人工地震波強化泡沫穩定性微觀動力學模型

作者：劉靜,夏軍勇,劉璽,吳飛鵬,蒲春生

摘要：針對低頻人工地震波對泡沫穩定性的協同強化效應,基于垂直液膜排液模型和波動理論,建立了低頻人工地震波激勵下泡沫穩定性微觀動力學模型;采用高階偏微分方程組無因次變換、隱式和顯式差分方法對該模型進行復合求解并驗證了模型的可靠性,對低頻人工地震波作用下的泡沫液膜厚度、表面活性劑濃度分布及排液速度等進行了定量化分析。研究表明,低頻振動可降低排液后期泡沫液膜中表面活性劑濃度最大值與最小值之差,強化Marangoni效應的作用效果,提高了泡沫液膜的穩定性。當振動頻率接近泡沫液膜固有頻率時振動效果最佳,最佳振動頻率約為50 Hz。振動加速度越大,泡沫液膜中表面活性劑濃度的恢復速度越快,Marangoni效應延緩泡沫液膜排液的能力越強,穩泡性能越好,但振動加速度并非越大越好,最佳振動加速度約為0.5倍重力加速度。合理的振動參數會大幅提高Marangoni效應的作用效果,表面活性劑初始濃度越小,振動提高Marangoni效應效果越好。

發文機構：中國石油大學（華東）石油工程學院 中國石油大學（華東）非常規油氣開發教育部重點實驗室 大慶油田采油工程研究院 陜西延長油田股份有限公司志丹采油廠

關鍵詞：人工地震波泡沫穩定性液膜排液波動理論動力學模型振動參數artificial seismic wavefoam stabilityliquid film drainagewave theorykinetic modeloptimum vibration parameters

分類號： TE357[石油與天然氣工程—油氣田開發工程]