高分子凝胶三相泡沫发泡剂的优化及研究

为提高防灭火三相泡沫的性能,主要对高分子凝胶剂、表面活性剂、稳泡剂等5 种试剂利用正交实验进行三相泡沫发泡剂的复配优化。采用自主设计的空压机和发泡枪测定该复配体系的发泡倍数和稳定时间,正交实验设计为5 因素4 水平。结果表明：通过对该复配体系的发泡倍数和稳定时间综合分析,当AES、6501、K12、PAM、FM-550 的质量比为6 ∶ 6 ∶ 9 ∶ 0.3 ∶ 2 时泡沫性能最优,高分子凝胶剂、表面活性剂、稳泡剂具有较好的协同作用。将高分子凝胶发泡剂与市售矿用三相泡沫发泡剂进行三相泡沫性能对比,结果表明：高分子凝胶发泡剂形成的三相泡沫的发泡倍数增加了52%,稳定时间增加了117%。     

纳米颗粒与黏弹性表面活性剂稳定的泡沫体系滤失性实验研究

为了降低泡沫压裂液对地层滤失,实现高效压裂作业,针对纳米颗粒与黏弹性表面活性剂稳定的新型泡沫体系滤失性展开研究,研制了气体扩散测定装置,并结合激光共聚焦、低温冷冻透射、界面流变等实验手段,分析了影响滤失的泡沫物性:微观结构、黏度、稳定性、液膜强度。在此基础上,研究了泡沫质量、渗透率、滤失压差等因素对新型泡沫滤失性的影响,并分析了泡沫滤失后的岩心伤害。结果表明:SiO_2/VET/SDBS泡沫液膜上吸附着纳米颗粒,形成了"颗粒盔甲",其泡沫液相中形成了明显的蠕虫状胶束,这2类微观构象提高了泡沫的表观黏度;SiO_2/VET/SDBS泡沫的表现出良好的抗析液能力及抗气泡聚并能力,泡沫中气泡液膜的强度也相对较高;在泡沫质量分数为10%~90%时,SiO_2/VET/SDBS泡沫的气、液滤失均得良好的抑制,尤其在泡沫质量分数为50%以上时,泡沫的的气体滤失系数随着泡沫质量分数升高出现了缓慢增大,甚至部分减小的趋势。在岩心渗透率为0.2~20mD,滤失压差为0.2~12 MPa时,SiO_2/VET/SDBS泡沫可以有效抑制气、液滤失;岩心伤害实验表明SiO_2纳米颗粒的加入没有引起岩心渗透率的明显损失。可以得出,纳米颗粒与黏弹性表面活性剂稳定的新型泡沫体系具有低滤失性和低地层伤害的特点。     

泡沫混凝土砌块发泡剂的研制

研制了一种用于泡沫混凝土砌块的新型发泡剂,它主要由阴离子表面活性剂及非离子表面活性剂复合而成的发泡剂和稳泡剂组成。介绍发泡剂配比、用量、搅拌时间、加水量等对泡沫混凝土砌块性能的影响。该发泡剂起泡力和稳泡性好,已用于生产中,泡沫混凝土砌块符合Q／（GZ）WTJ1－95标准。     

有机硅表面活性剂复配体系下的泡沫性能

对有机硅表面活性剂、发泡剂、稳泡剂等5种试剂运用正交实验法开展泡沫性能筛选实验。采用自主设计的机械臂振荡装置测定该复配体系的发泡倍数和25%析液时间。采用自主设计的泡沫耐热性测定装置测定该复配体系的热稳定性时间。正交实验设计为5因素4水平。实验结果表明：有机硅表面活性剂、发泡剂和稳泡剂产生了较好的协同作用,复配体系的25%析液时间较单一有机硅表面活性剂提高了10倍以上。对该复配体系的发泡倍数、25%析液时间、泡沫热稳定时间综合分析发现：当Si-4903、APG、BS-12、黄原胶、6501质量浓度比为10∶20∶10∶1∶1时泡沫性能最好。     

泡沫混凝土复合发泡剂的实验研究

选用阴离子表面活性剂进行发泡剂复配研究,以脂肪酸聚氧乙烯醚硫酸钠(简称AES)为基础,分别复配不同掺量的十二烷基硫酸钠(简称K12)和α-烯烃磺酸钠(简称AOS),并添加适量不同稳泡剂配制成复合发泡剂。通过测量泡沫的发泡倍数、沉降距、泌水量来评价发泡剂的发泡性能。结果表明,以硅树脂聚醚乳液(MPS)为稳泡剂,当AOS取代40%的AES时,发泡剂表现出良好的泡沫稳定性,发泡倍数可达到38.3倍。     

阴离子型泡排剂起泡过程研究方法

注表面活性剂溶液泡沫排水是天然气在开采过程中的常用措施,其起泡性能对于天然气的开采至关重要。在泡沫排水模拟装置上以α-烯烃磺酸盐为例,考察了浓度、流量为参数,探讨了室温下的起泡过程,建立了室温下的模拟起泡动力学方程。采用单因素研究方法,逐一确定动力学方程的参数,最终得到模拟起泡动力学方程。这为该类表面活性剂起泡过程的研究提供了一种可行的方法。     

过氧化氢泡沫洗消剂起泡性和稳定性研究

通过实验研究气液体积比对过氧化氢泡沫洗消剂起泡性和稳定性的影响,考察起泡性与稳定性的关系。结果表明,起泡性随着气液体积比增大先升高后降低,气液体积比为21时,起泡性最好,发泡倍数为18倍;泡沫稳定性随着起泡性升高先升高后降低,发泡倍数为14倍时,泡沫稳定性最好,25%析液时间为121 s;泡沫稳定性最好时,气液体积比为8.3和33.9。     

化学发泡泡沫混凝土中硬脂酸钙稳泡能力及其影响因素

在化学发泡方法制备干密度小于300 kg/m3的泡沫混凝土保温材料的研究中,通常选用硬脂酸钙作为化学发泡的稳泡剂.目前衡量表面活性剂稳泡能力的方法均要求被测试的对象溶于水,这为评价硬脂酸钙稳泡能力带来了一些困难.设计了一种实验方法,研究了化学发泡泡沫混凝土中硬脂酸钙稳泡的能力及其影响因素,用时间t1衡量硬脂酸钙的稳泡能力,对评价不溶于水的表面活性剂的稳泡能力有一定参考作用.     

新型抗温LN-1泡排棒的研制及应用评价

针对高温油藏泡沫排水采气工艺中"气井积液"无法解决的问题,研制了一种新型的实用性抗温泡排棒。以泡沫体积和泡沫半衰期为指标,筛选市场10种常用起泡剂和2种稳泡剂,得到起泡性能优质的CKD(粉末椰油酰胺丙基甜菜碱)以及稳泡效果较好的WS(脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠),同时向0.3%CKD中添加0.2%WS,能够明显提升泡沫半衰期。向复配试剂中添加2%黏土,抗温可达到320℃。在高压作用下按照26%尿素+13%氯化钠+1%聚乙二醇+0.30%CKD+0.20%WS+2%黏土比例压缩成棒体结构即LN-1泡排棒。现场应用表明,日产气由试验前的0.3×104 m3/d,上升到4.2×104 m3/d左右,携液率由试验前的6.7%上升到52%,达到预期效果。     

两性表面活性剂用于混凝土引气剂的试验研究

为提升全机制砂混凝土工作性能,以一种改性磺基甜菜碱型两性表面活性剂(H-7)作为引气剂,与聚羧酸减水剂复配使用,并与其他几种引气剂试验对比。分析了机制砂的颗粒级配与化学组成,并以Waring-Blender法测试了各型引气剂的起泡性与稳泡性,以紫外分光光度法测定吸附质溶液浓度变化求得吸附量表征各型引气剂在机制砂颗粒表面的吸附能力;并测试了掺用各型引气剂所得混凝土(C30)拌和物的含气量、泌水率、倒置坍落度筒排空时间、坍落度、扩展度以及各指标的1h经时变化,并测试其成型试件抗压强度与收缩性能。分析试验结果表明,H-7良好的稳泡性与在机制砂颗粒表面的吸附能力,相对其他引气剂是克服机制砂形貌级配差、石粉含量高、组成成分复杂提升混凝土工作性能的关键因素。