CN109025922B - 一种水气分散体系驱油系统及方法 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例公开了一种水气分散体系驱油系统及方法，所述系统包括微气泡生成装置、气源、超声波振荡控制器、保护筒、支架；所述保护筒顶端开设有第一开口，用于供内部装置进入及提出，所述第一开口通过端盖进行密封；所述保护筒侧壁开设有与注水管线连通的第二开口，用于流体的进入以及流出；所述微气泡生成装置通过支架固定在所述保护筒内；所述气源通过气体管线与所述微气泡生成装置连接，用于向所述微气泡生成装置输送气体；所述超声波振荡控制器通过信号线与所述微气泡生成装置连接，用于控制所述微气泡生成装置生成微气泡。利用本说明书各个实施例，可以有效利用水气分散体系进行驱油，提高原油采出程度。

Description

一种水气分散体系驱油系统及方法

技术领域

本发明涉及石油天然气勘探开发技术领域，特别地，涉及一种水气分散体系驱油系统及方法。

背景技术

在石油开发领域，将微米级气泡分散在水相中所形成的整体，称为水气分散体系。在驱油时，微小气泡可以进入注入水难以进入的孔隙内，从而提高波及效率，提高采出程度。微米级气泡在较大孔隙内易于膨胀，对大孔道进行封堵，使液体转向起到调剖作用，水气分散体系驱油是注水开发后期继续提高采收率的有效接替方式。目前，本技术领域亟需一种可以有效利用水气分散体系进行驱油的装置，以提高原油采出程度。

发明内容

本说明书实施例的目的是提供一种水气分散体系驱油系统及方法，可以有效利用水气分散体系进行驱油，提高原油采出程度。

本说明书提供一种水气分散体系驱油系统及方法是包括如下方式实现的：

一种水气分散体系驱油系统，所述系统包括微气泡生成装置、气源、超声波振荡控制器、保护筒、支架；

所述保护筒顶端开设有第一开口，用于供内部装置进入及提出，所述第一开口通过端盖进行密封；

所述保护筒侧壁开设有与注水管线连通的第二开口，用于流体的进入以及流出；

所述微气泡生成装置通过支架固定在所述保护筒内；

所述气源通过气体管线与所述微气泡生成装置连接，用于向所述微气泡生成装置输送气体；

所述超声波振荡控制器通过信号线与所述微气泡生成装置连接，用于控制所述微气泡生成装置生成微气泡。

本说明书提供的所述系统的另一个实施例中，所述气体管线上设置有总单向阀，用于防止气体管线内的气体反向流通。

本说明书提供的所述系统的另一个实施例中，所述气体管线与微气泡生成装置连接的位置设置有单振子单向阀。

本说明书提供的所述系统的另一个实施例中，所述系统还包括监测探头，所述监测探头通过支架固定在所述微气泡生成装置的正上方，用于监测气体流动状况。

本说明书提供的所述系统的另一个实施例中，所述支架为中空结构，所述支架整体密封，且与微气泡生成装置及端盖密封连接，所述信号线从支架内部通过。

本说明书提供的所述系统的另一个实施例中，所述超声波振荡控制器包括带宽调节模块。

本说明书提供的所述系统的另一个实施例中，所述超声波振荡控制器包括电流监测及显示模块，用于监测控制电路的电流。

本说明书提供的所述系统的另一个实施例中，所述微气泡生成装置包括喇叭形传导体，所述喇叭形传导体包括上部喇叭形本体及下部圆筒状本体；

所述喇叭形本体设有上部开口的空腔，所述空腔的上端固定连接有微孔振动薄片，所述微孔振动薄片的微孔阵与空腔的上部开口相对应，所述空腔侧壁还设置有供外界气体进入空腔内的通孔；

所述圆筒状本体上设置有换能环及电极片，所述圆筒状本体的外侧进行绝缘密封，所述电极片的连接导线通过钢管引出，与外部超声波振荡控制器连接。

本说明书提供的所述系统的另一个实施例中，所述空腔内还设置有封堵盖片，所述封堵盖片的大小大于等于空腔的上部开口。

本说明书提供的所述系统的另一个实施例中，所述封堵盖片的一端与空腔的内壁之间通过铰接件连接。

本说明书提供的所述系统的另一个实施例中，所述空腔靠近上部开口的两侧内壁上还设置有密封圈，用于增加封堵盖片对上部开口的密封性。

本说明书提供的所述系统的另一个实施例中，所述喇叭形本体为一体成型的结构。

本说明书提供的所述系统的另一个实施例中，所述喇叭形本体包括上端盖，所述上端盖为中空环状结构，所述微孔振动薄片固定连接在所述上端盖的上端。

本说明书提供的所述系统的另一个实施例中，所述换能环的厚度范围包括3～8mm。

本说明书提供的所述系统的另一个实施例中，所述喇叭形本体内还设置有与空腔上的通孔连通的管线，用于输送外部气体进入空腔。

本说明书提供的所述系统的另一个实施例中，所述管线对称设置于喇叭形本体的两侧。

本说明书提供的所述系统的另一个实施例中，所述保护筒位于地面上，所述保护筒侧壁上的第二开口包括进水口及出水口，所述进水口及出水口分别与注水管连接。

本说明书提供的所述系统的另一个实施例中，所述保护筒连接在油管底部，通过油管固定于注水井中。

另一方面，本说明书实施例还提供基于上述任意一个实施例所述系统进行驱油的方法，所述方法包括：

开启注水管线上的注水阀门进行注水，水流通过保护筒侧壁的第二开口进入保护筒内；

开启气源，气体通过气体管线进入位于保护筒内的微气泡生成装置中；

开启超声波振荡控制器，所述超声波振荡控制器通过信号线控制所述微气泡生成装置生成微气泡，获得水气分散体系；

水气分散体系随水流从第二开口流出，并通过主水管线进入油层。

本说明书一个或多个实施例提供的一种水气分散体系驱油系统及方法，所述系统可以包括保护筒、支架、微气泡生成装置、气源、超声波振荡控制器。可以将所述保护筒接入现有注水驱油系统中，注水系统中的水可以从所述保护筒内流过，位于保护筒内的微气泡生成装置生成的微气泡分散在水中形成水气分散体系。然后，水气分散体系随着水流通过现有水驱油系统输送至相应地层，进行原油开发。从而利用本说明书的系统，可以有效实现利用水气分散体系进行驱油，提高原油采出程度。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本说明书提供的一种水驱油系统的结构示意图；

图2为本说明书提供的一种水气分散体系驱油系统的结构示意图；

图3为本说明书提供的一种微气泡生成装置的结构示意图；

图4为本说明书提供的另一种微气泡生成装置的结构示意图；

图5为本说明书提供的另一种微气泡生成装置的俯视图；

图6为本说明书提供的另一种微气泡生成装置的结构示意图；

图7为本说明书提供的另一种微气泡生成装置的局部放大图；

图8为本说明书提供的另一种水气分散体系驱油系统的结构示意图；

图9为本说明书提供的另一种水气分散体系驱油系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书实施例方案保护的范围。

本说明书实施例提供了一种水气分散体系驱油系统，可以通过在现有水驱油系统中增加生成微气泡的装置，以获得水气分散体系，进而利用水气分散体系进行驱油，以提高波及效率，提高采出程度。图1表示现有水驱油系统的结构示意图。

相应的，本说明书实施例的水气分散体系驱油系统可以包括微气泡生成装置、气源、超声波振荡控制器、保护筒、支架。所述保护筒顶端开设有第一开口，用于供内部装置进入及提出，所述第一开口可以通过端盖进行密封。所述保护筒侧壁开设有与注水管线连通的第二开口，用于流体的进入以及流出。所述微气泡生成装置可以通过支架固定在所述保护筒内，所述气源通过气体管线与所述微气泡生成装置连接，可以用于向所述微气泡生成装置输送气体。所述超声波振荡控制器可以通过信号线与所述微气泡生成装置连接，用于控制所述微气泡生成装置生成微气泡。

具体实施时，所述保护筒可以接入现有注水驱油系统中，注水系统中的水可以通过所述保护筒侧壁开设的第二开口进入保护筒，微气泡生成装置生成的微气泡分散在水中形成水气分散体系。然后，水气分散体系再随着水流从第二开口流出，并通过现有水驱油系统输送至相应地层，进行原油开发。

图2是本说明书一个或者多个实施例提供的所述一种水气分散体系驱油系统的结构示意图。如图2所示，本说明书提供的水气分散体系驱油系统的一个实施例中，所述系统可以包括微气泡生成装置1、气源2、超声波振荡控制器3、保护筒4、支架5。所述保护筒4顶端开设有第一开口401，用于供内部装置进入及提出，所述第一开口401可以通过端盖6进行密封。一些实施方式中，所述端盖6可以与保护筒4进行丝扣连接，便于装置取出及放入的同时，保证保护筒4的密封性。

所述微气泡生成装置1可以通过支架5固定在所述保护筒4内。所述超声波振荡控制器3可以通过信号线7与所述微气泡生成装置1连接，以控制所述微气泡生成装置1生成微气泡。一些实施方式中，所述信号线7可以包括保护筒外的部分及保护筒内的部分，两部分在端盖6处可以通过转换接头连接，以保证端盖处保护筒4的密封性。

本说明书的一个实施例中，可以在所述信号线7外侧固定耐压管，将信号线7进行密封，防止与外界流体进行接触，保证信号传输的稳定性及安全性。优选的，可以将所述支架5设置为中空结构，信号线7从支架5的内部通过，所述支架5整体密封，与微气泡生成装置1及端盖6密封连接。利用该结构，可以在保证信号传输的稳定性及安全性的同时，进一步减少装置的复杂性。

所述气源2通过气体管线8与所述微气泡生成装置1连接，用于向所述微气泡生成装置1提供预设压力的气体。一些实施方式中，所述气体管线8也可以包括保护筒内部分及保护筒外部分，在端盖6处通过转换接口进行连接，以保证端盖处保护筒4的密封性。

所述保护筒4侧壁开设有与注水管线连通的第二开口402，用于流体的进入以及流出。

具体实施时，所述保护筒4可以采取多种方式接入现有水驱油系统中，现有注水体系通过保护筒4侧壁的第二开口402与微气泡生成装置1进行连通。可以在将各个装置进行连接后，按现有注水流程进行平稳注水，按照预设注水量进行注水，相应的压力波动保持在正常注水状态。

注水系统中的水流通过所述第二开口402进入保护筒4中，开启气源2，将气体通过注气管线8输送至微气泡生成装置1，气体以气泡形式在水中生成。开启超声波振荡控制器3，控制微气泡生成装置1将气泡打散成微米级气泡。生成的微米级气泡分散在水中形成水气分散体系，水气分散体系随水流从保护筒侧壁的第二开口402流出，被输送至相应地层，以进行驱油。

利用上述实施例的结构，可以通过在现有注水系统中增加生成微气泡的装置，将生成的微米气泡分散到水中，获得水气分散体系。从而实现利用水气分散体系进行驱油，以提高波及效率，提高采出程度。

本说明书的一个实施例中，可以在气体管线8上设置总单向阀9，所述总单向阀9可以用于防止气体管线8内的气体反向流通。具体实施时，开启气源2后，气体进入气体管线8内，在气压高于注水压力时，总单向阀9打开；否则，总单向阀9关闭。从而防止微气泡生成装置周围的水压过大，导致气体回流，有效保证装置整体的安全性。

本说明书的另一个实施例中，还可以在所述气体管线8与微气泡生成装置1连接的位置处设置单振子单向阀10，用于防止微气泡生成装置1内的气体反向流通。进一步防止气体回流，以及防止微气泡生成装置外围的水进入微气泡生成装置内，从而对微气泡生成装置进行有效保护。

本说明书的另一个实施例中，所述系统还可以包括监测探头11，所述监测探头11可以通过支架5固定在所述微气泡生成装置1的正上方，用于监测气体流动状况。所述监测探头11如可以固定在气泡生成装置1的振动面上方2cm处，可以设置其共振频率与微气泡生成装置的振动频率一致。在微气泡生成装置保持振动状态时，所述监测探头可以接收微气泡生成装置振动的声波，通过分析接收到的声波幅值变化情况，判断微气泡生成装置的振动状态；以及通过声波速度变化分析微气泡生成装置所处位置环境压力变化及产气量的状况。从而有效监测微气泡生成装置是否完好、及其位置处的气体流动状况是否正常。

本说明书的一个实施例中，所述超声波振荡控制器3可以包括带宽调节模块。如微气泡生成装置的频率可以设置在100～300KHz范围内，根据气体流量等条件对核心频率进行选择，例如200KHz，考虑流体环境杂质较多，有吸附现象对共振频率发生干扰，可以在控制器电路增加±20KHz的调节带宽。从而可以使微气泡生成装置不受环境对振动频率的干扰，提高微气泡生成装置对外界复杂环境的适应性，保证微气泡的有效生成。

本说明书的一个实施例中，所述超声波振荡控制器3还可以包括电流监测及显示模块，用于监测控制电路的电流。通常，当微气泡生成装置有效工作时，电流在0.2～0.3A范围内，其发热量正常；若高于该范围，应采取间歇供电等方式；若电流显示为0，则微气泡生成装置失效，需要检修。通过在超声波振荡控制器的控制电路增加电流监测及显示模块，可以有效监测控制电路中的电流，以实时监测及反馈发热状态，调整供电模式，并可以及时监控超声波振荡控制器的是否正常工作。

图3是本说明书一个或者多个实施例提供的微气泡生成装置的结构示意图。如图3所示，所述微气泡生成装置1可以包括喇叭形传导体101，所述喇叭形传导体101可以包括上部喇叭形本体1011及下部圆筒状本体1012。所述喇叭形本体1011设有上部开口的空腔103，所述空腔103的上端固定连接有微孔振动薄片102，所述微孔振动薄片102的微孔阵与空腔103的上部开口相对应。所述空腔103侧壁还设置有供外界气体进入空腔内的通孔104。所述圆筒状本体1012上设置有换能环107及电极片106，所述圆筒状本体1012的外侧进行绝缘密封，所述电极片106的连接导线108通过钢管109引出，与外部超声波振荡控制器3连接。

一些实施方式中，所述微气泡生成装置1可以包括喇叭形传导体101，所述喇叭形传导体101可以包括上部喇叭形本体1011及下部圆筒状本体1012。

所述喇叭形本体1011上部可以设有空腔103，并在空腔103的上端固定连接有微孔振动薄片102，所述微孔振动薄片102的中心分布有微孔阵列。所述微孔阵可以包括多个5-10μm的通气孔，用于气体的通过，生成气泡。具体实施时，所述微孔振动薄片102可以粘接或者焊接在喇叭形本体的端面上，边部与端面紧密接触，微孔振动薄片102的中心的微孔阵列与所述空腔103相对应。

通过在喇叭口进行空腔设计，在空腔上端固定连接微孔振动薄片，气体可以在压力的作用下从振动薄片底部通过，形成气泡。从而，保证了气体的密封效果及与水隔离的效果。且即使微孔振动薄片的安装位置出现些许偏差，也并不影响气体的有效通过，进一步降低了结构设计的复杂性。

本说明书的一个或者多个实施例中，所述喇叭形本体可以为一体成型的结构，所述空腔开设在喇叭形本体的上部。利用一体成型的结构，可以提高空腔的封闭性。进一步保证气体的密封效果及与水隔离的效果。

图4表示本说明书的另一个实施例中所述微气泡生成装置的结构示意图，图5表示图4所示结构的俯视图。如图4、图5所示，还可以将所述喇叭形本体设置为两段式结构，所述喇叭形本体的上端可以设置有上端盖111，所述上端盖111为中空环状结构，并可以通过螺栓112等固定在喇叭形本体的下半部分上，从而在喇叭形本体的上端形成空腔结构。采用固定可拆卸的中空上端盖形成空腔结构，可以使得装置整体的设计更为简单。相应的，所述微孔振动薄片102可以固定在上端盖的上端，微孔振动薄片102的中心的微孔阵列与所述空腔103相对应。

如图3所示，所述空腔103侧壁上还可以设置有通孔104，所述通孔104用于供外界气体进入空腔内。具体实施时，可以将外界预设压力的气体通过通孔104输送进入空腔中，空腔中的气体在压力作用下向上通过微孔振动薄片102，形成气泡。

具体实施时，所述通孔可以开设在空腔侧壁上，并外界进行连通，外界气体管线8可以通过丝扣连接等方式与所述通孔进行连接。优选的，本说明书的一个实施例中，可以在空腔下部的喇叭形本体上设置供外界气体流入空腔的管线105，所述管线105与空腔上的通孔104连通。通过在喇叭形本体上设置与通孔连通的管线，可以更加方便的设置通孔的位置。如，可以将所述通孔设置在空腔下端，从而减少进入空腔内的气体的左右气流对气泡生成的影响。然后，通孔再通过管线105与外界气体管线8连通。

所述通孔可以设置有多个，相应的，所述管线也可以设置有多个。本说明书的一个实施例中，可以在喇叭形本体的左右两侧对称设置管线，当气体经一侧管线进入空腔后，在另一侧封堵的情况下，气体沿微孔震动薄片的微孔阵流出。当流入空腔内的气体压力出现异常时，也可以打开另一侧的管线，以方便的放出气体。同时，在两侧设置管线也方便于装置的安装。

所述圆筒状本体1012上设置有电极片106、换能环107，所述电极片106可以通过连接导线108与外界超声波振荡控制器3连接。具体实施时，可以将连接导线108与信号线7进行连接，从而实现电极片106与超声波振荡控制器3的电连接。当然，具体实施时连接导线与信号线也可以为一体成型的结构。超声波振荡控制器向所述电极片施加电压，进而控制换能环振荡。一些实施方式中，所述换能环的材料可以为压电陶瓷，所述电极片可以为铜片或者铝片等导电性较好的金属材料。

具体实施时，电极片及换能环的个数可以包括一个或者多个，共同组成超声波微气泡生成装置的换能器，用于将电能转换成机械能。所述换能器的下端如可以设置有固定块，然后通过固定螺丝将电极片及换能环进行固定。当然，具体实施时，也可以采用其他的方式固定所述换能器，这里不做限定。利用上述结构设计，可以使得换能环的厚度根据实际需要进行设置，不再受所要带动的微孔振动薄片结构的限制，从而可以实现大功率超声波振动。

优选的，本说明书的一个实施例中，可以将换能环的厚度设置为3～8mm之间的任意数值，相应的振动频率可以在100-300KHz，从而可以在满足工作频率的情况下，提高装置的耐高压性。相应的配套控制电路可以满足输入电压为交流220V，输出为直流24V的要求。单个装置的工作功率可达60W以上，且可实现多个装置并联工作，从而大大提高了装置的产气量。

所述圆筒状本体1012的外侧可以进行绝缘密封，密封后，电极的连接导线108可以通过刚管109引出。通过上述密封式结构设计，即使将装置整体浸入水中，也不会发生短路现象。一些实施方式中，如可以采用刚性的密封胶110在本体外侧进行封装，从而将换能环及电极片进行密封。通过在圆筒状本体上设置换能环结构，并利用刚性密封胶对换能环进行密封，在提高装置防水性能的同时，还可以有效保证换能环的振动效果。同时，还可以进一步增加装置整体对外界气压适应能力。如，可以使得装置整体承受的外界压差高达20MPa以上，相应的，可以提高装置的使用井深提高到2000m以上，从而大幅提高了装置整体对实际工业应用中复杂井下环境的适应性。

具体实施时，可以将装置整体浸入水中，通过外部超声波振荡控制器向电极106施加电压，从而控制换能环振荡。换能环的振荡能量沿着喇叭形传导体101传递微孔振动薄片102，带动微孔振动薄片102进行高频持续振荡。利用喇叭形结构设计，可以使振动能量集中在微孔振动薄片中心。

同时，可以将外界一定预设压力的气体通过管线105输送至空腔103内，所述管线105与外部气体管线8之间可以通过丝扣连接。

微孔振动薄片102进行高频持续振荡，在微孔振动薄片102的微孔阵上下一定空间内形成压力异常区域，该区域内呈现往复式的高压、低压交替，微孔振动薄片102上、下的气液界面被破坏。

通过微孔振动薄片102的微孔阵的气泡，受微孔振动薄片102高频持续振荡所产生的往复式高、低压交替的影响，被弹性能量打散为多个小气泡，将初始30～200μm气泡破坏生成1～50μm微小气泡，从而形成微米级的气泡。

本说明书上述实施例提供的微气泡生成装置，通过将换能环及电极片固定在圆筒状本体上，然后，通过喇叭形结构体将换能环的振动能量传递给微孔振动薄片，从而有效带动微孔振动薄片进行高频振动。使得换能环的厚度不再受所要带动的振动片结构的限制，从而可以提高施加在换能环上的电压，提高装置工作的功率，进而大幅度提高微气泡的生成量。

同时，将圆筒状本体的外侧进行绝缘密封，从而将换能环及电极片进行密封，然后，通过钢管将电极线路引出。从而，可以提高装置整体的防水性，在将超声波微气泡生成装置整体置于水中时，也不会出现短路现象，极大保证了装置的使用安全性。

进一步的，通过在喇叭口进行空腔设计，在空腔上端固定连接微孔振动薄片，气体可以在压力的作用下从振动薄片底部通过，透过通气孔形成气泡。从而，保证了气体的密封效果及与水隔离的效果，并降低了对微孔振动薄片位置的要求精度。

图6表示本说明书的另一个实施例中所述微气泡生成装置的结构示意图。如图6所示，所述空腔内还设置有封堵盖片113，所述封堵盖片113的大小大于等于空腔103的上部开口。

在外界输送的空气压力出现突增时，气体进入空腔，气体压差产生的压力大于封堵盖片的重力，盖片向上将空腔的上开口进行密封，保护了微孔振动薄片不被大压力气体破坏。当压力平稳时(如气体与外侧水相压差小于0.3MPa)，封堵盖片在自身重力作用下打开，使气体从微孔阵流出。当遇到气体高压差波动时，封堵盖片又会被气体托起，密封上端。从而通过在空腔内设置封堵盖片，在大压差条件下，利用封堵盖片对振动薄片进行保护，同时，还可以提高微孔振动薄片失效时装置整体注气的密封性。

图7表示图6虚线圈中的结构放大图，如图7所示，本说明书的一个实施例中，所述封堵盖片113与空腔103的内壁之间可以通过铰接件114连接，可以更加准确的对空腔的上部开口进行密封。当然，具体实施时，所述封堵盖片113与空腔103的内壁之间也可以通过其他可以升降的方式进行连接。进一步的，本说明书的一个或者多个实施例中，还可以进一步在空腔靠近上部开口的两侧内壁上设置密封圈115，从而进一步提高封堵盖片对空腔上部开口的密封效果。

本说明书上述一个或者多个实施例提供的微气泡生成装置，具有较好的防水性能，在地面工业条件以及井筒条件的水相中均能安全产生微气泡。同时，还可以大幅度提高超声波微气泡生成装置的功率，从而提高产气量。且在气体压差剧烈变动时，既可以实现对振动薄片的保护，又可以保证薄片失效时整体注气的密封性能。

图8表示本说明书的一个实施例中所述的水气分散体系驱油系统的结构示意图。如图8所示，所述保护筒4位于地面上，所述保护筒4侧壁上的第二开口可以包括进水口4021及出水口4022，所述进水口4021及出水口4022分别与注水管12连接。一些实施方式中，所述保护筒4可安装在配水间内也可以安装在注水井井口附近，以便于安装和维护。

具体实施时，所述进水口及出水口与注水管线中的注水管之间如可以通过法兰连接。注水管中的水可以通过进水口进入保护筒内，所述微气泡生成装置生成的微气泡进入水中，形成水气分散体系，然后，随水流沿出水口流出。并通过现有水驱油系统进入油层中，进行驱油。

图9表示本说明书的另一个实施例中所述的水气分散体系驱油系统的结构示意图。如图9所示，所述保护筒4连接在油管13底部，通过油管13固定于注水井中。所述保护筒4可以置于注水井中，所述保护筒4与油管13底部如可以通过丝扣等方式连接。如图9所示，所述保护筒4与油管13的连接处可以设置带有外螺纹的突出结构14，与油管进行螺纹连接，通过油管将保护筒固定于注水井中。将保护筒固定在注水井内，可以针对不同的油层设置单独的保护筒及内部装置，从而针对不同的油层可以调节其相对应的气泡量，进一步提高系统整体的实用性。

具体实施时，通过注水管往注水井中的套管15与油管13的环空内注水，所述气体管线及信号线位于保护筒外侧的部分可以从油管中通过，然后，通过端盖与保护筒内侧的部分连接。所述保护筒侧壁上的第二开口402可以供水进出保护筒4，所述微气泡生成装置1生成的微气泡进入水中，形成水气分散体系。然后，随着水流进入油层中，进行驱油。

本说明书还提供一种基于上述一个或者多个实施例所述的水气分散体系驱油系统进行驱油的方法，所述方法可以包括：

开启注水管线上的注水阀门进行注水，水流通过保护筒侧壁的第二开口进入保护筒内；

开启气源，气体通过气体管线进入位于保护筒内的微气泡生成装置中；

开启超声波振荡控制器，所述超声波振荡控制器通过信号线控制所述微气泡生成装置生成微气泡，获得水气分散体系；

水气分散体系随水流从第二开口流出，并通过主水管线进入油层。

具体实施时，可以在将各个装置进行连接后，按现有注水流程进行平稳注水，按照预设注水量进行注水，相应的压力波动保持在正常注水状态。

注水系统中的水流通过所述第二开口进入保护筒中，开启气源装置，将气体通过注气管线输送至微气泡生成装置，气体以气泡形式在水中生成。开启超声波振荡控制器，控制微气泡生成装置将气泡打散成微米级气泡。生成的微米级气泡分散在水中形成水气分散体系，水气分散体系随水流从保护筒侧壁的第二开口流出，被输送至相应地层，以进行驱油。

利用本说明书上述实施例提供的系统及方法，可以通过将所述保护筒接入现有注水驱油系统中，注水系统中的水可以通过所述保护筒，位于保护筒内的微气泡生成装置生成的微气泡分散在水中形成水气分散体系。然后，水气分散体系随着水流通过现有水驱油系统输送至相应地层，进行原油开发。从而，有效实现利用水气分散体系进行驱油，提高原油采出程度。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。本申请说明书附图仅仅只是示意图，不代表各个部件的实际结构。

以上所述仅为本说明书一个或多个实施例的实施例而已，并不用于限制本本说明书一个或多个实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在权利要求范围之内。

Claims (13)

1.一种水气分散体系驱油系统，其特征在于，所述系统包括至少一个微气泡生成装置、气源、超声波振荡控制器、保护筒、支架；

所述保护筒顶端开设有第一开口，用于供内部装置进入及提出，所述第一开口通过端盖进行密封；

所述保护筒侧壁开设有与注水管线连通的第二开口，用于流体的进入以及流出；

所述保护筒位于地面上，所述保护筒侧壁上的第二开口包括进水口及出水口，所述进水口及出水口分别与注水管连接；或者，所述保护筒连接在油管底部，通过油管固定于注水井中；

所述微气泡生成装置通过支架固定在所述保护筒内；

所述气源通过气体管线与所述微气泡生成装置连接，用于向所述微气泡生成装置输送气体；

所述超声波振荡控制器通过信号线与所述微气泡生成装置连接，用于控制所述微气泡生成装置生成微气泡；

其中，所述微气泡生成装置包括喇叭形传导体，所述喇叭形传导体包括上部喇叭形本体及下部圆筒状本体；所述喇叭形本体设有上部开口的空腔，所述空腔的上端固定连接有微孔振动薄片，所述微孔振动薄片的边部与所述喇叭形本体的端面紧密接触；所述微孔振动薄片的微孔阵与空腔的上部开口相对应，所述空腔侧壁还设置有供外界气体进入空腔内的通孔；所述圆筒状本体上设置有换能环及电极片，所述圆筒状本体的外侧进行绝缘密封，所述电极片的连接导线通过钢管引出，与外部超声波振荡控制器连接；所述空腔内还设置有封堵盖片，所述封堵盖片的大小大于等于空腔的上部开口；所述封堵盖片的一端与空腔的内壁之间通过铰接件连接；所述空腔靠近上部开口的两侧内壁上还设置有密封圈。

2.根据权利要求1所述的水气分散体系驱油系统，其特征在于，所述气体管线上设置有总单向阀，用于防止气体管线内的气体反向流通。

3.根据权利要求2所述的水气分散体系驱油系统，其特征在于，所述气体管线与微气泡生成装置连接的位置设置有单振子单向阀。

4.根据权利要求1所述的水气分散体系驱油系统，其特征在于，所述系统还包括监测探头，所述监测探头通过支架固定在所述微气泡生成装置的正上方，用于监测气体流动状况。

5.根据权利要求1所述的水气分散体系驱油系统，其特征在于，所述支架为中空结构，所述支架整体密封，且与微气泡生成装置及端盖密封连接，所述信号线从支架内部通过。

6.根据权利要求1所述的水气分散体系驱油系统，其特征在于，所述超声波振荡控制器包括带宽调节模块。

7.根据权利要求1所述的水气分散体系驱油系统，其特征在于，所述超声波振荡控制器包括电流监测及显示模块，用于监测控制电路的电流。

8.根据权利要求1所述的水气分散体系驱油系统，其特征在于，所述喇叭形本体为一体成型的结构。

9.根据权利要求1所述的水气分散体系驱油系统，其特征在于，所述喇叭形本体包括上端盖，所述上端盖为中空环状结构，所述微孔振动薄片固定连接在所述上端盖的上端。

10.根据权利要求1所述的水气分散体系驱油系统，其特征在于，所述换能环的厚度范围包括3～8mm。

11.根据权利要求1所述的水气分散体系驱油系统，其特征在于，所述喇叭形本体内还设置有与空腔上的通孔连通的管线，用于输送外部气体进入空腔。

12.根据权利要求11所述的水气分散体系驱油系统，其特征在于，所述管线对称设置于喇叭形本体的两侧。

13.一种基于权利要求1-12任一项所述的水气分散体系驱油系统进行驱油的方法，其特征在于，所述方法包括：

开启注水管线上的注水阀门进行注水，水流通过保护筒侧壁的第二开口进入保护筒内；

开启气源，气体通过气体管线进入位于保护筒内的微气泡生成装置中；

开启超声波振荡控制器，所述超声波振荡控制器通过信号线控制所述微气泡生成装置生成微气泡，获得水气分散体系；

水气分散体系随水流从第二开口流出，并通过注水管线进入油层。

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