一种组合式发泡器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提出一种组合式发泡器，涉及采油工程领域，本实用新型提出的组合式发泡器包括发泡器本体、孔板和搅拌组件，本体为中空的柱状体，其沿液体流动方向依次包括入口段、发泡段、搅拌段和出口段，发泡段的内壁上安装有孔板，孔板交叉于发泡段的轴线设置，且孔板上均布有多个通孔，在搅拌段的内壁上安装有搅拌组件。本实用新型既可以用于井下，也可以用于地上的组合式发泡器，灵活适用于各种泡沫作业中。
【专利说明】
一种组合式发泡器
技术领域
[0001]本实用新型涉及采油工程领域的泡沫发生器，特别涉及一种组合式发泡器。
【背景技术】
[0002]泡沫在油田驱油中运用的范围较为广泛，其主要应用于泡沫钻井、泡沫洗井、泡沫冲砂、泡沫水泥固井、泡沫压裂酸化、泡沫试油和泡沫调剖堵水等领域。
[0003]泡沫发生器就是产生泡沫流体的专用设备，根据作业特点的需要，配制好的液体、气体(空气或氮气等)以及表面活性剂等按比例要求混合，通过泡沫发生器的作用而形成均匀致密的泡沫流体。目前，国内外普遍应用的泡沫发生器有搅拌式泡沫发生器、涡轮式泡沫发生器、螺旋式泡沫发生器、孔隙式泡沫发生器、同心管式泡沫发生器和挡板式泡沫发生器等。
[0004]作业时，一般在油层中使用泡沫的情况较多，也取得了一定的增油效果，但在油层外部要使用泡沫的情况也有时发生。同时，由于多数泡沫对井筒有一定的腐蚀性，因此当在油层中使用泡沫时，就需要一种在井下的发泡工具，既能达到措施增油效果，同时又减少对井筒的腐蚀，但也不增加油井作业难度。而当在油层外部需要使用泡沫时，又需要一种在地上的发泡工具。因此，在驱油生产过程中，既要配备井下用泡沫发生器，又要配备地上用泡沫发生器，增加了生产成本和管理成本。
[0005]因此，有必要提供一种新型的泡沫发生器，来克服上述缺陷。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种既可以用于井下，也可以用于地上的组合式发泡器，能够灵活适用于各种泡沫作业中，以减低生产成本和管理成本。
[0007]本实用新型的另一目的是提供一种能够实现形成的泡沫直径小，分布均匀、稳定性高，且起泡效率高的组合式发泡器。
[0008]为达到上述目的，本实用新型提出一种组合式发泡器，其中，所述发泡器包括发泡器本体、孔板和搅拌组件，所述本体为中空的柱状体，其沿液体流动方向依次包括入口段、发泡段、搅拌段和出口段，所述发泡段的内壁上安装有所述孔板，所述孔板交叉于所述发泡段的轴线设置，且所述孔板上均布有多个通孔，在所述搅拌段的内壁上安装有所述搅拌组件。
[0009]如上所述的发泡器，其中，所述搅拌组件包括叶轮、轴承和支撑筋，其中，
[0010]所述叶轮，包括叶片和轮盘部，多个所述叶片设置于所述轮盘部的外周并呈放射状排列，在所述轮盘部的中心开设有阶梯孔；
[0011]所述轴承，嵌设于所述轮盘部的所述阶梯孔内；
[0012]所述支撑筋，凸出于所述搅拌段的内壁并沿所述搅拌段的径向延伸，所述叶轮和所述轴承安装于所述支撑筋上。
[0013]如上所述的发泡器，其中，在所述阶梯孔外设有挡环，所述挡环将所述轴承固定于所述阶梯孔内。
[0014]如上所述的发泡器，其中，所述支撑筋的两端分别固接于所述搅拌段的内壁上，在所述支撑筋的中心处开设有所述安装孔。
[0015]如上所述的发泡器，其中，所述本体还包括有振动段，所述振动段位于所述搅拌段和所述出口段之间，在所述振动段的内壁上安装有弹簧片架，所述弹簧片架上设有弹簧片，所述弹簧片的一端固接于所述弹簧片架，所述弹簧片的另一端形成能振动的自由端。
[0016]如上所述的发泡器，其中，所述弹簧片架为所述振动段的内壁上沿径向突出的环形凸台，所述弹簧片呈沿液体流动方向减缩的锥筒状，其底端固接于所述弹簧片架上，其顶端为自由端。
[0017]如上所述的发泡器，其中，所述弹簧片架通过螺钉固接于所述振动段的内壁上。
[0018]如上所述的发泡器，其中，所述孔板通过螺钉固接于所述发泡段的内壁上。
[0019]如上所述的发泡器，其中，在所述本体的入口段设有内螺纹，在所述本体的出口段设有外螺纹。
[0020]与现有技术相比，本实用新型具有以下特点和优点:
[0021]本实用新型提出的组合式发泡器，结构简单，连接方便，既可以用于井下的泡沫作业，也可以用于地上的泡沫作业，使用灵活，便于现场操作，并且极大的降低了生产成本和管理成本。
[0022]另外，现有的泡沫发生器还有一个不可克服的缺陷，其产生的泡沫直径较大且不稳定，不能完全满足泡沫作业的要求。本实用新型提出的组合式发泡器，能够对流体起泡液进行多次发泡，使起泡液与气体充分混合、碰撞和挤压，具有混合效率高，以及形成泡沫的直径的平均尺寸小、尺寸分布均匀，泡沫稳定，不容易破裂且起泡效率高的优点。
【附图说明】
[0023]在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。
[0024]图1为本实用新型组合式发泡器的结构示意图。
[0025]附图标记说明:
[0026]100-发泡器；110-本体；111-入口段；112_发泡段；113-搅拌段；114-振动段；115-出口段；120-孔板；121-通孔；130-搅拌组件；131-支撑筋；132-轴承；133-叶轮；134-螺栓；135-螺母;136-挡环；140-弹簧片架；150-弹簧片；160-螺钉。
【具体实施方式】
[0027]结合附图和本实用新型【具体实施方式】的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的【具体实施方式】，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。
[0028]请参考图1，图1为本实用新型组合式发泡器的结构示意图；如图1所示，本实用新型提出的组合式发泡器100包括发泡器本体110、孔板120和搅拌组件130，本体110为中空的柱状体，本体110沿液体流动方向依次包括入口段111、发泡段112、搅拌段113和出口段115，孔板120安装于发泡段112的内壁上，孔板120交叉于发泡段112的轴线设置，且孔板120上均布有多个圆形的通孔121。搅拌组件130安装在搅拌段的内壁上。
[0029]本实用新型提出的组合式发泡器100，发泡液从本体110的入口段111进入，从出口段115流出。发泡液在经过孔板120时，由通孔121挤出，进行第一次发泡，然后经过初始发泡的液体冲击搅拌组件130，在搅拌组件130的搅拌作用下发泡更加充分。本实用新型能够对发泡液进行多次发泡，所产生的泡沫平均尺寸小、尺寸分布均匀，并且起泡效率较高，泡沫细微稳定。本实用新型结构简单，连接方便，可以用于井下的泡沫作业，能够减小对井筒的腐蚀，达到驱油效果，又不增加施工难度。同时，本实用新型也可以用于地上的泡沫作业，使用灵活，极大的降低了生产成本和管理成本。
[0030]在本实用新型一个可选的例子中，如图1所示，搅拌组件130包括支撑筋131、轴承132和叶轮133，轴承132和叶轮133安装于支撑筋131上，其中，支撑筋131凸出于搅拌段112的内壁并沿搅拌段112的径向延伸；叶轮133包括叶片和轮盘部，三个或多个叶片设置于轮盘部的外周并呈放射状排列，在轮盘部的中心开设有阶梯孔;轴承132嵌设于轮盘部的阶梯孔内。支撑筋131上开设有圆形的安装孔，该安装孔沿搅拌段112的轴向开设，一螺栓134贯穿阶梯孔、轴承132和安装孔，并与螺母135相连接，将轴承132和叶轮133安装于支撑筋131上。经过初始发泡后的液体冲击叶片，叶片高速旋转，起到搅拌作用，进行二次发泡，使发泡更加充分。
[0031]优选的，如图1所示，阶梯孔外设有挡环136，挡环136套设于螺栓134上，将轴承132固定于阶梯孔内。
[0032]进一步的，支撑筋131的两端分别固接于搅拌段113的内壁上，上述安装孔开设在支撑筋131的中心处。
[0033]在本实用新型一个可选的例子中，如图1所示，本体110还包括有振动段114，振动段114位于搅拌段113和出口段114之间，在振动段114的内壁上安装有弹簧片架140，其为安装弹簧片150的支架，弹簧片架140上设有弹簧片150，弹簧片150的一端固接于弹簧片架140，弹簧片150的另一端形成能振动的自由端。二次发泡后的液体经过弹簧片150时，弹簧片150振动产生超声波，使泡沫更加细小，也更加稳定。
[0034]具体的，如图1所示，弹簧片架140为振动段114的内壁上沿径向突出的环形凸台，弹簧片150呈沿液体流动方向减缩的锥筒状，弹簧片150的底端焊接于弹簧片架140上，其弹簧片150的顶端为能够相对自由振动的自由端。
[0035]进一步的，如图1所示，弹簧片架140通过螺钉160固接于振动段114的内壁上。
[0036]在一个可选的例子中，如图1所示，孔板120通过螺钉160固接于发泡段112的内壁上。
[0037]在一个可选的例子中，如图1所示，在本体110的入口段111设有内螺纹，在本体110的出口段115设有外螺纹，以方便与其它部件相连接。
[0038]本实用新型的工作过程为:
[0039 ]发泡液从本体110的入口段111进入，从出口段115流出。发泡液首先经过孔板120，进行第一次发泡;之后经过初始发泡后的液体冲击叶片，高速旋转的叶片对液体进行碰撞也搅拌，使发泡更加充分，实现第二次发泡;然后经过二次发泡后的液体经过弹簧片150，经过弹簧片150时，弹簧片150振动产生超声波，使泡沫更加细小，更加稳定，实现第三次发泡。这样，经过三次发泡后，由出口段115流出的泡沫平均尺寸小、尺寸分布均匀并且泡沫稳定不容易断裂。
[0040]针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本实用新型进行解释，以便于能够更好地理解本实用新型，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本实用新型的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。
【主权项】
1.一种组合式发泡器，其特征在于，所述发泡器包括发泡器本体、孔板和搅拌组件，所述本体为中空的柱状体，其沿液体流动方向依次包括入口段、发泡段、搅拌段和出口段，所述发泡段的内壁上安装有所述孔板，所述孔板交叉于所述发泡段的轴线设置，且所述孔板上均布有多个通孔，在所述搅拌段的内壁上安装有所述搅拌组件。2.如权利要求1所述的发泡器，其特征在于，所述搅拌组件包括叶轮、轴承和支撑筋，其中， 所述叶轮，包括叶片和轮盘部，多个所述叶片设置于所述轮盘部的外周并呈放射状排列，在所述轮盘部的中心开设有阶梯孔； 所述轴承，嵌设于所述轮盘部的所述阶梯孔内； 所述支撑筋，凸出于所述搅拌段的内壁并沿所述搅拌段的径向延伸，所述叶轮和所述轴承安装于所述支撑筋上。3.如权利要求2所述的发泡器，其特征在于，在所述阶梯孔外设有挡环，所述挡环将所述轴承固定于所述阶梯孔内。4.如权利要求2所述的发泡器，其特征在于，所述支撑筋的两端分别固接于所述搅拌段的内壁上，在所述支撑筋的中心处开设有所述安装孔。5.如权利要求1至4中任意一项所述的发泡器，其特征在于，所述本体还包括有振动段，所述振动段位于所述搅拌段和所述出口段之间，在所述振动段的内壁上安装有弹簧片架，所述弹簧片架上设有弹簧片，所述弹簧片的一端固接于所述弹簧片架，所述弹簧片的另一端形成能振动的自由端。6.如权利要求5所述的发泡器，其特征在于，所述弹簧片架为所述振动段的内壁上沿径向突出的环形凸台，所述弹簧片呈沿液体流动方向减缩的锥筒状，其底端固接于所述弹簧片架上，其顶端为自由端。7.如权利要求6所述的发泡器，其特征在于，所述弹簧片架通过螺钉固接于所述振动段的内壁上。8.如权利要求1所述的发泡器，其特征在于，所述孔板通过螺钉固接于所述发泡段的内壁上。9.如权利要求1所述的发泡器，其特征在于，在所述本体的入口段设有内螺纹，在所述本体的出口段设有外螺纹。
【文档编号】B01F5/06GK205435629SQ201620148658
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月26日
【发明人】单德志, 王记锋, 李海生, 王峰, 靳海龙, 张德友, 苏婧楠, 王飞, 孙蕾, 丁健, 刘连杰, 唐永江
【申请人】中国石油天然气股份有限公司