第七章-表面活性剂的起泡和消泡作用复习过程.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第七章 表面活性剂的起泡和消泡作用,第一节 泡沫简介,泡沫,是指气体分散在液体中的,分散体系,，,气体是分散相,，,液体是分散介质。气泡被连,续相的液体隔开来。,泡沫有,两种聚集态,，（,1,）,气体以小的球型均匀分散在较粘稠的液体中，气泡间的相互作用力弱，这种泡沫被称为,稀泡,，由于外观类似乳状液，有时甚至称这种稀泡为,“,气体乳状液,“,2025/5/14 周三,2,（,2,）,浓泡,。浓泡的,泡沫是密集,的，气泡间只被,极薄的,层液膜所隔开,，是,结构为,多面体气泡的堆积,。浓泡才是真正的泡沫。,一、泡沫的分类,泡沫的,分类方法,有以下三种：,1,按泡沫的寿命分类,可分为寿命为几秒的“,短暂泡沫,”和在无干扰条件下能维持几天不破的“,持久性泡沫,”。,2025/5/14 周三,3,2,按,起泡以及消泡,之间的力,平衡性质，可分为不断接近平衡状态（,起泡以及消泡,之间的力几乎相等,）的“,不稳定性泡沫,”，和平衡过程受阻的,“稳定性泡沫”（起泡力大于消泡力）,3,按聚集状态可分为：,液多气少的“气泡分散体”,即,稀泡，,气多液少的“泡沫”,浓泡,2025/5/14 周三,4,二、泡沫产生的条件,1,气液接触,因为,泡沫,是,气体在液体中的分散体系,，所以只有当,气体与液体连续充分地接触,时，才有可能产生泡沫。这是泡沫产生的,必要条件,。,2025/5/14 周三,5,2,。起泡速度应高于消泡速度,无论你向,纯净的水中,如何,充气,，也,不可能得到泡沫,而,只能出现单泡,，因为纯水产生的,泡沫寿命,大约,0.5,秒,之内，瞬间存在，即,消泡速度高于起泡速度,，所以纯水中的,只能出现单泡,，因此不可能得到稳定的泡沫。,2025/5/14 周三,6,但,水中表面活性剂,的存在不仅使发泡变得容易而且使发泡速度超过破泡速度，从而得到稳定的泡沫。,2025/5/14 周三,7,2025/5/14 周三,8,三、泡沫的破坏机制,泡沫是气体分散在液体中的,粗分散体系,体系存在着巨大的气,液界面，是热力学上的,不稳定体系,。,造成泡沫破坏的主要原因是,（,1,）液膜的排液减薄；（,2,）泡内气体的扩散,。,2025/5/14 周三,9,.,泡沫液膜的排液减薄,（,1,）,.,重力排液,气泡间的液膜，由于,液相密度远大于气相的密度,，因此在,地心引力作用下,就会,产生向下的排液现象,，使液膜减薄。,（）,.,表面张力排液,由于,泡沫是由多面体气泡的堆积,而成在泡沫中,气泡交界处,就形成了如图,73,中的形状称之为,Plateau,边界,(,也称为,Gibbs,三角,),。,2025/5/14 周三,10,2025/5/14 周三,11,B,处,为两气泡的交界处形成的气,液界面相对比较平坦可,近似看成平液面,而,A,处,为,三气泡交界处,，,液面为凹液面,，,从弯曲液面的,附加压力,来考虑，所以,B,处液体的压力,应,大于,A,处液体内部的压力,，因此液体从压力大的,B,处向压力小的,A,处排液，使,B,处的液膜排液减薄,。,2025/5/14 周三,12,2.,气泡内气体的扩散,因为形成泡沫的气泡的大小不一样，根据,Young-Laplace,公式,附加压力与曲率半径成反比，,小气泡内的压力大于大气泡内的压力，,因此（,1,）,小泡会通过液膜向大泡里排气,，,使小气泡变小以至于消失，大泡变大且会使液膜更加变薄，最后破裂。（）,液面上的气泡也会因泡内压力比大气压大而通过液膜直接向大气排气，最后气泡破灭。,？,2025/5/14 周三,13,第二节 表面活性剂的起泡和稳泡作用,有,SAA,的水溶液,形成泡沫的机理,2025/5/14 周三,14,这种带有表面活性剂的双分子层水膜,厚度具有光的波长等级,(,数百纳米,),，,因此的气泡在太阳光可以看到,七色光谱带,。,SAA,会以,疏水的碳氢链,伸入,气泡的,气相中,，而,亲水,的,极性头伸入水中,。此时形成的是由表面活性吸附在气,水界面上形成,单分子膜,产生的气泡，当气泡上升,露出水面,与空气接触时，,表面活性剂就吸附在液面两侧形成双分子膜,.,2025/5/14 周三,15,一、表面活性剂的起泡能力,前已述及，泡沫的产生是将气体分散于液体中形成气,-,液的粗分散体，,在泡沫形成的过程中，气,液界面会急剧地增加,，因此,体系的能量增加,，这就需要在泡沫形成的过程中，,外界对体系作功,，,如通气时加压或搅拌等方式。,2025/5/14 周三,16,当外界对体系作功时，体系因,产生泡沫,使体系的,能量增加,，其增加值为液体表面张力,与体系增加的气,液界面的面积,A,的乘积,(,A),应等于外界对体系所作的功。若,液体的表面张力,越低，,则气,-,液界面的面积,A,就越大，,泡沫的体积也就越大,，说明此液体很,容易,起泡。,表面活性剂,就,具有明显地降低水的表面张力的能力，因此,表面活性剂具有很强的起泡能力（性）。,2025/5/14 周三,17,二、表面活性剂的稳泡能力,SAA,的稳泡能力,是指在表面活性剂水溶液产生泡沫之后，,SAA,使泡沫持久不灭，或增加泡沫“寿命”的能力,。这与,SAA,在液膜的性质有密切的关系。,三、影响表面活性剂稳泡能力的因素,1,界面张力,2025/5/14 周三,18,低表（界）面张力有利于泡沫的形成，同时也有利于泡沫的稳定,，因为当形成多面体的泡沫时，会产生表面张力排液的作用。若液膜的表面张力低，在,Plateu,边界和平面膜间的压差就会小，液膜排液减薄的速度就慢，此时,低表张力才有利于泡沫的稳定。,2025/5/14 周三,19,但是，表面张力的大小并非决定因素，例如乙醇的表面张力在,20C,0,时为,2.4mNm,-1,。由于其表面张力低，所以在外界条件作用下,乙醇易于产生泡沫,，但泡沫很不稳定破灭很快。而表面活性不太高的,蛋白质、明胶,等虽然产生泡沫,不,如乙醇那么,容易,，,但泡沫一旦形成却很稳定。,2025/5/14 周三,20,2,界面膜的性质,界面液膜能否保持恒定,要得到稳定的关键，影响界面膜性质的,关键因素,是,液膜的表面粘度与弹性,(1),表面粘度,表面粘度是指液体表面分子层内的粘度,。表面活性不高的蛋白质和明胶能形成稳定的泡沫是因为它们的水溶液有很高的表面粘度。,2025/5/14 周三,21,2025/5/14 周三,22,溶液表面张力的高低与泡沫的寿命,无一定关系,。,然而,凡是体系的表面粘度比较高的体系，所形成的泡沫寿命也较长,。,因为十二烷基硫酸钠和月桂醇在气,液界面上形成了,致密混合膜,所致。于是十二烷基硫酸钠以,C12H25SO,4,-,；的形式吸附在气泡液膜上形成双分子吸附膜,.,极性头带有负电荷,产生电斥力，,2025/5/14 周三,23,不能形成紧密排列，当加入月桂醇后，非离子型的月桂醇插入两个负离子,SAA,之间形成,排列紧密的混合膜,效果：,1.,非极性碳氢链间的,范德华力的增加,有利于,界面粘度的增加,。,2.,同时月桂醇非离子,SAA,的插入会使,SAA,负离子间的,电性排斥性减弱,也有利于,界面膜强度的增加,。,2025/5/14 周三,24,2025/5/14 周三,25,类似的情况也发生在将少量的,月桂酸异丙醇胺,加入,月桂酸钠,的水溶液中，也会明显地提高月桂酸钠水溶液产生的泡沫的稳定性。,2025/5/14 周三,26,(2),界面膜的弹性,（非强度）,表面粘度比较高而且弹性好才有高的稳泡性能,例如，,十六醇,能形成,表面粘度和强度很高的液膜,但却不能起稳泡作用，因为它形成的液膜刚性太强，容易在外界扰动下脆裂，因此十六醇没有稳泡作用。,理想的液膜,应该是,高粘度高弹性的凝聚膜,。,2025/5/14 周三,27,3,，表面活性剂的,自修复,作用,将一小针刺入肥皂膜，肥皂膜可以不破，表明肥皂膜有,自修复,作用。,Marangoni,认为当,泡沫,受到,外力冲击,或,扰动,时，,液膜,会发生,局部变薄,使液膜,面积增大,，导致,表面活性剂,的,浓度降低,引起此处的,表面张力,暂时升高，,2025/5/14 周三,28,2025/5/14 周三,29,由于,A,处的表面活性剂浓度低，所以表面活性剂由,B,处向,A,处,扩散,使,A,处的表面活性剂,浓度恢复,，表面活性剂在迁移过程中,同时,也,携带邻近的液体,一起移动使其,A,处的液膜又,恢复,原来的,厚度,。,表面活性剂的这种阻碍液膜排液的自修复作用称为,Marangoni,效应，,应还有附加压力的效应,2025/5/14 周三,30,2025/5/14 周三,31,形成局部的表面张力梯度,，因此,液膜会产生收缩趋势,，尤如液膜具有了弹性。通过收缩使该处表面活性剂浓度恢复并且能阻碍液膜的排液流失。把,液膜这种可以收缩的性质称为,Gibbs,弹性。,Gibbs,从另一角度分析了这一问题，当,吸附了表面活性剂的泡沫,受到,震动、尘埃碰撞、气流冲击,及液膜受,重力作用排液,时，都会引起液膜局部变薄，使液膜面积增大,引起此处表面活性剂的浓度降低表面张力上升，,2025/5/14 周三,32,正是这种因,表面张力梯度引起的收缩效应,使吸附了表面活性剂的液膜，在受到冲击后，,产生自动修补液膜变薄处，表现出,表面活性,剂的自修复,作用。,Gibbs,用下式来表示膜弹性：,E,膜弹性；,A,膜面积；,表面张力,T,温度,;N,组分,2025/5/14 周三,33,2025/5/14 周三,34,*,表面活性剂的浓度对其自修复作用,有一定的影响。,（）,若表面活性剂的,浓度太高,，液膜变形区,表面活性剂的补充,往往是从,垂直方向,补充，于是液膜变形区表面活性剂的浓度可以恢复，但液膜的,厚度却无法恢复,。这样的液膜,机械强度差,，这就是表面活性剂的,浓溶液,为什么,泡沫稳定性差,的原因。,2025/5/14 周三,35,（,2,）,表面活性剂的,浓度太稀,，则液膜表面的表面活性剂浓度低，当液膜变形伸长时液膜表面的表面活性剂浓度变化不大，表面张力降也不大，,d,d,值小，液膜弹性低自修复作用就差，泡沫稳定性也差。,泡沫最稳定的浓度,是在某一浓度时取得,d,d,极大值时的浓度，表面活性剂在这一浓度所产生的泡沫是最稳定的。,一般其浓度不要超过,CMC,太多。,2025/5/14 周三,36,4,表面电荷,若泡沫液膜的表面上带有同种电荷，当液膜受到挤压，气流冲击或重力排液使液膜变薄，当,液膜薄到一定程度大约为,lOOnm,时，就会,产生,静电斥力,作用,阻止液膜排液继续减薄，,延缓液膜变薄,的过程使泡沫稳定。,2025/5/14 周三,37,2025/5/14 周三,38,2025/5/14 周三,39,5,泡内气体的扩散,气体的扩散有,两个途径,，,小泡,内气体向,大泡扩散,及,表面泡内气体,向,大气,排气。,事实证明，泡沫的排气性与液膜的粘度有关，,液膜的表面粘度高，气体的相对透过率就低,，,气泡的排气速度慢，泡沫就稳定。,2025/5/14 周三,40,SAA,吸附于泡沫的液膜上形成,紧密排,列的双分子吸附膜,使液膜的,表面粘度升高,，特别是加入助泡剂后使液膜的,透气性明显降低,，,阻止,了泡沫气泡的,排气,。具有良好的,稳泡作用。,6,表面活性剂的分子结构,表面活性剂的,分子结构,对泡沫的,稳定性,起很大作用。,2025/5/14 周三,41,(1),表面活性基的,疏水链,为了使液膜须具有高粘度，,SAA,就必须在液膜表面形成,紧密的吸附膜,，因此,SAA,的,疏水碳氢链,应该是直链且较长的碳链,，但碳链太长也会影响起泡剂的,溶解度且刚性,太强，所以一般起泡剂的碳原子数以,C12,C14,较好，,2025/5/14 周三,42,c,12,和,c,14,的,月桂酸钠和豆蔻酸钠,其碳链长度适中，能形成粘度较高且粘度适中的表面膜因此产生的泡沫稳定性好。,(2),表面活性剂的亲水基,SAA,亲水基的水化能力强,就能在亲水基周围,形成很厚的水化膜,，因此就会将液膜中的流动性强的,自由水,变成流动性差的,束缚水,，同时也,提高液膜的粘度和弹性,，,减弱了,重力排液使,液膜变,薄，从而增加了,泡膜的稳定性,。,2025/5/14 周三,43,实验证明，,直链阴离子型表面活性剂,其,亲水性基水化性强,又能使,液膜,的表面,带电,，因此有,很好的稳泡性能,。而,非离子表面活性剂,的,亲水基,聚氧乙烯醚,（,仅有,）,在水中呈曲折型结构不能形成紧密排列的吸附膜加之,水化性能差,，又,不能形成电离层,所以稳泡性能差，不能形成稳定的泡沫。,2025/5/14 周三,44,第三节 起泡剂与稳泡剂,一、起泡剂,起泡性能好的物质称为起泡剂。,具有低表面张力,的,阴离子表面活性剂一般都具有良好的起泡性，,但生成的泡沫不一定有持久性。起泡剂大约有以下几种：,1,羧酸类,(1),脂肪酸钠,(,肥皂,),2025/5/14 周三,45,发泡力强，具有优良的抗硬水性和钙皂分散能力度和介质,pH,值的影响。,脂肪醇聚氧乙烯羧酸钠,(AEC),（,2,）邻苯二甲酸单脂肪醇酯钠盐,白色膏状流体，表面活性好，发泡性好,皂分散性强，常用于日化及工业应用领域作为,高效发泡剂,。,2025/5/14 周三,46,2,硫酸盐类,(1),脂肪醇硫酸盐,(2),烷基醇聚氧乙烯硫酸钠,(AES),起泡力强，常用作液体洗涤剂的起泡剂,(3),烷基酚聚氧乙烯醚硫酸钠,泡沫丰富常用干净洗剂中,(4),烷基醇硫酸乙醇胺盐,前者为单乙醇胺泡沫丰富而稳定，常用于香波和液体洗涤,2025/5/14 周三,47,3,磺酸盐,(1),烷基磺酸盐,(2),烷基苯磺酸钠,有很好的起泡能力,4.,磺化琥珀酸盐,表面活性高，,起泡力强且泡沫稳定,，钙皂分散力强，抗硬水，可用于配制各种洗涤剂用作高温钻井液的发泡剂。,2025/5/14 周三,48,(4),聚氧乙烯脂肪醇醚单酰胺磺化琥珀酸,单酯二钠盐,(1),脂肪酸单乙醇酰胺磺化琥珀酸单酯,(2),脂肪酰胺磺化琥珀酸单酯二钠盐,(3),聚氧乙烯烷基醚磺化琥珀酸单酯铵盐,2025/5/14 周三,49,二、稳泡剂,1,天然产物,明胶和皂素,等。明胶是一种从动物的皮骨中提取的蛋白质，富含氨基酸。皂素的上要成分是糖苷含有多羟基、醛基等。,它们能在泡沫的液膜表面形成,高粘度高弹性的表面膜,，因此有很好的稳泡作用，,2025/5/14 周三,50,这是因为明胶和皂素的分子间不仅存在范德华引力而且,分子中还含有羧基，氨基和羟基等。这些基团都有生成氢键的能力。,使表面膜的粘度和弹性得到提高，从而增强了表面膜的机械强度，起到了稳定泡沫的作用。,2025/5/14 周三,51,2,高分子化合物,高分子化合物如,聚乙烯醇、甲基纤维素，及淀粉改性产物，羟丙基、羟乙基淀粉等,，它们具有,良好的水溶性,，不仅能,提高液相粘度,阻止,液膜排液,，同时还能形成,弹性高,的膜。因此有较好的稳泡作用。,2025/5/14 周三,52,3,合成表面活性剂,合成表面活性剂作为,稳泡剂,一般,是非离子,型表面活性剂,，其分子结构中往往含有各类,氨基、酰氨基、羟基、羧基、羰基酯基,和醚,基等具有,生成氢键条件的基团,。,用以,提高液膜的粘度,，增加稳泡力。,2025/5/14 周三,53,(1),脂肪酸乙醇酰胺,(2),脂肪酸二乙醇胺,(3),聚氧乙烯脂肪酰醇胺,(5),烷基葡萄糖苷,(APG),(,4),氧化烷基二甲基胺（,OA,）,2025/5/14 周三,54,第四节 消泡机理,虽然泡沫有不少用处，但是在,绝大多数生产过程,中，,泡沫,会给生产带来许多,麻烦，,因此研究泡沫的抑制和破灭是一个重要的研究课题。,有些泡沫可以通过加入,某些试剂与起泡,剂发生化学反应,而破坏。例如,脂肪酸皂为起,的泡剂泡沫,，可以加入强酸及钙、镁铝盐等，,形成不溶于水的脂肪酸剂难溶的脂肪酸盐，,于是泡沫破坏。,2025/5/14 周三,55,一般来说，泡沫的消除大致有两种方法，,物理法和化学法。,物理法：高压、静电、,加热等方法，,化学法,是用,消泡剂,消泡。,消泡剂大多数属于表面活性剂类型。,下面介绍,罗斯,假说和几种消泡剂的,作用机理。,一、扩展系数与浸入系数,l,，扩展系数,2025/5/14 周三,56,1941,年，,哈金斯,(Harkins.W.D,）提出了,扩展系数,S,的概念,m,起泡介质的表面张力,(mNm,1,）一般为水；,int,消泡剂与起泡介质的界面张力,(mNm,1),a,消泡剂的表面张力,(mNm-1),哈金斯,认为当,So,时，消泡剂能在,泡沫液膜,上扩展，而当,S0,时，消泡剂能够进入泡沫液膜，而,当,E0,而导致水在油上,迅速铺展形成一层水膜,，这不仅将,油与空气隔绝,而且还可,阻止油的蒸发,。例如，在汽油中只添加,0.003,含,氟表面活性剂泡沫灭火剂,，进行通常的燃点试验，,可以不燃,的。这种泡沫剂由于有氟碳基，在化学上是相当稳定的，能长期保存。,还可与粉末灭火剂或蛋白质灭火剂,并用。,2025/5/14 周三,111,二、泡沫浮选,1,泡沫选矿,2,离子浮选,它是利用泡沫来,分离溶液中电解质离子,的一种方法。,2025/5/14 周三,112,以,离子型表面活性剂,作为起泡剂，它会以疏水的,碳氢链伸入气泡,的气体中而以其,离子头伸入水相,的吸附状态吸附于气,液界面上作定向排列，使气泡的表面带有电荷，,它与溶液中的,反离子间,存在,静电引力,，而且对,不同的反离子静电引力也有差异,。所以可以把溶液中的某些反离子吸附于泡沫的气,液界面上，然后随气泡升至液面成为,泡沫而分离开,，如图,720,所示。,这种方法特别适合于离子浓度低含量少的物质的分离。,2025/5/14 周三,113,2025/5/14 周三,114,例如，溶液中含有,KAuCl4,(1x10,-6,mol.L,-1,和,AgN0,3,(1 X 10,-6,mol.L,-1,),可加入少量阳离子表面活性剂,(,十六烷基三甲基氯化铵等,),使之形成泡沫，因为阳离子表面活性剂对,AuCl4,阴离子的吸引力很强，在,泡沫中,AuCI4,1,Ag,+,的比值可达,80,。因此利用这个方法可以使,金和银,两种贵金属得到很好的,分离,。也可以用此种方法将溶液中的,微量巨毒物,CN,离子除去,。,2025/5/14 周三,115,离子浮选应用于提取,海水中,的重要元素，可能会是很有前途的。海水中含有许多重要元素如,Cu,，,Au,，,Zn,，,U,等，虽然浓度很低，但海水可以说是取之不尽用之不竭的。如果能从海水中提出这些元素，则其量是相当可观的。因此，对于提取海水中提取微量元素，离子浮选法在原则上是行之有效的。据报道，,海水中仅含有一亿分之一的,Cu,和,Zn,时，利用改进的离子浮选方法，提取率可达,90,以上,。关键在于建立,低成本、经济高效的生产工艺。,2025/5/14 周三,116,三、泡沫在原油开采中的应用,1,泡沫钻井液,大多数钻井使用,泥浆,，它有携带和,悬浮钻屑,、,稳定井壁,、,冷却,和,冲洗钻头,、,清除井底岩屑,等作用。,对于,钻进,中低压,油,气,层,的地区，如采用,常规水基泥浆,钻井，会由于钻井液的,密度过高,，,压力大,容易产生将,地层压漏,，使,大量钻井液流失,的现象。这不仅给钻进带来很大困难而且还会严重损害油层。,2025/5/14 周三,117,因此在钻进,低压地层,时采用具有,低密度低压力的泡沫钻井液，,泡沫的细小紧密结构所形成的粘滞性，使其具有良好的,携带钻屑,的能力，利于发现油层和,保护油层,，还能有效地,防止钻井液漏失,，显著提高钻井速度。,2025/5/14 周三,118,2,泡沫酸化压裂液,(,泡沫酸,),压裂酸化,是在,足以压开地层,形成,裂缝,或张开地层原有裂缝的压力下，,对地层挤酸的一种工艺，,该工艺主要是在,碳酸盐岩,中进行，是较大,面积地改造,低渗透油气层,的重要手段。泡沫,用于,油气井增产,具有,滤失率低，粘度适当，悬,浮力强,。用量少对地层伤害小，反排性好等优,点。,泡沫酸是用发泡剂使气体分散在酸溶液中，,形成的气,液分散体系,。,2025/5/14 周三,119,泡沫酸,要求选择适当的发泡剂及稳泡剂，提高表面粘度，增加泡沫稳定性。与常规盐酸酸化,比较,，,泡沫酸滤失量更低，携砂能力更高，可用于水敏性地层，高粘度的泡沫还是携带支撑剂的良好介质。,泡沫酸,施工后，,井口压力低,，能促使气体迅速膨胀并携带残液及砂粒返排。,泡沫酸化压裂产生裂缝的能力较大，裂缝导流能力好，,酸化半径大，适合于厚度大的碳酸盐岩油层，也适合于重复酸化的老井和水敏性地层。,2025/5/14 周三,120,3,泡沫在气井排水中的应用,地层水,和,凝析油,不断伴随天然气进入,井筒,，如果气体有足够的能量，它能把进入井筒的液体带到地面，在井底不产生,积液,。,在,天然气开采中后期,，由于气量不足或产层的液体较多，气体不能把水和凝析油完全带到地面，在,井底和井筒内产生积液,，如不及时排出，则产生,回压,，同时使井壁附近产层的渗透性变坏，造成天然气产量急剧下降，有的甚至被水淹停产。,2025/5/14 周三,121,为了延长气井开采寿命，提高天然气采收率，用,泡沫排水,是一种已实现的好方法。,所谓,泡沫排水,，就是定期向气井内注入一定数量的起泡剂，,内积液和起泡剂在天然气的搅拌下，生成大量泡沫,，,由于,泡沫的密度低,使原有的气,液两相空间分布和垂直流动状态发生了很大的变化，,大大减轻了液体滑脱作用,，,增大了气流举液能力,。在较低的气流速度下井底积液即可以泡沫的形态被携至地面，从而使井底回压降低，天然气产量增加。,2025/5/14 周三,122,4,泡沫冲砂洗井,泡沫冲砂洗井,是近年来发展起来的一项新技术，主要解决低压和,严重漏失井,的“,清水倒灌,”、污染油层及作业无法正常进行等问题。,油井经,长期开采,，地层,压力下降,，油层难免出砂，作业中也难免将地面的机械杂质带入井中，均会造成产层的不同程度堵塞，使油井产量下降，,2025/5/14 周三,123,以往采用,清水冲砂、洗井和替喷,等作业，因油层压力低于静水柱压力，易造成大量液体漏入地层，且造成油层污染。用,泡沫流体作为低压漏失油井的冲砂、洗井和替喷等作业液,，其优点是：,（,1),可通过调整泵入油井的气液比或井口回压，,控制井下泡沫密度，实现负压作业,，防止漏失；,可,疏通,被堵塞的喉道和射孔孔,眼，促使产层流通，具有,解堵效果,；,因泡沫有粘滞性，有良好的,携带固体颗粒,的能力，可大大改善净化井眼的效果。,2025/5/14 周三,124,5,泡沫驱油,泡沫能有效地改善驱动流体在非均质油层内的流动状况,(,流度比,),，提高注入流体的波及效率。油层非均质越严重，对泡沫驱油越有利。,在一般情况下泡沫驱油可提高采收率,l0,25,左右,。,2025/5/14 周三,125,2025/5/14 周三,126,泡沫能驱油,的,原因,在于泡沫在多孔介质内,的,渗流特性,。泡沫,首先进,入流动阻力较小的,高渗透大孔道,，但由于泡沫的视,粘度,随介质孔隙的增大而,升高,，并随剪切应力的增加而降低，,泡沫遇油后稳定性降低,。这些特性不利于泡沫在油层大孔道内的流动，而有利于在油层小孔道内的流动。因此当泡沫在大孔道中流动时有较高的视粘度，流动阻力随泡沫注入量的增加而增大，当增大到超过小孔道中的流动阻力后，泡沫便越来越多地流入低渗透小孔道。,2025/5/14 周三,127,加之泡沫在小孔道中流动时视粘度低，小孔道中含油饱和度高，泡沫稳定性差。两种因素的作用结果,最终导致泡沫在高、低渗透率油层内均匀推进，波及效率扩大，泡沫还具有一定洗油能力。因而泡沫驱油能大幅度提高采收率。,2025/5/14 周三,128,四、消泡的应用,利用微生物生产抗生素、维生素等药品及酒类、酱油等食品生产过程中，必然会发生起泡现象，如利用空气搅拌的好气性发酵时，会产生,大量泡沫,并充满,发酵槽,。这些泡沫对微生物的培养过程造成不利影响，也阻碍了后续的菌体分离、浓缩、制品的分离等，因此应尽量,防止发泡。,2025/5/14 周三,129,发酵培养液中的泡沫，,最简单的方法是机械法破泡,。但是用这种方法消泡效果较差，只能消除已生成的泡沫。,最好的消泡方法,是防止泡沫发生，使用,消泡剂,即可达到此目的。,对消泡剂的要求，除对培养液必须有抑泡和消泡的性能外，还要,满足无化学反应、耐热性好，不降低微生物所需氧的溶解度，无臭、无毒，不妨碍微牛物生长,等。,2025/5/14 周三,130,发酵工业用消泡剂,有：,天然油脂,用于,发酵工业的天然油脂有大豆油、玉米油、,橄揽油、亚麻仁油、蓖麻油、猪油等，这些油,脂为传统使用的消泡剂，其消泡能力一般。,高级脂肪醇,在用发酵法生产维生素、抗菌素,中使用的消泡剂有戊酐、辛醇、十二醇、十六醇、十八醇等。养液消泡力也不够理想。,3.,硅树脂 用作消泡剂的硅树脂,二氧化硅,，二甲基聚硅氧烷等。主要用作味精、酿酒、酱油等发酵中的消泡剂。,2025/5/14 周三,131,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,