岩屑对泡沫剂性能影响的试验研究
2011-10-08王艳丽
王艳丽
(中国地质科学院勘探技术研究所,河北 廊坊 065000)
泡沫剂的发泡性能主要取决于发泡剂。要使泡沫稳定,必须在溶剂水中加入发泡剂(表面活性剂),再向溶剂水中充气即可。因为表面活性剂的存在不仅使起泡变得容易而且起泡速度超过破泡速度,从而得到稳定的泡沫。实际生产和实验证实,无机电解质的加入会影响发泡剂的发泡性能。在泡沫钻进过程中,由于岩粉的带入,一些可溶的无机电解质溶解到泡沫液中,会使发泡剂的发泡性能降低。因此有必要研究岩屑对泡沫剂性能的影响,为实际生产提供指导。
1 试验
1.1 试验药品与仪器
(1)试验药品:乙氧基化烷基硫酸钠,简称AES、α-烯基磺酸盐 AOS、ADF-3泡沫剂(复合型发泡剂),5、10、50、100、150和200目的砂岩岩屑、灰岩岩屑、页岩岩屑。
(2)仪器:搅拌器,托盘天平,量筒:100 和250mL;烧杯:1000mL;玻璃棒;秒表,恒温加热器。
1.2 试验泡沫液的配置
试验在室温下采用自来水配置试验溶液。
(1)0.4%AES+自来水;
(2)0.4%AOS+自来水;
(3)0.4%ADF-3+自来水。
1.3 试验方法
试验采用Waring Blender搅拌法,在有刻度的1000mL搅拌杯内盛入100mL试液,以11000r/min的速度搅拌60s,停止搅拌后,记下杯内泡沫体积V0(mL)和时间,用V0来衡量试液的起泡能力,泡沫排出50mL液体的时间T(s)叫做半衰期,用τ来衡量泡沫的稳定性。显然V0愈大,T越长,泡沫性能就越好。除特别指出的外,所有测试均在40℃的温度下进行。
2 岩屑粒径对泡沫剂性能影响
以砂岩为例,将分成5、10、50、100、150和200目的岩屑分别加入配置好的泡沫液(泡沫液配方为0.4%ADF-3+自来水),采用搅拌法分别对加入这几种不同粒径岩屑的泡沫液进行有关发泡量和半衰期的试验,观察泡沫液的变化情况,记录发泡体积和半衰期。……
