[發明專利]一種泡沫發生器

在審

• 申請號: 201710840393.0
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN109519135A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 周仕明;肖京男;初永濤;丁士東;桑來玉;張晉凱
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B21/14
• 分類號: E21B21/14;E21B33/13;E21B43/26;E21B43/12
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 劉華聯

本發明提供了一種泡沫發生器，包括：中空管狀的本體部分，在所述本體部分一端設置有沿軸向間隔開的水泥漿入口部和氣體入口部；設于所述本體部分內的混合發泡腔，用于使來自所述水泥漿入口部和氣體入口部的水泥漿和氣體進行混合發泡；設在所述本體部分內的泡沫均化器，用于對來自所述混合發泡腔的泡沫流體進行均化；以及設置在所述本體部分另一端的用于連接固井管線的泡沫水泥漿出口部。

技術領域

本發明涉及油田泡沫流體領域，具體地涉及一種泡沫發生器。

背景技術

泡沫發生器是產生泡沫流體的關鍵設備。目前，泡沫發生器主要分為兩類，一類是滅火用的泡沫發生器，一類是泡沫混凝土用的泡沫發生器。由于國內外對氣液兩相泡沫研究較多，因此開發的氣液兩相泡沫發生器的類型也很多，如渦輪式、螺旋式、孔隙式、網式、同心管式等。隨著技術的不斷升級，早期的發泡機型已發展為以高壓充氣為主體的現代化機型，泡沫發生器的應用越來越廣泛。

但是，目前泡沫發生器在應用過程中仍然存在一些問題。例如，泡沫水泥漿中含有固體顆粒，相比于氣液兩相起泡較難，流動阻力較大，且泡沫難以保證均勻。此外，一般的泡沫發生器結構復雜，安裝、拆卸困難，氣體排量控制不精確，不能夠滿足高壓固井的需求。

CN 888200138.8公開了一種用于泡沫鉆井、泡沫洗井或者泡沫固井的泡沫發生裝置。該裝置通過配氣盤與水泥漿進行混合產生泡沫。雖然其結構簡單，并且能夠滿足泡沫鉆井、洗井、固井的要求。但是，在現場應用時水泥漿很容易進入氣體管路，造成拆卸、清洗的不便。

CN 201420647404.5提出了一種在固井泵車的柱塞泵和井口的高壓管匯之間增加氣液混合的壓力式固定泡沫水泥發生裝置。該裝置結構復雜，并且只能進行一次混合，無法保證泡沫的均勻度。同樣，也無法阻止高壓水泥漿進入氣體管線。

發明內容

針對至少一些如上所述的技術問題，本發明旨在提供一種泡沫發生器。這種高壓泡沫發生器利用氣體、漿體雙噴射作用進行發泡，配合均化器，發泡效果更強。并且該裝置安裝、拆卸便捷，可防止水泥漿進入氣體管路。同時，現場噴嘴等組件更換便捷，氣體排量控制簡單，滿足高壓泡沫固井需求。

為此，根據本發明，提供了一種泡沫發生器，包括：中空管狀的本體部分，在所述本體部分一端設置有沿軸向間隔開的水泥漿入口部和氣體入口部；設于所述本體部分內的混合發泡腔，用于使來自所述水泥漿入口部和氣體入口部的水泥漿和氣體進行混合發泡；設在所述本體部分內的泡沫均化器，用于對來自所述混合發泡腔的泡沫流體進行均化；以及設置在所述本體部分另一端的用于連接固井管線的泡沫水泥漿出口部。

根據一個優選的實施例，所述水泥漿入口部和氣體入口部相互平行地沿徑向延伸，且位于所述本體部分的同側，并且所述氣體入口部相對于所述水泥漿入口部處于軸向外側。

根據一個優選的實施例，所述本體部分包括與所述氣體入口部相連通的第一腔體，以及用于安裝所述泡沫均化器的且與所述泡沫水泥漿出口部相連通的第二腔體，其中所述混合發泡腔處于所述第一腔體和第二腔體之間并與它們均連通。

根據一個優選的實施例，在所述第一腔體中設有控制氣體進入量的氣體開關，當注氣時所述氣體開關打開使氣體進入所述混合發泡腔，停止注氣時，所述氣體開關閉合防止所述混合腔中的水泥漿倒流。

根據一個優選的實施例，所述氣體開關包括氣體單向閥，所述氣體開關通過所述氣體單向閥控制其開啟與閉合。

根據一個優選的實施例，在所述氣體單向閥的出口端安裝有氣體噴嘴，所述氣體噴嘴包括第一圓柱體部分和直徑小于第一圓柱體部分的第二圓柱體部分，且在所述第二圓柱體的中的噴嘴部分設置成收縮式或者文丘里噴嘴結構。

根據一個優選的實施例，所述水泥漿入口部設有漿體噴嘴，用于將水泥漿噴射到所述混合發泡腔。