[发明专利]一种油田用气凝胶颗粒强化泡沫发生装置及其应用

权利要求书

1.一种油田用气凝胶颗粒强化泡沫发生装置，包括气凝胶颗粒储集及输送模块、气固混合模块、泡沫生成模块以及泡沫集输与分流模块；

所述气凝胶颗粒储集及输送模块包括气凝胶颗粒储料罐、螺杆进料管和垂直进料管，所述螺杆进料管与所述气凝胶颗粒储料罐的底部连接，所述螺杆进料管的出料端与所述垂直进料管垂直连接；所述垂直进料管与所述气固混合模块连接；

所述气固混合模块包括第二CO₂进气管、气固混合管和U型管；所述气固混合管通过其上设置的气凝胶颗粒注入口与所述垂直进料管连通；所述气固混合管内设有散气管，所述散气管管壁上设有若干散气口；所述气固混合管的一端连接所述第二CO₂进气管，另一端经所述U型管与所述泡沫生成模块连接；

所述泡沫生成模块包括由下至上依次布置的气液回流区、三相混合区和泡沫搅拌生成罐；

所述气液回流区顶部通过垂直进气管与所述三相混合区连通，所述三相混合区的侧壁上设有进液管；所述三相混合区的内部设有总扇叶搅拌器，其顶部与所述泡沫搅拌生成罐连通；

所述泡沫搅拌生成罐内设有若干组变径文丘里管，所述变径文丘里管为交替布置的粗径管和细径管，所述粗径管和细径管内均设有与之匹配的粗径管扇叶搅拌器和细径管扇叶搅拌器；

所述泡沫搅拌生成罐的上部侧壁上设有引流管，所述引流管与所述泡沫集输与分流模块连接；

所述泡沫集输与分流模块包括离心管、分离器、泡沫液收集管和泡沫流出管；

所述离心管的入口与所述引流管连接，所述离心管的出口与所述分离器连接，所述分离器的出口分别与泡沫流出口和泡沫液收集管连接；

所述泡沫流出管的入口与所述引流管连接，所述泡沫流出管的出口与所述泡沫流出口连接。

2.根据权利要求1所述的强化泡沫发生装置，其特征在于：所述气凝胶颗粒储料罐的侧壁上连接第一CO₂进气管，所述第一CO₂进气管还与所述气凝胶颗粒储料罐顶部上设置的气凝胶颗粒入口连通；

所述气凝胶颗粒储料罐通过支架支撑，所述支架的两端分别连接支撑座和支撑盘，所述支撑盘套设于所述气凝胶颗粒储料罐的外周壁上。

3.根据权利要求2所述的强化泡沫发生装置，其特征在于：所述垂直进气管的底部与所述气液回流区的顶面相平，所述垂直进气管的顶部略高于所述三相混合区的底面；

所述三相混合区的侧壁上布置一个所述进液管；

所述三相混合区的顶部与扇叶转轴通过密封轴承相互连接；

所述气液回流区底部与气液回流管束连接，所述气液回流管束与所述三相混合区侧壁连通。

4.根据权利要求3所述的强化泡沫发生装置，其特征在于：所述总扇叶搅拌器、所述粗径管扇叶搅拌器和所述细径管扇叶搅拌器上的扇叶结构均为上下两层的菱形扇叶，共6~8片；

所述变径文丘里管内相邻的所述粗径管和所述细径管组成一个单元，每个所述单元之间通过泡沫搅拌生成罐环形法兰连接；

所述泡沫生成罐环形法兰设置于所述粗径管和所述细径管的中部。

5.根据权利要求4所述的强化泡沫发生装置，其特征在于：所述泡沫搅拌生成罐的四个侧壁上均设有一个所述引流管；

所述引流管通过一导流管连通；

所述离心管为环形离心管；

所述分离器的离心内侧出口连接所述泡沫流出口，离心外侧出口连接所述泡沫液收集管。

6.根据权利要求5所述的强化泡沫发生装置，其特征在于：所述总扇叶搅拌器、所述粗径管扇叶搅拌器和所述细径管扇叶搅拌器均通过搅拌控制区控制，所述搅拌控制区设于所述泡沫搅拌生成罐的顶部；

所述搅拌控制区内设有轴承嵌入密封隔板、陶瓷密封隔层和电机连接口；

扇叶转轴通过密封轴承固定在所述轴承嵌入密封隔板上；每个所述扇叶转轴均设置联动齿轮；中心位置上的所述联动齿轮与周围的所述联动齿轮相啮合；中心位置上的所述扇叶转轴顶部装有下强磁转盘；所述电机连接口下部设置有上强磁转盘；所述陶瓷密封隔层位于所述上强磁转盘与所述下强磁转盘之间。