人工地震波强化泡沫稳定性微观动力学模型

作者：刘静,夏军勇,刘玺,吴飞鹏,蒲春生

摘要：针对低频人工地震波对泡沫稳定性的协同强化效应,基于垂直液膜排液模型和波动理论,建立了低频人工地震波激励下泡沫稳定性微观动力学模型;采用高阶偏微分方程组无因次变换、隐式和显式差分方法对该模型进行复合求解并验证了模型的可靠性,对低频人工地震波作用下的泡沫液膜厚度、表面活性剂浓度分布及排液速度等进行了定量化分析。研究表明,低频振动可降低排液后期泡沫液膜中表面活性剂浓度最大值与最小值之差,强化Marangoni效应的作用效果,提高了泡沫液膜的稳定性。当振动频率接近泡沫液膜固有频率时振动效果最佳,最佳振动频率约为50 Hz。振动加速度越大,泡沫液膜中表面活性剂浓度的恢复速度越快,Marangoni效应延缓泡沫液膜排液的能力越强,稳泡性能越好,但振动加速度并非越大越好,最佳振动加速度约为0.5倍重力加速度。合理的振动参数会大幅提高Marangoni效应的作用效果,表面活性剂初始浓度越小,振动提高Marangoni效应效果越好。

发文机构：中国石油大学（华东）石油工程学院 中国石油大学（华东）非常规油气开发教育部重点实验室 大庆油田采油工程研究院 陕西延长油田股份有限公司志丹采油厂

关键词：人工地震波泡沫稳定性液膜排液波动理论动力学模型振动参数artificial seismic wavefoam stabilityliquid film drainagewave theorykinetic modeloptimum vibration parameters

分类号： TE357[石油与天然气工程—油气田开发工程]