CN214974943U - 一种用于油气田增产专用高压雾化发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及雾化装置技术领域，具体为一种用于油气田增产专用高压雾化发生装置，包括药罐总成、齿轮泵、计量泵、雾化发生器和管线，齿轮泵通过药罐进液管与药罐总成连接，药罐总成与雾化发生器之间设置有计量泵并通过低压汇管管线和高压进液管线连接，高压进液管线与进液管连接，进液管与计量泵连接，进气管通过高压进气管线与高压气源连接，进气封头上有进气管，排出封头上有排出管，雾化发生器筒体内部有可旋转的搅拌块，排出管与高压雾化排出管线连接，可以在地面把化学助剂分散到高压氮气中，形成均匀稳定的雾状流体注入地层，可使化学助剂在地层中与原油等介质充分接触，扩大波及体积，使化学助剂充分发挥作用效果。

Description

一种用于油气田增产专用高压雾化发生装置

本申请是申请号为202020632334.1一种雾化发生器及用于油气田增产专用高压雾化发生装置的分案申请

技术领域

本实用新型涉及雾化装置技术领域，具体为一种用于油气田增产专用高压雾化发生装置。

背景技术

目前，油气田注氮气(气体)增产在国内外碳酸盐岩油藏、稠油油藏等有较多的应用，并取得了一定的效果。

注氮气增产施工中为解决油层堵塞、稠油粘度大、增加洗油能力等问题，往往需要配合使用具有解堵、降粘、洗油等功能的化学助剂。

化学助剂一般采用前置式一次性注入地层或与氮气分段塞注入地层，在地层条件下，由于不同流体(原油、化学助剂、水、气体)在地层流通通道(裂缝/孔隙)内的段塞作用，使它们很难均匀混合，从而使绝大部分化学助剂很难发挥作用，降低了化学助剂的作用效果。

现有专利CN206980494U公开了一种用于油气井高压作业的泡沫发生器，包括进气管、第一旋塞阀、单向阀、螺旋桨、螺旋搅拌块、加厚耐高压母管、泡沫流体排出管、第二旋塞阀、进液管、第三旋塞阀，加厚耐高压母管的一端连接进气管，进气管内安装第一旋塞阀和单向阀，在进气管的旁边设有进液管，在进液管上安设有第二旋塞阀；加厚耐高压母管的另一端设有泡沫流体排出管，泡沫流体排出管的左端与加厚耐高压母管连通，泡沫流体排出管的下侧设有出口与进液管之间设有液体导流管；加厚耐高压母管内腔安装螺旋桨和螺旋搅拌块，通过螺旋桨对进气管进入的氮气进行切割，通过螺旋搅拌块形成均匀的泡沫，这种泡沫发生器可以将氮气和化学助剂形成泡沫用于油气田增产，但是不能将化学助剂雾化。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述存在的问题，提供一种用于油气田增产专用高压雾化发生装置，可以在地面把化学助剂分散到高压氮气中，形成均匀稳定的雾状流体注入地层，可使化学助剂在地层中与原油等介质充分接触，扩大波及体积，使化学助剂充分发挥作用效果，减少整体化学助剂用量，从而降低成本提高油气采收率，本实用新型针对现有化学药剂注射存在缺陷，提供一种利用雾化装置将药剂雾化，降低药剂使用量并提高药剂增产效果。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于油气田增产专用高压雾化发生装置，包括型钢组成的上框架和下框架，所述的下框架上设置有药罐总成、齿轮泵、计量泵、雾化发生器和管线，所述的管线包括低压汇管管线、高压进液管线、高压进气管线和高压雾化排出管线，所述的齿轮泵通过药罐进液管与药罐总成连接，所述药罐总成与雾化发生器之间设置有计量泵并通过低压汇管管线和高压进液管线连接，高压进液管线与进液管连接，所述的雾化发生器包括进液管、进气管和排出管，所述的进液管与计量泵连接，所述的进气管通过高压进气管线与外部的高压气源连接，所述的雾化发生器还包括雾化发生器筒体、进气封头、排出封头、配气管和搅拌块，所述的雾化发生器筒体的两端分别安装有进气封头和排出封头，所述的进气封头上设置有进气管，所述的排出封头上设置有排出管，所述的雾化发生器筒体内部设置有可旋转的搅拌块，设有进气封头的雾化发生器筒体的一端设置有进液管，所述的排出管与高压雾化排出管线连接，所述的进液管包括两个，两个所述的进液管分别设置在雾化发生器筒体前端的两侧，所述的进液管的雾化发生器筒体内的端部设置有喷头，所述的搅拌块包括一组或一组以上，一组所述的搅拌块为两个螺旋搅拌块，包括左搅拌块和右搅拌块，所述的左搅拌块和右搅拌块对称设置并与雾化发生器筒体内腔边缘间隙配合，位于最右端的右搅拌块通过支撑块设置在雾化发生器筒体内的最右端，所述的右搅拌块的右端设置有安装凸块，所述的安装凸块与支撑块配合。

进一步的，所述的计量泵为双头计量泵，该双头计量泵的两个进水阀分别与低压汇管管线的第一低压进液管和第二低压进液管连接，所述双头计量泵的两个出水阀与高压进液管线连接，所述的高压进液管线与雾化发生器的进液管连接。

进一步的，所述的雾化发生器筒体的外缘通过支撑装置设置在下框架的上方，所述的支撑装置包括弧形支撑板、支撑板一和支撑板二，所述的弧形支撑板与雾化发生器筒体外缘配合，所述的弧形支撑板设置在支撑板一上，所述的支撑板一和支撑板二通过螺栓设置在下框架上。

进一步的，所述高压雾化排出管线尾端的喷头采用扇形喷雾喷嘴，能将液体均匀的分布成细小的雾状。喷头采用碳化钨扇形喷雾喷头耐压100MPa,UTC喷头上嵌有一个的碳化钨喷嘴，以使之具有最强的耐磨性。该嵌体是装在不锈钢嘴体的凹槽内，以免遭损坏。UTC喷头是高冲击平面喷射型，喷射角度从5°到110°。该喷头喷射效果为均匀分布的小液滴。喷射面的边缘呈渐缩形以保证喷射时能均匀覆盖。UTC碳化钨喷头上的磨面与喷射面平行，以便能通过视觉很快的调整成直线喷射。

优选的，所述的药罐总成的罐体上设置有控制箱支架，所述的控制箱设置在控制箱支架上。

进一步的，所述的双头计量泵与雾化发生器之间的高压进液管线上设置有缓冲罐，通过缓冲罐可控制药液计量。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、可以在地面把化学助剂分散到高压氮气中，形成均匀稳定的雾状流体注入地层，可使化学助剂在地层中与原油等介质充分接触，扩大波及体积，使化学助剂充分发挥作用效果，减少整体化学助剂用量，从而降低成本提高油气采收率。

2、螺旋的搅拌块强度高、耐温性高且轻便，气体和水雾在雾化发生器筒体内混合搅拌，经过多组搅拌块的多级搅拌，气体和水雾混合均匀。

3、通过将药罐总成、齿轮泵、计量泵、雾化发生器和管线集成到上框架和下框架组成的撬体上，体积小，吊装、搬运方便。

4、本装置设有药剂计量、温度和压力检测并与控制箱连接，通过PLC控制实时监测运行数据。整套装置布局紧凑，方便维保、体积小，快移性好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型主视图，

图2为本实用新型俯视图，

图3为本实用新型雾化发生器内部结构示意图，

图4为本实用新型雾化发生器侧面结构示意图，

图5为本实用新型缓冲罐安装位置示意图，

图6为本实用新型右搅拌块结构示意图。

图中：1、控制箱支架，2、药罐总成，3、上框架，4、计量泵，5、下框架，6、高压进气管线，7、高压进液管线，8、低压汇管管线，9、高压雾化排出管线，10、齿轮泵，11、雾化发生器，12、控制箱，21、药罐进液管，22、出气管，41、第一低压进液管，42、第二低压进液管，71、第一高压进液管，72、第二高压进液管，73、缓冲罐，111、进气管，112、进气封头，113、配气管，114、堵板，115、左搅拌块，116、右搅拌块，1161、安装凸块，117、雾化发生器筒体，118、支撑块，119、排出管，120、排出封头，121、进液管，122、弧形支撑板，123、支撑板一，124、支撑板二。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1-6

实施例一

一种用于油气田增产专用高压雾化发生装置，包括型钢组成的上框架3和下框架5，所述的下框架5上设置有药罐总成2、齿轮泵10、计量泵4、雾化发生器11和管线，所述的管线包括低压汇管管线8、高压进液管线7、高压进气管线6和高压雾化排出管线9，所述的齿轮泵10通过药罐进液管22与药罐总成2连接，药罐总成2的上方设置有出气管21，所述药罐总成2与雾化发生器11之间设置有计量泵4并通过低压汇管管线8和高压进液管线7连接，包括雾化发生器筒体117、进气封头112、排出封头120、配气管113、进液管121、进气管111和搅拌块，所述的雾化发生器筒体117的两端分别安装有进气封头112和排出封头120，所述的进气管111设置在进气封头112的前端，所述的进气管111的一端与高压进气管线6连接，进气管111在进气封头112内的另一端设置有配气管113，所述的配气管113为圆周设置有若干小孔的管道，配气管113的端部设置有堵板114，所述的排出封头120上设置有排出管119，所述的雾化发生器筒体117内部设置有可旋转的搅拌块，设有进气封头112的雾化发生器筒体117的一端设置有进液管121。

所述的进液管121包括两个，两个所述的进液管121分别设置在雾化发生器筒体117前端的两侧，所述的进液管121的雾化发生器筒体117内的端部设置有喷头。

所述的搅拌块包括一组或一组以上，一组所述的搅拌块为两个螺旋搅拌块，包括左搅拌块115和右搅拌块116，所述的左搅拌块115和右搅拌块116对称设置并与雾化发生器筒体117内腔边缘间隙配合。

位于最右端的右搅拌块116通过支撑块118设置在雾化发生器筒体117内的最右端，所述的右搅拌块116的右端设置有安装凸块1161，所述的安装凸块1161与支撑块118配合。

所述的螺旋搅拌块的材质硬聚氯乙烯。

配气管113安装在雾化发生器筒体117内，有利于气体分散均匀，无湍流现象，采用不锈钢材料，免维护强度高。所述的进液管设置在雾化发生器筒体117前端的两侧，所述的进液管的雾化发生器筒体117内的端部设置有喷头，所述的进液管包括两个并分别与第一高压进液管71和第二高压进液管72连接，主要目的是为了匹配气液体积比，所配备双头计量泵排量为540L/h，100％使用时需两个进液管同时使用，60％以下排量使用时，可单独使用一个进液管。

进一步的，所述的计量泵4为双头计量泵，该双头计量泵的两个进水阀分别与低压汇管管线8的第一低压进液管41和第二低压进液管42连接，所述双头计量泵的两个出水阀与高压进液管线7连接，所述的高压进液管线7与雾化发生器11的进液管121连接。

进一步的，所述的进液管121设置在雾化发生器筒体117前端的两侧，所述的进液管121包括两个并分别与第一高压进液管71和第二高压进液管72连接。

进一步的，所述的雾化发生器筒体117的外缘通过支撑装置设置在下框架5的上方，所述的支撑装置包括弧形支撑板122、支撑板一123和支撑板二124，所述的弧形支撑板122与雾化发生器筒体117外缘配合，所述的弧形支撑板122设置在支撑板一123上，所述的支撑板一123和支撑板二124通过螺栓设置在下框架5上。

进一步的，所述高压雾化排出管线9尾端的喷头采用扇形喷雾喷嘴，能将液体均匀的分布成细小的雾状。喷头采用碳化钨扇形喷雾喷头耐压100MPa,UTC喷头上嵌有一个的碳化钨喷嘴，以使之具有最强的耐磨性。该嵌体是装在不锈钢嘴体的凹槽内，以免遭损坏。UTC喷头是高冲击平面喷射型，喷射角度从5°到110°。该喷头喷射效果为均匀分布的小液滴。喷射面的边缘呈渐缩形以保证喷射时能均匀覆盖。UTC碳化钨喷头上的磨面与喷射面平行，以便能通过视觉很快的调整成直线喷射。

优选的，所述的药罐总成2的罐体上设置有控制箱支架1，所述的控制箱12设置在控制箱支架1上。本装置还设有药剂计量、温度和压力检测并与控制箱12连接，通过PLC控制实时监测运行数据。

进一步的，所述的双头计量泵与雾化发生器11之间的高压进液管线7上设置有缓冲罐73。

工作原理：首先，外部的药液可利用齿轮泵10通过药罐进液管22进入药罐总成2的罐体内部，在罐体内部装有化学助剂时，罐体内部的药液通过低压汇管管线8与双头计量泵的两个进水阀连通，双头计量泵的出水阀共同汇集到一个高压进液管线7上，该高压进液管线7分支形成第一高压进液管71和第二高压进液管72并分别与雾化发生器11的两个对称设计的进液管121连通；同时，外部的气源通过高压进气管线6与雾化发生器11的进气管111连通，当双头计量泵的相关管线和高压进气管线的开关打开时，高压气体通过进气管111后，通过配气管113的小孔排出，并形成分散气体，化学助剂等药液通过进液管121的喷头形成喷雾，高压的分散气体和高压的喷雾通过雾化发生器筒体117的内腔，并带动螺旋搅拌块在内腔内转动，螺旋搅拌快的转动使得药液喷雾和高压分散气体混合均匀，形成雾状流体，并通过排出管119排出雾状流体，通过多级搅拌，形成的雾状流体更有助于化学助剂等药液的使用。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种用于油气田增产专用高压雾化发生装置，包括型钢组成的上框架(3)和下框架(5)，所述的下框架(5)上设置有药罐总成(2)、齿轮泵(10)、计量泵(4)、雾化发生器(11)和管线，所述的管线包括低压汇管管线(8)、高压进液管线(7)、高压进气管线(6)和高压雾化排出管线(9)，药罐总成(2)的上方设置有出气管(21)，其特征在于：所述的雾化发生器包括雾化发生器筒体(117)、进气封头(112)、排出封头(120)、配气管(113)、进液管(121)、进气管(111)和搅拌块，所述的雾化发生器筒体(117)的两端分别安装有进气封头(112)和排出封头(120)，所述的进气封头(112)上设置有进气管(111)，所述的排出封头(120)上设置有排出管(119)，所述的雾化发生器筒体(117)内部设置有可旋转的搅拌块，设有进气封头(112)的雾化发生器筒体(117)的一端设置有进液管(121)，所述的齿轮泵(10)通过药罐进液管(22)与药罐总成(2)连接，所述药罐总成(2)与雾化发生器(11)之间设置有计量泵(4)并通过低压汇管管线(8)和高压进液管线(7)连接，高压进液管线(7)与进液管(121)连接，所述的进液管(121)与计量泵(4)连接，所述的进气管(111)通过高压进气管线(6)与外部的高压气源连接，所述的排出管(119)与高压雾化排出管线(9)连接，所述高压雾化排出管线(9)尾端设置有喷头并采用扇形喷雾喷嘴，所述的进液管(121)包括两个，两个所述的进液管(121)分别设置在雾化发生器筒体(117)前端的两侧，所述的进液管(121)的雾化发生器筒体(117)内的端部设置有喷头，所述的搅拌块包括一组或一组以上，一组所述的搅拌块为两个螺旋搅拌块，包括左搅拌块(115)和右搅拌块(116)，所述的左搅拌块(115)和右搅拌块(116)对称设置并与雾化发生器筒体(117)内腔边缘间隙配合，位于最右端的右搅拌块(116)通过支撑块(118)设置在雾化发生器筒体(117)内的最右端，所述的右搅拌块(116)的右端设置有安装凸块(1161)，所述的安装凸块(1161)与支撑块(118)配合。

2.根据权利要求1所述的一种用于油气田增产专用高压雾化发生装置，其特征在于：所述的计量泵(4)为双头计量泵，该双头计量泵的两个进水阀分别与低压汇管管线(8)的第一低压进液管(41)和第二低压进液管(42)连接，所述双头计量泵的两个出水阀与高压进液管线(7)连接，所述的高压进液管线(7)与雾化发生器(11)的进液管(121)连接，所述的双头计量泵与雾化发生器(11)之间的高压进液管线(7)上设置有缓冲罐(73)。

3.根据权利要求2所述的一种用于油气田增产专用高压雾化发生装置，其特征在于：两个所述的进液管(121)分别与第一高压进液管(71)和第二高压进液管(72)连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于油气田增产专用高压雾化发生装置，其特征在于：所述的雾化发生器筒体(117)的外缘通过支撑装置设置在下框架(5)的上方，所述的支撑装置包括弧形支撑板(122)、支撑板一(123)和支撑板二(124)，所述的弧形支撑板(122)与雾化发生器筒体(117)外缘配合，所述的弧形支撑板(122)设置在支撑板一(123)上，所述的支撑板一(123)和支撑板二(124)通过螺栓设置在下框架(5)上。

5.根据权利要求4所述的一种用于油气田增产专用高压雾化发生装置，其特征在于：所述的药罐总成(2)的罐体上设置有控制箱支架(1)，所述的控制箱(12)设置在控制箱支架(1)上。

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