技术领域
[0001] 本
发明属于输油管道防结晶设备领域,特别是涉及一种防结蜡输油管道。
背景技术
[0002] 国内盛产含蜡
原油,据统计,蜡的
质量分数超过10%的原油几乎占整个产出原油的90%。而且大部分原油蜡的质量分数均在20%以上,有的甚至高达40%~50%。含蜡原油在
地层条件下,蜡一般溶解在原油中,随着采出过程中压
力、
温度的下降和轻质组分的逸出,蜡逐渐析出,并在地层、油管、管线中沉积,给原油的开采和输送带来许多困扰。
[0003] 输油管道的结蜡不仅会增加管道运行的能耗、影响管道的安全运行,而且还可能造成凝管事故,给输油管道的输送带来很大的安全隐患。因此,输油管道的结蜡问题和清防蜡技术一直是管道工作者研究的热点和重点课题。
[0004] 目前常用的解决输油管道结蜡问题有以下几种主要方式:1是加热输送,我国大部分油田均采用加热输送的方式,但是这种加热输送方式工艺复杂,能耗高,投资巨大且安全性较差,油输送效率极低。2是在原油中添加
降凝剂、阻凝剂,这种方式相对于加热输送,防结蜡效果好,但是这些化学助剂的价格太高,常年注入导致原油输送成本的大幅提升,不适合大规模的推广使用。3是机械清蜡的方式,机械清蜡是一种最传统,最常用的清蜡方式,机械清蜡的方式虽然成本低,但是这种清除方式会对管道造成机械损伤,影响管道的使用寿命,而且对于一些弯头或者油
泵的特殊部位无能为力。
发明内容
[0005] 本发明克服
现有技术存在的不足,解决了现有清防蜡技术存在的问题,旨在提供一种防结蜡输油管道。该防结蜡输油管道结构简单,造价便宜,利用
磁场改变蜡分子的内部排列方式,从而有效抑制蜡晶聚集,极大地提升原油输送效率。
[0006] 为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:防结蜡输油管道,包括输油管路,所述输油管路中间隔设置有多个油处理器,所述油处理器包括底座,底座上固定设置有中空的罐体,罐体相对应的两侧分别设置有与罐体内部空间相通的进油口和出油口,罐体内设置有两
块隔板,隔板之间固定设置有多个油处理器模块,所述多个油处理器模块之间通过连接件紧固连接,所述油处理器模块包括上下各一块的单面导磁板,所述上下两个单面导磁板之间设置多个双面导磁板,双面导磁板与单面导磁板之间以及相邻双面导磁板板之间均设有塑料隔板,单面导磁板、双面导磁板以及塑料隔板通过
螺栓连接紧固在一起,单面导磁板的内表面以及双面导磁板的上下两个平面上均开设多个纵向通
油槽,通油槽上最窄处的宽度为20-28毫米,在对应通油槽的塑料隔板上间隔设置有多个塑封永久磁
铁。
[0007] 优选的是,所述通油槽为竹节型。
[0008] 优选的是,所述塑封永久
磁铁的纵向和横向均按照N-S-N-S的方式排列,每个塑料隔板上塑封永久磁铁的排列方式相同。
[0009] 本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
[0010] 原油是由多种有机物组成的,
烃类是原油的主要成分,
石蜡以胶体状态溶解在原油中,主要以烷烃组成。由于原油是抗
磁性物质,当受到磁场作用时,其分子内的各种磁矩会绕外磁场方向产生旋进,离开磁场后则变为一种摇摆。由于这种摇摆的存在破坏了分子间的相互缔合,即:所谓液体分子间近程有序性破坏,使原油分子和分子团间的聚合性减弱,分子间结合发生松弛,原油分子的流动性增加,石蜡分子作为分散相溶解在原油中,石蜡分子结晶时分子间力减弱,这就抑制了蜡晶的生成。一旦油流在磁化前有蜡晶析出,磁化后就能破坏蜡晶生成,同时有部分蜡晶被分解为分散状态的小胶粒溶解在原油中。由于磁化效应的作用,改变了原油的流动性,抑制了蜡晶的生长,从而达到了防结蜡的目的。
[0011] 由于在输油管道上间隔设置了多个油处理器,磁化原油再次经过油处理器时,晶核及未结晶的石蜡分子同时受到磁化效应的抑制,不仅延缓了蜡晶的聚集,而且也抑制了新的蜡晶析出,输油管结蜡量减少。
[0012] 原油经过多次磁处理后,石蜡中的重组分的结晶过程受到抑制,即晶核的生成与晶核的生长受到抑制,使沉积蜡中重组分的含量减少,蜡质变软。石蜡中含量较多的轻组分在受到多次磁场力的作用后,它们在重组分晶核表面的沉积即晶核的长大聚集过程进一步受到抑制,管壁沉积蜡减少。这样少量的软蜡在管壁的粘附能力较弱,被油流携带,有效清除粘附在输油管道上的旧蜡。
附图说明
[0013] 下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0014] 图1为防结蜡输油管道的结构示意图。
[0015] 图2为油处理器的剖视结构示意图。
[0016] 图3为油处理模块的结构示意图。
[0017] 图4为单面导磁板的主视结构示意图。
[0018] 图5为单面导磁板的侧视结构示意图。
[0019] 图6为双面导磁板的主视结构示意图。
[0020] 图7为双面导磁板的侧视结构示意图。
[0021] 图8为图3中A处的局部放大图。
[0022] 图9为图8中B-B向的局部剖视图。
[0023] 图中:1为输油管路,2为油处理器,3为进油口,4为出油口,5为底座,6为罐体,7为隔板,8为油处理模块,9为单面导磁板,10为双面导磁板,11为塑料隔板,12为永久磁铁,13为通油槽,14为磁铁孔。
具体实施方式
[0024] 如图1-图9所示,防结蜡输油管道,包括输油管路1,所述输油管路1中间隔设置有多个油处理器2,油处理器2之间的间隔距离根据输油管路1的直径以及输送原油中含蜡的质量分数决定。
[0025] 所述油处理器2包括底座5,底座5上固定设置有中空的罐体6,罐体6相对应的两侧分别设置有与罐体6内部空间相通的进油口3和出油口4,罐体6内设置有两块隔板7,隔板7之间固定设置有多个油处理模块8,所述多个油处理模块8之间通过连接件紧固连接,所述油处理模块8包括上下各一块的单面导磁板9,所述上下两个单面导磁板9之间设置多个双面导磁板10,双面导磁板10与单面导磁板9之间以及相邻双面导磁板10板之间均设有塑料隔板11,单面导磁板9、双面导磁板10以及塑料隔板11通过螺栓连接紧固在一起,单面导磁板9的内表面以及双面导磁板10的上下两个平面上均开设多个纵向通油槽
13,通油槽13上最窄处的宽度为20-28毫米,在对应通油槽13的塑料隔板11上间隔设置有多个磁铁孔14,塑封永久磁铁12安装在磁铁孔14内。
[0026] 塑封永久磁铁12将原先三层的塑料隔板11变换成
单层,简化了塑料隔板11的生产工艺,而且使永久磁铁12的磁性增大,作用到原油上的磁通量增大,另外通过增大通油槽13的宽度,解决了原有通油槽13会被堵塞的问题,通油槽13增大后,相应的永久磁铁12的直径也需要增大,原油流切割
磁力线强度增大,增强了油处理器2的作用。
[0027] 本发明的作用机理:含蜡原油从油处理器2的进油口3进入罐体6内,经油处理模块8的各个通油槽13后从出油口4流出,通油槽13两侧的塑料隔板11上设置的多个永久磁铁12以及导磁板共同构成了循环外磁场,由于
碳氢化合物是高磁性物质,原油流经上述外磁场时,使蜡分子及其团簇产生磁感应的共振,分子间的共振和蜡晶的共振产生破坏弥散作用,同时还会使石蜡与胶质的相互作用增强,原油内部结晶中心增多,使石蜡分子在管壁上析出结晶的机率减少,起到防蜡作用。
[0028] 由于在输油管路1上间隔设置了多个油处理器2,原油经过多次磁处理后,石蜡中的重组分的结晶过程受到抑制,即晶核的生成与晶核的生长受到抑制,使沉积蜡中重组分的含量减少,蜡质变软。石蜡中含量较多的轻组分在受到多次磁场力的作用后,它们在重组分晶核表面的沉积即晶核的长大聚集过程进一步受到抑制,管壁沉积蜡减少。这样少量的软蜡在管壁的粘附能力较弱,被油流携带,有效清除粘附在输油管道1上的旧蜡。
[0029] 本发明利用磁场改变原油和石蜡分子内部结构进行清防蜡,工艺简便,不消耗外部
能源,成本低廉,而且管理和维护,同时还能起到一定的降粘和增注的作用。
[0030] 为了增强流经通油槽13中油的流速,将所述通油槽13设置为竹节型。竹节型的设计结构使原油产生紊流,增加原油的流速,从而增加原油切割磁力线的速度,从而使油分子更容易分解成高活性的小分子团簇。
[0031] 为了增强油处理模块8的磁化能力,塑封永久磁铁12的纵向和横向均按照N-S-N-S的方式排列,每个塑料隔板11上塑封永久磁铁12的排列方式相同。这种交错分布的磁场既可以防止永久磁铁12之间的消磁现象的发生,而且交错分布的磁场能够有效抑制原油分子小团簇之间的再度结合,提升油处理模块8的磁化能力。
[0032] 上面结合附图对本发明的
实施例作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。