一种基于脉冲电磁场作用的阻垢防垢装置及制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及原油阻垢防垢技术领域，更具体的说，是涉及一种基于脉冲电磁场作用的阻垢防垢装置及制作方法。
【背景技术】
[0002]随着海上油田不断开发，大部分油田已进入高含水开发阶段。许多油田油井含水率普遍上升，而水中钙镁离子、碳酸根离子浓度偏高，并且由于海上油田原油物性发生变化，开采出来原油粘度逐步较高，这双方面导致了原油工艺处理设备、原油输送管线等设备设施均会产生不同程度上的结垢和阻塞问题。管线中脏堵物主要由钙镁离子等易结晶粒子以方解石、蛇纹石等形式的结晶沉积组成，加上聚合物及其携带的大量细砂、粘土等杂质和重质油不断吸附沉积形成污垢，对设备设施正常、安全的运行和维护产生较大影响。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种采用脉冲电磁场对原油进行处理，改变原油中钙镁离子等结垢物结晶分子的排列形式，使其失去脱离原油而附着到管线内壁的能力，能够达到不易粘附于管线内壁效果的基于脉冲电磁场作用的阻垢防垢装置及制作方法。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0005]本发明的基于脉冲电磁场作用的阻垢防垢装置，包括由左至右依次连接的第一法兰、连接管和第二法兰，所述连接管外表面套设有带两个导线出口的密封壳体，所述壳体和连接管之间沿圆周均匀设置有绕有线圈的脉冲电磁电极，所述脉冲电磁电极通过固定杆固定设置于所述连接管的管壁外侧，所述各线圈的正极连在一起，各线圈的负极连在一起，所述线圈的正极和负极分别从两个导线出口引出。
[0006]所述脉冲电磁电极以矩阵方式均匀排布于所述连接管的管壁外侧。
[0007]所述脉冲电磁电极设置为长条梯形。
[0008]所述脉冲电磁电极上表面宽度为20-30cm，下表面宽度为50-60cm。
[0009]所述脉冲电磁电极上的线圈匝数为10-500匝，按逆时针缠绕。
[0010]所述第一法兰、连接管、第二法兰、壳体和固定杆均由非磁性金属材料构成。
[0011 ] 本发明的基于脉冲电磁场作用的阻垢防垢装置的制造方法，包括以下步骤:
[0012](I)按照设计尺寸制作连接管和壳体；
[0013](2)按照设计，在连接管表面焊接固定杆；
[0014](3)将绕有线圈的脉冲电磁电极与固定杆固定，并将所有线圈的正极连在一起，所有线圈的正极连在一起；
[0015](4)将壳体套装在所有脉冲电磁电极外侧，同时，将线圈的正极和负极分别从壳体的两个导线出口引出；
[0016](5)在连接管的左右两端分别安装第一法兰和第二法兰。
[0017]与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是:
[0018]本发明中连接管外侧均匀设置有脉冲电磁电极，在所有绕有线圈的脉冲电磁电极外侧套设有密封的壳体，将所有脉冲电磁电极密封于连接管与壳体之间，所有线圈的正极分别连接在一起，负极连在一起，并从壳体的两个导线出口引出与双芯外接铜导线正负极分别连接，在给脉冲电磁电极供电后产生磁场，原油通过连接管，不与脉冲电磁电极接触，但在磁场的作用下，使得原油中钙镁离子等结垢物结晶分子的排列形式发生改变，能够降低原油的粘度，使其失去脱离原油而附着到管线内壁的能力，达到不易粘附于管线内壁的效果。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的结构示意图。
[0020]图2是本发明中固定杆的布置图。
[0021]图3是本发明中脉冲电磁电极的局部安装示意图。
[0022]附图标记:I固定杆2连接管3线圈4脉冲电磁电极5壳体
[0023]6导线出口 7第一法兰8第二法兰
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本发明作进一步的描述。
[0025]本发明的基于脉冲电磁场作用的阻垢防垢装置，包括由左至右依次连接的第一法兰7、连接管2和第二法兰8，所述连接管2外表面套设有带两个导线出口 6的密封壳体5，所述壳体5和连接管2之间沿圆周均匀设置有绕有线圈3的脉冲电磁电极4，所述脉冲电磁电极4通过固定杆I固定设置于所述连接管2的管壁外侧。所述脉冲电磁电极4可设置为长条梯形，所述脉冲电磁电极4上表面宽度可设置为20-30cm，下表面宽度可设置为50-60cm。所述脉冲电磁电极4上的线圈匝数为10-500匝，按逆时针缠绕，浸泡绝缘漆固定，所述各线圈3的正极连在一起，各线圈3的负极连在一起，所述所有线圈3的正极和负极分别从两个导线出口 6引出，所述线圈3正极与双芯外接铜导线的正极相连接，负极与双芯外接铜导线的负极相连接。所述固定杆I可设置为螺杆，型号可为M8，长度为6cm。所述第一法兰7、连接管2、第二法兰8、壳体5和固定杆I均可由非磁性金属材料构成，所述非磁性金属材料可选用不锈钢、钛合金材料等。
[0026]所述脉冲电磁电极4以矩阵方式均匀排布于所述连接管2的管壁外侧，其中，矩阵的列指的是脉冲电磁电极4沿连接管2外表面按圆周排布，矩阵的行指的是脉冲电磁电极4沿连接管2外表面按左右排布，实际应用时，可根据需要设计行数和列数，列数至少为两列，行数至少为四行。
[0027]本发明的基于脉冲电磁场作用的阻垢防垢装置的制造方法，包括以下步骤:首先，按照需要的设计尺寸制作连接管2和壳体5 ;然后，按照设计，在连接管2表面焊接固定杆
I;将绕有线圈3的脉冲电磁电极4与固定杆I固定，保证所述脉冲电磁电极4沿所述连接管2外表面按矩阵方式排布，并将所有脉冲电磁电极4上的线圈3正极连在一起，所有线圈3的负极连在一起；其次，将壳体5套装在所有电磁电极4外侧，与连接管2焊接密封，同时，将线圈4的正极和负极分别从壳体5的两个导线出口 6引出，并将线圈3与导线出口 6之间的缝隙进行密封；最后，在连接管2的左右两端分别安装第一法兰7和非磁性金属第二法兰8。
[0028]使用时，将本发明连接于输油管路之间，将导线输出口 6引出的线圈4正极与双芯外接铜导线的正极相连接，负极与双芯外接铜导线的负极相连接，接通电，产生磁场。由于原油是抗磁性物质，当磁场作用于原油时，磁化作用会使原油中的石蜡、胶质、沥青质等抗磁性物质产生诱导磁矩，油中分子间将拉开间距，并且原油将有序的排列，降低原油粘度。当磁感线方向发生变化时候，分子由于抗磁特性将自身产生振动，通过自身振动而产生磁感共振，加油分子间距。低频脉冲波传播时会使液体时而受到压缩力，时而受拉伸力，在液体承受不了这种压缩力时，产生一些几近真空的子空穴，从而产生空化作用，乳化状态和乳化效应在空化作用和剪切应力的作用下遭到破坏，因此，降低和摆脱的乳化效应作用，破坏乳化状态的稳定形式，达到降低原油粘度目的。
[0029]尽管上面结合附图对本发明的功能及工作过程进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
【主权项】
1.一种基于脉冲电磁场作用的阻垢防垢装置，其特征是，包括由左至右依次连接的第一法兰、连接管和第二法兰，所述连接管外表面套设有带两个导线出口的密封壳体，所述壳体和连接管之间沿圆周均匀设置有绕有线圈的脉冲电磁电极，所述脉冲电磁电极通过固定杆固定设置于所述连接管的管壁外侧，所述各线圈的正极连在一起，各线圈的负极连在一起，所述线圈的正极和负极分别从两个导线出口引出。2.根据权利要求1所述的基于脉冲电磁场作用的阻垢防垢装置，其特征是，所述脉冲电磁电极以矩阵方式均匀排布于所述连接管的管壁外侧。3.根据权利要求1所述的基于脉冲电磁场作用的阻垢防垢装置，其特征是，所述脉冲电磁电极设置为长条梯形。4.根据权利要求1所述的基于脉冲电磁场作用的阻垢防垢装置，其特征是，所述脉冲电磁电极上表面宽度为20_30cm，下表面宽度为50_60cm。5.根据权利要求1所述的基于脉冲电磁场作用的阻垢防垢装置，其特征是，所述脉冲电磁电极上的线圈匝数为10-500匝，按逆时针缠绕。6.根据权利要求1所述的基于脉冲电磁场作用的阻垢防垢装置，其特征是，所述第一法兰、连接管、第二法兰、壳体和固定杆均由非磁性金属材料构成。7.—种基于脉冲电磁场作用的阻垢防垢装置的制造方法，其特征是，包括以下步骤: (1)按照设计尺寸制作连接管和壳体； (2)按照设计，在连接管表面焊接固定杆； (3)将绕有线圈的脉冲电磁电极与固定杆固定，并将所有线圈的正极连在一起，所有线圈的正极连在一起； (4)将壳体套装在所有脉冲电磁电极外侧，同时，将线圈的正极和负极分别从壳体的两个导线出口引出； (5)在连接管的左右两端分别安装第一法兰和第二法兰。
【专利摘要】本发明公开了一种基于脉冲电磁场作用的阻垢防垢装置及制作方法，包括依次连接的第一法兰、连接管和第二法兰，连接管外表面套设有带导线出口的壳体，壳体和连接管之间均匀设置有绕有线圈的脉冲电磁电极，所述各线圈的正极连在一起，负极连在一起，分别从两个导线出口引出。制作方法：制作连接管和壳体；在连接管表面焊接固定杆；绕有线圈的脉冲电磁电极与固定杆固定；壳体套装在脉冲电磁电极外侧；连接管的左右两端分别安装第一法兰和第二法兰。本发明改变原油中钙镁离子等结垢物结晶分子的排列形式，使其失去脱离原油而附着到管线内壁的能力，能够达到不易粘附于管线内壁效果，适用于海上油田原油输送作业。
【IPC分类】F17D1/16
【公开号】CN105202370
【申请号】CN201510587593
【发明人】张鸿凯, 唐勇, 翟东, 黄国良, 何国雄, 王忠波, 杨贵强
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海油能源发展股份有限公司, 中海油能源发展股份有限公司采油服务分公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月15日