[发明专利]一种地层能量补充装置及方法

权利要求书

1.一种地层能量补充装置，其特征是：包括连续油管（1）、地层旋转喷嘴（2）、封隔器（3）、龙卷风发生器（4）、喷射定向器（5）、高压泵（6）、供液池（7）、空气压缩机（8）、气动悬浮加料箱（9）、单流阀（11）、气体排放阀（12），所述连续油管（1）的一端连接地层旋转喷嘴（2）并安装在地层下的套管内，连续油管（1）的另一端连接地面上的高压泵（6），通过高压泵（6）将地面的供液池（7）的液体通过连续油管（1）注入地层，在连续油管（1）的中部设有喷射定向器（5），使通过的液体进一步提高速度，从而形成负压腔，负压腔通过负压射吸管连接龙卷风发生器（4）的上端，龙卷风发生器（4）的下端通过负压射吸管连接气动悬浮加料箱（9），龙卷风发生器（4）的下侧连接空气压缩机（8）；龙卷风发生器（4）的上侧连接气体循环管（13），气体循环管（13）通过单流阀（11）连接到气动悬浮加料箱（9），利用龙卷风发生器（4）生成的气体对气动悬浮加料箱（9）内的药剂提供初始悬浮力；

所述龙卷风发生器（4）包括负压吸射管（4.1）、气旋发生管（4.2）、气旋管外套（4.3）、进气口（4.5）、出气口（4.6）和吸附孔（4.7），所述负压吸射管（4.1）的外侧套有气旋管外套（4.3），在气旋管外套（4.3）和负压吸射管（4.1）之间的环空安装螺旋状的气旋发生管（4.2），且气旋发生管（4.2）和负压吸射管（4.1）上设有吸附孔（4.7），气旋发生管（4.2）的下端为进气口（4.5），上端为出气口（4.6），进气口进入高压气体，高压气体沿着气旋发生管（4.2），从出气口（4.6）排出，进而通过吸附孔（4.7）形成龙卷风，并带动药剂沿着负压吸射管（4.1）向上输送；

所述地层旋转喷嘴（2）包括旋转中心管（2.1）、旋转定位器（2.2）、旋转销（2.3）、旋转外套（2.4）、滚珠卡子（2.5）、旋转滚珠（2.6），所述旋转中心管（2.1）的上端与连续油管活动连接，旋转中心管（2.1）的上侧外壁焊接旋转定位器（2.2），在旋转定位器（2.2）的上侧外壁设有一圈凹槽，下侧外壁通过滚珠卡子（2.5）固定多个旋转滚珠（2.6），从而通过旋转销（2.3）和旋转滚珠（2.6）将旋转外套（2.4）活动连接在旋转定位器（2.2）的外侧，旋转外套（2.4）上分布多个出液孔（2.7），使旋转外套（2.4）绕着旋转定位器（2.2）做圆周旋转运动。

2.根据权利要求1所述的地层能量补充装置，其特征是：所述气动悬浮加料箱（9）包括供料口（9.1）、箱体（9.2）、定向筛孔挡板（9.3）、安全阀（9.4）、循环进气口（9.5）、出料口（9.6），所述箱体（9.2）的上部一侧设有供料口（9.1），另一侧设有出料口（9.6），在箱体（9.2）的下部一侧设有循环进气口（9.5），另一侧设有安全阀（9.4），在箱体（9.2）中设有定向筛孔挡板（9.3）。

3.根据权利要求1所述的地层能量补充装置，其特征是：所述定向筛孔挡板（9.3）包括底部筛孔板（9.3.1）、中部斜向筛孔板（9.3.2）和上部无孔平板（9.3.3）连接组成，所述底部筛孔板（9.3.1）设置在循环进气口（9.5）的上部，底部筛孔板（9.3.1）的右端连接中部斜向筛孔板（9.3.2）的左端，且中部斜向筛孔板（9.3.2）的筛孔与出料口（9.6）相对应，所述中部斜向筛孔板（9.3.2）的右端连接上部无孔平板（9.3.3），所述上部无孔平板（9.3.3）的上方对应供料口（9.1），且安全阀（9.4）安设在中部斜向筛孔板（9.3.2）和上部无孔平板（9.3.3）形成的空腔中。

4.根据权利要求1所述的地层能量补充装置，其特征是：所述出液孔（2.7）为斜孔，斜孔沿着旋转外套（2.4）的内圆的切线方向设置。

5.根据权利要求1所述的地层能量补充装置，其特征是：所述气旋发生管（4.2）的内壁沿着螺旋线设置多个外孔，负压吸射管（4.1）外壁设有多个切线孔，气旋发生管（4.2）套在负压吸射管（4.1）外壁，使外孔与切线孔分别对应连接形成吸附孔（4.7）。