專利名稱：用于對流體進行磁化處理的方法、設(shè)備、和磁體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將流體暴露于磁場的方法和設(shè)備及用于流體處理的磁體。更具體 地說，本發(fā)明涉及用于進行有桿泵抽油(sucker-rod pumping)以從合水層移走原油的設(shè) 備、方法、和磁體。
背景技術(shù)：
有桿泵抽油是很早建立的用來從油井人工提升原油的方法。有桿泵抽油系統(tǒng)的 部件是在世界范圍可立即認識到的，特別是共同形成井下泵(subsurface pump)的地上部 件的驢頭(horse head)和游梁(walking beam)。所述地上部件通常包括原動機(prime mover)，用來向系統(tǒng)提供驅(qū)動力，該原動機包括汽油及柴油引擎及電機；齒輪減速機(gear reducer)，用來獲取必需的扭矩和泵浦速度；機械聯(lián)動裝置(mechanical linkage)，用來把 旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為往復(fù)運動，該機械聯(lián)動裝置包括游梁；光桿(polished rod)，用來把游梁連 接到抽油桿柱(sucker rod string)；以及井口裝置(well headassembly)，有時稱為“圣 誕樹”，封在光桿上以把流體保持在井內(nèi)，該井口裝置包括泵浦三通接頭(pumping tee)，用 來將石油轉(zhuǎn)移到出油管(flow line)以存儲并處理。在地下，井下(downhole)設(shè)備可以 包括井孔套管(well holecasing)；套管內(nèi)的油管(tubing)，通過該油管抽油；抽油桿柱 (rod string)，位于井下油管內(nèi)的中心，由多個抽油桿段組成，多個抽油桿段耦接以提供光 桿和井下泵之間必需的機械聯(lián)動；包含游動球閥(traveling ball valve)的泵柱塞(pump plunger)，直接連接到抽油桿柱以提升油管中的液體；以及泵筒(pump barrel)，作為井下 泵的靜止圓柱體，包含固定球閥(standing ballvalve)，用于在上行程(upstroke)期間把 液體吸到筒中。有桿泵的操作有時已經(jīng)使用了磁體，包括稀土磁體，來協(xié)助克服或延遲能夠阻止 油井流動及出產(chǎn)的固體凝結(jié)。暴露于磁場能夠在原油冷卻時延遲或者阻止原油中的石蠟、 浙青質(zhì)、及類似固體的凝結(jié)，該凝結(jié)可能導(dǎo)致摩擦損耗，而摩擦損耗能夠向抽油桿柱部件上 施加應(yīng)力或關(guān)閉油井。通常，這些磁體已經(jīng)沿縱軸軸向磁化，并且可以包括矩形或圓柱形磁 體，通常放置在產(chǎn)油管外表面上以將油管中的流體暴露于磁場。已經(jīng)提出的一些設(shè)備要求 大規(guī)模改裝，并且在給定的油田生產(chǎn)要求的情況下可能不能提供實際解決方案。磁體有時放置在地面之上，以降低輸油管中的結(jié)垢(scale)及固體凝結(jié)。磁體還 用于廣泛種類的流體調(diào)節(jié)設(shè)備，包括用于將水、植物油、及其它流體暴露于磁場，典型地為 了使流體內(nèi)的有極性物質(zhì)的極性一致，以防止或降低固體沉積或從流體中提取金屬對象。 例如，磁體已經(jīng)放置在抽油桿柱的端部上，以從油井收集及去除金屬污染物，但是這些工具 通常不能用來從油井中移走石油。
希望開發(fā)更有效且有用的方法和設(shè)備來將流體暴露于磁場，包括這樣的設(shè)備，其不要求現(xiàn)存設(shè)備的大規(guī)模改裝，能夠有將流體暴露于增大強度的磁場的潛力，且不干涉現(xiàn) 存設(shè)備的操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種強磁場，流體穿過其流動，該強磁場相對容易地安裝到現(xiàn)存裝備 而無需大規(guī)模改裝。設(shè)備包括至少一對匹配的相反極性的相結(jié)合的稀土磁體，其中每個磁 體徑向上具有面向內(nèi)和面向外的弓形表面，所述弓形表面在縱向方向上沿軸向延伸，以形 成細長的半圓柱形。內(nèi)和外弓形表面終止于橫向方向，形成將內(nèi)弓形表面連接到外表面的 一對平表面。每個磁體通過其具有相同極性的內(nèi)和外表面在直徑方向上充磁。每個磁體的 平表面對具有相同極性，且該極性與弓形表面的極性相反。匹配的磁體對典型地通過將其 相反地充磁的平表面置為磁場接觸來結(jié)合。在有桿泵抽油系統(tǒng)中，在直徑方向上充磁的相匹配的相反極性的磁體組可以圍繞 抽油桿的直徑縮小的部分來結(jié)合，該直徑縮小的部分有時稱為抽油桿莖或桿體。流過的石 油或其它流體經(jīng)受強磁場。在不存在大規(guī)模改裝的情況下，磁體可以安裝在抽油桿莖上。典 型地是不銹鋼的保護套放置在磁體之上并相對抽油桿密封，以防止流體接觸磁體。不銹鋼 套和磁體不應(yīng)延伸過抽油桿的最大直徑部分的直徑，該最大直徑部分通常包括抽油桿部分 之間的耦接器，以便避免油管中液體量的損失以及避免干擾抽油桿的上下移動。在特別腐 蝕的環(huán)境下，可以選擇其它材料用于上述套，例如包括鈦。磁體也能夠放置在井下泵之下，以在進入泵和油管之前磁化處理流體。該磁體具 有與上述磁體類似的結(jié)構(gòu)，具有較大的直徑以便內(nèi)襯在泵筒之下緊鄰放置的油管段的內(nèi) 部，并且具有與泵筒相同的直徑。這些磁體被充磁以使得磁場在徑向向內(nèi)的方向輻射最強， 而安裝到抽油桿的磁體被充磁以使得磁場在徑向向外的方向輻射最強。在泵之下包含磁體 的油管段可以方便地稱為“磁體筒”。不銹鋼套內(nèi)襯在磁體的內(nèi)部，且相對于泵筒之下的磁 體筒段的內(nèi)徑密封，以阻止流體和磁體的接觸。典型地，磁體筒段以螺紋方式與泵筒接合， 并提供共軸路徑以將流體傳輸穿過磁場進入泵筒。強有力的釹或其它稀土磁體可以用于本發(fā)明的實踐。釹磁體通常包括較少量的鐵 和硼。也能夠使用較小強度的磁體，但不必然得到等同的結(jié)果。希望將這些磁體分別地準(zhǔn) 備為用于圓抽油桿莖和磁體筒結(jié)構(gòu)的半圓柱體。磁體并非準(zhǔn)備為圓柱體切為兩半且維持與 原始圓柱體相同極性。而是，取決于應(yīng)用于向磁體表面內(nèi)還是外流的流體，利用向內(nèi)或向外 輻射的場強，磁體被分別地準(zhǔn)備并充磁，使得一個半份的各個弓形表面具有相同極性。連接 弓形表面的磁體的邊緣的平表面具有與弓形表面相反的極性。磁體成對使用，作為匹配的 組，其中一個磁體具有一個極性的弓形表面而另一個磁體具有相反極性的弓形表面。這些 匹配的磁體對的類似地相反地充磁的平表面提供了強吸引力，通過該強吸引力磁體可以結(jié)
合 O在有桿泵抽油系統(tǒng)中，產(chǎn)油管內(nèi)抽油桿柱上強有力的稀土磁體的重復(fù)的上下移動 產(chǎn)生電勢。本發(fā)明還包括提供抽油桿柱和產(chǎn)油管之間的電氣連接，以降低靜電放電，靜電放 電能夠?qū)е码娊飧g。如此，本發(fā)明除了其它方面之外，還提供如下的有桿泵抽油系統(tǒng)，其中，構(gòu)建強有力的稀土磁體以用于顯著的單極特性，其中，磁體表面的大部分是一種電荷并包圍抽油桿 柱而不干涉抽油桿柱的操作也不與原油直接接觸。本發(fā)明還提供類似的磁體以用于泵筒之 下，并提供一種治理電勢的機構(gòu)。


已經(jīng)總體上描述了本發(fā)明，下面將參照附圖，其中圖1在示意圖中示出包括本發(fā)明實施例的有桿泵抽油系統(tǒng)的基本元件；圖2示出用在有桿泵抽油系統(tǒng)的抽油桿柱上或用于泵筒之下的磁體筒中的類型 的本發(fā)明的匹配的磁體對；圖3在部分分解圖中示出有桿泵抽油系統(tǒng)中產(chǎn)油管的截面，并且示出當(dāng)裝配到抽 油桿柱的段上時產(chǎn)油管內(nèi)的穿過本發(fā)明的磁體和包圍套的部分縱截面；圖4在部分縱截面圖中示出有桿泵抽油系統(tǒng)的下端，包括地下的井眼套管(well bore casing)及共軸產(chǎn)油管，其從頂?shù)降装ǔ橛蜅U柱、泵筒、泵柱塞、游動和固定球閥、磁 體筒、磁體、磁體襯管(magnet liner)、及氣錨(gas anchor)；圖5在橫截面中示出沿圖1的線5-5穿過有桿泵抽油系統(tǒng)的井眼取的視圖，其從 內(nèi)向外包括抽油桿、匹配的磁體對、磁體襯管、流體通過其穿過產(chǎn)油管傳輸?shù)沫h(huán)形空間、產(chǎn) 油管、其中共軸定位產(chǎn)油管的環(huán)形空間、以及井眼套管；圖6在橫截面中示出沿圖1的線6-6穿過有桿泵抽油系統(tǒng)的井眼取的視圖，其從 內(nèi)向外包括液體通過其傳輸?shù)奖玫拇朋w筒中的中央空間、磁體襯管、匹配的磁體對、磁體 筒、其中定位磁體筒的環(huán)形空間、及井眼套管；以及圖7在縱截面圖中示出沿圖6的線7-7取的視圖。
具體實施例方式下面將參照附圖更充分地描述本發(fā)明，其中，將示出本發(fā)明的一些而不是全部概 念。實際上，本發(fā)明可以體現(xiàn)為許多不同的形式，并且不應(yīng)當(dāng)被理解為限于此處陳述的例 子；而是，本公開中提供的實施例意圖滿足相關(guān)的法律要求。圖1總體上示出了標(biāo)號10的有桿泵抽油系統(tǒng)，其具有電機12用作原動機并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動。地面之上的部件包括電機12，可以由電力、柴油燃料、或汽油或任何其它能源來 提供能量。齒輪減速機14降低旋轉(zhuǎn)速度并提供驅(qū)動有桿泵抽油系統(tǒng)所必需的扭矩。齒輪 減速機把平衡曲臂15連接到安裝在吊桿柱(Samson post) 18上的游梁16。游梁以月牙軸 承(saddle bearing)為樞軸上下運動，把原動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為往復(fù)的上下運動，以驅(qū) 動有桿泵抽油系統(tǒng)。驢頭20將游梁連接到光桿22，以降低抽油桿柱上的側(cè)應(yīng)力，從而有桿 泵抽油系統(tǒng)的抽油桿柱線性地上下移動。連接器24把光桿22連接至與驢頭相關(guān)聯(lián)的懸掛 器23，懸掛器23隨著驢頭的旋轉(zhuǎn)而移動，以保持光桿處于垂直方位。井口裝置26，有時稱 為“圣誕樹”，實現(xiàn)如圖所示的地面之上的裝置，并提供針對光桿的封閉裝置(seal) 28以把 流體保持在井內(nèi)，并在產(chǎn)油管32上提供泵浦三通接頭(pumping tee) 30，用來將石油轉(zhuǎn)移 到出油管(flow line)以存儲或進一步的處理。井眼套管34典型地包括通風(fēng)管36，用來去 除可能在產(chǎn)油管之外累積的流體，并提供去除從液體分離出、并累積在井眼套管和產(chǎn)油管 之間的環(huán)形空間中的氣體的方便路徑。
以標(biāo)號38示出了按照本發(fā)明的電氣連接，其建立了在充同性電的抽油桿柱耦接 器24和產(chǎn)油管32之間的電氣連接。本發(fā)明的實施包括按照下文將要描述的方式在金屬產(chǎn) 油管內(nèi)的強磁體的上下移動，該上下移動產(chǎn)生電勢。抽油桿柱和產(chǎn)油管典型地產(chǎn)生負電荷， 通過產(chǎn)油管傳輸?shù)牧黧w產(chǎn)生正電荷。電氣連接38顯著地降低了系統(tǒng)中的電解腐蝕，并且想 到有助于保持溶液中的石蠟和浙青質(zhì)，并防止或至少顯著減少形成結(jié)垢。在地下，產(chǎn)油管32共軸地安裝在井眼套管34內(nèi)，延伸到地下深處來定位于油層。 光桿22連接到抽油桿部件段40的抽油桿柱，該抽油桿部件段40在產(chǎn)油管的中央延伸，形 成環(huán)形空間41，泵浦的流體穿過該環(huán)形空間41流動。由耦接器42耦接的抽油桿段提供了井 下泵柱塞44和光桿22之間的機械聯(lián)動。抽油桿柱可以構(gòu)造為具有根據(jù)需要使用抽油桿的 段和耦接器所需要的長度。一個或多個，典型地是多個抽油桿段，按照下文所描述的方式， 可以包括根據(jù)本發(fā)明的安裝其上的磁體。抽油桿的末端如圖所示安裝有泵柱塞44，泵柱塞 44安裝在泵筒46之內(nèi)，泵筒46附接到產(chǎn)油管的末端并且與產(chǎn)油管延伸到相同的范圍。泵 筒以螺紋方式附接到磁體筒48，氣錨50也可以包括在產(chǎn)油管的末端，以將氣體從液體分離 并將氣體引導(dǎo)到產(chǎn)油管之外的環(huán)形空間。應(yīng)當(dāng)認識到，其它配置能夠用于有桿泵抽油、及用于泵油的其它方法和設(shè)備。本發(fā) 明能夠用于上述這些中的任何一個，也可以用于處理其它流體。在抽油桿系統(tǒng)的特定例子 中，所描述的磁體圍繞抽油桿莖放置；然而，在用于處理流體的其它配置中，如同在所描述 的磁體筒中那樣，磁體能夠用于內(nèi)襯在管道或其它流體導(dǎo)管中，或者磁體能夠用于包圍管 道或?qū)Ч?，只要其中處置的流體暴露于磁場?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2，圖2以標(biāo)號51示出按照本發(fā)明的磁體52、54的匹配對。這些磁體 典型地從包含釹的稀土金屬和磁體制備，已經(jīng)證實很有用并且提供很強的磁場或磁通量。 如圖2所示，磁體52和54分別具有徑向內(nèi)側(cè)和外側(cè)弓形表面52A、52B及54A、54B，彎曲為 形成半圓形以用于抽油桿的圓形橫截面，盡管取決于應(yīng)用能夠使用其它弓形形狀。這些弓 形表面在縱向方向沿軸向延伸，以形成半圓柱。弓形表面在軸的垂直方向上終止來分別在 磁體52和54上形成一對平表面52C和54C，該對平表面把內(nèi)側(cè)弓形表面連接到外側(cè)弓形表 面。這些磁體并非制備為切成兩半的圓柱體，而是分別準(zhǔn)備并磁化為具有高度的單極 性特性。如圖所示，磁體52在直徑方向充磁，這就是說在與縱軸相垂直的方向上充磁，內(nèi)側(cè) 和外側(cè)弓形表面52A和52B的每個具有相同的極性，在圖2中標(biāo)示為北極N。磁體54在直 徑方向充磁，內(nèi)側(cè)和外側(cè)弓形表面54A和54B的每個具有相同的極性，與磁體52的極性相 反，在圖2中標(biāo)示為南極S。磁體實際上不是單極性，每個磁體中平的縱向表面為與同一磁 體中弓形表面相反的極性。由此，磁體52具有展示出南極性S的平表面52C，而弓形表面 52A和52B為北極N。類似地，磁體54的平表面54C展示出北極性N，而弓形表面54A和54B 展示出南極性S。由此，“匹配的”意味著磁體制備為一對來一起使用，每個磁體展示出高度 的單極性特性并且具有與另一個相反的極性。當(dāng)圍繞著抽油桿柱中細段的抽油桿放置時，匹配的成對磁體的平表面彼此接觸以使圍繞抽油桿柱的磁體結(jié)合。當(dāng)放置在包括泵筒的金屬油管內(nèi)時，匹配的成對磁體的平表 面彼此接觸以使磁體結(jié)合。當(dāng)然，如果希望，只要磁場強度足以成功處理流體，則平表面不 必需直接接觸。在其它應(yīng)用中，磁體能夠放置為使得包圍用于流體流動的管道或?qū)Ч堋?br> 圖3以標(biāo)號56總體上示出圍繞有桿泵抽油系統(tǒng)的地下段中的抽油桿段放置的本 發(fā)明的磁體。抽油桿的段40的長度可以在一到幾英尺的范圍內(nèi)變化，抽油桿的段40終止 于較大直徑的末端部分45，末端部分45附接至耦接器42從而耦接至在此視圖中未示出的 抽油桿的另一段。抽油桿的多個耦接的段40的抽油桿柱在圖1中示出。抽油桿放置在產(chǎn) 油管32的中央，原油在抽油桿和產(chǎn)油管之間的環(huán)形空間41中從合水層流動至地表。能夠 看到磁體的平面52C相鄰于抽油桿段40的細直徑部分。不銹鋼或其它適當(dāng)?shù)慕饘偬?8包 圍磁體，并相鄰于抽油桿的大直徑部分45例如通過焊接來密封，以防止磁體與原油接觸， 這樣的接觸長時間將會損壞磁體。應(yīng)當(dāng)注意，保護套和磁體與抽油桿共軸，并且不延伸超過 耦接器42和大直徑末端部分45的直徑，以便不干涉產(chǎn)油管中抽油桿的操作及從合水層向 地表的出油?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4，圖4以標(biāo)號60總體上示出油層62中深地層61的抽油桿柱終端部 分。井眼套管34包含與油層62相鄰的多個通孔63，通過該多個通孔63，原油進入井眼套 管的最低段。深地層原油經(jīng)常包含溶解氣，可以包括氣錨50來把氣體從液體分離，以通過 井眼套管34和產(chǎn)油管32之間的環(huán)形空間把氣體引導(dǎo)至地表，以及把液體引導(dǎo)至產(chǎn)油管32 的最低段。典型地，氣錨以螺紋方式與毗鄰產(chǎn)油管的泵筒66的最低段接合。在本發(fā)明的實 施中，磁體筒48能夠插在氣錨50和泵筒66之間，以改善石油向泵內(nèi)的流動。磁體筒刻有 螺紋，以方便安裝在抽油桿柱末端上，并且改裝要求最小。如關(guān)于圖2所論述的，磁體筒裝 配到在筒內(nèi)部內(nèi)襯的匹配成對的磁體52、54。在圖4的橫截面中能夠看到圖2所示的磁體 52的平面52C。磁體由不銹鋼套59內(nèi)襯，并且類似于關(guān)于圖3中的抽油桿所論述的套58， 磁體被密封以免接觸石油。應(yīng)當(dāng)認識到，圖2示出磁體的一般形狀，安裝在磁體筒中的磁體 52和54將與安裝在抽油桿柱中的抽油桿段上的磁體具有不同尺寸，并且將被充磁為使得 磁場的最大強度徑向向內(nèi)輻射而不是徑向向外輻射。圖4中還示出了泵柱塞44，其包括游動球閥68和固定球閥70，液體從氣錨50穿 過磁體筒48而通過其傳輸?shù)疆a(chǎn)油管32中，以流動至地表。泵柱塞用作容積式泵(positive displacement pump)，由抽油桿段40向上和向下移動，以將液體抽到產(chǎn)油管并泵浦到地表。圖5示出沿圖1的線5-5取的穿過井眼套管34的地下截面圖，示出以結(jié)合的關(guān)系 安裝在抽油桿40上的磁體52和54，磁體52和54由不銹鋼套58密封，并在產(chǎn)油管32和井 眼套管34內(nèi)共軸地定位。磁體平面相接觸的點示為52C/54C。磁體套58和產(chǎn)油管32之間 的環(huán)形空間中示出的液體75經(jīng)受磁體52和54的強磁通量，該強磁通量從磁體沿其整個長 度徑向向外發(fā)射。標(biāo)稱兩英尺長度的磁體已經(jīng)被確定為在本發(fā)明的實施中有用，便于安裝 在兩英尺的抽油桿段上。如果希望，可以使用多個這樣的段。圖6示出沿圖1的線6-6取的穿過井眼套管34的地下截面圖，示出以結(jié)合的關(guān)系 安裝在磁體筒、圓柱體48的內(nèi)壁上的磁體52和54，磁體52和54由不銹鋼套59密封，并在 井眼套管34內(nèi)共軸地定位。磁體平面相接觸的點示為52C/54C。不銹鋼套59所限定的區(qū) 域內(nèi)所示出的液體75經(jīng)受磁體52和54的強磁通量，該強磁通量從磁體沿其整個長度徑向 向外發(fā)射，基本上從進入泵的液體中排除了結(jié)垢及固體凝結(jié)。兩英尺的磁體段已經(jīng)被證實 為在處理進入泵的流體中有用。圖7示出沿圖6的線7-7取的縱截面圖，示出磁體筒48的元件沿其長度的截面， 并示出兩個磁體段52和54形成的中空圓柱體，流體75在其內(nèi)部穿過。
實施中，抽油桿柱可能變得疲勞及破裂，或者其它一些操作需要油井的操作停止以及抽油桿柱從井眼移除。抽油桿柱可以根據(jù)希望裝配到安裝有本發(fā)明的磁體的新的抽油 桿段，以及裝配到所描述的磁體筒。根據(jù)本發(fā)明，以后，該抽油桿能夠重新插入，油井的操作 可以重新開始。應(yīng)當(dāng)認識到，所描述的磁體能夠用于地面之上的石油的磁調(diào)節(jié)，并且能夠用于各 種各樣的流體，包括水、植物油、液態(tài)油脂等等，并且本發(fā)明不限于調(diào)節(jié)原油。根據(jù)希望，磁 體能夠通過內(nèi)襯在導(dǎo)管中或套住桿而定向為針對內(nèi)部或外部的流體。
權(quán)利要求
一種用于磁化流動的流體的設(shè)備，所述設(shè)備包括至少一對匹配的相反極性的結(jié)合的稀土磁體，每個所述磁體徑向上具有內(nèi)側(cè)和外側(cè)的弓形表面，所述弓形表面在縱向方向上沿軸向延伸，終止于橫向方向，形成將所述內(nèi)側(cè)弓形表面連接到所述外側(cè)弓形表面的一對平表面，每個所述磁體在直徑方向上以其內(nèi)側(cè)和外側(cè)弓形表面以及其平表面對充磁，其內(nèi)側(cè)和外側(cè)弓形表面具有相同極性，其平表面對具有相同且與弓形表面的極性相反的極性，該磁體對通過將所述相反地充磁的平表面對齊來結(jié)合，由此關(guān)于所述結(jié)合的磁體對流動的流體暴露于磁場。
2.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述稀土磁體包含釹。
3.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述結(jié)合的磁體形成中空的圓柱體，流體在所述 圓柱體的內(nèi)部或外部流動。
4.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述流動的流體從由原油、精煉油、植物油、和水 組成的組中選擇。
5.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括用于流體流動的導(dǎo)管，所述導(dǎo)管包圍所述至少 一對結(jié)合的磁體并且在其間形成環(huán)形空間，流體通過該環(huán)形空間在所述磁體對外部流動。
6.按照權(quán)利要求5所述的設(shè)備，還包括有桿泵抽油系統(tǒng)，其具有在所述導(dǎo)管中行進的 抽油桿，其中，所述磁體對圍繞所述抽油桿結(jié)合。
7.按照權(quán)利要求6所述的設(shè)備，還包括不銹鋼套，包圍所述抽油桿上的所述磁體對，并 相對所述抽油桿密封，以防止流體和磁體的接觸。
8.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括用于流體流動的導(dǎo)管，所述導(dǎo)管包圍至少一對 關(guān)于所述導(dǎo)管內(nèi)表面結(jié)合的磁體，并且限定了內(nèi)部中空的空間，流體通過該空間在所述磁 體對內(nèi)部流動。
9.按照權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備還包括有桿泵抽油系統(tǒng)，所述有桿泵抽 油系統(tǒng)包括泵筒，并且，其中，所述導(dǎo)管定位于所述泵筒之下，所述設(shè)備還包括不銹鋼套，所 述不銹鋼套在內(nèi)部包圍所述磁體對，并相對所述導(dǎo)管密封，以防止流體和磁體的接觸。
10.一種用于從合水層抽取原油的有桿泵抽油系統(tǒng)，具有原動機，用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運 動；游梁，用來將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為往復(fù)運動；容積式泵；以及抽油桿柱，用于將該游梁連接 至該泵，以通過往復(fù)運動驅(qū)動該泵，所述系統(tǒng)還包括a)至少一對在該抽油桿柱部分之上縱向結(jié)合的相反地充磁的磁體，以便包圍該抽油桿 柱部分；以及b)在所述結(jié)合的磁體之上的套，相對該抽油桿柱密封，以便不干涉該抽油桿柱的往復(fù) 運動，并防止原油與所述磁體的直接接觸，由此所述磁體將移過所述抽油桿柱的原油暴露 于磁場。
11.一種用于從合水層抽取原油的有桿泵抽油系統(tǒng)，具有原動機，用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運 動；游梁，用于將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為往復(fù)運動；向下油管，用于連接至合水層；容積式泵，定位 在與該合水層相鄰的所述向下油管中；以及抽油桿柱，用于將該游梁連接至該泵，以通過往 復(fù)運動驅(qū)動該泵，所述系統(tǒng)還包括a)泵筒，與該向下油管的末端相鄰，并包圍所述容積式泵；以及b)固定于所述泵筒的磁體筒，所述磁體筒包圍至少一對結(jié)合的相反地充磁的磁體，所 述結(jié)合的磁體形成內(nèi)部中空的空間，原油通過該空間流動。
12.一種用于將流體暴露于磁場的方法，包括步驟a)提供至少一對匹配的相反極性的稀土磁體，每個所述磁體徑向上具有內(nèi)側(cè)和外側(cè)的 弓形表面，所述弓形表面在縱向方向上沿軸向延伸，終止于橫向方向，形成將所述內(nèi)側(cè)弓形 表面和所述外側(cè)弓形表面相連接的平表面，每個所述磁體在直徑方向上以其內(nèi)側(cè)和外側(cè)弓 形表面以及其平表面對充磁，其內(nèi)側(cè)和外側(cè)弓形表面具有相同極性，其平表面對具有與弓 形表面的極性相反的極性；b)通過其相反地充磁的平表面來結(jié)合該至少一對磁體；c)使流體流過該結(jié)合的磁體，由此使該流體暴露于磁場。
13.按照權(quán)利要求12所述的方法，其中，該流體是原油，該稀土磁體包含釹，所述通過 其相反地充磁的平表面來結(jié)合該至少一對磁體的步驟包括步驟在用于油井中向下油管的 有桿泵抽油系統(tǒng)中，將匹配的磁體對圍繞抽油桿柱部分放置，由此圍繞該抽油桿柱結(jié)合該 磁體；并且所述使流體流過該結(jié)合的磁體的步驟包括操作該有桿泵抽油系統(tǒng)來通過該向 下油管從合水層抽取原油。
14.按照權(quán)利要求13所述的方法，還包括步驟通過把該磁體罩在金屬套中，并將該套 相對該抽油桿柱密封，來密封該磁體以免與原油直接接觸，由此防止該磁體與原油直接接 觸。
15.按照權(quán)利要求13所述的方法，還包括步驟把該向下油管與該抽油桿柱電氣連接。
16.按照權(quán)利要求15所述的方法，其中，把該向下油管與該抽油桿柱電氣連接的步驟 包括步驟防止沿該抽油桿柱的電荷接地。
17.按照權(quán)利要求12所述的方法，其中，該流體是原油，該稀土磁體包含釹，所述通過 其相反地充磁的平表面來結(jié)合該至少一對磁體的步驟包括步驟用該磁體來內(nèi)襯油管部分 的內(nèi)部；并且所述使流體流過該結(jié)合的磁體的步驟包括步驟在與有桿泵抽油系統(tǒng)的泵的 泵筒的流體傳輸中，連接該油管和磁體，以及通過內(nèi)襯有磁體的該油管和該泵筒來從合水 層抽取原油。
18.按照權(quán)利要求17所述的方法，還包括步驟防止該磁體與原油直接接觸。
19.一種釹磁體，徑向上包括內(nèi)側(cè)和外側(cè)的弓形表面，所述弓形表面在縱向方向上沿軸 向延伸，終止于橫向方向，形成將所述內(nèi)側(cè)弓形表面和所述外側(cè)弓形表面相連接的平表面 對，所述磁體在直徑方向上以其內(nèi)側(cè)和外側(cè)弓形表面以及其平表面對充磁，其內(nèi)側(cè)和外側(cè) 弓形表面具有相同極性，其平表面對具有與弓形表面的極性相反的極性。
20.按照權(quán)利要求19所述的磁體，其中，所述磁體是一對磁體中的一個，所述對中的每 個磁體被相反地充磁。
全文摘要
一種有桿泵抽油系統(tǒng)，包括安裝在抽油桿柱上的具有顯著的單極性特性的在直徑方向上充磁的稀土磁體，該稀土磁體可選地位于泵筒之下的磁體筒內(nèi)。該磁體被套住以防止與原油接觸。該磁體使石油經(jīng)受顯著的磁通量，以基本上防止石蠟和瀝青質(zhì)的凝結(jié)，并且對現(xiàn)存裝備需要最小化的改裝，而不需要顯著地改變抽油桿柱的操作。
文檔編號E21B37/00GK101821475SQ200880110649
公開日2010年9月1日 申請日期2008年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月8日
發(fā)明者約翰·T·黑爾 申請人:約翰·T·黑爾