專利名稱：低密度流體發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油、天然氣鉆井、完井及采油用低密度流體的發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
隨著國內(nèi)外油田普遍進入中后期，地層壓力大幅降低，同時低滲、特低滲油層的產(chǎn)量，在油田總產(chǎn)量中所占的比例，也呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，因而在油氣田開發(fā)的各個階段，如何盡可能地減少對儲層的傷害，提高采收率，對于提高油田開發(fā)的綜合效益意義非常重大。實踐表明，在鉆井、完井及采油等油氣田開發(fā)階段，適當(dāng)降低油井井筒中的液柱壓力對保護儲層、提高鉆井機械鉆速以及后期油井的維護等均是一個非常有效的措施，欠平衡鉆井、泡沫水泥固井以及低密度流體洗井沖砂等工藝技術(shù)的涌現(xiàn)證實了這點，這些技術(shù)的出現(xiàn)不但解決了長期困擾油氣田開發(fā)的一些難題，還取得了很好的社會效益和經(jīng)濟效益，因此降低油井井筒中液柱壓力的相關(guān)技術(shù)研究受到了人們的廣泛關(guān)注。以適當(dāng)方式產(chǎn)生適合生產(chǎn)需要的低密度流體，是降低油井井筒中的液柱壓力的相關(guān)技術(shù)研究中非常重要的一個環(huán)節(jié)，但是現(xiàn)有技術(shù)存在裝置龐大、生產(chǎn)的低密度流體穩(wěn)定性差、流體密度缺乏可調(diào)性等問題，這些在一定程度上制約了降低油井井筒中的液柱壓力技術(shù)的整體發(fā)展和推廣。因此滿足現(xiàn)場實際需要、所產(chǎn)生的低密度流體性能穩(wěn)定、同時密度又可調(diào)節(jié)的低密度流體發(fā)生裝置是當(dāng)前降低油井井筒液柱壓力相關(guān)技術(shù)研究中一個非常關(guān)鍵的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為解決這一問題而設(shè)計的，它由一級配氣管、進液管、入口聯(lián)接短節(jié)、一級攪拌殼體、二級配氣管、二級攪拌殼體、噴嘴、進氣網(wǎng)管、螺旋攪拌塊、三級攪拌殼體、壓緊螺母、聯(lián)接螺桿和出口聯(lián)接短節(jié)等零件組成，一級配氣管一端封閉，另一端加工有螺紋，入口聯(lián)接短節(jié)的軸向加工有一個通孔，一級配氣管沿該通孔插入入口聯(lián)接短節(jié)內(nèi)部，并固定，進液管一端加工有內(nèi)螺紋，在入口聯(lián)接短節(jié)的端部沿切向加工有一個通孔，進液管在入口聯(lián)接短節(jié)端部的切向通孔處與入口聯(lián)接短節(jié)相聯(lián)，入口聯(lián)接短節(jié)與一級攪拌殼體聯(lián)接，一級攪拌殼體與二級攪拌殼體聯(lián)接，二級攪拌殼體內(nèi)部沿軸向裝有噴嘴，噴嘴出口處裝有進氣網(wǎng)管，在二級攪拌殼體的中部加工有一個通孔，二級配氣管一端加工有內(nèi)螺紋，二級配氣管在二級攪拌殼體中部的通孔處與二級攪拌殼體聯(lián)接在一起，二級攪拌殼體與三級攪拌殼體聯(lián)接，將多個螺旋攪拌塊套在聯(lián)接螺桿上，相鄰的螺旋攪拌塊錯角度安裝，聯(lián)接螺桿兩端固定，把套有多個螺旋攪拌塊的聯(lián)接螺桿裝入三級攪拌殼體內(nèi)部，用壓緊螺母軸向固定，三級攪拌殼體與出口聯(lián)結(jié)短節(jié)聯(lián)接，出口聯(lián)結(jié)短節(jié)的端部加工有通孔，該通孔加工有內(nèi)螺紋，液體由進液管進入一級攪拌殼體，氣體由一級配氣管進入一級攪拌殼體，在一級攪拌殼體內(nèi)氣體和液體進行初步攪拌后，經(jīng)噴嘴進入二級攪拌殼體內(nèi)部，氣體和液體在經(jīng)過噴嘴時，流體受到的強烈剪切、壓縮以及流體在高速運動中的深度紊動均有助于強化液體和氣體混合的均勻性，流體經(jīng)噴嘴高速噴出，在噴嘴出口附近形成一定負(fù)壓差，該負(fù)壓差有助于來自二級配氣管中氣體的注入，氣體由二級配氣管，經(jīng)進氣網(wǎng)管進入二級攪拌殼體內(nèi)部與來自一級攪拌殼體的氣體、液體混合物進行摻混攪拌，然后氣體和液體的混合物進入三級攪拌殼體，經(jīng)過多個螺旋攪拌塊多次的切割、摻拌和混合，形成均勻、穩(wěn)定的低密度流體由出口聯(lián)結(jié)短節(jié)處的出口排出，低密度流體的密度通過一級配氣管、二級配氣管的進氣量和進液管的進液量的比例進行調(diào)整，低密度流體的均勻性和穩(wěn)定性通過調(diào)整螺旋攪拌塊的數(shù)量、螺旋攪拌塊流道的結(jié)構(gòu)和數(shù)量來獲得，本發(fā)明的目的是提供一種現(xiàn)場適用的、所產(chǎn)生的低密度流體性能穩(wěn)定、同時密度又可調(diào)節(jié)的低密度流體發(fā)生器。
本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的，一級配氣管一端封閉，另一端加工有螺紋，入口聯(lián)接短節(jié)的軸向加工有一個通孔，一級配氣管沿該通孔插入入口聯(lián)接短節(jié)內(nèi)部，并固定，進液管一端加工有內(nèi)螺紋，在入口聯(lián)接短節(jié)的端部沿切向加工有一個通孔，進液管在入口聯(lián)接短節(jié)端部的切向通孔處與入口聯(lián)接短節(jié)相聯(lián)，入口聯(lián)接短節(jié)與一級攪拌殼體聯(lián)接，一級攪拌殼體與二級攪拌殼體聯(lián)接，二級攪拌殼體內(nèi)部沿軸向裝有噴嘴，噴嘴出口處裝有進氣網(wǎng)管，在二級攪拌殼體的中部加工有一個通孔，二級配氣管一端加工有內(nèi)螺紋，二級配氣管在二級攪拌殼體中部的通孔處與二級攪拌殼體聯(lián)接在一起，二級攪拌殼體與三級攪拌殼體聯(lián)接，將多個螺旋攪拌塊套在聯(lián)接螺桿上，相鄰的螺旋攪拌塊錯角度安裝，聯(lián)接螺桿兩端固定，把套有多個螺旋攪拌塊的聯(lián)接螺桿裝入三級攪拌殼體內(nèi)部，用壓緊螺母軸向固定，三級攪拌殼體與出口聯(lián)結(jié)短節(jié)聯(lián)接，出口聯(lián)結(jié)短節(jié)的端部加工有通孔，該通孔加工有內(nèi)螺紋。
本發(fā)明在產(chǎn)生低密度流體時，液體由進液管進入一級攪拌殼體，氣體由一級配氣管進入一級攪拌殼體，在一級攪拌殼體內(nèi)氣體和液體進行初步攪拌后，經(jīng)噴嘴進入二級攪拌殼體內(nèi)部，氣體和液體在經(jīng)過噴嘴時，流體受到的強烈剪切、壓縮以及流體在高速運動中的深度紊動均有助于強化液體和氣體混合的均勻性，流體經(jīng)噴嘴高速噴出，在噴嘴出口附近形成一定負(fù)壓差，該負(fù)壓差有助于來自二級配氣管中氣體的注入，氣體由二級配氣管，經(jīng)進氣網(wǎng)管進入二級攪拌殼體內(nèi)部與來自一級攪拌殼體的氣體、液體混合物進行摻混攪拌，然后氣體和液體的混合物進入三級攪拌殼體，經(jīng)過多個螺旋攪拌塊多次的切割、摻拌和混合，形成均勻、穩(wěn)定的低密度流體由出口聯(lián)結(jié)短節(jié)處的出口排出，低密度流體的密度通過一級配氣管、二級配氣管的進氣量和進液管的進液量的比例進行調(diào)整，低密度流體的均勻性和穩(wěn)定性通過調(diào)整螺旋攪拌塊的數(shù)量、螺旋攪拌塊流道的結(jié)構(gòu)和數(shù)量來獲得。


圖1低密度流體發(fā)生器示意圖1.一級配氣管；2.入口聯(lián)接短節(jié)；3.進液管；4.一級攪拌殼體；5.二級攪拌殼體；6.噴嘴；7.二級配氣管；8.進氣網(wǎng)管；9.螺旋攪拌塊；10.聯(lián)接螺桿；11.三級攪拌殼體；12.壓緊螺母；13.出口聯(lián)接短節(jié)
具體實施例方式現(xiàn)結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進一步的描述。
當(dāng)采用本發(fā)明產(chǎn)生低地密度流體時，一級配氣管一端封閉，另一端加工有螺紋，入口聯(lián)接短節(jié)的軸向加工有一個通孔，一級配氣管沿該通孔插入入口聯(lián)接短節(jié)內(nèi)部，并固定，進液管一端加工有內(nèi)螺紋，在入口聯(lián)接短節(jié)的端部沿切向加工有一個通孔，進液管在入口聯(lián)接短節(jié)端部的切向通孔處與入口聯(lián)接短節(jié)聯(lián)連，入口聯(lián)接短節(jié)與一級攪拌殼體聯(lián)接，一級攪拌殼體與二級攪拌殼體聯(lián)接，二級攪拌殼體內(nèi)部沿軸向裝有噴嘴，噴嘴出口處裝有進氣網(wǎng)管，在二級攪拌殼體的中部加工有一個通孔，二級配氣管一端加工有內(nèi)螺紋，二級配氣管在二級攪拌殼體中部的通孔處與二級攪拌殼體聯(lián)接在一起，二級攪拌殼體與三級攪拌殼體聯(lián)接，將多個螺旋攪拌塊套在聯(lián)接螺桿上，相鄰的螺旋攪拌塊錯角度安裝，聯(lián)接螺桿兩端固定，把套有多個螺旋攪拌塊的聯(lián)接螺桿裝入三級攪拌殼體內(nèi)部，用壓緊螺母軸向固定，三級攪拌殼體與出口聯(lián)結(jié)短節(jié)聯(lián)接，出口聯(lián)結(jié)短節(jié)的端部加工有通孔，該通孔加工有內(nèi)螺紋。
當(dāng)采用本發(fā)明產(chǎn)生低密度流體時，液體由進液管進入一級攪拌殼體，氣體由一級配氣管進入一級攪拌殼體，在一級攪拌殼體內(nèi)氣體和液體進行初步攪拌后，經(jīng)噴嘴進入二級攪拌殼體內(nèi)部，氣體和液體在經(jīng)過噴嘴時，流體受到的強烈剪切、壓縮以及流體在高速運動中的深度紊動均有助于強化液體和氣體混合的均勻性，流體經(jīng)噴嘴高速噴出，在噴嘴出口附近形成一定負(fù)壓差，該負(fù)壓差有助于來自二級配氣管中氣體的注入，氣體由二級配氣管，經(jīng)進氣網(wǎng)管進入二級攪拌殼體內(nèi)部與來自一級攪拌殼體的氣體、液體混合物進行摻混攪拌，然后氣體和液體的混合物進入三級攪拌殼體，經(jīng)過多個螺旋攪拌塊多次的切割、摻拌和混合，形成均勻、穩(wěn)定的低密度流體由出口聯(lián)結(jié)短節(jié)處的出口排出，低密度流體的密度通過一級配氣管、二級配氣管的進氣量和進液管的進液量的比例進行調(diào)整，低密度流體的均勻性和穩(wěn)定性通過調(diào)整螺旋攪拌塊的數(shù)量、螺旋攪拌塊流道的結(jié)構(gòu)和數(shù)量來獲得。
權(quán)利要求
1.低密度流體發(fā)生器其特征是一級配氣管[1]一端封閉，另一端加工有螺紋，入口聯(lián)接短節(jié)[2]的軸向加工有一個通孔，一級配氣管[1]沿該通孔插入入口聯(lián)接短節(jié)[2]內(nèi)部，并固定，進液管[3]一端加工有內(nèi)螺紋，在入口聯(lián)接短節(jié)[2]的端部沿切向加工有一個通孔，進液管[3]在入口聯(lián)接短節(jié)[2]端部的切向通孔處與入口聯(lián)接短節(jié)[2]相聯(lián)，入口聯(lián)接短節(jié)[2]與一級攪拌殼體[4]聯(lián)接，一級攪拌殼體[4]與二級攪拌殼體[5]聯(lián)接，二級攪拌殼體[5]內(nèi)部沿軸向裝有噴嘴[6]，噴嘴[6]出口處裝有進氣網(wǎng)管[8]，在二級攪拌殼體[5]的中部加工有一個通孔，二級配氣管[7]一端加工有內(nèi)螺紋，二級配氣管[7]在二級攪拌殼體[5]中部的通孔處與二級攪拌殼體[5]聯(lián)接在一起，二級攪拌殼體[5]與三級攪拌殼體[11]聯(lián)接，將多個螺旋攪拌塊[9]套在聯(lián)接螺桿[10]上，相鄰的螺旋攪拌塊[9]錯角度安裝，聯(lián)接螺桿[10]兩端固定，把套有多個螺旋攪拌塊[9]的聯(lián)接螺桿[10]裝入三級攪拌殼體[11]內(nèi)部，用壓緊螺母[12]軸向固定，三級攪拌殼體[11]與出口聯(lián)結(jié)短節(jié)[13]聯(lián)接，出口聯(lián)結(jié)短節(jié)[13]的端部加工有通孔，該通孔加工有內(nèi)螺紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低密度流體發(fā)生器，其特征是一級配氣管[1]封閉一端的管體上加工有直徑很小的通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低密度流體發(fā)生器，其特征是進氣網(wǎng)管[8]管體上加工有直徑很小的通孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低密度流體發(fā)生器，其特征是螺旋攪拌塊[9]加工有多個流道。
全文摘要
低密度流體發(fā)生器其特征是一級配氣管和進液管與入口聯(lián)接短節(jié)聯(lián)接，一級攪拌殼體與入口聯(lián)接短節(jié)和二級攪拌殼體聯(lián)接，二級攪拌殼體內(nèi)部軸向裝有噴嘴，噴嘴出口處裝有進氣網(wǎng)管，二級配氣管與二級攪拌殼體聯(lián)接，二級攪拌殼體和出口聯(lián)結(jié)短節(jié)與三級攪拌殼體聯(lián)接，將加工有流道的多個螺旋攪拌塊套在聯(lián)接螺桿上，固定在三級攪拌殼體內(nèi)部，液體和氣體分別由進液管和配氣管進入一級攪拌殼體內(nèi)，在初步攪拌后，氣體和液體的混合物，經(jīng)噴嘴進入二級攪拌殼體內(nèi)部，與由二級配氣管進入的氣體再次進行摻混攪拌，然后氣體和液體的混合物進入三級攪拌殼體，經(jīng)過螺旋攪拌塊的切割、摻混后，形成均勻、穩(wěn)定的低密度流體由出口聯(lián)結(jié)短節(jié)排出。
文檔編號E21B43/25GK1553044SQ0311229
公開日2004年12月8日 申請日期2003年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月29日
發(fā)明者倪紅堅, 韓來聚, 馬清明, 李作會 申請人:勝利石油管理局鉆井工藝研究院