空气泡沫驱伴生气燃爆特性及临界氧体积分数变化规律研究

为了探究高初始压力条件下空气泡沫驱井筒伴生气的燃爆特性,设计并搭建了高温高压可燃气体燃爆特性测试系统,对井筒伴生气的爆炸上限、下限以及临界氧体积分数等燃爆特性进行了测试。测量结果表明,随着初始温度和压力的升高,爆炸下限和临界氧体积分数降低,爆炸上限增加,伴生气的危险性增加。在0.5 MPa和10℃条件下伴生气的爆炸极限为2.01%～19.97%,而在15 MPa和80℃时爆炸极限迅速扩大至1.14%～56.67%。临界氧体积分数的测试结果从11.85%(0.5 MPa, 10℃)下降到8.91%(15 MPa, 80℃),最大差值为2.94%。根据试验结果拟合了临界氧体积分数的经验式,可快速评定不同初始条件下伴生气的安全氧含量。