一种非搅拌泡沫发生装置的制作方法

本实用新型属于油气田用泡沫发生装置技术领域，具体涉及一种非搅拌泡沫发生装置。

背景技术：

泡沫液在油田运用广泛，涉及钻井、完井、压裂酸化、采油等多个方面，已经在泡沫钻井液、泡沫水泥浆、泡沫压裂液、泡沫酸化液、泡沫排水、泡沫驱油、洗井等措施中应用。目前施工现场泡沫液的产生主要通过搅拌和冲击力产生的泡沫。泡沫液中含水量大，泡沫含量却不高，泡沫液中液体量仅占总液体的10～40%，泡沫利用率低下，导致油田工作液的密度无法控制。这是因为泡沫本身质量不高，大多为大气泡，施工过程中不断消泡，除了与起泡剂种类和加量有关外，还与发泡装置息息相关。好的发泡装置能产生泡沫细腻，大小均匀，液体含量少，泡沫稳定的泡沫液。在野外现场应用，还要求泡沫发在装置体积小，结构简单，使用方便。传统的施工设备无法产生高质量的泡沫，需对现有设备进行改造。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种非搅拌泡沫发生装置，具有产生泡沫细腻，大小均匀，液体含量少，泡沫稳定且泡沫发生装置体积小，结构简单，使用方便的优点。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种非搅拌泡沫发生装置，包括壳体，壳体上方一侧设有进液口，上方另一侧顶部设有出泡口，下方一侧设有进气口；壳体腔体内放置多层起泡板，每层起泡板中心设有下陷的储液盘；每层起泡板中心的储液盘插入导管，导管联通上下两层储液盘；壳体的出泡口一侧外壁通过上平衡口与下平衡口连通气压平衡毛细管；上平衡口位于第一层起泡板与进液口平行线之间；下平衡口位于最下层起泡板上方，稍低于最下层起泡板上的导管的上端。

所述的气压平衡毛细管为管径为0.5～1.0mm。

所述的上进液口低于出泡口100mm，稍高于上平衡口。

所述的导管的上端稍高与本层起泡板，下端放置在下层储液盘中，低于下层起泡板连接。

所述的起泡板及其附属在上面的储液盘和导管，每层结构一致，设置3～8层。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过设置起泡板，使气、液以及大泡沫在起泡板上分散，形成细小泡沫，多层起泡板的设置使得大泡沫继续在液体中分散，逐渐形成微小泡沫，最终形成泡沫细腻，大小均匀，液体含量少，泡沫稳定的泡沫液。装置通过导管、储液盘及气压平衡毛细管的巧妙设置，使得装置内部各部分气压平衡，泡沫液产出能够连续。多层起泡板可根据泡沫细腻程度要求在3～8层调整。

本实用新型具有体积小、结构简单、使用方便、性能稳定等优点，能长时间稳定产生大小均一、液体含量少、细腻的泡沫，可用于产生空气泡沫、氮气泡沫和二氧化碳泡沫，适合油气田泡沫钻井液、泡沫水泥浆、泡沫压裂液、泡沫酸化液、泡沫排水、泡沫驱油、洗井等施工措施中应用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1为进液口，2为导管，3为储液盘，4为起泡板，5为进气口，6为出泡口，7为上平衡口，8为气压平衡毛细管，9为下平衡口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进一步叙述。

如图1所示，一种非搅拌泡沫发生装置，包括壳体10，其特征在于，壳体10上方一侧设有进液口1，上方另一侧顶部设有出泡口6，下方一侧设有进气口5；壳体10腔体内放置多层起泡板4，每层起泡板4中心设有下陷的储液盘3；每层起泡板4中心的储液盘3插入导管2，导管2联通上下两层储液盘3；壳体10的出泡口6一侧外壁通过上平衡口7与下平衡口9连通气压平衡毛细管8；上平衡口7位于第一层起泡板4与进液口1平行线之间；下平衡口9位于最下层起泡板4上方，稍低于最下层起泡板4上的导管2的上端。

所述的气压平衡毛细管8为管径为0.5～1.0mm。

所述的上进液口1低于出泡口6100mm，稍高于上平衡口7。

所述的导管2的上端稍高与本层起泡板4，下端放置在下层储液盘3中，低于下层起泡板4连接。

所述的起泡板4及其附属在上面的储液盘3和导管2，每层结构一致，设置3～8层。

本实用新型的工作原理是：

液体从进液口进入装置，在最上层储液盘中聚集，逐渐淹没最上层起泡板，并慢慢向下渗透。最上层的液体液位继续上涨，逐渐淹没上平衡口，在气压平衡毛细管中产生贾敏效应，阻止液体流入。最上层的液体液位继续上涨，逐渐淹没最上层的导管，并顺着导管流向下一层，最下层的少量气体通过气压平衡毛细管从上平衡口或通过起泡板层层进入装置顶部空间，维持气压平衡。最后液体在最下层起泡板上聚集，液位淹没下平衡口，封堵气压平衡毛细管，此时最下层起泡板上少量液体通过最下层起泡板渗入装置底部，慢慢聚集，逐渐淹没最下层导管的最下端。进液口的大量的液体只能在装置顶部聚集，到一定液位高度便从出跑口流出。最终液体在装置最底部聚集及各层储液盘、起泡板聚集。当液体从出跑口流出后，进气口开始进气。由于各导管底部以及上下平衡口都被液体淹没，暂时封堵，气体只能通过起泡板层层上穿，在上穿过程中逐渐形成细腻稳定的泡沫，液体则通过导管在各层储液盘及起泡板上进行补充。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种非搅拌泡沫发生装置，包括壳体（10），其特征在于，壳体（10）上方一侧设有进液口（1），上方另一侧顶部设有出泡口（6），下方一侧设有进气口（5）；壳体（10）腔体内放置多层起泡板（4），每层起泡板（4）中心设有下陷的储液盘（3）；每层起泡板（4）中心的储液盘（3）插入导管（2），导管（2）联通上下两层储液盘（3）；壳体（10）的出泡口（6）一侧外壁通过上平衡口（7）与下平衡口（9）连通气压平衡毛细管（8）；上平衡口（7）位于第一层起泡板（4）与进液口（1）平行线之间；下平衡口（9）位于最下层起泡板（4）上方，低于最下层起泡板（4）上的导管（2）的上端。

2.根据权利要求1所述的一种非搅拌泡沫发生装置，其特征在于，所述的气压平衡毛细管（8）为管径为0.5～1.0mm。

3.根据权利要求1所述的一种非搅拌泡沫发生装置，其特征在于，所述的进液口（1）低于出泡口（6）100mm，高于上平衡口（7）。

4.根据权利要求1所述的一种非搅拌泡沫发生装置，其特征在于，所述的导管（2）的上端高于本层起泡板（4），下端位于下层储液盘（3）中，低于下层起泡板（4）与储液盘（3）的连接处。

5.根据权利要求1所述的一种非搅拌泡沫发生装置，其特征在于，所述的起泡板（4）及其附属在上面的储液盘（3）和导管（2），每层结构一致，设置3～8层。

技术总结
一种非搅拌泡沫发生装置，包括壳体，壳体上方一侧设有进液口，上方另一侧顶部设有出泡口，下方一侧设有进气口；壳体腔体内放置多层起泡板，每层起泡板中心设有下陷的储液盘；每层起泡板中心的储液盘插入导管，导管联通上下两层储液盘；壳体的出泡口一侧外壁通过上平衡口与下平衡口连通气压平衡毛细管；上平衡口位于第一层起泡板与进液口平行线之间；下平衡口位于最下层起泡板上方，稍低于最下层起泡板上的导管的上端。气、液以及大泡沫在多层起泡板上分散，最终形成泡沫细腻，大小均匀，液体含量少，泡沫稳定的泡沫液。该装置具有体积小、结构简单、使用方便、性能稳定等优点，可用于产生空气泡沫、氮气泡沫和二氧化碳泡沫。

技术研发人员：程雯;张颖;李俊莉;任海晶;李霁阳;王晓晖;李移乐
受保护的技术使用者：陕西省石油化工研究设计院
技术研发日：2019.12.30
技术公布日：2020.12.11