CN209586302U - 一种新型泡沫循环钻井液消泡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及油田现场泡沫钻井液循环利用的一种新型泡沫循环钻井液消泡装置，它主要由喷嘴、吸入室、承喷池、空腔、中心带圆孔的聚四氟乙烯台型挡板、喷头本体、消泡扩散管及壳体组成。所述高速气流经喷嘴喷出在吸入室形成负压，泡沫经泡沫进入管被吸入承喷池负压破泡，吸入管上方中心带圆孔的聚四氟乙烯台型挡板在泡沫被吸入时经过其上的变径台阶式圆孔机械破碎消泡。泡沫流量较大时在进气管通入高速压缩气体，在喷头本体以及空腔作用下气体的附壁效应显现，产生较高的真空度，使得泡沫在压差作用下破灭，因为流体间能量的交换产生的剪切力，这也有助于泡沫的联合消泡。本实用新型设备消泡原理成熟，制造经验成熟，设备现场操作简单，并且适用于多种排量泡沫的消泡。

Description

一种新型泡沫循环钻井液消泡装置

技术领域

本实用新型涉及石油开采时泡沫钻井液循环利用的一种新型泡沫循环钻井液消泡装置。

背景技术

泡沫钻井技术是气基型钻进方法的一种，它具有极大的优点，是水基、油基钻井液所不能替代的。泡沫循环钻井液对岩心岩屑影响很小几乎可以忽略，所以它极大的提高了岩心分析的准确度；它的密度低、流体静压力低，由于贾敏效应的影响可以在一定程度上防止井漏，甚至消除漏失；泡沫钻井液还可以实现负压钻井，这也极大的保护了低压油气藏等等。而泡沫钻井液返排后占地面积过大，新环保法要求钻井液不落地以及钻探公司降低泡沫钻井液成本的考量都要求泡沫钻井液循环利用，关键技术就在于如何高效，可行的消泡。物理消泡法消泡效果好，但是设备的使用、维护费用高，处理量较少；机械消泡法对泡沫基液无影响，但需要专门的设备；化学消泡法不需专门消泡设备，消泡效果还好，但会改变基液性质造成二次污染；自然消泡法消泡时间过长，占地面积还大都不可取。所以必须有一种消泡效率高，消泡原理成熟，在油田现场可以简便易行的消泡装置出现。CN201474638U公开一种缝隙式消泡器，可以处理黏度较高的泡沫但是处理量比较低。

发明内容

本实用新型目的是为了改善油田现场消泡设备昂贵、消泡效率低下、消泡能力不足所提供了一种新型泡沫循环钻井液消泡装置，此设备技术原理成熟、维护费用较低、消泡能力较高能显著提高油田现场消泡效率。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型一种新型泡沫循环钻井液消泡装置，主要由喷嘴、吸入室、中心带圆孔的聚四氟乙烯台型挡板、承喷池、空腔、喷头本体、进气管、消泡扩散管及壳体组成。所述左端喷嘴与吸入室都带有配套螺纹，连接后可保持良好的气密性。中心带圆孔的聚四氟乙烯台型挡板下部用均匀分布的三个直杆与泡沫进入管连接在一起，产生的连接空隙可以作为泡沫进入管流量较大时泡沫进入吸入室的通道，也可排出消泡时吸入室中的杂质。中心带圆孔的聚四氟乙烯台型挡板的中间孔不影响主流泡沫被吸入承喷池，挡板上的台阶式小孔会在一定程度上消泡。气动消泡的承喷池又被当做缝隙消泡的泡沫接收管起喷嘴的作用。喷头与喷头本体通过螺纹连接，喷头本体焊接在壳体上，壳体上加工有台阶，进气管通过螺纹固定在壳体台阶上。进气管、壳体、喷头本体构成右环形空腔。喷头本体内壁设计成圆锥形，消泡扩散管焊接在喷头本体上，扩散角与喷头本体内壁锥角一致，形成5-15°的光滑流道。

本实用新型消泡装置优点：装置技术原理成熟有较深厚的制造经验，使用时方便易操作，消泡效果程度可控，对钻井液基液不产生影响。

附图说明

图1是本实用新型一种新型泡沫循环钻井液消泡装置结构示意图。

图2是泡沫进入管的局部图。

图3是中心带圆孔的聚四氟乙烯台型挡板的三视图。

图4是图3中标明的A-A剖面图。

图中：1.喷嘴，2.吸入室，3.中心带圆孔的聚四氟乙烯台型挡板，4.承喷池，5.右环形空腔， 6.消泡扩散管，7.泡沫进入管，8.喷头本体，9.进气管，10.壳体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型是一种新型泡沫循环钻井液消泡装置，主要由喷嘴1、泡沫进入管7、进气管9、喷头本体8、消泡扩散管6、中心带圆孔的聚四氟乙烯台型挡板3、壳体10组成。所述喷嘴1处射出的高速流动气体在吸入室2产生负压，达到一定的真空度，泡沫被吸入承喷池4附近，因为泡沫内外压差的存在而使泡沫膨胀最终破裂。泡沫在通过泡沫进入管7时，主流泡沫可以经中心带圆孔的聚四氟乙烯台型板3的中心孔直接进入吸入室2，部分泡沫经过中心带圆孔的聚四氟乙烯台型挡板3上交错分布的变径台阶式圆孔机械撞击破碎消泡，提高了消泡效率，中心带圆孔的聚四氟乙烯台型挡板3可以防止因为冲击而再次产生泡沫。压缩空气通过进气管9进入，利用科安德效应即高速射流产生负压，利用气体的附壁效应产生更高的真空度，使泡沫在此压差下膨胀破裂，同时高速气流与低速泡沫流体间能量交换会产生剪切力，使泡沫剪切破碎，所以极大的提高了消泡效率。

此装置适用于大尺寸井眼，泡沫排量较大的井，在排量较小的井也可以使用，当泡沫排量较小的时候，可以选择性的不给进气管9通高速压缩气体，使得泡沫只利用中心带圆孔的聚四氟乙烯台型挡板3和装置的左半部分气动消泡来消泡，这样在满足消泡的同时也不会造成资源的浪费，极大的提高了资源利用率，也是满足现在多种泡沫排量破泡的要求。

Claims (4)

1.一种新型泡沫循环钻井液消泡装置，主要由喷嘴(1)、泡沫进入管(7)、进气管(9)、喷头本体(8)、消泡扩散管(6)、中心带圆孔的聚四氟乙烯台型挡板(3)、承喷池(4)及壳体(10)组成，其特征在于：所述喷嘴(1)和吸入室(2)是带有配套螺纹，中心带圆孔的聚四氟乙烯台型挡板(3)的下边缘和泡沫进入管(7)是由3个均匀分布的直杆连接，承喷池(4)作为装置右半部分的泡沫进入口焊接在喷头本体(8)上，喷头本体(8)内壁设计成光滑圆锥形，消泡扩散管(6)焊接其上，扩散角与喷头本体(8)锥角一致，联结成光滑流道。

2.根据权利要求1所述的一种新型泡沫循环钻井液消泡装置，其特征在于：中心带圆孔的聚四氟乙烯台型挡板(3)的下边缘和泡沫进入管(7)是由3个均匀分布的直杆连接，连接空隙可以排出消泡时吸入室(2)中杂物，也可在泡沫进入管(7)流量较大时作为泡沫进入吸入室(2)的通道。

3.根据权利要求1所述的一种新型泡沫循环钻井液消泡装置，其特征在于：中心带圆孔的聚四氟乙烯台型挡板(3)壁上有交错分布的变径台阶型圆孔，提高了消泡效率。

4.根据权利要求1所述的一种新型泡沫循环钻井液消泡装置，其特征在于：喷头本体(8)内壁与轴线夹角在5-15°之间。