泡沫剂注入撬装装置技术领域
本发明涉及石油开采技术，具体地说是泡沫剂注入撬装装置。
背景技术
稠油油藏进入蒸汽多轮次吞吐后期，开发效果变差，表现为周期产油量
低、油气比低、综合含水高。注入蒸汽波及效率低是造成以上问题的主要原
因。地层非均质性共同导致蒸汽气窜严重，注入蒸汽从高渗透带流窜，富集
剩余油的低渗透带始终没有得到有效动用，这导致多轮次吞吐后期产出液含
水增加、效果变差。
通过加入泡沫剂和氮气，在地层孔道中产生泡沫，高强度的泡沫膜使气
相的渗流能力急剧降低，封堵高渗透层或大孔道，有效抑制了蒸汽高渗层、
高渗段、高渗带，转向低渗层、低渗段、低渗带等未驱替带，增加了驱替体
积，提高了波及面积，改善油藏开发效果。
针对泡沫剂采用临时柱塞泵注入，人员劳动强度大，冬季低温运行药剂
及设备易冻结，运行管理极为不便等问题，设计了泡沫剂注入橇块，实现了
随着氮气泡沫剂注入量增加，降低了地面注入难度，同时加强设备管理、降
低人员劳动强度。
发明内容
本发明的目的在于提供泡沫剂注入撬装装置，实现了蒸汽驱区块的联动
调剖，改善稠油蒸汽驱的开发效果。整体具有方便运输、内部设施紧凑、便
于日常操作等特点。
为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，泡沫剂注入撬装装置，
包括药剂罐系统以及均和药剂罐系统连接的注入系统和进料泵，所述药剂罐
系统包括药剂罐和连接在药剂罐上的加热系统，所述药剂罐、加热系统、注
入系统、进料泵同时设置在底座上，形成撬装式设计。
所述药剂罐、加热系统、注入系统、进料泵同时被罩在厢体内部，厢体
底部与所述底座固定连接，所述厢体上开设有门和窗。
所述药剂罐壁设置保温层，从药剂罐顶部向药剂罐内部设置搅拌机，所
述药剂罐顶部开孔插入排气装置、液位传感器、进水管，所述药剂罐外壁设
置上罐直梯，所述药剂罐侧壁开孔内插有药剂罐温度控制器，所述药剂罐侧
壁上端开设进料口，所述进料泵通过进料管线连接在进料口上，所述药剂罐
侧壁上端还开设有溢流口并向下引出排污管。
所述加热系统包括导热油油箱、导热油泵、导热油加热器，所述导热油
油箱通过导热油泵连接药剂罐，导热油油箱内设置导热油加热器，导热油油
箱顶部设置导热油加油口、导热油排气口。
所述注入系统包括隔膜式计量泵、过滤器、流量计，所述隔膜式计量泵
用自己的进口通过计量泵进口管线连接流量计，流量计再连接过滤器，过滤
器连接在药剂罐的进口闸门上，所述隔膜式计量泵用自己的出口依次连接出
口闸门、药剂止回阀、药剂出口，所述药剂出口还并联氮气出口，氮气出口
与药剂出口之间加设氮气阀门、氮气止回阀。
所述出口闸门、药剂止回阀之间分别并联安全阀和缓冲器，所述缓冲器
上设置防震压力表。
所述底座上还设置有撬装式设计的配电柜、PLC控制柜，所述配电柜、PLC
控制柜均与药剂罐系统、注入系统、进料泵相连接。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明中的采油调剖用的高压氮气泡沫，主要适用于封堵汽驱井和生产
井之间的高温地带；氮气泡沫具有油水选择性，主要适用于封堵含油饱和度
小于20％的油层。氮气泡沫两者结合可以大幅提高超稠油油藏高温堵调效果，
节约堵调成本。本发明的主要技术优点是：
①将氮气泡沫的封堵特性结合在一起，利用稠油油藏蒸汽驱自身的温度
场发育特征和含油饱和度分布特点，迫使蒸汽转向，从而提高蒸汽波及体积，
提高采收率；
②氮气泡沫段塞配合降低生产井综合含水，延长堵调有效期，利用泡沫
剂的降低界面张力作用，进一步提高蒸汽洗油效率，从而降低堵调成本，提
高超稠油油藏蒸汽驱油汽比；
③实现了蒸汽驱区块的联动调剖，降低了蒸汽驱氮气泡沫调剖的管理运
行成本，改善了蒸汽驱区块实施效果。
橇块采用车载形式，方便运输，无需吊车及运输车，采用常规牵引车头
即可，降低转运费用。
橇块整体采用厢式结构，保护设备延长使用寿命，为扩大药剂罐容积，
内部设施紧凑，操作空间较小，采用外部开门窗方式。
厢体前后设有单开门便于日常操作，两侧设有对开门及窗户便于设备维
修及夏季通风。厢顶窗口便于采光及搅拌机检修。
附图说明
图1为本发明的泡沫剂注入撬装装置的结构主视图；
图2为图1药剂罐的侧视图；
图3为图1的俯视图；
图4为图3药剂罐的内部侧视图；
图5为本发明的泡沫剂注入撬装装置的内部结构立体图；
图6是泡沫剂注入撬装装置外部结构立体图。
图中：搅拌机1、排气装置2、液位传感器3、配电柜4、PLC控制柜5、
进料泵6、药剂罐温度控制器7、隔膜式计量泵8、防震压力表9、安全阀10、
止回阀11、药剂出口12、氮气出口13、出口闸门14、进口闸门15、过滤器
16、流量计17、溢流口18、导热油进口19、导热油出口20、排污口21、导
热油泵22、导热油油箱23、导热油加热器24、导热油排气口25、入孔26、
阀门27、底座28、导热油管线29、导热油加油口30、进水口31、进料管线
32、计量泵进口管线33、集装箱内底板34、上罐直梯35、保温层36、缓冲
器37、氮气阀门38、进料口39、氮气止回阀40、药剂罐41。
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，然而附图仅提
供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。
如图1-6所示，按照效果图配置氮气泡注入撬块，其中撬块内部的药剂
罐及加热系统、注入泵及分配阀组系统、配电及监控系配件应按照对应结构
图选择安装。该装置的使用方法包括：步骤1，外部泡沫剂注入撬块；步骤2，
氮气车向撬块内注入氮气；步骤3，按照设计参数进行加热、搅拌、混合，监
控注入泵运行工况、出口压力、泡沫剂流量，监控分配阀组高压氮气进口压
力、氮气流量，监控泡沫罐温度、液位，最终输出高压氮气泡沫。
泡沫剂注入撬装装置，包括药剂罐系统以及均和药剂罐系统连接的注入
系统和进料泵6，所述药剂罐系统包括药剂罐41和连接在药剂罐上的加热系
统，所述药剂罐、加热系统、注入系统、进料泵同时设置在底座8上，形成
撬装式设计。注入系统并非向药剂罐内注入，而是将药剂罐的药剂注入到被
注入系统内。
药剂罐、加热系统、注入系统、进料泵同时被罩在厢体内部，厢体底部
与所述底座固定连接，所述厢体上开设有门和窗。
药剂罐壁设置保温层36，从药剂罐顶部向药剂罐内部设置搅拌机1，所
述药剂罐顶部开孔插入排气装置2、液位传感器3、进水管，所述药剂罐外壁
设置上罐直梯35，所述药剂罐侧壁开孔内插有药剂罐温度控制器7，所述药
剂罐侧壁上端开设进料口，所述进料泵通过进料管线32连接在进料口上，所
述药剂罐侧壁上端还开设有溢流口18并向下引出排污管。
加热系统包括导热油油箱23、导热油泵22、导热油加热器24，所述导热
油油箱通过导热油泵连接药剂罐，导热油油箱内设置导热油加热器，导热油
油箱顶部设置导热油加油口30、导热油排气口25。
注入系统包括隔膜式计量泵8、过滤器16、流量计17，所述隔膜式计量
泵用自己的进口通过计量泵进口管线33连接流量计，流量计再连接过滤器16，
过滤器连接在药剂罐的进口闸门15上，所述隔膜式计量泵用自己的出口依次
连接出口闸门14、药剂止回阀11、药剂出口12，所述药剂出口还并联氮气出
口13，氮气出口与药剂出口之间加设氮气阀门38、氮气止回阀40。
出口闸门、药剂止回阀之间分别并联安全阀10和缓冲器37，所述缓冲器
上设置防震压力表9。
底座8上还设置有撬装式设计的配电柜4、PLC控制柜5，所述配电柜、
PLC控制柜均与药剂罐系统、注入系统、进料泵相连接。
药剂罐：钢制方形常压罐，外形尺寸6mx2mx2.2m泡沫剂注入导热油橇块：
导热油箱1mx1mx1m，导热油泵2台进料泵：Q＝40m3/hH＝20m搅拌机：3台，单
台功率3kW。
注入泵2台：隔膜式计量泵Q＝400L/hP＝10MPa分配阀组：承压等级10MPa，
高压氮气接口1个，附带高压流量计及压力变送器，高压氮气泡沫剂接口2
个。
配电柜1台，为注入泵、导热油箱电加热器、导热油泵、搅拌机及监控
设施、照明等供电，外部接入动力电缆即可。
监控系统：注入泵运行工况、出口压力、泡沫剂流量监控；分配阀组高
压氮气进口压力、氮气流量监控；泡沫罐温度、液位监控；橇块两端各设监
控摄像头。
泡沫剂注入橇块采用车载形式，便于搬运，厢式结构易于保护设备，夏
季防晒冬季保温，延长寿命，适应新疆恶劣天气。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，非用以限定本发明的专利范围，其
他运用本发明的专利精神的等效变化，均应俱属本发明的专利范围。