的颜色表明中心处的磁场分布较均勾ο最大磁感应强度可达131mT，且不低于34.7mT0
[0043]可按照图1所示的结构在轴向上进行周期性的重复摆放，例如，采用A-1, A-2, A-3, A-4, A-1,…的顺序在过油通道上进行堆砌。使其布满在油管的易结蜡区域，产生空间分布的螺旋磁场，当石油在所述油管内经过所述螺旋磁场时，原油的物性发生改变，减小蜡的粘性，达到充分地降粘防蜡效果。
[0044]图8为本发明磁场产生装置实施例二的示意图，如图所示，本实施例的磁场产生装置包括多个小磁块I。小磁块I按照一定的螺旋角螺旋排布在油管内壁上。
[0045]具体的，小磁块为扇形永磁体，在周向上由多块(设为η块)小磁块围绕而成，共有η种磁化方向。以某一小磁块(例如I号小磁块)为起点，顺时针或逆时针编号，则磁化方向从第I块小磁块到第η块小磁块每两块之间按顺时针或逆时针旋转360° /η。
[0046]相邻两个小磁块沿逆时针或顺时针方向依次错开一定的水平角α (以弧度计)，使组成的螺旋磁场的升角为β (以弧度计)，若小磁块围成的圆环的厚度为h，名义半径为R，则有 a = arctan (h/( β R))。
[0047]由逆时针或顺时针方向的小磁块形成的磁场体单元，磁场的导程为mnh+(m-l) I。相邻磁体单元顺时针或逆时针旋转一定角度Θ (以弧度计)，为了获得更大的磁场梯度，优先选择Θ = 2 JT /m。
[0048]为了得到更强的磁场，可以将磁场体在周向上均匀布置1-4个。
[0049]两种螺旋磁场体布置方式在空间上都具有“螺旋”特征，都使得过油通道上的磁感应强度幅值和梯度较大，利于起到防蜡作用。
[0050]再如图8所示，本实施例包括2个磁场单元，分别为B1、B2。其中BI是相邻两个永磁体小磁块沿顺时针方向依次错开一定的水平角π /6，并在轴向高度上上升一个小磁块的厚度20mm ；B-2是相邻两个永磁体小磁块沿顺时针方向依次错开一定的水平角π /6，并在轴向高度上下降一个小磁块厚度20mm。
[0051]如图8所示，螺旋磁场体B中两个磁体单元BI和B2，以BI为基准，B2则旋转π/2，并且两磁体单元轴向间距为20mm，螺旋磁场体B的磁场导程为500mm。图9为本发明磁场产生装置实施例二每个磁场单元中各小磁块的磁化方向的结构示意图。将上述磁场体同轴安装在油管内壁上。
[0052]图10是本发明磁场产生装置实施例二的磁感应强度沿轴向的分布图。当钕铁硼永磁材料的B = IT时，图10是本实施例螺旋磁场体B中X = 0mm, y = -50mm磁感应强度沿轴向的分布，其中径向分量Br的幅值很大，接近90mT，且各个方向的磁场分量的梯度都较大。
[0053]图11是本发明磁场产生装置实施例二中磁力线分布图之一，图12是本发明磁场产生装置实施例二中磁力线分布图之二。图11是实施例二螺旋磁场体在y = Omm xz截面上的磁力线分布图，图12是实施例二螺旋磁场体中X = Ommyz截面上的磁力线分布图。
[0054]螺旋磁场体中心处的磁感应强度都很大，对于油路截面半径较大甚至大于20mm的场合仍有足够强的磁场，可对原油进行充分的磁处理。
[0055]图13是本发明磁场产生装置实施例二中磁场体截面的磁感应强度的灰度分布图，中间较为均一的颜色表明中心处的磁场分布较均勾。最大磁感应强度可达90.4mT。
[0056]对于实施例二，磁感应强度总体上较实施例一低一些，这是因为同一高度上实施例二的螺旋磁场体中在周向上只有一块小磁块，而对于实施例一的螺旋磁场体而言则有12块。
[0057]可按照图9所示的结构在轴向上进行周期性的重复摆放，例如，采用B-1, B-2, B-1,…的顺序在过油通道上进行堆砌。使其布满在油管的易结蜡区域，产生空间分布的螺旋磁场，当石油在所述油管内经过所述螺旋磁场时，原油的物性发生改变，减小蜡的粘性，达到充分地降粘防蜡效果。
[0058]本发明磁场产生装置具有以下优点:
[0059](I)本发明提出的基于磁魔环螺旋磁场的磁防蜡结构，其中的小磁块磁化方向采用磁魔环结构的，所制得的磁场单元在工作区间的磁感应强度更大对经过的原油进行更好优的磁处理；
[0060](2)本发明提出的基于磁魔环螺旋磁场的磁防蜡结构，所制得的磁场单元的漏磁场极小，有效的利用了磁场；
[0061](3)本发明提出的基于磁魔环螺旋磁场的磁防蜡结构，其中的小磁块磁化方向采用了磁魔环结构，径向上的磁场均匀度高，不受油管横截面的大小所限，可以允许单位时间内磁处理更多的原油。
[0062](4)本发明提出的基于磁魔环螺旋磁场的磁防蜡结构，特殊设计的旋转磁场体，可以获得轴向上更大的磁场梯度。
[0063]本发明的上述特点和优点，保证了采用本发明装置的磁防蜡技术能高效预防油管、油井内的结蜡问题。
[0064]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种磁场产生装置，其特征在于，所述磁场产生装置包括:多个小磁块； 所述小磁块顺序排列为闭合圆环的磁场单元排布在油管内壁上；或者所述小磁块按照一定的螺旋角螺旋排布在油管内壁上； 所述小磁块产生空间分布的螺旋磁场，当石油在所述油管内经过所述螺旋磁场时，原油的物性发生改变，减小蜡的粘性。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁场单元为至少一个。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述小磁块顺时针或者逆时针排列。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述小磁块为扇形。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述小磁块之间为粘接连接或机械固定。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述小磁块为永磁体。
【专利摘要】本发明涉及一种磁场产生装置，所述磁场产生装置包括：多个小磁块；所述小磁块顺序排列为闭合圆环的磁场单元排布在油管内壁上；或者所述小磁块按照一定的螺旋角螺旋排布在油管内壁上；所述小磁块产生空间分布的螺旋磁场，当石油在所述油管内经过所述螺旋磁场时，原油的物性发生改变，减小蜡的粘性。本发明磁场产生装置基于磁魔环空间布置的磁防蜡结构，利用特殊磁化方向的小磁块经组合和堆砌产生空间分布的螺旋磁场，当石油通过具有特定分布和强度的磁场时，原油的物性发生改变，达到降粘防蜡的效果。
【IPC分类】H01F7-00, E21B37-00
【公开号】CN104563965
【申请号】CN201510014537
【发明人】王晓东, 廖艳飞, 王勃
【申请人】中国科学院大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月12日