低頻波激勵(lì)下泡沫強(qiáng)化起泡特征

劉 靜, 夏軍勇, 劉 璽, 吳飛鵬, 李正斌

(1.中國(guó)石油大學(xué)(華東)石油工程學(xué)院,山東青島 266580; 2.非常規(guī)油氣開發(fā)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 (中國(guó)石油大學(xué)(華東)),山東青島 266580; 3.大慶油田采油工程研究院，黑龍江大慶 163453; 4.陜西延長(zhǎng)油田股份有限公司志丹采油廠,陜西延安 717500)

泡沫調(diào)驅(qū)技術(shù)是裂縫性低滲透油藏水竄調(diào)控和提高采收率的有效手段,采用地面氣液交替注入方式在地層起泡是泡沫調(diào)驅(qū)技術(shù)較常用的一種注入工藝[1-4]。由于裂縫性低滲油藏的特殊儲(chǔ)層性質(zhì),地下泡沫液與氣體在儲(chǔ)層內(nèi)部滲流過(guò)程中,容易受孔隙結(jié)構(gòu)、壁面效應(yīng)的影響,極易出現(xiàn)巖石吸附、氣液分離、氣相滑移等現(xiàn)象,導(dǎo)致起泡效果不理想、氣體竄流嚴(yán)重、起泡劑利用率低、實(shí)施效果欠佳等問(wèn)題[5-10]。因此如何探求配套技術(shù)以協(xié)同激勵(lì)儲(chǔ)層,提高油藏深部起泡劑的利用率和起泡效果是促進(jìn)泡沫驅(qū)技術(shù)在該類儲(chǔ)層全面推廣的主要發(fā)展方向。由此,將低頻波與泡沫調(diào)驅(qū)技術(shù)進(jìn)行復(fù)合,利用低頻波對(duì)流體的動(dòng)力擾動(dòng)作用,促進(jìn)氣體和液體的混合,提高泡沫在油藏深部的起泡和泡沫再生性能,有望突破當(dāng)前泡沫驅(qū)所面臨的關(guān)鍵瓶頸,是提高調(diào)驅(qū)效果的一種新途徑。前期研究表明,低頻波可以提高泡沫靜態(tài)穩(wěn)定性和巖心封堵能力,且在鄂爾多斯盆地成功實(shí)施了單井組礦場(chǎng)試驗(yàn)[11-16]。然而,由于對(duì)該復(fù)合技術(shù)協(xié)同起泡規(guī)律和起泡機(jī)制缺乏深入的認(rèn)識(shí),導(dǎo)致該技術(shù)一直沒有得到進(jìn)一步的推廣應(yīng)用。鑒于此,筆者在前期研究的基礎(chǔ)上,采用試驗(yàn)和理論相結(jié)合的方式探索低頻波激勵(lì)下泡沫在毛細(xì)管和多孔介質(zhì)中的起泡性能、起泡特征以及相關(guān)作用機(jī)制。

1 試 驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)儀器和材料

試驗(yàn)儀器:平均孔隙直徑為500 μm的玻璃刻蝕模型(自制);泡沫可視化生成裝置(自制);DS-300-3-04電動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)系統(tǒng)裝置,蘇州東菱振動(dòng)試驗(yàn)儀器有限公司;微量注射泵(LSP01-2A),南京曉曉儀器設(shè)備有限公司;顯微攝像頭(928D),瀚光光學(xué)(無(wú)錫)有限公司;電子天平(BS423S),塞多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;秒表(XL-011),福州市飚速體育用品有限公司。

試驗(yàn)材料:α-烯基磺酸鈉(AOS)純度92%,山東優(yōu)索化工科技有限公司;試驗(yàn)用水為去離子水。

1.2 試驗(yàn)方法及流程

(1)向泡沫可視化毛細(xì)管裝置內(nèi)加入10 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的α-烯基磺酸鈉溶液。設(shè)置微量注射泵以0.5 mL/min的注入速度向泡沫可視化裝置內(nèi)注入氣體,關(guān)閉三通B并開啟振動(dòng)裝置,設(shè)置不同振動(dòng)參數(shù),記錄產(chǎn)生100個(gè)氣泡所需時(shí)間,表征低頻波激勵(lì)下氣泡在可視化毛細(xì)管中的起泡性能,其試驗(yàn)流程如圖1所示。

(2)將玻璃刻蝕模型抽真空飽和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的α-烯基磺酸鈉溶液。設(shè)置微量注射泵以0.5 mL/min的注入速度向平均孔隙直徑為500 μm的玻璃刻蝕模型內(nèi)注入氣體,關(guān)閉三通A并開啟振動(dòng)裝置和攝像裝置,分別記錄相同時(shí)間內(nèi)不同振動(dòng)參數(shù)下起泡劑的利用率、泡沫生成情況和氣泡波及范圍,表征低頻波激勵(lì)下泡沫在多孔介質(zhì)中的起泡性能,其試驗(yàn)流程如圖1所示。

圖1 波動(dòng)條件下泡沫起泡性能試驗(yàn)示意圖Fig.1 Sketch map of foaming behaviors of foam under fluctuating

2 結(jié)果討論

2.1 低頻波對(duì)泡沫在毛細(xì)管中起泡性能的影響

設(shè)定振動(dòng)加速度為0.3g(g為重力加速度，m/s2),測(cè)定不同振動(dòng)頻率下泡沫在毛細(xì)管中生成100個(gè)氣泡所需的時(shí)間,優(yōu)選出最佳振動(dòng)頻率;在最佳振動(dòng)頻率下,測(cè)定不同振動(dòng)加速度下泡沫在毛細(xì)管中生成100個(gè)氣泡所需的時(shí)間,試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。

由圖2可知,任何振動(dòng)參數(shù)下都可降低泡沫的起泡時(shí)間。由圖2(a)可知,不加振動(dòng)時(shí),生成100個(gè)氣泡所需的時(shí)間為104 s;當(dāng)振動(dòng)加速度為0.3g時(shí),最佳振動(dòng)頻率為15 Hz,此時(shí)起泡時(shí)間最短為64 s;由圖2(b)可知,在最佳振動(dòng)頻率15 Hz條件下,對(duì)應(yīng)的最佳振動(dòng)加速度為0.5g,此時(shí)的起泡時(shí)間最短為60 s,其起泡效率比不振動(dòng)時(shí)提高了42%。

分析認(rèn)為與不加振動(dòng)相比,低頻振動(dòng)條件下由于水平方向上氣泡和泡沫液之間存在密度差,導(dǎo)致在相同振動(dòng)方向下氣泡與泡沫液及多孔介質(zhì)之間存在慣性效應(yīng),即相當(dāng)于在水平方向上增加了一個(gè)剪切力,使氣泡在生長(zhǎng)過(guò)程中一直處于振動(dòng)剪切狀態(tài),更有利于氣泡脫離毛細(xì)管口,進(jìn)而降低了起泡時(shí)間。此外,低頻振動(dòng)也會(huì)引起氣泡及其周圍泡沫液發(fā)生受迫振動(dòng),而當(dāng)振動(dòng)力(加速度)達(dá)到一定程度以及振動(dòng)頻率和物體固有頻率相差較小時(shí),即達(dá)到共振條件時(shí)氣泡才更容易脫離毛細(xì)管口,因此存在一個(gè)最佳的振動(dòng)參數(shù)使振動(dòng)效果最優(yōu)。

圖2 泡沫起泡性能隨振動(dòng)參數(shù)的變化Fig.2 Changes of foaming properties of foam with vibration parameters

2.2 低頻波對(duì)泡沫在多孔介質(zhì)中起泡性能的影響

通過(guò)對(duì)起泡過(guò)程進(jìn)行錄像,并在相同時(shí)間點(diǎn)處截圖,利用Matlab軟件對(duì)圖片進(jìn)行二值化處理,然后利用Image-pro-plus6.0軟件對(duì)二值化后的圖片進(jìn)行染色處理,結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知,原始圖片中紅圈內(nèi)的紅色液體為被染色后的起泡劑溶液,紅框內(nèi)的不規(guī)則形狀為氣泡在孔隙中的形態(tài),二值化處理后刻蝕模型中孔隙通道、通道內(nèi)未被利用的起泡劑溶液以及玻璃基質(zhì)均為白色,僅有氣泡輪廓被處理成黑色,通過(guò)Image軟件將黑色輪廓染成藍(lán)色。通過(guò)對(duì)比加振動(dòng)和不加振動(dòng)條件下泡沫在刻蝕模型內(nèi)的分布,起泡劑的利用率以及氣泡數(shù)目提高倍數(shù)研究振動(dòng)條件下泡沫在多孔介質(zhì)內(nèi)的起泡性能。

圖3 圖片處理Fig.3 Picture processing

2.2.1 振動(dòng)頻率對(duì)泡沫在多孔介質(zhì)中起泡性能的影響

按照1.2節(jié)試驗(yàn)流程,設(shè)置振動(dòng)加速度為0.3g,對(duì)氣體注入玻璃刻蝕模型中的起泡過(guò)程進(jìn)行錄像,回放錄像并在相同時(shí)間節(jié)點(diǎn)處截圖,研究在不同振動(dòng)頻率下泡沫液在刻蝕模型內(nèi)的利用率和氣泡數(shù)目的提高倍數(shù),試驗(yàn)結(jié)果如圖4和5所示。

由圖4可知,在相同時(shí)間內(nèi),所有振動(dòng)頻率下泡沫波及系數(shù)均大于不加振動(dòng)時(shí)的波及系數(shù)(泡沫利用率),不振動(dòng)條件下,刻蝕模型中出現(xiàn)較多空白區(qū)域(如圖4紅框所示),這表明在空白區(qū)域有泡沫液未被利用,氣泡未波及到該區(qū)域。由圖5統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出:當(dāng)振動(dòng)頻率為10～15 Hz時(shí),氣泡數(shù)目提高倍數(shù)逐漸增加,此時(shí)對(duì)應(yīng)刻蝕模型孔道內(nèi)小氣泡(紅圈內(nèi)的藍(lán)色小圈)數(shù)量逐漸增多;當(dāng)振動(dòng)頻率為20～30 Hz時(shí),刻蝕模型孔道內(nèi)氣泡數(shù)目提高倍數(shù)顯著增加;當(dāng)振動(dòng)頻率為35～40 Hz時(shí),刻蝕模型孔道內(nèi)氣泡數(shù)目提高倍數(shù)逐漸降低;而泡沫液利用率在頻率為10 Hz時(shí)達(dá)到最大,但對(duì)應(yīng)的氣泡數(shù)目提高倍數(shù)相對(duì)較小,與頻率為15 Hz相比,當(dāng)頻率為25 Hz時(shí),泡沫液利用率提高了0.24%,氣泡數(shù)目提高了0.02倍,因此優(yōu)選頻率為25 Hz。

綜上所述,分析認(rèn)為：一方面振動(dòng)可以增加氣體在泡沫液中的分散,提高氣體與泡沫液的接觸從而產(chǎn)生更多的泡沫,且當(dāng)泡沫流經(jīng)多孔介質(zhì)喉道處時(shí)低頻振動(dòng)可提高液膜截?cái)嗟念l率,進(jìn)而提高泡沫的生成速度和氣泡數(shù)目的提高倍數(shù);另一方面低頻振動(dòng)可降低氣體竄流、提高波及面積,加之生成的小氣泡不斷在孔隙喉道內(nèi)聚集封堵大孔道迫使后續(xù)氣體流向滲流阻力相對(duì)較大的孔隙喉道內(nèi)并與該處的泡沫液接觸生成新的泡沫,從而進(jìn)一步協(xié)同提高了氣體的波及系數(shù)和泡沫液的利用率。對(duì)于不同儲(chǔ)層環(huán)境,由于形狀、重心、質(zhì)量等方面的物性差異,其固有頻率也存在差異,振動(dòng)頻率過(guò)低時(shí)氣體分散較慢,當(dāng)振動(dòng)頻率過(guò)高時(shí)造成泡沫液與氣體混合接觸時(shí)間太短,不利于泡沫的生成;當(dāng)振動(dòng)頻率接近刻蝕模型固有頻率時(shí)振動(dòng)效果最佳,氣體和液體混合程度最佳,此時(shí)刻蝕模型內(nèi)部氣泡數(shù)目的提高倍數(shù)、氣泡的波及系數(shù)和泡沫液的利用率都相對(duì)較高;當(dāng)振動(dòng)頻率偏離刻蝕模型固有頻率時(shí)刻蝕模型內(nèi)部氣泡數(shù)目的提高倍數(shù)、氣泡的波及系數(shù)和泡沫液的利用率均有所降低,但均大于不加振動(dòng)時(shí)的氣泡數(shù)目、氣泡的波及系數(shù)和泡沫液的利用率。

圖4 不同振動(dòng)頻率下多孔介質(zhì)模型中泡沫起泡效果(比例尺為1∶40)Fig.4 Foaming effect in porous medium under different frequency (scale being 1∶40)

圖5 不同振動(dòng)頻率下氣泡數(shù)目提高倍數(shù)及泡沫液利用率Fig.5 Increase times of bubble number and foam liquid usage under different vibration frequency

2.2.2 振動(dòng)加速度對(duì)泡沫在多孔介質(zhì)中起泡性能的影響

由2.2.1節(jié)可知,刻蝕模型對(duì)應(yīng)的最佳振動(dòng)頻率為25 Hz,因此在最佳振動(dòng)頻率下,改變不同的振動(dòng)加速度,研究振動(dòng)加速度對(duì)泡沫在刻蝕模型內(nèi)起泡性能的影響。分別對(duì)起泡過(guò)程進(jìn)行錄像,在相同時(shí)間點(diǎn)處截圖并進(jìn)行圖像處理,試驗(yàn)結(jié)果如圖6和7所示。

由圖6可以看出:當(dāng)振動(dòng)加速度為0.3g時(shí),刻蝕模型內(nèi)不存在成片空白區(qū)域,泡沫液利用率最高,對(duì)應(yīng)圖7中氣泡數(shù)目提高倍數(shù)達(dá)到最大值且泡沫液利用率也達(dá)到最大;當(dāng)振動(dòng)加速度為0.4g～0.6g時(shí),刻蝕模型內(nèi)僅有局部小區(qū)域存在空白區(qū)域(如圖6中紅框所示),起泡劑溶液的利用率略有降低,氣泡數(shù)目的提高倍數(shù)及泡沫液利用率也有所降低,但均比不加振動(dòng)時(shí)效果好;當(dāng)振動(dòng)加速度為0.7g時(shí),刻蝕模型內(nèi)存在成片空白區(qū)域表明起泡劑的利用率較低,氣泡數(shù)目的提高倍數(shù)與其他振動(dòng)加速度下相比也大幅降低,甚至低于不加振動(dòng)時(shí),因此該模型對(duì)應(yīng)的最佳振動(dòng)加速度為0.3g,在最佳頻率及加速度的匹配下起泡劑利用率可達(dá)99.78%,比不加振動(dòng)下提高16.33%,泡沫數(shù)目提高了5.59倍。

圖6 不同振動(dòng)加速度下多孔介質(zhì)模型中泡沫起泡效果(比例尺為1∶40)Fig.6 Foaming effect in porous medium under different acceleration (scale being 1∶40)

圖7 不同振動(dòng)加速度下氣泡數(shù)目提高倍數(shù)Fig.7 Increase times of bubble number under different vibration acceleration

根據(jù)以上現(xiàn)象分析認(rèn)為,加速度過(guò)大或過(guò)小均不利于提高泡沫生成速度及泡沫液的利用率。這是因?yàn)檎駝?dòng)頻率、振動(dòng)加速度和振動(dòng)位移滿足式(1),當(dāng)振動(dòng)頻率一定時(shí),振動(dòng)位移隨振動(dòng)加速度的增加而增加,振動(dòng)位移越大振動(dòng)越劇烈。氣體進(jìn)入多孔介質(zhì)時(shí)首先進(jìn)入滲流阻力小的孔隙內(nèi)與發(fā)泡劑溶液混合生成氣泡,當(dāng)振動(dòng)加速度適中時(shí),有利于促進(jìn)氣體在多孔介質(zhì)中分散,并為泡沫生成和泡沫液膜在孔喉處液膜截?cái)嗵峁┳銐蚰芰?從而協(xié)同提高泡沫液的利用率和起泡速度。振動(dòng)加速度過(guò)低,導(dǎo)致氣體與泡沫液混合力度不夠,當(dāng)振動(dòng)加速度過(guò)大時(shí),氣泡發(fā)生液膜截?cái)嗪髞?lái)不及與后續(xù)生成的氣泡聯(lián)合封堵孔隙,而是迅速流向采出端導(dǎo)致后續(xù)氣體也沿著高滲通道流出,出現(xiàn)氣體滑移現(xiàn)象導(dǎo)致起泡劑的利用率和氣泡數(shù)目的提高倍數(shù)降低。這與李星紅等[15]關(guān)于振動(dòng)對(duì)泡沫封堵效果的研究結(jié)果相吻合,該研究結(jié)果表明振動(dòng)加速度過(guò)大或過(guò)小均會(huì)降低泡沫在填砂管內(nèi)的封堵效果,

a=f2x.

(1)

式中,a為振動(dòng)加速度,m/s2;f為振動(dòng)頻率,Hz;x為振動(dòng)位移,m。

3 機(jī)制分析

3.1 低頻波對(duì)氣泡液膜截?cái)鄼C(jī)制

基于毛細(xì)管起泡生成試驗(yàn)現(xiàn)象,當(dāng)氣體通過(guò)毛細(xì)管壓入起泡劑溶液時(shí),氣泡將在液相一側(cè)的微孔表面長(zhǎng)大。此時(shí)氣泡受到兩個(gè)作用力:一是沿毛細(xì)管邊緣的三相接觸周邊的表面張力,方向向下,對(duì)氣泡產(chǎn)生拖拽作用;二是氣泡在液相中受到的浮力作用,如圖8所示。

圖8中F1為氣泡所受浮力,N;F2為氣泡所受拖拽力,N。當(dāng)氣泡長(zhǎng)大到即將脫離毛細(xì)管時(shí),氣泡所受浮力與氣泡所受拖拽力相等[17],即

(2)

由式(2)可知?dú)馀萆细r(shí)對(duì)應(yīng)的臨界直徑為

(3)

式中,R為臨界氣泡半徑,m;ρ為起泡劑密度,kg/m3;r為毛細(xì)管半徑,m;σ為起泡劑溶液表面張力,N/m;d為氣泡上浮時(shí)的直徑,m。

振動(dòng)條件下,通過(guò)毛細(xì)管生成的氣泡相對(duì)于毛細(xì)管會(huì)有一定的偏移,氣泡受力如圖9所示。

圖8 不加振動(dòng)時(shí)氣泡受力Fig.8 Stress of bubble without vibration

圖9 振動(dòng)條件下氣泡受力Fig.9 Stress of bubble under vibration condition

圖9中θ為氣泡偏離角度。當(dāng)氣泡長(zhǎng)大到即將脫離毛細(xì)管時(shí),在豎直方向上氣泡所受浮力與氣泡所受拖拽力相等。即

(4)

由式(4)得出氣泡上浮時(shí)對(duì)應(yīng)的臨界直徑為

(5)

式中,R1為振動(dòng)條件下臨界氣泡半徑,m;d1為振動(dòng)條件下氣泡上浮時(shí)的直徑,m。

因?yàn)?<θ<90°,所以振動(dòng)條件下氣泡脫離毛細(xì)管口時(shí)受到的拖拽力低于不加振動(dòng)時(shí)氣泡脫離毛細(xì)管口時(shí)受到的拖拽力,即氣泡上浮時(shí)的臨界直徑滿足d1

在水平方向上氣泡受到一個(gè)水平剪切力為F=F2sinθ,方向與振動(dòng)方向一致,在水平剪切力的作用下通過(guò)提高氣泡在毛細(xì)管口的截?cái)囝l率提高起泡速率。

綜上所述,振動(dòng)條件下一方面通過(guò)降低液膜在毛細(xì)管端口的拖拽力降低氣泡的臨界上浮直徑來(lái)提高起泡速率;另一方面通過(guò)在水平方向上施加一個(gè)水平方向的剪切力,提高氣泡在毛細(xì)管口的截?cái)囝l率來(lái)提高起泡速率。

3.2 低頻波對(duì)氣泡液膜截?cái)嗪涂s頸分離機(jī)制

3.2.1 低頻波對(duì)薄膜截?cái)嗟挠绊?/p>

基于多孔介質(zhì)泡沫生成運(yùn)移流動(dòng)試驗(yàn),分析低頻波對(duì)氣泡液膜截?cái)鄼C(jī)制(圖10)。由圖10可知,氣泡在多孔介質(zhì)內(nèi)運(yùn)移時(shí),遇到巖石基質(zhì)易發(fā)生薄膜分?jǐn)?使大氣泡分裂成為兩個(gè)小氣泡,這是提高泡沫數(shù)量的主要方式[18]。不加振動(dòng)時(shí),泡沫發(fā)生液膜截?cái)嘀饕Q于體系內(nèi)的驅(qū)替壓力,當(dāng)驅(qū)替壓力不足時(shí)氣泡不能發(fā)生液膜截?cái)?無(wú)法分裂成多個(gè)氣泡,只有當(dāng)驅(qū)替壓力增大到足以克服泡沫通過(guò)孔隙喉道所受阻力時(shí)才能發(fā)生薄膜分?jǐn)?。振?dòng)條件下,低頻波通過(guò)波的形式將機(jī)械能傳遞給多孔介質(zhì)內(nèi)的氣泡,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為氣泡的動(dòng)能,降低了氣泡在多孔介質(zhì)內(nèi)發(fā)生液膜截?cái)鄷r(shí)所需的臨界壓力,提高了氣泡在多孔介質(zhì)內(nèi)發(fā)生液膜截?cái)嗟念l率。

圖10 液膜截?cái)鄼C(jī)制示意圖Fig.10 Schematic diagram of liquid film truncation mechanism

3.2.2 低頻波對(duì)縮頸分離的影響

圖11為發(fā)生縮頸分離機(jī)制示意圖,圖12為發(fā)生縮頸分離時(shí)的受力分析。

由Laplace方程可知,不加振動(dòng)時(shí),進(jìn)入孔隙內(nèi)的氣泡所受毛管力pc1[19]為

(6)

式中,p1為氣泡內(nèi)部壓力,Pa;p2為氣泡前端液相壓力,Pa;R2為氣泡前端半徑,m。

圖11 縮頸分離機(jī)制示意圖Fig.11 Schematic diagram of necking separation mechanism

在喉道處,氣泡液膜兩側(cè)的毛管力為pc2,其表達(dá)式為

(7)

式中,p3為喉道處氣泡液膜外側(cè)液相壓力,Pa;R1為基巖半徑,m;R3為喉道半徑,m;滿足R1>R2>R3。

圖12 波動(dòng)條件下氣泡縮頸分離受力Fig.12 Stress diagram of bubble necking separation under wave condition

由式(6)和(7)聯(lián)立可知,氣泡前端液相壓力與喉道處液相壓力之差Δp為

(8)

隨著氣泡的擴(kuò)張,氣泡半徑R2逐漸增大,Δp逐漸降低,當(dāng)氣泡前端半徑增大到Δp<0時(shí),氣泡前端的液相壓力大于喉道處液相的壓力,即在液相中產(chǎn)生壓力差,液相會(huì)沿液膜向喉道處聚集,當(dāng)Δp低于一定值時(shí),液體就會(huì)在孔喉處聚并使氣泡縮頸分離成單個(gè)的氣泡,此時(shí)對(duì)應(yīng)的氣泡前端半徑為氣泡發(fā)生縮頸分離時(shí)的臨界半徑r。

加上振動(dòng)以后,氣泡受到的一列波的波動(dòng)力[16,20]為

pb=p0exp(-αx).

(9)

式中,pb為氣泡受到的波動(dòng)力,Pa;p0為初始?jí)毫?Pa。

加上振動(dòng)以后,進(jìn)入孔隙內(nèi)的氣泡所受毛管力為

(10)

式中,pc3為振動(dòng)條件下孔隙內(nèi)氣泡所受毛管力,Pa。

加上振動(dòng)后,氣泡前端液相壓力與喉道處液相壓力差Δp1為

(11)

在相同條件下,對(duì)比式(11)和式(8)可知Δp1<Δp,即與不加振動(dòng)相比,氣泡發(fā)生縮頸分離時(shí)的臨界半徑r1

4 結(jié) 論

(1)低頻波可縮短起泡時(shí)間、提高泡沫液利用率、氣體的波及系數(shù)和氣泡數(shù)目提高倍數(shù);毛細(xì)管起泡試驗(yàn)在最佳振動(dòng)頻率15 Hz,加速度0.5g下起泡效率可提高42%。玻璃刻蝕模型動(dòng)態(tài)起泡試驗(yàn)表明，在最佳頻率25 Hz和加速度0.3g下泡沫液利用率可提高16.33%,氣泡數(shù)目提高倍數(shù)可達(dá)5.59。

(2)低頻波可通過(guò)降低泡沫液膜垂直方向拖拽力、增加水平方向剪切力以及降低氣泡發(fā)生液膜截?cái)嗪涂s頸分離的臨界壓力,從而提高泡沫液膜在毛細(xì)管口和多孔介質(zhì)喉道處發(fā)生液膜截?cái)嗪涂s頸分離的頻率,進(jìn)而提高了泡沫的起泡速率和效果。