[实用新型]一种U型泡沫环发生装置

说明书

本实用新型涉及一种U型泡沫环发生装置，该U型泡沫环发生装置由泡沫生成部分和泡沫环发生部分组成；所述泡沫生成部分末端设有格网，泡沫环发生部分中间部位设有引流板，泡沫液与空气充分接触生成泡沫，通过格网使泡沫均匀分布在管道内，重质原油从油管进入，泡沫进入环形腔室，经引流板稳流后，形成稳定均匀的泡沫薄层，隔离重质原油和管壁，得到以泡沫为外环的环状流，减少了重质原油粘附于管壁；本实用新型降低了重质原油输送阻力，减缓了蜡晶和沥青质沉积于管道底部，有利于降低重质原油的采输能耗；停输时泡沫会在短时间内分离成泡沫层和水层，泡沫层防止重质原油与管壁上表面接触，水层防止重质原油与下表面接触，有利于管道系统的再启动。

技术领域

本实用新型提到一种U型泡沫环发生装置，属于重质原油采输减阻的技术领域。

背景技术

目前，重质原油属于重点开采的能源领域，其中的胶质和沥青质等成分含量高，由于密度高、粘度大、流动性差的特征，使其极易粘附于管壁，导致在采输过程中需要提供足够的能量，用来克服流动阻力。除此之外，高含蜡原油具有高凝点，流动过程中极易析出蜡晶，导致管道堵塞，这些问题给重质原油的开采和输送都带来了很大的挑战。

国内外采输重质原油的工艺主要有稀释、加热、掺活性水、掺热水、原油改质和低粘液环输送等方法。但是这些传统的重质原油减阻工艺都有着一定的弊端：稀释法要求稀油资源的供应稳定可靠；加热法的能耗高，易有凝管风险；掺活性水法和掺热水法的掺水量大，管线腐蚀和结垢严重；原油改质法对设备要求高、投资大；乳化降粘法后期需要进行破乳处理。

由此，从宏观效果上看来，改善重质原油的流动特性方法中，液环输送和泡沫输送的重质原油流动减阻效果是显著的。因此，结合液环输送和泡沫输送两大减阻方法，可以生成泡沫环，研制出一种装置，既能有效降低重质原油输送阻力，又能避免上述方法的弊端。

发明内容

本实用新型结合生成泡沫和发生泡沫环两个过程，提供一种U型泡沫环发生装置。

本实用新型提供一种U型泡沫环发生装置，包括：泡沫液管、U型管、进油管、格网、引流板。泡沫液管由两部分组成，即进液管和具有射孔的渐缩管；U型管由三部分组成，即进气管、掺混管和成环管。具体地说，上述泡沫液管共有两种管道类型，渐缩管末端密封有利于泡沫液沿垂直于渐缩管壁方向，从射孔均匀喷出，与空气充分混合；格网使泡沫均匀分散于环形通道中；进油管末端与其外部套管末端要留有一定长度，使其形成稳定的泡沫液环；进油管的中间部位与外部套管之间装有六块梯形引流板，彼此间隔60°分布在环形流道内，将环形腔室均匀分割成六个独立流道，引流板与重质原油流动方向平行，该设计能有效减少水流的径向位移，使形成的泡沫液环结构更加稳定，由于流道与外侧管道的接触面积较大，这有利于泡沫附于外侧管道流动；该U型泡沫环发生装置共有1个进气口、1个进液口、1个进油口和1个以泡沫为外环、重视原油在中心的重质原油-泡沫环状流出口。

本实用新型所能达到的有益效果包括：

1.泡沫液管末端密封有利于泡沫液沿渐缩管壁方向射出，均匀分散在管道中，并与空气形成 Y型掺混，相比于T型掺混，减少了动量损耗。

2.采用本U型泡沫环发生装置，应用于重质原油减阻中，可形成泡沫为外环，重质原油在中心的重质原油-泡沫环状流，并在相当长的距离内保持良好的流动稳定性，由于是泡沫而非重质原油与管壁直接接触，可有效降低重质原油的流动阻力，提高重质原油的输送效率。

3.紧贴在管壁上的泡沫环在一定程度上减缓了重质原油与外界的热量交换，从而可有效降低蜡晶的析出量，并减少蜡晶在管壁上的粘附和沥青质沉积于管壁。

4.同时具有泡沫发生器和液环发生器两类装置的作用，造价低廉，值得在重质原油的开采和输送中进一步推广应用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1中的A-A剖面示意图；