Устройство для предотвращения отложения солей в насосно- компрессорных трубах

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саеетских

Социалистических

Республик

gi>968339 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 23.02.81 (21) 3252452/22-03 р1) М. Кл.з с присоединением заявки М

Е 21 В 37/00

Государственный. комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (.33) УДК 622.275 (088.8) Опубликовано 23.1082. Бюллетень М 39

Дата опубликования описания 23.10.82 (72) Авторы изобретения

Р»В. Тимашев, О.Ж. Калнин, А.Ю. Мищенко, A,Ñ. Тердовидов и Г.И. Ващенко

,13

Украинский научно-исследовательский инст тут природных газов

ДУ (" $ 1.,1,Ф Я

Ь4 7И? т,?И1»

), у„;,?» ... „. 1 а3

Бишь f40ii i

1 (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОТЛОЖЕНИЯ

СОЛЕИ В НАС0СНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБАХ

Изобретение относится к нефтяной и газовой промыаленности, в частности к устройствам для предотвращения отложения солей в колонне насоснокомнрессорных труб °

Известно устройство для предотвращения отложения солей, содержащее магниты, создающие магнитное поле и помещенные в корпусе (1).

Недостатком данного устройства является малая эффективность обработки среды магнитным полем.

10 Поставленная цель достигается тем, что полый магнитодиэлектрический соединительный стержень выполнен в .средней части перфорированньм, причем на верхнем и нижнем концах стержня симметрично размещены постоянные кольцевые магниты с одноименными полюсами, а в средней перфорированной части полого стержнй расположены постоянные кольцевые магниты с разноименными полюсами, при этом пространство между ними заполнено зернистым наполнителем.

Кроме того, зернистый наполнитель выполнен иэ ферромагнитного матери25

На фиг. 1 изображено устройство для предотвращения отложения солей; на фиг. 2 - замковый груд.

Устройство состоит из переводника 1 для присоединения к лифтовой колонне труб, втулки 2, среэных

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для предотвращения отложения солей в насосно-кемпрессорных трубах, содержащее набор постоянных магнитов кольцевого сечения, установленных на полом магнитодиэлектрическом соединительном стержне (2).

Недостатхом известного устройства является то, что газожидкостный поток не пересекает магнитное поле в нап- равлении, перпендикулярном магнитньм силовым линиям, в результате чего не достигается требуемый эффект обработ ки. Кроме того, нет предварительной магнитной обработки iаэожидкостного потока энакопеременньм магнитньм поI лем, повывающего эффект воздействия нормального к газожидкостному пото ку магнитного поля.

Целью изобретения является повышение эффективности предотвращения отложения солей за счет обеспечения возможности предварительной обработки газожидкостного потока энакопеременным магнитньм полем.

968339

55 штифтов 3, промывочной трубы 4, полого стержня 5, постоянных магнитов 6 с одноименно направленными полюсами, антимагнитного кольца 7, элемента 8 жесткости с ферромагнитньм кольцом 9, полого целевого стержня 10, цостоян- 5 ных магнитов 11, зернистого наполнителя 12, защитной высокопроницаемой оболочки 13, конусной втулки 14, муфты 15 и уплотнительного кольца 16.

Сборка устройства производится (() следующим образом.

В.переводник 1 вставляется втулка

2 и закрепляется в нем среэными штиф; тами 3. К втулке 2 присоединяется промывочная труба 4. На полый стержень 5 надеваются магниты 6 с одинаково направленными полюсами, пространство между которыми разделяется, кольцами 7 из материала с è,,&1, выполненными, например,, из сплава

Д16Т, и элемент 8 жесткости, изготовленный из пружинной стали с ферромагнитным кольцом 9. На полый щелевой стержень 10 надеваются постоянные магниты 11 с разноименным расположением полюсов (N и. S), в простран- 25 ство между которыми закладывается

Зернистый наполнитель 12, выполненный из ферромагнитного материала, например металлических шариков, предварительно покрытых эпоксидной смо- .30 лой, который вместе с магнитами 11 . заключается в высокопроницаемую для газового потока оболочку 13., выполненную из полимерных сеток (например капрона, лавсана, стеклопластика и 35 др). В нижней части устройства монтируются конусная втулка 14, предназначенная для удержания специального замкового груза, и муфта 15, нижний торец которой уплотняется с помощью кольца 16.

Спуск устройства в скважину осуществляется на колонне насоано-компрессорных труб. При спуске устройства происходит его загрязнение шламом и окалиной, которые могут привести к образованию пробки- и прихвату устройства в скважине (т.е. к аварии) . Для обеСпечения безаварийного спуска на забой скважины во внутрь полого стержня 5 заключена 50 промывочная труба 4,,посредством которой осуществляется периодическая очистка устройства от шлама и окалины.

1 !

После установки устройства в выбранном интервале скважину осваивают и по промывочной трубе 4 отрабатывают до полной очистки при забойной зоны от фильтра раствора, механических примесей и жидкости, т.е. до очистного газа, не вовлекая в работу магнитную систему, расположенную на полом щелевом стержне 10, чем предохраняют высокопроницаемую структуру от загрязнения. После пол- 65 ной очистки скважины в колонну насосно-компрессорных труб бросают специальный замковый груз (фиг. 2), который состоит из раздвижных cepe". жек 17 и сплошного металлического стержня. Замковый груз перекрывает проходное сечение втулки 2 (фиг. 1), а затем избйточным давлением пены (20-25 кгс/см ) производят срез штифтов 3. Втулка 2 вместе с замковым грузом и промывочной трубой 4 опус- кается вниз и садится в седло муфты 15, при этом сережки 17 (фиг. 2) раскрываются в разные стороны и входят под:выступ конуса 14, чем препятствуют выталкиванию замкового груза и промывочной трубы 4 в обратном направлении, при работе скважины. После чего в работу включается само устройство.

Принцип работы устройства заключается s следующем.

Поток газа или жидкости, поступая (может поступать снизу и сверху одновременно) по кольцевому зазору между насосно-компрессорными трубами и эксплуатационной колонной, предварительно обрабатывается знакопеременным магнитным полем, создаваемым магнитами 6. Прдвигаясь, поток попадает в магнитное поле, направленное нормально к направлению газового потока, образующееся в области кольцевых йостоянных магнитов 11 с распо- ложенным между ними зернистым наполнителем 12. При прохождении газожидкостного потока через высокопроница- емую оболочку 13 он разбивается на элементарные струи, которые дополнительно обрабатываются магнитньм полем в порах элементов зернистого наполнителя 12.

Постоянные магниты 11 с помощью элементов 8 жесткости замыкаются на эксплуатационную колонну и создают единую магнитную систему, что способствует увеличению магнитного потока в рабочей зоне фильтра. Далее через щели полого стержня 10 газожидкостный поток по лифтовым трубам поступает на поверхность.

Соль, содержащаяся в газожидкостном потоке, после обработки магнитным полем выкристаллизовывается в виде мельчайших частиц, которые уже не пРилипают к стенкам насосно-компрессорных труб, а потоком выносят-, ся на поверхность, где улавливаются очистными сепараторами.

Конструктивные характеристики устройства (длина полого щелевого стержня, размер частиц зернистого наполнителя, диаметр магнитных колец, масса элементов жесткости) рассчитываются, исходя из скорости газового потока. Соблюдение этих конструктивных особенностей устройства обес968339

Формула изобретения печивает надежность.и эффективность

его работы на забое скважины по предупреждению солеотложений в лифтовой колонне труб.

Предлагаемое устройство позволяет эффективно предотвратить отложение солей в насосно-компрессорных трубах за счет предварительной обработки газожидкостного потока кольцевыми магнитами с однонаправленными полюсами и перпендикулярного пересечения магнитных силовых линий в средней перфорированной части полого стержня, в результате чего соль выкристалли зовывается s виде мельчайших частиц, которые не прилипают к стенкам насосно-компрессорных труб, а потоком выносятся на поверхность, а также позволяет исключить промывку скважин пресной водой для ликвидации пробок за счет выкристаллизовывания солей из газожидкостного потока в виде мельчайших частиц, выносимых на поверхность.

1 . Устройство для предотвращения отложения солей в насосно-компрессорных трубах, содержащее набор посто» янных магнитов кольцевого .сечения, установленных на полом магнитодиэлектрическом соединительном стержне, о т л и ч а ю щ е е с я тем, =-то, с целью повышения эффективности предотвращения отложения солей за счет обес- . печения возможности предварительной обработки газожидкостного потока знакопеременным магнитньм полем, полый магнитодиэлектрический соединитель о ный стержень выполнен в средней части перфорированным, причем на верхнем и нижнем концах стержня симметрично размещены постоянные. кольцевые магниты с одноименными полюсами, а

15 в средней перфорированной части — tto стоянные кольцевые магниты с разно именными полюсами, при этом пространство между ними заполнено -зернистым наполнителем.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ,е е с я тем, что зернистый наполнитель выполнен из ферромагнитного материала.

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 336274, кл. С 02 В 9/00; 1970

2. Авторское свидетельство СССР

9 271456, кл. Е 21 В 37/00, 1962."