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。     

高温高压条件下泡排剂PP-F13发泡性及稳定性评价

使用改进气流法,对泡排剂PP-F13在高温高压条件下的发泡能力、稳定性及携液能力开展了实验评价。结果表明,高压有利于泡沫性能,随着压力的增大,泡沫稳定性显著提高,20 MPa的泡沫半衰期较常压增幅为199.14%,并且压力高于10 MPa后,泡沫稳定性提高幅度不大;而随着温度的增加,泡沫稳定性大幅度降低。压力与温度对泡沫的发泡性影响都不大。稳泡剂能够改善泡排剂的高温稳定性,其中无机稳泡剂SiO_2稳泡能力优于有机稳泡剂HPAM及CMC,适用于高温气藏条件。当压力10 MPa、温度120℃时,含SiO_2复合泡沫体系的泡沫半衰期是相同条件下无稳泡剂泡沫体系的3.59倍,达到1 295 s。高温高压动态携液实验表明,气流速度较低时,SiO_2稳泡剂对泡排剂携液能力作用小,但随着气流速度的增大,SiO_2复合泡沫体系携液能力较无稳泡剂泡沫体系有显著提高。     

松香泡沫剂的改性研究

制备了以松香为主要原料的泡沫剂,并用明胶、十二烷基苯磺酸钠进行复配,通过发泡体积、泡沫稳定时间、半衰期、泡径、均匀度等性能参数来对泡沫剂的发泡性能和稳泡性能进行了分析研究.实验结果表明:明胶、十二烷基苯磺酸钠对松香泡沫剂的发泡和稳泡性能有较好地改善作用,其中在体积浓度为15%松香皂液50ml中,复配加入十二烷基苯磺酸钠...     

泡沫-聚合物复合体系性能及长期稳定性评价

针对稳泡剂对泡沫体系XHY-4作用,开展了复合泡沫体系性能及长期稳定性评价实验。实验结果表明,当XHY-4有效浓度为0.15%、稳泡剂HPAM浓度1 200 mg/L时,复合泡沫体系较单一泡沫体系的发泡能力没有明显变化;但稳定性有很大提高,析液半衰期和泡沫半衰期增幅分别为119%和131%,并且随温度和矿化度的增大,泡沫稳定性降低;复合泡沫体系的稳定性与稳泡剂HPAM视黏度随老化时间变化具有相关性,均表现为随老化时间的增加,先呈缓慢下降趋势再大幅减少;第30 d和第60 d稳泡剂HPAM的黏度保留率分别为70%和16.6%;而较未老化时的析液半衰期分别下降23.4%和30.6%,泡沫半衰期分别下降9.52%和42.4%。驱油实验结果表明复合泡沫体系较单一泡沫体系更能够提高采收率,其增加幅度达5.43%;但复合泡沫体系提高采收率幅度随老化时间的增加而减小。     

复合泡沫酸体系的优选及性能评价

泡沫酸是针对常规酸化反应速度太快、腐蚀作用强、难以返排的缺点而提出的一种缓速酸体系,是以常规酸液及其添加剂为基液,由起泡剂发泡和稳泡剂稳定构成的多相体系。实验对泡沫酸的起泡性能进行了评价,并从温度、原油含量、稳泡剂浓度对起泡性能的影响等方面进行了对比,分别优选出起泡能力和稳泡能力较强的起泡剂和稳泡剂。同时,通过复合泡沫酸体系与石英砂、钢材N80的实验可以看出,泡沫酸体系具有很好的缓速作用和缓蚀作用。泡沫酸具有泡沫所具有的表观粘度高,易返排,携带能力强,以及对地层渗透率和对油水层的选择性的特点,通过室内物理模拟实验,确定了满足现场施工条件的复合泡沫酸体系,为酸化工艺的实施提供了重要的理论依据。     

凝胶泡沫防灭火材料的研制及应用

由于大倾角坚硬顶板煤层采空区地质条件复杂,漏风规律复杂多变,因而煤自燃危险性较大,必须采取有针对性的防灭火措施。通过理论分析和实验研究,确定了凝胶泡沫材料中合适的发泡剂、稳泡剂、胶凝剂、交联剂。通过实验得到凝胶泡沫材料的最佳配方为:发泡剂为月桂酸钠和SDS按2:3比例复配,浓度为0.6%;稳泡剂CMC浓度为0.1%;胶凝剂AM浓度为0.3%;交联剂MBA浓度为0.3%。经过程序升温实验和封堵实验,该凝胶泡沫具有优良的防自燃阻化性能和封堵性能。在东龙煤矿7162工作面采空区灌注凝胶泡沫材料进行防灭火。现场监测结果表明,凝胶泡沫材料有效抑制了采空区自燃,保证了安全开采。     

驱油用泡沫体系的稳定性

基于α-烯烃磺酸钠发泡体系, 选择了具有增粘作用的稳泡剂--平均分子量(molecular weight, MW) 为300 万, 1 000 万和200 万1 400 万的聚丙烯酰胺和羧甲基纤维素钠(carboxymethyl cellulose, CMC), 以及具强化液膜质量作用的稳泡剂--辛醇和十二醇. 通过加入不同浓度不同类型的稳泡剂, 研究了稳泡剂对泡沫体系的发泡性能、稳定性及油水界面张力的影响. 结果表明: 聚丙烯酰胺降低了泡沫体系的发泡能力和稳定性, 同时使得油水界面张力有所上升; CMC 在适当浓度下可增强泡沫的稳定性; 醇类对泡沫体系的稳定性造成了严重影响.     

废玻璃纤维硬丝泡沫玻璃的制备及其发泡机理

以废玻璃纤维硬丝为主要原料,添加适量外加剂,采用烧结法制备出质量符合要求的泡沫玻璃。其发泡机理是：发泡剂放出的气体一部分由于烧结被包裹在坯体中形成微小气泡,当温度升高至发泡温度、玻璃软化时,气泡膨胀,坯体体积增大而成为泡沫玻璃。引入适当配合的稳泡剂、加入结合剂并加压成型,能够促进烧结,这些对于气泡的形成和稳定都有积极作用。     

pH值对油酸发泡性能影响的研究

研究了不同品种油酸溶液在不同pH值下的发泡能力和泡沫稳定性,探讨了黄原胶(XC)和羟乙基纤维素(HEC) 两种水溶性高分子对油酸泡沫稳定性的影响。实验结果表明:在相同条件下,动物油酸较植物油酸具有更好的发泡性能;油酸的发泡能力和泡沫稳定性随着其浓度的升高而增强,但当浓度超过8 g·L-1后增加幅度变小;pH<7时,油酸溶液无发泡能力,pH>7时,随着pH值的升高,发泡能力和泡沫稳定性逐渐增强,在pH=10时发泡能力和泡沫稳定性最好;通过调节动物油酸溶液的pH值可控制其发泡性能, 实现发泡→消泡→发泡多次循环的目的;水溶性高分子的存在能够提高油酸泡沫的稳定性,XC较之HEC稳泡效果更好。     

缓冲包装材料中的发泡试验及工艺研究

论述了在研制缓冲发泡包装材料中，发泡成型的机理，发泡成型的试验步骤，发泡剂分类及特性，发泡工艺，发泡剂历程及复配，发泡倍数与密度等问题，对实验及工艺进行了较详细的研究。     

QW-2型氮气泡沫驱起泡剂的研究及其性能评价

为了选择一种适合BZ25．1油田氮气泡沫驱用的起泡剂,利用Waring Blender法分别从多种起泡剂体系和稳泡剂体系中筛选出起泡性能好的起泡剂QP-2和稳泡能力强的稳泡剂WP-3,采用复配增效原理,研制成QW-2型泡沫剂．该体系具有良好的耐温抗盐陛和耐油性能,通过泡沫体系物理模拟试验,测定了泡沫在岩心中驱油效果．室内试验表明,QW-2体系能提高采收率14．5％．     

非均质油藏泡沫驱物理模拟研究

通过室内物理模拟来研究聚合物浓度、起泡剂(表活剂)浓度、气液比对泡沫驱油效果的影响以指导现场进行施工方案的设计.聚合物浓度在1 000 mg/L-1 500 mg/L之间可取得较高的采收率,泡沫驱采收率随起泡剂(表活剂)浓度增大而增大,气液比越大产生的泡沫越多,其驱油效果也就越好.     

防煤自燃聚乙烯醇泡沫材料的制备及性能

为防止煤炭自燃,采用隔氧性能优良的聚乙烯醇(PVA)为基料,添加改性剂、促凝剂和发泡剂制备了PVA隔氧泡沫材料,并对其隔氧性能和稳定性进行了研究.实验得到最优的PVA隔氧泡沫材料配方(wB％)为:94.81％水、4％ PVA,1％改性剂A,0.15％促凝剂B和0.04％3#发泡剂;模拟煤炭堆储条件,对聚乙烯醇隔氧泡沫材料的隔氧性能和稳定性进行了40d测定.结果表明,此PVA隔氧泡沫材料能有效阻隔氧气进入,使箱体中氧气浓度从21％降至5％以下,并且实验前后PVA隔氧泡沫材料状况良好,无破损.     

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。     

高压下泡沫性能参数的研究

针对华北油田河间东营油藏温度,开展了SD起泡剂高温高压空气泡沫性能评价实验。研究结果表明,在10 MPa压力下,有效物浓度为0.08%时,起泡剂性能最佳,起泡体积达1 972 mL,泡沫半衰期为2 422 s。不同压力下对有效物浓度为0.08%的SD起泡剂进行评价。结果表明高压下泡沫性能有所提高,空气泡沫起泡体积和泡沫半衰期的增长幅度分别为8.45%和55.56%。通过对SD、OP起泡剂在可视化条件下实验,测得SD、OP泡径约为4.714×10-4m,这与经验公式计算得到的数值相近。     

泡沫的持液量研究

泡沫的持液量（ｈ，ｍｇ／ｃｍ３）是泡沫的基本特性之一．本文对形成泡沫的起泡剂浓度、增粘剂浓度、气体流量和温度等因素对Ｈ的影响及变化规律作了研究，并对Ｈ与泡沫表观粘度和泡沫半衰期的相互关系作了描述，对泡沫的实际应用具有一定的指导意义．     

煤层低伤害氮气泡沫压裂液研究

随着煤层气开发规模不断扩大,在煤层压裂增产过程中压裂液滤失量高、地层伤害严重、返排困难且压裂效果差等问题不断凸显。结合煤层气储层物性,研制低伤害氮气泡沫压裂液体系,即0.5%YSJ杀菌剂+1%FP-1复合起泡剂+2%KCl防膨剂+N2。对该氮气泡沫压裂液体系进行滤失试验和分散试验研究。结果表明:该泡沫压裂液体系起泡及稳泡性能良好,耐剪切能力强,携砂能力强;泡沫和气液两相滤饼的封堵作用可以明显降低压裂液的滤失量,并且氮气可以增强压裂液的返排能力;压裂液体系中的表面活性剂可以降低煤粉与水相的界面张力,提高压裂液对煤粉的分散能力;相对于常规压裂液体系,氮气泡沫压裂液体系对煤层气岩心的伤害较小。     

环氧树脂乳液泡沫制备及固砂性能研究

为了克服化学防砂中存在的缺陷,改善其应用效果,开展了环氧树脂乳液泡沫固砂性能的研究.以环氧树脂、自制乳化剂为原料,采用相反转法,合成了具有较低黏度的环氧树脂水乳液.将合成的乳液稀释与起泡剂、稳泡剂混合搅拌可得到稳定性良好的泡沫.实验表明,在室温下质量分数50%乳液中,当起泡剂与稳定剂用量分别为乳液质量的0.4%、3.0%时,起泡体积倍数大于4,半衰期可达到29 h以上.通过室内模拟固砂实验发现,采用环氧树脂乳化泡沫固砂,所固结岩心强度高,渗透性好,抗压强度可达5 MPa,可以为非均质油藏或水平井的防砂提供一种有效的手段.     

凝析气井泡排剂LH1的泡沫性能研究与应用

针对凝析气田特有的泡排剂携液和持液两种情况,对比分析了泡排剂LH1和泡排剂UT11C的动态性能,从泡排剂的抗高温性能、抗高矿化度性能、抗高凝析油性能对比分析泡排剂LH1和国内常用的几种泡排剂的泡沫静态性能,提出了综合考虑泡沫的起泡性能、稳泡性能、携液量和持液率因素优选泡排剂LH1的方法。设计了泡排剂LH1的凝析气井的现场应用的施工方案并在凝析气井中进行现场施工。泡排剂LH1现场应用效果良好。