[发明专利]油田多磁场恒温节能电磁防除蜡装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种采油设备，特别涉及一种油田多磁场恒温节能电磁防除蜡装置。

背景技术

碳原子数16-64的正构烷烃成为蜡，在常温下，纯蜡为白色略透明的结晶体，密度是 880-905kg/m³，熔点49-60℃。在油层高温高压条件下，石油中所含的蜡溶解在原油中。在 原油开采时，原油从地下油层流入有井井筒、从井底上升到井口的流动过程中，压力和温度 逐渐降低，溶解气不断析出，当温度和压力降低到析蜡点时，溶解在原油中的蜡以结晶形式 析出，蜡的结晶分子向固体表面扩散性开始形成三维网状结构，其结晶长大，呈薄片状或块 状，聚集和沉淀在管壁上，形成了结蜡现象。结蜡造成原油流通管道直径减小，油流阻力增 大，严重时会使油井产生蜡阻，致使油井减产甚至停产。

我国油田原油含蜡量超过10％的占90％，大部分油田原油的含蜡量均在20％以上，如 大庆油田含蜡量26.2％，华北油田21.2％，胜利油田20.8％，中原油田21.4％，吉林油田 22.3％，南海油田20.5％，南阳油田30.9％，沈北油田40.9％。

结蜡是原油开采中最大的难题，多年来，国内外油田在清蜡和防蜡方面都采用了很多方 法，如油田热气机械清蜡，化学药剂清防蜡，表面能防蜡(内衬涂料油管)，超声波清防蜡、 微生物清防蜡和磁防蜡。但各种清防蜡技术都不同程度上存在一些缺点：如油井热洗机械清 蜡，油井需要停产且成本较高；化学药剂成本高不环保，表面能防蜡只适用于自喷井(国内 自喷井极少)，超声波防蜡耗能高，微生物清防蜡尚处在研究和试应用之中。

磁防蜡技术和装置研究试验在我国开展较早，目前全部用钕铁硼或稀土钴磁性材料制作。 磁防蜡，是利用磁场作用于蜡分子，诱导磁矩子分子的力相互干扰并破坏拉分子瞬间吸引的 取向，消弱了蜡分子结晶时的色散力，抑制蜡结晶的生长，阻止蜡结晶体的聚集，达到防蜡 的目的和作用。

这类磁性防蜡器虽然具有较好的防蜡效果，但随着原油温度的提高而导致磁性减弱导致     防蜡效果变差，如钕铁硼永磁材料在80℃环境，磁强度降低30％。

目前应用的还有电磁清防蜡，是在一段非磁性材料管道外绕制一个线圈，加上电流产生 磁场，达到磁清防蜡的效果。电磁清防蜡不会产生磁衰退。但是电流和磁场强度是恒定的。 电流小了磁场不足，清防蜡效果差；电流大了，既浪费了大量的电能，而且长时间大电流工 作，极易产生高温而烧毁线圈。以大庆油田为例，除防蜡的电能消耗已占到原油生产成本的 25-30％。

另外，目前应用的电磁除防蜡器，均需要外设电控箱，这增加了制造安装的成本，增大 了故障发生的几率，又降低了防盗窃、防破坏的安全性能。

发明内容

本发明是针对现有电磁清防蜡的不足，提供一种节能安全的油田多磁场恒温节能电磁防 除蜡装置。

本发明油田多磁场恒温节能电磁防除蜡装置，包括非磁性管道和两端的法兰盘，其中： 在所述管道上设一相应的外罩，其内沿管道方向绕有两个水平线圈，所述外罩内设置一对垂 直于所述管道的骨架，所述骨架上分别绕制两个垂直线圈，所述外罩的一端放置一个环形线 路板，其上装有微电脑控制器，所述外罩内还设有温度传感器，所述水平线圈、垂直线圈和 温度传感器连接到所述微电脑控制器，所述外罩中灌有导热硅油。

本发明油田多磁场恒温节能电磁防除蜡装置，其中：所述水平线圈为若干组。

本发明油田多磁场恒温节能电磁防除蜡装置，其中：所述垂直线圈为若干组。

本发明油田多磁场恒温节能电磁防除蜡装置，其中：所述微电脑控制器由温度采集电路、 CPU、参数设定电路、PWM控制电路、工作状态指示灯及上位机连接口组成，所述温度采集电 路和参数设定电路连接所述CPU，所述CPU输出连接所述PWM控制电路和工作状态指示灯， 所述PWM控制电路连接所述水平线圈和垂直线圈。

本发明油田多磁场恒温节能电磁防除蜡装置，其中：所述外壳上设有设定窗口和工作指 示灯窗口，所述设定窗口内安置所述参数设定电路的显示器和键盘，所述工作指示灯窗口内 安置所述工作指示灯。