Методы определения коэффициента поверхностного натяжения

Зависимость s от состава нефтей

Макасин занимался этими вопросами. Их вывод:s не зависит от количества содержания в нефти асфальтенов. Но когда изучили состав асфальтенов, то выявили эту зависимость (металлпорфириновые комплексы).

Изучение влияния состава нефти, в частности влияние асфальтенов на s позволило получить следующие выводы.

1. большой и четко выраженной зависимости s на границе нефть-вода не наблюдается (от содержания асфальтенов)

2. s зависит от определенной группы соединений, входящей в состав асфальтенов, а именно от количества металлпорфириновых комплексов.

Приведем изотермы s на границе нефти в растворе реагентов наиболее часто используемых в промыслах.

Изменение s на границе нефти – раств-ор. щелочи от концентрации щелочи в водном растворе.

а) s уменьшается с ростом концентрации щелочи.

б) s на границе нефть - активные и нейтрализованные растворы кислот

(НСL,H₂SO_4,HF)

в) s на границе с растворами ПАВ

1. Метод отрыва кольца или пластинки из жидкости.

При этом сила, необходимая для отрыва кольца или пластинки пропорциональна межфазному натяжению на границе жидкость-газ.

F = k*s

F-сила, [H] s-н/м

к - постоянная прибора

2. Метод измерения высоты подъема жидкости в капилляре (за счет капиллярного давления).

Р_кап = rgh

P_кап = 2scosq / r (по ф-ле Лапласа)

q-угол смачивания; r-радиус капилляра.

s = hrgr / 2cosq

3. Метод счета капель

Отрыв капли произойдет когда вес капли станет равным силе поверхностного натяжения, удерживающей её. Перед отрывом капли образуется шейка, радиус kf несколько меньше радиуса капиляра.

Вдоль окружности этой шейки и действующая сила поверхностного натяжения.

P = 2prs

Р- вес капли, [Н]; s-[H/м]; r-радиус шейки[м]

4. Определение с помощью сталогмометра. УФНИИ

s=V(r_b-r_H)*k

к- постоянная прибора

s- коэф. поверхн. натяжения

V-объем, вышедший из кап-ра капли

r_b, r_H- плотности воды и нефти соотв-но

Смачиваемость твердой поверхности и методы её определения

При разработке нефтяных месторождений наблюдаются случаи значительного проявления капиллярных сил. Например, случай самопроизвольного впитывания в пластовые воды, либо вытеснение из пласта нефти.

Действие капиллярных сил обусловлены в частности, поверхностным натяжением и наличием угла смачиваемости.

Р_кап = 2scosq / r (1)

Как видно из формулы (1) величина Р_кап зависит от s, q, r.

Смачивание - это поверхностное явление, заключающееся во взаимодействии жидкости с твердым или др.жидким телом при наличии одновременного контакта 3-х несмешивающихся фаз.(п-да-нефть-вода; п-да-нефть-газ; п-да-вода-газ).

Дата добавления: 2013-12-12