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

Т а б л и ц а 38

новки в отдельных точках капли прилипают к стенке капилляра, что объясняется гидрофобизацией этих стенок компонентами нефти, растворяющимися в воде.

Интересно отметить, что при встрече капли с гидрофобизированным ранее участком стенки капилляра происходит дисперги­ рование этой капли. В опытах капля останавливалась и в после­ дующем до разрыва прослойки электролита приводилась в движе­ ние в разных направлениях. Как только она подходила к первона­ чальному участку, движение ее тормозилось. Иногда она дисперги­ ровалась. Для сдвига капли после ее остановки нужен был тем больший перепад давления, чем тоньше была прослойка к моменту сдвига.

С целью изучения характера движения капель при больших скоростях {ѵк=2 мм/с и более) капли были сфотографированы с некоторым увеличением. Однако определить разницу в значениях краевых углов отступления и наступления в процессе движения не удавалось. Видимо, эта разница незначительна, в то время как в момент сдвига капли она большая. С возрастанием скорости дви­ жения капель краевые углы отступления и наступления уменьша­ ются, толщина прослойки возрастает.

На рис. 84 показана зависимость толщины прослойки электро­ лита под каплей керосина от скорости движения ее при различном содержании в нем нафтеновых кислот. При всех концентрациях с увеличением скорости движения капли толщина водной прослойки возрастает, а затем при некоторой скорости оет стабилизируется. Толщину прослойки электролита, соответствующую п Ст , обозна­ чим /гст.

На рис. 85 приведена зависимость поверхностного натяжения и величины стабильной толщины водной прослойки Лст от концен­ трации нафтеновых кислот в керосине. После концентрации 1% значение /гст существенно не возрастает. Эта зависимость противо­ положна зависимости равновесной толщины водной прослойки hp

158

под неподвижной каплей от концентрации в керосине нафтеновых кислот. Значение /гст во много раз больше hp. В случае чистого ке­ росина отношение Лст к /гр достигает 87. Увеличение Лст с повыше­

ем концентрации.

Аналогичные результаты получены и при добавке нефти к изо­

159

!п:мк

40 г -

кости, %.

4. ВЛИЯНИЕ ПАРАФИНА

На толщину водной прослойки при движении в пористой среде влияет и содержание парафина в нефти.

На рис. 88 показана зависимость толщины водной прослойки ■от скорости движения капли для 5%-ного раствора парафина в ке­ росине при различном содержании в нем смол (сплошные линии при 20°С и пунктирные при 50° С).

И в этом случае при всех концентрациях как при 20, так и при 50° С с увеличением скорости движения капли ѵк толщина прослой­ ки электролита h вначале линейно возрастает, затем, начиная с некоторой скорости о0т, становится неизменной (/гст). С увеличе­ нием концентрации смол величина пСт убывает, /гст возрастает, что объясняется, как указывалось выше, уменьшением поверхностного натяжения на границе с электролитом. С повышением темпера­ туры наблюдается увеличение пСт и уменьшение /гст, что также связано с увеличением поверхностного натяжения и в соответствии с этим капиллярного давления.

Аналогичен характер изменения толщины водной прослойки

взависимости от скорости движения при указанных температурах

идля капли 5%-ного раствора парафина в орто-ксилоле при раз­ личном содержании в ней асфальтенов (рис. 89, сплошные линии при 20°С, пунктирные — при 50°С). Было установлено, что при одних и тех же концентрациях асфальтенов в ксилоле и смол в керосине значения пСт больше, а Ііст меньше для ксилола.

160

На рис. 90 показано изменение Ігст при движении капель 5%-ного раствора парафина в керосине и ксилоле в зависимости от концентрации в первом смол, во втором асфальтенов (температу­ ры, при которых проводились опыты, помечены па кривых). Кри­ вая для чистого керосина (точки на рисунке обозначены звездоч­ ками) располагается ниже, чем для керосинового раствора пара­

пет, ™УС

фина. При 50° С кривые зависимости Лот от концентрации отличны от аналогичных кривых при 20° С. Можно предположить, что в рас­ сматриваемом интервале концентраций они представляют началь­ ный участок кривых при 20° С до изгиба в сторону резкого увели­ чения /гст. Кривые зависимости /гст от концентрации для ксилольного раствора парафина при 20 и 50° С почти совпадают.

Величина ѵст с повышением концентрации смол в 5%-ном ке­ росиновом растворе парафина (рис. 91) вначале (при малых кон­ центрациях) возрастает и доходит до некоторого максимума (мак­ симум, возможно, соответствует несколько большим концентра­ циям, так как отсутствуют опытные определения вблизи отмеченного максимума), затем уменьшается, в то время как при добавке смол в керосин, не содержащий парафина, снижается с

162