起泡剂是一种表面活性物质,主要是在气-水界面上降低界面张力,促使空气在料浆中形成小气泡,扩大分选界面,并保证气泡上升形成泡沫层。 浮选矿浆中气泡的形成,主要依赖于浮选设备中各种类型的充气搅拌装置,以及向矿浆中添加适量的起泡剂(frothers)。 起泡剂一般均为表面活性剂,其分子结构由非极性的亲油(疏水)基团和极性的亲水(疏油)基团构成,形成既有亲水性又有亲油型的所谓的“双亲结构”分子。亲油基可以是脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基或带O、N等原子的脂肪族烃基、脂环族烃基和芳香族烃基;亲水基一般为羧酸基、烃基、磺酸基、硫酸基、膦酸基、氨基、腈基、硫醇基、卤基、醚基等。 起泡剂加到水中,亲水基插入水相而亲油基插入油相或竖立在空气中,形成在界面层或表面上的定向排列,从而使界面张力或表面张力降低。一般而言,含极少量起泡剂的水溶液即具有起泡性。 常见的起泡剂有羟基化合物类,醚及醚醇类,吡啶类和酮类。 起泡剂(W-101) 产品性能及特点 *产品性能: W-101发泡剂是以多种表面活性剂和辅助剂按独特工艺制成的一种复合型发泡剂。主要用于高温地层的泡沫压裂,油气同产、气水同产井的采油、采气、排水工艺,对于降低井内液柱压力,改善井筒内的工作状态,提高采收率有十分显着的效果。该产品也可用于修井冲砂作业中,防止或减少冲砂漏失量,提高措施有效率。 本品在高温地层中(>90℃)起泡能力不降低,起泡力强。泡沫稳定性好,携液量大,携砂能力强,抗油、抗盐。 *质量指标: 项 目 指 标 外 观 无色或淡黄色均匀液体 PH 值 6~8 与酸液配伍性 无沉淀无分层 与盐水配伍性 无沉淀无分层 起泡能力(ml) ≥450 泡沫半衰期(min) ≥250 有效物含量 ≥40% 阻力因子 ≥20 驱油效率(%) ≥80 排液半衰期(min) ≥3 耐高温性(℃) ≥150 使用方法 用于采油(采气)井的排水工艺。该工艺又称为油井(气井)诱喷(排水)工艺技术。将发泡剂用泵车或柱塞比例泵从采油树防喷管直接投入油气井中。 推荐用药量=井底积水的0.1%+日产液的0.1%或按估算日产水量计,0.5~10kg/m3。要及时根据使用效果和井况调整加药量。 选井条件:a.因井底积水造成减产、停产的油气井;b.气液比在350以上的井。 用于泡沫冲砂工艺。将W-101发泡剂配制成1~6%的水溶液,利用压风机和泵车按一定比例将气和发泡剂水溶液打入发泡器,发泡器产生的泡沫液进入井筒冲砂。该冲砂工艺要根据地层的压力和井筒的深度确定气液比。一般把井筒压力控制在等于或略大于地层压力,小于静水柱压力,这样既可减少漏失,又保证油层不吐砂。若为了油层解堵时,可把井筒压力控制到小于地层压力。推荐用药量:根据油井漏失情况而定,一般为80~600kg。
起泡剂作用原理:起泡剂应是异极性的有机物质,极性基亲水,非极性基亲气,使起泡剂分子在空气与水的界面上产生定向排列,大部分起泡剂是表面活性物质,能够强烈地降低水的表面张力。同一系列的有机表面活性剂表顶活性按“三分之一”的规律递增,此即所谓“特芳贝定则”。起泡剂应有适当的溶解度。起泡剂的溶解度,对起泡性能及形成气泡的特性有很大的影响,如溶解度很高,则耗药量大,或迅速发生大量泡沫,但不能耐久,当溶解度过低冰来不及溶解,随泡沫流失,或起泡速度缓慢,延续时间校长,难于控制。
气泡因吸附起泡剂分子而具有弹性的大小,取决于起泡剂分子的活性、溶解度及浓度。当溶液浓度与气液界面浓度由于界面扩大而发生不平衡时,分子由溶液吸附到界面的速度太快或太慢,都会使气泡的弹性减弱。因此要选用活性和溶解度适当的起泡剂,尤其用量要适当控制。