空气泡沫驱发泡装置的制作方法

本实用新型涉及一种采油设备，具体涉及一种空气泡沫驱发泡装置。

背景技术：

空气泡沫驱油技术是在常规泡沫驱和注空气驱基础上发展起来的一项三次采油新技术, 其主要原理是注空气时空气与原油发生低温氧化反应, 产生烟道气形成烟道气驱。空气泡沫驱技术除具有常规泡沫的驱油机理外, 还有空气驱时的低温氧化效果。

空气泡沫驱油技术中空气泡沫的制备是必不可少的环节，目前通常是通过向发泡器同时注入液体和气体而制得空气泡沫。但是这种气液同时注入的发泡方式，在发泡时注液设备和注气设备均需同时运作，造成注液设备不必要的损耗和能量浪费，导致发泡费用居高不下。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够有效降低发泡成本的空气泡沫驱发泡装置。

本实用新型一种空气泡沫驱发泡装置，包括：外管、第一内管、三通拉法尔喷管、第二内管、引流管和发泡器；

所述第一内管、所述三通拉法尔喷管、所述第二内管和所述发泡器依次首尾相连；

所述引流管的一端与所述三通拉法尔喷管的进液口相连通，另一端伸入所述外管的内腔；当所述外管内腔贮存有液体时，所述引流管伸入所述外管内腔的一端位于液面的下方；

所述第一内管上设置有注气阀；当向所述注气阀通入气体时，通入的气体依次流经所述第一内管、所述三通拉法尔喷管、所述第二内管和所述发泡器。

优选地，所述第一内管上设置有至少两个所述注气阀。

优选地，一个所述注气阀位于所述第一内管的轴线上。

优选地，所述外管为密闭器皿，且所述外管上设置有注液阀。

优选地，所述外管的顶端和底端分别开有嵌套孔；所述第一内管密封嵌套于所述外管顶端的嵌套孔处，所述第二内管密封嵌套于所述外管底端的嵌套孔处，所述三通拉法尔喷管内置于所述外管的内腔。

优选地，所述外管上设置有至少两个注液阀。

优选地，还包括：底部为敞口的防护套管；所述外管嵌套于所述防护套管的内腔 。

优选地，所述外管通过水力锚相对所述防护套管固定。

优选地，于所述水力锚的上下两侧分别设置有环形封隔器，各所述环形封隔器的内环与所述外管的外壁密闭贴合，各所述环形封隔器的外环与所述防护套管的内壁密闭贴合。

优选地，还包括单向阀，所述单向阀的出气口与所述注气阀相连，所述单向阀的进气口用于与注气设备相连。

本实用新型相较于现有技术而言区别在于：在第一内管和第二内管之间设置了三通拉法尔喷管，且三通拉法尔喷管的进液口通过引流管与外管的内腔相连通。当使用本实用新型所提供的空气泡沫驱发泡装置时，只需要一次向外管内腔注入足量的液体，并持续向第一内管注入高压气体，则外管内的液体便可通过引流管进入三通拉法尔喷管，进而与高压气体一并在发泡器处生成空气泡沫。相较于气液同时注入的发泡装置而言，避免了注液机的持续运行，进而有效降低了发泡的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型空气泡沫驱发泡装置的结构示意图；

图2为本实用新型空气泡沫驱发泡装置中三通拉法尔喷管。

附图标记：

1-外管；11-注液阀;2-第一内管；21、22-注气阀；3-第二内管；4-三通拉法尔喷管；41-喷管主体；411-收缩区；412-混合区；413-扩压区；414-进液口；42-喷嘴；5-引流管；6-发泡器；7-防护套管；71-监测阀；8-油层。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，作为一种具体实施例本实用新型所提供的空气泡沫驱发泡装置包括：外管1、第一内管2、第二内管3、三通拉法尔喷管4、引流管5和发泡器6。其中三通拉法尔喷管4的主体41如图2所示呈“工”字型结构，三通拉法尔喷管4的内腔包括依次贯通的收缩区411、混合区412和扩压区413，收缩区411和扩压区413均为锥形。三通拉法尔喷管4靠近收缩区411的一端为封闭端，靠近扩压区413的一端为敞口（三通拉法尔喷管的出气口）；三通拉法尔喷管4在封闭端上设置有喷嘴42，喷嘴42的进气口用于与高压气源相连，喷嘴42的出气口设置于收缩区411内；另外还于三通拉法尔喷管4的主体41上开有进液口414，进液口414与收缩区411相连通，且进液口414与喷嘴42的出气口相对正。

第一内管2、三通拉法尔喷管4、第二内管3和发泡器6依次首尾相连，形成气体流道。所谓首尾相连是指：第一内管2的出气口与三通拉法尔喷管4之喷嘴42的进气口相连通，三通拉法尔喷管4的出气口与第二内管3的进气口相连通，第二内管3的出气口与发泡器6的进气口相连通。

引流管5的一端与三通拉法尔喷管4的进液口414相连通，另一端伸入外管1的内腔；当外管1的内腔贮存有液体时，引流管5伸入外管内腔的一端位于液面的下方，以保证液体能进入引流管5。第一内管2上设置有注气阀；当向注气阀通入气体时，通入的气体依次流经第一内管2、三通拉法尔喷管4、第二内管3和发泡器6。为了避免本实用新型所提供的发泡装置因单个注气口堵塞而失效，第一内管2上设置有至少两个注气阀21、22。另外为了方便向第一内管2探入某些特定检测设备，则设置注气阀22位于第一内管2的轴线上。进一步地为了避免高压气体回流，本实用新型所提供的发泡装置还包括单向阀，单向阀的出气口与注气阀21相连，单向阀的进气口用于与注气设备（图中未示出）相连。

当使用本实用新型所提供的空气泡沫驱发泡装置时，只需要一次向外管1的内腔注入足量的液体，并持续向第一内管2注入高压气体，当高压气体通过喷嘴42喷入三通拉法尔喷管的收缩区411时，高压气体的一部分势能（压能）转化为动能（高速流体），在喷嘴42的出气口区域形成低压区，且此低压区压力远低于外管1内液体的压力，从而外管1内的液体通过引流管5被吸入三通拉法尔喷管4的收缩区411；继而高压气体携带着液体进入三通拉法尔喷管4的混合区412，在混合区412里实现高压气体与液体的动量和能量交换，实现气体与液体的充分混合并形成雾状流；充分交换能量的雾状流通过三通拉法尔喷管4之扩压区413加速后进入发泡器6进行发泡。相较于气液同时注入的发泡装置而言，本实用新型避免了注液机（图中未示出）的持续运行，进而有效降低了发泡的成本。另外在三通拉法尔喷管4的作用下气液可以得到充分的混合，尤其当雾状流通入三通拉法尔喷管的扩压区内时，速度能够得到进一步地加速，这两点为后续发泡器的发泡效率提升奠定了坚实的基础。另外本实用新型中液体进入三通拉法尔喷管4的速率完全取决于高压气体的气压，因此通过控制高压气体的气压便可以很容易地调配雾状流的气液比。

通常注入外管1的液体为特制发泡液体，因此最好采取封闭措施以避免液体的蒸发或外溅。本实用新型中的外管1优选为密闭器皿，此时在外管1上需设置注液阀，且为了避免本实用新型所提供的发泡装置因单个注液阀堵塞而失效，外管1上设置有至少两个注液阀11、12。

考虑到油井的直径是有限度的，为了能顺利将本实用新型所提供的发泡装置送入油井，应尽量将发泡装置的宽度降低，其中一个可行的措施为：外管1的顶端和底端分别开有嵌套孔；第一内管2密封嵌套于外管顶端的嵌套孔处，第二内管3密封嵌套于外管底端的嵌套孔处，三通拉法尔喷管4内置于外管的内腔。所谓密封嵌套是指第一内管2（第二内管3）将嵌套孔完全封闭，更具体而言是指第一内管2的外壁（第二内管3的外壁）与嵌套孔密闭贴合。

考虑到，油井存在塌方的风险，而油井一旦塌方，则整套发泡装置便被埋没在油井内，进而导致了设备损失的风险，为了避免该问题的发生，本实用新型所提供的发泡装置还包括底部为敞口的防护套管7；外管1嵌套于防护套管7的内部，具体而言外管1通过水力锚（图中未示出）相对防护套管7固定；而为了避免水力锚受到腐蚀，还于水力锚的上下两侧分别设置有环形封隔器，各环形封隔器的内环与外管的外壁密闭贴合，各环形封隔器的外环与防护套管的内壁密闭贴合。另外还于防护套管上设置两个监测阀71，以方便对防护套管7内的环境参数进行监测。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。