【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于油氣藏增產措施領域，具體涉及一種儲層復相工作液的泡沫發生裝置及使用方法。
技術介紹
1、我國非常規油氣資源豐富，具有巨大開采潛力，針對其高效開發對于保障我國油氣安全、優化能源結構具有至關重要的戰略地位。然而，非常規油氣藏地質條件復雜，普遍難形成自然油氣流，“先天發育差”的特性決定了壓裂技術是工業化開采的必要措施，“后天易傷害”的特征又對壓裂施工提出了嚴格的儲層保護要求。
2、目前，水力加砂壓裂是國內外適用最普遍的壓裂技術，即用水基壓裂液攜帶支撐劑將儲層壓開裂縫，增大油氣滲流通道以達到增產目的。但是，水力加砂壓裂在面對長慶油田低滲、低壓、水敏性中強的儲層特征時，壓裂液返排速度慢、地層傷害大，且水資源消耗巨大，對環境存在潛在污染。為此，中石油提出了適用于非常規儲層的“低耗水、高產量、無污染”的液氮泡沫壓裂技術，此技術是在常規水基壓裂液的基礎上加入起泡劑、氮氣氣體，形成泡沫流體；再加入支撐劑，構成發泡壓裂液-氮氣-支撐劑的三相復合泡沫工作液體系。該泡沫工作液體系相較水基壓裂液，具有攜砂能力強、返排速度和返排率高、用液量少、支撐性好、儲層傷害低的特點。
3、然而，在礦場使用該復相工作液體系施工過程中，發現發泡基液與支撐劑直接混合注入的工藝方式，存在發泡率不足，泡沫特征值低、泡沫形態不穩定、混相不均勻的問題。為此，亟需設計一種適用于該復相工作液注入工藝的泡沫發生裝置，以起到穩定泡沫狀態、泡沫-支撐劑均勻混合、增加泡沫特征值、增大注入量的作用。
4、中國專利文獻cn202210659245a
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種儲層復相工作液的泡沫發生裝置及使用方法，以達到氮氣-壓裂液-支撐劑三相均勻混合、維持泡沫穩定流動狀態、增加泡沫特征值的作用。
2、本專利技術的目的是通過以下技術手段實現的，一種儲層復相工作液的泡沫發生裝置，包括基液發泡管和混注管，混注管一端為支撐劑入口，另一端為復相式出口，支撐劑入口和復相式出口之間的混注管空腔為混相空腔，混注管兩側各連接有一個基液發泡管，基液發泡管入口處設置有文丘里噴嘴，文丘里噴嘴的噴嘴出口連接有氣泡切割腔，氣泡切割腔出口與混相空腔相連通，氣泡切割腔內連接有氣泡切割部，兩基液發泡管的氣泡切割腔出口相對。
3、所述氣泡切割部為螺旋心體，所述螺旋心體包括中心柱，中心柱外壁上螺旋分布有多層銅片。
4、所述螺旋心體通過支架與氣泡切割腔相連。
5、所述氣泡切割腔出口處還連接有梯形體的配氣室，配氣室伸入混相空腔內，配氣室出口與混相空腔相連通。
6、所述配氣室出口連接有破碎柵格。
7、所述支撐劑入口出口處還連接有梯形體空腔，梯形體空腔短的底邊與混相空腔相連，混相空腔另一端連接有長喉道文丘里管，長喉道文丘里管較短的底邊與復相式出口相連。
8、所述文丘里噴嘴開在基液發泡管內部。
9、所述配氣室長的底邊與氣泡切割腔相連。
10、一種儲層復相工作液的泡沫發生裝置使用方法，將支撐劑入口與支撐劑罐相連，基液發泡管通過連接法蘭與混相注入裝置相連，混注管出口的復相式出口通過連接法蘭與入井管線相連，混相注入裝置內的氮氣與泡沫壓裂液的氣液兩相流從基液發泡管的文丘里噴嘴注入，在文丘里噴嘴內產生大直徑氣泡，經螺旋心體切割成致密均勻的小氣泡，再經配氣室加速混合，破碎柵格二次生泡并切割大氣泡后產生泡沫流注入混相空腔中，支撐劑罐內的支撐劑經支撐劑入口和梯形體空腔加速注入混相空腔中，泡沫流和支撐劑在混相空腔接觸混合，形成氣液固三相復合流體，經長喉道文丘里管加快流體流速并降低液體界面張力，充分混相和再次生泡后從復相式出口注入入井管線。
11、本專利技術的有益效果在于：
12、1、通過文丘里噴嘴、螺旋心體、破碎格柵、長喉道文丘里管四重結構共同起到了生泡、穩泡的作用和目的，配氣室、梯形體空腔、混相空腔起到了氣液兩相流與支撐劑充分混合、均勻分布的作用，具有良好的生泡效果，泡沫細密均勻，可以在較低的液量下就實現穩定的泡沫流，對水資源依賴程度低。
13、2、整體裝置結構緊湊、簡單，通過法蘭與混相注入裝置相連接，通過混相注入裝置、混砂車來控制注入排量，進行變量注入工況，可按現場施工要求隨時調整注入排量，保持合適的泡沫特征值。
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1.一種儲層復相工作液的泡沫發生裝置，其特征在于：包括基液發泡管和混注管，混注管一端為支撐劑入口(5)，另一端為復相式出口(9)，支撐劑入口(5)和復相式出口(9)之間的混注管空腔為混相空腔(7)，混注管兩側各連接有一個基液發泡管，基液發泡管入口處設置有文丘里噴嘴(1)，文丘里噴嘴(1)的噴嘴出口連接有氣泡切割腔，氣泡切割腔出口與混相空腔(7)相連通，氣泡切割腔內連接有氣泡切割部，兩基液發泡管的氣泡切割腔出口相對。
2.根據權利要求1所述的一種儲層復相工作液的泡沫發生裝置，其特征在于：所述氣泡切割部為螺旋心體(2)，所述螺旋心體(2)包括中心柱，中心柱外壁上螺旋分布有多層銅片。
3.根據權利要求2所述的一種儲層復相工作液的泡沫發生裝置，其特征在于：所述螺旋心體(2)通過支架與氣泡切割腔相連。
4.根據權利要求1或2所述的一種儲層復相工作液的泡沫發生裝置，其特征在于：所述氣泡切割腔出口處還連接有梯形體的配氣室(3)，配氣室(3)伸入混相空腔(7)內，配氣室(3)出口與混相空腔(7)相連通。
5.根據權利要求4所述的一種儲層復相工作液的
6.根據權利要求1所述的一種儲層復相工作液的泡沫發生裝置，其特征在于：所述支撐劑入口(5)出口處還連接有梯形體空腔(6)，梯形體空腔(6)較短的底邊與混相空腔(7)相連，混相空腔(7)另一端連接有長喉道文丘里管(8)，長喉道文丘里管(8)短的底邊與復相式出口(9)相連。
7.根據權利要求1所述的一種儲層復相工作液的泡沫發生裝置，其特征在于：所述文丘里噴嘴(1)開在基液發泡管內部。
8.根據權利要求4所述的一種儲層復相工作液的泡沫發生裝置，其特征在于：所述配氣室(3)長的底邊與氣泡切割腔相連。
9.一種儲層復相工作液的泡沫發生裝置使用方法，其特征在于：將支撐劑入口(5)與支撐劑罐(12)相連，基液發泡管通過連接法蘭(11)與混相注入裝置(10)相連，混注管出口的復相式出口(9)通過連接法蘭(11)與入井管線(13)相連，混相注入裝置(10)內的氮氣與泡沫壓裂液的氣液兩相流從基液發泡管的文丘里噴嘴(1)注入，在文丘里噴嘴(1)內產生大直徑氣泡，經螺旋心體(2)切割成致密均勻的小氣泡，再經配氣室(3)加速混合，破碎柵格(4)二次生泡并切割大氣泡后產生泡沫流注入混相空腔(7)中，支撐劑罐(12)內的支撐劑經支撐劑入口(5)和梯形體空腔(6)加速注入混相空腔(7)中，泡沫流和支撐劑在混相空腔(7)接觸混合，形成氣液固三相復合流體，經長喉道文丘里管(8)加快流體流速并降低液體界面張力，充分混相和再次生泡后從復相式出口(9)注入入井管線(13)。
...【技術特征摘要】
1.一種儲層復相工作液的泡沫發生裝置，其特征在于：包括基液發泡管和混注管，混注管一端為支撐劑入口(5)，另一端為復相式出口(9)，支撐劑入口(5)和復相式出口(9)之間的混注管空腔為混相空腔(7)，混注管兩側各連接有一個基液發泡管，基液發泡管入口處設置有文丘里噴嘴(1)，文丘里噴嘴(1)的噴嘴出口連接有氣泡切割腔，氣泡切割腔出口與混相空腔(7)相連通，氣泡切割腔內連接有氣泡切割部，兩基液發泡管的氣泡切割腔出口相對。
2.根據權利要求1所述的一種儲層復相工作液的泡沫發生裝置，其特征在于：所述氣泡切割部為螺旋心體(2)，所述螺旋心體(2)包括中心柱，中心柱外壁上螺旋分布有多層銅片。
3.根據權利要求2所述的一種儲層復相工作液的泡沫發生裝置，其特征在于：所述螺旋心體(2)通過支架與氣泡切割腔相連。
4.根據權利要求1或2所述的一種儲層復相工作液的泡沫發生裝置，其特征在于：所述氣泡切割腔出口處還連接有梯形體的配氣室(3)，配氣室(3)伸入混相空腔(7)內，配氣室(3)出口與混相空腔(7)相連通。
5.根據權利要求4所述的一種儲層復相工作液的泡沫發生裝置，其特征在于：所述配氣室(3)出口連接有破碎柵格(4)。
6.根據權利要求1所述的一種儲層復相工作液的泡沫發生裝置，其特征在于：所述支撐劑入口(5)出口處還連接有梯...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王一偉，劉漢斌，問曉勇，王文雄，葉亮，徐曉晨，尹太恒，馬歡，張宇，劉倩，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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