泡沫薄膜液在直管内的流变学特性

针对泡沫液在多孔介质内的流动特点,对泡沫薄膜液在直管内的流变学特性进行了实验研究。按单相幂律流体假设,获得二氧化碳及氮气泡沫薄膜液的表观黏度数据。结果表明:泡沫薄膜液具有较大表观黏度并呈现剪切变稀的非牛顿流体特性。由于水溶性影响,二氧化碳泡沫液的表观黏度要小于氮气泡沫液。利用量纲分析法确定量纲1参数,对泡沫薄膜液的流变学特性进行了量纲1分析并给出基于两相流动分析的阻力模型。     

泡沫薄膜液在变径管内的流变学特性

针对泡沫流体在储层介质内的流动特点,对泡沫薄膜液在变径管内的流变学特性进行实验研究。基于两相流动假设,利用量纲分析法确定量纲1参数ΔpD/δ及（3μU/σ）^2/3。通过CO₂及N₂泡沫的实验结果发现泡沫薄膜液在变径管内流动时需克服启动压力,量纲1参数间呈明显的线性关系,而且N₂泡沫与CO₂泡沫相比具有更大的流动阻力。与直管相比,泡沫薄膜液在变径管内具有更大的流动压差。实验结果表明,对于揭示泡沫液在多孔介质中的流动机理,Herschel-Bulkley模型优于幂律模型。     

泡沫薄膜液在变径管内的流变学特性

针对泡沫流体在储层介质内的流动特点,对泡沫薄膜液在变径管内的流变学特性进行实验研究。基于两相流动假设,利用量纲分析法确定量纲1参数ΔpD/δ及(3μU/σ)~(2/3)。通过CO_2及N_2泡沫的实验结果发现泡沫薄膜液在变径管内流动时需克服启动压力,量纲1参数间呈明显的线性关系,而且N2泡沫与CO2泡沫相比具有更大的流动阻力。与直管相比,泡沫薄膜液在变径管内具有更大的流动压差。实验结果表明,对于揭示泡沫液在多孔介质中的流动机理,Herschel-Bulkley模型优于幂律模型。     

泡沫驱提高油田采收率的研究进展

随着我国各大油田陆续进入开发后期,可供开采的常规油气藏资源越来越少,提高采收率的研究越来越受到重视。气体泡沫驱作为一种有效提高采收率的方式,广泛应用于我国各大油田,在现场应用中发挥了堵塞缝隙、降低出水率、提高采收率的作用。介绍了氮气泡沫驱、二氧化碳泡沫驱、空气泡沫驱在国内外的最新研究进展和现场应用情况,对3种泡沫驱进行了比较;讨论了表面活性剂作为发泡剂对提高油藏采收率的作用和影响。分析了3种泡沫驱油方式的优缺点和适应性,并对未来发展提出建议,认为我国的泡沫驱油技术还未成熟,要针对气体-泡沫注入方式以及注入时机等进行更深层次的研究,同时还要研发发泡剂和稳泡剂的配方,降低成本。     

气体泡沫驱油研究进展

气体泡沫驱油是在水驱油、化学驱油后再次进行驱油的主要手段。主要介绍了近年来研究较多的气体泡沫驱油的研究进展,包括氮气泡沫驱油、空气泡沫驱油、二氧化碳泡沫驱油、甲烷泡沫驱油四种驱油方式,对上述四种方法进行了评价和比较,并对今后的研究方向提出建议。     

泡沫精馏塔内泡沫液的传质模型

本文对泡沫精馏塔内泡沫的传质问题进行了分析，提出传质微分方程，得到了解析解，并用实验验证了解的正确性。     

泡沫排液采气技术在现场的应用

天然气井随着生产时间延长,地层能量下降,出液量增加,液体滑脱严重,排液能力较差。利用KY-2001抗油泡沫排水剂进行现场试验,取得了明显的排液增气效果。     

沉钒液泡沫的消除

针对酸性铵盐沉钒工艺沉淀酸性铵盐过程中沉钒液内涌起泡沫影响正常操作等问题,考察了钒渣碱比、浸出液pH值、表面张力和沉钒上层液等影响因素,并提出了相应的改进措施.     

泡沫分离过程中泡沫层总高度对持液率的影响

以乳链菌肽发酵液为模拟体系,研究了泡沫分离过程中泡沫层总高度对泡沫塔出口持液率εout以及泡沫层轴向持液率分布特性的影响.实验发现:在泡沫层形成过程中,εout从一个较低值逐渐升高到一个较高的稳定值;泡沫在塔内泡沫相中的停留时间不是εout的决定性因素,气速对εout的影响很大.同时还发现:随着泡沫层总高度的增加,εout缓慢下降而泡沫层与液层界面处的持液率急剧上升,可以推测出整个轴向持液率特性分布会上移.实验数据表明仅仅用静态泡沫的排液时间代替上升动态泡沫的停留时间的方法来预测εout的一般方法可能得出错误的结果.     

氮气泡沫技术在稠油水平井中的应用

针对稠油边底水油藏水平井,综合含水上升速度较快的现状。本文通过室内筛选及模拟试验,确定氮气泡沫调剖注蒸汽吞吐能在一定程度上压制边底水油藏含水上升的趋势,并在1口水平井进行了矿场试验,收到了良好的效果。为下一步治理此类问题的水平井开辟了经济有效的模式。     

二氧化碳泡沫稳定性及聚合物对其泡沫性能的影响

基于CO₂气体性质的特殊性以及CO₂泡沫在多孔介质中表现出不同于其他气体泡沫的现象,利用气流法,选用十二烷基苯磺酸钠（SDBS）作为起泡剂,研究了CO₂泡沫的稳定性和衰减规律,以及聚合物部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）对CO₂泡沫性能的影响。结果表明,在相同条件下,CO₂泡沫的稳定性比N₂泡沫差,并且CO₂泡沫的稳定性基本不受表面活性剂浓度的影响;CO₂泡沫的衰减曲线近似一条直线,泡沫形成后体积迅速减小。CO₂在水中具有较大的溶解度,泡沫的液膜渗透率系数大,因而泡沫稳定性差,也是造成CO₂泡沫在岩心内渗流规律区别于N₂泡沫的一个重要原因。HPAM的加入可以在一定程度上增强CO₂泡沫的稳定性,但同时也会使溶液起泡性能降低,所以实际应用时需要综合考虑泡沫特性,选择最佳的聚合物浓度。     

Fabrication of PEI-grafted porous polymer foam for CO2 capture

A polymer foam material with both the open-cell porous structure and the polyethylenemine (PEI)-grafted inner face was constructed for CO₂ capture. The porous poly(tert-butyl acrylate) foam was first prepared via a concentrated emulsion polymerization, and then the carboxyl groups were introduced on the interface of porous polymer after the hydrolysis reaction. Subsequently, the surface of the foam was grafted with PEI, and finally the PEI-grafted porous polymer foam designed as a CO₂ capture material was obtained. The structures of the foams were characterized by infrared spectroscopy, EDS, and SEM. The CO₂ adsorption properties were measured by adsorption/desorption cycles. As a result, the polymer foam contained a large number of amine groups (13.9 wt % N), and therefore possessed a high CO₂ adsorption capacity (5.91 mmol g⁻¹ at 40°C and 100 kPa). In addition, they also exhibited high CO₂ adsorption rate, good selectivity for CO₂-N₂ separation, and good stability according to CO₂ cyclic adsorption/desorption test. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019 , 136, 47844.     

多孔介质内超临界CO2流体及泡沫驱油特性的比较实验研究

CO₂混相驱替可以提高原油采收率,因此近年来得到研究者们的广泛关注。使用高温高压驱替设备,利用超临界CO₂流体、超临界CO₂泡沫及N₂泡沫作为驱替介质,对油水饱和孔隙介质中的油相驱替特性开展了比较实验研究。通过对驱替过程沿程压力及对驱替增采油量的测量,对不同驱替手段在孔隙介质内的油相增采特性进行深入研究和探讨。研究发现在温度为50℃、压力为13 MPa时,超临界CO₂流体对多孔介质内的油相驱替效果有显著提升,当压力进一步升高到23 MPa时,油相增采效果不明显。说明在本实验条件下超临界CO₂流体与油相在50℃、13 MPa时可达到混相驱替状态;而采用超临界CO₂泡沫及N₂泡沫注入工艺未能进一步提高出油量。沿程压差测量结果则显示,与N₂泡沫相比,超临界CO₂泡沫在多孔介质试样内的驱替压差较小,起泡性能较差。实验结果对于筛选及评价超临界CO₂驱油工艺具有一定的指导意义。     

跨临界CO2在短管内的非平衡流动特性

建立了跨临界CO₂在短管内流动的两流体模型和均相流模型.两流体模型考虑了汽液两相间的速度滑移和温度差异,而均相流模型则认为汽液两相的速度和温度相同.分别用两种模型进行了计算,并与实验数据进行了对比.结果表明：两流体模型90%的流量计算值与实验值偏差在±20%以内,并能合理预测压力的沿程分布;均相流模型对流量的预测结果与两流体模型接近,并未因忽略非平衡特性而严重偏低.另外,汽液两相温度差异和速度滑移的分布计算结果也证实了短管内跨临界CO₂流动的非平衡性并不显著.本文从理论上对此现象进行了解释.     

CO2管内流动沸腾干涸特性研究

CO₂被认为是一种理想的替代制冷剂,具有良好的环境特性和优良的热力学特性。与传统制冷剂相比,CO₂有着十分不同的流动沸腾换热特性,过程会发生干涸将使其换热能力大幅下降。然而现有的干涸点预测公式都是基于各自的实验数据拟合得出,由于数据点太少和变量参数范围受限导致关联式的预测结果存在偏差。所以,通过对17篇文献中搜集的4986个实验数据点进行整理,分析得出质量流率、热通量、饱和温度和管径等影响因素对干涸点的影响趋势,并将数据点按大小压力分别拟合得出了干涸点的预测公式,有90%的数据点偏差小于15%,对干涸点预测,防止传热恶化有重要意义。     

流体在超轻多孔金属泡沫中的流动和换热特性

以去离子水为冷却液,对其在超轻多孔铜泡沫中的流动和换热特性进行了实验研究。在测定和分析流量、压力降和温度等实验参数的基础上,获取了热流密度、金属泡沫孔密度、液体流量等参数对层流流体流过金属泡沫时的压力降、通道壁面温度、对流换热等特性的影响。结果表明金属泡沫会显著强化对流换热,大大降低通道的壁面温度,其对流换热能力会随Reynolds数的增大而逐渐增强,最大Nusselt数可达空矩形通道的13倍,但与空通道相比,金属泡沫通道的压力降显著增大,并随Reynolds数及金属泡沫孔密度的增大而增大。     

Performance characteristics of novel mechanical foam breakers in a stirred tank reactor

Unlimited foam formation and insufficient foam collapse can have serious effects in an aerated system such as a fermentation process. Mechanical foam breakers are used in foam control to avoid the drawbacks associated with the use of chemical antifoams and defoaming agents. In this paper, two new foam breakers consisting of a two‐blade paddle with three slits, and a two‐blade paddle with 168 thin needles have been tested. They gave significantly reduced critical speeds and power consumption for foam control in a stirred vessel, compared with some conventional foam breakers. The effects of various parameters, namely the physical properties of the foaming solution, type of gas sparger, surfactant concentration, and foam‐breaker clearance above liquid level, have been investigated. The degree of difficulty of controlling dynamic foams generated continuously in a stirred vessel is found to be a function of the nature of the foam, ie its bubble size, its liquid holdup, and the degree of foamability of the system. © 1999 Society of Chemical Industry     

硅橡胶泡沫材料硫化特性分析

采用橡胶硫化仪研究了溶析成孔工艺制备的硅橡胶泡沫材料的硫化特性 ,分析讨论了硅橡胶的结构、成孔剂用量对硫化特性的影响规律。研究表明 ,苯基对硅橡胶的硫化有延迟作用 ,胶料中成孔剂对硫化有一定影响 ,成孔剂的刚性和占位作用削弱了胶料的交联 ,不影响硫化的成孔剂适宜用量为 2 0 0～ 2 3 0份