[实用新型]石油注水井强磁增注器

说明书

本实用新型是用于石油注水井对水进行磁化，以增加注水井水的增注率的石油注水井强磁增注器，它由上接头、封盖、环形盖、软铁轭、永磁体、内管、外套筒、下接头等部件组成，涉及石油注水井磁化注入水的增注器技术领域。

对一些不能自喷的石油采油井，可通过打注水井把水压到含油层的方法将石油压上来进行采油。注入水压愈高、愈有利于把地下石油压上来。注入水的压力提高到一定程度后，压力再要提高，困难很大。当注入水压力小于或等于地层石油开采所须的压力时，如不再增加注入水压，则注入水就不可能注进去，石油也就不可能压到地面上来。将注入水进行磁化处理，可以在保持一定注入水压条件下而增加注入水，即提高水的增注率。因经过磁化处理的水，将磁能部分的转化为介质分子的动能，提高注入水分子的活性，使注入水的分子表面张力下降，渗透性增加，从而可以提高增注率。注入水增注率的提高，相应地可多开采石油。目前，一般磁化注入水设备的磁路设计是，在圆形内管的外壁上，沿内管轴向等距设有磁体，在磁体外围设有起导磁作用的软铁轭，在最外层设有起磁屏蔽作用的套管。这种磁路设计的特点是在内管中流过的注入水可被磁化，但是内管中的磁场强度梯度不大，而磁场强度梯度的提高可直接增加水分子的剪切力，降低水分子的表面张力。因此，这种磁路设计未能充分发挥磁场强度梯度的作用。我国实用新型专利（专利号为87213127）“一种强磁注水器”，该项专利的目的虽然是设计一种能承受很大拉力，以满足注水井要求的强磁注水器，但从其公开的结构设计，不难看出它的磁路设计是在圆形内管的外壁上，沿内管轴向等间距地设有磁体。这种设计有可能使内管中的磁场强度较高，但内管中沿其轴向的磁场强度梯度不会提高。这是因为，磁体均匀而等间距地分布于圆形内管的外壁所致。水分子的表面张力下降与磁场强度梯度的提高直接相关。当提高内管中的磁场强度梯度，就会提高磁场对水分子的剪切力，剪切力增大，水分子的表面张力就下降。在注入水压保持不变的条件下，使用本实用新型设计的增注器，即内管中具有高磁场强度梯度的阶梯状磁路设计的石油注水井强磁增注器，可充分利用磁场和磁场强度梯度对流经内管的注入水的影响，从而可明显提高注入水的增注率。

本实用新型的目的是针对现有石油注水井用的磁化注入水设备的磁路设计的不足之处，提出一种具有提高内管中的磁场强度梯度的阶梯状磁路设计的石油注水井强磁增注器，该强磁增注器的使用，可提高注入水的增注率。

本实用新型的目的是这样实现的：石油注水井强磁增注器由上接头、封盖、环形盖、软铁轭、永磁体、内管、外套筒、下接头所组成，其特征是内管的两接头端部为圆管形，而其中间段为内圆外异圆阶梯形，在外套筒与内管之间设有矩形永磁体，该永磁体由稀土钴或钕铁硼磁性材料制成，其厚度为6～12mm（→表示充磁方向），分布于内管中间段的异圆阶梯形外壁的平面上。上接头和下接头主要起连接作用，使用时，它们分别与石油注水井的注水管相连接。外套主要起保护设于其内的内管和各磁路元件的作用。封盖和环形盖主要起连接和密封作用，软铁轭位于外套筒与永磁体之间，它具有永磁体和内管的异圆阶梯形的外壁形状对应镶嵌的凹槽。本实用新型具有阶梯状的磁路设计，从而可实现提高内管中的磁场强度梯度。

本实用新型设计的产品，经大庆和中原油田试用，当注水压力不变的条件下，使用本实用新型产品，增注率提高（平均值）37％（一般在13.2～22.5MPa压力范围内），具有显著的社会和经济效益。此外，本实用新型结构简单，容易制作，具有广泛推广应用的价值。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是具有等厚度的永磁体的本实用新型结构示意图；

图2是具有非等厚度的永磁体的本实用新型结构示意图；

图3是具有内圆外异圆阶梯形的内管中间段的断面示意图；

图4是具有内圆外异圆阶梯形的内管中间段的剖面示意图；

图5是内管外壁相邻各阶梯平面沿轴向依次旋转的内管中间段剖面示意图。