Система для магнитной обработки нефтяного флюида в технологическом оборудовании его сбора и транспортировки
SYSTEM FOR MAGNETIC PROCESSING OF PETROLEUM FLUID IN TECHNOLOGICAL EQUIPMENT FOR ITS COLLECTION AND TRANSPORTATION

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для магнитной обработки нефтяного флюида, транспортируемого в системе сбора нефти после автоматизированной групповой замерной установки (АГЗУ). Изобретение может быть использовано для борьбы с асфальтосмолопарафиновыми отложениями (АСПО), соли и коррозии в промысловой системе сбора и транспортировки нефти.
Проблема образования отложений обусловлена не только многокомпонентным сложным составом нефтяного флюида, но и изменениями термобарических условий по ходу движения потока в технологической схеме в зависимости от конструктивных особенностей технологического оборудования.
В настоящее время одним из методов борьбы с данной проблемой является магнитная обработка транспортируемого флюида. Преимуществами данного способа являются низкие энергетические, финансовые затраты и непрерывный процесс воздействия на перекачиваемый флюид.
Магнитная обработка обеспечивает снижение адгезионной способности зародышей кристаллов солей, АСПО и предотвращает их интенсивную кристаллизацию, что значительно снижает отложения на внутренних стенках трубопроводов и технологического оборудования.
Известна система для магнитной обработки жидкости в скважине, оборудованная электроцентробежным насосом с погружным электродвигателем (патент РФ №2346146, МПК Е21 В 41/02, опубликовано 10.02.2009 г.), включающая устройство для магнитной обработки жидкости проточного типа с трубой, по которой протекает поток добываемой жидкости, и охваченный герметичным кожухом магнитный блок, установленный на трубе.
Устройство размещено ниже погружного электродвигателя (ПЭД) и выполнено состыкованным с ним посредством соединительного узла в виде перфорированного патрубка. Патрубок соединен с одного конца с ПЭД, а с другого - с трубой указанного устройства.
Недостатком данной системы является то, что магнитной блок обрабатывает жидкость в ламинарном потоке, что снижает его эффективность.
Известно устройство для магнитной обработки потока жидкости (патент РФ №2275334, МПК C02F 1/48, опубликовано 27.04.2006 г.), содержащее узел магнитной обработки и узел турбулизации, выполненный в виде закрепленных на стержне упорных элементов, между которыми установлен рабочий элемент. Элементы выполнены с диаметрально противоположными плоскими гранями. Узел магнитной обработки выполнен в виде блока соосно установленных на стержне постоянных кольцевых магнитов, закрытых кожухом.
Недостатком данного технического решения является то, что узел турбулизации выполнен в виде отдельного блока, что усложняет конструкцию устройства, также постоянные магниты в узле магнитной обработки находятся в неподвижном состоянии, что не обеспечивает эффективной магнитной обработки потока.
Известно гидродинамическое устройство для магнитной обработки скважинного флюида (патент РФ №169892, МПК F21B 37/00, F04D1 3/10 опубликовано 05.04.2017 г.), содержащее цилиндрический корпус с основанием, оборудованным фильтром, и головкой, внутри которого установлен на трех радиальных и одном осевом подшипниках вал ротора, на котором последовательно от основания по направлению потока флюида установлены завихритель потока с лопастями, имеющими сечение клиновидной формы, расположенными под углом к оси вала, статорные гильзы с прикрепленными постоянными магнитами из самарий-кобальтового сплава, которые чередуются с турбулизаторами потока, лопасти которых имеют сечение прямоугольной формы и установлены вдоль оси вала, причем к ним прикреплены постоянные магниты, а основание и головка имеют каналы для прохода жидкости.
Недостатком данного технического решения, является ограниченная область применения, так как данное устройство предназначено только для предотвращения отложения солей на рабочих органах ЭЦН.
Техническим результатом предложенного изобретения является снижение интенсивности отложения солей, АСПО, механических примесей и продуктов коррозии на внутренней поверхности трубопроводов и технологического оборудования сбора и транспортировки нефти.
Технический результат достигается системой для магнитной обработки нефтяного флюида в технологическом оборудовании его сбора и транспортировки, включающей автоматизированную групповую замерную установку, связанную трубопроводами с нефтяными скважинами, выход которой через трубопровод, оборудованный задвижкой, соединен с входным патрубком приемного блока, имеющего каналы для прохода нефтяного флюида, который соединен с одной стороны через муфту с электродвигателем, а с другой стороны соединен последовательно с насосным блоком и блоком магнитной обработки, содержащим статор со статорными гильзами и ротор с турбулизаторами потока, снабженными постоянными магнитами, а в основании блока магнитной обработки установлен шнековый завихритель потока, выход которого связан с общим коллектором.
Технический результат достигается за счет наложения магнитных полей постоянных магнитов, расположенных на статорных гильзах, и магнитных полей постоянных магнитов, вращающихся вместе с лопастями турбулизатора потока ротора, что усиливает магнитное поле, обеспечивая большую намагниченность транспортируемого потока, и способствует более эффективному снижению отложений АСПО, соли и коррозии.
Сущность изобретения поясняется принципиальной схемой системы для магнитной обработки нефтяного флюида в технологическом оборудовании его сбора и транспортировки. Система включает автоматизированную групповую замерную установку (АГЗУ) 1, связанную трубопроводами 2 с нефтяными скважинами, выход АГЗУ через оборудованные задвижками 3 трубопроводы соединен со входом приемного блока 4, который с одной стороны через муфту 5 связан с электродвигателем 6, а с другой стороны соединен последовательно с насосным блоком 7 и с блоком магнитной обработки 8, содержащим статор со статорными гильзами и ротор с турбулизаторами потока, снабженные постоянными магнитами (на схеме не показаны). В основании магнитного блока установлен шнековый завихритель потока 9, обеспечивающий усиление турбулизации и эффективности магнитного поля.
В случае необходимости ремонта линии магнитной обработки АГЗУ посредством байпасной линии 10 через задвижки 3 может быть соединена напрямую с общим коллектором.
Изменение пропускной способности АГЗУ и линейного давления для эффективной транспортировки флюида можно производить за счет изменения частоты питающего тока электродвигателя.
Система для магнитной обработки нефтяного флюида работает следующим образом.
После сбора нефтяного флюида по нефтепроводам 2 и замера объема нефтяного флюида в АГЗУ 1 поток через задвижку 3 поступает во входной патрубок приемного блока 4. Далее поток нефтяного флюида через насосный блок 7 направляется в блок магнитной обработки 8 и шнековый завихритель потока 9. Здесь осуществляется магнитная обработка транспортируемого флюида и усиление турбулизации потока. Это согласно известным экспериментальным исследованиям и техническим решениям, описанным выше, обеспечивает снижение адгезионной способности зародышей кристаллов солей, АСПО и предотвращает их интенсивную кристаллизацию, что значительно снижает коррозию и отложения на внутренней поверхности трубопроводов и технологического оборудования сбора и транспортировки нефти.
Таким образом, предложенная система для магнитной обработки эффективно снижает отложения на внутренней поверхности трубопроводов и технологического оборудования сбора и транспортировки нефти, предотвращает их коррозию.