专利名称：一种电磁清防蜡阻垢仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及采油设备清防蜡阻垢领域，尤其涉及一种电磁清防蜡阻垢仪。
背景技术：
在原油生产过程中，由于温度压力的降低以及轻烃逸出，溶解在原油中的蜡会以 晶体形式析出并吸附在油管壁、套管壁、抽油泵、以及其他采油设备上，甚至在油层部位也 会形成蜡的沉积。油井结蜡是影响油井高产稳产的突出问题之一，防蜡和清蜡是油井管理 工作中的重要内容。国内陆上油田20万口油井，80%需要防蜡防垢技术和产品服务。20世纪90年代初，磁处理技术开始大规模应用于石油注水开采和输运中，并取得 了良好的经济效益。同时，有不少学者也开展了对磁处理作用机理的深入研究，研究的重 点开始向有效利用磁场能量，注重对磁场强化机理的研究方向发展。目前有关磁处理机理 主要有7种学说①磁场改变水的电荷分布和晶体结构水被极化后磁场对水分子的洛仑 兹力加强，导致水结构的第二水化层被挤而脱落，呈单分子水弥散于水系中，使结晶中心增 多，造成结晶状态变化，形成疏松、有纹理的结构。采用此理论可有效地解释磁防垢、磁防蜡 等问题；②碳氢化合物在磁场中易从自旋单纯态(三s态)跃到自旋三纯态(T态)，而t-s 跃迁被禁阻，使液体中处于T态的分子数增多，导致分子发生一定程度的氢键断裂。氢键断 裂，使原油胶质缔合分子团发生不同程度的解体，形成大量的石蜡微晶，随油流排出，起到 防蜡的作用；③磁场将引起液体分子的内共振并诱发电偶极矩作用，使分子内部的键合发 生变化或破裂，改变了分子构型，造成液体物理性质的变化；④磁场的作用有利于在液体 的带电粒子周围形成双电层结构，使溶液的稳定性增加，结晶过程变化；⑤磁场引起液体 相变，由无序态变到有序态，由对称结构变为不对称结构，由网孔结构变为层状结构；⑥磁 场能在液体中引起附加磁矩，从而产生附加磁场和附加能量，这些附加量的综合作用，使抗 磁性液体的内聚力减少，分子势垒降低，引起物理性质的变化；⑦从结晶角度研究磁场对 液体的作用，是一个能较好解释磁防蜡机理的尝试。磁处理可使结晶的临界半径将减小，蜡 易形成微晶，降低了自然沉降速度，有利于随原油流出油管，防止了油管结蜡。类似地，也可 以从晶体结构的各向异性角度说明磁场对水的作用和防垢的机理。但是，根据上述磁场强化机理制成的许多电磁产品因产品，因其取向偏向于高频 磁场，且工作频率固定不变，即产生的磁场强度也不会发生改变，这就造成了清防蜡阻垢的 效果并不理想。此外，现有的电磁防蜡阻垢设备的重复性以及稳定性较差，即清防蜡阻垢效 果的再现性较差，不能保证在任一口油井内的作用效果相同。由于上述技术缺陷，使得现有 产品不能被广泛应用。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种利用可调节性的磁场强度来清除以及防止蜡和 阻垢产生的装置。本实用新型技术方案如下一种电磁清防蜡阻垢仪，包括控制模块、整流模块、电磁转换模块、检测模块，所述控制模块分别与所述整流模块、所述电磁转换模块、所述检测 模块相连；所述整流模块将接收到的交流信号转换为直流信号后传输至所述控制模块；所述检测模块实时地监测所述电磁转换模块的工作情况，并将所述电磁转换模块 的工作情况信息发送至所述控制模块；所述控制模块根据所述检测模块发送来的所述电磁转换模块的工作情况信息调 整所述整流模块发送来的直流电的电压幅值，并输出至所述电磁转换模块，控制所述电磁 转换模块的工作。进一步地，还包括显示模块，所述显示模块与所述控制模块相连，所述显示模块用 于显示所述控制模块输出至所述电磁转换模块的调整后的电压幅值、所述检测模块监测的 所述电磁转换模块的工作情况信息。 进一步地，所述检测模块包含磁感应强度传感器、温度传感器、电流传感器中的一 种或多种。进一步地，所述电磁转换模块的工作情况信息包括所述电磁转换模块的磁感应强 度和/或工作温度和/或电流强度。本实用新型的有益效果是本实用新型即可利用可调节性的磁场强度来清除以及 防止蜡和垢的产生，此外，本实用新型技术方案还可实时地根据输油管道的情况调节磁场 强度，并向操作人员直观的显示本电磁清防蜡阻垢仪的工作情况信息。
图1为本实用新型电磁清防蜡阻垢仪的第一种实现方式的构成示意图；图2为本实用新型电磁清防蜡阻垢仪的第二种实现方式的构成示意图；图3为本实用新型电磁清防蜡阻垢仪的应用示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用 新型，并非用于限定本实用新型的范围。如图1所示，电磁清防蜡阻垢仪包括控制模块、整流模块、电磁转换模块、检测模 块，控制模块分别与整流模块、电磁转换模块、检测模块相连。其中，整流模块将接收到的 交流信号转换为直流信号后传输至控制模块；检测模块实时地监测电磁转换模块的工作情 况，并将电磁转换模块的工作情况信息发送至控制模块；控制模块根据检测模块发送来的 电磁转换模块的工作情况信息调整整流模块发送来的直流电的电压幅值，并输出至电磁转 换模块，控制电磁转换模块的工作。电磁清防蜡阻垢仪中的电磁转换模块根据控制模块发送来的电压，产生相应该电 压值的磁感应强度，由此来清除诸如输油管道、注水管线或者锅炉等采油设备汇总的蜡和 阻垢，并可有效防止溶解在原油中的蜡再次以晶体形式析出吸附在设备上。电磁清防蜡阻 垢仪中的检测模块还可实时地监测电磁转换模块的工作情况信息，例如电磁转换模块此时 的磁场强度、温度和电流值，并将监测获取的数据发送至控制模块，由控制模块实时地调整 向电磁转换模块输出的电压的幅值，电压幅值的可调就控制电磁场的强度，使电磁场强度变为可调，改变了现有产品的固定频率和固定磁场强度的缺陷，从而使电磁转换模块更好 的进行清防蜡阻垢工作，提高了本实用新型电磁清防蜡阻垢仪的工作效率。如图2所示，为了使操作人员更直观地掌握电磁清防蜡阻垢仪进行清、防蜡和阻 垢的具体工作情况信息，电磁清防蜡阻垢仪还可包括显示模块，显示模块与控制模块相连， 用于显示控制模块输出至电磁转换模块的调整后的电压幅值、检测模块监测的电磁转换模 块的工作情况信息。这样，操作人员就可及时地掌握电磁清防蜡阻垢仪的具体工作情况， 操作人员亦可根据获取的实际数据手动调节控制电磁清防蜡阻垢仪完成清、防蜡和阻垢工 作。进一步地，电磁转换模块的工作情况信息包括电磁转换模块的磁感应强度和/或 工作温度和/或电流强度。用于获取上述工作情况信息的检测模块可相应的包含磁感应强 度传感器、温度传感器、或者电流传感器中的一种或多种。由于油管都是极好的导磁材料，清防蜡阻垢仪产生的电磁场可以延管线轴线传 递，在油管横截面看，磁场分布是均勻的，由于磁力线总是寻求闭合的，在磁力线传递很远 距离后，与磁阻最小的管壁闭合，形成回路，所以，磁力线传递距离可由磁势控制，只要合理 控制磁势，就可以远距离防止石蜡的析出。如图3所示，即使本实用新型的清防蜡阻垢仪的 组件1安装在远离油管结蜡点的地方，如地面上，清防蜡阻垢仪的作用也是可延油管作用 到结蜡点位置，即通过清防蜡阻垢仪内的电磁转换模块300作用到结蜡点。本实用新型的清防蜡阻垢仪可将整流后的电压幅值根据需要划分为10个等级， 进而电磁转换模块产生的磁场强度也被划分为10个等级，其中，电磁转换模块的磁场工作 频率可限定为低频端，如OHz 300Hz内。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围之内。
权利要求1.一种电磁清防蜡阻垢仪，其特征在于，包括控制模块、整流模块、电磁转换模块、检测 模块，所述控制模块分别与所述整流模块、所述电磁转换模块、所述检测模块相连；所述整流模块将接收到的交流信号转换为直流信号后传输至所述控制模块；所述检测模块实时地监测所述电磁转换模块的工作情况，并将所述电磁转换模块的工 作情况信息发送至所述控制模块；所述控制模块根据所述检测模块发送来的所述电磁转换模块的工作情况信息调整所 述整流模块发送来的直流电的电压幅值，并输出至所述电磁转换模块，控制所述电磁转换 模块的工作。
2.按照权利要求1所述的电磁清防蜡阻垢仪，其特征在于，还包括显示模块，所述显示 模块与所述控制模块相连，所述显示模块用于显示所述控制模块输出至所述电磁转换模块 的调整后的电压幅值、所述检测模块监测的所述电磁转换模块的工作情况信息。
3.按照权利要求1或2所述的电磁清防蜡阻垢仪，其特征在于，所述检测模块包含磁感 应强度传感器、温度传感器、电流传感器中的一种或多种。
4.按照权利要求1或2所述的电磁清防蜡阻垢仪，其特征在于，所述电磁转换模块的工 作情况信息包括所述电磁转换模块的磁感应强度和/或工作温度和/或电流强度。
专利摘要本实用新型提供一种电磁清防蜡阻垢仪，包括控制模块、整流模块、电磁转换模块、检测模块，控制模块分别与整流模块、电磁转换模块、检测模块相连。整流模块将接收到的交流信号转换为直流信号后传输至控制模块。检测模块实时地监测电磁转换模块的工作情况，并将电磁转换模块的工作情况信息发送至控制模块。控制模块根据检测模块发送来的电磁转换模块的工作情况信息调整整流模块发送来的直流电的电压幅值，并输出至电磁转换模块，控制电磁转换模块的工作。本实用新型即可利用可调节性的磁场强度来清除以及防止蜡和垢的产生，此外，本方案还可实时地根据输油管道的情况调节磁场强度，并向操作人员直观的显示电磁清防蜡阻垢仪的工作情况。
文档编号E21B37/00GK201924888SQ20112001665
公开日2011年8月10日 申请日期2011年1月19日 优先权日2011年1月19日
发明者周涵宇, 周皓 申请人:扬州利达科技有限公司