井下泡沫发生器内流场数值模拟及结构优选

闫月娟 曹宇航 桑小娜 李 默 李 森

（东北石油大学机械科学与工程学院）

泡沫驱因具有波及体积大、驱油效率高的优点，已被我国各大油田普遍认可、广泛应用［1～3］。泡沫发生器是泡沫驱作业的重要部件，其性能好坏直接影响着泡沫驱的应用效果［4，5］。 目前，我国油田实施泡沫驱油作业时普遍采用地面发泡器发泡，将生成的泡沫通过管柱注入地层。 这种注入方式，对于一些深井和超深井来说，存在严重的泡沫消泡问题， 不能保证井下驱油泡沫的质量。井下泡沫发生器能够实现在井下产生泡沫，将所生成的泡沫直接注入地层，因而有效减少了泡沫的消泡，很大程度上改善了泡沫作业效果，具有良好的研究和开发价值。 但是，由于井下径向空间狭小、操作局限，井下泡沫发生结构既要保证良好的发泡性能，同时还要保证径向尺寸满足要求且具有不容易发生堵塞的特点。

我国油田用泡沫发生器的结构形式多种多样，但大部分为地面发泡器。 典型的地面泡沫发生器结构形式有涡轮式、螺旋式、同心管式、孔隙式和挡板式［6］。近些年来，一些专家学者也设计出了新型的泡沫发生器结构。 如，林日亿设计了同心管与变向螺旋块组合形式的耐压耐酸泡沫发生器［7］；刘承婷等设计了螺旋挡板式冲砂洗井泡沫发生器［8］。相比于地面发泡器，对井下泡沫发生器的报道较少，仅在国内外的一些专利中有所涉及。 为此，笔者在现有的泡沫发生结构的基础上，初选了3 种结构简单、不容易发生堵塞的组合式泡沫发生结构，即射流挡板式、螺旋挡板式和螺旋搅拌式。……