一种机械超声波消泡装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种消泡装置，特别涉及一种机械超声波消泡装置。
【背景技术】
[0002]当前，泡沫钻井是欠平衡钻井技术的一种，具有当量密度低、能够有效控制钻井液循环漏失，携岩能力强、能够有效处理地层出水，机械钻速高、能够减轻储层伤害等优点，应用领域日益广阔。然而由于泡沫流体中含有泡沫稳定剂，泡沫从井底返出后大量堆积在泥浆池，长时间不破裂，导致泡沫流体只能一次性使用，如何快速消泡，实现泡沫基液的循环利用已成为当前制约空气泡沫钻井技术发展和大面积推广应用的瓶颈技术之一。
[0003]目前主要采用化学消泡剂进行消泡，虽然可实现快速消泡并能获得较高的消泡率，但其消耗量大，成本高，且影响泡沫剂的重复发泡能力，难以实现泡沫基液的循环利用。物理消泡方法主要利用物理或机械的外力作用进行消泡，对环境无污染，成本低，泡沫基液能够重复使用，是目前最具前景的消泡方法。但现有消泡装置采用单一的物理作用进行消泡，效率低、处理量小，难以满足泡沫钻井消泡需求。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是为了解决现有的消泡装置在进行消泡过程中效率低、处理量小的问题而提供的一种机械超声波消泡装置。
[0005]本实用新型提供的机械超声波消泡装置包括有消泡罐、双级消泡器、超声波发生器、超声波振子和控制系统，其中消泡罐的上部开设有排气口，消泡罐的底部设有排液口，排液口上设有电控阀门，消泡罐的侧壁上设有液位传感器，超声波发生器与超声波振子连接，超声波振子通过连杆吊挂在消泡罐的内腔中，连杆的顶端设有手轮，通过手轮调节连杆的升降以调节超声波振子在消泡罐内腔中的位置，控制系统分别与超声波发生器、液位传感器和电控阀门连接，控制系统通过液位传感器的传送信号控制电控阀门的工作，同时控制超声波发生器工作，双级消泡器设在消泡罐的内腔中，双级消泡器的上部连接有进气管，双级消泡器的侧面和底部分别连接第一泡沫进口和第二泡沫进口。
[0006]吊挂超声波振子的连杆为一丝杠，丝杠与消泡罐的顶盖相螺接，通过丝杠调节超声波振子的升降高度，在超声波振子上部的丝杠上设有伞形板，防止泡沫夹带的岩肩损坏超声波振子。
[0007]双级消泡器包括有一级消泡管和二级消泡管，其中一级消泡管和二级消泡管的内腔相贯通，一级消泡管的左端与第一泡沫进口连通，二级消泡管的右端连通有扩散管，一级消泡管外套设有一级外管，一级外管的内腔由第一通道与一级消泡管的内腔连通，一级外管的内腔连通有一级进气管，一级进气管、一级外管的内腔和第一通道形成第一进气管路为一级消泡管的内腔输送气体，二级消泡管外套设有二级外管，二级外管的内腔由第二通道与二级消泡管的内腔连通，二级外管的内腔连通有二级进气管，二级进气管、二级外管的内腔和第二通道形成第二进气管路为二级消泡管的内腔输送气体，一级进气管和二级进气管与双级消泡器上部的进气管连通，一级消泡管外还套设有容泡管，容泡管的内腔与第二泡沫进口连通，容泡管的内腔通过第三通道与一级消泡管和二级消泡管的内腔连通。
[0008]本实用新型的工作原理:
[0009]双级消泡器安装在消泡罐的内部，双级消泡器的侧面和底部分别连接第一泡沫进口和第二泡沫进口，双级消泡器的上部连接有进气管，高压空气由进气管进入双级消泡器的一级进气管和二级进气管，然后分别经过第一进气管路和第二进气管路高速喷出，在一级消泡管和二级消泡管的内腔中形成较大的真空，泡沫从井口返出后从第一泡沫进口流进一级消泡管和二级消泡管内部时膨胀破裂。在真空的抽吸作用下，消泡罐底部的泡沫经第二泡沫进口由第三通道进入一级消泡管和二级消泡管的内腔再次消泡。消泡后产生的气体经消泡罐上部的排气口排入大气，消泡后的基液及岩肩经伞形板流入消泡罐底部。当泡沫较大，双级消泡器消泡不充分时，残余的泡沫与泡沫基液混合在一起，在重力排液作用下，消泡罐内的泡沫密度沿其高度变化，高密度泡沫下沉而低密度泡沫上升，到达超声波振子附近的泡沫在超声波振子产生的高频声波作用下加速排液，使其密度进一步降低而被双级消泡器吸入再次循环消泡。超声波振子的位置可根据消泡需要通过手轮和丝杠调节。消泡罐底部安装有液位传感器，当消泡罐内的液体达到预定高度时，电控阀门在控制系统的控制下自动开启排出岩肩和泡沫基液。当液位低于预定高度时，电控阀门关闭进行消泡。
[0010]本实用新型的有益效果:
[0011]1、高速流体从双级消泡器高速喷出，产生较大的真空同时产生剪切力将泡沫破碎；产生的真空还可将罐内的泡沫抽吸到双级消泡器内再次消泡，效率高，处理量大；
[0012]2、超声波振子产生高频声波，加速泡沫的排液过程，利于罐内残余泡沫被双级消泡器吸入，同时具有一定的消泡作用；
[0013]3、结构简单，加工、维护方便，易于操作，消泡过程对泡沫基液性能无影响，利于泡沫基液循环利用。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型整体结构示意图。
[0015]图2为本实用新型所述的双级消泡器结构示意图。
[0016]1、消泡罐 2、双级消泡器 3、超声波发生器 4、超声波振子
[0017]5、控制系统 6、排气口 7、排液口 8、电控阀门
[0018]9、液位传感器 10、连杆 11、手轮 12、进气管
[0019]13、第一泡沫进口 14、第二泡沫进口 15、伞形板
[0020]20、一级消泡管 21、二级消泡管 22、扩散管 23、一级外管
[0021]24、第一通道 25、一级进气管 26、二级外管 27、第二通道
[0022]28、二级进气管 29、容泡管 30、第三通道。
【具体实施方式】
[0023]请参阅图1和图2所示:
[0024]本实用新型提供的机械超声波消泡装置包括有消泡罐1、双级消泡器2、超声波发生器3、超声波振子4和控制系统5，其中消泡罐I的上部开设有排气口 6，消泡罐I的底部设有排液口 7，排液口 7上设有电控阀门8，消泡罐I