泡沫钻井用热辐射物理消泡装置研究的工作原理

２．１　泡沫破灭机理

目前普遍认为，泡沫的衰变机理主要是泡沫中液体的流失和气体透过液膜扩散。通过３个过程，使表面活性剂溶液和气体最终分离成独立的溶液和气体。

１）　泡沫中液体的流失。在重力作用和毛细管力的作用下，气泡间的液体析出，使得气泡与液体分离，称为泡沫析液。

２）　内部高压力的小气泡中分子通过液膜向相邻低压力大气泡扩散，造成气泡合并，称为气泡聚并。

３）　气泡间液膜的破裂造成相邻气泡合并，称为液膜破裂。

２．２　热辐射和负压消泡的工作原理

在热辐射的作用下，泡沫液膜中的水受热蒸发，液膜变薄而破裂。同时，气液界面上分子热运动加剧，气体通过气液界面的扩散速率增大。在负压场的作用下，泡沫内外压力差增大，气泡膨胀使得液膜变薄，泡沫尺寸分布变大，气泡聚并程度增大。在这些因素的共同作用下，泡沫得以迅速消除，并且不影响泡沫基液的基本性质。