本發明(ming)涉(she)及石油、天然氣、煤層氣、鈾礦開采(cai)領域，特別地(di),涉(she)及一種液流(liu)空化器、液流(liu)空化系統以及液流(liu)空化方法。

背景技術：

當前石油(you)開采主(zhu)要采用兩(liang)種技術(shu)(shu)，一是水力(li)壓裂技術(shu)(shu)，二是超聲(sheng)空化技術(shu)(shu)。

水(shui)力(li)(li)壓(ya)(ya)裂(lie)(lie)是(shi)將(jiang)(jiang)壓(ya)(ya)裂(lie)(lie)液注入(ru)油(you)層(ceng)(ceng)制造(zao)一條主(zhu)干裂(lie)(lie)縫，以達到(dao)改變(bian)油(you)流流態的(de)(de)增(zeng)(zeng)油(you)技術。20世紀80年代是(shi)水(shui)力(li)(li)壓(ya)(ya)裂(lie)(lie)發展(zhan)史上較為(wei)(wei)重(zhong)要的(de)(de)階段，后逐(zhu)漸成為(wei)(wei)油(you)氣，特(te)別是(shi)低滲(shen)透油(you)氣勘探開發領域的(de)(de)重(zhong)要技術手(shou)段。水(shui)力(li)(li)壓(ya)(ya)裂(lie)(lie)增(zeng)(zeng)產機理(li)：當(dang)地(di)面高(gao)(gao)壓(ya)(ya)泵組(zu)將(jiang)(jiang)高(gao)(gao)粘(zhan)度(du)(du)液體(ti)以超(chao)過地(di)層(ceng)(ceng)吸(xi)收能力(li)(li)的(de)(de)排(pai)量注入(ru)井(jing)中(zhong)，在井(jing)底產生的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)超(chao)過井(jing)壁附近(jin)地(di)應力(li)(li)和(he)巖石(shi)抗張強度(du)(du)的(de)(de)壓(ya)(ya)后，即在地(di)層(ceng)(ceng)中(zhong)形成裂(lie)(lie)縫。隨(sui)著帶支撐(cheng)劑的(de)(de)液體(ti)注入(ru)地(di)層(ceng)(ceng)中(zhong)，裂(lie)(lie)縫逐(zhu)漸向前延伸形成具有一定長度(du)(du)、寬度(du)(du)和(he)高(gao)(gao)度(du)(du)的(de)(de)填(tian)砂裂(lie)(lie)縫。該裂(lie)(lie)縫有較高(gao)(gao)的(de)(de)導(dao)流能力(li)(li)，改變(bian)了油(you)氣滲(shen)流流態。

然而，水力壓(ya)(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)存在如下缺點：(1)工(gong)(gong)藝復雜，作(zuo)業(ye)(ye)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本高。水力壓(ya)(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)是(shi)一項嚴(yan)(yan)謹(jin)的(de)(de)(de)系統工(gong)(gong)程，如果對(dui)(dui)儲層地(di)質(zhi)情況認識不足、選(xuan)井(jing)(jing)選(xuan)層不當、壓(ya)(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)液選(xuan)擇(ze)(ze)不當、支撐劑選(xuan)擇(ze)(ze)不當、壓(ya)(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)施工(gong)(gong)參數(shu)(shu)設計不合理(li)、施工(gong)(gong)規(gui)模不當、壓(ya)(ya)(ya)(ya)后排(pai)液措施不當都(dou)可(ke)能(neng)(neng)導致壓(ya)(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)施工(gong)(gong)失敗或(huo)降低增(zeng)產(chan)效(xiao)果，更有甚者(zhe)可(ke)能(neng)(neng)對(dui)(dui)油氣(qi)(qi)田后期(qi)的(de)(de)(de)開發調整(zheng)帶(dai)來嚴(yan)(yan)重(zhong)影響。儲層改造(zao)(zao)(zao)技術也是(shi)一項高投入(ru)、高風險的(de)(de)(de)技術，單井(jing)(jing)的(de)(de)(de)作(zuo)業(ye)(ye)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本一般在數(shu)(shu)十萬(wan)至數(shu)(shu)百萬(wan)元之間，深井(jing)(jing)作(zuo)業(ye)(ye)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)本甚至千萬(wan)余元。(2)對(dui)(dui)油井(jing)(jing)和(he)(he)地(di)層污染嚴(yan)(yan)重(zhong)。如果壓(ya)(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)液選(xuan)擇(ze)(ze)不當，引起地(di)層粘土(tu)礦物膨脹，原油乳化、機械(xie)雜質(zhi)帶(dai)入(ru)到地(di)層、與地(di)層水不配伍(wu)生成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)沉淀等都(dou)可(ke)能(neng)(neng)對(dui)(dui)地(di)層造(zao)(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)傷害；對(dui)(dui)于酸壓(ya)(ya)(ya)(ya)而言，液體也會(hui)對(dui)(dui)儲層造(zao)(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)傷害，酸液的(de)(de)(de)緩蝕性(xing)能(neng)(neng)差還會(hui)對(dui)(dui)施工(gong)(gong)設備和(he)(he)管柱造(zao)(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)嚴(yan)(yan)重(zhong)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕。壓(ya)(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)作(zuo)業(ye)(ye)是(shi)一種高壓(ya)(ya)(ya)(ya)作(zuo)業(ye)(ye)，施工(gong)(gong)用的(de)(de)(de)各種化學劑還會(hui)對(dui)(dui)人(ren)(ren)的(de)(de)(de)生命財產(chan)以及生態環境造(zao)(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)嚴(yan)(yan)重(zhong)威脅。(3)對(dui)(dui)油井(jing)(jing)和(he)(he)地(di)層的(de)(de)(de)破壞作(zuo)用極(ji)大(da)。若(ruo)壓(ya)(ya)(ya)(ya)裂(lie)(lie)(lie)不當，會(hui)造(zao)(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)油井(jing)(jing)暴(bao)性(xing)水淹和(he)(he)無功(gong)注水的(de)(de)(de)嚴(yan)(yan)重(zhong)后果，或(huo)把鄰近的(de)(de)(de)含(han)水層或(huo)含(han)有氣(qi)(qi)頂的(de)(de)(de)油藏上(shang)部壓(ya)(ya)(ya)(ya)開。另外，不當的(de)(de)(de)排(pai)液可(ke)能(neng)(neng)給儲層的(de)(de)(de)傷害程度(du)加大(da)，可(ke)能(neng)(neng)導致支撐劑回流，進而對(dui)(dui)地(di)層和(he)(he)油井(jing)(jing)造(zao)(zao)(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)永(yong)久性(xing)的(de)(de)(de)破壞。(4)人(ren)(ren)工(gong)(gong)主(zhu)干裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)的(de)(de)(de)引入(ru)加劇了儲層的(de)(de)(de)非均質(zhi)性(xing)，這又(you)可(ke)能(neng)(neng)給油氣(qi)(qi)藏的(de)(de)(de)開發帶(dai)來不利(li)影響。

超(chao)(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)采(cai)(cai)油(you)(you)技(ji)術(shu)是近幾十(shi)年發(fa)展(zhan)起來的(de)(de)(de)(de)(de)三次采(cai)(cai)油(you)(you)技(ji)術(shu)之(zhi)一。超(chao)(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)空(kong)化(hua)解堵(du)增油(you)(you)技(ji)術(shu)即大(da)(da)功(gong)率(lv)超(chao)(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)解堵(du)技(ji)術(shu)。新型(xing)超(chao)(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)增油(you)(you)系統(tong)主要(yao)由磁定位系統(tong)、特種(zhong)傳(chuan)輸電(dian)纜、大(da)(da)功(gong)率(lv)超(chao)(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)電(dian)信(xin)號發(fa)射(she)機和(he)超(chao)(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)電(dian)聲(sheng)(sheng)(sheng)轉(zhuan)(zhuan)換器(qi)等(deng)組成。它(ta)利用地(di)面(mian)車(che)載大(da)(da)功(gong)率(lv)超(chao)(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)發(fa)射(she)機產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)功(gong)率(lv)脈沖電(dian)振蕩信(xin)號，通過(guo)特種(zhong)傳(chuan)輸電(dian)纜，將脈沖電(dian)振蕩信(xin)號傳(chuan)輸到油(you)(you)層的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)電(dian)陶瓷電(dian)聲(sheng)(sheng)(sheng)轉(zhuan)(zhuan)換器(qi)上，經電(dian)聲(sheng)(sheng)(sheng)轉(zhuan)(zhuan)換器(qi)轉(zhuan)(zhuan)換成超(chao)(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)，射(she)入含油(you)(you)地(di)層中。通過(guo)超(chao)(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)(bo)(bo)處理(li)生(sheng)產(chan)(chan)油(you)(you)井(jing)、注(zhu)水井(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)近井(jing)油(you)(you)層，使油(you)(you)層中流(liu)(liu)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)物性及流(liu)(liu)態發(fa)生(sheng)變化(hua)，改善井(jing)底近井(jing)地(di)帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)通條件及滲透性，解除采(cai)(cai)油(you)(you)井(jing)、注(zhu)水井(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)堵(du)塞，提高采(cai)(cai)液量、原(yuan)油(you)(you)產(chan)(chan)量和(he)注(zhu)水量，以達(da)到增產(chan)(chan)目的(de)(de)(de)(de)(de)。

然(ran)而，超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)空(kong)(kong)(kong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)存(cun)在(zai)(zai)如(ru)下缺點：(1)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)空(kong)(kong)(kong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)只能(neng)用(yong)于(yu)(yu)近井(jing)地(di)帶的(de)(de)(de)(de)(de)解(jie)堵。液(ye)體(ti)介質產生空(kong)(kong)(kong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氣(qi)泡，要(yao)求(qiu)(qiu)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)具有(you)一定的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度，超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)功率(lv)越(yue)大(da)(da)解(jie)堵效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)越(yue)好。然(ran)而超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)衰減(jian)速(su)度極(ji)(ji)快，有(you)研究表明，聲(sheng)(sheng)(sheng)強(qiang)在(zai)(zai)井(jing)壁處(chu)(chu)衰減(jian)為聲(sheng)(sheng)(sheng)源處(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)45％，孔隙介質幾何模型半徑(jing)為1米處(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)強(qiang)衰減(jian)至井(jing)壁處(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)10％。因此，超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)產生的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)只能(neng)作用(yong)于(yu)(yu)近井(jing)地(di)帶，最大(da)(da)作用(yong)半徑(jing)僅15米，因此作用(yong)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)有(you)限。(2)空(kong)(kong)(kong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)區域(yu)處(chu)(chu)在(zai)(zai)非流(liu)動狀(zhuang)態，在(zai)(zai)空(kong)(kong)(kong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)器(qi)周邊形成的(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)(kong)(kong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)區域(yu)(或(huo)氣(qi)穴)范圍有(you)限，隨著(zhu)靜水(外(wai)部(bu))壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)升高(gao)(gao)(gao)，在(zai)(zai)深(shen)(shen)油(you)井(jing)中在(zai)(zai)靜水高(gao)(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)(ya)下無法(fa)打斷液(ye)流(liu)形成氣(qi)穴。根據空(kong)(kong)(kong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)數值要(yao)求(qiu)(qiu)，為使液(ye)流(liu)產生間隙，必須以極(ji)(ji)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度壓(ya)(ya)(ya)(ya)送液(ye)體(ti)，但并不是在(zai)(zai)所有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下都能(neng)得(de)到這(zhe)種極(ji)(ji)高(gao)(gao)(gao)速(su)，尤其在(zai)(zai)深(shen)(shen)井(jing)或(huo)加長管道中；在(zai)(zai)很高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)部(bu)靜水壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)下，比如(ru)在(zai)(zai)深(shen)(shen)井(jing)中，利用(yong)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)無法(fa)獲得(de)空(kong)(kong)(kong)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)效(xiao)(xiao)(xiao)應。(3)受處(chu)(chu)理(li)時(shi)間限制，作業效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)受限。超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)累計處(chu)(chu)理(li)時(shi)間對解(jie)堵效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)影響(xiang)較大(da)(da)，但處(chu)(chu)理(li)時(shi)間超(chao)(chao)過60分鐘后，解(jie)堵效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)增加并不顯著(zhu)；超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波(bo)頻率(lv)越(yue)高(gao)(gao)(gao)傳播過程中衰減(jian)越(yue)大(da)(da)，解(jie)堵效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)變差。(4)技術配套設備復雜，作業成本(ben)高(gao)(gao)(gao)，對作業環境要(yao)求(qiu)(qiu)比較高(gao)(gao)(gao)。(5)不適用(yong)于(yu)(yu)斜度大(da)(da)于(yu)(yu)45度的(de)(de)(de)(de)(de)油(you)井(jing)。

當今(jin),天然氣(qi)和煤(mei)層(ceng)(ceng)氣(qi)開采主要采用(yong)(yong)如上所(suo)述(shu)的水(shui)力(li)(li)壓裂技術，當然,也存在上面提及的問題。另外，水(shui)力(li)(li)壓裂用(yong)(yong)在煤(mei)層(ceng)(ceng)氣(qi)井造成煤(mei)粉(fen)漂移形(xing)成堵塞，目前無法解決。

當(dang)今,鈾礦(kuang)開采主要(yao)采用溶(rong)浸采礦(kuang)法，主要(yao)的技術瓶頸是(shi)儲層滲透率低，溶(rong)液注入(ru)困(kun)難，因而采收率低下。而且(qie)目前(qian)尚無手段解決(jue)該技術瓶頸。

技術實現要素：

本發明的目的在(zai)于(yu)提(ti)出一(yi)種通用(yong)(yong)于(yu)石油、天然氣、煤層(ceng)(ceng)氣和(he)鈾層(ceng)(ceng)開(kai)采并提(ti)高采收率的液流空化器、系統(tong)，用(yong)(yong)于(yu)解決背景技術中的至(zhi)少一(yi)個技術問(wen)題(ti)。

本發明第(di)一方(fang)面提供一種液(ye)(ye)(ye)流(liu)空化(hua)器，包括殼體(ti)，具有(you)第(di)一開(kai)(kai)口(kou)(kou)(kou)和(he)第(di)二開(kai)(kai)口(kou)(kou)(kou)；工質，在(zai)(zai)進(jin)行液(ye)(ye)(ye)流(liu)空化(hua)時其運動被(bei)限制在(zai)(zai)該殼體(ti)中(zhong)但在(zai)(zai)該殼體(ti)內自由活動，從(cong)第(di)二開(kai)(kai)口(kou)(kou)(kou)流(liu)入的液(ye)(ye)(ye)體(ti)流(liu)經(jing)該工質從(cong)而被(bei)空化(hua)并從(cong)第(di)一開(kai)(kai)口(kou)(kou)(kou)流(liu)出(chu)。

在一(yi)個優選實(shi)施例中，該(gai)殼(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)包括(kuo)第(di)(di)一(yi)殼(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)和(he)與第(di)(di)一(yi)殼(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)可拆(chai)卸(xie)連接的(de)第(di)(di)二(er)殼(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)，其中第(di)(di)一(yi)開(kai)(kai)口設(she)(she)置(zhi)在第(di)(di)一(yi)殼(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)底(di)(di)(di)部(bu)(bu)，第(di)(di)二(er)開(kai)(kai)口設(she)(she)置(zhi)在第(di)(di)二(er)殼(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)頂(ding)部(bu)(bu)；或者該(gai)殼(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)包括(kuo)彼此可拆(chai)卸(xie)連接的(de)頂(ding)部(bu)(bu)殼(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)、腹部(bu)(bu)殼(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)和(he)底(di)(di)(di)部(bu)(bu)殼(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)，其中第(di)(di)一(yi)開(kai)(kai)口設(she)(she)置(zhi)在底(di)(di)(di)部(bu)(bu)殼(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)底(di)(di)(di)部(bu)(bu)，第(di)(di)二(er)開(kai)(kai)口設(she)(she)置(zhi)在頂(ding)部(bu)(bu)殼(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)頂(ding)部(bu)(bu)。

在另(ling)一(yi)個優選實(shi)施例中，該(gai)(gai)第(di)一(yi)開口(kou)的(de)開口(kou)尺寸(cun)被配(pei)置(zhi)為(wei)阻(zu)止該(gai)(gai)工(gong)質從該(gai)(gai)第(di)一(yi)開口(kou)離(li)開該(gai)(gai)殼(ke)體；和該(gai)(gai)第(di)二開口(kou)的(de)開口(kou)尺寸(cun)被配(pei)置(zhi)為(wei)阻(zu)止該(gai)(gai)工(gong)質從該(gai)(gai)第(di)二開口(kou)離(li)開該(gai)(gai)殼(ke)體。

在又一(yi)個優選實施例中，液流空化(hua)器還包(bao)括第一(yi)擋板(ban)，從(cong)臨近該(gai)第一(yi)開(kai)口的殼體內壁向內突出(chu)，用于阻(zu)止該(gai)工質(zhi)從(cong)第一(yi)開(kai)口離(li)開(kai)該(gai)殼體。

在又(you)一個優(you)選實施例中(zhong)，液(ye)流空(kong)化器還包括第(di)二擋板，從(cong)臨近該(gai)(gai)第(di)二開(kai)口的殼體(ti)內壁向內突出(chu)，用(yong)于(yu)阻止該(gai)(gai)工質從(cong)第(di)二開(kai)口離開(kai)該(gai)(gai)殼體(ti)。

在(zai)(zai)又(you)一(yi)個優選實(shi)施例中，液流空化(hua)器(qi)還包(bao)括墊(dian)片(pian)和(he)墊(dian)簧，設置在(zai)(zai)該工(gong)質(zhi)下方、該第(di)一(yi)擋板上方的殼體(ti)中，在(zai)(zai)對液流空化(hua)時(shi)隨工(gong)質(zhi)一(yi)起運(yun)動。

在(zai)又一個(ge)優選實施例中(zhong)，該(gai)工質為多(duo)個(ge)，并(bing)且該(gai)空化(hua)器還包括多(duo)個(ge)隔(ge)室，設置于(yu)該(gai)殼體中(zhong)，彼(bi)此沿液(ye)流方向隔(ge)開，其中(zhong)各(ge)個(ge)隔(ge)室將該(gai)多(duo)個(ge)工質分組容(rong)納(na)在(zai)其中(zhong)。

在又一個優選實(shi)施例中(zhong)，該工(gong)質為(wei)實(shi)心的或(huo)其上(shang)設有液流通過的貫穿孔；和/或(huo)該工(gong)質表(biao)面(mian)為(wei)光滑的或(huo)為(wei)凹凸不平面(mian)。

在(zai)又(you)一(yi)個(ge)優選實(shi)施例中，液(ye)流(liu)空(kong)化器還包括引(yin)流(liu)槽，設置于該(gai)(gai)第一(yi)殼體或底部殼體內壁(bi)上(shang)，用于加速液(ye)流(liu)流(liu)出該(gai)(gai)液(ye)流(liu)空(kong)化器。

本發明第二方面提供(gong)一(yi)種液(ye)流(liu)(liu)空化系統(tong)(tong)，用(yong)于生(sheng)產管(guan)路中，其(qi)中生(sheng)產管(guan)路包括(kuo)生(sheng)產管(guan)柱和套管(guan)，該液(ye)流(liu)(liu)空化系統(tong)(tong)包括(kuo)泵(beng)送裝置、儲(chu)液(ye)罐、根據(ju)第一(yi)方面的液(ye)流(liu)(liu)空化器以及用(yong)于監控液(ye)流(liu)(liu)作業(ye)參(can)數的計量(liang)儀表(biao)，其(qi)中

該泵送(song)裝置用于(yu)將儲(chu)液罐中的循環液經(jing)過該計量儀表泵送(song)到生產(chan)管柱；

該(gai)液(ye)流(liu)(liu)空化(hua)器(qi)連接于(yu)該(gai)生產管(guan)柱底端，對應于(yu)儲(chu)層(ceng)中待(dai)處理點的(de)位置，該(gai)循環液(ye)從第二開口(kou)流(liu)(liu)入該(gai)液(ye)流(liu)(liu)空化(hua)器(qi)并從第一開口(kou)流(liu)(liu)出(chu)；

該泵送(song)裝置將循環(huan)液(ye)經該套管泵回該儲液(ye)罐(guan)中。

在(zai)一個優選實(shi)施例(li)中，該(gai)生產(chan)管路為采石油、采天(tian)然(ran)氣、采煤層(ceng)氣或采鈾(you)礦的管路。

本(ben)發明的(de)系統可以將液(ye)(ye)流空化(hua)器作用(yong)于儲層(如油(you)層)，可以提高生(sheng)產井(jing)的(de)產量及滲透率(lv)，也(ye)可作用(yong)于井(jing)底以強化(hua)碎巖過程，同時可用(yong)來(lai)消滅微(wei)生(sheng)物，清除接(jie)觸面(mian)的(de)積層，對金屬(shu)進行侵蝕(shi)性損壞，加(jia)速(su)化(hua)學(xue)反應，分散液(ye)(ye)體中固(gu)相粒子及高分子化(hua)合(he)物，乳(ru)化(hua)不溶解物質，在其它(ta)過程中還可用(yong)來(lai)進行有效的(de)內部質量交換。

本發明的(de)第(di)三方(fang)面提(ti)供一種(zhong)利(li)用第(di)二方(fang)面的(de)系統進行液(ye)流空(kong)化(hua)的(de)方(fang)法，包(bao)括如下步驟(zou)：

由泵送(song)裝置將(jiang)儲液(ye)罐中的循環液(ye)經過計量儀表泵送(song)到生產管(guan)路中的生產管(guan)柱(zhu)；

循環液經過液流(liu)空(kong)化器進行空(kong)化；以及(ji)

該泵送裝置將循(xun)環(huan)液(ye)經套管泵回儲液(ye)罐(guan)中(zhong)。

本發明(ming)(ming)(ming)的(de)方(fang)(fang)法可以(yi)適(shi)用于(yu)油田(tian)、天然(ran)氣田(tian)、煤層(ceng)(ceng)氣田(tian)以(yi)及(ji)鈾礦(kuang)開(kai)(kai)采(cai)新(xin)井(jing)投產和老井(jing)“復(fu)活”，利用液體(ti)循環屬于(yu)純物理方(fang)(fang)法，液體(ti)中不(bu)必添加(jia)任(ren)何添加(jia)劑，沒有(you)任(ren)何污染，工(gong)藝簡(jian)單易操(cao)作，綠色環保，在油層(ceng)(ceng)選點作業，保證地層(ceng)(ceng)的(de)安全(quan)(quan)性(xing)；安全(quan)(quan)可靠，同一油井(jing)可以(yi)反復(fu)作業，效果持(chi)續(xu)期(qi)長。另一方(fang)(fang)面，本發明(ming)(ming)(ming)的(de)系(xi)統(tong)由于(yu)采(cai)用了(le)液體(ti)循環方(fang)(fang)式，使得作業效果輻射范圍擴大(da)，從而克服了(le)超聲空(kong)(kong)(kong)化(hua)(hua)在靜水壓力大(da)空(kong)(kong)(kong)化(hua)(hua)效果不(bu)佳甚(shen)至(zhi)不(bu)能產生空(kong)(kong)(kong)化(hua)(hua)的(de)缺陷。進(jin)一步(bu)，本發明(ming)(ming)(ming)的(de)系(xi)統(tong)由于(yu)空(kong)(kong)(kong)化(hua)(hua)器體(ti)積小(xiao)，可以(yi)直接設置于(yu)生產管柱(zhu)(zhu)的(de)底(di)部，管柱(zhu)(zhu)能到(dao)達(da)(da)之處，其(qi)也(ye)能到(dao)達(da)(da)，所以(yi)不(bu)僅適(shi)用于(yu)直井(jing)，還(huan)(huan)適(shi)用于(yu)定(ding)向井(jing)及(ji)水平井(jing)。本發明(ming)(ming)(ming)的(de)系(xi)統(tong)還(huan)(huan)適(shi)用于(yu)不(bu)同屬性(xing)的(de)井(jing)，例如油井(jing)、天然(ran)氣井(jing)、煤層(ceng)(ceng)氣井(jing)、鈾礦(kuang)開(kai)(kai)采(cai)井(jing)等(deng)。

附圖說明

通過以下參照附圖對本發明實施例的(de)描(miao)述，本發明的(de)上述以及其(qi)他目的(de)、特征和優(you)點將更為(wei)清楚，在附圖中：

圖(tu)1示出根據本發明一個實施例的液流空化系統(tong)的示意圖(tu)。

圖(tu)2a示出根(gen)據本發明(ming)一(yi)個實(shi)施例的尾端散流式液流空(kong)化(hua)器的剖(pou)面圖(tu)。

圖(tu)2b示出根據(ju)本(ben)發明的一個實施例(li)的僅(jin)設置下部擋板的液流(liu)空(kong)化(hua)器的剖面(mian)圖(tu)。

圖2c示出圖2a所示結構(gou)的一個變體，其中工質為實(shi)心的。

圖2d-f分別示出圖2a所示結構(gou)的(de)一個變(bian)體，其中(zhong)工質的(de)形狀不同。

圖(tu)3示(shi)出圖(tu)2a所示(shi)結(jie)構(gou)的一個變體，其(qi)中與圖(tu)2a的區別在(zai)于用尾端墊簧式結(jie)構(gou)替代(dai)了尾端散(san)流式結(jie)構(gou)。

圖4示出根(gen)據本發(fa)明一(yi)個實(shi)施例的(de)多工質結構的(de)剖面圖。

圖(tu)(tu)5示出根據本發明一個實施例的混合(he)形狀(zhuang)工質結構的剖(pou)面圖(tu)(tu)。

圖6示(shi)出(chu)圖4所示(shi)結構(gou)的一(yi)個變體，其(qi)中與圖4的區(qu)別在于具(ju)有(you)隔室。

圖7-9示出根據本發明一個實施例的具有(you)加固件的液流空(kong)化(hua)器。

應(ying)當注意的(de)是，本說明(ming)書附(fu)圖(tu)并非按照比例繪制，而僅(jin)為(wei)示意性(xing)的(de)目(mu)的(de)，因此，不應(ying)被理解為(wei)對本發明(ming)范圍(wei)的(de)任何(he)限制和約束。在(zai)附(fu)圖(tu)中，相似(si)的(de)組(zu)成部(bu)分(fen)以相似(si)的(de)附(fu)圖(tu)標號標識。

具體實施方式

以下(xia)參照(zhao)附(fu)(fu)(fu)圖(tu)進行詳細(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)描述(shu)，所述(shu)附(fu)(fu)(fu)圖(tu)形(xing)成本(ben)發明(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一部分(fen)，且在本(ben)發明(ming)中，附(fu)(fu)(fu)圖(tu)通過對實(shi)施本(ben)發明(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)具體(ti)實(shi)施例的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)解(jie)釋(shi)表示(shi)出(chu)來(lai)。應當理(li)解(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是在不偏離(li)本(ben)發明(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)范(fan)圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)可以采用(yong)其(qi)它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)施例且可以進行結構上(shang)或邏輯上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)改(gai)變(bian)。例如，對于(yu)一個實(shi)施例解(jie)釋(shi)或描述(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征可被用(yong)于(yu)其(qi)它實(shi)施例或與其(qi)它實(shi)施例結合(he)來(lai)生成另一個實(shi)施例。其(qi)意圖(tu)在于(yu)本(ben)發明(ming)包(bao)括這樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)修改(gai)和變(bian)化。這些示(shi)例用(yong)特定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)語句(ju)描述(shu)，但它們(men)不應被理(li)解(jie)為對所附(fu)(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)權(quan)利(li)要求(qiu)范(fan)圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)限制。附(fu)(fu)(fu)圖(tu)僅出(chu)于(yu)解(jie)釋(shi)性目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)且并非按(an)比例繪制。除非特別(bie)說明(ming)，出(chu)于(yu)清楚(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)元件(jian)在不同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)附(fu)(fu)(fu)圖(tu)中采用(yong)同(tong)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)附(fu)(fu)(fu)圖(tu)標記表示(shi)。

術語"具有(you)(you)","含有(you)(you)","包括","包含"等是開(kai)放性(xing)的，它們表(biao)示所(suo)描(miao)述的結構(gou)，元(yuan)(yuan)件或者特征的存在(zai)，但并不排除額外(wai)元(yuan)(yuan)件或特征。

液流(liu)空化(hua)儲(chu)(chu)層(ceng)改造技(ji)術，是通(tong)過空化(hua)器在(zai)液體(ti)中產生(sheng)空化(hua)，釋(shi)放(fang)出強大(da)的液體(ti)內部能(neng)量，產生(sheng)的激波(bo)在(zai)儲(chu)(chu)層(ceng)中傳(chuan)導貫通(tong)大(da)量微(wei)裂(lie)縫，從而(er)增(zeng)加(jia)儲(chu)(chu)層(ceng)孔喉通(tong)道(dao)，有效提(ti)升儲(chu)(chu)層(ceng)滲流(liu)能(neng)力，提(ti)高(gao)采收率(lv)。

以油(you)層空(kong)(kong)(kong)化為例(li),油(you)層中的(de)石(shi)油(you)儲(chu)量(liang)(liang)主(zhu)要(yao)(yao)有兩(liang)種：裂(lie)縫儲(chu)量(liang)(liang)(～0.3)和(he)毛細(xi)(xi)(xi)管孔隙(xi)儲(chu)量(liang)(liang)(～0.7)。毛細(xi)(xi)(xi)管孔隙(xi)儲(chu)量(liang)(liang)不易開采(cai)(cai)(cai)，這是目前全球平均采(cai)(cai)(cai)收率在(zai)(zai)30％左右的(de)原因(yin)所在(zai)(zai)。流體(ti)沖(chong)擊(ji)波空(kong)(kong)(kong)化方法主(zhu)要(yao)(yao)是通過采(cai)(cai)(cai)集毛細(xi)(xi)(xi)管孔隙(xi)儲(chu)量(liang)(liang)來(lai)提高(gao)采(cai)(cai)(cai)收率，即(ji)由專用裝(zhuang)置(空(kong)(kong)(kong)化器)產生(sheng)空(kong)(kong)(kong)化作用，使(shi)形成的(de)氣泡在(zai)(zai)液(ye)體(ti)中快速擠壓并(bing)連續(xu)爆(bao)裂(lie)，在(zai)(zai)爆(bao)裂(lie)點造成水(shui)力(li)沖(chong)擊(ji)，沖(chong)擊(ji)波向(xiang)周圍擴散，在(zai)(zai)油(you)層制造大量(liang)(liang)微裂(lie)縫，從而打開油(you)流通道，提高(gao)滲透率進而提高(gao)石(shi)油(you)采(cai)(cai)(cai)收率。

基于(yu)這種原理，如圖1所示，本發(fa)明(ming)的液(ye)流空化系統(tong)包括泵送裝置100、儲液(ye)罐105、液(ye)流空化器(qi)110以及計量儀表115。

其中，泵送(song)裝(zhuang)置100將儲(chu)液(ye)罐105中的(de)循環(huan)液(ye)經過計量儀表115泵送(song)到現有(you)管(guan)路(lu)中的(de)生(sheng)產管(guan)柱116(在采油(you)(you)的(de)場景下(xia)即(ji)為油(you)(you)管(guan))。

在(zai)實際作(zuo)業(ye)前，首先，根(gen)據作(zuo)業(ye)井(jing)(例如油(you)井(jing))條件以及各種作(zuo)業(ye)參(can)數(shu)(排(pai)量、每個作(zuo)業(ye)點的(de)作(zuo)業(ye)時間)變化(hua)，設定循環液排(pai)量。在(zai)作(zuo)業(ye)中，根(gen)據計量儀表115表征的(de)度數(shu)對各種參(can)數(shu)進行實時調(diao)整。

液(ye)(ye)流空化(hua)(hua)器(qi)110連接于(yu)該生產(chan)管(guan)柱(zhu)116底端，對應于(yu)儲層125(例如(ru)在(zai)采油(you)時(shi)即為油(you)層)中(zhong)待處理點130的位置。液(ye)(ye)流空化(hua)(hua)器(qi)110將(jiang)從(cong)生產(chan)管(guan)柱(zhu)底端進(jin)入液(ye)(ye)流空化(hua)(hua)器(qi)110的液(ye)(ye)流進(jin)行空化(hua)(hua)。之后(hou)，液(ye)(ye)流進(jin)入管(guan)路120的套管(guan)135。泵送裝置100將(jiang)循環(huan)液(ye)(ye)經套管(guan)135泵回儲液(ye)(ye)罐(guan)105中(zhong)。

其中待(dai)處(chu)理點(dian)(dian)(dian)130是指事先選擇的(de)(de)作(zuo)(zuo)業(ye)點(dian)(dian)(dian)，在圖1中示出了(le)多(duo)個(ge)。在一個(ge)具體(ti)示例(li)中，空(kong)化(hua)器(qi)110隨著生產管柱(zhu)116先下(xia)(xia)到最低處(chu)理點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)位置，在此對液(ye)體(ti)進行空(kong)化(hua)，待(dai)完(wan)成作(zuo)(zuo)業(ye)后，上移空(kong)化(hua)器(qi)至(zhi)上一個(ge)作(zuo)(zuo)業(ye)點(dian)(dian)(dian)，重復作(zuo)(zuo)業(ye)。當然，本(ben)(ben)領域技術人(ren)員根據(ju)本(ben)(ben)發明容易理解，可以反方向(xiang)操(cao)作(zuo)(zuo)，即先在最上面的(de)(de)處(chu)理點(dian)(dian)(dian)位置進行空(kong)化(hua)，之后下(xia)(xia)移空(kong)化(hua)器(qi)，接著空(kong)化(hua)。

本(ben)發明的(de)液(ye)(ye)流(liu)空化系統利用液(ye)(ye)流(liu)循環，液(ye)(ye)流(liu)空化器(qi)110震蕩產(chan)生一(yi)個沖(chong)(chong)擊(ji)波(bo)(bo)場(chang)，空化作(zuo)(zuo)業使形(xing)(xing)成的(de)氣(qi)泡在(zai)(zai)(zai)液(ye)(ye)體中快速擠壓(ya)并連(lian)續爆裂，在(zai)(zai)(zai)爆裂點(dian)造成液(ye)(ye)力沖(chong)(chong)擊(ji)。沖(chong)(chong)擊(ji)波(bo)(bo)的(de)作(zuo)(zuo)用力遠非一(yi)般的(de)超聲波(bo)(bo)所(suo)能(neng)比擬。沖(chong)(chong)擊(ji)波(bo)(bo)的(de)波(bo)(bo)源(yuan)是液(ye)(ye)流(liu)空化器(qi)。沖(chong)(chong)擊(ji)波(bo)(bo)在(zai)(zai)(zai)經(jing)過儲(chu)層(ceng)基巖時在(zai)(zai)(zai)毛(mao)細管孔隙空間制造出(chu)疏(shu)波(bo)(bo)區和密(mi)波(bo)(bo)區，沖(chong)(chong)擊(ji)波(bo)(bo)在(zai)(zai)(zai)氣(qi)體混合(he)物(wu)中經(jing)過疏(shu)密(mi)波(bo)(bo)的(de)交替傳導，使儲(chu)層(ceng)中產(chan)生微(wei)小的(de)空化氣(qi)泡。空化氣(qi)泡在(zai)(zai)(zai)爆炸點(dian)爆炸，反過來又引(yin)起下(xia)一(yi)波(bo)(bo)，如(ru)此產(chan)生鏈式反應(ying)。此時儲(chu)層(ceng)里邊形(xing)(xing)成微(wei)裂縫(feng)，微(wei)裂縫(feng)沿著儲(chu)層(ceng)外側不斷(duan)增加，有效提(ti)升滲流(liu)能(neng)力。

在(zai)一個具體實施例中，為了便于現場作業(ye)，泵送裝置(zhi)100為泵車，儲液罐105放置(zhi)在(zai)泵車上。

在一個具體實施例中，循環液為水(shui)。

在一個具體(ti)實(shi)施(shi)例中，為簡化深井下液(ye)流間隙的形成(cheng)過程，可向(xiang)所壓送的循(xun)環液(ye)輸入空化核，其形式(shi)有(you)氣(qi)泡、彌散固相粒(li)子或者不溶解乳(ru)膠(jiao)體(ti)等。

雖然(ran)上述實(shi)施例以直井(jing)(jing)(jing)(jing)為例，然(ran)而(er)本領域技術(shu)人(ren)員能夠(gou)理解，在本公開的(de)教導下，本發(fa)明的(de)系統(tong)還適用于(yu)定向(xiang)井(jing)(jing)(jing)(jing)及水(shui)平井(jing)(jing)(jing)(jing)，通用于(yu)不同屬性的(de)井(jing)(jing)(jing)(jing)，例如(ru)油井(jing)(jing)(jing)(jing)、天(tian)然(ran)氣(qi)井(jing)(jing)(jing)(jing)、煤(mei)層氣(qi)井(jing)(jing)(jing)(jing)、鈾礦開采井(jing)(jing)(jing)(jing)等。

接下來，將重點(dian)描(miao)述本發明的液流空化器110的構(gou)成。

圖2a給出了本(ben)發明的(de)液(ye)流空(kong)(kong)化(hua)器110的(de)一(yi)個(ge)(ge)具(ju)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)實施(shi)例(li)，其中(zhong)該液(ye)流空(kong)(kong)化(hua)器110包括殼(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)，具(ju)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)地，該殼(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)由(you)頂(ding)部(bu)殼(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)1000、與頂(ding)部(bu)殼(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)1000可(ke)拆卸連接(jie)的(de)腹部(bu)殼(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)1005、與腹部(bu)殼(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)1005可(ke)拆卸連接(jie)的(de)底部(bu)殼(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)1010。在一(yi)個(ge)(ge)具(ju)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)示例(li)中(zhong)，頂(ding)部(bu)殼(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)1000、腹部(bu)殼(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)1005和底部(bu)殼(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)1010可(ke)采用(yong)卡接(jie)的(de)方式(shi)，具(ju)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)地，兩個(ge)(ge)殼(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)之(zhi)間形成同(tong)向斜面，如圖2a所示，嵌(qian)套(tao)之(zhi)后(hou)自然咬(yao)合。殼(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)安裝時現將(jiang)接(jie)納插(cha)入的(de)殼(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)加熱，膨脹后(hou)將(jiang)被插(cha)入殼(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)插(cha)入即可(ke)。在另一(yi)個(ge)(ge)具(ju)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)示例(li)中(zhong)，殼(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)為(wei)螺口連接(jie)或鉚接(jie)。

在頂部殼(ke)體1000的(de)頂部和(he)底(di)部殼(ke)體1010的(de)底(di)部分別具(ju)有開(kai)口(kou)1001和(he)1011。

該液流空(kong)化器110還包括：設置于腹部(bu)殼體(ti)(ti)(ti)1005中(zhong)工(gong)質1015，工(gong)質可在(zai)(zai)腹部(bu)殼體(ti)(ti)(ti)1005中(zhong)自由活動(即與殼體(ti)(ti)(ti)沒有(you)(you)任何(he)機械上的連(lian)接關系)，用于作用于從開(kai)口(kou)1001流入該液流空(kong)化器的液流以使(shi)其產(chan)生(sheng)空(kong)化并(bing)從開(kai)口(kou)1011流出。工(gong)質震蕩產(chan)生(sheng)一(yi)個沖(chong)擊波(bo)場，空(kong)化作業(ye)使(shi)形(xing)成的氣泡在(zai)(zai)液體(ti)(ti)(ti)中(zhong)快速擠壓并(bing)連(lian)續爆裂(lie)，在(zai)(zai)爆裂(lie)點造(zao)成液力沖(chong)擊。沖(chong)擊波(bo)在(zai)(zai)經過油層(ceng)基巖時在(zai)(zai)毛(mao)細管孔隙空(kong)間(jian)制造(zao)出疏(shu)(shu)波(bo)區和密波(bo)區，沖(chong)擊波(bo)在(zai)(zai)氣體(ti)(ti)(ti)混合物中(zhong)經過疏(shu)(shu)密波(bo)的交替傳導，使(shi)儲層(ceng)中(zhong)產(chan)生(sheng)微小的空(kong)化氣泡。空(kong)化氣泡在(zai)(zai)爆炸點爆炸，反過來又引(yin)起下一(yi)波(bo)，如此產(chan)生(sheng)鏈式反應。此時硬地層(ceng)里(li)邊形(xing)成微裂(lie)縫，微裂(lie)縫沿(yan)著儲層(ceng)外側(ce)不斷增加，有(you)(you)效提升滲流能力。

如圖2a所示(shi)，該工質1015上(shang)設有(you)液流(liu)通過的(de)(de)貫穿孔(kong)1020，能夠(gou)使得空化(hua)效果更佳。更優選地，貫穿孔(kong)的(de)(de)方(fang)向(xiang)不僅為(wei)液流(liu)進入的(de)(de)方(fang)向(xiang)，還可(ke)以在(zai)其他方(fang)向(xiang)上(shang)。當(dang)然為(wei)了降(jiang)低(di)工藝(yi)難度(du)及降(jiang)低(di)成本，該工質1015可(ke)以為(wei)實心(xin)的(de)(de)，如圖2c所示(shi)。

工質(zhi)1015表面可(ke)以是光滑(hua)的(de)(de)或是不光滑(hua)的(de)(de)例如(ru)呈凹凸(tu)面。光滑(hua)表面的(de)(de)工質(zhi)的(de)(de)主要作用(yong)是增(zeng)加(jia)液體流速，而(er)凹凸(tu)不平的(de)(de)表面作用(yong)是為(wei)了增(zeng)加(jia)設備振動頻率。工質(zhi)的(de)(de)選擇依據不同儲層(ceng)條件而(er)定，以使解堵和(he)儲層(ceng)精細改造(zao)效果達到(dao)最(zui)佳。

在圖(tu)2a的具體(ti)示例中(zhong)，工質1015為球(qiu)形，圖(tu)中(zhong)示出了該球(qiu)形的剖面(mian)圖(tu)。

該(gai)液(ye)(ye)流空化器110還包括：頂部(bu)(bu)(bu)擋(dang)(dang)(dang)板(ban)(ban)1025，從(cong)頂部(bu)(bu)(bu)殼(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)的內(nei)壁(bi)向(xiang)內(nei)突(tu)出(chu)，用(yong)于(yu)阻止(zhi)該(gai)工(gong)質(zhi)從(cong)頂部(bu)(bu)(bu)離開(kai)該(gai)腹部(bu)(bu)(bu)殼(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)，也(ye)就是(shi)說用(yong)于(yu)在液(ye)(ye)流入(ru)射到(dao)工(gong)質(zhi)上(shang)(shang)(shang)激(ji)發工(gong)質(zhi)運(yun)動(dong)時防(fang)止(zhi)工(gong)質(zhi)從(cong)上(shang)(shang)(shang)部(bu)(bu)(bu)離開(kai)殼(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)；底(di)(di)部(bu)(bu)(bu)擋(dang)(dang)(dang)板(ban)(ban)1030，從(cong)腹部(bu)(bu)(bu)殼(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)的內(nei)壁(bi)向(xiang)內(nei)突(tu)出(chu)，用(yong)于(yu)阻止(zhi)該(gai)工(gong)質(zhi)從(cong)底(di)(di)部(bu)(bu)(bu)離開(kai)該(gai)腹部(bu)(bu)(bu)殼(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)，也(ye)就是(shi)說用(yong)于(yu)在液(ye)(ye)流入(ru)射到(dao)工(gong)質(zhi)上(shang)(shang)(shang)激(ji)發工(gong)質(zhi)運(yun)動(dong)時防(fang)止(zhi)工(gong)質(zhi)從(cong)下部(bu)(bu)(bu)離開(kai)殼(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)。顯然(ran)，該(gai)底(di)(di)部(bu)(bu)(bu)擋(dang)(dang)(dang)板(ban)(ban)也(ye)可以設置于(yu)底(di)(di)部(bu)(bu)(bu)殼(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)上(shang)(shang)(shang)。在一(yi)(yi)個(ge)具體(ti)(ti)示例中，頂部(bu)(bu)(bu)擋(dang)(dang)(dang)板(ban)(ban)與頂部(bu)(bu)(bu)殼(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)一(yi)(yi)體(ti)(ti)形成(cheng)(cheng)。在一(yi)(yi)個(ge)具體(ti)(ti)示例中，底(di)(di)部(bu)(bu)(bu)擋(dang)(dang)(dang)板(ban)(ban)與底(di)(di)部(bu)(bu)(bu)殼(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)一(yi)(yi)體(ti)(ti)形成(cheng)(cheng)。

在一(yi)個替代示(shi)例中(zhong)，液流(liu)空化(hua)器110可(ke)以僅包(bao)括下(xia)部擋板1030，而不必設(she)置頂(ding)部擋板，如圖2b所(suo)(suo)示(shi)。原因在于由于液流(liu)是從開口(kou)1001進(jin)入并進(jin)而向(xiang)下(xia)沖擊(ji)工(gong)質的，所(suo)(suo)以一(yi)般情況下(xia)工(gong)質不易(yi)從開口(kou)1001離開殼體。這樣做(zuo)的益處是加工(gong)簡單(dan)，降低(di)生產成本。

在(zai)(zai)一個替換實施例(li)中，殼體(ti)可以由上殼體(ti)和下(xia)殼體(ti)兩(liang)部分(fen)組成(未以圖示出)，這兩(liang)部分(fen)彼此可拆(chai)卸連接。本(ben)(ben)領域技術人員能夠理解(jie)，經(jing)過長時(shi)間的使(shi)用，工(gong)質會被(bei)磨損，殼體(ti)設置為(wei)可拆(chai)卸的，方(fang)便工(gong)質的替換。然而，工(gong)質封裝在(zai)(zai)一體(ti)的殼體(ti)中的方(fang)案也在(zai)(zai)本(ben)(ben)發明的保護范圍內，在(zai)(zai)這種情況(kuang)下(xia)，工(gong)質被(bei)磨損不能再(zai)使(shi)用時(shi)需要整體(ti)連同殼體(ti)一起替換。

本(ben)發明描述的(de)以(yi)上(shang)和以(yi)下針(zhen)對(dui)殼(ke)體由三(san)個可拆卸部件(jian)組(zu)成的(de)結構的(de)各(ge)種實施例(li)在不違反邏輯的(de)情(qing)況下也同樣適用(yong)于殼(ke)體由兩個可拆卸部件(jian)組(zu)成或是一體的(de)情(qing)況。

在圖2a的具體示例中(zhong)，該(gai)(gai)液(ye)(ye)流空化(hua)(hua)器(qi)110還(huan)包括：引流槽1035，設置于底部(bu)殼體內壁上，用于加(jia)速液(ye)(ye)流流出(chu)該(gai)(gai)液(ye)(ye)流空化(hua)(hua)器(qi)。

在圖(tu)2a的具體示例中，該液流(liu)空化器110的外(wai)形為圓柱形。

在上(shang)述實(shi)(shi)施例中，在進(jin)行液流(liu)空化時工質(zhi)(zhi)的運動(dong)被限(xian)制在殼體(ti)中是通(tong)過擋板(ban)的方(fang)式來實(shi)(shi)現(xian)的。可(ke)替換地，也可(ke)以通(tong)過將(jiang)開(kai)口(kou)1001和/或1011的孔(kong)徑(即開(kai)口(kou)尺寸)設置為能(neng)(neng)夠阻(zu)止(zhi)該工質(zhi)(zhi)從對應開(kai)口(kou)離開(kai)殼體(ti)即可(ke)。殼體(ti)容納工質(zhi)(zhi)的部分足夠大以使得工質(zhi)(zhi)能(neng)(neng)自由活動(dong)而開(kai)口(kou)孔(kong)徑小(xiao)于(yu)工質(zhi)(zhi)的尺寸。

在(zai)殼體(ti)由頂(ding)部、腹部以及底部殼體(ti)組成的實(shi)施(shi)例中，底部殼體(ti)的底部向殼體(ti)內部突出，充(chong)當下部擋板，如圖(tu)2、圖(tu)4和圖(tu)5所示。

如圖2c所示，在腹部殼體和底部殼體卡接(jie)的位置處，形成貫穿殼體的散流(liu)孔1065，可以進一步(bu)增(zeng)加空化(hua)效(xiao)果。

圖(tu)2d、2e和2f是圖(tu)2a結構的(de)(de)變(bian)體(ti)，區別僅僅在(zai)于(yu)工質的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)狀。具體(ti)地，圖(tu)2d中的(de)(de)工質1015為(wei)圓柱形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，優選(xuan)地，沿液流方向的(de)(de)圓柱形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。圖(tu)2e中的(de)(de)工質為(wei)錐形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，優選(xuan)地，沿液流方向逐漸變(bian)細。圖(tu)2f中的(de)(de)工質為(wei)環(huan)形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，優選(xuan)地，是在(zai)與液流方向垂直(zhi)的(de)(de)平面(mian)(mian)上的(de)(de)環(huan)形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，類似(si)面(mian)(mian)包圈的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)狀。

本(ben)領域技術人員(yuan)明白，盡管(guan)在(zai)圖(tu)2d、2e和2f中的(de)工質具有貫穿孔1020，但其(qi)可以是實心的(de)。

圖3是圖2a結(jie)(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)變(bian)體，區別在(zai)(zai)于在(zai)(zai)工(gong)質下(xia)游設有自(zi)由活動的(de)(de)(de)(de)墊片1040和墊簧(huang)1045，也就(jiu)是說(shuo)，在(zai)(zai)工(gong)質1015下(xia)方、底部擋板1030上(shang)方的(de)(de)(de)(de)殼體中(zhong)設置有墊片1040和墊簧(huang)1045。在(zai)(zai)本(ben)發明中(zhong)，我們(men)稱(cheng)這種帶有墊片和墊簧(huang)的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)(jie)構(gou)為尾端(duan)墊簧(huang)式(shi)結(jie)(jie)(jie)構(gou)。相對而言，稱(cheng)圖2a-f中(zhong)的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)(jie)構(gou)為尾端(duan)散流(liu)式(shi)結(jie)(jie)(jie)構(gou)。在(zai)(zai)尾端(duan)墊簧(huang)式(shi)結(jie)(jie)(jie)構(gou)中(zhong)，當(dang)對液流(liu)空(kong)化時，工(gong)質1015、墊片1040和墊簧(huang)1045一起振動，從而增強空(kong)化的(de)(de)(de)(de)效果。

在圖3的具體示(shi)例中，也(ye)可以增(zeng)加引流槽。

圖4示出了工(gong)(gong)質1015可以為多(duo)個的(de)實施(shi)(shi)例。多(duo)個工(gong)(gong)質被限制(zhi)在頂部(bu)擋板和底部(bu)擋板之間的(de)殼體內，在實施(shi)(shi)液流空(kong)化作業時，多(duo)個工(gong)(gong)質相互作用，增強了空(kong)化效(xiao)果。需要(yao)說明(ming)的(de)是(shi)，為了讓本領域技(ji)術人員更(geng)明(ming)了，其中一部(bu)分工(gong)(gong)質以完(wan)整(zheng)體的(de)形(xing)式示出，而(er)另一部(bu)分以剖面形(xing)式示出。

本(ben)領(ling)域技術(shu)人員應明白，該(gai)多個工質(zhi)(zhi)(zhi)可(ke)以為球(qiu)形(xing)(xing)(xing)、柱形(xing)(xing)(xing)、錐形(xing)(xing)(xing)和(he)環(huan)(huan)形(xing)(xing)(xing)工質(zhi)(zhi)(zhi)或其組合。如圖5所示，即為環(huan)(huan)形(xing)(xing)(xing)工質(zhi)(zhi)(zhi)與球(qiu)形(xing)(xing)(xing)工質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)組合。其中，球(qiu)形(xing)(xing)(xing)工質(zhi)(zhi)(zhi)設置(zhi)于環(huan)(huan)形(xing)(xing)(xing)工質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)環(huan)(huan)中。

圖6是圖4結構的(de)變體(ti)，區別在于該液(ye)流空化(hua)器110還(huan)包括多個(ge)隔(ge)(ge)室(shi)1050，設置于腹部殼體(ti)中，彼此(ci)沿液(ye)流方(fang)向用隔(ge)(ge)壁(bi)1055隔(ge)(ge)開，其(qi)中各個(ge)隔(ge)(ge)室(shi)將該多個(ge)工(gong)質(zhi)(zhi)分組容(rong)納在其(qi)中。這樣，僅(jin)僅(jin)使得同(tong)一分組內的(de)各個(ge)工(gong)質(zhi)(zhi)相(xiang)互碰撞，加快沿液(ye)流方(fang)向的(de)空化(hua)效果(guo)。

在(zai)本發明的一個(ge)具體(ti)實施例(li)中，殼體(ti)外(wai)壁(bi)包括但不限(xian)于圓(yuan)柱(zhu)(zhu)形(xing)、多(duo)邊(bian)(bian)形(xing)(例(li)如，六邊(bian)(bian)形(xing)或八邊(bian)(bian)形(xing))。也(ye)就(jiu)是說，圖2a-f、3-6中所(suo)示的結構及其變(bian)體(ti)中的殼體(ti)外(wai)壁(bi)可以為圓(yuan)柱(zhu)(zhu)形(xing)或多(duo)邊(bian)(bian)形(xing)。

在本發明(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)一個具體(ti)(ti)(ti)實施例中(zhong)，特(te)別是用于(yu)(yu)深井的(de)(de)(de)(de)(de)示例中(zhong)，由于(yu)(yu)隨著深度(du)(du)越(yue)深，井內部的(de)(de)(de)(de)(de)壓力越(yue)大，殼(ke)體(ti)(ti)(ti)外壁(bi)上可(ke)以設置有(you)用于(yu)(yu)增強(qiang)(qiang)該殼(ke)體(ti)(ti)(ti)強(qiang)(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)固(gu)(gu)件(jian)。也就是說，圖(tu)(tu)2a-f、3-6中(zhong)所示的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構及其(qi)變體(ti)(ti)(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)殼(ke)體(ti)(ti)(ti)外壁(bi)可(ke)以設置有(you)用于(yu)(yu)增強(qiang)(qiang)該殼(ke)體(ti)(ti)(ti)強(qiang)(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)固(gu)(gu)件(jian)。圖(tu)(tu)7、8和9分別示處了三種加(jia)(jia)固(gu)(gu)件(jian)1055的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構，其(qi)中(zhong)圖(tu)(tu)7示出的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)固(gu)(gu)件(jian)為(wei)螺紋(wen)形，圖(tu)(tu)8示出的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)固(gu)(gu)件(jian)為(wei)沿液流(liu)流(liu)動方向的(de)(de)(de)(de)(de)板筋(jin)形，圖(tu)(tu)9示出的(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)固(gu)(gu)件(jian)為(wei)六(liu)角形。

本(ben)領域技(ji)術人員(yuan)應當明白，在(zai)不違反邏輯的情(qing)況下(xia)，上述各種(zhong)結構的特征(zheng)可(ke)以相互組合。

本發明(ming)還公開了一(yi)種利用(yong)上述(shu)裝(zhuang)置(zhi)、系(xi)統進(jin)行(xing)液(ye)流空化的方法，包(bao)括如(ru)下步驟：由泵(beng)送裝(zhuang)置(zhi)將儲液(ye)罐(guan)中(zhong)的循環(huan)液(ye)經過計(ji)量儀表(biao)泵(beng)送到管(guan)路中(zhong)的生產(chan)管(guan)柱(zhu)；液(ye)流經過液(ye)流空化器(qi)進(jin)行(xing)空化；以及該泵(beng)送裝(zhuang)置(zhi)將循環(huan)液(ye)經套管(guan)泵(beng)回(hui)儲液(ye)罐(guan)中(zhong)。

在一(yi)個具體(ti)實施例中，該方法還包括向所泵(beng)送的液(ye)體(ti)輸(shu)入空(kong)化核。優選地，該空(kong)化核為氣泡(pao)、彌散固(gu)相粒(li)子、不溶解乳膠體(ti)或其組合。

本發明的(de)系統可以(yi)(yi)將液流空化器作(zuo)用于(yu)儲(chu)層(ceng)，可以(yi)(yi)有(you)效(xiao)(xiao)提高(gao)儲(chu)層(ceng)的(de)滲流能力和(he)生產井(jing)的(de)產量,也可作(zuo)用于(yu)井(jing)底以(yi)(yi)強化碎巖過(guo)程，同時(shi)可用來消滅微(wei)生物，清(qing)除接觸面(mian)的(de)積層(ceng)，對金屬進(jin)行侵(qin)蝕性損壞，加速化學反(fan)應，分(fen)散液體中固(gu)相(xiang)粒子(zi)及高(gao)分(fen)子(zi)化合物，乳化不溶解物質(zhi)，在其它過(guo)程中還可用來進(jin)行有(you)效(xiao)(xiao)的(de)內(nei)部(bu)質(zhi)量交換。

本發(fa)明的(de)(de)(de)技(ji)術可以(yi)適(shi)(shi)用(yong)于(yu)(yu)油藏(zang)、天然(ran)氣(qi)藏(zang)、煤層(ceng)氣(qi)藏(zang)以(yi)及(ji)鈾礦儲(chu)藏(zang)新井(jing)(jing)投產(chan)(chan)(chan)(chan)和(he)老井(jing)(jing)“復活”，利(li)用(yong)液體(ti)(ti)循(xun)環(huan)屬于(yu)(yu)純物理方法，液體(ti)(ti)中不(bu)必添加任何(he)添加劑，沒有(you)任何(he)污染，工藝簡單易操作(zuo)，綠色環(huan)保(bao)，在儲(chu)層(ceng)選點(dian)作(zuo)業(ye)，保(bao)證(zheng)地層(ceng)的(de)(de)(de)安全性；安全可靠，同(tong)一(yi)(yi)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)井(jing)(jing)可以(yi)反復作(zuo)業(ye)，效果持續期長。另一(yi)(yi)方面(mian)，本發(fa)明的(de)(de)(de)系統由(you)于(yu)(yu)采(cai)用(yong)了液體(ti)(ti)循(xun)環(huan)方式(shi)，使(shi)得作(zuo)業(ye)效果輻(fu)射范圍擴大，從而(er)克(ke)服了超聲(sheng)空化(hua)(hua)在靜水(shui)壓力大空化(hua)(hua)效果不(bu)佳甚(shen)至不(bu)能產(chan)(chan)(chan)(chan)生(sheng)空化(hua)(hua)的(de)(de)(de)缺陷。進一(yi)(yi)步，本發(fa)明的(de)(de)(de)空化(hua)(hua)器結構簡單，因此體(ti)(ti)積可以(yi)制作(zuo)的(de)(de)(de)小，從而(er)可以(yi)直接設置于(yu)(yu)生(sheng)產(chan)(chan)(chan)(chan)管柱的(de)(de)(de)底部(bu)，管柱能到達之處，其也能到達，所以(yi)不(bu)僅適(shi)(shi)用(yong)于(yu)(yu)直井(jing)(jing)，還適(shi)(shi)用(yong)于(yu)(yu)定向井(jing)(jing)及(ji)水(shui)平井(jing)(jing)。本發(fa)明的(de)(de)(de)系統還適(shi)(shi)用(yong)于(yu)(yu)不(bu)同(tong)屬性的(de)(de)(de)井(jing)(jing)，例如油井(jing)(jing)、天然(ran)氣(qi)井(jing)(jing)、煤層(ceng)氣(qi)井(jing)(jing)、鈾礦開采(cai)井(jing)(jing)等。

以上參照本(ben)(ben)發明(ming)的實(shi)施例對(dui)本(ben)(ben)發明(ming)予以了(le)說明(ming)。但是，這些(xie)實(shi)施例僅(jin)僅(jin)是為了(le)說明(ming)的目的，而并(bing)非為了(le)限(xian)(xian)制本(ben)(ben)發明(ming)的范(fan)圍(wei)。本(ben)(ben)發明(ming)的范(fan)圍(wei)由所附權利要求(qiu)及其等價物限(xian)(xian)定(ding)。不脫離本(ben)(ben)發明(ming)的范(fan)圍(wei)，本(ben)(ben)領域技(ji)術人員可(ke)以做(zuo)出多種替(ti)換和(he)修(xiu)改，這些(xie)替(ti)換和(he)修(xiu)改都(dou)應落在(zai)本(ben)(ben)發明(ming)的范(fan)圍(wei)之(zhi)內。