一种多级加速旋流空化装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种多级加速旋流空化装置，包括一级收缩管、加速管、混流板、旋流加速段、二级收缩管、喷嘴管、自振空化腔、导流体，所述一级收缩管位于加速管上方，与加速管采用螺纹连接；所述混流板安装在加速管内最上端，混流板上开有倾斜的通孔；所述旋流加速段位于混流板下方；所述二级收缩管位于旋流加速段下方，二级收缩管各段直径均小于一级收缩管的直径；所述喷嘴管位于加速管下方，喷嘴管上设置有汇冲喷嘴；所述导流体安装在喷嘴管底端，导流体沿周向方向开有与汇冲喷嘴配合的通孔。本发明专利技术结构简单，效率高，流体相互冲击增加空泡数量，经旋流加速段产生气液分离，再次促进空化泡的生成，汇冲喷嘴产生不同空化强度，更利于油气井解堵。解堵。解堵。

【技术实现步骤摘要】
一种多级加速旋流空化装置


[0001]本专利技术属于水力空化
，具体涉及一种多级加速旋流空化装置，特别适用于油气井解堵。

技术介绍

[0002]水力空化是指液体与固体作相对高速运动时，当液体经过截面变小的区域时，液体的速度增加，液体内局部压力降低，当压力降低到液体的饱和蒸气压时，出现空泡不断形成、发展和溃灭的过程。空泡的溃灭会伴随着产生巨大的能量，因此空化被认为是“祸害”的同时，也被发现其中隐藏的“潜力”，从发现空化现象到如今这一百多年的时间里，人们都在不断地寻找高效利用这种能量的方法。
[0003]在长时间的油田开采工作中，会出现许多杂质累积，钻井液和一些盐类物质沉积，从而导致通道堵塞，油水井产量降低。物理法采油技术因其对油层和环境无污染，从而得到了广泛应用，其中空化储层改造已经成为油井解堵、增产的重要技术。空化储层改造利用了空化产生的瞬态高温高压，在地层岩石孔隙中产生微裂纹，提高岩石的渗透率，从而提高产量。目前，水力空化效应已经应用于各个领域，空化装置的结构样式繁多。然而，如何利用简单的结构来产生高效的空化效应，增强空化产生的能量以及增加空化气泡数量，仍然是该领域需要解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要针对现有技术的不足，提供了一种结构简单、能耗低、效率高、增加空泡数量以及空化效率的多级加速旋流空化装置。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种多级加速旋流空化装置，包括一级收缩管、加速管、混流板、旋流加速段、二级收缩管、喷嘴管、自振空化腔、导流体；
[0006]所述一级收缩管位于加速管上方，两者采用螺纹连接，螺纹根部安装O形密封圈；
[0007]所述混流板安装在加速管内最上端，混流板上开有倾斜的通孔，通孔为圆形通孔或椭圆形通孔，通孔沿混流板中心阵列分布4
‑
6个，通孔倾斜角度为6
‑
20度；
[0008]所述旋流加速段位于混流板下方，旋流加速段为螺旋结构或旋叶片结构；
[0009]所述二级收缩管位于旋流加速段下方，二级收缩管各段直径均小于一级收缩管的直径；
[0010]所述喷嘴管位于加速管下方，两者采用螺纹连接，螺纹根部安装O形密封圈，喷嘴管上设置有汇冲喷嘴，汇冲喷嘴由一个主喷嘴和两个副喷嘴构成，主喷嘴为台阶收缩的圆柱形喷嘴，副喷嘴为均匀收缩的圆弧形喷嘴，汇冲喷嘴沿喷嘴管截面中心阵列分布6
‑
8个；
[0011]所述自振空化腔安装在喷嘴管内；
[0012]所述导流体安装在喷嘴管底端，导流体沿周向方向开有与主喷嘴和副喷嘴配合的通孔，导流体与喷嘴管通过定位销固定周向位置；
[0013]所述加速管上下螺纹旋向相反，加速管与一级收缩管和喷嘴管连接后，加速管中
的混流板、上套筒、旋流加速段、下套筒和二级收缩管，以及喷嘴管中的自振空化腔和导流体，在轴向方向被压紧。
[0014]本专利技术在作业时，通过油管泵入液体，经过一级收缩管后，由于截面面积变小，液体受到的压力增大，获得一次速度增加；增加速度后的液体通过混流板上带倾角的通孔后，液体流动方向改变，在混流板下方出现液体相互冲击，增加了空泡数量；在加速管内，液体经过旋流加速段时，在离心力的作用下，产生气液分离，液体沿着加速管内壁流动，气相沿着管筒中心运动；液体经过二级收缩管时，由于截面面积再次变小，液体获得二次加速，且在气相作用下，液体快速流动；旋转的液相在气流作用下，在腔室内产生空化效应，更容易产生更多的空化气泡，空化腔将产生的空泡通过汇冲喷嘴加速喷出，从而提高了空化效应；汇冲喷嘴产生不同强度的空化效应，在同一位置受到不同空化强度作用，从而岩石的渗透率得到提高，实现油气井的解堵。
[0015]本专利技术具有以下优点：
[0016]1.本专利技术设计带有倾斜通孔的混流板，改变液体流动方向，通孔沿混流板中心阵列分布，在混流板下方出现液体相互冲击，产生大量气泡。
[0017]2.本专利技术设计旋流加速段，液体在离心力的作用下产生气液分离，分相流动有益于提高流动速度，高速气流更有利于空化泡的生成。
[0018]3.本专利技术设计汇冲喷嘴，同一位置产生不同空化强度，利于实现解堵。
[0019]4.本专利技术结构简单，能量转换效率高，对地层和环境无污染。
附图说明
[0020]图1为本专利技术一种多级加速旋流空化装置的结构示意图；
[0021]图2为混流板的A
‑
A截面示意图；
[0022]图3为图2所示结构的另一种形式，通孔为椭圆形；
[0023]图4为本专利技术旋流加速段的半剖结构示意图；
[0024]图5为图4所示结构的另一种形式，其加速结构为旋叶片；
[0025]图6为汇冲喷嘴的B
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B截面示意图。
[0026]图中所示：1.井壁，2.油管，3.一级收缩管，4.密封圈，5.加速管，6.混流版，601.圆形通孔，602.椭圆形通孔，7.上套筒，8.旋流加速段，9.下套筒，10.二级收缩管，11.喷嘴管，1101.主喷嘴，1102.副喷嘴，1103.定位销，12.自振空化腔，13.导流体，14.螺旋结构，15.旋叶片结构。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施例和附图对本专利技术做进一步说明，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0028]如图1所示，一种多级加速旋流空化装置，包括一级收缩管3、加速管5、混流板6、旋流加速段8、二级收缩管10、喷嘴管11、自振空化腔12、导流体13；
[0029]所述一级收缩管3位于加速管5上方，两者采用螺纹连接，螺纹根部安装O形密封圈；
[0030]如图2所示，所述混流板6安装在加速管5内最上端，混流板6上开有倾斜的通孔，通
孔为圆形通孔601，通孔沿混流板6中心阵列分布4
‑
6个，通孔倾斜角度为6
‑
20度；
[0031]如图3所示，所述混流板6安装在加速管5内最上端，混流板6上开有倾斜的通孔，通孔为椭圆形通孔602，通孔沿混流板6中心阵列分布4
‑
6个，通孔倾斜角度为6
‑
20度；
[0032]如图4所示，所述旋流加速段8位于混流板6下方，旋流加速段8为螺旋结构14。
[0033]如图5所示，所述旋流加速段8位于混流板6下方，旋流加速段8为旋叶片结构15。
[0034]所述二级收缩管10位于旋流加速段8下方，二级收缩管10各段的直径均小于一级收缩管3的直径；
[0035]如图6所示，所述喷嘴管11位于加速管5下方，两者采用螺纹连接，螺纹根部安装O形密封圈，喷嘴管11上设置有汇冲喷嘴，汇冲喷嘴由一个主喷嘴1101和两个副喷嘴1102构成，主喷嘴1101为台阶收缩的圆柱形喷嘴，副喷嘴1102为均匀收缩的圆弧形喷嘴，汇冲喷嘴沿喷嘴管11截面中心阵列分布6
‑
8个；
[0036本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多级加速旋流空化装置，其特征在于：包括一级收缩管(3)、加速管(5)、混流板(6)、旋流加速段(8)、二级收缩管(10)、喷嘴管(11)、自振空化腔(12)、导流体(13)；所述一级收缩管(3)位于加速管(5)上方，两者采用螺纹连接，螺纹根部安装O形密封圈；所述混流板(6)安装在加速管(5)内最上端，混流板(6)上开有倾斜的通孔，通孔为圆形通孔(601)或椭圆形通孔(602)，通孔沿混流板(6)中心阵列分布4
‑
6个，通孔倾斜角度为6
‑
20度；所述旋流加速段(8)位于混流板(6)下方，旋流加速段(8)为螺旋结构(14)或旋叶片结构(15)；所述二级收缩管(10)位于旋流加速段(8)下方，二级收缩管(10)各段直径均小于一级收缩管(3)的直径；所述喷嘴管(11)位于加速管(5)下方，两者采用螺纹连接，螺纹根部安...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟如意，龙顺军，康晨晨，张金发，蒋预祝，胡沐峰，邓潘，朱文清，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：