泡沫树脂整理中泡沫电导率的研究

本文建立了泡沫电导率“墙式模型”,该模型将泡沫体系视为由大小均一的空心正立方体气液单元,以砖墙形式排列而成的聚集体系。经数学推导得到“墙式模型”表达式K=D/1.8,该结论在泡沫发泡倍率5.5—11之间(包含了泡沫树脂整理工艺常用的发泡倍率范围),对实验结果有较好的拟合程度。在泡沫树脂整理实验范围内,测定了不同发泡方式、不同温度、不同处方下的泡沫发泡倍率ρ_0/[ρ]对电导率比k_0/k的关系曲线。     

高温氮气泡沫调驱发泡剂性能评价实验研究

利用物理模拟实验的方法,对河南油田井楼三区LZ27井区蒸汽-氮气泡沫调驱拟采用的5种高温发泡剂进行性能评价。其中静态性能评价实验包括常温下表面张力测定、低温到高温条件下发泡体积与半衰期测定及发泡剂抗油性能实验;动态性能评价实验包括温度、发泡剂浓度、气液比、渗透率对泡沫封堵能力影响实验。实验结果表明:5#发泡剂发泡性能、稳定性能和抗油性能明显好于其他4种发泡剂,实验建议蒸汽-氮气泡沫调驱现场施工中使用质量浓度为5kg/m3～6kg/m3的5#发泡剂溶液,气液比选择在1:1左右。实验为下一步进行区块蒸汽氮气泡沫调驱的成功实施提供了指导性意见。     

发泡剂静态泡沫性能综合定量表征参数的构建及应用

为进一步完善驱油用发泡剂的静态泡沫性能表征参数,提出用静态泡沫综合定量指数(I_SFCQI)表征发泡剂的静态泡沫性能,应用I_SFCQI表征一元、二元和三元发泡剂的静态泡沫性能,分析I_SFCQI与泡沫驱采收率的相关性。结果表明I_SFCQI可以表征发泡剂的起泡体积、泡沫稳定性、泡沫携液量和泡沫携液稳定性4个静态泡沫性能参数,初步实现用一个参数快速定量表征发泡剂的静态泡沫性能;三元发泡剂的I_SFCQI大于二元发泡剂的,二元发泡剂的I_SFCQI大于一元发泡剂的;发泡剂的I_SFCQI与泡沫驱采收率具有正相关性。     

蛋白质类发泡剂的合成及其泡沫稳定性

以牛蹄角为主要蛋白质原料，在适量Ca（OH）2和少量NaHSO3存在的条件下，成功地合成出蛋白质型泡沫混凝土用发泡剂，并就几种表面活性物质和胶状物质对该发泡剂制得的泡沫稳定性的改性效果进行了研究。实验结果表明，添加的3种物质对该发泡剂的泡沫稳定性均有不同程度的改善，其中烷基苯磺酸盐的改善作用最明显，当改性剂在发泡液中的添加量为6．7g／L时，发泡倍数为16．7，泡沫稳定时间大于3h。     

防灭火三相泡沫添加剂的实验

通过对粉煤灰物理特性和化学成分分析，在其浆液中加入一种合适的发泡剂和稳泡剂，经过物理发泡方式形成粉煤灰三相泡沫，用于防治矿井自然发火。对所选发泡剂在粉煤灰浆液中的发泡性能以及稳泡剂和浆液浓度对粉煤灰三相泡沫稳定性的影响进行了系列实验，井对实验结果进行了分析。指出KDF-l发泡剂适合制备发泡倍数较高、稳定时间较长的煤灰三相泡沫，给出了KDF-l发泡剂用于浆液发泡的最佳浓度。     

泡沫树脂整理工艺中泡沫质量的研究

本文首次以泡沫中气泡体均直径、泡沫中气泡直径多分散性系数来分别判断泡沫中气泡的大小和衡量泡沫中气泡大小的均匀性。在实验范围内,■_v和a都随流失时间延长而增大。提出了静态泡沫柱内单位体积泡沫中气泡个数N随流失时间延长呈指数形式衰减的经验式N=N_oe~(-it) 测定了温度、发泡倍率、pH对泡沫稳定性的影响。降低温度、提高发泡倍率、泡沫中液膜内扩散双电层的存在,都有增进泡沫稳定性的作用。在DA-1型小样机上,进行了涤棉、全棉织物泡沫树脂整理工艺试验。织物经泡沫整理后的物理机械性能与经常规整理后(树脂含量相等)的物理机械性能相当。     

新型防灭火材料固体泡沫特性实验

为提高泡沫材料的发泡倍数并降低成本,进行了固体泡沫特性及其添加无机物(黄沙)的实验研究.通过分析原料A马丽散与发泡剂B在不同配比下混合及混合加沙后固体泡沫的发泡特性,找出最佳配比和最佳含沙质量分数使发泡倍数最大,对比分析添加无机物前后的经济成本,并在天池矿102尾巷采空区进行了现场应用研究.结果表明:原料A马丽散、发泡剂B的最佳配比为1:1.2,当含沙质量分数为25%时发泡倍数最大为14.220且防灭火效果较好.     

压缩空气泡沫析液过程分析

利用压缩空气泡沫灭火系统和析液装置,对典型的蛋白型A类泡沫灭火剂在压缩空气泡沫产生方式下的泡沫析液(泡沫溶液的质量分数取0.3%~2.4%)过程进行了实验研究,同时通过建立分析模型来反映析液过程.研究发现泡沫在析液之前存在延迟现象,析液速率并非从一开始就递减,而是先有一个峰值,峰值过后其值逐步降低并趋近于0,此时析液质量趋于平稳.实验表明:最大析液速率、析液速率常数、50%析液时间都与溶液质量分数相关,增大溶液质量分数则最大析液速率、析液速率常数都会呈指数衰减而50%析液时间则呈指数上升.模型和实验结果的对比很吻合,能恰当地反映压缩空气泡沫的析液过程.     

化学改性发泡剂对泡沫铝材料性能的影响

采用熔体发泡法,利用化学镀镍改性的TiH₂作为发泡剂制备了泡沫铝,分析了改性TiH₂发泡剂的热分解行为,研究了改性TiH₂发泡剂加入量对泡沫铝材料孔隙率、压缩性能和阻尼性能的影响.结果表明,改性TiH₂发泡剂有效提高了释氢反应的开始温度,将释氢反应开始温度从480℃提升至550℃,并降低了释氢速率;随着改性发泡剂添加量的增加,泡沫铝的孔隙率增大,压缩强度变小,阻尼性能呈现先增大后减小的变化趋势;当加入质量分数1.5%的改性发泡剂时,泡沫铝的孔隙率达88%,孔洞分布及尺寸相对均匀,压缩强度、阻尼性能等综合性能良好.     

单甘油脂类泡沫的稳定机理

对单甘油脂类表面活性剂单硬脂酸甘油酯(GMS)及单月桂酸甘油酯(GML)的发泡性能及泡沫稳定性进行研究,同时用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及α-烯基磺酸钠(AOS)做对比实验.采用黏度仪和偏光显微镜分析溶液及泡沫相态的流变行为和微观结构,来探讨发泡性能及泡沫稳定性机理.结果显示,溶液浓度是主要影响因素,当ω(GMS)为0.1%～10%时,发泡体积存在一个最大值,在同一浓度时其泡沫稳定时间长于GML.当ω(GMS)达到4%时,其泡沫半衰期达到20 d以上.比较微观结构发现,溶液中超过临界胶束浓度(CMC)后形成的聚集体(层状液晶)具有减缓排液速率、增强Gibbs-Marangoni效应及使泡沫粒径均一化等特性,共同作用增加了泡沫稳定性.     

二元泡沫流动性能影响因素研究

通过研究泡沫在多孔介质中的流动性能,考察了发泡剂和聚合物(HPAM)浓度、气液比、渗透率和注入方式等对提高岩芯波及系数、降低渗透率的影响。实验结果表明:泡沫在岩芯中的阻力系数和残余阻力系数均随发泡剂及HPAM的浓度增加而增加,发泡剂、HPAM浓度大于一定值后,泡沫的阻力系数、残余阻力系数增加缓慢;泡沫在不含油岩芯中的阻力系数和残余阻力系数是含油岩芯中的3倍以上;适当增加气液比有利于提高泡沫的流度控制能力,但过大的气液比会出现气窜;同一泡沫体系并不适合改善所有不同渗透率岩芯的流度控制能力,可以通过改变泡沫体系配方来改善泡沫流度控制能力,提前发泡方式注入的泡沫流度控制能力最佳,交替方式注入泡沫的流度控制能力随交替段塞增加而降低。     

泡沫降尘技术发泡效果实验

为提高泡沫降尘效果,搭建了泡沫除尘系统实验平台,深入分析了风压和气体流量对发泡倍数的影响。实验结果表明:风压对发泡倍数的影响很小;而气体流量与发泡倍数呈"抛物线"型的关系;在气压0.2 MPa、水压0.05 MPa、发泡剂体积分数0.5%、管路长10 m的条件下,达到最佳发泡倍数约为10～15倍,此时最佳气体流量为60～80 m3/h。该研究为泡沫降尘技术的应用提供了理论依据。     

矿用泡沫降尘剂的研究

根据煤矿对降尘方面的需要,优选发泡剂和稳泡剂配制矿用泡沫降尘剂。采用改进的Ross-Miles方法,对选取的发泡剂和稳泡剂的发泡量、泡沫半衰期进行测量,运用均匀设计方法安排发泡剂和稳泡剂的复配实验,并对其结果进行了分析,研究结果对煤矿泡沫降尘工作有一定的指导意义。     

纯铝基泡沫铝材料的制备工艺

用熔体发泡法制备纯铝基泡沫铝.采取快速搅拌加发泡剂的方法,解决了在高于纯铝熔点温度下,发泡剂分解速度快而不利于均匀混合到熔体中的难点;重点研究了发泡时间对制得的纯铝基泡沫铝质量的影响.研究表明,制备质量优良的纯铝基泡沫铝材料的最佳工艺条件为:增黏剂金属钙的加入量为2%~3%;增黏搅拌时间为4~5 min;发泡剂的加入量为1.0%~1.5%;加发泡剂时熔体的温度为690~700℃;搅拌速度为1500~1800 r/min,搅拌时间为3 min,发泡剂控制在1.5 min内加完,发泡时间为4~5 min;自然冷却法冷却.压缩性能的检测结果表明,纯铝基泡沫铝的压缩强度比Al-Si合金泡沫铝的压缩强度...     

复配发泡剂泡沫循环利用研究

针对泡沫钻井中一次性泡沫使用量大,耗材多,返出泡沫储存空间大,导致钻井成本升高的问题,开展了循环泡沫技术研究.对室内研制出的酸碱敏感性复配发泡剂进行了泡沫性能评价以及不稳定泡沫、稳定泡沫和硬胶泡沫循环实验.结果表明:当pH值＞7时,该复配体系具有良好的发泡性能和较强的抗NaCl能力;当pH值＜5时,发泡能力较弱;实验证...     

聚驱后超低界面张力泡沫复合驱实验研究

为研究聚驱后超低界面张力泡沫复合驱提高采收率的效果,在大庆油田的油水条件下,用界面张力仪和泡沫评价仪评价了二元发泡剂体系的界面性能和泡沫性能,用泡沫驱油装置研究了聚合物浓度和交替周期对泡沫复合驱效果的影响.实验结果表明,二元发泡剂体系在较宽的表面活性剂和聚合物浓度范围内可以与原油形成超低界面张力.同时二元发泡剂体系具有非常好的泡沫综合指数.聚驱后二元泡沫复合驱可提高采收率15%以上.聚驱后二元泡沫复合驱的气液交替周期越小采收率越高,且气液同注泡沫驱效果最好.在表面活性剂和聚合物用量相同条件下,二元泡沫复合驱效果好于三元泡沫复合驱、二元液驱及高浓度聚驱,且避免了强碱带来的腐蚀、结垢等问题.     

特低渗油藏氮气泡沫调驱适应性研究

针对吉林油田某区块纵向油层动用不均、含水率高、采出程度偏低的现象,应用室内模拟实验和数值模拟方法进行了氮气泡沫调驱的适应性研究。物模实验发现,发泡剂综合发泡能力评价指数有利于发泡剂的统一筛选,确定质量分数0.3%JH-12起泡剂与质量分数0.03%AP-12稳泡剂的复配体系作为氮气泡沫驱的优选起泡剂体系;考虑现场实施的可行性,当岩心渗透率级差为4.67,采用双段塞气液交替注入方式氮气泡沫驱油效果更佳。利用数值模拟得到工区氮气泡沫调驱参数优选结果:注入方式为双段塞气液交替注入,泡沫段塞注入量为0.4 PV,地层注入气液比为1∶1,氮气注入速度为0.12 PV/a,这与室内物模实验结果基本一致。数值模拟井组氮气泡沫调驱采出程度增幅可达3.31%,产出投入比为3.29,表明方案可获得较高的经济效益。     

低渗透油藏超临界二氧化碳泡沫封堵实验研究

针对腰英台油田某区块微裂缝发育,前期CO2驱试验区气窜严重的特点,通过实验对超临界CO2泡沫封堵注入方式、注入速度、气液比以及发泡剂浓度进行优化。实验结果表明:不同注入方式下的超临界CO2泡沫阻力因子变化较大,气液同时注入更有利于提高超临界CO2泡沫封堵效果;同时,气液比、注入速度与发泡剂浓度对超临界CO2泡沫封堵效果均有显著影响,优选注入速度为0.7 mL/min,气液比为1∶1,发泡剂浓度为0.5%。     

稀土泡沫铝制备过程热力学研究

对稀土泡沫铝制备过程中的热力学条件进行分析,研究用CaCO3作为发泡剂制备泡沫铝过程中铝熔体中发泡剂的分解、气泡的形成、长大、稳定、消失等热力学过程,采用熔体发泡工艺制备出低成本、结构可控的高强度稀土泡沫铝合金。     

新型装饰材料——泡沫铝

美国建材市场上出现了一种新型装饰材料——泡沫铝。它是采用直接发泡法制成的,即在熔融铝液中加入增黏剂和发泡剂,以强力搅拌使之混合均匀,升温后再恒温,使发泡剂分解,放出气体,经冷却后便得到气泡大小