СИСТЕМА ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДОНЕФТЯНОЙ ЖИДКОСТИ С ОБВОДНЕННОСТЬЮ НЕ БОЛЕЕ 25% В СКВАЖИНЕ, ОБОРУДОВАННОЙ ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНЫМ НАСОСОМ

Полезная модель относится к нефтяной промышленности, в частности, к системам для магнитной обработки малообводненной водонефтяной жидкости с целью предотвращения асфальтеносмолопарафиновых отложений (АСПО) в насосно-компрессорных трубах (НКТ) и на внутрискважинном оборудовании.
Известно устройство для магнитной обработки жидкости (Патент РФ №2235690. кл. C02F 1/48, от 2004 г.), включающее ферромагнитную штангу и установленных и закрепленных вплотную к ней своими внутренними поверхностями, не менее двух кольцевых магнитов, каждый кольцевой магнит выполнен из двух полуколец, намагниченных радиально противоположно, а полукольца одного направления намагниченности в соседних кольцах повернуты относительно друг друга на угол от 90 до 180 градусов.
Недостатками указанного устройства являются следующие:
- происходит засорение магнитных колец, и как следствие быстрый выход из строя устройства для магнитной обработки жидкости;
- диаметр штанги на которую устанавливают кольцевые магниты слишком мал, поэтому напряженность магнитного поля невелика, так как при этом расстояние от кольцевых магнитов до стенок обсадной колонны будет увеличенным.
Также из уровня техники известна система для магнитной обработки жидкости (Патент РФ №2223922, кл. C02F 1/48, от 2002 г.) - модуль погружной центробежной насосной установки. Он включает корпус,
установленный внутри корпуса вал и, по крайней мере, две диспергирующие ступени, состоящие из закрепленной на валу крыльчатки с лопатками и закрепленного внутри корпуса рассекателя потока, который выполнен в виде открытого с обоих концов стакана, внутри которого размещена втулка, через отверстие которой проходит вал, причем втулка соединена со стаканом посредством, по меньшей мере, двух перегородок, каждая из которых выполнена с, по меньшей мере, одним постоянным магнитом, магнитная ось которого ориентирована приближенно параллельно продольной оси вала.
Недостатками указанного изобретения являются следующие:
- модуль в известной системе устанавливается непосредственно под насос и является его частью, поэтому все оборудование, которое находится ниже электроцентробежного насоса (ЭЦН), не защищается от АСПО;
- через модуль происходит омагничивание только той жидкости, которая проходит через насос и выше в НКТ;
Расположение постоянных магнитов в известной системе в лопатках крыльчаток модуля не позволяет увеличивать их массу за счет толщины магнитного элемента, так как соответственно увеличивается и толщина лопаток, и как следствие, возрастает давление внутри стакана модуля. В результате ограничены вариации напряженностей используемого магнитного поля. А это не позволяет работать на нефтях с высокой обводненностью.
Известно устройство для магнитной обработки водонефтяной жидкости (Патент РФ №2153126, кл. F16L 58/00, C02F 1/48, от 2000 г.), включающее ферромагнитный корпус и магнитную систему, выполненную в виде блоков из магнитных колец с аксиальным направлением намагничивания, установленных на несущий элемент, выполненный в виде диамагнитного стержня, с чередованием полюсов, причем магнитные
блоки разделены кольцевыми ферромагнитными прокладками и установлены встречно.
Недостатками данного известного устройства являются:
- необходимость дополнительного крепления для устройства при его установке в скважину;
- невозможность проведения геофизических исследований и других работ, так как рабочий канал НКТ заполнен магнитной системой;
- повышение внутрискважинного давления при прохождении жидкости через устройство, ввиду заполненности рабочего канала НКТ магнитной системой.
Технический результат, достигаемый предлагаемой полезной моделью, заключается в повышении эффективности защиты погружного электродвигателя и насосно-компрессорных труб от отложения асфальтеносмолопарафиновых веществ (АСПВ) и солей в условиях водонефтяной жидкости с низкой обводненностью до 25%, при одновременном исключении наложения электромагнитных полей магнитного устройства и ПЭД, а также в обеспечении технологической надежности системы за счет снижения вероятности обрыва.
Поставленная техническая задача достигается заявляемой системой для магнитной обработки водонефтяной жидкости с обводненностью не более 25% в скважине, оборудованной электроцентробежным насосом, которая содержит устройство для магнитной обработки жидкости, состоящее из ферромагнитной трубы и из установленной на ее внешней поверхности по меньшей мере одной пары постоянных кольцевых магнитов, охваченных герметично диамагнитным кожухом, и обеспечивающих магнитное воздействие на поток жидкости, омывающих этот кожух, и погружной электродвигатель ПЭД, причем упомянутое устройство для магнитной обработки жидкости выполнено напрямую
состыкованным с ПЭД посредством удлиненного участка указанной ферромагнитной трубы, а противоположный конец указанной трубы, удаленный от ПЭД, снабжен заглушкой.
Удлиненный участок ферромагнитной трубы устройства для магнитной обработки жидкости выполнен длиной не менее 300 мм.
В устройстве для магнитной обработки жидкости полость, образованная диамагнитным кожухом и ферромагнитной трубой с кольцевыми магнитами заполнена герметиком.
Ферромагнитная труба снабжена центраторами, установленными у торцев диамагнитного кожуха.
Указанный технический результат достигается за счет следующего.
Благодаря тому, что устройство для магнитной обработки жидкости состоит из ферромагнитной трубы и из установленной на ее внешней поверхности по меньшей мере одной пары постоянных кольцевых магнитов, повышается эффективность защиты ПЭД и стенок НКТ от отложений АСПВ за счет задействованной максимальной напряженности магнитного поля.
Применение в устройстве для магнитной обработки предлагаемой системы трубы, а не сплошного стержня как в известных устройствах, позволяет полнее использовать максимальный градиент напряженности магнитного поля, воздействующего на жидкость, ввиду распространения действия магнитного поля на меньшую область.
Благодаря тому, что на внешней поверхности ферромагнитной трубы установлены по меньшей мере одна пара постоянных кольцевых магнитов, охваченных герметично диамагнитным кожухом, исключается засорение зазоров между кольцевыми магнитами, а также достигается равномерное ортогональное воздействие магнитного поля на обрабатываемую жидкость, омывающую этот кожух.
Благодаря тому в предлагаемой системе, что устройство для магнитной обработки жидкости выполнено напрямую состыкованным с
ПЭД посредством удлиненного участка указанной ферромагнитной трубы, причем длиной не менее 300 мм, осуществляется непосредственная защита ПЭД и при этом исключается наложение электромагнитных полей устройства и ПЭД.
Снабжение противоположного конца указанной трубы, удаленной от ПЭД, заглушкой позволяет придать ей функцию стержня (как в известных решениях), но при этом значительно большого диаметра при малом весе, благодаря чему увеличивается градиент напряженности магнитного поля, а также обеспечивается технологическая надежность всей системы за счет снижения вероятности обрыва ее нижней части.
Предлагаемая система для магнитной обработки водонефтяной жидкости иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 - показан общий вид предлагаемой системы, а на фиг.2 - разрез А-А.
Предлагаемая система для магнитной обработки жидкости состоит из устройства для магнитной обработки жидкости и погружного электродвигателя ПЭД 1.
Устройство для магнитной обработки жидкости включает в себя следующие конструктивные узлы: ферромагнитную трубу 2, установленные на ее внешней поверхности по меньшей мере два постоянных кольцевых магнита 3, образующих пару и составленных, например, из магнитных стержней или магнитных пластин, главные поверхности которых обращены к поверхности обсадной колонны 4, за счет чего обеспечивается возможность их магнитного ортогонального воздействия на поток добываемой жидкости 5 и омагничивание последней. Указанные магниты охвачены герметично диамагнитным кожухом 6. Полость, образованная диамагнитным кожухом 6 и ферромагнитной трубой 2 с кольцевыми магнитами 3 заполнена герметиком 7.
В заявляемой системе устройство для магнитной обработки жидкости размещено ниже ПЭД 1 и выполнено напрямую состыкованным
с ним посредством удлиненного участка 8 указанной ферромагнитной трубы 2, длина которой составляет не менее 300 мм (соединение может быть выполнено, например, посредством резьбы). Противоположный конец 9 указанной трубы 2, удаленный от упомянутого ПЭД 1, снабжен заглушкой 10.
Труба 2 также может быть снабжена центраторами 11 для исключения смещения магнитного устройства относительно стенок обсадной колонны.
Работает предлагаемая система следующим образом.
На дневной поверхности собирают устройство для магнитной обработки жидкости. Далее с помощью удлиненного участка 8 ферромагнитной трубы 2, длина которого составляет не менее 300 мм (предпочтительно 500 мм), соединяют это устройство с ПЭД 1, который в свою очередь соединяют с ЭЦН (на чертеже не показан). Подготовленную систему спускают в скважину на колонне НКТ (на чертеже не показана) внутрь обсадной колонны 4 так, чтобы устройство для магнитной обработки было размещено ниже ПЭД 1. Запускают последний в работу, при этом поток добываемой пластовой жидкости 5 начинает подъем вверх по обсадной колонне 4, проходит между обсадной колонной 4 и диамагнитным кожухом 6, омагничиваясь при этом размещенными на поверхности ферромагнитной трубы 2 кольцевыми магнитами 3, далее омагниченный поток омывает ПЭД 1, поступает в транспортные каналы ЭЦН и затем - в выкидную линию через устье скважины.
Учитывая, что весь путь наверх жидкость благодаря предлагаемой системе поднимается омагниченной, этим обеспечивается защита от АСПО всего внутрискважинного нефтепромыслового оборудования, в том числе и ПЭД.
В результате повышается надежность работы всей системы в целом.