[发明专利]高粘度流体的磁性液环管道输送装置及方法

说明书

本发明公开了高粘度流体的磁性液环管道输送装置及方法，该输送装置包括输送管，其一端设置有进液口，另一端设置有出液口，用于输送高粘度流体，其中所述进液口用于向所述输送管通入磁性液体；连接管，插接在所述输送管靠近所述进液口的一端，用于向输送管通入高粘度流体，位于所述输送管内的所述连接管的外壁与所述输送管的内壁间隔设置以形成流通腔，所述磁性液体穿过流通腔与高粘度流体接触；磁力组件，包覆在所述输送管的外壁，用于产生磁力以使输送管内的磁性液体附着在输送管内壁形成磁性液环并包覆高粘度流体。本发明增加了输送过程中磁性液环的完整性和稳定性，适用于高粘度流体的长距离输送。

技术领域

本发明涉及高粘度流体输送技术领域，尤其涉及高粘度流体的磁性液环管道输送装置及方法。

背景技术

乳化炸药现场混装车，需要将制成的乳化炸药输送到不同的炮孔，乳化炸药粘度大，可采用的泵送压力小，输送距离短。目前采用水环减阻技术，可将乳化炸药在管道中的输送距离增大到50～60米，但仍需混装车经常移动，降低了生产效率。

油井产出的油气水混合物在输送过程中，从井口到转油站的流动基本属于在水平管道内的多相混输。为了保证原油正常集输，早期的油气集输系统普遍采用以油田伴生气为燃料的加热输送工艺，每集输1吨原油大概要烧掉20～30m³的油田气。在油田进入高含水开采阶段后，原油集油能耗己占地面工程总能耗70％以上，如果在原油集输过程不额外加热(或少加热)，即采用不加热集输流程或低温集输流程，将实现高含水期地面油气集输系统能量的最优利用。

如果由水形成贴壁水坏，使原油在管道中形成油芯，那么在流动过程中，水环会“集中”绝大部分的剪切形变，而原油会几乎无剪切地沿水环滑过，使输油摩阻大大减小。理论计算表明，在水环最佳输油条件下，原油单独输送的摩阻是输油量相同时水环输油摩阻，而水环输油摩阻接近于管输量相同时纯水单独流动的摩阻。与其它稠油管输方法相比，它有如下优点：

1、只要管线温度高于摄氏零度就可以正常输油，因此容易实现稠油常温输送。

2、掺水率低(1％～15％)，原油不乳化，油水易分离。分离后的水可循环使用。

3、不需要加热和保温，减阻效果明显，管线建设费用和运营费用都低。

目前的研究结果表明在同样情况下与不采用水环减阻相比压力损失可减少90％以上。证实了重质原油水环输送的减阻有效性。

然而，在液环输送过程中，由于存在Raleigh-Taylor(瑞利-泰勒)和Kelvin-Helmoltz(卡尔文-亥姆赫兹)不稳定性，即核心处的油密度小于液环中水的密度而出现偏心流动以及在流动过程中两相流体界面处液膜破碎而引起两相流体的混合，使得该项技术难以直接应用于工业实际。因此如何使液环在运动过程中保持稳定就成了液环输送技术的关键问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了高粘度流体的磁性液环管道输送装置及方法，增加了输送过程中磁性液环的完整性和稳定性，适用于高粘度流体的长距离输送。

本发明提出的高粘度流体的磁性液环管道输送装置，包括：

输送管，其一端设置有进液口，另一端设置有出液口，用于输送高粘度流体，其中所述进液口用于向所述输送管通入磁性液体；

连接管，插接在所述输送管靠近所述进液口的一端，用于向输送管通入高粘度流体，位于所述输送管内的所述连接管的外壁与所述输送管的内壁间隔设置以形成流通腔，所述磁性液体穿过流通腔与高粘度流体接触；

磁力组件，包覆在所述输送管的外壁，用于产生磁力以使输送管内的磁性液体附着在输送管内壁形成磁性液环并包覆高粘度流体。

优选地，所述磁力组件包括螺旋环绕在所述输送管外壁的铁芯，所述铁芯上缠绕有线圈，通过对线圈通电以形成稳定的磁场，将磁性液体吸附在所述输送管的内壁，形成磁性液环。