Двухфазная фильтрация жидкостей в пористых гидрофильных средах, модифицированных кремнийорганическими гидрофобизаторами

Двухфазная фильтрация жидкостей в пористых гидрофильных средах, модифицированных кремнийорганическими гидрофобизаторами

Автор: Мазаев, Владимир Владимирович

Шифр специальности: 02.00.04

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2004

Место защиты: Тюмень

Количество страниц: 185 с.

Артикул: 2628667

Автор: Мазаев, Владимир Владимирович

Стоимость: 250 руб.

Двухфазная фильтрация жидкостей в пористых гидрофильных средах, модифицированных кремнийорганическими гидрофобизаторами  Двухфазная фильтрация жидкостей в пористых гидрофильных средах, модифицированных кремнийорганическими гидрофобизаторами 

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Смачиваемость поверхности твердых тел жидкостями.
1.1.1. Краевой угол смачивания
1.1.2. Капиллярное давление.
1.1.3. Гистерезис смачивания
1.1.4. Методы определения краевого угла смачивания
1.2. Влияние капиллярных сил на процессы фильтрации воды и углеводородов в капиллярах и пористых средах
1.2.1. Фильтрация воды и углеводородов в тонких капиллярах
1.2.2. Влияние ПАВ на фильтрацию воды и углеводородов в тонких
капиллярах
1.2.3. Фильтрация воды и углеводородов в пористых средах
1.3. Разработка гидрофильных и гидрофобных коллекторов нефти при заводнении
1.4. Использование гидрофобизирующих веществ для разработки гидрофильных коллекторов нефти
1.4.1. Использование гидрофобизирующих веществ для обработки призабойных зон пласта
1.4.2. Использование гидрофобизирующих веществ для увеличения нефтеотдачи пластов.
1.5. Кремнийорганические гидрофобизаторы природных и синтетических материалов
1.5.1. Основные типы кремнийорганических гидрофобизаторов.
1.5.2. Эффективность кремнийорганических гидрофобных покрытий ф 1.3.3. Устойчивость кремнийорганических гидрофобных покрытий
1.6. Заключение по литературному обзору.
ГЛАВА 2. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Организация проведения экспериментов и объекты исследования
2.2. Реагенты и материалы
2.3. Методика подготовки и модифицирования объектов исследования
2.3.1. Методика подготовки поверхности стеклянных пластин и стеклянных капилляров для проведения экспериментов.
2.3.2. Методика модифицирования поверхности стекла триметилхлорсиланом
2.3.3. Методика модифицирования поверхности стеклянных пластин и стеклянных капилляров полиметилсилоксаном
2.3.4. Методика модифицирования поверхности стекла водными эмульсиями полиметилсилоксанов.
2.3.5. Методика подготовки образцов керна и дезинтегрированного керна .
2.3.6. Методика модифицирования образцов керна триметилхлорсиланом .
2.4. Приборы и методы исследования
2.4.1 Лабораторная установка и метод определения краевого угла
смачивания поверхностей
2.4.2. Определение краевого угла смачивания поверхностей методом капиллярного подъема.
2.4.3. Определение теплоты адсорбции воды и метанола хроматографическим методом.
2.4.4. Построение изотермы адсорбции воды и метанола на основе хроматографических измерений.
2.4.5. Лабораторная установка и метод определения проницаемости образцов керна по газу
2.4.6. Методика определения скорости капиллярной пропитки образцов керна
2.4.7. Лабораторная установка и методы исследования фильтрационных свойств образцов керна и насыпных моделей пласта.
2.4.7.1. Лабораторная установка для исследования проницаемости образцов керна по жидкости
2Л.1.2. Методика определения относительных фазовых проницаемостей
образцов керна по жидкости
2.4.7.З. Методика проведения лабораторных исследований по вытеснению
нефти химреагентами.
2.4 Обработка экспериментальных данных
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АДСОРБЦИИ ПОЛИМЕТИЛСИЛОКСАНОВ И ТРИМЕТИЛХЛОРСИЛАНА НА
ПОВЕРХНОСТИ СТЕКЛА И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА КРАЕВЫЕ УГЛЫ СМАЧИВАНИЯ ВОДОЙ
3.1. Определение краевых углов смачивания поверхности стекла,
модифицированной триметилхлорсиланом
3.2. Определение краевых углов смачивания поверхности стекла,
модифицированной полиметилсилоксаном ПМС0
3.2.1 Особенности применения полиметилсилоксанов для гидрофобизации поверхностей
3.2.2. Определение краевых углов смачивания поверхности стекла, модифицированной полиметилсилоксаном ПМС
3.2.2.1. Влияние температуры обработки модифицированных поверхностей стекла на величину краевого угла смачивания водой.
3.2.2.2. Влияние кратности обработки поверхности стекла раствором гидрофобизатора на величину краевого угла смачивания водой
3.2.2.3. Влияние времени контакта и концентрации раствора гидрофобизатора на величину краевого угла смачивания водой
3.2.2.4. Определение краевых углов смачивания модифицированной поверхности стекла методом капиллярного подъема.
3.2.3. Влияние обработки модифицированной поверхности стекла водой и гексаном на краевые углы смачивания.
3.3. Исследование адсорбции воды и метанола на силохроме, модифицированном полиметилсилоксаном.
3.3.1. Определение теплоты адсорбции воды и метанола.
3.3.2. Построение изотерм адсорбции по данным хроматографических исследований 0
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАЧАЛЬНОЙ СКОРОСТИ КАПИЛЛЯРНОЙ ПРОПИТКИ И ФАЗОВОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ОБРАЗЦОВ ПРИРОДНЫХ ПОРИСТЫХ ПЕСЧАНИКОВ, ОБРАБОТАННЫХ ТРИМЕТИЛХЛОРСИЛАНОМ.
4.1. Обоснование выбора гидрофобизатора для модифицирования поверхности пористых природных песчаниковколлекторов нефти.
4.2. Особенности применения триметилхлорсилана в качестве гидрофобизирующего реагента
4.3. Определение начальной скорости капиллярной пропитки исходных и модифицированных образцов керна водой и керосином.
4.4. Определение фазовых проницаемостей по воде и керосину исходных и модифицированных образцов керна.
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ЗАКАЧКИ ЭМУЛЬСИЙ ПОЛИМЕТИЛСИЛОКСАНОВ НА КОЭФФИЦИЕНТ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ
5.1. Применение кремнийорганических соединений для увеличения нефтеотдачи пластов.
5.2. Исследование влияния реагента Экстракт0 на фильтрацию воды через линейную модель пласта
5.3. Исследование нефтевытесняющих свойств реагента Экстракт0 на неоднородной модели пласта
5.3.1. Влияние реагента Экстракт0 на коэффициент вытеснения нефти из модели пласта.
5.3.2. Влияние текущей нефтенасыщенности модели пласта на процесс вытеснения нефти под действием реагента Экстракт
5.3.3. Исследование нефтевытесняющих свойств композиций на основе реагента Экстракт0 и неионогенного ПАВ.
5.3.4. Исследование свойств нефтесодержащих эмульсий на основе реагента Экстракт0.
5.3.5. Лабораторные исследования реагента Экстракт0 для увеличения нефтеотдачи пластов применительно к условиям месторождений
Нефтеюганского региона
5.4. Анализ результатов лабораторных исследований реагента Экстракт0 и перспективы применения кремнийорганических эмульсионных составов для увеличения нефтеотдачи пластов.1.
ГЛАВА 6. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭМУЛЬСИЙ ПОЛИМЕТИЛСИЛОКСАНОВ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕФТЕОТДАЧИ ПЛАСТОВ.
6.1. Разработка технологии увеличения нефтеотдачи пластов на основе реагента Экстракт
6.2. Промысловые испытания технологии увеличения нефтеотдачи пластов на основе реагента Экстракт
6.2.1. Краткая геологофизическая характеристика и анализ текущего состояния разработки объектов внедрения технологии УНП
6.2.2. Промысловые испытания технологии УНП и анализ эффективности работ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


При исследовании процессов взаимодействия жидкостей с поверхностью твердого тела и характера их совместной фильтрации в пористой среде наиболее важное значение имеют следующие основные параметры краевой угол смачивания, капиллярное давление и гистерезис смачивания. Большой вклад в развитие представлений об этих процессах внесли многие известные ученые, в том числе Сумм Б. Д., Чураев Н. В., Дерягин Б. В, Зимон А. Д., Пентин В. Ю., Соболев В. Д. и др. Краевой угол является одной из важнейших характеристик избирательного смачивания и определяется как угол между твердой поверхностью и касательной в точке соприкосновения фаз 5. Различают равновесный и неравновесный краевые углы. Равновесный краевой угол 0о зависит только от термодинамических свойств системы, а именно, от поверхностных натяжений на границах раздела фаз, участвующих в смачивании. Поэтому для каждой системы при данных внешних условиях равновесный краевой угол имеет одно определенное значение. Краевые углы, которые измерены при отклонении системы от состояния термодинамического равновесия, являются неравновесными. ПАВ, химических реакций и т. Величина равновесного краевого угла определяется соотношением сил
притяжения жидкости к твердому телу и сил взаимного притяжения между частицами молекулами самой жидкости. Связь между молекулярным взаимодействием жидкости и твердого тела и характером смачивания выявляется особенно отчетливо при избирательном смачивании. Абсолютно гидрофобные тела, для которых 0О не только при избирательном смачивании, но и в системе твердое тело жидкость газ воздух. В эту группу входят парафин, тефлон, битумы. Значение равновесного краевого угла 0о определяется соотношением значений поверхностных натяжений на границе раздела фаз, участвующих в
смачивании. Оуж поверхностные натяжения твердого тела на границе с газом и жидкостью, ажг поверхностное натяжение на границе газа и жидкости. При избирательном смачивании, когда с твердым телом граничат две несмешивающиеся жидкости, например вода в и масло м уравнение 1. Оо Ощ омп, 1. УаУкУк 1. Уравнение 1. О ,а 1 2 УК. О 0 Уа 1 2 УК. Полное смачивание. Уа x. На процессы смачивания поверхностей жидкостями могут оказывать влияние различные факторы, такие как изменение структуры и поверхности жидкости вблизи границы раздела фаз 9,, неоднородность поверхности твердого тела И, кинетические особенности растекания жидкостей при избирательном смачивании , . Капиллярное давление В различных процессах, связанных со смачиванием, важную роль играет
капиллярное давление, которое возникает изза искривления поверхности жидкости 5, . Капиллярное давление рк определяется уравнением Лапласа. Рк ожг 1К, 1К2, 1. Яг главные радиусы кривизны поверхности жидкости. Благодаря смачиванию поверхность жидкости в капилляре после соприкосновения с его поверхностью искривляется образуется вогнутый мениск. Поэтому жидкость поднимается вверх. Подъем прекратится, когда гидростатическое давление столба жидкости уравновесит капиллярное давление. При этом в процессе подъема краевой угол смачивания может изменяться . Ъ0 2 сгяг соб 0ор рг г, 1. Ь0 высота подъема жидкости рж и рг плотности жидкости и газа ускорение свободного падения, г радиус капилляра. Это наблюдается для реальных жидкостей. Если бы жидкости были идеальными, высота их подъема в капилляре единовременно могла превышать равновесную вследствие инерционных эффектов . Если жидкость плохо смачивает стенки капилляра 6о, то поверхность жидкости будет выпуклой. Соответственно, капиллярное давление будет положительным, и мениск опустится ниже уровня исследуемой жидкости. Капиллярное давление зависит не только от смачивания поверхности, но и от сечения капилляра 1, . Если периметр сечения капилляра представляет ломаную линию с острыми углами, то смачивающая жидкость при определенных условиях может задерживаться в этих углах, что приводит к образованию жидких усов и увеличению капиллярного давления. В пористых материалах этот эффект приводит к более интенсивному впитыванию жидкости. Другим фактором, влияющим на капиллярное давление, является форма капилляра , . При движении жидкости в сужающемся капилляре капиллярное давление будет возрастать, т.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.462, запросов: 121