[发明专利]石油管中降粘，防结蜡装置

说明书

本发明是一种用于石油采油生产中降低原油粘度、防止结蜡的磁场处理装置。

采油生产中，往往由于原油粘度过大，流动性差，给采油和输送造成很大困难，或由于所含蜡质不断在油管壁凝结而造成油管堵塞，需要停产进行处理，严重影响生产并消耗能源。

以前，人们曾用磁场技术处理水，以防止水垢的形成，美国专利US3426954（流体处理器）就是利用导线绕成螺线管产生的电磁场的作用，来达到除垢的目的。

当发现原油流经磁场后也可起到防止结蜡和降低原油粘度的作用后，利用永磁体的强磁性研制的降粘、防结蜡装置应运而生。通常使用的防结蜡、降粘器由上、下接头、内管、外管和永磁体五部分构成。上、下接头焊接在不锈钢内管的两端，永磁体用粘接剂粘在不锈钢内管的外壁上，再套以外管加以保护，为防止永磁体从管壁上脱落、移位，往往在内外管之间还充填有水泥等充填物。使用时，通过上、下接头将防蜡、降粘器联接在油井中的采油管路上。【《磁化技术在大庆油田应用情况》，大庆石油管理局油田开发部，1986.8】

由于这种结构是用一段不锈钢管代替了石油管，故要用焊接等方法将用以联接油管的上下接头焊接在不锈钢管的两端，这样就产生了焊接热影响区，降低了该区的管子抗拉强度，容易造成断裂，发生堵塞油井的重大事故。另外，这种内外两层管子的结构笨重，制造工艺较复杂，且中心磁场强度较低，一般为90～165毫特斯拉。

为克服上述缺点，本发明提出一种结构简单，不影响油管强度，中心磁场强度较高的原油降粘、防结蜡装置。

本发明的要点是将永磁体2直接布置在石油管1的内壁上，由于油管本身的铁磁性，构成了磁力线的良好通路，因此，有助于提高管内的磁场强度，同时节省了不锈钢管，不存在降低油管抗拉强度的问题。用非导磁材料制成轻巧的隔离骨架4，将形成一个磁场的一组永磁体分隔开，防止因永磁体移位而破坏磁场，用非导磁材料制成的隔离块3，将相邻的两个磁场的永磁体分隔开，使两个磁场保持一定的距离。用普通碳钢制成的挡环或挡块5，将全部永磁体和隔离骨架固定在油管中，固定方法可以用点焊，也可以用粘结。

与已有技术相比，本发明直接采用原用石油管，将永磁体直接布置在油管内壁上，节省了不锈钢管，不存在焊接热影响区，不会有降低油管抗拉强度、造成断裂、堵井的危险。本发明结构轻巧，制造工艺简单，中心磁场强度可提高30%以上。

图1是这种装置的纵剖面图，图2是这种装置在图1中A-A位置的横截面图。图中，1-油管，2-永磁体，3-隔离块，4-隔离骨架，5-挡环或挡块。瓦型永磁体2成组的直接布置在油管1的内壁及隔离骨架4的上下凹槽内，一个降粘、防结蜡装置中至少有一组永磁体，一组永磁体至少由上、下凹槽内各一块永磁体构成，磁极相反的两块磁体相对排列，形成一个磁场。一组永磁体与另一组永磁体之间用非导磁材料的隔离块3隔开，组与组之间的磁场方向夹角可以在0～180°之间左右旋转变化，磁场的布置方式确定隔离骨架的长短：磁场间夹角为0°时，用200～500毫米的长骨架，磁场间夹角为非0°时，用50～100毫米的短骨架，隔离骨架的两端用普通碳钢制成的挡环或挡块5将隔离骨架固定在油管中，制作隔离骨架的材料可以是铝、铜、塑料、不锈钢等非导磁材料，制作隔离块的材料可以是铝、木、塑料、铜、不锈钢等非导磁材料，永磁体可以是各种永磁材料（包括稀土永磁材料）制成的瓦型块。油管可为现行采油生产中所用的各种规格的油管。一般情况下均采用与采油管管径相同的降粘、防结蜡装置，当特殊需要时，可以采用特制的变径接箍，将本发明装置与采油管联接，原油从中流过，受到磁场的作用，就会起到使原油降低粘度、防止结蜡的作用。

另外，本装置也可作为油田注水的水处理装置，起到增大注水能力的作用，也可用于防止水垢的形成。

实施例1，用薄侣板制成长300毫米的隔离骨架，装在2 1/2 吋油管中，在隔离骨架的凹槽内共装有三组永磁体，每一组永磁体为上、下各有四块2-17型稀土永磁材料制成的瓦型块，瓦型块尺寸为长20毫米，厚9毫米，园心角为55°，两组永磁体之间的磁场夹角为0°，两组永磁体之间用木块隔开。这时，中心磁场强度为200毫特斯拉以上。

实施例2，用薄铝板制成长80毫米的隔离骨架，每个隔离骨架上装一组、上下各有二块钕铁硼材料制成的永磁体瓦型块，瓦型块的尺寸同实施例1，永磁体瓦型块的两端装有铝制的隔离块，将这样五组磁场装入2 1/2 吋油管中，相邻的两组磁场旋转角度为60°，最后，将两端用普通碳钢制的挡块加以固定。这时中心磁场强度为220毫特斯拉以上。