DE1028710B

DE1028710B - Induction heating device for petroleum or natural gas delivery and pipeline pipes, in which an excitation coil surrounding the pipe is enclosed by a metallic pressure pipe

Info

Publication number: DE1028710B
Application number: DEH22846A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Haaren
Original assignee: Helmke & Co J GmbH
Current assignee: Helmke & Co J GmbH
Priority date: 1955-01-29
Filing date: 1955-01-29
Publication date: 1958-04-24

Description

DEUTSCHESGERMAN

Um bei Erdöl- und Erdgasförderanlagen das im Inneren der Förder- und Leitungsrohre erfolgende Ansetzen von Paraffinen oder sonstigen zur Abscheidung neigenden Substanzen zu vermeiden, ist es vielfach erforderlich, die Rohre einer Beheizung zu unterwerfen. Diese Beheizung bewirkt eine Verflüssigung der bei niedrigerer Temperatur sich ansetzenden Stoffe, beseitigt also die mit dem allmählichen Zusetzen der Rohre verbundenen bekannten Nachteile und gewährleistet demgemäß eine störungsfrei verlaufende. Förderung und Ableitung.In the case of crude oil and natural gas production systems, the inside of the production and line pipes It is important to avoid the build-up of paraffins or other substances that tend to separate out often necessary to subject the pipes to heating. This heating causes a liquefaction the substances that accumulate at a lower temperature, thus eliminating those with the gradual one Clogging of the pipes associated known disadvantages and accordingly ensures trouble-free trending. Promotion and derivation.

Die zum Beheizen der Rohre von Erdöl- und Erdgasförderanlagen bereits vorgeschlagene Verwendung von Heißdampf ist umständlich und schwierig. Sie ist besonders dann problematisch und kostspielig, wenn der Dampf zur Erhitzung von im Bohrloch befindlichen Rohrleitungen verwendet werden soll. Demgegenüber ist es weit vorteilhafter, sich einer elektrischen Rohrbeheizung zu bedienen, die, sofern sie in Form der für den vorliegenden Zweck ganz besonders geeigneten, an sich bekannten Induktionsheizung erfolgt, jederzeit auf einfache Weise und ohne Rücksich auf die vorliegende Sondentiefe angewandt werden kann.The use already proposed for heating the pipes of oil and gas production plants of superheated steam is cumbersome and difficult. It is particularly problematic and costly when when the steam is to be used to heat downhole pipelines. In contrast it is far more advantageous to use an electric pipe heater, which, if it is in Form of the induction heating known per se, which is particularly suitable for the present purpose, applied at any time in a simple manner and without having to worry about the present probe depth can be.

Es ist nicht mehr neu, die Rohre von Förderanlagen irgendwelcher Art induktiv zu beheizen. In diesem Zusammenhang sei z. B. eine Anordnung erwähnt, bei der die Rohrwandung in axialer Richtung in einen aus magnetischem und einen aus unmagnetischem gutleitendem Material bestehenden Teil derart geteilt ist, daß beide in Richtung des induzierten Stromes in Reihe geschaltet sind. Diese Anordnung bezweckt jedoch, die von der Stärke des magnetischen Feldes abhängige, in Wärme umgesetzte Energie über den Umfang der Rohrleitung abzustufen und hat mit dem Wesen der nachstehend beschriebenen Erfindung, die sich einer Einrichtung bedient, bei der die wechselstromgespeiste Erregerspule grundsätzlich von einem metallischen Druckrohr abgedichtet ummantelt ist. nichts gemein.It is no longer new to inductively heat the pipes of conveyor systems of any kind. In this connection is z. B. mentioned an arrangement in which the pipe wall in the axial direction into one made of magnetic and one made of non-magnetic, highly conductive material is divided such that both are connected in series in the direction of the induced current. This arrangement However, the purpose is to convert it into heat, which depends on the strength of the magnetic field Energy grading over the circumference of the pipeline and has to be with the essence of the below described Invention which makes use of a device in which the excitation coil supplied with alternating current is basically is encased in a sealed manner by a metallic pressure pipe. nothing in common.

Der Erfindung liegt vielmehr das Problem zugrunde, die in Wärme umgesetzte Energie von dem schon erwähnten Druckrohr in einer solchen Weise fernzuhalten, daß sie tatsächlich nur auf den wirklich zu beheizenden Teil, d. h. auf das innerhalb des Druckrohres liegende eigentliche Förder- oder Leitungsrohr einwirkt. Diese Forderung ist um so zwingender, als eine gleichzeitig auch auf das Druckrohr ausgedehnte Beheizung nicht nur einen völlig nutzlosen zusätzlichen Energieaufwand bedingen würde, sondern insbesondere bei im Bohrloch eingebauten Rohren auch zu Gefahrenquellen Anlaß geben könnte. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zu schaffen, die eine Ablenkung desRather, the invention is based on the problem of the energy converted into heat by the already mentioned pressure pipe to be kept away in such a way that they actually only on the really part to be heated, d. H. acts on the actual conveying or conduit pipe lying within the pressure pipe. This requirement is all the more so more compelling than a heating extended to the pressure pipe at the same time not just one completely would require useless additional energy expenditure, but especially when installed in the borehole Pipes could also give rise to sources of danger. The object of the invention is therefore to create a facility that will distract the

Induktions-Beheizungseinrichtung
für Erdöl- bzw. Erdgasförderund -leitungsrohre,
bei der eine das Rohr umgebende
Erregerspule von einem metallischen
Druckrohr umschlossen istInduction heating device
for crude oil or natural gas pipes and pipelines,
the one surrounding the pipe
Excitation coil from a metallic
Pressure pipe is enclosed

Anmelder:Applicant:

J. Helmke & Co. G.m.b.H.,
Hannover-Wulf el, Garvensstr. 5J. Helmke & Co. GmbH,
Hanover-Wulf el, Garvensstr. 5

Heinrich Haaren, Hannover-Wülfel,
ist als Erfinder genannt wordenHeinrich Haaren, Hanover-Wülfel,
has been named as the inventor

Induktionsstromes auf das Druckrohr vermeidet, dieses also außerhalb der Kraftlinien des erzeugten magnetischen Feldes beläßt.Avoids induction current on the pressure pipe, so this outside the lines of force of the generated magnetic field leaves.

Diese Aufgabe wird bei einer Iuduktions-Beheizungseinrichtung für Erdöl- und Erdgasförder- bzw. -leittmgsrohre, bei der die das Rohr umgebende Erregerspule von einem metallischen Druckrohr umschlossen ist, dadurch gelöst, daß zwischen der Erregerspule und dem Druckrohr eine nach Art einer magnetisch leitenden, in der Längsrichtung des Rohres geschlitzten und dadurch offenen Windung ausgebildete magnetische Abschirmung vorgesehen ist, die eine Streuung des erzeugten magnetischen Kraftfeldes durch das Druckrohr verhindert und damit die unerwünschte Aufheizung des Druckrohres mit Sicherheit vermeidet. Um dabei weitgehend auch etwaige Abstrahlungswärme vom Druckrohr fernzuhalten, kann vorteilhaft zwischen diesem und der vorgeschlagenen Abschirmung eine zusätzliche z. B. aus Asbest od. dgl. bestehende wärmedämmende Einlage vorgesehen sein.This task is performed with an induction heating device for crude oil and natural gas conveying or conduit pipes, in which the pipe surrounding the pipe Excitation coil is enclosed by a metallic pressure tube, solved in that between the excitation coil and the pressure pipe one in the manner of a magnetically conductive, in the longitudinal direction of the Magnetic shielding is provided in the tube, which is slotted and thereby formed an open turn which prevents the generated magnetic force field from being scattered through the pressure pipe and thus the unwanted heating of the pressure pipe avoids with certainty. To a large extent also to keep any radiated heat away from the pressure pipe, can be advantageous between this and the proposed shield an additional z. B. od asbestos. Like. Existing heat insulating insert be provided.

Das beheizte eigentliche Förder- oder Leitungsrohr wird gegenüber dem mehrfach erwähnten, in erster Linie zum Schutz und zur explosiomssieheren Kapselung der Erregerspule vorgesehenen Druckrohr selbstverständlich eine gewisse Wärmeausdehnung in axialer Richtung erfahren. Sofern diese beträchtlich ist. ist eine an sich einfach herstellbare abgedichtete Verbindung beider Rohre durch z. B. Verschweißung nicht empfehlenswert. Es ist dann vielmehr zweck-The actual heated conveying or conduit pipe is compared to that mentioned several times, in the first place Line for protection and explosion-proof encapsulation the excitation coil provided pressure tube of course a certain thermal expansion in experience axial direction. If this is considerable. is a sealed one that is easy to manufacture Connection of both pipes by z. B. Welding not recommended. It is then rather purposeful

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mäßig, das Druckrohr mit dem Förder- bzw. Leitungsrohr, durch zur Aufnahme axialer Warmeausdehnuiigen geeignete Einrichtungen, z. B. Stopfbüchsen od. dgl., abgedichtet, miteinander zu verbinden.moderate, the pressure pipe with the delivery or line pipe, due to the absorption of axial heat expansions suitable facilities, e.g. B. stuffing boxes od. Like. Sealed to connect to each other.

An Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeiispiel der vorgeschlagenen Induktions-Beheizungseinrichtung in scbematiscber Weise aufzeigt, sei deren Bauart und Wirkungsweise näher erläutert. Es zeigt Abb. 1 einen Querschnitt undUsing the drawing, which shows an exemplary embodiment of the proposed induction heating device shows in a schematic way, its construction and mode of operation will be explained in more detail. It shows Fig. 1 a cross section and

Abb. 2 einen Längsschnitt durch die Beheizuug.veinrichtung. Fig. 2 is a longitudinal section through the Beheizuug.veinrichtung.

Das zu beheizende Förder- bzw. Leitungsrohr 1 ist von der wechselstromgespeisten Erregerspule 2 umgeben, die, von einem metallischen Druckrohr 3 abgedichtet, ummantelt wird und in isolierende Zwischenlagen 4 eingebettet ist. Erfmdungsgemäß ist zwischen der Erregerspule 2 und dem Druckrohr 3 eine magnetische Abschirmung 5 vorgesehen, die nach Art einer magnetisch leitenden offenen Windung ausgebildet ist und beispielsweise aus bei 5' offenen übereinandergelegten Dynamoblechen od. dgl. bestehen kann. Diese Abschirmung 5 verhindert eine Ablenkung des Induktionsstromes auf das Druckrohr 3, beläßt dieses also außerhalb des Wirkungsbereiches der Kraftlinien des in Abb. 2 durch Pfeile angedeuteten magnetischen Feldes, das durch die Abschirmung keiner Streuung unterworfen wird, und verhindert deshalb mit Sicherheit eine unerwünschte Aufheizung des Druckrohres. Die von der Stärke des erzeugten magnetischen Feldes abhängige, in Wärme umgesetzte Energie wird somit restlos zur Beheizung des Rohres 1 ausgenutzt, wobei etwaige Abstrahlungsvvärme durch eine gegebenenfalls angeordnete zusätzliche wärmedämmende Einlage 6, die aus Asbest oder einem ähnlichen geeigneten Werkstoff bestehen und zweckmäßig zwischen der Abschirmung 5 und dem Druckrohr 3 vorgesehen werden kanu, abgefangen wird.The conveying or line pipe 1 to be heated is surrounded by the alternating current-fed excitation coil 2, which is sealed off by a metallic pressure pipe 3, encased and embedded in insulating intermediate layers 4. According to the invention, a magnetic shield 5 is provided between the excitation coil 2 and the pressure tube 3, which is designed in the manner of a magnetically conductive open turn and can consist, for example, of dynamo sheets or the like placed one on top of the other at 5 'open. This shield 5 prevents the induction current from being deflected onto the pressure pipe 3, so it leaves it outside the area of action of the lines of force of the magnetic field indicated by arrows in Fig Pressure pipe. The energy converted into heat, which is dependent on the strength of the generated magnetic field, is thus completely used to heat the pipe 1, with any radiation heat being provided by an additional heat-insulating insert 6, which may be arranged, made of asbestos or a similar suitable material, and expediently between the shielding 5 and the pressure pipe 3 are provided canoe, is intercepted.

Claims

Claim:

Induction heating equipment for petroleum and Natural gas production and pipeline pipes in which the excitation coil surrounding the pipe is controlled by a metallic pressure pipe is enclosed, characterized in that between the pressure pipe (3) and the excitation coil (2) one in the manner of a magnetically conductive one in the longitudinal direction of the Tube (1) slotted and thus open turn designed, thermally insulating magnetic shielding (5) is provided, which disperses the generated magnetic field prevented by the pressure pipe (6).

Considered publications:
German Patent No. 902,416;
Swiss additional patent specification No. 14 495/364.

1 sheet of drawings