[发明专利]泡沫发生器

说明书

 技术领域：

本发明涉及一种泡沫发生器，属石油天然气泡沫钻井产生泡沫流体的机械发生装置的技术领域。

背景技术：

泡沫发生器是泡沫钻井的重要配套设备，泡沫流体的形成质量直接影响泡沫流体的携岩、携水能力，进而影响泡沫钻井施工安全。现有泡沫发生器由于结构设计原因，气体、液体流动阻力大，能耗高，气液混合不均匀，泡沫直径不可控，不能产生大小均匀、性能稳定的泡沫流体。

01232201.6公开了同心管式泡沫发生器，内管表面分布一定数量及大小的小孔，一端为盲端，另一端与进气口相通，气体从进气口进入内管后，经内管上的小孔进入内管与外筒组成的环形空腔，与从进液口进入的泡沫液混合形成泡沫。该装置采用气体通过内管圆孔喷出到环形空腔内与泡沫液混合形成泡沫，由于环形空腔面积较大且直接与出口相通，气液还未混合均匀就已从出口排出，只能进行一级泡沫的生成，而且，很难控制泡沫直径大小，不能产生大小均匀、性能稳定的泡沫。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种用于石油天然气及煤层气钻井用，可严格控制泡沫直径大小，产生性能稳定、大小均匀的泡沫流体的泡沫发生器。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明由上接头、壳体、内管、下接头和泡沫排出管组成，上接头一端为连接法兰，在上接头上焊接有泡沫液注入管和进气管；壳体为两端带有连接法兰的管状体；上接头与壳体的连接法兰之间夹接有剪切板；内管两端为盲板，开有绕流孔；下接头一端为连接法兰，通过螺栓与壳体连接。

泡沫液注入管的前端为喷头，喷头上开有喷射孔，喷射孔的中心线与泡沫液注入管的中心线有一夹角β。

所述的壳体可以为两个或三个，并通过法兰连接。  

剪切板上开有剪切孔，剪切孔可按剪切板的圆心为中心均布在剪切板上。

所述的内管内设有隔板，将内管分为两个或三个混合室，在内管外管壁上设有挡块，隔板通过螺栓固定在挡块与两个壳体之间的法兰上；下接头与壳体的法兰连接，即可形成两级或两级以上的泡沫发生器。

本发明的有益效果是可根据需要形成两级或两级以上的泡沫发生器，使气体和泡沫液充分碰撞、混合，使泡沫直径大小均匀、致密，形成的泡沫流体性能稳定、质量好。

附图说明：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明泡沫液注入管结构示意图；

图3为本发明泡沫液注入管A向视图；

图4为本发明剪切板结构示意图；

图5为本发明剪切板B向视图。

具体实施方式：

由图1可知，本发明由上接头4、壳体5、内管7、下接头10和泡沫排出管11组成，上接头4一端为连接法兰，在上接头4上焊接有泡沫液注入管1和进气管3；壳体5为两端带有连接法兰的管状体；上接头4与壳体5的连接法兰之间夹接有剪切板6；内管7两端为盲板8，管壁开有绕流孔12；下接头10一端为连接法兰，通过螺栓与壳体5连接；壳体5可以为两个或三个，并通过法兰连接；内管7内设有隔板16，将内管7分为两个或三个混合室；在内管7外管壁上设有挡块15，隔板9通过螺栓固定在挡块15与两个壳体5之间的法兰上；下接头10与壳体5的法兰连接，即可形成两级或两级以上的泡沫发生器。

由图2和图3可知，泡沫液注入管1的前端为喷头2，喷头2上开有喷射孔13；喷射孔13的中心线与泡沫液注入管1的中心线有一夹角β。

由图4和图5可知，所述的剪切板6上开有剪切孔14，剪切孔14可按剪切板6的圆心为中心均布在剪切板6上。

泡沫液经泡沫液注入管1进入喷头2通过喷射孔13形成散射流，与进气管3流入的高压气体充分混合形成泡沫流体，然后通过剪切板6上的剪切孔14、内管7上的绕流孔12后，由下接头10的泡沫排出管11排出，由于气体和泡沫液在内管7内外流动方向不断变化，气体和泡沫液可充分碰撞、混合，使泡沫更均匀、细腻、致密，有利于形成高质量的泡沫。