钻孔内泡沫的形成和流动特性

在苏联,钻探分类时通常把泡沫理解为两相或三相气液系统(ΓЖС),其充气度为α=50－300(α=vr/vж,其中Vr、Vж分别为气体和液体的体积消耗量),气液混合液的扩散相为空气,被扩散介质是冲洗液.     

泡沫液对岩屑的携带作用

泡沫液对岩屑的携带,主要是以粘附和吸咐作用来进行的.液体可在固体表面形成液滴.当达到平衡时,在气、液、固三相的交界面上,液体形成一个角度θ(图1).它是液体表面张力σ_(气-液)和液固界面张力σ_(液-固)间的夹角,称接触角.一般θ<90°的固体为亲液固体;θ>90°的固体为憎液固体.在理想(即:岩屑为球形且不受重力影响)的情况下,A、B为相同密度的两相,岩屑可处于A相,也可处于B相,还可处于A相和B相的接触面上.如果处于A相和B相的交界面上,岩屑固相S对A相的表面张力γ_(SA)和对B相的表面张力γ_(SB)的总自由能有所影响,此时,A-B界面消失.     

Q/Y-D-Ⅰ型气液比检测仪的研制

在泡沫导电机理及其电性试验研究基础上，确定了泡沫气液比在线检测的量化模型，据此设计，研制出适应生产现场使用的在线气液比检测仪；同时，对该型仪器的技术性能参数和广泛的适应性作了深入的分析。     

泡沫体系流动特性的初步测试分析

通过高速检测记录，指示了泡沫体系流速的随机波动特性的存在，用相应的数学方法定量计算出波动的绝对和相对程度。探讨了导致波动的本质原因，并经过实测初步分析了发泡剂浓度、气液比、平均流速等因素对波动程度的影响。联系实际，说明泡沫流速波动将在悬排岩粉、稳定孔壁及冷却钻头等方面产生的不利影响。提出降低波动程度改善泡沫的流动性能，是克服不利因素，充分发挥泡沫钻进优越性的措施。     

泡沫流变性能测定及其在钻探中的应用

根据钻探工作的需要，在实验室内利用自制的泡沫流变装置测定了泡沫的流型，证明了泡沫属非牛顿流体，其流变参数随气液比、泡沫剂加量的改变而改变，其它添加剂也影响泡沫的流变性能，最后讨论了测试结果对泡沫钻进的指导作用。     

泡沫流动特性的初步研究

根据实验结果，证明了气液比在150:1～350:1内，发泡剂含量适当，发泡良好的泡沫可被当做均匀、连续介质处理。利用自制泡沫流变装置，测定了泡沫的流变性能。测试结果表明泡沫属非牛顿流体，提出了计算泡沫流体的压力时需考虑泡沫的非牛顿特性的观点。     

煤层气泡沫水泥浆固井工艺技术及现场应用

针对沁水盆地南部煤层气井储层压力低、易漏失、易坍塌的特点,开发了超低密度泡沫水泥浆体系及暂堵型前置液体系,并形成了泡沫水泥浆固井技术。泡沫水泥浆体系密度为1.10~1.20 g/cm3,具有良好的流动性能、无游离液、沉降稳定性好、API失水量小于50 mL/30 min、稠化时间合理、水泥石强度高等优点;暂堵型前置液体系具有良好的流变性能,对3号煤层具有良好的堵漏能力。根据钻井过程中出现的漏失情况、完钻后的钻井液返出情况及井壁稳定情况,从固井浆体的用量、顶替液的顶替排量等方面总结了泡沫水泥浆固井的配套工艺措施。在沁水盆地南部现场试验了4口井,取得了较好的效果。      

不同钻井液条件下气测资料校正方法

钻井液粘度对气测录井影响较大。对不同钻井液体系在不同粘度下气体检测的实验研究分析，得到了不同钻井液体系的气测全烃检测对比关系。通过不同体系粘度使用范围的优化，确定最佳粘度值，以天然气检测解释标准为例建立了不同钻井液体系的录井气体检测解释标准。实际应用表明，不同钻井液体系的气测录井资料的校正是必要的，也是可行的。     

致密油油藏空气泡沫调驱机理实验

以长庆某致密油井区取心样品、注入水与地层水、优选的空气泡沫体系等为基础,利用一维长岩心驱替实验装置开展了致密油储层基质与裂缝岩心分别注入纯泡沫液、空气与空气泡沫的注入能力实验,揭示在实际储层条件下,空气泡沫体系无法直接进入致密油基质岩心,但由于泡沫剂受到储层吸附,消泡后的纯泡沫液与气体可以顺利注入致密油基质岩心实现稳定驱替。设计并开展了基质渗透率级差为10、基质与裂缝双重发育的三管并联岩心驱替实验,明确了空气泡沫封堵裂缝调驱机理。泡沫流体主要进入裂缝岩心并有效封堵裂缝,部分泡沫消泡后形成的泡沫液与空气进入并驱替基质中的剩余油,最终空气泡沫驱残余油饱和度比水驱降低了21.12%,驱油效率提高了32.89%,改善水驱后开发效果明显;为避免暴性水淹的低效阶段,应在含水90%以前尽早转入空气泡沫驱,提高采油速度与经济效益。     

泡沫复合驱应用方案的模拟评价

在泡沫复合驱油矿场试验过程中,由于压缩机注入压力以及现有注采工艺技术的限制,导致泡沫复合驱实际应用方案与实验方案有很大差异。为了正确评价试验效果,本文对泡沫复合驱应用方案进行了室内模拟评价,认为气液比是影响驱替效果最为重要的因素。随着气液比的下降,最终采出程度是下降的,气液交替周期对泡沫复合驱的影响非常明显。同时还进行了不同渗透率油层泡沫复合驱效果、泡沫复合驱和普通的三元复合驱油效果对比评价,认为相比于普通的ASP复合驱,泡沫复合驱技术具有明显的优势。这一试验对今后泡沫复合驱技术的进一步发展具有意义。     

河北丰宁大西沟金矿流体地球化学研究

笔者利用显微测温、成分及氢氧同位素测试对大西沟金矿流体包裹体参数以及成矿流体性质进行了较为深入的探讨,结果显示,大西沟金矿与矿化关系密切的石英中,包裹体可以分为气体包裹体、气液包裹体、液体包裹体3种类型,其中气液包裹体、液体包裹体最为常见.包裹体均一温度主要集中在175℃～275℃,盐度为2%～7%,流体密度为0.804～0.959g/cm3,成矿深度为1.01～2.24 km.流体包裹体气相成分主要为H2O和CO2;包裹体液相成分中阳离子以Na+为主,Ca2+、K+次之,阴离子以SO42-、Cl-为主,仅含微量的F-.石英中δO水值是2.1%～5.8‰,δD值为-87‰～-103.67‰.反映成矿流体来源于岩浆水与大气降水.通过气体逸度的计算,大西沟金矿成矿流体中金主要以[Au(HS)2]-络合物的形式迁移,混合作用和热液蚀变作用是导致金沉淀与富集的主要因素.     

泡沫钻进中压损数据的分析处理

为了研究泡沫流体在钻孔环空中的压力损失情况，在室内模拟试验台上作了大量试验。通过微机对压损实验数据进行分析处理与成图，得出了泡沫钻进中泡沫流体压力损失与气液比、回转速度之间的变化规律，并对不同发泡剂类型进行了比较试验，认为ＡＤＦ性能要优于ＡＢＳ。     

泡沫增压钻进技术应用

在山西长子县某水源井施工中,利用现有7/9压风机与TB850/50泥浆泵设备,采用泡沫增压钻进技术进行钻探.在钻进过程中,调整参数为：气液比180～240,泡沫液浓度4%～8%.随着钻探进尺的加快和地层出水量的增加,适当增加泡沫剂的浓度,达到降低气液比,有利于携粉,提高钻效.实践证明,采用泡沫钻进要比常规泥浆钻进钻效提高31.7%,纯钻时间利用率提高3.4%,综合成本降低56.1%.     

气体地球动力学—一个重要的研究新方向

地球科学发展到今天,已要求从昔日的固体地球观向新的流体地球观转变。在动力学中流体才是最活动的因素。广义流体的含义指浆、液、气。固体只有渗透一定量的浆、气、液三者之一才有流动的可能或其应变速率加快。浆、液(主要是水)、气三者的动力学功能并不等同。无论是浆还是液均乃气的派生产物,没有气体则不可能形成浆或液。硅酸盐岩石的固体热传导微不足道。因此,在流体地球动力学中气体地球动力学乃是最有决定意义的核心问题。此气体是指地幔条件和环境中的气体,它和地壳、地表上的气体有很大不同。     

物质的第四种状态——等离子体

人们常认为固体、液体和气体是物质的三种状态,随着人们对大自然的认识愈来愈深入,找到了物质的第四状态,即等离子体。等离子体是一种气体,但与一般气体不同,它是一种带电的微粒团,就是把能量增加到气体内,使其分解为电子和正离子微粒,从而成为等离子体。但是,要使气体变为等离子体,所需要的能量是很大的,假设把固态物质转变为液体物质,所需的能量为1,把液态物质转变为气态物质,所需的能量为10,那么,若把气态物质转变为等离子体,则需能量为100,在太空中,包括太阳在内,百分之九十以上的物质都是以等离子体状态存在。     

吉林小西南岔金铜矿床流体包裹体及成矿作用研究

该矿床流体包裹体丰富，为２相气液、１相液体、少数含子晶多相和含液态ＣＯ＿２三相包裹体。包裹体液相中富Ｎａ￣＋、Ｃｌ￣－和ＳＯ，气相中Ｈ＿２Ｏ占优势，ＣＯ＿２次之。属ＮａＣｌ－Ｈ＿２Ｏ体系。包裹体同位素分析表明，成矿流体为岩浆水和大气降水的混合流体。在温度高于３６０～４００℃的中性—弱酸性热流体中，Ａｕ和Ｃｕ的络合物呈迁移状态，在温度低的弱酸—酸性的较还原环境下，围岩产生广泛的石英－绢云母化，导致Ａｕ、Ｃｕ络合物分解，沉淀出大量Ａｕ和Ｃｕ。     

加拿大诺兰达的太古代不混合岩浆的——地球化学与液态岩浆构造的关系

关于本题中的颗粒状熔岩,在一般固相-液相间的反应上,富集于液态岩浆中的成分(例如稀土元素)在玄武岩质基质中的含量要比在流纹岩质颗粒中的含量为多。这是在不混合岩浆中产生的成分关系,与本地区广泛分布的太古代火山岩类的一般成分关系有所不同。 再看两种不混合液体岩浆的元素分配系数(铁镁质-长英质)与其离子半径的关系,可知离子半     

专利产品WU—容量计介绍

作者设计的WU—容量计是一种新颖的容量分析仪器。已经中国专利局批准取得专利权,专利批准号为85100454。它是供测定化学反应中液体或气体的体积变化值使用。特别适用于微量分析,可检测含量ppm-99％的组分,相对误差0.1—0.4％。测定一份试样只需20—50秒。其作用类似于国内外广泛使用的滴定管,但又是滴定管的更新产品。 WU—容量计是根据气体在同温同压下体积不变原理,将滴定管的液柱读数转换为气柱读数。即测定在滴定过程中进入刻度管内空气的体积读取滴出溶液的体积。如图所示:在装满滴定剂的滴液瓶     

硼在共存水蒸气-富硼熔体之间分配的实验研究及其地质意义

硼作为一种常用的地球化学指示剂和示踪剂,对研究俯冲带岩石学过程、岩浆-热液分异作用、火山活动以及稀有元素、铜、金的成矿机制具有重要意义。硼具有高水溶性和挥发性,它在气体中的分配、迁移能力和存在形式有助于理解含硼矿物的形成条件、流体化学组成的演化趋势、硼同位素的分馏效应和成矿金属的富集机理。本文在200-350℃、0.19-3.43 MPa条件下实验研究了B2O3-H2O体系中硼在共存水蒸气和富硼熔体（液体）之间的分配,平衡时气相中的B2O3含量为1.06%-32.35%。200℃、250℃、300℃和350℃时硼在气体-熔体之间的表观分配系数分别为0.035、0.042、0.20和0.33,即随温度上升,硼在含水气相中的分配和迁移能力增强。含水的富 B 熔体与硼酸稀溶液体系的气体-液体分配系数变化不大,表明B2O3-H2O±NaCl 体系中硼的气-液分配能力受液体或熔体中硼含量的影响较小,而主要与温度有关。经热力学分析,350℃、0.19-1.74 MPa条件下水蒸气中的气态硼物种可能为H3BO3和HBO2,可以预计随水蒸气压力的升高, H2O的配位数将会增大, H3BO3或其他可能的气态物种H3BO3·H2O会变得更为重要。某些火山活动区可见天然硼酸结壳（升华壳）的形成,灼热和干燥的火山岩石表面有利于硼酸从气相中凝析和沉淀。本实验结果表明,某些富硼酸的火山喷气孔气体的形成可能与地下高温火山岩浆（岩体）中存在因液态不混溶作用或晚期出溶作用产生的含水富硼的残余熔体或流体有关,熔体的去气作用或流体的减压相分离导致含水气相的产生,硼则随之大量分配至含水气体中并喷出地表。     

地热能的水泡沫

钻进地下汽储集层,可能是个复杂的工序。从钻孔中带出含碎屑的液体,阻隔含汽多孔岩石的储集层,而会毁坏地热储集。在阿布奎基(Albuquerque)N．M．的圣迪亚(Sandia)国家实验室的研究者们已经发展了一种新的钻探液—水泡沫。它可以抵挡高温的地热能而不使之溢出污染地热能。该泡沫是一种水、气和有机表面活化剂的混