Физика нефтяного пласта
 Скачать 0.65 Mb.
|
Физическая сущность явления смачиваемости нефтегазовых пластов; виды смачиваемости; параметры, характеризующие смачиваемость пласта.Параметр смачивания и краевой угол смачивания.  Из-за равенства векторов, т.к. капля неподвижна, получаются следующие соотношения: 2,3=1,3+1,2соs соs=(2,3 - 1,3)/1,2 Такие соотношения называются законом (правилом) Юнга. Величины 1,3 и 2,3 практически неизвестны, поэтому об их соотношениях судят косвенно по углу . не зависит от размеров капли до определённых её размеров и определяется методом «висячей капли». Этот угол зависит также от природы контактирующих областей и полярности веществ. Работа адгезии. Wа=2,3+1,2 - 1,3 или, записанная через угол : Wа=1,2(1+соs) Это соотношение называется соотношением Дюпре-Юнга. 2,3 - 1,3=1,2соs, где 1,2соs называется натяжением смачиваемости, или смачиваемостью. Теплота смачиваемости. То количество тепла, которое выделятся при нанесении нами капли на поверхность. 6.3-24 кДж/кг – средняя теплота смачиваемости для месторождения Сибири.   З П З П Все внутрипоровые поверхности (каверн, трещин и т.п.) обладают важным свойством – микрошероховатостью. Для оценки смачиваемости используют классический подход, связанный с нахождением угла , но он довольно условен. Характеристика имеет классификационный характер, и выглядит классификация следующим образом: =0 - поверхность полностью гидрофильна; =180 - поверхность полностью гидрофобна. Наша поверхность в основном относится к смешанному (неравномерно смачиваемому) типу, т.к. нефть состоит из смоло-асфальтеновых компонентов, которые, адсорбируясь гидрофильными (по большей части своей) минералами, гидрофобизуют пласт, а плёнка адсорбированных тяжёлых углеводородов располагается неравномерно. В газовых месторождениях присутствует до 28-30% адсорбированных углеводородов. Поверхность, покрытая битуминозной массой, гидрофобная. Поэтому наряду с гидрофильной поверхностью у нас присутствуют отдельные участки гидрофобности, что даёт сложную мозаичную смачиваемость пласта. Поэтому такие мозаичные поверхности делятся в зависимости от угла на следующие типы: если 090 - преимущественно гидрофильная поверхность; если 90180 - преимущественно гидрофобная поверхность. Академиком Ребиндером был введён новый способ оценки смачиваемости: образец, предварительно насыщенный пластовой нефтью, изучают на какое-то физическое свойство, затем этот образец экстрагируют (удаляют все органические компоненты, в том числе смоло-асфальтеновый состав), снова проверяют на то же свойство и по разнице оценивают, какая часть была занята смоло-асфальтенами. Он предложил следующий параметр: =Qсм.в/Qсм.н - коэффициент Ребиндера, где Qсм.в – теплота смачивания в водоносной среде; Qсм.н – теплота смачивания в нефтеносной среде. Ребиндер обнаружил, что если на горизонтальную поверхность воздействовать ПАВ, то деформационные свойства изменятся (поверхность станет мягче, так что её легче будет бурить). По коэффициенту Ребиндера определяют характер смачивания: если >1, то пласт гидрофильный; если 1, то пласт гидрофобный. Рассмотрим проблемы оценки угла смачивания . Реальная среда шероховата, стенки пор обладают микрошероховатостью, Из чего можно заключить, что угол смачивания различен в разных точках породы, значит, эта характеристика неопределённая, и угол отражает лишь характеристики отполированных поверхностей. Существуют и иные методы, например, метод капиллярной пропитки. Этот способ связан с явлением самопроизвольного впитывания смачиваемой фазы, причём содержащийся в образце воздух выходит в окружающую среду. П   ропитка может быть:Прямоточная (керн открыт со всех сторон, и воздух выходит а атмосферу) Противоточная (керн изолированный, воздух уходит в пропитывающую жидкость) По скорости пропитки мы можем оценить характер смачивания. |