Почему возникает пена и зачем пеногасители

Пенообразование начинается уже на этапе приготовления раствора из‑за высоких скоростей сдвига и работы насосов. Пена снижает эффективную подачу, нарушает измерения и работу ёмкостей. Введение пеногасителя даёт мгновенный эффект и сохраняет устойчивость к сдвиговым нагрузкам на протяжении длительного времени.

Виды пеногасителей и состав

Для водных систем применяют несколько классов антивспенивателей; в их состав входят гидрофобные компоненты, эмульгаторы и функциональные добавки (загустители, биоциды). В качестве носителей используются растительные/парафиновые масла и полисилоксаны.

Механизм действия

Пеногаситель ПБН/ПБР — свойства

Пеногаситель ПБН (также упоминается как ПБР) — композиция полигликолей с модифицирующими добавками, вязкая жидкость, химически инертная, с низким поверхностным натяжением и ограниченной растворимостью в буровом растворе. Предназначен для обеспечения плотности тампонажным/буровым растворам и ликвидации пены, вызванной ПАВ и пенообразователями.

Оптимальную дозировку определяют только по результатам адаптационных испытаний с конкретным раствором.

Адаптационные тесты вспенивания

Совместимость пеногасителя и раствора оценивают лабораторно при высоких скоростях смешивания: мешалки/шейкеры (встряхивание) или пропускание воздуха через сетчатую насадку. Методика базируется на замерах объёма пены и времени её падения до «зеркала» в цилиндре.

• Готовят базовый раствор и проводят интенсивное перемешивание — фиксируют исходный объём пены и время полураспада.
• Вводят антифоам целевой концентрации — повторяют цикл, сопоставляют снижение объёма/времени.
• Параллельно контролируют плотность (ареометр/пикнометр) и стабильность показателей после выдержки.

Определение пеногасящей способности (пример методики)

Для оценки пеногасящей эффективности готовят полимерный раствор с твёрдой фазой (глинопорошок, ПБН), задают пенообразователь (например, 1 % таллового масла) и выполняют последовательность перемешиваний/выдержек.

1. Интенсивное перемешивание → выдержка до 20 ч в герметичной таре → измерение плотности.
2. Повторное перемешивание 20 мин → выдержка 10 мин → замер плотности осадка.
3. Введение пеногасителя заданной концентрации → 10 мин высоких оборотов → фиксация объёма осадочной части.

Подбор и рекомендации

• Соотнесите класс пеногасителя с химизмом системы (водная/масляная фаза, наличие ПАВ, лигносульфаты).
• Проводите обязательные лабораторные испытания с вашим раствором и смазками/гуматами.
• Учитывайте режимы перемешивания и сдвига; при высоких сдвигах используйте силиконовые антифоамы.
• Дозировку уточняйте по целевым метрикам: объём пены, время падения, сохранение реологии и плотности.

Системный анализ и наработанные методики на буровой позволяют уверенно выбрать эффективный антивспениватель.