一种螺旋流式泡沫钻井机械消泡器

摘要

本发明公开了一种螺旋流式泡沫钻井机械消泡器，包括有泡沫接收管、螺旋管、配气管、外管和扩散管，其中泡沫接收管的一端与螺旋管的一端相连接，泡沫接收管与螺旋管相连通，螺旋管的另一端与扩散管连接，配气管套设在螺旋管上，螺旋管外壁设有数条螺旋凸起，螺旋凸起与配气管内壁紧密配合，形成数条螺旋通道，外管套设在配气管上。配气管的一端设有进气口，外管上连通有进气管，通过进气管和进气口能够向配气管内输送高压气体。有益效果：利用真空和剪切两种作用消泡，消泡效率高，泡沫处理量大，能够满足泡沫钻井现场消泡需求。

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻井机械消泡器，特别涉及一种螺旋流式泡沫钻井机械消泡器。

背景技术

当前，泡沫钻井技术是欠平衡钻井技术的重要组成部分，具有提高机械钻速、降低 储层伤害、能解决地层出水钻进难题等优点，有利于发现油气藏和提高油气井单井产量，尤 其在低渗低压地层、非常规油气资源和老油气田改造挖潜等勘探开发方面具有显著的技术 优势，应用日益广泛。然而由于泡沫流体中含有稳定剂，泡沫从井底返出后大量堆积在泥浆 池，长时间不破裂，不但污染自然环境、影响正常施工作业，而且泡沫流体只能一次性使用， 钻井成本大幅度增加。

虽然采用化学消泡剂能够实现快速消泡并能获得较高的消泡率，但其消耗量大， 成本高，且影响泡沫剂的重复发泡能力，难以实现泡沫基液的循环利用。而现有物理、机械 消泡方法消泡效率低、处理量有限，要在短时间内使大量的泡沫破裂非常困难，难以满足泡 沫钻井消泡需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有钻井时进行消泡过程存在诸多问题而提供的一种 螺旋流式泡沫钻井机械消泡器。

本发明提供的螺旋流式泡沫钻井机械消泡器包括有泡沫接收管、螺旋管、配气管、 外管和扩散管，其中泡沫接收管的一端与螺旋管的一端相连接，泡沫接收管与螺旋管相连 通，螺旋管的另一端与扩散管连接，配气管套设在螺旋管上，螺旋管外壁设有数条螺旋凸 起，螺旋凸起与配气管内壁紧密配合，形成数条螺旋通道，外管套设在配气管上。

配气管的一端设有进气口，外管上连通有进气管，通过进气管和进气口能够向配 气管内输送高压气体。

螺旋管与泡沫接收管之间通过法兰连接，泡沫接收管与外管之间通过法兰连接。

配气管的一端通过法兰与外管连接。

本发明的工作原理：

高压气流从进气管进入外管与配气管之间的环形空间，然后通过配气管一端的进 气口进入螺旋管外壁与配气管内壁之间的螺旋通道，形成高速运动的螺旋流，在螺旋流的 强力卷吸作用下螺旋管中心通道形成较大的真空区。当泡沫流体流经该区域时，气泡在内 外压差作用下膨胀破裂。此外，高速运转的螺旋气流具有较高的能量，一些未破碎的泡沫在 螺旋流卷吸作用下向周边运动，从而与螺旋气流发生能量交换，产生剪切力，将泡沫剪切破 碎。

本发明的有益效果：

本发明提供的消泡器利用真空和剪切两种作用消泡，消泡效率高，泡沫处理量大， 能够满足泡沫钻井现场消泡需求。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明所述螺旋管结构示意图。

图3为本发明所述配气管结构示意图。

1、泡沫接收管2、螺旋管3、配气管4、外管5、扩散管

6、螺旋凸起7、螺旋通道8、进气口9、进气管。

具体实施方式

请参阅图1、图2和图3所示：

本发明提供的螺旋流式泡沫钻井机械消泡器包括有泡沫接收管1、螺旋管2、配气 管3、外管4和扩散管5，其中泡沫接收管1的一端与螺旋管2的一端相连接，泡沫接收管1与螺 旋管2相连通，螺旋管2的另一端与扩散管5连接，配气管3套设在螺旋管2上，螺旋管2外壁设 有数条螺旋凸起6，螺旋凸起6与配气管3内壁紧密配合，形成数条螺旋通道7，外管4套设在 配气管3上。

配气管3的一端设有进气口8，外管4上连通有进气管9，通过进气管9和进气口8能 够向配气管3内输送高压气体。

螺旋管2与泡沫接收管1之间通过法兰连接，泡沫接收管1与外管4之间通过法兰连 接。

配气管3的一端通过法兰与外管4连接。

本发明的工作原理：

高压气流从进气管9进入外管4与配气管3之间的环形空间，然后通过配气管3一端 的进气口8进入螺旋管2外壁与配气管3内壁之间的螺旋通道7，形成高速运动的螺旋流，在 螺旋流的强力卷吸作用下螺旋管2中心通道形成较大的真空区。当泡沫流体流经该区域时， 气泡在内外压差作用下膨胀破裂。此外，高速运转的螺旋气流具有较高的能量，一些未破碎 的泡沫在螺旋流卷吸作用下向周边运动，从而与螺旋气流发生能量交换，产生剪切力，将泡 沫剪切破碎。