RU77176U1 - Гидродинамический ультразвуковой депарафинизатор насосно-компрессорных труб - Google Patents
Гидродинамический ультразвуковой депарафинизатор насосно-компрессорных труб Download PDFInfo
- Publication number
- RU77176U1 RU77176U1 RU2008105509/22U RU2008105509U RU77176U1 RU 77176 U1 RU77176 U1 RU 77176U1 RU 2008105509/22 U RU2008105509/22 U RU 2008105509/22U RU 2008105509 U RU2008105509 U RU 2008105509U RU 77176 U1 RU77176 U1 RU 77176U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vortex
- acoustic
- dewaxing
- tubing
- vortex tube
- Prior art date
Links
- IHPYMWDTONKSCO-UHFFFAOYSA-N 2,2'-piperazine-1,4-diylbisethanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CCN1CCN(CCS(O)(=O)=O)CC1 IHPYMWDTONKSCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 239000007990 PIPES buffer Substances 0.000 title 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 40
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 10
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 10
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 7
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 19
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 9
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Изобретение относится к акустическим (ультразвуковым) способам воздействия на жидкие, газовые, газожидкостные смеси углеводородов в механо-физико-химических процессах тепломассоэнергообмена продуктов.
Предлагается устройство депарафинизации насосно-компрессорных труб состоящее из корпуса, выходной акустической камеры и стержня, причем корпус и стержень образуют вихревую трубу, содержащую тангенциальный вход продукта, отличающееся тем, что образующие вихревой трубы получаются из решения вариационной задачи максимальной интегральной энергии деформационно-сдвигового взаимодействия потока с поверхностью вихревой трубы с расположенными на корпусе и стержне элементами - завихрителями потока, причем выходной поток вихревой трубы поступает в выходную акустическую камеру, выполненную в виде концентратора акустической энергии.
Description
Изобретение относится к акустическим (ультразвуковым) способам воздействия на жидкие, газовые, газожидкостные смеси углеводородов в механо-физико-химических процессах тепломассоэнергообмена перемешивания, эмульгирования, диспергирования, термообработки и подобным им.
Уровень техники
Разработка месторождений с высоким содержанием парафинов в нефти осложнена отложением последних на внутрискважинной поверхности подземного и наземного оборудования и труб. В настоящее время для борьбы с отложениями парафинов на стенках насосно-компрессорных труб (НКТ) применяют механические фрезы, ингибиторы, обработку горячими нефтепродуктами, электрообогрев скважины, использование НКТ с внутренней поверхностью с гидрофильными свойствами. Применяют другие методы борьбы с отложениями парафинов, основанные на применении постоянных магнитов, ультразвука, однако использование известных устройств на основе этих методов не эффективно из-за недостаточной мощности воздействия.
Известно, что временная, с последующим восстановлением первоначального состояния, деструкция молекул углеводородов гомологического ряда состава СnН2n+2 на более легкие молекулы наблюдается при плотности облучения до 10 Вт/см2, и безвозвратная деструкция при плотности более 10 Вт/см2 в течении нескольких часов. Ультразвук влияет на изменение вязкости продукта, разрывает непрерывную цепочку, разрушая связи между отдельными частями молекул.
Известны способы изменения физико-химических свойств потоков продуктов путем передачи жидкости энергии колебательных процессов различных гидродинамических ультразвуковых излучателей с пластинчатыми, стержневыми, мембранными резонансными колебательными устройствами, в вихревых, струйных и роторно-пульсационных кавитационных аппаратах (в дальнейшем кавитаторах), в которых гидродинамическая кавитация ведет к генерации акустических, в т.ч. и ультразвуковых колебаний [1]. Однако достигаемая плотность ультразвукового облучения с помощью этих аппаратов недостаточна для деструкции парафинов.
Известен способ интенсификации химических реакций: патент РФ 2232629, 7 B01J 19/10, опубликован 20.07.04, в котором звуковую энергию - источник ионизации молекул продукта, вводят в жидкую среду в области контакта реагентов в реакционной камере, а звуковые преобразователи заданных частот и энергий расположены в потоке реагентов.
Известен способ ультразвукового воздействия на среду с целью диспергирования частиц парафина в нефти до устойчивого состояния, при котором эти частицы не налипают на стенки нефтепромышленного оборудования в процессах добычи и транспорта нефти - патент РФ 93036942, Е21В 43/25, опубликован 27.10.1996.
К недостаткам этих способов относится необходимость звуковых преобразователей с определенными частотными и мощностными характеристиками, а также, сложность технической реализации «озвучивания» промышленных объемов продукта.
Известны способы интенсификации тепломассоэнергообмена методом акустического резонансного возбуждения вихревых потоков взаимодействующих друг с другом. При этом вихревые потоки создаются с помощью тангенциально расположенных входных сопел. Наиболее близкий по технической сущности и достигнутому результату способ тепломассоэнергообмена и устройство для его осуществления (прототип) - патент РФ 2268772, 7 B01F 11/02, опубликован 27.01.2006 г.(а также аналогичные - РФ 2304261, 7 B01F 11/02, опубликован 10.08.2007, РФ 2310503, B01J 19/10, опубликован 20.11.2007), в котором кроме резонансного возбуждения конструкции устройства используется возбуждение кавитационного процесса (образование и всхлопывание пузырьков, приводящее к ультразвуковым колебаниям) методом соприкосновения двух или более вихревых потоков. Недостатком этих способов является сложность достижения высокой плотности облучения продукта в заданном частотном диапазоне при заданной производительности. Метод создания турбулентного потока соприкосновением вихрей достигается достаточно сложной механической конструкцией прибора с невозможной или сложной регулировкой величины соприкосновения вихрей, в результате чего большая часть энергии взаимодействия вихрей расходуется в начальной области соприкосновения потоков с быстрым убыванием вихревого процесса при равномерной геометрии области соприкосновения. Важным фактором эффективного озвучивания является частотная характеристика акустических волн. В устройствах на основе создания турбулентного потока соприкосновением вихрей основной частотный диапазоном акустических колебаний находится в области шума, являющимся следствием всхлопывания пузырьков при кавитации. Этот частотный диапазон озвучивания является не управляемым, так как зависит от физических свойств самого продукта. Утверждение, что по мере продвижения
вихря в вихревой камере и уменьшения его энергии уменьшается и частота генерируемых ультразвуковых колебаний неверно, так как известно, что частота кавитационной составляющей зависит только от физических параметров жидкости, поэтому по мере уменьшения кинетической энергии вихревого потока уменьшается и энергия ультразвуковых колебаний при сохранении частотного диапазона спектра (для воды 42-50 кГц). Это подтверждается прямыми измерениями спектра вибро-акустических колебаний устройства на основе создания турбулентного потока соприкосновением вихрей (фиг.5) и осциллограммой гармоники с максимальной амплитудой (фиг.7, где несущая частота биений 46 кГц). Невозможность достижения высокой плотности облучения в заданных частотных диапазонах при заданной производительности приводит к ограничению возможности использования способа ультразвукового воздействия для эффективных тепломассооэнергообменных процессов при обработки нефти ультразвуковыми устройствами.
Раскрытие полезной модели
Задачей настоящего изобретения является создание такого способа акустического воздействия на поток углеводородов (например нефти - смеси углеводородов) при котором осуществляется временное или безвозвратное изменение молекулярного состава углеводородов на более легкие молекулы за счет создания вихревого потока с максимальной энергией акустического резонансного возбуждения потока продуктов в заданном частотном диапазоне, что позволяет:
- создать достаточную для деструкции длительность и мощность резонансного возбуждения продукта за счет оптимального деформационно-сдвигового взаимодействия потока с поверхностью вихревых труб и, как следствие, возбуждением вынужденных вибро-акустических колебаний;
- создать турбулентные вихри и кавитационный процесс в вихревом потоке приводящий к акустической деструкции дисперсно-агрегатного состояния продукта и преобразованию химических связей;
- использовать тепломассоэнергообменный процесс вихревого потока для проведения преобразований продукта;
- исключить необходимость проведения трудоемких и дорогостоящих работ по депарафинизации скважин;
увеличить срок службы и эффективность работы оборудования;
достигается чистая поверхность ствола скважины и резервуаров;
- достичь стабильной работы скважины.
Поставленная задача решается с помощью погружного инструмента -гидродинамического ультразвукового депарафинизатора, используемого для предотвращения отложений на стенках труб парафинов, асфальтенов и смол при нефтедобыче. Устройство может быть установлено в скважине (фиг.6), состыковываясь с колонной НКТ с помощью резьбового соединения. Устройство работает на основе тепломассоэнергообменного процесса методом акустического резонансного возбуждения одного или нескольких вихревых потоков создаваемых в вихревых трубах переменного сечения. В углеводородах нефти под воздействием ультразвука большой интенсивности «озвучивания» нарушаются связи в молекулах парафина, смол и других составляющих нефти, вследствие чего происходят изменения физико-химического состава (изменение молекулярного веса, температуры кристаллизации и др.). Деструкция нефти происходит как в рабочих цилиндрах, так и в специальной камере озвучивания, в которую попадает нефть после рабочих цилиндров. Возбуждение кавитационных процессов осуществляется за счет конструкции рабочего цилиндра с завихрителями потока. Неустойчивые турбулентные течения центров вихрей взаимодействуют с расположенными в центрах рабочих цилиндров специальных центральных стержней с дополнительными завихрителями потоков, благодаря чему стержни вместе с корпусом находятся в резонансных колебаниях собственных частот. Положение центральных стержней настраивается из условия максимальной мощности виброакустических колебаний устройства.
Основным фактором достижения максимальной мощности виброакустических колебаний в устройстве является достижение максимальных линейных скоростей вихревых потоков и создания в нем зон неустойчивой турбулентности. Для этого поперечное сечение вихревых труб делается переменным, так, что в зоне максимальных линейных скоростей потока помещены завихрители потока, которые воспринимают механические импульсы, вызывающие вибро-акустические колебания элементов устройства. Сопротивление стенок вихревых труб также учитывается при расчете переменного сечения при решении вариационной задачи расчета наилучшей геометрии рабочих цилиндров. Образующие центральных стержней рассчитываются в общей с цилиндрами задаче гидродинамики вихревых потоков. Центральные стержни находятся в зоне повышенной неустойчивости течений, усиливаемых завихрителями потока, расположенных в зонах максимальных линейных скоростей. Наиболее близкими изученными математическими моделями вихревых потоков в заявляемом устройстве является модель гидроциклона [2]. Известно, что в центре гидроциклона возникает газовый столб по причине разрыва сплошности потока жидкости из-за большой величины
центробежной силы вблизи оси гидроциклона и выделение газа из жидкости в результате интенсивного вихреобразования. Таким образом, центральные стержни от потока принимают сложные гидромеханические переменные импульсы и, вместе с этим, находятся в области гидроакустической кавитации. В результате все элементы вихревого реактора и, больше всего, стержни находятся в вынужденных колебаниях.
Подземное нефтепромысловое оборудование, в отличие от наземного, имеет существенное отличие в условиях решаемых задач связанное с большим давлением, относительно малым размером, небольшой производительностью. Временная или безвозвратная деструкция углеводородов нефти непосредственно в скважине с помощью эффективного кавитационного генератора решает проблему уменьшения или полное устранение парафиноотложений. При этом эффективно используется большое давление в скважине, достигающее сотен атмосфер, кавитационный процесс, деформационно-сдвиговые взаимодействия продукта и его акустическая обработка при таких давлениях приводят к деструкции дисперсно-агрегатного состояния продукта и преобразованию химических связей, что приводит к упрощению дальнейших технологий переработки углеводородного сырья.
Особенности изобретения будут дополнительно понятны из нижеследующего описания прилагаемых чертежей.
Краткое описание чертежей
Для описания изобретения прилагаются чертежи, на которых:
Фиг.1 - схема цилиндра вихревой трубы с центральным стержнем переменного сечения;
Фиг.2 - чертеж депарафинизатора насосно-компрессорных труб без концентратора акустической энергии;
Фиг.3 - схема элемента потока вихря в вихревой трубе;
Фиг.4 - частотная характеристика вихревого депарафинизатора;
Фиг.5 - частотная характеристика устройства на основе создания турбулентного потока соприкосновением вихрей;
Фиг.6 - схема расположения вихревого депарафинизатора в стволе скважины;
Фиг.7 - осциллограмма вибро-акустических колебаний (биений) устройства на основе создания турбулентного потока соприкосновением вихрей.
Осуществление полезной модели
Интенсификация тепломассоэнергообмена в физико-химическом процессе превращений методом акустического резонансного возбуждения вихревых потоков осуществляется с помощью вихревых труб переменного сечения с завихрителями потока, расположенных в зонах максимальных скоростей. На чертеже фиг.1 показана схема одной из вихревых труб, образованной внешней поверхностью 2 и внутренней стержневой 3 с выходным отверстием 5. В трубе создается турбулентный каветирующий вихревой поток, подвергающийся деформационно-сдвиговым воздействиям при взаимодействии с поверхностью трубы на которой располагаются специальные турбулирующие поток конструктивы 1 - завихрители потока. Количество и расположение завихрителей может быть различное. Вихревой поток формируется с помощью тангенциально расположенного входного сопла 4, в которое продукт поступает под давлением от внешнего источника, например, насоса, компрессора. Количество входов может быть различным и их расположение может быть распределено как по длине трубы, так и в плоскости, перпендикулярной оси трубы. На фиг.2 приведен чертеж депарафинизатора с вихревой трубой 3, корпуса с резьбовым соединением 5, стержня 2 с завихрителями потока, крышки с тангенциальным вводом продукта 1, резонатора 4 с собственной частотой равной заданной.
Энергия вихревого потока, пропорциональная расходу потока Q, разности давлений на входе и выходе устройства Рвх-Рвых, расходуется на деформационно-сдвиговые воздействия, разрывов сплошности в потоке и создания кавитационного процесса а, также, на преодоление сил трения потока со стенками вихревой трубы. При этом стержень находится в зоне неустойчивости центра вихря и воспринимает сложные переменные гидромеханические импульсы кавитационного процесса, что приводит к вынужденным виброакустическим колебаниям как стержней, так и суммарно всего устройства. Энергия и спектр акустического поля озвучивания потока в ультразвуковом диапазоне складываются из колебательных процессов в самой жидкости за счет кавитации и акустической энергии за счет вибро-акустических колебаний конструктивов устройства. Приближенно можно представить энергию кольца вихря длиной Δz, тангенциальной скоростью Vτ=V(r2/r)n [2], внешним и внутренними радиусами кольца r2=r2(z), r1=r1(z), фиг.3, в виде
где V - тангенциальная скорость у внешней границы элемента вихря массой Δm=ρΔzrdφdr, ρ - удельный вес продукта, n<1 - коэффициент, учитывающий вязкость жидкости и корректирующий условие Vτr=const, получающееся из решения уравнения Стокса для вихря идеальной жидкости. Время продвижения продуктом пути Δz составит tz=π()Δz/Q, откуда длина траектории торможения внешних элементов кольца составит l2=tzV, внутренних l1=tzV(r2/r1)n • Кольцо испытывает торможение за счет трения о стенки вихревой трубы и соударения с конструктивом завихрителя потока, поэтому для построения приближенной математической модели гидродинамики турбулентного вихря удобно ввести эффективную площадь торможения за счет завихрителя STΔz=ST(z,η)Δz, определяющаяся расстановкой завихрителей и их эффективной площадью торможения, η - коэффициент вязкости жидкости. Тогда величина уменьшения энергии кольца Еk за время tz составит , если ST2Δz,ST1Δz - эффективные площади завихрителей потока, расположенных соответственно на внешней и внутренней поверхности вихревой трубы. С учетом последнего соотношения и (1) уравнение баланса энергии кольца примет вид
, (2)
где ΔV - величина изменения тангенциальной скорости. Коэффициент n=1 следует из решения уравнения гидродинамики для вихревого потока идеальной жидкости, при n<1 функция Vτ(r) следует из экспериментальных исследований гидродинамики вихревого потока в гидроциклоне и зависит от числа Рейнольдса, которое для предлагаемой модели R=2r2V(r2/r)n/v, v - коэффициент кинематической вязкости. По экспериментальным данным [2] для вязкой жидкости n≈0,6 и зависит от давления в вихревой трубе. Этот коэффициент уточняется в процессе проведения экспериментальных исследований. В уравнение (2) величины sT для идеальной жидкости соответствует высоте завихрителя потока и изменяется пропорционально коэффициенту вязкости жидкости η. Уравнение (2) можно преобразовать к виду f(r1,r2)Δz=ΔV/V2, решая следующее из этого соотношения дифференциальное уравнение для тангенциальной скорости внешней границы получается
где V0=Q/sc скорость на выходе тангенциально расположенного в точке z=0 входного сопла, Sc - площадь сечения сопла. Соотношение (3) получено из допущения преимущественной тангенциальной составляющей вектора скорости вихревого потока. В реальном установившемся потоке роль радиальной и осевой составляющих незначительная в начале потока и увеличивается по мере его продвижения в вихревой трубе при уменьшении r2-r1. В принятых допущениях выражение для тангенциальной скорости вихревого потока получается в виде
откуда образующие вихревой трубы r2(z), r1(z) можно получить из решения вариационной задачи
где L - длина вихревой трубы. Для более точной задачи можно вычислять критерий как интегральную величину скорости по линиям размещения вихреобразователей. Задача (5) решается численно при аппроксимации образующих r2, r1, кусочно-линейными функциями с помощью разработанной программы. Размещение вихреобразователей находится в процессе численного эксперимента.
Максимальная мощность ультразвуковых колебаний кавитационной и вынужденных вибро-акустических колебаний конструктивов устройства достигается в вихревой трубе с образующими, полученными при решении вариационной задачи (5). Регулирование частотного спектра может быть только за счет вибро-акустической составляющей. Спектр колебаний кавитационной составляющей зависит от физических параметров продукта. На фиг.4, где ордината пропорциональна амплитуде виброакустических колебаний, представлен частотный спектр устройства, вихревые трубы которого изготовлены с параметрами r2(0)=0,03 метра, Q=1,7 м3/час, Рвх-Рвых=4 атмосфер. На фиг.4, 5 ординаты нормированы максимальным значением спектральной составляющей. Диапазон 42-50 кГц соответствует спектру кавитационной составляющей для воды и не меняется в любом устройстве с гидродинамическим процессом. Больший интерес представляют колебания в диапазоне 20-25 килогерц, где наблюдаются
наибольшие физико-химические преобразования продукта. В подземном нефтепромысловом оборудовании возможно применение устройства как погружного инструмента депарафинизации НКТ, которое расположено непосредственно в скважине по схеме фиг.6, где насос 1 подает нефть в заявляемое устройство 2 и, далее, обработанная нефть по НКТ 3 подается на поверхность земли 4 и отводится наземным путем 5 в накопительные емкости. Успешное решение задачи депарафинизации НКТ с помощью заявляемого устройства с изменением физико-химических свойств парафинов в скважине решает проблему ликвидации отложений парафинов на стенках НКТ.
В литературе до настоящего времени авторами не обнаружены описания устройств, вихревые трубы которых выполнены с образующими, полученными из решения вариационной задачи достижения максимальных вынужденных вибро-акустических колебаний в устройстве. Это позволяет сделать заключение, что заявляемое техническое решение соответствует первому признаку изобретения - новизна. Исследования, проведенные авторами в поисках аналогов, экспериментов с аналогами вихревых устройств, промышленными испытаниями устройств интенсификации тепломассообменных процессов и прототипа, позволяют сделать заключение, что известные способы интенсификации тепломассообмена и устройства их осуществляющие не в полной мере могут обеспечить заданные мощность, частотный диапазон акустической обработки продукта. Так на фиг.5 представлена частотная характеристика вибро-акустических колебаний устройства, выполненного соприкосновения шести встречно направленных вихревых потоков (прототипа). Как видно преимущественным спектром является диапазон кавитационного шума 42-50 кГц, аналогичного устройствам с противоструйной схемой. На фиг.7 приведена осциллограмма вибро-акустических колебаний реального устройства выполненного по схеме встречно направленных вихревых потоков. Очевидно наблюдаются биения на частотах, близких к 46 кГц, поскольку, как видно из фиг.5, эта частота является преимущественной. В отличие от этого, как видно из фиг.4, заявляемое устройство имеет преимущественный энергетический спектр акустических колебаний в заданном диапазоне, технические решения, достигающие этот результат, не вытекают явным образом из известного на сегодняшний день уровня техники, поэтому предлагаемое техническое решение соответствует второму признаку изобретения - изобретательский уровень. Изготовленные опытные образцы проходили испытания в пилотных проектах в качестве устройства депарафинизации НКТ путем акустического резонансного возбуждения вихревых потоков продукта при добыче нефти с устройством, расположенным по схеме, представленной на фиг.6. В течении длительного периода работы скважины парафиноотложений не
наблюдалось, без устройства скважина подвергается механической прочистки фрезой с периодом 3-5 дней. Кроме этого, фракционный состав нефти изменился в сторону увеличения выхода светлых фракций. Тяжелые фракции асфальтены, селикагелевые смолы выделились в виде отдельных образований, отделяемых с помощью фильтра грубой очистки. Поэтому, заявляемое техническое решение соответствует третьему признаку изобретения - промышленная применимость.
Таким образом, применение заявляемого устройства позволяет интенсифицировать тепломассоэнергообменный процесс, приводящий к депарафинизации НКТ, проводить деструкцию углеводородов при меньших энергетических и трудовых затратах.
Библиографические данные
1. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике, пер. с нем., 2 изд. М, 1957. 368 с.
2. Шестов Р.Н. Гидроциклоны. Л, "Машиностроение", 1966. 79 с.
Claims (8)
1. Устройство депарафинизации насосно-компрессорных труб, состоящее из корпуса, выходной акустической камеры и стержня, причем корпус и стержень образуют вихревую трубу, содержащую тангенциальный вход продукта, отличающееся тем, что образующие вихревой трубы получаются из решения вариационной задачи максимальной интегральной энергии деформационно-сдвигового взаимодействия потока с поверхностью вихревой трубы с расположенными на корпусе и стержне элементами - завихрителями потока, причем выходной поток вихревой трубы поступает в выходную акустическую камеру, выполненную в виде концентратора акустической энергии.
2. Устройство депарафинизации насосно-компрессорных труб по п.1, отличающееся тем, что устройство содержит две или более вихревых труб, причем вихревые трубы устройства соединены параллельно, последовательно или комбинированным способом.
3. Устройство депарафинизации насосно-компрессорных труб по п.1, отличающееся тем, что устройство содержит вводы продуктов, осуществленные с помощью тангенциально расположенных по длине вихревых труб вводов.
4. Устройство депарафинизации насосно-компрессорных труб по п.2, отличающееся тем, что обработанный в вихревых трубах продукт поступает в общую акустическую камеру, выполненную в виде концентратора акустической энергии.
5. Устройство депарафинизации насосно-компрессорных труб по п.2, отличающееся тем, что по осям вихревых труб расположены цилиндрические конструктивы - центральные стержни переменного сечения по длине труб с дополнительными завихрителями, воспринимающими сложные гидромеханические переменные импульсы.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что с помощью конструктивов стержней и их положения устройство настраивается на определенный частотный диапазон и максимальную мощность виброакустических колебаний.
7. Применение устройства по п.1 в качестве устройства депарафинизации насосно-компрессорных труб путем акустического резонансного возбуждения вихревых потоков продуктов в качестве эффективного метода борьбы с парафиноотложениями в НКТ при добыче нефти.
8. Применение устройства по п.1 в качестве устройства депарафинизации труб путем акустического резонансного возбуждения вихревых потоков продуктов в качестве эффективного метода борьбы с парафиноотложениями в наземных трубопроводах транспортировки нефти.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008105509/22U RU77176U1 (ru) | 2008-02-12 | 2008-02-12 | Гидродинамический ультразвуковой депарафинизатор насосно-компрессорных труб |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008105509/22U RU77176U1 (ru) | 2008-02-12 | 2008-02-12 | Гидродинамический ультразвуковой депарафинизатор насосно-компрессорных труб |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU77176U1 true RU77176U1 (ru) | 2008-10-20 |
Family
ID=40041458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008105509/22U RU77176U1 (ru) | 2008-02-12 | 2008-02-12 | Гидродинамический ультразвуковой депарафинизатор насосно-компрессорных труб |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU77176U1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454527C1 (ru) * | 2010-12-27 | 2012-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Устройство для акустического воздействия на продуктивный пласт |
| WO2013119138A1 (ru) * | 2012-02-10 | 2013-08-15 | Норфолда Лимитед | Устройство для деструкции нефти в скважине |
| RU2568612C1 (ru) * | 2014-12-09 | 2015-11-20 | Алексей Владимирович Дербенев | Устройство для предварительной подготовки нефти к переработке и способ ее осуществления |
-
2008
- 2008-02-12 RU RU2008105509/22U patent/RU77176U1/ru active IP Right Revival
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454527C1 (ru) * | 2010-12-27 | 2012-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Устройство для акустического воздействия на продуктивный пласт |
| WO2013119138A1 (ru) * | 2012-02-10 | 2013-08-15 | Норфолда Лимитед | Устройство для деструкции нефти в скважине |
| RU2568612C1 (ru) * | 2014-12-09 | 2015-11-20 | Алексей Владимирович Дербенев | Устройство для предварительной подготовки нефти к переработке и способ ее осуществления |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7767159B2 (en) | Continuous flow sonic reactor and method | |
| US20100290307A1 (en) | Multi-stage cavitation device | |
| RU2325959C2 (ru) | Гидродинамический генератор акустических колебаний ультразвукового диапазона и способ создания акустических колебаний ультразвукового диапазона | |
| US9932246B2 (en) | Pulse cavitation processor and method of using same | |
| TW201042137A (en) | A method and apparatus for cavitating a mixture of a fuel and an additive | |
| RU77176U1 (ru) | Гидродинамический ультразвуковой депарафинизатор насосно-компрессорных труб | |
| Mullakaev et al. | An ultrasonic technology for productivity restoration in low-flow boreholes | |
| RU2392046C2 (ru) | Устройство деструкции углеводородов и его применение | |
| US9752082B2 (en) | Treatment process and apparatus for reducing high viscosity in petroleum products, derivatives, and hydrocarbon emulsions, and the like | |
| Khmelev et al. | Method for calculation of optimum intensity of cavitation influence on viscous and fine-dispersed liquid media | |
| WO2014046560A1 (ru) | Устройство для раскольматации призабойной зоны эксплуатационных и нагнетательных скважин | |
| RU2285793C2 (ru) | Способ обработки призабойной зоны скважины, способ крекинга нефти и устройство для их реализации | |
| RU2295031C2 (ru) | Способ электрогидроимпульсного воздействия в нефтегазовых скважинах и устройство для его осуществления | |
| Kamyshatskyi et al. | On the issue concerning improvement of a mud preparation technology at the expense of hydrodynamic cavitation | |
| RU2371245C2 (ru) | Реактор и кавитационный аппарат | |
| RU2047729C1 (ru) | Способ воздействия на призабойную зону пласта и устройство для его осуществления | |
| Yakymechko | EXPERIMENTAL RESEARCH OF HYDRODYNAMIC PULSATOR OPERATION AND ITS INFLUENCE ON OIL PARAMETERS | |
| RU2434674C1 (ru) | Устройство для физико-химической обработки жидкой среды | |
| RU217875U1 (ru) | Внутрискважинный гидромеханический осциллятор | |
| RU2371568C1 (ru) | Скважинное устройство для предотвращения выпадения отложений из потока добываемой нефтесодержащей продукции, способ его изготовления и эксплуатации | |
| US11667547B2 (en) | Hybrid acoustic, centrifugal oil/water separation | |
| RU2574651C1 (ru) | Скважинное оборудование для поличастотной волновой обработки призабойной зоны продуктивного пласта и генератор колебаний расхода для него | |
| RU2785232C1 (ru) | Устройство и способ для гидродинамической очистки поверхностей оборудования, деталей и интервалов перфорации в скважине | |
| RU2713274C1 (ru) | Способ обработки скважинной жидкости и устройство для его осуществления в целом и его часть | |
| RU2668345C1 (ru) | Гидродинамический модуль обработки высокомолекулярных остаточных продуктов нефтепереработки |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20100213 |
|
| NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20111127 |
|
| PC11 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20111213 |
|
| QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20131015 |
|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160213 |
|
| NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20170315 |