Файл: Бабалян, Г. А. Физико-химические процессы в добыче нефти.pdf

для любой формы частиц, если только степень гидратации не изменяется с температурой. На рис. 30 представлена зависимость коэффициента диффузии 2%-ного раствора ОП-10 в воде от темпе­ ратуры. Вначале с повышением температуры коэффициент диф­ фузии возрастает согласно зависимости (31). Однако при темпе-

D, с н г/г.ут

77,смг/сут

снижается. Поскольку при температуре 83°С для раствора ОП-Ю наступает точка помутнения, по-видимому, уменьшение коэффици­ ента диффузии связано с дегидратацией и резким снижением рас­ творимости.

Для 2%-ного раствора в воде ОП-20 этого не наблюдается. Кривая зависимости D = cp(T) (рис. 31) хорошо согласуется с за­ висимостью (31). По-видимому, с увеличением числа оксиэтиленовых групп интервал аномалии диффузии смещается в сторону более высоких температур.

Для дисолвана (4411) интервал аномалии диффузии находится около 55—60° С.

6. ДИФФУЗИЯ в ТОНКОЙ ВОДНОЙ ПРОСЛОЙКЕ

Исследования проводились на установке, основной частью которой является капилляр 1 радиусом 690 мк (рис. 32) с двумя краниками 2 и 3. Измерительная линейка 4, жестко скрепленная с капилляром, может устанавливаться строго горизонтально или вертикально.

Через краник 3 в капилляр, заполненный 10%-ным раствором NaCl в дистиллированной воде, вводили каплю углеводородной жидкости и фиксировали в определенном положении при помощи краников 2 и 3. Между введенной каплей жидкости и стенкой

S0

капилляра образуется прослойка электролита, которая утончается со временем и, достигнув определенной толщины, стабилизируется, т. е. приобретает равновесное значение. После этого краник 2 открывают и раствор ПАВ соприкасается с электролитом. Моле­ кулы ПАВ диффундируют в электролит и по истечении некоторого времени доходят до тонкой прослойки под каплей. При проникно­ вении молекул ПАВ в прослойку толщина ее начинает меняться.

равновесной толщине прослойки электролита до начала ввода ПАВ в капилляр, точка А' — началу ввода ПАВ в капилляр, участок А'В —■прохождению молекулами ПАВ расстояния до капли угле­ водородной жидкости. Малая величина этого участка указывает на то, что в горизонтально расположенном капилляре «происходит конвективная диффузия, хотя плотность раствора ПАВ больше плотности электролита.

Было установлено, что при вертикальном положении капил­ ляра, исключающем конвективную диффузию, равновесная тол­ щина прослойки устанавливается за такое же время, как и при

горизонтальном положении, т. е. конвективная диффузия суще­ ственной роли в проникновении ПАВ в прослойку не играет. Толщина прослойки в начале диффузии в нее ПАВ уменьшается, доходит до минимума, затем увеличивается и приобретает равно­ весное значение. Причем, чем выше концентрация раствора ПАВ, тем больше величина спада и подъема кривой h=f(i) и меньше время, за которое устанавливается равновесная толщина прослой-

иА,см/сут

Од от концентрации ПАВ в растворе будет иметь вид, представ­ ленный на рис. 34, из которого видно, что значение од с повыше­ нием температуры увеличивается.

На рис. 35 показано изменение равновесной толщины про­ слойки электролита в зависимости от концентрации ПАВ ОП-Ю в растворе. Аналогичные исследования с нефтями показали, что величина h зависит и от состава углеводородной жидкости.

Кинетику изменения толщины водной прослойки в процессе диффузного проникновения в нее молекул ПАВ можно объяснить следующим образом. Если капля непосредственно прилипает к стенкам капилляра (рис. 36), то равновесное состояние ее возмож­ но при равенстве действующих на периметр смачивания сил по­ верхностного натяжения со стороны раствора и воды.

Со стороны раствора действуют силы:

82