УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к магнитной обработке транспортируемой жидкости, преимущественно нефти, и может быть использована в процессах добычи и транспортировки нефти, содержащей большое количество асфальтенов, смол, парафинов (АСП), для предотвращения их отложения на внутренней поверхности трубопроводов.
Известно устройство для магнитной обработки, предназначенное для предотвращения отложений АСП и неорганических солей на поверхности труб и оборудовании нефтяных скважин, содержащее корпус, выполненный в виде трубопровода, внутри которого размещен аксиально с образованием рабочего канала ферромагнитный стержень. Магнитная система устройства выполнена в виде блоков, состоящих из постоянных магнитов, закрепленных попарно на ферромагнитном стержне и направленных разноименными полюсами друг к другу (Авт. свид. СССР №1296513, МПК С 02 F 1/48,1985 г.).
Однако известное устройство недостаточно эффективно из-за низкого градиента напряженности вследствие замыкания магнитных полей через ферромагнитный стержень.
Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, содержащее корпус из ферромагнитной трубы, на внутренней поверхности которого закреплены посредством заливки полимерной композицией точечные постоянные магниты (Свид. РФ на ПМ №38469, МПК С 100 33/02, 2004 г.).
Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает достаточно высокую эффективность извлечения АСП из нефти и предотвращение их отложения. Это обусловлено недостаточным градиентом напряженности; магнитного поля из-за воздействия на точечные постоянные магниты ферромагнитного материала корпуса. Это не позволяет достаточно эффективно улавливать частицы АСП и предотвращать их отложения на внутренних поверхностях трубопроводов.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эффективности устройства магнитной обработки жидкости за счет обеспечения высокого градиента магнитного поля при низкой собственно напряженности. Сочетание двух указанных условий является необходимым и достаточным для наиболее эффективного
притяжения частиц АСП к постоянным магнитам для их агломерации, но без закрепления агломератов частиц АСП на магнитах. Агломераты частиц АСП, не закрепляясь на магнитах, выносятся потоком из трубопровода.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для магнитной обработки жидкости, содержащем проточный корпус, на внутренней поверхности которого закреплены постоянные магниты, - проточный корпус выполнен из немагнитного материала.
Используют точечные постоянные магниты.
Постоянные магниты закреплены посредством заливки полимерной композицией.
Постоянные магниты обращены к потоку жидкости одноименными полюсами, причем магниты установлены с максимальной частотой при сохранении эксплуатационной способности трубопровода.
Внутри корпуса дополнительно размещены параллельно потоку жидкости перегородки, на которых закреплены точечные постоянные магниты, при этом магниты, установленные на противоположных перегородках, обращены к потоку жидкости одноименными полюсами, причем перегородки установлены с максимальной частотой при сохранении эксплуатационной способности трубопровода.
Выполнение корпуса из немагнитного (диамагнитного или парамагнитного) материала позволяет максимально использовать притягивающую силу магнитного поля постоянных магнитов, установленных внутри корпуса, так как значительно увеличивается градиент напряженности магнитного поля. Вследствие этого увеличивается воздействие магнитного поля на частицы АСП: происходит их агломерация, но без закрепления агломератов частиц АСП на магнитах. Агломераты частиц АСП, не закрепляясь на магнитах, выносятся потоком из трубопровода. Предотвращается отложение АСП на внутренних поверхностях трубопроводов.
При размещении в немагнитном корпусе установленных параллельно потоку перегородок, на которых установлены постоянные магниты, эффективность магнитного воздействия дополнительно повышается вследствие дальнейшего увеличения градиента напряженности магнитного поля.
На фиг.1 представлено предлагаемое устройство в варианте выполнения проточного корпуса в виде трубной катушки из немагнитного материала, например, полимера или аустенитной стали; поперечный разрез и продольный разрез. Здесь:
1 - постоянные магниты с линейными размерами D, установленные на
перегородке 2 с расстояниями между ними m; 3 - полимерная композиция, закрепляющая магниты на перегородке; параллельные перегородки установлены в проточном корпусе на расстоянии L между собой.
Точечные постоянные магниты, обеспечивающие минимальную напряженность магнитного поля, расположенные на противоположных перегородках, обращены к потоку жидкости одноименными полюсами. Необходимо соблюдение условия максимальной частоты установки перегородок и магнитов при сохранении пропускной способности трубопровода. Предпочтительно устанавливать магниты с линейным размером D от 3 мм до 30 мм на расстоянии от 1D до 10D, а перегородки - через каждые 20 мм - 100 мм.
Устройство работает следующим образом.
Поток нефти проходит по корпусу вдоль точечных постоянных магнитов 1, установленных на внутренней поверхности корпуса и перегородках 2. Магнитные поля точечных постоянных магнитов 1 воздействуют на частицы АСП, содержащиеся в нефти, притягивая их. Под магнитным воздействием частицы АСП претерпевают агломерацию, но не закрепляются на магнитах 1 из-за низкой собственно напряженности магнитного поля точечных постоянных магнитов 1, дополнительно снижающейся полимерной заливкой 3. Агломераты частиц АСП, не закрепляясь на магнитах, выносятся потоком из трубопровода. Предотвращается отложение АСП на внутренних поверхностях трубопроводов.
На фиг.2 приведены фотографии, иллюстрирующие эффективное последовательное осветление раствора АСП нефти Ромашкинского месторождения (Татарстан) в толуоле по мере его продвижения по трубопроводу под воздействием предлагаемого устройства (фотографии а-б-в-г соответственно).