摘要:泡沫是以液體為連續(xù)相，氣體為分散相的均一系統(tǒng)，是一種密度低、粘滯性較好、有壓縮性的非牛頓流體。表面張力、溶液表面分子層的粘度、溶液粘度和溫度對泡沫的各種性能均有影響。泡沫在石油開發(fā)的鉆井、采油、排水以及泡沫沖刷洗井、泡沫水泥固井等方面均顯示出優(yōu)良的性能。通過對一些相關(guān)文獻(xiàn)的調(diào)查，了解表面活性劑的一些特性，利用表面活性劑的協(xié)同作用達(dá)到超出表面活性劑本身的能力。再通過分析一些相關(guān)的配方，進(jìn)一步加深了解一些表面活性劑。找出一些發(fā)泡劑及穩(wěn)泡劑的特性，最后得出一個(gè)較為合理的配方。
　　關(guān)鍵詞：表面活性劑，泡沫劑。
　　1評定泡沫劑性能的方法
　　1.1評定發(fā)泡量及泡沫穩(wěn)定性的方法（論文）
　　1) ASTMRoss—Miles法：Ross—Miles法(所用儀器稱為Ross—Miles儀或羅氏泡沫儀)早在1941年即被發(fā)明，后長期被美國材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)及其他一些國家作為評價(jià)泡沫劑(表面活性劑)發(fā)泡能力和泡沫穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)時(shí)，使200mI試液從900mm高、內(nèi)徑2．9mm的毛細(xì)管中自由流下，沖擊盛放在刻度管中的50ml同種試液，以200m1試液流完5min的泡沫柱高度，表示泡沫劑的發(fā)泡能力和泡沫的穩(wěn)定性。
　　
　　2) ISO改進(jìn)Ross—Miles法：在保證測試原理不變的條件下，近年來對Ross—Miles的結(jié)構(gòu)作了改進(jìn)。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)改進(jìn)的Ross—Miles儀，已被許多國家所接受。這一標(biāo)準(zhǔn)已作為我國新的國家標(biāo)準(zhǔn)(GB7462—87)。試驗(yàn)時(shí)，讓球形漏斗中的500m1試液自毛細(xì)管統(tǒng)出，沖擊量筒中的50m1試液，以500m1試校流完5min的泡沫體積表示泡沫劑的發(fā)泡能力和泡沫穩(wěn)定性。
　　
　　
　　1.2評定泡沫粘度的方法：采用旋轉(zhuǎn)粘度儀。
　　1.3評定泡沫強(qiáng)度的方法：評價(jià)泡沫強(qiáng)度所用試驗(yàn)裝置由直徑50mm、重量15g的塑料圓盤和支架構(gòu)成，以圓盤在泡沫中沉降10cm所用時(shí)間表示泡沫強(qiáng)度，反映泡沫懸浮或攜帶巖屑的能力，因此，可以認(rèn)為是泡沫粘性溶液粘性和顆粒吸附能力等綜合值。
　　
　　1.4評定泡沫潤滑性的方法：蘇聯(lián)用來評價(jià)泡沫潤滑性的試驗(yàn)裝置如圖1所示。泡沫不斷噴在兩個(gè)互相壓緊、相向運(yùn)動(dòng)的摩擦盤接觸面上，通過測定摩擦系數(shù)的變化來衡量泡沫的潤滑性能。為模擬井中的實(shí)際情況，摩擦盤置于密閉容器中，以液膜韌性極好的泡沫作為潤滑介質(zhì)。

　　1一通氣管2－通液管3－泡沫劑溶液4－球形漏斗5－密封膠塞
　　6－泡抹導(dǎo)管7－密閉容器8－對摩擦盤9－泡沫排放閥
　　圖1：泡沫潤滑性測定試驗(yàn)裝置
　　
　　2.現(xiàn)有表面活性劑性能的測定
　　對實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚氧乙烯十二烷基醚、聚氧乙烯壬基酚醚等表面活性劑進(jìn)行發(fā)泡性能及穩(wěn)定性的測定。以便從中得出這些表面活性劑的最佳發(fā)泡及穩(wěn)定性的百分比配方。這里我們用一定體積的溶液發(fā)泡至一定體積的泡沫所用的時(shí)間來表征溶液的發(fā)泡力。泡沫穩(wěn)定性是指泡沫生成后，其存在“壽命”的長短，或泡沫的持久性。衡量泡沫穩(wěn)定性的參數(shù)有：一定時(shí)間內(nèi)泡沫消失的量，泡沫全部破壞所需要的時(shí)間，泡沫衰減率等。這里我們用100ml溶液發(fā)泡后析出50ml液體所需時(shí)間表征。
　　2.1不同濃度對發(fā)泡量與穩(wěn)定性的影響（25℃）
　　在同樣溫度下，隨著濃度增加，起泡到一定體積泡沫所需時(shí)間減小，半衰期延長。濃度進(jìn)一步增加，起泡時(shí)間卻增大，這是由于濃度較低時(shí)，表面吸附低，增加濃度，表面吸附量隨之增大，表面張力進(jìn)一步降低，起泡力和泡沫穩(wěn)定性增強(qiáng)。在表面吸附達(dá)到飽和后，濃度進(jìn)一步增加，起泡時(shí)間增大。起泡時(shí)間是一個(gè)循環(huán)往復(fù)的數(shù)據(jù)。
　　
　　2.2不同溫度對發(fā)泡量及穩(wěn)定性的影響
　　隨溫度升高，四種發(fā)泡劑的起泡體積逐漸增加，60℃時(shí)達(dá)到最大值，而后開始下降。它們的半衰期隨溫度升高降低，因?yàn)闇囟壬�高，液體膨脹，分子間距離增大，表面活性劑分子動(dòng)能增加，易擺脫水的束縛逃逐到水面，表面吸附量增加，表面張力下降，起泡能力增強(qiáng)。溫度較高時(shí)，一方面液膜的水分蒸發(fā)加劇，排液速度加快，在高速攪拌下生成的泡沫易破滅；另一方面，溫度較高時(shí)，活性劑分子親水基的水化作用下降，疏水基碳鏈間凝聚力減弱，表面粘度降低，泡沫穩(wěn)定性下降。
　　3.總結(jié)配方
　　在進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)后，總結(jié)了一個(gè)較為合理的配方如下：