空氣泡沫驅發泡裝置的製作方法

2023-06-02 15:14:11

本實用新型涉及一種採油設備，具體涉及一種空氣泡沫驅發泡裝置。

背景技術：

空氣泡沫驅油技術是在常規泡沫驅和注空氣驅基礎上發展起來的一項三次採油新技術, 其主要原理是注空氣時空氣與原油發生低溫氧化反應, 產生煙道氣形成煙道氣驅。空氣泡沫驅技術除具有常規泡沫的驅油機理外, 還有空氣驅時的低溫氧化效果。

空氣泡沫驅油技術中空氣泡沫的製備是必不可少的環節，目前通常是通過向發泡器同時注入液體和氣體而製得空氣泡沫。但是這種氣液同時注入的發泡方式，在發泡時注液設備和注氣設備均需同時運作，造成注液設備不必要的損耗和能量浪費，導致發泡費用居高不下。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種能夠有效降低發泡成本的空氣泡沫驅發泡裝置。

本實用新型一種空氣泡沫驅發泡裝置，包括：外管、第一內管、三通拉法爾噴管、第二內管、引流管和發泡器；

所述第一內管、所述三通拉法爾噴管、所述第二內管和所述發泡器依次首尾相連；

所述引流管的一端與所述三通拉法爾噴管的進液口相連通，另一端伸入所述外管的內腔；當所述外管內腔貯存有液體時，所述引流管伸入所述外管內腔的一端位於液面的下方；

所述第一內管上設置有注氣閥；當向所述注氣閥通入氣體時，通入的氣體依次流經所述第一內管、所述三通拉法爾噴管、所述第二內管和所述發泡器。

優選地，所述第一內管上設置有至少兩個所述注氣閥。

優選地，一個所述注氣閥位於所述第一內管的軸線上。

優選地，所述外管為密閉器皿，且所述外管上設置有注液閥。

優選地，所述外管的頂端和底端分別開有嵌套孔；所述第一內管密封嵌套於所述外管頂端的嵌套孔處，所述第二內管密封嵌套於所述外管底端的嵌套孔處，所述三通拉法爾噴管內置於所述外管的內腔。

優選地，所述外管上設置有至少兩個注液閥。

優選地，還包括：底部為敞口的防護套管；所述外管嵌套於所述防護套管的內腔 。

優選地，所述外管通過水力錨相對所述防護套管固定。

優選地，於所述水力錨的上下兩側分別設置有環形封隔器，各所述環形封隔器的內環與所述外管的外壁密閉貼合，各所述環形封隔器的外環與所述防護套管的內壁密閉貼合。

優選地，還包括單向閥，所述單向閥的出氣口與所述注氣閥相連，所述單向閥的進氣口用於與注氣設備相連。

本實用新型相較於現有技術而言區別在於：在第一內管和第二內管之間設置了三通拉法爾噴管，且三通拉法爾噴管的進液口通過引流管與外管的內腔相連通。當使用本實用新型所提供的空氣泡沫驅發泡裝置時，只需要一次向外管內腔注入足量的液體，並持續向第一內管注入高壓氣體，則外管內的液體便可通過引流管進入三通拉法爾噴管，進而與高壓氣體一併在發泡器處生成空氣泡沫。相較於氣液同時注入的發泡裝置而言，避免了注液機的持續運行，進而有效降低了發泡的成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本實用新型空氣泡沫驅發泡裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型空氣泡沫驅發泡裝置中三通拉法爾噴管。

附圖標記：

1-外管；11-注液閥;2-第一內管；21、22-注氣閥；3-第二內管；4-三通拉法爾噴管；41-噴管主體；411-收縮區；412-混合區；413-擴壓區；414-進液口；42-噴嘴；5-引流管；6-發泡器；7-防護套管；71-監測閥；8-油層。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型技術方案的實施例進行詳細的描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本實用新型的技術方案，因此只作為示例，而不能以此來限制本實用新型的保護範圍。

如圖1所示，作為一種具體實施例本實用新型所提供的空氣泡沫驅發泡裝置包括：外管1、第一內管2、第二內管3、三通拉法爾噴管4、引流管5和發泡器6。其中三通拉法爾噴管4的主體41如圖2所示呈「工」字型結構，三通拉法爾噴管4的內腔包括依次貫通的收縮區411、混合區412和擴壓區413，收縮區411和擴壓區413均為錐形。三通拉法爾噴管4靠近收縮區411的一端為封閉端，靠近擴壓區413的一端為敞口（三通拉法爾噴管的出氣口）；三通拉法爾噴管4在封閉端上設置有噴嘴42，噴嘴42的進氣口用於與高壓氣源相連，噴嘴42的出氣口設置於收縮區411內；另外還於三通拉法爾噴管4的主體41上開有進液口414，進液口414與收縮區411相連通，且進液口414與噴嘴42的出氣口相對正。

第一內管2、三通拉法爾噴管4、第二內管3和發泡器6依次首尾相連，形成氣體流道。所謂首尾相連是指：第一內管2的出氣口與三通拉法爾噴管4之噴嘴42的進氣口相連通，三通拉法爾噴管4的出氣口與第二內管3的進氣口相連通，第二內管3的出氣口與發泡器6的進氣口相連通。

引流管5的一端與三通拉法爾噴管4的進液口414相連通，另一端伸入外管1的內腔；當外管1的內腔貯存有液體時，引流管5伸入外管內腔的一端位於液面的下方，以保證液體能進入引流管5。第一內管2上設置有注氣閥；當向注氣閥通入氣體時，通入的氣體依次流經第一內管2、三通拉法爾噴管4、第二內管3和發泡器6。為了避免本實用新型所提供的發泡裝置因單個注氣口堵塞而失效，第一內管2上設置有至少兩個注氣閥21、22。另外為了方便向第一內管2探入某些特定檢測設備，則設置注氣閥22位於第一內管2的軸線上。進一步地為了避免高壓氣體回流，本實用新型所提供的發泡裝置還包括單向閥，單向閥的出氣口與注氣閥21相連，單向閥的進氣口用於與注氣設備（圖中未示出）相連。

當使用本實用新型所提供的空氣泡沫驅發泡裝置時，只需要一次向外管1的內腔注入足量的液體，並持續向第一內管2注入高壓氣體，當高壓氣體通過噴嘴42噴入三通拉法爾噴管的收縮區411時，高壓氣體的一部分勢能（壓能）轉化為動能（高速流體），在噴嘴42的出氣口區域形成低壓區，且此低壓區壓力遠低於外管1內液體的壓力，從而外管1內的液體通過引流管5被吸入三通拉法爾噴管4的收縮區411；繼而高壓氣體攜帶著液體進入三通拉法爾噴管4的混合區412，在混合區412裡實現高壓氣體與液體的動量和能量交換，實現氣體與液體的充分混合併形成霧狀流；充分交換能量的霧狀流通過三通拉法爾噴管4之擴壓區413加速後進入發泡器6進行發泡。相較於氣液同時注入的發泡裝置而言，本實用新型避免了注液機（圖中未示出）的持續運行，進而有效降低了發泡的成本。另外在三通拉法爾噴管4的作用下氣液可以得到充分的混合，尤其當霧狀流通入三通拉法爾噴管的擴壓區內時，速度能夠得到進一步地加速，這兩點為後續發泡器的發泡效率提升奠定了堅實的基礎。另外本實用新型中液體進入三通拉法爾噴管4的速率完全取決於高壓氣體的氣壓，因此通過控制高壓氣體的氣壓便可以很容易地調配霧狀流的氣液比。

通常注入外管1的液體為特製發泡液體，因此最好採取封閉措施以避免液體的蒸發或外濺。本實用新型中的外管1優選為密閉器皿，此時在外管1上需設置注液閥，且為了避免本實用新型所提供的發泡裝置因單個注液閥堵塞而失效，外管1上設置有至少兩個注液閥11、12。

考慮到油井的直徑是有限度的，為了能順利將本實用新型所提供的發泡裝置送入油井，應儘量將發泡裝置的寬度降低，其中一個可行的措施為：外管1的頂端和底端分別開有嵌套孔；第一內管2密封嵌套於外管頂端的嵌套孔處，第二內管3密封嵌套於外管底端的嵌套孔處，三通拉法爾噴管4內置於外管的內腔。所謂密封嵌套是指第一內管2（第二內管3）將嵌套孔完全封閉，更具體而言是指第一內管2的外壁（第二內管3的外壁）與嵌套孔密閉貼合。

考慮到，油井存在塌方的風險，而油井一旦塌方，則整套發泡裝置便被埋沒在油井內，進而導致了設備損失的風險，為了避免該問題的發生，本實用新型所提供的發泡裝置還包括底部為敞口的防護套管7；外管1嵌套於防護套管7的內部，具體而言外管1通過水力錨（圖中未示出）相對防護套管7固定；而為了避免水力錨受到腐蝕，還於水力錨的上下兩側分別設置有環形封隔器，各環形封隔器的內環與外管的外壁密閉貼合，各環形封隔器的外環與防護套管的內壁密閉貼合。另外還於防護套管上設置兩個監測閥71，以方便對防護套管7內的環境參數進行監測。

最後應說明的是，以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求和說明書的範圍當中。