專利名稱：環(huán)隙式泡沫鉆井機械消泡器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鉆探機具，尤其是泡沫鉆井過程中的機械消泡的裝置。
技術(shù)背景消泡是泡沫鉆井技術(shù)的重要組成部分，目前常用的消泡方法主要有物理法和化學 法。物理法主要是利用溫度、壓力的變化或機械外力使泡沫消除，化學法則是通過化學消泡 劑進行消泡?；瘜W消泡法是一種行之有效的方法，可快速消泡，但消泡劑的加入會使泡沫 基液的發(fā)泡能力和穩(wěn)定性急劇下降。因此為使消泡后的泡沫基液能夠回收利用，必須采用 物理消泡法。國內(nèi)一些油田在經(jīng)過一定的研究和實踐后，也提出了一些物理消泡裝置或方 法，如離心消泡法、熱力消泡法等，但由于結(jié)構(gòu)設計原因，消泡效率較低，遠不能滿足泡沫鉆 井施工實際消泡需求。尤其大尺寸井眼，為滿足攜巖要求，泡沫排量大，粘度高，消泡更為困 難。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中化學法影響泡沫基液性能，物理法 消泡效率低的缺陷，提供一種具有較高消泡效率的環(huán)隙式泡沫鉆井機械消泡器。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的環(huán)隙式泡沫鉆井機械消泡器，是由泡沫接收管1通過螺栓與本體2連接，本體2通 過螺栓與固定件3連接，左配氣座4設有凸臺，固定件3通過螺栓與左配氣座4連接，左殼 體6的一端設有臺階，左配氣座4通過螺栓固定在臺階上，連接件7的一端通過螺栓與左殼 體6連接，連接件7的另一端通過螺栓與右配氣座8連接，右殼體9通過螺栓與右配氣座8 連接，后噴體10通過螺栓與右殼體9連接，擴散管11通過法蘭與后噴體10連接，喉管5的 內(nèi)表面與本體2的外表面構(gòu)成的環(huán)狀空隙為左拉伐爾噴管18，喉管5與后噴體10之間構(gòu)成 的空隙為右拉伐爾噴管19，由本體2、固定件3、左配氣座4和喉管5組成的環(huán)形空間為第一 空腔14，第一空腔14與左拉伐爾噴管18連通，由左配氣座4、喉管5和左殼體6組成的環(huán) 形空間為第二空腔15，左殼體6設有與第二空腔15連通的左進氣管12，第二空腔15與第 一空腔14通過左配氣座4所設的中間孔連通，由左殼體6、聯(lián)結(jié)件7、右配氣座8和喉管5 組成的環(huán)形空間為第三空腔16，第三空腔16與右拉伐爾噴管19連通，由右配氣座8、右殼 體9和后噴體10組成的環(huán)形空間為第四空腔17，右殼體9設有與第四空腔17連通的左進 氣管13，第三空腔16與第四空腔17通過右配氣座8所設的中間孔連通構(gòu)成。由本體2、喉管5、后噴體10和擴散管11共同構(gòu)成的內(nèi)圓錐面與中心線的夾角 5-10°。喉管5的內(nèi)表面是按維托辛斯基曲線設計的曲面，后噴體10的內(nèi)表面與喉管5的 內(nèi)表面結(jié)構(gòu)相同。左配氣座4和左殼體6與喉管5靜配合連接，右配氣座8和右殼體9與 后噴體10靜配合連接。有益效果本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中化學法影響泡沫基液性能和物理法消泡 效率低的缺陷，利用超音速氣流噴射產(chǎn)生真空使泡沫膨脹破裂，同時利用高速氣流與泡沫
3流體能量交換過程中產(chǎn)生的剪切力使泡沫剪切破裂。由于采用了雙級環(huán)隙式拉伐爾噴管設 計，消泡器內(nèi)部形成較廣的真空區(qū)和較高的真空度，消泡效率大幅度提高。解決了大尺寸井 眼，泡沫排量大，粘度高，消泡困難的問題。

圖1環(huán)隙式泡沫鉆井機械消泡器結(jié)構(gòu)圖圖2為附圖1中左拉伐爾噴管18的放大圖圖3為附圖1中右拉伐爾噴管19的放大圖1泡沫接收管，2本體，3固定件，4左配氣座，5喉管，6左殼體，7連接件，8右配氣 座，9右殼體，10后噴體，11擴散管，12左進氣管，13右進氣管，14第一空腔，15第二空腔，16 第三空腔，17第四空腔，18左拉伐爾噴管，19右拉伐爾噴管
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例做進一步的詳細說明環(huán)隙式泡沫鉆井機械消泡器，是由泡沫接收管1通過螺栓與本體2連接，本體2通 過螺栓與固定件3連接，左配氣座4設有凸臺，固定件3通過螺栓與左配氣座4連接，左殼 體6的一端設有臺階，左配氣座4通過螺栓固定在臺階上，連接件7的一端通過螺栓與左殼 體6連接，連接件7的另一端通過螺栓與右配氣座8連接，右配氣座8固定在右殼體9臺階 上，后噴體10通過螺栓與右殼體9連接，擴散管11通過法蘭與后噴體10連接，后噴體10 內(nèi)壁與擴散管11內(nèi)壁相切，連接后形成光滑的流道。由本體2、喉管5、后噴體10和擴散管 11共同構(gòu)成的內(nèi)圓錐面與中心線的夾角5-10°。喉管5的內(nèi)表面是按維托辛斯基曲線設 計的曲面，后噴體10的內(nèi)表面與喉管5的內(nèi)表面結(jié)構(gòu)相同。左配氣座4和左殼體6與喉管 5靜配合連接，右配氣座8和右殼體9與后噴體10靜配合連接。喉管5的內(nèi)表面與本體2 的外表面構(gòu)成的環(huán)狀空隙為左拉伐爾噴管18，喉管5與后噴體10之間構(gòu)成的空隙為右拉 伐爾噴管19，由本體2、固定件3、左配氣座4和喉管5組成的環(huán)形空間為第一空腔14，第一 空腔14與左拉伐爾噴管18連通，由左配氣座4、喉管5和左殼體6組成的環(huán)形空間為第二 空腔15，左殼體6設有與第二空腔15連通的左進氣管12，第二空腔15與第一空腔14通過 左配氣座4所設的中間孔連通，由左殼體6、連接件7、右配氣座8和喉管5組成的環(huán)形空間 為第三空腔16，第三空腔16與右拉伐爾噴管19連通，由右配氣座8、右殼體9和后噴體10 組成的環(huán)形空間為第四空腔17，右殼體9設有與第四空腔17連通的左進氣管13，第三空腔 16與第四空腔17通過右配氣座8所設的中間孔連通構(gòu)成。實施例1環(huán)隙式泡沫鉆井機械消泡器，是由泡沫接收管1通過螺栓與本體2連接，本體2通 過螺栓與固定件3連接，左配氣座4設有凸臺，固定件3通過螺栓與左配氣座4連接，左殼 體6的一端設有臺階，左配氣座4通過螺栓固定在臺階上，連接件7的一端通過螺栓與左殼 體6連接，連接件7的另一端通過螺栓與右配氣座8連接，右配氣座8固定在右殼體9臺階 上，后噴體10通過螺栓與右殼體9連接，擴散管11通過法蘭與后噴體10連接，后噴體10 內(nèi)壁與擴散管11內(nèi)壁相切，連接后形成光滑的流道。由本體2、喉管5、后噴體10和擴散管 11共同構(gòu)成的內(nèi)圓錐面與中心線的夾角5°。喉管5的內(nèi)表面是按維托辛斯基曲線設計的
4曲面，后噴體10的內(nèi)表面與喉管5的內(nèi)表面結(jié)構(gòu)相同。左配氣座4和左殼體6與喉管5靜 配合連接，右配氣座8和右殼體9與后噴體10靜配合連接。喉管5的內(nèi)表面與本體2的外 表面構(gòu)成的環(huán)狀空隙為左拉伐爾噴管18，喉管5與后噴體10之間構(gòu)成的空隙為右拉伐爾 噴管19，由本體2、固定件3、左配氣座4和喉管5組成的環(huán)形空間為第一空腔14，第一空腔 14與左拉伐爾噴管18連通，由左配氣座4、喉管5和左殼體6組成的環(huán)形空間為第二空腔 15，左殼體6設有與第二空腔15連通的左進氣管12，第二空腔15與第一空腔14通過左配 氣座4所設的中間孔連通，由左殼體6、連接件7、右配氣座8和喉管5組成的環(huán)形空間為第 三空腔16，第三空腔16與右拉伐爾噴管19連通，由右配氣座8、右殼體9和后噴體10組成 的環(huán)形空間為第四空腔17，右殼體9設有與第四空腔17連通的左進氣管13，第三空腔16 與第四空腔17通過右配氣座8所設的中間孔連通構(gòu)成。氣體分別從進氣管12和進氣管13進入環(huán)形空腔15和環(huán)形空腔17，經(jīng)過配氣座4 和配氣座8配氣后，分別進入環(huán)形空腔14和環(huán)形空腔16，然后通過左拉伐爾噴管18和右拉 伐爾噴管19以超音速的流速噴出，噴出后的氣流分別沿喉管5內(nèi)壁和后噴體10內(nèi)壁附壁 流動，在本體2、喉管5、后噴體10內(nèi)部產(chǎn)生真空區(qū)。泡沫從泡沫進液管1進入后，在負壓作 用下膨脹破裂。由于附壁氣流具有較高的動能，當泡沫流體經(jīng)過喉管5及后噴體10時，泡 沫流體與高速氣流接觸并發(fā)生能量交換，產(chǎn)生剪切力，將泡沫剪切破碎。消泡后的泡沫基液 流經(jīng)擴散管11時壓力逐漸恢復至常壓，最后由擴散管11排出。實施例2環(huán)隙式泡沫鉆井機械消泡器，是由泡沫接收管1通過螺栓與本體2連接，本體2通 過螺栓與固定件3連接，左配氣座4設有凸臺，固定件3通過螺栓與左配氣座4連接，左殼 體6的一端設有臺階，左配氣座4通過螺栓固定在臺階上，連接件7的一端通過螺栓與左殼 體6連接，連接件7的另一端通過螺栓與右配氣座8連接，右配氣座8固定在右殼體9臺階 上，后噴體10通過螺栓與右殼體9連接，擴散管11通過法蘭與后噴體10連接，后噴體10 內(nèi)壁與擴散管11內(nèi)壁相切，連接后形成光滑的流道。由本體2、喉管5、后噴體10和擴散管 11共同構(gòu)成的內(nèi)圓錐面與中心線的夾角10°。喉管5的內(nèi)表面是按維托辛斯基曲線設計 的曲面，后噴體10的內(nèi)表面與喉管5的內(nèi)表面結(jié)構(gòu)相同。左配氣座4和左殼體6與喉管5 靜配合連接，右配氣座8和右殼體9與后噴體10靜配合連接。喉管5的內(nèi)表面與本體2的 外表面構(gòu)成的環(huán)狀空間為左拉伐爾噴管18，喉管5與后噴體10之間構(gòu)成的空間為右拉伐 爾噴管19，由本體2、固定件3、左配氣座4和喉管5組成的環(huán)形空間為第一空腔14，第一空 腔14與左拉伐爾噴管18連通，由左配氣座4、喉管5和左殼體6組成的環(huán)形空間為第二空 腔15，左殼體6設有與第二空腔15連通的左進氣管12，第二空腔15與第一空腔14通過左 配氣座4所設的中間孔連通，由左殼體6、連接件7、右配氣座8和喉管5組成的環(huán)形空間為 第三空腔16，第三空腔16與右拉伐爾噴管19連通，由右配氣座8、右殼體9和后噴體10組 成的環(huán)形空間為第四空腔17，右殼體9設有與第四空腔17連通的左進氣管13，第三空腔16 與第四空腔17通過右配氣座8所設的中間孔連通構(gòu)成。氣體分別從徑向進氣管12和徑向進氣管13進入環(huán)形空腔15和環(huán)形空腔17，經(jīng)過 配氣座4和配氣座8配氣后，分別進入環(huán)形空腔14和環(huán)形空腔16，然后通過左拉伐爾噴管 18和右拉伐爾噴管19以超音速的流速噴出，噴出后的氣流分別沿喉管5內(nèi)壁和后噴體10 內(nèi)壁附壁流動，在本體2、喉管5、后噴體10內(nèi)部產(chǎn)生真空區(qū)。泡沫從泡沫進液管1進入后，
5在負壓作用下膨脹破裂。由于附壁氣流具有較高的動能，當泡沫流體經(jīng)過喉管5及后噴體 10時，泡沫流體與高速氣流接觸并發(fā)生能量交換，產(chǎn)生剪切力，將泡沫剪切破碎。消泡后的 泡沫基液流經(jīng)擴散管11時壓力逐漸恢復至常壓，最后由擴散管11排出。
權(quán)利要求1.一種環(huán)隙式泡沫鉆井機械消泡器，其特征在于，是由泡沫接收管(1)通過螺栓與本 體( 連接，本體( 通過螺栓與固定件C3)連接，左配氣座(4)設有凸臺，固定件(3)通 過螺栓與左配氣座(4)連接，左殼體(6)的一端設有臺階，左配氣座(4)通過螺栓固定在臺 階上，連接件(7)的一端通過螺栓與左殼體(6)連接，連接件(7)的另一端通過螺栓與右配 氣座(8)連接，右配氣座(8)固定在右殼體(9)臺階上，后噴體(10)通過螺栓固定在右殼 體(9)下臺階上，擴散管(11)通過法蘭與后噴體(10)連接，喉管(5)的內(nèi)表面與本體(2) 的外表面構(gòu)成的環(huán)狀空隙為左拉伐爾噴管(18)，喉管(5)與后噴體(10)之間構(gòu)成的空隙為 右拉伐爾噴管(19)，由本體O)、固定件C3)、左配氣座(4)和喉管( 組成的環(huán)形空間為第 一空腔(14)，第一空腔(14)與左拉伐爾噴管(18)連通，由左配氣座、喉管(5)和左殼 體(6)組成的環(huán)形空間為第二空腔(15)，左殼體(6)設有與第二空腔(15)連通的左進氣管 (12)，第二空腔(15)與第一空腔(14)通過左配氣座⑷所設的中間孔連通，由左殼體(6)、 連接件(7)、右配氣座⑶和喉管(5)組成的環(huán)形空間為第三空腔(16)，第三空腔(16)與 右拉伐爾噴管(19)連通，由右配氣座(8)、右殼體(9)和后噴體(10)組成的環(huán)形空間為第 四空腔(17)，右殼體(9)設有與第四空腔(17)連通的左進氣管(13)，第三空腔(16)與第 四空腔(17)通過右配氣座(8)所設的中間孔連通構(gòu)成。
2.按照權(quán)利要求1所述的環(huán)隙式泡沫鉆井機械消泡器，其特征在于，由本體O)、喉管 (5)、后噴體(10)和擴散管(11)共同構(gòu)成的內(nèi)圓錐面與中心線的夾角5-10°。
3.按照權(quán)利要求1所述的環(huán)隙式泡沫鉆井機械消泡器，其特征在于，喉管( 的內(nèi)表面 是按維托辛斯基曲線設計的曲面，后噴體(10)的內(nèi)表面與喉管(5)的內(nèi)表面結(jié)構(gòu)相 同。
4.按照權(quán)利要求1所述的環(huán)隙式泡沫鉆井機械消泡器，其特征在于，左配氣座(4)和左 殼體(6)與喉管( 靜配合連接，右配氣座(8)和右殼體(9)與后噴體(10)靜配合連接。
專利摘要本實用新型涉及一種環(huán)隙式泡沫鉆井機械消泡器。是由泡沫接收管與本體連接，本體與固定件連接，固定件與左配氣座連接，左殼體經(jīng)連接件與右配氣座連接，右配氣座固定在右殼體臺階上，后噴體通過螺栓與右殼體連接，擴散管通過法蘭與后噴體連接，喉管與本體構(gòu)成左拉伐爾噴管，喉管與后噴體構(gòu)成右拉伐爾噴管，裝置設有四個空腔，左拉伐爾噴管經(jīng)第二空腔與左進氣管連通，右拉伐爾噴管經(jīng)第四空腔與左進氣管連通構(gòu)成。克服了現(xiàn)有技術(shù)中化學法影響泡沫基液性能和物理法消泡效率低的缺陷，由于采用了雙級環(huán)隙式拉伐爾噴管設計，消泡器內(nèi)部形成較廣的真空區(qū)和較高的真空度，消泡效率大幅度提高。解決了大尺寸井眼，泡沫排量大，粘度高，消泡困難的問題。
文檔編號B01D19/02GK201818256SQ20102057830
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者孫友宏, 曹品魯, 鄭治川, 陳寶義 申請人:吉林大學