一种页岩油气用高特征值泡沫压裂液形成装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种页岩油气用高特征值泡沫压裂液形成装置及其应用。所述形成装置包括泡沫压裂液与支撑剂混合器、高特征值泡沫发生器、变径混合震荡器和螺杆混合振荡器；泡沫压裂液与支撑剂混合器的入口端设有泡沫压裂液与支撑剂注入管和第一进气管，出口端连接泡沫压裂液排出管；高特征值泡沫发生器的入口端设有泡沫压裂液注入管和第二进气管，出口端连接特高特征值泡沫排出管；特高特征值泡沫排出管与泡沫压裂液排出管相连通；泡沫压裂液排出管依次与变径混合震荡器、螺杆混合振荡器和变径混合震荡器相连通。本发明专利技术泡沫压裂液形成装置可以产生超低含水的携带高特征值的泡沫压裂液，可以满足丘陵、山区和沙漠等缺水及生态环境脆弱地区的页岩气油开发的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种页岩油气用高特征值泡沫压裂液形成装置及其应用
本专利技术涉及一种页岩油气用高特征值泡沫压裂液形成装置及其应用，属于页岩油气开采
和压裂增产装备领域。
技术介绍
非常规油气资源是当前全球开发利用的热点能源，以页岩油、页岩气为代表的非常规油气藏存在储层致密、渗流阻力高和应力敏感等问题。其先天发育不足的特征决定了实施压裂改造是实现工业化开采的重要途径。水力压裂技术在世界范围内得到广泛应用，但是常规水力压裂存在耗水量大、反排不彻底、滤失量高及伤害地层的问题。泡沫压裂液因具有携砂性强、反排彻底和对地层伤害小等优点，已被用于页岩油、页岩气储层的开发。高特征值泡沫压裂技术作为泡沫压裂技术的一种，在减少或解决常规压裂存在的难题方面具有更加突出的优势。高特征值泡沫压裂液体系具备低储层伤害、高反排的特点，同时由于液相含量低，可以实现超低耗水量压裂。高特征值泡沫压裂技术的一个关键是产生致密均匀较高特征值(气体约占泡沫体积的80％～95％)的泡沫，即气体含量高，液膜较薄，泡沫致密均匀。传统的泡沫压裂液发生装置均主要是针对常规特征值(约为50％～80％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种页岩油气用高特征值泡沫压裂液形成装置，包括泡沫压裂液与支撑剂混合器、高特征值泡沫发生器、变径混合震荡器和螺杆混合振荡器；/n所述泡沫压裂液与支撑剂混合器的入口端设有泡沫压裂液与支撑剂注入管和第一进气管，出口端连接泡沫压裂液排出管；/n所述高特征值泡沫发生器的入口端设有泡沫压裂液注入管和第二进气管，出口端连接特高特征值泡沫排出管；/n所述特高特征值泡沫排出管与所述泡沫压裂液排出管相连通；/n所述泡沫压裂液排出管依次与所述变径混合震荡器、所述螺杆混合振荡器和所述变径混合震荡器相连通，所述变径混合震荡器的排出管与高特征值泡沫排出管相连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种页岩油气用高特征值泡沫压裂液形成装置，包括泡沫压裂液与支撑剂混合器、高特征值泡沫发生器、变径混合震荡器和螺杆混合振荡器；
所述泡沫压裂液与支撑剂混合器的入口端设有泡沫压裂液与支撑剂注入管和第一进气管，出口端连接泡沫压裂液排出管；
所述高特征值泡沫发生器的入口端设有泡沫压裂液注入管和第二进气管，出口端连接特高特征值泡沫排出管；
所述特高特征值泡沫排出管与所述泡沫压裂液排出管相连通；
所述泡沫压裂液排出管依次与所述变径混合震荡器、所述螺杆混合振荡器和所述变径混合震荡器相连通，所述变径混合震荡器的排出管与高特征值泡沫排出管相连通。


2.根据权利要求1所述的泡沫压裂液形成装置，其特征在于：所述泡沫压裂液与支撑剂混合器的入口端与出口端之间设有至少一组混合器；
所述混合器为并联的小螺旋管路和大螺旋管路。


3.根据权利要求2所述的泡沫压裂液形成装置，其特征在于：首端的所述混合器通过注入端五通管与所述泡沫压裂液与支撑剂混合器的入口端连通，相邻两组所述混合器之间通过混合用四通管连通，末端的所述混合器通过排出端五通管与所述泡沫压裂液排出管和所述特高特征值泡沫排出管连通；
所述注入端五通管、所述混合用四通管和所述排出端五通管的主管道和各端口的内壁均形成环形梯形凸起。


4.根据权利要求3所述的泡沫压裂液形成装置，其特征在于：所述注入端五通管与所述大螺旋管路相连的端口最大内径为4.3cm～4.45cm，所述环形梯形凸起处的内径为2.2cm～3.2cm；
所述注入端五通管与所述小螺旋管路相连的端口最大内径为2.20cm～2.60cm，环形梯形凸起处的内径为1.00cm～1.20cm；
所述注入端五通管的主管道内设有沿泡沫流动方向的分割板；
所述混合用四通管与所述大螺旋管路相连的端口最大内径为4.3cm～4.45cm，环形梯形凸起处的内径为2.2cm～3.2cm；
所述混合用四通管与所述小螺旋管路相连的端口最大内径为2.20cm～2.60cm，环形梯形凸起处的内径为1.00cm～1.20cm；
所述排出端五通管与所述大螺旋管路相连的端口最大内径为4.3cm～4.45cm，环形梯形凸起处的内径为2.2cm～3.2cm；
所述排出端五通管与所述小螺旋管路相连的端口最大内径为2.20cm～2.60cm，环形梯形凸起处的内径为1.00cm～1.20cm；
所述注入端五通管、所述混合用四通管和所述排出端五通管的内壁镶嵌耐冲击陶瓷；
所述小螺旋管路的管内径为2.20cm～2.60cm，螺距为0.6m～0.7m，共有4～7圈，螺旋横截面直径为40.00cm～45.00cm，管壁厚度为2.5cm～3.5cm；
所述大螺旋管路的内径为4.20cm～6.60cm，螺距为1.00m～1.20m，共有2～4圈，螺旋横截面直径为50.00cm～65.00cm，管壁厚度为2.5cm～3.5cm。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的泡沫压裂液形成装置，其特征在于：所述高特征值泡沫发生器的入口端和出口端之间依次连接圆台形高特征值泡沫发生管、高特征值泡沫螺旋管道和环形倒齿管；
所述圆台形高特征值泡沫发生管的内管为圆台形管，其大口端为注入端；
所述圆台形高特征值泡沫发生管的内管内沿其轴向设有若干叶片；
所述高特征值泡沫螺旋管道内等间距布置若干孔板，所述孔板上设有若干孔眼；
所述环形倒齿管的内壁形成若干环形三角形凸起，所述环形三角形凸起的上部设有丝网。


6.根据权利要求5所述的泡沫压裂液形成装置，其特征在于：同一水平面的若干所述叶片连接与一轴承上，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕其超，郑嵘，谭星晖，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11