砂岩稠油油藏水平井出砂严重是开采过程中普遍出现的问题。井筒内的砂粒沉积在管线底部,造成管道以及设备的摩擦,砂粒进一步堆积形成砂床,影响采油速度,严重时会造成油井停产。泡沫流体作为冲砂液冲砂洗井,有效地把油层出砂粒子携带到地面。泡沫发生器是制备泡沫流体的关键性设备,目前少有适用于油井下的泡沫发生器。本文结合泡沫生成机理及稠油油藏现场情况,提出了多级挡板扰流泡沫发生器的设计思路,分析优化发泡器的性能,为疏松砂岩油藏以及低压中老油田冲砂洗井的工作提供支持。首先,针对稠油油藏水平井下狭小的作业空间与应用条件的特点,在挡板式泡沫发生器的结构基础上,结合文丘里管装置和挡板涡流扰动的原理,提出了高效的多级挡板扰流泡沫发生装置,以提高泡沫的稳定性。其次,建立了多级挡板扰流泡沫发生器几何仿真模型,并对挡板角度、挡板疏密程度和挡板间距关键结构参数进行优化,结果显示:泡沫发生器内挡板角度越大,发泡器内气液混合效果越好,形成的涡流扰动越剧烈,混合腔的气泡含量越高,发泡效果越好;挡板的结构采用等间距布置时,可以形成稳定的泡沫流,且间距越大,气液扰动程度越大,泡沫质量越好。因此,泡沫发生器结构为挡板角度α=90°,挡板等间距L=50mm时气液扰流程度最大,混合腔内气相体积分布均匀,速度较大,有利于生成大量致密且稳定的泡沫。最后,对发泡器发泡性能的影响因素进行室内实验研究可知:气、液流量越大,泡沫流量越大;气相入口压力在一定范围内波动时,泡沫流量变化不大;增加发泡剂浓度,泡沫流量增大,当发泡剂浓度达到一定程度时,泡沫流量不再发生变化。当液体流量为22L/min,气体流量为30m~3/h,气体入口压力为1个工程压力,添加发泡剂浓度为1%时,得到最大泡沫流量621L/min。此外,对该泡沫法生器在不同井斜角管路下的泡沫流量变化进行实验探究,结果表明:当管路接近水平时,即管路倾角范围在85°~90°时,产生泡沫流量大且稳定性好。上述研究结果,为泡沫发生器内部气液两相流研究及结构优化提供理论支持,具有重要的现场应用指导价值。