防灭火三相泡沫流体特性实验研究

为了研究三相泡沫的流体特性，采用实验的方法，考察了剪切速率、发泡倍数、温度、气体介质对三相泡沫粘度的影响，构建了三相泡沫流体的本构方程，测定了三相泡沫流体在注浆管路中的流动阻力及管压降。研究结果表明：三相泡沫属于假塑性的非牛顿流体，其粘度与发泡倍数和温度有关，而与气体介质无关：在一定的条件下，每100m管路中三相泡沫的压力降为0.18MPa。研究结论为三相泡沫在现场的应用提供了依据。     

氟蛋白泡沫灭火剂发泡倍数测定的影响因素分析

氟蛋白泡沫灭火剂是扑救石油化工火灾的主要灭火剂之一,发泡倍数是氟蛋白泡沫灭火剂的一项重要性能参数。根据GB15308-2006《泡沫灭火剂》中有关泡沫灭火剂发泡倍数的测量方法,从实验的环境温度、风速、泡沫溶液流量以及泡沫接收位置方面,对氟蛋白泡沫灭火剂发泡倍数测定结果的影响进行了分析,提出实验测定过程中应注意的问题及相应的解决办法。     

微孔硅橡胶的超临界流体法制备及其机械性能

采用超临界二氧化碳法制备了微孔硅橡胶材料,探讨了预硫化时间、发泡压力对微孔硅橡胶结构形态的影响,得到实验范围内的最佳发泡工艺参数,同时对获得的硅橡胶泡沫进行了力学性能表征。结果表明:预硫化时间12min、发泡压力为14 MPa时可制得泡孔密度为3.58×10~9个/cm~3、平均孔径为5.6μm的闭孔硅橡胶泡沫材料,其压缩永久变形为3.3%,拉伸强度达到3.18 MPa。     

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.     

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。     

防治煤矿有毒有害气体泄漏的密封剂主要性能实验研究

本文对防治煤矿有毒有害气体泄漏的密封剂——硬质聚氨酯泡沫材料做了探索性研究,通过正交实验法和单因素实验法进行38组实验,得到组分配比,制备出聚氨酯泡沫材料,并对其主要性能做了进一步测定。实验结果表明,该密封材料可以满足煤矿生产条件下所要求的力学性能和较高的粘结性能,并且具有发泡迅速、发泡倍数高、泡沫尺寸稳定等特点,可很好地应用于煤矿有毒有害气体泄漏的防治。     

粉末冶金法制备泡沫铝材料

研究了粉末冶金法制备泡沫铝材料的方法·讨论了发泡过程中的保护方式、制坯压力、发泡温度等参数对泡沫铝体积质量、孔隙率、孔结构的影响,并对发泡机理进行了探讨·增大制坯压力使得金属坯致密,可以得到孔结构均匀的泡沫铝材料;发泡温度是影响发泡的主要因素之一,发泡温度控制在高于铝或铝合金熔点,同时保持熔体具有一定粘度的范围内,能够得到孔结构均匀、高孔隙率的泡沫铝材料·实验结果表明:采用熔盐保护方式,在300MPa的压力下,温度在675～680℃时,可得到孔径均匀、孔隙率高的泡沫铝材料·     

中间相沥青原料对泡沫炭结构及性能的影响

考察了萘系和煤系中间相沥青原料对发泡工艺及石墨化泡沫炭结构及性能的影响.由于萘系中间相沥青比煤系中间相沥青的平均相对分子量低且分布宽,两者的最佳发泡条件分别为600℃/5 MPa、600℃/1.5 MPa.流线型域状结构及圆盘状分子结构的煤系中间相沥青易于得到高热导率、高压缩强度的泡沫炭,所制煤系中间相沥青泡沫炭的热导率和压缩强度分别为33.4 W/(m·K)、1.28 MPa.     

泡沫降尘在漳村矿掘进工作面应用的研究

为减少应用泡沫降尘时所产生的过多泡沫对掘进工作面环境及生产的影响,分析了泡沫降尘的机理及工艺流程,通过实验确定发泡剂及消泡剂的最佳浓度。基于此,设计一种环状喷头布置方式,在不影响降尘效率的基础上消除多余泡沫,改善工人视线及环境。     

泡沫凝胶性质的几种影响因素

泡沫凝胶是由含有发泡剂、聚合物和交联剂的溶液在气体作用下发泡形成的,它可以通过与制取普通水基泡沫相似的方法得到。研究了聚丙烯酰胺(PAM)浓度和气体流量对泡沫质量(φ)和气泡尺寸的影响。结果表明:泡沫凝胶的φ值随PAM的浓度和气体流量的增加而增大;φ值超过0.86时其气泡仍接近于球形;泡沫凝胶的气泡平均尺寸随PAM浓度的增大而增加,且浓度越大增加的趋势越明显;泡沫凝胶的气泡平均尺寸随气体流量的增加而增加。另外,还研究了泡沫凝胶体系的稳定性随温度的变化及存放时间对气泡尺寸的影响,可以证实,在30℃以下,泡沫凝胶的稳定性较好,高于35℃时,其稳定性变差;存放时间对泡沫凝胶的气泡尺寸影响非常明显。     

川西老区中浅层新型泡排药剂研发与应用

川西老区中浅层气井已总体处于低压低产阶段，井口压力低于1 MPa占比76.13%，产量低于0.2$\times$10$^4$m$^3$/d占比57.14%，80.62%的气井已介入泡排工艺，但泡排工艺效果逐渐变差。针对高含凝析油气井泡排效果差、低压低产气井泡排低效及积液与乳化并存致气井治理难度大等问题，研发了3种新型SCU系列泡排剂。通过建立CHSB—SDS—PFBS三元表面活性剂体系，研发了高抗凝析油泡排药剂SCU—2，可将气液表面张力降低至26.73 mN/m，抗凝析油含量达50%；优选反应体系及催化剂，研发了自生能量型泡排药剂SCU—3，可在井筒发生化学反应生成N$_2$，并释放热量，提高低压低产井泡沫举升效率；优选复合酸与抗油性表面活性剂复配，研发了净化与排液一体化药剂SCU—6，同等浓度下降黏能力优于常规净化剂，起泡能力优于常规泡排剂。SCU系列药剂应用138口井，有效率89.73%，增产天然气774$\times$10$^4$m$^3$。新药剂拓展了泡排工艺技术的应用范围，具有良好推广应用前景。     

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。     

桩106稠油油藏低气液比氮气泡沫驱实验研究

针对桩106普通稠油油藏水驱开发后期提高采收率的需要,同时为了克服常规泡沫驱注气成本和注入压力过高的问题,开展了低气液比氮气泡沫驱实验研究.泡沫驱油体系筛选实验结果表明:构建的泡沫驱体系0.2wt%DS2+0.5wt%Na2CO3具有良好的起泡性能(起泡体积570ml,析液半衰期590s),同时具有大幅度降低油水界面张力(1.4×10-3mN/m)和较强的乳化能力(最小乳化转速275r/min).岩心物理模拟实验表明,低气液比条件(0.2∶1—0.5∶1)下的氮气泡沫驱不但能够在水驱基础上提高采收率22%—30%,而且还可以防止气体的过早突破,从而起到较持久的调驱作用.低气液比泡沫驱是提高普通稠油油藏水驱开发后期采收率的一种经济有效的方法.     

泡沫体系多流态渗流特征试验

为研究低张力泡沫体系多流态渗流特征,采用泡沫驱替试验分析泡沫渗流的瞬态和稳态变化特点、泡沫体系流动过程中的高、低干度流态区特征以及两种流态的转化条件。结果表明:泡沫在岩心内是逐渐形成的,当泡沫达到稳态后呈活塞式驱替;泡沫渗流具有多流态特征,在高干度流态区,压力梯度随液相速度增加而增加,压力梯度的对数值与液相速度呈较好的线性关系,而与气相速度关系不大;在低干度流态区,压力梯度随气相速度增加而增加,压力梯度的对数值与气相速度呈一定的线性关系,而与液相速度关系不大。     

塔河油田高温高盐苛刻油藏高效起泡剂优选与性能评价

 为进一步提高塔河油田高温高盐油藏的采收率,探索高温高盐油藏泡沫驱油的可行性,通过Ross-Miles 法,以泡沫综合值为评价指标优选了耐高温耐高盐起泡剂体系,评价其稳定性、表/界面张力和高温高压下泡沫起泡性能,并通过物理模拟实验研究了泡沫对地层的适应性和驱油效果。实验结果表明:优选的起泡剂为HTS-1 两性表面活性剂,高温高盐稳定性好,且能使油水界面张力降低到10^-1 mN/m 数量级;在高压高温下起泡剂的起泡和稳泡性能大幅度提高,且随着压力的增加,起泡性能有进一步增加的趋势;单管岩心物理实验证明泡沫对地层有较广的适应性,在一定地层渗透率范围下,泡沫的封堵性能随渗透率的增大而增强,超过一定渗透率后泡沫的封堵性能下降;驱油实验显示出泡沫能有效封堵高渗层,实现液流转向,并能提高洗油效率,采收率增值达到17%左右。     

多级孔板提高井筒气体携液能力实验研究

气井生产时，井底积液会影响气井产量，甚至导致气井停产。加入泡沫剂、更换小直径油管或氮气举升等措施排出井底积液是保证气井生产的重要手段，但造成液体回流的井筒结构并没有变化。改变适合于单相流体的均一井筒结构，降低气液两相流中液体在井筒的回流，提高气体携液能力，形成适用于气液两相流的井筒结构，可以改善气井生产。实验设计了安装于管筒内的类似于倒置漏斗形的多级孔板装置，以井底气体为动能，借助“爬楼梯”原理，利用孔板减少或阻止液体回流，使液体通过多级孔板逐级上升；实验利用气体压缩机提供气源，测试了不同气体流速下，加入孔板对于气体和泡沫携液能力的影响。实验表明，在管筒内加入液体回流限制装置，大幅度地提高了管筒的气体携液能力和排液效果，减少了管筒液体回流量，降低了气体排液和泡沫排液的气体流速临界值。多级孔板可用于气井增产，能够提高气体携液能力，提高泡沫携液效果，降低泡沫剂的使用量和井底残液，但在实际生产中气体流量和装置的匹配性，还有待于在现场试验中进一步验证和优化。     

一种优良的泡沫排水剂—CZP

CZP是以农副产品为原料制取的一种气井用发泡剂。本文通过对CZP性能的室内评价和现场试验说明,在气井条件下,CZP的起泡力高,泡沫稳定性好、携液量大,适应性强,可用于凝析油含量达70-80%的油气同产的气水井和300m以上的含硫气井的排液,也可用于一般气井中,是一种综合性能优良的气井用发泡剂。     

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。     

相场法模拟吹气法制备泡沫铝过程中的铝液气泡演化过程

针对吹气法制备泡沫金属过程中产生气泡稳定性不易判断问题, 本文利用相场法理论, 引入长程有序化参数作为场变量, 描述并模拟泡沫铝和泡沫铝合金气泡演变过程中的结构尺寸的变化. 通过模拟分析发现, 相场法可以通过场变量简单明了的表征各种复杂的几何图形, 包括气泡的几何形状、 空间分布以及体积分数等, 并且其模拟结果与实验观察结果具有良好的吻合性.