CN111760478B - 一种对冲式泡沫发生装置及泡沫发生方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对冲式泡沫发生装置及泡沫发生方法，包括对入管（1）、汇流管（2）、错冲管（5）、筛孔管（7）和正冲管（10），所述对入管（1）管壁与汇流管（2）的输入端贯通连接，对入管（1）轴向两端分别为氮气注入口和发泡剂注入口，所述汇流管（2）的输出端连接错冲管（5）的输入端，错冲管（5）的输出端连接筛孔管（7）的输入端，筛孔管（7）的输出端连接正冲管（10）的输入端，所述错冲管（5）和正冲管（10）均为两级径向对冲孔结构，错冲管（5）的两径向相对对冲孔的孔轴线错开，正冲管（10）的两径向相对对冲孔的孔轴线重合。

Description

一种对冲式泡沫发生装置及泡沫发生方法

技术领域

本发明属于油气井增产改造技术领域，具体是用于油井氮气泡沫堵水增产的泡沫发生装置，尤其涉及一种对冲式泡沫发生装置及泡沫发生方法。

背景技术

泡沫在油气井开发领域应用比较广泛，可用于低压钻井、压裂助排、增能驱油、堵水调剖等等。泡沫的应用效果主要取决于泡沫质量，即泡沫的丰度和稳定性。泡沫的丰度和稳定性一方面取决于发泡剂的好坏，另一方面取决于泡沫发生装置的发泡功能。现有泡沫发生器主要有螺旋（叶轮）、曲路（绕板）、筛网（筛孔）等类型，这些结构往往还与文丘里管组合。发泡原理是气体与发泡剂充分混合，在剧烈碰撞扰流作用下产生丰富稳定的泡沫。因此，泡沫发生装置需要实现的主要功能是尽可能提高混合均匀程度和紊流扰动程度。通过有限元仿真模拟，现有的螺旋（叶轮）、曲路（绕板）、筛网（筛孔）等结构，气液两相流体沿螺旋（叶轮）、曲路（绕板）、筛网（筛孔）等流道行进时，基本还是平行前进，相互交错、扰流的效果不明显。文丘里管虽然空化和扰流作用明显，但只是单束流体扰流，掺混和扰动效果不充分，另外文丘里喉管是唯一的流体通道，流动阻力很大，混合排量达不到要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种对冲式泡沫发生装置及泡沫发生方法，克服了现有技术中1：现有的螺旋（叶轮）、曲路（绕板）、筛网（筛孔）等结构，气液两相流体沿螺旋（叶轮）、曲路（绕板）、筛网（筛孔）等流道行进时，基本还是平行前进，相互交错、扰流的效果不明显；2：文丘里管虽然空化和扰流作用明显，但只是单束流体扰流，掺混和扰动效果不充分；3：文丘里喉管是唯一的流体通道，流动阻力很大，混合排量达不到要求等问题。

为了解决技术问题，本发明的技术方案是：一种对冲式泡沫发生装置，包括对入管、汇流管、错冲管、筛孔管和正冲管，所述对入管管壁与汇流管的输入端贯通连接，对入管轴向两端分别为氮气注入口和发泡剂注入口，所述汇流管的输出端连接错冲管的输入端，错冲管的输出端连接筛孔管的输入端，筛孔管的输出端连接正冲管的输入端，所述错冲管和正冲管均为两级径向对冲孔结构，错冲管的两径向相对对冲孔的孔轴线错开，正冲管的两径向相对对冲孔的孔轴线重合。

优选的，所述对入管轴向的中间位置管壁与汇流管的输入端垂直焊接贯通，对入管轴向一端部的氮气注入口通过管道连接氮气泵车，对入管轴向另一端部的发泡剂注入口通过管道连接发泡剂泵车。

优选的，所述汇流管由两段圆柱管贯通连接而成，汇流管靠近错冲管一侧的圆柱管内壁设有内螺纹，汇流管通过内螺纹与错冲管连接，汇流管与错冲管连接处设有密封圈。

优选的，所述错冲管由四段错冲圆柱管贯通连接而成，四段错冲圆柱管从左至右依次为第一段错冲圆柱管、第二段错冲圆柱管、第三段错冲圆柱管和第四段错冲圆柱管，随着远离汇流管的方向各错冲圆柱管的直径逐渐增大，所述第一段错冲圆柱管靠近汇流管的一端面不贯通，第一段错冲圆柱管远离汇流管的一端面与第二段错冲圆柱管贯通，第一段错冲圆柱管径向分布有多个一级错冲孔，所述第二段错冲圆柱管与第三段错冲圆柱管贯通，第二段错冲圆柱管径向分布有多个二级错冲孔，所述第三段错冲圆柱管外壁设有外螺纹，第三段错冲圆柱管外壁的外螺纹与汇流管的内螺纹相适配，所述第三段错冲圆柱管与第四段错冲圆柱管贯通，第四段错冲圆柱管的内径和外径分别与汇流管靠近错冲管一侧错冲圆柱管的内径和外径相同，第四段错冲圆柱管靠近筛孔管一侧的内壁设有内螺纹，错冲管的第四段错冲圆柱管通过内螺纹与筛孔管连接，错冲管与筛孔管连接处设有密封圈。

优选的，所述一级错冲孔的孔数为偶数，偶数个一级错冲孔呈辐射状沿第一段错冲圆柱管的周向设置，每组径向相对的一级错冲孔的孔轴线相向偏移各半个孔径的距离，所述二级错冲孔的孔数为偶数，偶数个二级错冲孔呈辐射状沿第二段错冲圆柱管的周向设置，每组径向相对的二级错冲孔的孔轴线相向偏移各半个孔径的距离，所述二级错冲孔的孔径大于一级错冲孔的孔径，一级错冲孔与二级错冲孔径向呈台阶分布并且周向上的相位交错。

优选的，所述筛孔管由两段圆柱管贯通连接而成，筛孔管靠近错冲管一侧的圆柱管直径小并且外壁设有外螺纹，筛孔管的外螺纹与错冲管的内螺纹相适配，筛孔管靠近错冲管一侧的圆柱管端面设有多个筛孔，筛孔沿筛孔管的轴向设置，所述筛孔管远离错冲管一侧的圆柱管直径大，筛孔管靠近正冲管一侧的圆柱管内壁设有内螺纹，筛孔管通过内螺纹与正冲管连接，筛孔管与正冲管连接处设有密封圈。

优选的，所述正冲管由四段正冲圆柱管贯通连接而成，四段正冲圆柱管从左至右依次为第一段正冲圆柱管、第二段正冲圆柱管、第三段正冲圆柱管和第四段正冲圆柱管，随着远离筛孔管的方向第一段正冲圆柱管、第二段正冲圆柱管、第三段正冲圆柱管的外径逐渐增大，所述第一段正冲圆柱管靠近筛孔管的一端面不贯通，第一段正冲圆柱管远离筛孔管的一端面与第二段正冲圆柱管贯通，第一段正冲圆柱管径向分布有多个一级正冲孔，所述第二段正冲圆柱管与第三段正冲圆柱管贯通并且内径相同，第二段正冲圆柱管径向分布有多个二级正冲孔，所述第三段正冲圆柱管外壁设有外螺纹，第三段正冲圆柱管外壁的外螺纹与筛孔管的内螺纹相适配，所述第三段正冲圆柱管与第四段正冲圆柱管贯通，第四段正冲圆柱管的内径与第三段正冲圆柱管的内径相同，第四段正冲圆柱管的外径随着远离筛孔管的方向逐渐减小。

优选的，所述一级正冲孔的孔数为偶数，偶数个一级正冲孔呈辐射状沿第一段正冲圆柱管的周向设置，每组径向相对的一级正冲孔的孔轴线重合，所述二级正冲孔的孔数为偶数，偶数个二级正冲孔呈辐射状沿第二段正冲圆柱管的周向设置，每组径向相对的二级正冲孔的孔轴线重合，所述二级正冲孔的孔径大于一级正冲孔的孔径，一级正冲孔与二级正冲孔径向呈台阶分布并且周向上的相位交错。

优选的，一种如上所述的对冲式泡沫发生装置的泡沫发生方法，包括以下步骤：

步骤1）将对入管两端的氮气注入口和发泡剂注入口分别连接氮气泵车和发泡剂泵车，气液两相分别从对入管的两端对冲泵入，进行初步碰撞混合后进入汇流管；

步骤2）进入汇流管的气液混合流体流向错冲管，错冲管外侧的气液混合流体经过一级错冲孔和二级错冲孔进行辐射状对冲，产生一次分散破碎作用，同时产生周向旋流搅混作用；

步骤3）接着气液混合流体通过错冲管流向筛孔管，气液混合流体通过筛孔管的筛孔，产生二次分散破碎作用；

步骤4）二次分散破碎作用后的气液混合流体流向正冲管，正冲管外侧的气液混合流体经过一级正冲孔和二级正冲孔，二次进行辐射状对冲，产生三次分散破碎作用；

步骤5）经过三次分散破碎作用后，气液混合流体形成泡沫，泡沫经正冲管的出口，注入油气井井筒，进行泡沫注入作业。

相对于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本发明相对于传统的螺旋（叶轮）、曲路（绕板）、筛网（筛孔）等结构，设置了两种对冲孔（错冲孔和正冲孔），其产生对称均匀的辐射状高速对撞，掺混均匀程度高，碰撞破碎效果强，而且为流体自身碰撞，对管体损伤小；本发明对冲孔为多级、多个，相比于文丘里管，具有流动阻力小，适应排量大，掺混和扰流效果更好的效果；

（2）本发明错冲管和正冲管均为两级对冲孔结构，两级对冲孔在径向上呈台阶分布，在周向上相位交错，使外侧流入和内侧流出的流体密度场、速度场、应力场更加均衡，掺混和扰流效果更好；

（3）本发明错冲管每组径向相对的一级错冲孔或二级错冲孔的两孔轴线各错开半个孔径的距离，使整个错冲管产生旋流作用，提高周向搅混效果；本发明正冲管每组径向相对的一级正冲孔或二级正冲孔的两孔轴线重合，碰撞破碎的作用更强，均匀掺混和扰流空化效果更好；

（4）本发明错冲管以均匀掺混为主，正冲管以碰撞破碎为主，根据泡沫发生装置的掺混扰流目标，先实现均匀混合功能，再实现强力破碎功能，将错冲管设置在正冲管的前面，使掺混和扰流效果更好。

附图说明

图1、本发明一种对冲式泡沫发生装置的结构示意图；

图2、本发明一种对冲式泡沫发生装置的一级错冲孔横截面示意图；

图3、本发明一种对冲式泡沫发生装置的二级错冲孔横截面示意图；

图4、本发明一种对冲式泡沫发生装置的筛孔管的筛孔横截面示意图；

图5、本发明一种对冲式泡沫发生装置的一级正冲孔横截面示意图；

图6、本发明一种对冲式泡沫发生装置的二级正冲孔横截面示意图。

附图标记说明

1-对入管，2-汇流管，3-一级错冲孔，4-二级错冲孔，5-错冲管，6-筛孔，7-筛孔管，8-一级正冲孔，9-二级正冲孔，10-正冲管，11-密封圈。

具体实施方式

下面结合实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

如图1所示，本发明公开了一种对冲式泡沫发生装置，包括对入管1、汇流管2、错冲管5、筛孔管7和正冲管10，所述对入管1管壁与汇流管2的输入端贯通连接，对入管1轴向两端分别为氮气注入口和发泡剂注入口，所述汇流管2的输出端连接错冲管5的输入端，错冲管5的输出端连接筛孔管7的输入端，筛孔管7的输出端连接正冲管10的输入端，所述错冲管5和正冲管10均为两级径向对冲孔结构，错冲管5的两径向相对对冲孔的孔轴线错开，正冲管10的两径向相对对冲孔的孔轴线重合。

实施例2

优选的，如图1所示，所述对入管1轴向的中间位置管壁与汇流管2的输入端垂直焊接贯通，对入管1轴向一端部的氮气注入口通过管道连接氮气泵车，对入管1轴向另一端部的发泡剂注入口通过管道连接发泡剂泵车。

优选的，如图1所示，所述汇流管2由两段圆柱管贯通连接而成，汇流管2靠近错冲管5一侧的圆柱管内壁设有内螺纹，汇流管2通过内螺纹与错冲管5连接，汇流管2与错冲管5连接处设有密封圈11。

实施例3

优选的，如图1所示，所述错冲管5由四段错冲圆柱管贯通连接而成，四段错冲圆柱管从左至右依次为第一段错冲圆柱管、第二段错冲圆柱管、第三段错冲圆柱管和第四段错冲圆柱管，随着远离汇流管2的方向各错冲圆柱管的直径逐渐增大，所述第一段错冲圆柱管靠近汇流管2的一端面不贯通，第一段错冲圆柱管远离汇流管2的一端面与第二段错冲圆柱管贯通，第一段错冲圆柱管径向分布有多个一级错冲孔3，所述第二段错冲圆柱管与第三段错冲圆柱管贯通，第二段错冲圆柱管径向分布有多个二级错冲孔4，所述第三段错冲圆柱管外壁设有外螺纹，第三段错冲圆柱管外壁的外螺纹与汇流管2的内螺纹相适配，所述第三段错冲圆柱管与第四段错冲圆柱管贯通，第四段错冲圆柱管的内径和外径分别与汇流管2靠近错冲管5一侧错冲圆柱管的内径和外径相同，第四段错冲圆柱管靠近筛孔管7一侧的内壁设有内螺纹，错冲管5的第四段错冲圆柱管通过内螺纹与筛孔管7连接，错冲管5与筛孔管7连接处设有密封圈11。

优选的，如图2、3所示，所述一级错冲孔3的孔数为偶数，偶数个一级错冲孔3呈辐射状沿第一段错冲圆柱管的周向设置，每组径向相对的一级错冲孔3的孔轴线相向偏移各半个孔径的距离，所述二级错冲孔4的孔数为偶数，偶数个二级错冲孔4呈辐射状沿第二段错冲圆柱管的周向设置，每组径向相对的二级错冲孔4的孔轴线相向偏移各半个孔径的距离，所述二级错冲孔4的孔径大于一级错冲孔3的孔径，一级错冲孔3与二级错冲孔4径向呈台阶分布并且周向上的相位交错。

所述每组径向相对的错冲孔的两孔轴线错开一定距离，当气液混合流体经过一级错冲孔3和二级错冲孔4时进行辐射状对冲，产生一次分散破碎作用，产生旋流搅混作用，提高周向搅混效果，达到均匀掺混和扰流空化效果。

当泡沫发生装置后方压力大时，液混合流体可从二级错冲孔4流出，可使流体密度场、速度场、压力场更加均衡，掺混和扰流效果更好。

实施例4

优选的，如图1所示，所述筛孔管7由两段圆柱管贯通连接而成，筛孔管7靠近错冲管5一侧的圆柱管直径小并且外壁设有外螺纹，筛孔管7的外螺纹与错冲管5的内螺纹相适配，筛孔管7靠近错冲管5一侧的圆柱管端面设有多个筛孔6，所述筛孔管7远离错冲管5一侧的圆柱管直径大，筛孔管7靠近正冲管10一侧的圆柱管内壁设有内螺纹，筛孔管7通过内螺纹与正冲管10连接，筛孔管7与正冲管10连接处设有密封圈11。

实施例5

优选的，如图1所示，所述正冲管10由四段正冲圆柱管贯通连接而成，四段正冲圆柱管从左至右依次为第一段正冲圆柱管、第二段正冲圆柱管、第三段正冲圆柱管和第四段正冲圆柱管，随着远离筛孔管7的方向第一段正冲圆柱管、第二段正冲圆柱管、第三段正冲圆柱管的外径逐渐增大，所述第一段正冲圆柱管靠近筛孔管7的一端面不贯通，第一段正冲圆柱管远离筛孔管7的一端面与第二段正冲圆柱管贯通，第一段正冲圆柱管径向分布有多个一级正冲孔8，所述第二段正冲圆柱管与第三段正冲圆柱管贯通并且内径相同，第二段正冲圆柱管径向分布有多个二级正冲孔9，所述第三段正冲圆柱管外壁设有外螺纹，第三段正冲圆柱管外壁的外螺纹与筛孔管7的内螺纹相适配，所述第三段正冲圆柱管与第四段正冲圆柱管贯通，第四段正冲圆柱管的内径与第三段正冲圆柱管的内径相同，第四段正冲圆柱管的外径随着远离筛孔管7的方向逐渐减小。

优选的，如图5、6所示，所述一级正冲孔8的孔数为偶数，偶数个一级正冲孔8呈辐射状沿第一段正冲圆柱管的周向设置，每组径向相对的一级正冲孔8的孔轴线重合，所述二级正冲孔9的孔数为偶数，偶数个二级正冲孔9呈辐射状沿第二段正冲圆柱管的周向设置，每组径向相对的二级正冲孔9的孔轴线重合，所述二级正冲孔9的孔径大于一级正冲孔8的孔径，一级正冲孔8与二级正冲孔9径向呈台阶分布并且周向上的相位交错。

所述每组径向相对的正冲孔两孔轴线重合，当气液混合流体经过一级正冲孔8和二级正冲孔9时进行辐射状对冲，产生三次分散破碎作用，碰撞破碎的作用更强，均匀掺混和扰流空化效果更好。

当泡沫发生装置后方压力大时，液混合流体可从二级正冲孔9流出，可使流体密度场、速度场、压力场更加均衡，掺混和扰流效果更好。

实施例6

优选的，如图1所示，一种如上所述的对冲式泡沫发生装置的泡沫发生方法，包括以下步骤：

步骤1）将对入管1两端的氮气注入口和发泡剂注入口分别连接氮气泵车和发泡剂泵车，气液两相分别从对入管1的两端对冲泵入，进行初步碰撞混合后进入汇流管2；

步骤2）进入汇流管2的气液混合流体流向错冲管5，错冲管5外侧的气液混合流体经过一级错冲孔3和二级错冲孔4进行辐射状对冲，产生一次分散破碎作用，同时产生周向旋流搅混作用；

步骤3）接着气液混合流体通过错冲管5流向筛孔管7，气液混合流体通过筛孔管7的筛孔6，产生二次分散破碎作用；

步骤4）二次分散破碎作用后的气液混合流体流向正冲管10，正冲管10外侧的气液混合流体经过一级正冲孔8和二级正冲孔9，二次进行辐射状对冲，产生三次分散破碎作用；

步骤5）经过三次分散破碎作用后，气液混合流体形成泡沫，泡沫经正冲管10的出口，注入油气井井筒，进行泡沫注入作业。

经过三次分散破碎作用后，气液混合流体得到了充分掺混和反复破碎，可达到最佳发泡效果，泡沫经正冲管10的出口，注入油气井井筒，进行钻井、压裂、驱油、增能助排、堵水调剖等泡沫注入作业。

由于错冲管虽然实现了周向均匀搅混，但旋流作用会产生径向气液分层（因为密度不同），因此需要正冲管进一步均匀掺混；如果正冲管在前错冲管在后，正冲管虽然实现了掺混，但气液密度差异大，碰撞不对等，掺混扰流效果均不理想，错冲管再去周向搅混也失去了意义，错冲管旋流导致的气液分层也得不到处理。

本发明的工作原理如下：

如图1所示，本发明公开了一种对冲式泡沫发生装置，包括对入管1、汇流管2、错冲管5、筛孔管7、正冲管10和密封圈11，所述对入管1与汇流管2为焊接连接，汇流管2、错冲管5、筛孔管7、正冲管10依次为螺纹连接，错冲管5为两级对冲孔结构，每组径向相对的对冲孔两孔轴线错开一定距离，产生旋流搅混作用，提高周向掺混效果；筛孔管7为轴向筛孔6结构，正冲管5也为两级台阶式径向对冲孔结构，每组径向相对的对冲孔两孔轴线重合，碰撞破碎的作用更强，均匀掺混和扰流空化效果更好；

使用时将对入管1两端分别连接氮气泵车和发泡剂泵车，气液两相分别从对入管1的两端对冲泵入，进行初步碰撞混合后进入汇流管2；进入汇流管2的气液混合流体流向错冲管5，错冲管5外侧的气液混合流体经过一级错冲孔3和二级错冲孔4进行辐射状对冲，产生一次分散破碎作用，达到均匀掺混和扰流空化效果；每组径向相对的对冲孔两孔轴线错开一定距离，产生旋流搅混作用，提高周向掺混效果；接着气液混合流体通过错冲管5流向筛孔管7，气液混合流体通过筛孔管7的筛孔6，产生二次分散破碎作用；二次分散破碎作用后的气液混合流体流向正冲管10，正冲管10外侧的气液混合流体经过一级正冲孔8和二级正冲孔9，二次进行辐射状对冲，产生三次分散破碎作用，每组径向相对的对冲孔两孔轴线重合，碰撞破碎的作用更强，均匀掺混和扰流空化效果更好；经过三次分散破碎作用后，气液混合流体得到了充分掺混和反复破碎，可达到最佳发泡效果，泡沫经正冲管10的出口，注入油气井井筒，进行钻井、压裂、驱油、增能助排、堵水调剖等泡沫注入作业，通过本发明对冲式泡沫发生装置制得的泡沫丰度和稳定性高，满足油气井大排量泡沫注入作业的要求。

本发明相对于传统的螺旋（叶轮）、曲路（绕板）、筛网（筛孔）等结构，设置了两种对冲孔（错冲孔和正冲孔），其产生对称均匀的辐射状高速对撞，掺混均匀程度高，碰撞破碎效果强，而且为流体自身碰撞，对管体损伤小；本发明对冲孔为多级、多个，相比于文丘里管，具有流动阻力小，适应排量大，掺混和扰流效果更好的效果。

本发明错冲管和正冲管均为两级对冲孔结构，两级对冲孔在径向上呈台阶分布，在周向上相位交错，使外侧流入和内侧流出的流体密度场、速度场、应力场更加均衡，掺混和扰流效果更好。

本发明错冲管每组径向相对的一级错冲孔或二级错冲孔的两孔轴线各错开半个孔径的距离，使整个错冲管产生旋流作用，提高周向搅混效果；本发明正冲管每组径向相对的一级正冲孔或二级正冲孔的两孔轴线重合，碰撞破碎的作用更强，均匀掺混和扰流空化效果更好。

本发明错冲管以均匀掺混为主，正冲管以碰撞破碎为主，根据泡沫发生装置的掺混扰流目标，先实现均匀混合功能，再实现强力破碎功能，将错冲管设置在正冲管的前面，使掺混和扰流效果更好。

上面对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (7)

1.一种对冲式泡沫发生装置，其特征在于：包括对入管（1）、汇流管（2）、错冲管（5）、筛孔管（7）和正冲管（10），所述对入管（1）管壁与汇流管（2）的输入端贯通连接，对入管（1）轴向两端分别为氮气注入口和发泡剂注入口，所述汇流管（2）的输出端连接错冲管（5）的输入端，错冲管（5）的输出端连接筛孔管（7）的输入端，筛孔管（7）的输出端连接正冲管（10）的输入端，所述错冲管（5）和正冲管（10）均为两级径向相对对冲孔结构，错冲管（5）的两级径向相对对冲孔的孔轴线错开，正冲管（10）的两级径向相对对冲孔的孔轴线重合;

所述错冲管（5）由四段错冲圆柱管贯通连接而成，四段错冲圆柱管从左至右依次为第一段错冲圆柱管、第二段错冲圆柱管、第三段错冲圆柱管和第四段错冲圆柱管，随着远离汇流管（2）的方向各错冲圆柱管的外径逐渐增大，所述第一段错冲圆柱管靠近汇流管（2）的一端面不贯通，第一段错冲圆柱管远离汇流管（2）的一端面与第二段错冲圆柱管贯通，第一段错冲圆柱管径向分布有多个一级错冲孔（3），所述第二段错冲圆柱管与第三段错冲圆柱管贯通，第二段错冲圆柱管径向分布有多个二级错冲孔（4），所述第三段错冲圆柱管外壁设有外螺纹，第三段错冲圆柱管外壁的外螺纹与汇流管（2）的内螺纹相适配，所述第三段错冲圆柱管与第四段错冲圆柱管贯通，所述汇流管（2）由两段圆柱管贯通连接而成，第四段错冲圆柱管的内径和外径分别与汇流管（2）靠近错冲管（5）一侧的圆柱管的内径和外径相同，第四段错冲圆柱管靠近筛孔管（7）一侧的内壁设有内螺纹，错冲管（5）的第四段错冲圆柱管通过内螺纹与筛孔管（7）连接，错冲管（5）与筛孔管（7）连接处设有密封圈（11）。

2.根据权利要求1所述的一种对冲式泡沫发生装置，其特征在于：所述对入管（1）轴向的中间位置管壁与汇流管（2）的输入端垂直焊接贯通，对入管（1）轴向一端部的氮气注入口通过管道连接氮气泵车，对入管（1）轴向另一端部的发泡剂注入口通过管道连接发泡剂泵车。

3.根据权利要求1所述的一种对冲式泡沫发生装置，其特征在于：所述一级错冲孔（3）的孔数为偶数，偶数个一级错冲孔（3）呈辐射状沿第一段错冲圆柱管的周向设置，每组径向相对的一级错冲孔（3）的孔轴线相向偏移各半个孔径的距离，所述二级错冲孔（4）的孔数为偶数，偶数个二级错冲孔（4）呈辐射状沿第二段错冲圆柱管的周向设置，每组径向相对的二级错冲孔（4）的孔轴线相向偏移各半个孔径的距离，所述二级错冲孔（4）的孔径大于一级错冲孔（3）的孔径，一级错冲孔（3）与二级错冲孔（4）径向呈台阶分布并且周向上的相位交错。

4.根据权利要求1所述的一种对冲式泡沫发生装置，其特征在于：所述筛孔管（7）由两段圆柱管贯通连接而成，筛孔管（7）靠近错冲管（5）一侧的圆柱管外径小并且外壁设有外螺纹，筛孔管（7）的外螺纹与错冲管（5）的内螺纹相适配，筛孔管（7）靠近错冲管（5）一侧的圆柱管端面设有多个筛孔（6），筛孔（6）沿筛孔管（7）的轴向设置，所述筛孔管（7）远离错冲管（5）一侧的圆柱管直径大，筛孔管（7）靠近正冲管（10）一侧的圆柱管内壁设有内螺纹，筛孔管（7）通过内螺纹与正冲管（10）连接，筛孔管（7）与正冲管（10）连接处设有密封圈（11）。

5.根据权利要求4所述的一种对冲式泡沫发生装置，其特征在于：所述正冲管（10）由四段正冲圆柱管贯通连接而成，四段正冲圆柱管从左至右依次为第一段正冲圆柱管、第二段正冲圆柱管、第三段正冲圆柱管和第四段正冲圆柱管，随着远离筛孔管（7）的方向第一段正冲圆柱管、第二段正冲圆柱管、第三段正冲圆柱管的外径逐渐增大，所述第一段正冲圆柱管靠近筛孔管（7）的一端面不贯通，第一段正冲圆柱管远离筛孔管（7）的一端面与第二段正冲圆柱管贯通，第一段正冲圆柱管径向分布有多个一级正冲孔（8），所述第二段正冲圆柱管与第三段正冲圆柱管贯通并且内径相同，第二段正冲圆柱管径向分布有多个二级正冲孔（9），所述第三段正冲圆柱管外壁设有外螺纹，第三段正冲圆柱管外壁的外螺纹与筛孔管（7）的内螺纹相适配，所述第三段正冲圆柱管与第四段正冲圆柱管贯通，第四段正冲圆柱管的内径与第三段正冲圆柱管的内径相同，第四段正冲圆柱管的外径随着远离筛孔管（7）的方向逐渐减小。

6.根据权利要求5所述的一种对冲式泡沫发生装置，其特征在于：所述一级正冲孔（8）的孔数为偶数，偶数个一级正冲孔（8）呈辐射状沿第一段正冲圆柱管的周向设置，每组径向相对的一级正冲孔（8）的孔轴线重合，所述二级正冲孔（9）的孔数为偶数，偶数个二级正冲孔（9）呈辐射状沿第二段正冲圆柱管的周向设置，每组径向相对的二级正冲孔（9）的孔轴线重合，所述二级正冲孔（9）的孔径大于一级正冲孔（8）的孔径，一级正冲孔（8）与二级正冲孔（9）径向呈台阶分布并且周向上的相位交错。

7.一种如权利要求6所述的对冲式泡沫发生装置的泡沫发生方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）将对入管（1）两端的氮气注入口和发泡剂注入口分别连接氮气泵车和发泡剂泵车，气液两相分别从对入管（1）的两端对冲泵入，进行初步碰撞混合后进入汇流管（2）；

步骤2）进入汇流管（2）的气液混合流体流向错冲管（5），错冲管（5）外侧的气液混合流体经过一级错冲孔（3）和二级错冲孔（4）进行辐射状对冲，产生一次分散破碎作用，同时产生周向旋流搅混作用；

步骤3）接着气液混合流体通过错冲管（5）流向筛孔管（7），气液混合流体通过筛孔管（7）的筛孔（6），产生二次分散破碎作用；

步骤4）二次分散破碎作用后的气液混合流体流向正冲管（10），正冲管（10）外侧的气液混合流体经过一级正冲孔（8）和二级正冲孔（9），二次进行辐射状对冲，产生三次分散破碎作用；

步骤5）经过三次分散破碎作用后，气液混合流体形成泡沫，泡沫经正冲管（10）的出口，注入油气井井筒，进行泡沫注入作业。