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泡沫流体在油气田开采中的应用已受到越来越多的重视,在化学驱、调剖堵水、压裂酸化、洗井、钻井及气井排液等作业中得到了广泛应用。本文分别采用表面活性剂和改性纳米SiO2颗粒制备出稳定乳液和泡沫,借助光学(荧光)显微技术以揭示水相泡沫的界面结构,特别是乳化油滴在气泡界面的构型及与气泡稳定性的关系,借助上述实验,我们可以得出如下结论:(1)表面活性剂SDS形成的油-水-气三相泡沫,随着含油量的的增大,起泡量越来越小,但泡沫的稳定性越来越强,半衰期逐渐变长,气泡周围的小油滴越来越密集和均匀,气泡粒径逐渐减小。(2)油-水-气三相泡沫与纯水相泡沫相比,纯水相Plateau边界宽,显微镜下Plateau边界清晰可见。而三相泡沫的Plateau边界变窄且不容易观察到Plateau边界层内液体的流动通道,可见三相泡沫中的油滴进入Plateau边界,对泡沫结构产生了影响。(3)对纳米SiO2颗粒表面进行了疏水化改性,制备出三个不同疏水程度的改性纳米SiO2颗粒,其接触角分别为55.4°,90.5°和141.7°。实验表明,接触角为55.4°改性纳米SiO2颗粒可制备出稳定的O/W型乳状,90.5°和141.7°的可制备出W/O型稳定乳状液。而对发泡性能而言,只有接触角为55.4°的改性纳米SiO2颗粒稳定乳状液能够发泡,且发泡量小,含气率低。泡沫稳定性很差,半衰期只有几分钟。(4)改性纳米SiO2颗粒稳定的油-水-气三相泡沫和普通表面活性剂分子SDS稳定三相泡沫的构型有明显的不同,改性纳米SiO2颗粒稳定三相泡沫Plateau边界宽,显微镜下Plateau边界清晰可见,泡沫直径变大,具有表面活性的纳米SiO2颗粒均匀排列在气泡界面上。而普通表面活性剂SDS分子稳定乳状液泡沫的Plateau边界且不容易观察到Plateau边界层里液体的流动通道,可见改性纳米SiO2的二氧化硅颗粒进入Plateau边界,对泡沫结构产生了影响,使得三相泡沫的稳定性下降。