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固井施工作業(yè)時(shí),由于水泥漿中應(yīng)用了多種外加劑,導(dǎo)致配漿過(guò)程中產(chǎn)生泡沫,因而改變水泥漿密度及其它性能,造成現(xiàn)場(chǎng)施工,難以監(jiān)測(cè)及控制水泥漿密度及性能,施工質(zhì)量無(wú)法保證,甚至導(dǎo)致施工無(wú)法正常進(jìn)行或失敗。
此外,含氣泡的水泥漿在井中將會(huì)改變液柱壓力,高壓地層中的流體將進(jìn)入環(huán)空,使水泥環(huán)膠結(jié)質(zhì)量及水泥環(huán)與套管和井壁間的膠結(jié)變差,甚至發(fā)生氣(水)竄,所以此類(lèi)水泥漿必須使用消泡劑除去泡沫,方可保證施工進(jìn)行及施工質(zhì)量。常規(guī)消泡劑只能消除罐表面泡沫,對(duì)再次攪拌產(chǎn)生泡沫抑制性差。
在施工時(shí)候如果添加消泡劑可預(yù)防泡沫的發(fā)生,有效抑制水泥石中氣泡對(duì)水泥材料強(qiáng)度性能的影響。同時(shí),該產(chǎn)品在生產(chǎn)石棉瓦等行業(yè)消泡效果也非常好。
消泡劑除了有相當(dāng)?shù)乃苣芰Γ鼞?yīng)表現(xiàn)在寒冷條件下野外作業(yè)時(shí)的良好流動(dòng)分散性,并且不影響漿體其他性能。
消泡劑可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)及外加劑起泡情況,一般加量(體積比)0.05-0.2%,可與其它外加劑同時(shí)配液或直接加入藥罐中略加循環(huán),也可在配漿車(chē)方盒中加入,均能起到良好消泡及抑泡效果。
在重力和壓力差存在的條件下泡沫的液膜會(huì)不均衡的流動(dòng)排液,氣泡中的氣體也會(huì)因?yàn)榕菽蛇厜毫Σ畈煌脑虿粩嗟陌l(fā)生擴(kuò)散滲透,所以泡沫本身的不穩(wěn)定性主要從動(dòng)力學(xué)方面得以體現(xiàn)。其衰減的機(jī)理主要有氣體透過(guò)液膜的擴(kuò)散和液膜的排液這兩個(gè)方面,這兩種性質(zhì)是泡沫本身固有的屬性,與表面活性劑的存在與否都沒(méi)有關(guān)系,但是這兩種衰減機(jī)理,只在泡沫體系形成的初始階段作用比較明顯,隨著泡沫體系的衰減,這兩種作用逐漸減弱,使得泡沫衰減的速率逐漸變慢。
從物理學(xué)角度考慮消除泡沫的方法主要包括放置擋板或?yàn)V網(wǎng)、機(jī)械攪拌、靜電、冷凍、加熱、蒸汽、射線(xiàn)照射、高速離心、加壓減壓、高頻振動(dòng)、瞬間放電和超聲波(聲學(xué)液體控制)等,這些方法都在不同的程度上促進(jìn)了液膜兩端氣體的透過(guò)速率和泡膜的排液,使得泡沫的穩(wěn)定因素小于衰減因素,從而泡沫的數(shù)量逐漸減少。但是這些方法共同的缺點(diǎn)是使用受環(huán)境因素的制約性較強(qiáng)、消泡速率不高等,優(yōu)點(diǎn)在與環(huán)保、重復(fù)利用率高。