CN201818256U - 环隙式泡沫钻井机械消泡器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种环隙式泡沫钻井机械消泡器。是由泡沫接收管与本体连接，本体与固定件连接，固定件与左配气座连接，左壳体经连接件与右配气座连接，右配气座固定在右壳体台阶上，后喷体通过螺栓与右壳体连接，扩散管通过法兰与后喷体连接，喉管与本体构成左拉伐尔喷管，喉管与后喷体构成右拉伐尔喷管，装置设有四个空腔，左拉伐尔喷管经第二空腔与左进气管连通，右拉伐尔喷管经第四空腔与左进气管连通构成。克服了现有技术中化学法影响泡沫基液性能和物理法消泡效率低的缺陷，由于采用了双级环隙式拉伐尔喷管设计，消泡器内部形成较广的真空区和较高的真空度，消泡效率大幅度提高。解决了大尺寸井眼，泡沫排量大，粘度高，消泡困难的问题。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种钻探机具，尤其是泡沫钻井过程中的机械消泡的装置。
背景技术：
消泡是泡沫钻井技术的重要组成部分，目前常用的消泡方法主要有物理法和化学法。物理法主要是利用温度、压力的变化或机械外力使泡沫消除，化学法则是通过化学消泡剂进行消泡。化学消泡法是一种行之有效的方法，可快速消泡，但消泡剂的加入会使泡沫基液的发泡能力和稳定性急剧下降。因此为使消泡后的泡沫基液能够回收利用，必须采用物理消泡法。国内一些油田在经过一定的研究和实践后，也提出了一些物理消泡装置或方法，如离心消泡法、热力消泡法等，但由于结构设计原因，消泡效率较低，远不能满足泡沫钻井施工实际消泡需求。尤其大尺寸井眼，为满足携岩要求，泡沫排量大，粘度高，消泡更为困难。
发明内容：
本实用新型的目的就在于克服上述现有技术中化学法影响泡沫基液性能，物理法消泡效率低的缺陷，提供一种具有较高消泡效率的环隙式泡沫钻井机械消泡器。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
环隙式泡沫钻井机械消泡器，是由泡沫接收管1通过螺栓与本体2连接，本体2通过螺栓与固定件3连接，左配气座4设有凸台，固定件3通过螺栓与左配气座4连接，左壳体6的一端设有台阶，左配气座4通过螺栓固定在台阶上，连接件7的一端通过螺栓与左壳体6连接，连接件7的另一端通过螺栓与右配气座8连接，右壳体9通过螺栓与右配气座8连接，后喷体10通过螺栓与右壳体9连接，扩散管11通过法兰与后喷体10连接，喉管5的内表面与本体2的外表面构成的环状空隙为左拉伐尔喷管18，喉管5与后喷体10之间构成的空隙为右拉伐尔喷管19，由本体2、固定件3、左配气座4和喉管5组成的环形空间为第一空腔14，第一空腔14与左拉伐尔喷管18连通，由左配气座4、喉管5和左壳体6组成的环形空间为第二空腔15，左壳体6设有与第二空腔15连通的左进气管12，第二空腔15与第一空腔14通过左配气座4所设的中间孔连通，由左壳体6、联结件7、右配气座8和喉管5组成的环形空间为第三空腔16，第三空腔16与右拉伐尔喷管19连通，由右配气座8、右壳体9和后喷体10组成的环形空间为第四空腔17，右壳体9设有与第四空腔17连通的左进气管13，第三空腔16与第四空腔17通过右配气座8所设的中间孔连通构成。
由本体2、喉管5、后喷体10和扩散管11共同构成的内圆锥面与中心线的夹角5-10°。喉管5的内表面是按维托辛斯基曲线设计的曲面，后喷体10的内表面与喉管5的内表面结构相同。左配气座4和左壳体6与喉管5静配合连接，右配气座8和右壳体9与后喷体10静配合连接。
有益效果：本实用新型克服了现有技术中化学法影响泡沫基液性能和物理法消泡效率低的缺陷，利用超音速气流喷射产生真空使泡沫膨胀破裂，同时利用高速气流与泡沫流体能量交换过程中产生的剪切力使泡沫剪切破裂。由于采用了双级环隙式拉伐尔喷管设计，消泡器内部形成较广的真空区和较高的真空度，消泡效率大幅度提高。解决了大尺寸井眼，泡沫排量大，粘度高，消泡困难的问题。
附图说明：
图1环隙式泡沫钻井机械消泡器结构图
图2为附图1中左拉伐尔喷管18的放大图
图3为附图1中右拉伐尔喷管19的放大图
1泡沫接收管，2本体，3固定件，4左配气座，5喉管，6左壳体，7连接件，8右配气座，9右壳体，10后喷体，11扩散管，12左进气管，13右进气管，14第一空腔，15第二空腔，16第三空腔，17第四空腔，18左拉伐尔喷管，19右拉伐尔喷管
具体实施方式：
下面结合附图和实施例做进一步的详细说明：
环隙式泡沫钻井机械消泡器，是由泡沫接收管1通过螺栓与本体2连接，本体2通过螺栓与固定件3连接，左配气座4设有凸台，固定件3通过螺栓与左配气座4连接，左壳体6的一端设有台阶，左配气座4通过螺栓固定在台阶上，连接件7的一端通过螺栓与左壳体6连接，连接件7的另一端通过螺栓与右配气座8连接，右配气座8固定在右壳体9台阶上，后喷体10通过螺栓与右壳体9连接，扩散管11通过法兰与后喷体10连接，后喷体10内壁与扩散管11内壁相切，连接后形成光滑的流道。由本体2、喉管5、后喷体10和扩散管11共同构成的内圆锥面与中心线的夹角5-10°。喉管5的内表面是按维托辛斯基曲线设计的曲面，后喷体10的内表面与喉管5的内表面结构相同。左配气座4和左壳体6与喉管5静配合连接，右配气座8和右壳体9与后喷体10静配合连接。喉管5的内表面与本体2的外表面构成的环状空隙为左拉伐尔喷管18，喉管5与后喷体10之间构成的空隙为右拉伐尔喷管19，由本体2、固定件3、左配气座4和喉管5组成的环形空间为第一空腔14，第一空腔14与左拉伐尔喷管18连通，由左配气座4、喉管5和左壳体6组成的环形空间为第二空腔15，左壳体6设有与第二空腔15连通的左进气管12，第二空腔15与第一空腔14通过左配气座4所设的中间孔连通，由左壳体6、连接件7、右配气座8和喉管5组成的环形空间为第三空腔16，第三空腔16与右拉伐尔喷管19连通，由右配气座8、右壳体9和后喷体10组成的环形空间为第四空腔17，右壳体9设有与第四空腔17连通的左进气管13，第三空腔16与第四空腔17通过右配气座8所设的中间孔连通构成。
实施例1
环隙式泡沫钻井机械消泡器，是由泡沫接收管1通过螺栓与本体2连接，本体2通过螺栓与固定件3连接，左配气座4设有凸台，固定件3通过螺栓与左配气座4连接，左壳体6的一端设有台阶，左配气座4通过螺栓固定在台阶上，连接件7的一端通过螺栓与左壳体6连接，连接件7的另一端通过螺栓与右配气座8连接，右配气座8固定在右壳体9台阶上，后喷体10通过螺栓与右壳体9连接，扩散管11通过法兰与后喷体10连接，后喷体10内壁与扩散管11内壁相切，连接后形成光滑的流道。由本体2、喉管5、后喷体10和扩散管11共同构成的内圆锥面与中心线的夹角5°。喉管5的内表面是按维托辛斯基曲线设计的曲面，后喷体10的内表面与喉管5的内表面结构相同。左配气座4和左壳体6与喉管5静配合连接，右配气座8和右壳体9与后喷体10静配合连接。喉管5的内表面与本体2的外表面构成的环状空隙为左拉伐尔喷管18，喉管5与后喷体10之间构成的空隙为右拉伐尔喷管19，由本体2、固定件3、左配气座4和喉管5组成的环形空间为第一空腔14，第一空腔14与左拉伐尔喷管18连通，由左配气座4、喉管5和左壳体6组成的环形空间为第二空腔15，左壳体6设有与第二空腔15连通的左进气管12，第二空腔15与第一空腔14通过左配气座4所设的中间孔连通，由左壳体6、连接件7、右配气座8和喉管5组成的环形空间为第三空腔16，第三空腔16与右拉伐尔喷管19连通，由右配气座8、右壳体9和后喷体10组成的环形空间为第四空腔17，右壳体9设有与第四空腔17连通的左进气管13，第三空腔16与第四空腔17通过右配气座8所设的中间孔连通构成。
气体分别从进气管12和进气管13进入环形空腔15和环形空腔17，经过配气座4和配气座8配气后，分别进入环形空腔14和环形空腔16，然后通过左拉伐尔喷管18和右拉伐尔喷管19以超音速的流速喷出，喷出后的气流分别沿喉管5内壁和后喷体10内壁附壁流动，在本体2、喉管5、后喷体10内部产生真空区。泡沫从泡沫进液管1进入后，在负压作用下膨胀破裂。由于附壁气流具有较高的动能，当泡沫流体经过喉管5及后喷体10时，泡沫流体与高速气流接触并发生能量交换，产生剪切力，将泡沫剪切破碎。消泡后的泡沫基液流经扩散管11时压力逐渐恢复至常压，最后由扩散管11排出。
实施例2
环隙式泡沫钻井机械消泡器，是由泡沫接收管1通过螺栓与本体2连接，本体2通过螺栓与固定件3连接，左配气座4设有凸台，固定件3通过螺栓与左配气座4连接，左壳体6的一端设有台阶，左配气座4通过螺栓固定在台阶上，连接件7的一端通过螺栓与左壳体6连接，连接件7的另一端通过螺栓与右配气座8连接，右配气座8固定在右壳体9台阶上，后喷体10通过螺栓与右壳体9连接，扩散管11通过法兰与后喷体10连接，后喷体10内壁与扩散管11内壁相切，连接后形成光滑的流道。由本体2、喉管5、后喷体10和扩散管11共同构成的内圆锥面与中心线的夹角10°。喉管5的内表面是按维托辛斯基曲线设计的曲面，后喷体10的内表面与喉管5的内表面结构相同。左配气座4和左壳体6与喉管5静配合连接，右配气座8和右壳体9与后喷体10静配合连接。喉管5的内表面与本体2的外表面构成的环状空间为左拉伐尔喷管18，喉管5与后喷体10之间构成的空间为右拉伐尔喷管19，由本体2、固定件3、左配气座4和喉管5组成的环形空间为第一空腔14，第一空腔14与左拉伐尔喷管18连通，由左配气座4、喉管5和左壳体6组成的环形空间为第二空腔15，左壳体6设有与第二空腔15连通的左进气管12，第二空腔15与第一空腔14通过左配气座4所设的中间孔连通，由左壳体6、连接件7、右配气座8和喉管5组成的环形空间为第三空腔16，第三空腔16与右拉伐尔喷管19连通，由右配气座8、右壳体9和后喷体10组成的环形空间为第四空腔17，右壳体9设有与第四空腔17连通的左进气管13，第三空腔16与第四空腔17通过右配气座8所设的中间孔连通构成。
气体分别从径向进气管12和径向进气管13进入环形空腔15和环形空腔17，经过配气座4和配气座8配气后，分别进入环形空腔14和环形空腔16，然后通过左拉伐尔喷管18和右拉伐尔喷管19以超音速的流速喷出，喷出后的气流分别沿喉管5内壁和后喷体10内壁附壁流动，在本体2、喉管5、后喷体10内部产生真空区。泡沫从泡沫进液管1进入后，在负压作用下膨胀破裂。由于附壁气流具有较高的动能，当泡沫流体经过喉管5及后喷体10时，泡沫流体与高速气流接触并发生能量交换，产生剪切力，将泡沫剪切破碎。消泡后的泡沫基液流经扩散管11时压力逐渐恢复至常压，最后由扩散管11排出。
Claims (4)
1.一种环隙式泡沫钻井机械消泡器，其特征在于，是由泡沫接收管(1)通过螺栓与本体(2)连接，本体(2)通过螺栓与固定件(3)连接，左配气座(4)设有凸台，固定件(3)通过螺栓与左配气座(4)连接，左壳体(6)的一端设有台阶，左配气座(4)通过螺栓固定在台阶上，连接件(7)的一端通过螺栓与左壳体(6)连接，连接件(7)的另一端通过螺栓与右配气座(8)连接，右配气座(8)固定在右壳体(9)台阶上，后喷体(10)通过螺栓固定在右壳体(9)下台阶上，扩散管(11)通过法兰与后喷体(10)连接，喉管(5)的内表面与本体(2)的外表面构成的环状空隙为左拉伐尔喷管(18)，喉管(5)与后喷体(10)之间构成的空隙为右拉伐尔喷管(19)，由本体(2)、固定件(3)、左配气座(4)和喉管(5)组成的环形空间为第一空腔(14)，第一空腔(14)与左拉伐尔喷管(18)连通，由左配气座(4)、喉管(5)和左壳体(6)组成的环形空间为第二空腔(15)，左壳体(6)设有与第二空腔(15)连通的左进气管(12)，第二空腔(15)与第一空腔(14)通过左配气座(4)所设的中间孔连通，由左壳体(6)、连接件(7)、右配气座(8)和喉管(5)组成的环形空间为第三空腔(16)，第三空腔(16)与右拉伐尔喷管(19)连通，由右配气座(8)、右壳体(9)和后喷体(10)组成的环形空间为第四空腔(17)，右壳体(9)设有与第四空腔(17)连通的左进气管(13)，第三空腔(16)与第四空腔(17)通过右配气座(8)所设的中间孔连通构成。
2.按照权利要求1所述的环隙式泡沫钻井机械消泡器，其特征在于，由本体(2)、喉管(5)、后喷体(10)和扩散管(11)共同构成的内圆锥面与中心线的夹角5-10°。
3.按照权利要求1所述的环隙式泡沫钻井机械消泡器，其特征在于，喉管(5)的内表面是按维托辛斯基曲线设计的曲面，后喷体(10)的内表面与喉管(5)的内表面结构相同。
4.按照权利要求1所述的环隙式泡沫钻井机械消泡器，其特征在于，左配气座(4)和左壳体(6)与喉管(5)静配合连接，右配气座(8)和右壳体(9)与后喷体(10)静配合连接。
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| CN201020578301XU CN201818256U (zh) | 2010-10-27 | 2010-10-27 | 环隙式泡沫钻井机械消泡器 |
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| CN201020578301XU CN201818256U (zh) | 2010-10-27 | 2010-10-27 | 环隙式泡沫钻井机械消泡器 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101994492A (zh) * | 2010-10-27 | 2011-03-30 | 吉林大学 | 环隙式泡沫钻井机械消泡器 |
| CN103170212A (zh) * | 2013-03-20 | 2013-06-26 | 浙江双屿实业有限公司 | 一种消泡器 |
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2010
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| CN101994492B (zh) * | 2010-10-27 | 2013-04-24 | 吉林大学 | 环隙式泡沫钻井机械消泡器 |
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Granted publication date: 20110504 Effective date of abandoning: 20130424 |
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