[发明专利]一种泡沫复合驱用井底剪切发泡器

说明书

本发明涉及一种泡沫复合驱用井底剪切发泡器。主要解决了现有微泡沫的注入工艺目前还没有可靠有效的矿场注入方法，无法克服泡沫注入时泡沫在管线井筒内消泡和破泡的不利因素进而影响泡沫注入质量的问题。其特征在于：剪切发泡器下部出口处固定有轴承支撑架，轴承支撑架中心孔处固定连接轴承；轴承上下端分别装有永磁转子及若干个剪切刀片；所述剪切发泡器下部圆形钢桶外部装有封隔器；剪切发泡器上部圆形钢桶外壳上固定有永磁电机定子，永磁电机定子与内部永磁转子相对应；剪切发泡器壳体中部周向开有若干孔洞。该泡沫复合驱用井底剪切发泡器，能够大幅提高剪切泡沫注入质量，使得更多发出的泡沫直接注入地层内部，极大地减少了泡沫消泡和破泡的不利因素。

技术领域

本发明涉及油田开发工程三次采油专业提高采收率技术领域，特别涉及一种泡沫复合驱用井底剪切发泡器。

背景技术

泡沫驱是一项重要的堵水调剖提高采收率技术，兼具有扩大宏观波及体积和提高微观驱油效率的能力。传统的泡沫驱用气液交替注入方法，注入的气体量非常少的情况下才能获得效果，如果气体过多会导致严重的气窜，而且注采系统会受到气液交替的影响很大，切换时会使大量液体进入大型压缩机，造成压缩机损坏，大型压缩机成本非常高，一旦损坏导致注入失败。近年来，国内外学者通过高速搅拌剪切的方法制备了一种具有特殊结构的微泡沫体系，其粒径在10～100微米之间，液膜厚度为4～10微米，泡沫出液时间、析液半衰期均大于24h，表现出良好的动力稳定性与聚结稳定性。微泡沫具有较强的韧性和可变形性，可匹配不同尺寸的孔喉通道，形成有效封堵。剪切的微泡沫驱具有低注入压力、较高最大驱替压力、较长的突破时间及较高的采收率同时，微泡沫在高流速下具备与水相似的流动性，因此，剪切的微泡沫体系具备了应用于油田提高采收率领域的潜力。

其实性能不同的泡沫驱油机理不同，所需要泡沫的性能就不同。目前已形成较成熟的微泡沫钻井液体系、微泡沫水处理剂体系，并且这两种体系已用于现场施工并取得了良好的效果。剪切生成的微泡沫体系具有以下几个特点：(1)较好的注入性；(2)粒径可控：通过改变搅拌速率、起泡剂、稳泡剂浓度及气体流量可制备不同粒径的微泡沫；(3)良好的稳定性：微泡沫外壳较厚，不存在Plateau边界，在地层苛刻条件下具有较强的稳定性；(4)自动匹配孔喉通道，有效封堵水流通道：微泡沫具有一定的强度和韧性，同时具有很强的可变形性；(5)强洗油作用：发泡剂可降低油水界面张力、乳化油滴、剥离油膜，驱扫盲端残余油，微泡沫可进入更小孔隙，排挤驱油；(6)补充地层能量：微泡沫运移到低压环境中，内部的部分能量被释放，使微泡沫膨胀扩张。但关于微泡沫调驱体系的研究起步较晚，尚停留在室内研究阶段，由于微泡沫独特的结构使其在苛刻地层条件下能保持较强的稳定性，微泡沫驱有望成为提高采收率的有效方法之一，但微泡沫的注入工艺目前还没有可靠有效的方法，目前矿场应用的泡沫驱采用气液交替注入方法使得泡沫在地层内部接触混合发泡，此方法在室内实验很成功，但对于实际地层却无法控制气体的走向，造成气体无效窜出。

没有完善的工艺、仪器、设备的支持，就没有泡沫复合驱好的效果。本发明填补了微泡沫注入技术的空白，是微泡沫注入技术的关键点，使得剪切后的微泡沫在井底直接注入地层，不会有在中途延程的泡沫损失，操作成本低，只需要调节气体的流量就完成注入，是实现降本增效，成为继续提高化学驱后采收率的有效保障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服背景技术中存在的现有微泡沫的注入工艺目前还没有可靠有效的方法无法克服泡沫注入时泡沫在管线井筒内消泡和破泡的不利因素进而影响泡沫注入质量的问题的问题，而提供一种泡沫复合驱用井底剪切发泡器，该泡沫复合驱用井底剪切发泡器，能够大幅提高剪切泡沫注入质量，使得泡沫注入地层均匀，避免气体的无效循环，使大量的泡沫能均匀地分散在地层内，极大地减少了泡沫消泡和破泡的不利因素，为泡沫复合驱降低成本、大幅提高采收率提供技术支持。