起泡剂/稳泡剂/SiO_(2)复合泡沫缓速酸液体系协同增效性能

为了有效控制液相中H^(+)向岩石表面的扩散,降低酸-岩反应速率,进而达到深度酸化刻蚀的目的,通过对纳米颗粒、稳泡剂与表面活性剂协同增效作用的研究,制备了一种泡沫稳定、耐温性能及缓速性能优异的泡沫缓速酸。室内通过对比不同纳米材料在酸液中的分散性能及纳米颗粒粒径对泡沫缓速酸性能的影响,优选出d=25 nm的亲水型Si O_(2)纳米材料。采用自制的两性表面活性剂(MAC)作为起泡剂,并加入自制的酸液稠化剂(SY-1)作为稳泡剂以达到稳泡作用。当w(Si O_(2))=1.5%、w(MAC)=1.0%、w(SY-1)=0.08%时,所形成的泡沫也更加致密,液膜厚度增强,泡沫稳定性提高,半衰期延长,从7 min增长到69 min;并且SY-1的加入提高了泡沫的耐高温性能,使体系在90℃时半衰期仍然能达到29 min。通过测定不同条件下酸岩反应速率并进行比较,结果表明,20%HCl基液的平均酸岩反应速率为1.148×10^(-3)mg/(cm^(2)·s),而实验室自制泡沫缓速酸液体系的平均酸-岩反应速率降至7.142×10^(-5)mg/(cm^(2)·s),降低了两个数量级,缓速率达到93.7%。结果表明,Si O_(2)纳米颗粒和稳泡剂的加入提高了体系的耐温性能,降低了酸-岩反应速率,为酸化工艺的实施提供了重要的理论依据。

稳泡剂对低密度碱矿渣泡沫混凝土基本性能的影响

以双氧水为发泡剂,植物蛋白、茶皂素、硬脂酸钙为稳泡剂制备了密度低于250 kg/m^(3)的碱矿渣泡沫混凝土。研究了这3种稳泡剂单掺和复掺的稳泡能力,及对碱矿渣泡沫混凝土试件干密度、抗压强度、吸水率的影响,测试分析了具有代表性试件的孔结构参数。研究结果表明,单掺植物蛋白作稳泡剂制备的试件基本性能最优,植物蛋白复掺0.06%的硬脂酸钙后,同密度等级下的试件抗压强度提高到0.21 MPa,质量吸水率降低至56%。

稳泡剂对冶炼底灰泡沫轻质土力学性能的影响

以钢铁冶炼产生的底灰作为泡沫轻质土的主要原材料,分别单掺表面活性剂类稳泡剂脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(Sodium Alcohol Ether Sulphate,AES)和增稠类稳泡剂羧甲基纤维素(Carboxymethyl Cellulose,CMC),开展发泡倍率试验、泌水率和沉降距试验、无侧限抗压强度试验和扫描电子显微镜试验,分析了AES与CMC对泡沫稳定性能的改善效果,以及对冶炼底灰泡沫轻质土力学性能和孔隙结构的影响。结果表明:发泡剂的发泡倍率随AES掺量增加而增大,CMC对发泡倍率影响甚微;随稳泡剂掺量增加,泡沫的泌水率和沉降距总体上先减小后小幅增大,单掺时AES、CMC最优掺量分别为30%、10%;掺入CMC后,冶炼底灰泡沫轻质土内部孔隙结构恶化,力学性能衰减严重;掺入AES后冶炼底灰泡沫轻质土内部孔隙孔径更小更致密,AES掺量为30%时3、7、28 d无侧限抗压强度分别达到0.83、1.38、1.71 MPa,可用作冶炼底灰泡沫轻质土的稳泡剂。

引气剂起泡和稳泡能力的温度敏感性研究

高原高寒地区混凝土施工时,低温影响引气剂作用效果。为研究不同种类引气剂作用效果的温度敏感性,本工作基于Waring-Blender法测试获得了三种不同种类引气剂溶液在0~30℃的泡沫体积,研究了引气剂分子间相互作用、表面活性参数和体相黏度随温度的变化规律。引气剂分子间相互作用力的温度敏感性因分子结构不同而有所差异。灰色关联分析显示,影响引气剂溶液起泡性的关键因素为表面张力γ、最大吸附量Γ_(max)和最小分子占据面积Amin,稳泡性受Γ_(max)、γ和体相黏度η控制。随温度降低,不同种类引气剂表面活性的温度敏感性不同,γ、Γ_(max)和η增大幅度以及Amin减小幅度均不同。引气剂起泡性和稳泡性的温度敏感性受多因素共同影响。研究结果促进了对不同引气剂作用效果温度敏感性的更深入理解。

纳米颗粒强化泡沫压裂液的构建及其稳泡机理研究

SiO_(2)纳米颗粒(SNP)与表面活性剂的协同作用可为构建适用于恶劣地层条件下的泡沫压裂液提供一种新思路。实验评估了SiO_(2)纳米颗粒与5种表面活性剂协同稳泡能力,基于泡沫综合值筛选了最优泡沫体系。通过对优选出的泡沫压裂液体系进行携砂性、黏弹性、剪切性、稳定性评价,分析纳米颗粒对压裂液性能的改良。同时利用光学显微镜、环境扫描电子显微镜观察揭示SiO_(2)纳米颗粒稳泡机理。体系筛选实验表明:阳离子型表面活性剂TTAB与SiO_(2)纳米颗粒的协同作用最明显,泡沫综合值达15288 mm·s,析液半衰期提升了145%。性能评价实验表明:SiO_(2)纳米颗粒能提升界面液膜的弹性模量,提高液膜对支撑剂的支撑能力,减小沉降速率,有利于泡沫将支撑剂带入更深的裂缝当中;SiO_(2)纳米颗粒还能提高液膜表面的粗糙度,强化泡沫压裂液的抗剪切能力;在体系中加入支撑剂会削弱泡沫的稳定性,陶粒的削弱作用强于石英砂,小粒径的削弱作用强于大粒径的削弱作用。机理研究实验表明:泡沫微观结构中观察到SNP在Plateau边界(3个气泡的交界区)聚集堵塞排液通道,这说明纳米颗粒能够阻止泡沫的粗化和排液,宏观稳定性上表现为气泡数量更多、尺寸更小、分布更均匀。

复合稳泡剂的配制及其性能的研究

简述发泡剂的发泡方法及泡沫破灭的机理,并分析泡沫稳定的机理和条件,介绍试验选用的蛋白质发泡剂的一些基本性质,并复配出一种稳泡剂,将其与发泡剂复配能较好的改善发泡剂泡沫的稳定性。通过改变稳泡剂的添加浓度,测试稳泡剂对发泡剂发泡倍数、稳泡时间等性能的影响。

引气剂稳泡机理及其改善混凝土冻融耐久性能的研究

利用膜天平对比了两种引气剂YQJ和改性松香R在空气—水界面的单分子膜的强度,考察了掺加这两种引气剂的新拌混凝土性能和硬化混凝土的冻融耐久性能。结果表明,引气剂在空气—水界面上的单分子膜的强度直接决定了引气剂的稳泡性能。稳泡性能优异的高性能引气剂,可显著提高混凝土的冻融耐久性能。

多糖类稳泡剂对大豆分离蛋白起泡性的影响

探讨了黄原胶等稳泡剂对大豆分离蛋白(SPI)起泡性的影响。黄原胶等稳泡剂可能是由于增加了连续相黏度,继而起到了稳泡作用;而由于热处理能够使蛋白质分子表面暴露的疏水性氨基酸残基增加,从而提高了起泡能力。通过响应面(RSM)分析实验,得出改善SPI起泡特性的最佳工艺条件:加热温度67℃,加热时间18 min,蛋白质浓度3.29(W/V),黄原胶添加量0.13(W/V),搅打时间4.56 min。将最终得到的SPI泡沫与蛋清白泡沫比较,发现二者具有类似的黏性和硬度,且在气泡大小和形状上也较为相近。

硬脂酸钙稳泡机制及其对发泡水泥保温板泡孔结构的影响

以硬脂酸钙为主稳泡剂制备轻质发泡水泥保温板,通过考察硬脂酸钙对发泡水泥泡沫稳定性、疏水性和泡孔结构等影响,提出硬脂酸钙在化学发泡水泥中的稳泡机制。研究结果表明:硬脂酸钙在化学发泡水泥中的稳泡机制为硬脂酸钙吸附在水泥颗粒表面使其呈现部分疏水性,进而吸附在气泡的气液界面上使泡沫达到稳定。优化稳泡剂成分和用量所制备的高性能轻质发泡水泥保温板符合国家标准要求,产品密度为220 kg/m3,抗压强度为0.63 MPa,导热系数为0.042 W/(m·K),体积吸水率为9.8%。

稳泡剂改善火山灰泡沫混凝土性能研究

采用硬脂酸钙和一种实验室自制的外加剂作为稳泡剂,通过双氧水化学发泡方法,制备了火山灰泡沫混凝土(VAFC)。研究了两种稳泡剂单掺和复掺对VAFC成型状态、干密度、抗压强度、吸水率、导热系数和孔结构的影响。试验结果表明,硬质酸钙可以作为稳泡剂改善孔结构提高抗压强度,同时也具有很好的憎水效果,显著降低吸水率;而使用自制稳泡剂时,对VAFC抗压强度会产生负面影响,对吸水率改善效果一般。VAFC的孔结构影响材料的保温性能,相近干密度情况下,气孔孔径越小,连通孔越少,导热系数越低;使用自制稳泡剂制备的VAFC,孔径在0.5~1 mm之间,气孔呈球状,连通孔很少,导热系数较低;而使用硬脂酸钙时,孔径在1~2 mm之间,部分气孔呈不规则状,且存在少量连通孔,导热系数相对较高。硬脂酸钙和自制稳泡剂复合使用,可以达到协同增效的作用,使VAFC在力学性能和保温性能两个方面均达到较为理想的水平。

泡沫复合驱体系稳定性及稳泡机理研究

泡沫复合驱油技术目前已在我国部分油田应用,选择泡沫性能优良的复合体系会推动该技术的广泛应用。文章研究了泡沫复合体系中发泡剂、稳泡剂和碱对复合体系稳定性的影响。筛选出配伍性较好配方是1.0%十二烷基苯磺酸、0.5%木质素黄酸盐与0.5%碱水复合体系,并对其进行了耐温、抗盐、抗油污染性能评价。通过扫描电子显微镜拍摄的泡沫照片分析,一般情况下泡沫体系Plateau边界越规则,泡沫半衰期越长,泡沫越稳定;泡沫间液膜越厚,发泡体积越小,发泡性能越差。该泡沫复合配方的确定对矿场实验具有一定的指导意义。

稳泡剂对粉煤灰泡沫玻璃性能影响研究

以粉煤灰和玻璃粉为主要原料,分别以二氧化钛、氧化铁、磷酸三钠、磷酸三钾、硼酸为稳泡剂制备泡沫玻璃,并对制品的力学性能、表观密度、孔隙率、孔径分布、平均孔径、导热系数进行了测定,研究探讨了稳泡剂种类及掺量对粉煤灰泡沫玻璃物理性能的影响。实验结果表明,磷酸三钠为稳泡剂时,材料的表观密度最低可达0.212 g/cm^3,导热系数的最低可达0.0499 W/(m·K),孔径大小适中,分布均匀,是制备粉煤灰泡沫玻璃较为合适的稳泡剂。

聚合物稳泡剂耐温性研究进展

在油气井开发过程中,虽然对稳泡剂的稳泡效果认识较早,但很少对其耐温性能进行对比研究,随着油气资源找寻方向由浅层油藏逐渐转变为高温油藏、裂缝型以及低渗油藏,聚合物稳泡剂的耐温性能成为重要研究课题。该文对稳泡剂的3个主要施工领域:泡沫压裂液稳泡剂、泡沫驱油稳泡剂、泡沫洗井液稳泡剂的耐温性进行对比分析,阐述了其在油田应用中的优势与不足,针对国内外聚合物稳泡剂耐温性差、稳泡效果不明显、合成过程复杂等问题,提出改进合成工艺、纳米复配、功能性单体自组装等建议,来达到提高聚合物耐温性与稳定性的目的。

高温高盐油藏泡沫驱稳泡剂抗盐性评价

泡沫在三次采油中的研究已有30多年的历史，并被应用于现场，取得了一定的成效。针对高温高矿化度油藏的特征，在80℃下，分别在不同类型及其浓度的盐溶液中，对几种稳泡剂的抗盐性进行了评价，筛选出了抗盐性能最佳的稳泡剂HXYP。0．2％稳泡剂HXYP＋0．2％起泡剂HXY-1泡沫体系在80℃下抗NaCl、CaCl2以及NaCl和CaCl2混合盐的浓度分别达到16×10^4mg／L、4×10^3mg／L、14×10^4mg／L。

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。

泡沫微晶玻璃的发泡剂和稳泡剂的选择

使用粉煤灰制备泡沫微晶玻璃,粉煤灰利用率达到53%。确定最佳发泡剂是碳酸钙,用量为5%;最佳稳泡剂是十二水磷酸钠,用量为5%。制备出的泡沫微晶玻璃性能优异:密度为1.02g.cm-3;气孔率达54.8%;热膨胀系数是7.51×10-6/℃;抗压强度是19.2MPa;抗弯强度是16.3MPa。

稳泡剂对泡沫性能影响室内实验研究

由于泡沫的稳定性随温度的升高而下降,使泡沫性能变差,不能满足现场上的需要,为了提高泡沫的稳定性,本文选择了羧甲基纤维素纳和胍胶两种稳泡剂,研究了温度对两种稳泡剂性能的影响,实验结果表明,羧甲基纤维素纳抗高温能力较强,在经过150℃高温加热后,其粘度保留值仍然很高。胍胶虽然在45℃时粘度值很高,但经过100℃高温加热后,溶液变成棕色液体,粘度下降很大,耐温效果很差。因此本文选择羧甲基纤维素纳作为稳泡剂,阴离子表活剂HY-3作为发泡剂,烟道气为发泡气体,在实验温度为70℃时,采用气流法研究了不同气液比条件下羧甲基纤维素纳的加入对泡沫综合指数的影响,结果表明,加入稳泡剂后,泡沫的发泡高度略有降低,但是半衰期明显增加,因此泡沫综合指数增加。

掺加稳泡剂HPMC对泡沫混凝土性能的影响

HPMC稳泡剂与引气剂烷基磺酸盐复配,可改性泡沫混凝土。实验研究了HPMC稳泡剂对泡沫混凝土泡沫稳定性、坍落度、体积稳定性、密度、强度等性能的影响。结果显示,HPMC稳泡剂有效稳定泡沫、改善泡沫混凝土性能,以此为基础,可获得泡沫混凝土的相对最优配方。

LA-1月桂酰胺类混凝土稳泡剂的合成及性能研究

以月桂酸和乙二胺摩尔比为1.8:1合成中间体N,N′-双月桂酰基乙二胺,再将中间体与氯乙酸、氢氧化钠反应制得终产物LA-1月桂酰胺类稳泡剂(N,N′-双月桂酰基乙二胺乙酸钠为主要成分)。通过FTIR、元素分析进行了中间体及终产物稳泡剂的结构表征,并对合成终产物的表面张力、发泡性能及稳泡性进行测试。结果表明,合成的混凝土稳泡剂具有优异的稳泡性。

泡沫水泥浆稳泡剂的优选试验研究

为了研究泡沫水泥浆中稳泡剂的优选,本试验选择了3种稳泡剂作为研究对象。通过正交试验对试验结果进行了分析,对比了3种稳泡剂对泡沫水泥浆的结石率和结石体密度两种性能指标的影响。经过综合分析,最终确定了泡沫水泥浆中稳泡剂的选择及适宜浓度。