увеличи броят им в зависимост от конкретните условия.
По този начин използването на група изобретения върху обекта - метода за магнитна обработка и върху обекта - устройството за прилагане на метода осигурява решение на един технически проблем - повишаване на ефективността на обработката на нефтени кладенци с магнитно поле при минимален труд, разходи и време, се постига един технически резултат - ефективна обработка на нефтена емулсия с цел разделянето й на газ, нефт и вода с минимални разходи и време.
1. Метод за магнитна обработка на течност, включващ магнитна обработка на маслена емулсия в поток, докато тече през тръбопровод с променливо магнитно поле, характеризиращ се с това, че магнитната обработка се извършва в един или повече етапи, докато свободният газ и освободената вода се отстраняват предварително от тръбопровода преди всеки етап.
2. Устройство за магнитна обработка на течност, включващо електромагнит под формата на намотка върху тяло, изработено от диамагнитен материал, захранващ и управляващ блок, характеризиращ се с това, че електромагнитът е направен под формата на една или повече секции, докато в тялото на всеки електромагнит, пред неговата намотка, са монтирани дюзи за отстраняване на свободния газ и освободената вода от маслената емулсия.