图8-1泡沫的半衰期与温度、泡沫质量之间的关系曲线泡沫质量是衡量泡沫的一个重要因素。一个特定温度和压力下的泡沫质量为：式中Γ——泡沫质量；Vg——某一温度压力下CO2的体积，m3；VL——某一温度压力下基液的体积，m3；Qg——某一温度压力下CO2的体积流量，m3/min；QL——某一温度压力下基液的体积流量，m3/mm。而在实际的压裂施工过程中，CO2大多是处于气、液两相的状态，直接计算得出的泡沫质量将产生较大的误差。......
2023-11-18
煤层气泡沫组成分析-压裂液增产技术研究
【摘要】：泡沫的形成机理是很复杂的，纯液体是不能形成泡沫的。向纯液体中通入气体，虽然能产生气泡，但是它们存在的时间很短，离开液面马上破裂。向含有一定浓度的表面活性剂的水溶液中通入气体并使之分散，就可以得到泡沫。烃基的泡沫基液可以是原油或者处理后的柴油、煤油还有凝析油，这种泡沫成本高、易着火、不安全，施工条件比较苛刻。泡沫酸一般由有机酸、无机酸和它们的混合物形成。泡沫酸可用于含钙质的砂岩或灰岩酸化中。
泡沫的形成机理是很复杂的，纯液体是不能形成泡沫的。向纯液体中通入气体，虽然能产生气泡，但是它们存在的时间很短，离开液面马上破裂。想要形成稳定的泡沫，液体中必须要有两种以上的组分，比如表面活性剂就是典型的易产生泡沫的体系。向含有一定浓度的表面活性剂的水溶液中通入气体并使之分散，就可以得到泡沫。气体分散于活性剂水溶液中时，由于活性剂分子的定向排列以及分子本身的静电位和表面黏度，就形成了稳定的液包气薄膜——气泡，大量的气泡堆积在一起就形成了泡沫。
泡沫中包含气相、液相还有表面活性剂，也就是起泡剂和稳泡剂[61]。
工业上用于泡沫流体的气相有空气、天然气、氮气以及二氧化碳气体。空气和天然气存在易燃易爆的不安全因素，所以应尽量避免使用到油田作业中。比较常用的是氮气和二氧化碳气体。(www.chuimin.cn)
泡沫流体的液相通常有水基、醇基、烃基和酸基。水基泡沫配制方便，价格便宜，并且与线性或交联凝胶剂配合容易形成稳定的泡沫，除了水敏性特强的地层，一般都可以广泛应用。醇基泡沫适用于极易水锁及强水敏性地层，有利于保护储层；但这类泡沫易燃、成本高、施工不安全，不适合在含有沥青、石蜡的油气井中应用，因为这些井中使用此类泡沫容易生成沉淀，堵塞油气层。烃基的泡沫基液可以是原油或者处理后的柴油、煤油还有凝析油，这种泡沫成本高、易着火、不安全，施工条件比较苛刻。泡沫酸一般由有机酸、无机酸和它们的混合物形成。泡沫酸可用于含钙质的砂岩或灰岩酸化中。
表面活性剂是泡沫中必不可少的成分。因为它的吸附性可以大大降低泡沫表面的张力，也因此大大降低了泡沫的表面能，也就降低了产生泡沫要做的表面功，这样泡沫就很容易产生了；而同时又要求泡沫剂在气-液界面上吸附产生一层保护膜。一般好的起泡剂要求：泡沫体积膨胀倍数高，也就是起泡性能好；泡沫稳定性强；泡沫抗污染能力强，与储层岩石、流体等配伍性好；凝固点低，毒性小，可生物降解；耐高温；配制泡沫基液用量少，成本低；原料充分，货源广泛。
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泡沫性能测定方法-压裂液增产技术研究详细阅读
泡沫性能的测定通常是指起泡性和稳泡性的测定。测试泡沫性能的方法主要有以下几种：气流法、搅动法、Ross-Miles法、光学法、近红外扫描仪法、共焦显微镜法、强化电阻技术、电导率法[64，65]等。搅拌停止时产生的泡沫体积为V0，表示试液的起泡性能。图6-2气流法测试泡沫性能Ross-Miles法也称为罗氏法，已作为国家标准采用。图6-3Ross-Miles法仪器光学法是Rusanov等人开发出来的测量泡沫稳定性的方法。本章中测定CO2混相泡沫稳定性能的方法是改进的气流法。......
2023-11-18
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煤层气压裂液增产技术：泡沫生成及分类方法详细阅读
生成泡沫的常用方法是分散法，即将气体通过一定孔径的细管引入液体中来制备泡沫。关于泡沫的分类方法[58-60]有很多，由于研究的目的不同，所以分类的方法也大大不同。按照组成泡沫的气、液的比例分类。按照泡沫的存在形态分类。稳定泡沫流体是由水、气体、发泡剂和稳泡剂配成的分散体系，该种泡沫与各类电解质、原油、天然气及钻井作业过程中的污染物配伍性较强，且能处理大量的地层水，是目前较广泛使用的泡沫流体。......
2023-11-18
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煤层气吸附解吸规律与压裂液增产技术研究详细阅读
为了研究煤层甲烷的吸附解吸特征，结合实验室实际条件，本章主要研究煤层气受压力影响的变化规律，并且自制了煤层甲烷吸附解吸实验装置，其结构见图5-2。图5-2煤层吸附解吸自制装置示意图此实验装置具有简便、实验数据易得的特点。此套实验装置基本上由五大系统构成，即供气系统、吸附系统、计量调节系统、排水集气系统和分析系统。......
2023-11-18
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煤层气储层中吸附解吸规律与压裂液增产技术研究详细阅读
本节中选择了起泡性能比较好的阴离子表面活性剂SW-12，发泡体积与起泡剂的浓度的关系见图7-9。当起泡剂的加量为0.2%时，泡沫的起泡体积是最大的。结果表明，阴离子表面活性剂SW-12与阳离子表面活性剂SL-16在质量比为2∶15时混合，对泡沫的稳定性是最好的。因此，建议阴离子表面活性剂的用量不要超过上述范围。图7-10不同的稳泡剂对泡沫半衰期的影响......
2023-11-18
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煤层气吸附解吸规律及压裂液增产技术研究结论详细阅读
通过一系列的研究得出以下结论：通过红外光谱分析得知煤岩中含有碱性基团胺，所以煤岩更能吸附酸性物质，对利用伴注CO2提高煤层气采收率提供了一个重要的理论依据。由此可知在现场施工的时候应注意注入CO2的时间和井下的压力问题。该体系由基液和气体两部分组成。注CO2清洁泡沫体系在45℃下具有很好的稳定性。泡沫的稳定性受到很多因素的影响，泡沫质量、温度、起泡剂和稳泡剂的浓度等影响较大。......
2023-11-18
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煤层结构特点：煤层气吸附解吸规律及压裂液增产详细阅读
煤层的结构特点与常规的油气储层不同，它有其结构上的特殊性。要想取得煤层气开发成功的突破点，必须考虑煤层的特殊地质条件和储层特点，找到一种适合煤层的增产改造方式，以期达到最大的经济效益。煤层易破碎且强度低，普通岩石的杨氏模量为300×104～600×104lb/in2，而煤的杨氏模量在10×104～100×104lb/in2之间，泊松比一般在0.27～0.4之间。杨氏模量和泊松比是表征横向应力和纵向应力对煤层产生裂缝形态的主要影响因素。......
2023-11-18
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