[发明专利]一种泡沫水泥浆发生器和水泥浆带压充气装置及其应用

权利要求书

1.一种泡沫水泥浆发生器，其特征在于，包括混合均泡室，所述混合均泡室的顶部设有水泥浆入口，侧面设有气体入口和泡沫水泥浆出口；所述混合均泡室内还设有均泡扰流组件，所述混合均泡室包括相互贯通的混合腔和均泡腔，水泥浆入口和气体入口设在混合腔，泡沫水泥浆出口设在均泡腔，并且所述均泡扰流组件设在均泡腔内，其中，所述气体入口设置在混合均泡室高度的三分之一到二分之一的位置处，并且与泡沫水泥浆出口设置在所述混合均泡室的同一水平轴向上，所述均泡扰流组件为螺旋组块，在所述螺旋组块上设有通孔，所述均泡腔与所述混合腔的体积比处于3-6:1之间。

2.根据权利要求1所述的泡沫水泥浆发生器，其特征在于，所述气体入口设有喷嘴，在喷嘴和混合均泡室之间设有挡流组件。

3.根据权利要求2所述的泡沫水泥浆发生器，其特征在于，所述挡流组件为单向阀。

4.一种水泥浆带压充气装置，包括：

如权利要求1-3中任一项所述的泡沫水泥浆发生器，

向所述泡沫水泥浆发生器供入气体的气源，

水泥浆配制容器，

将水泥浆从所述水泥浆配制容器供入所述泡沫水泥浆发生器的泵，以及

设于连接所述泡沫水泥浆发生器的泡沫水泥浆出口的管路上的取样器。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，连接所述泡沫水泥浆发生器的泡沫水泥浆出口的管路上还设有回压控制器；进一步地还设有压力表。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述取样器、压力表和回压控制器从管道的上游至下游依次设置。

7.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，在气源和泡沫水泥浆发生器之间的管路上设有用于监控气体的减压阀和/或流量计。

8.根据权利要求4到7中任一项所述的装置在水泥浆带压充气物理模拟试验中的应用方法，包括：

步骤A、在水泥浆配制容器中混配水泥浆，其中添加发泡剂和稳泡剂；

步骤B、启动泵，使水泥浆从所述水泥配制容器注入泡沫水泥浆发生器中；

步骤C、打开气源开关，使气体进入泡沫水泥浆发生器；

任选地，步骤D、调节回压控制器，使连接所述泡沫水泥浆发生器的出口的管路上回压至设定压力；和

步骤E、打开取样器阀门，利用取样器带压收集泡沫水泥浆。

9.根据权利要求8所述的应用方法，其特征在于，步骤C中，调节进入泡沫水泥浆发生器的气体压力在0-10MPa；和/或

步骤D中，所述设定压力为0-5MPa。