Дослідження процесу піноутворення в піногенеруючих пристроях ежекторного типу

Abstract

Доведено актуальність промивання свердловини пінистими розчинами. Вказано характерні процеси створення дрібнодисперсної стійкої піни. Визначено закономірності, які пов’язують процеси піноутворення з властивостями рідини і повітря (газу), режимами їх руху, а також геометричними параметрами піногенеруючих пристроїв. Теоретично розглянуто всі перетворення, що відбуваються в потоках рідини, газу і суміші, що рухаються в піногенеруючому пристрої ежекційного типу. Математично описано формування повітряно-крапельної суміші до стрибка ущільнення, який супроводжується перетворенням повітряно-крапельної суміші в емульсійну, при якій бульбашки повітря мають приблизно однаковий діаметр і відокремлені плівками рідини. У ході математичного дослідження використано рівняння Лишевського, число Вебера, критерій Лапласа та формула для числа Маха. Застосування запропонованої теорії дозволяє визначити величини втрат енергії робочого рідинного потоку на створення вільної поверхні розподілу двох фаз при утворенні повітряно-крапельного і пінистого потоків.

The significance of well flushing with the help of foamed solutions is proved. The relevant processes of finely divided stable foam are described. The article deals with common factors which connect foam forming processes with liquid and air (gas) characteristic features, their circulating regimes, and foam generating devices geometrical parameters. All changes in liquid, gas, and solution flows, which circulate in ejector type foam generating devices are theoretically characterized. The formation of air-dropping solution to the bow shock is mathematically described. It is followed by change of air-dropping solutions into emulsive solutions, during which the air bubbles are approximately equal in diameter and they are divided by liquid films. Lishevskyi's equation, Weber number, Laplace criterion, and Mach number formula were used during mathematical investigation. Application of offered theory allows determining the value of power fluid flow energy losses on free distribution surface of two phases during formation of airdropping and foam flows.