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固井施工作業(yè)時,由于水泥漿中應用了多種外加劑,導致配漿過程中產(chǎn)生泡沫,因而改變水泥漿密度及其它性能,造成現(xiàn)場施工,難以監(jiān)測及控制水泥漿密度及性能,施工質(zhì)量無法保證,甚至導致施工無法正常進行或失敗。
此外,含氣泡的水泥漿在井中將會改變液柱壓力,高壓地層中的流體將進入環(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,所以此類水泥漿必須使用消泡劑除去泡沫,方可保證施工進行及施工質(zhì)量。常規(guī)消泡劑只能消除罐表面泡沫,對再次攪拌產(chǎn)生泡沫抑制性差。
在施工時候如果添加消泡劑可預防泡沫的發(fā)生,有效抑制水泥石中氣泡對水泥材料強度性能的影響。同時,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?shù)乃苣芰?,更應表現(xiàn)在寒冷條件下野外作業(yè)時的良好流動分散性,并且不影響漿體其他性能。
消泡劑可根據(jù)現(xiàn)場水質(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配液或直接加入藥罐中略加循環(huán),也可在配漿車方盒中加入,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不均衡的流動排液,氣泡中的氣體也會因為泡膜兩邊壓力差不同的原因不斷的發(fā)生擴散滲透,所以泡沫本身的不穩(wěn)定性主要從動力學方面得以體現(xiàn)。其衰減的機理主要有氣體透過液膜的擴散和液膜的排液這兩個方面,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有關系,但是這兩種衰減機理,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。
從物理學角度考慮消除泡沫的方法主要包括放置擋板或濾網(wǎng)、機械攪拌、靜電、冷凍、加熱、蒸汽、射線照射、高速離心、加壓減壓、高頻振動、瞬間放電和超聲波(聲學液體控制)等,這些方法都在不同的程度上促進了液膜兩端氣體的透過速率和泡膜的排液,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是使用受環(huán)境因素的制約性較強、消泡速率不高等,優(yōu)點在與環(huán)保、重復利用率高。