消泡剂和消泡机理

在聚合物制备、石油精炼、涂料油漆生产和应用、制浆造纸、纺织印染、食品加工、医药医疗、制糖、发酵、电镀、选矿、家庭及工业洗涤、水及废水处理等领域常常遇到不希望出现的泡沫间题, 在钻井液和完井液中也不例外. 为了保证钻井和固井施工的顺利进行和得到理想的施工质量, 往往在钻井液和固井水泥浆中添加旨在改善浆液性能的外加剂如木质素铁铬盐、木质素磺酸盐、聚丙烯酸盐、聚丙烯酞胺及其它具有表面活性的物质, 它们除了完成各自使命外, 还具有起泡、稳泡性能。在配浆过程中浆液在高速搅动下携裹了大量空气, 从而产生了泡沫。

大量泡沫的存在导致钻井泥浆密度降低, 润滑性能变差, 冷却钻头效率下降, 而且给泥浆循环带来困难. 油井水泥浆起泡不仅影响水泥浆的密度和流变性能, 而且使硬化后水泥石的强度和抗渗能力下降。可见控制有害泡沫是钻井和固井领域必须解决的重要课题。

利用化学消泡剂的消泡法与物理消泡法、机械消泡法相比, 具有投资省、用量少、成本低、使用方便、效果明显的特点。消泡机理已引起了学者的广泛兴趣, 但尚无统一的认识。本文从泡沫的稳定性、消泡剂的进入系数和铺展系数, 憎水颗粒的去润湿机理出发综述了有关消泡机理的理论, 并剖析了消泡剂的功能性化学组份, 以期提高消泡剂的配方设计水平。