25. Поверхностное (межфазное) натяжение.

Поверхностное натяжение возникает на границе раздела фаз потому, что молекулы вещ-ва, находящегося вблизи поверхности раздела взаимодействуют не только с собой, но и с молекулами вещества соседней фазы. Молекула вещества расположенная внутри жидкости испытывает равномерное воздействие со стороны окружающих её молекул. Поэтому равнодействующая всех сил равна 0 и она может свободно перемещается в объёме в любом направлении . По другому обстоит дело с молекулами находящимися в поверхностном слое: Здесь равнодействующая не равна 0 а силы действующие на молекулы направлены внутрь жидкости и вдоль поверхности раздела. Поэтому для образования новой поверхности, связанной с перемещением молекул из объёма в поверхностный слой требуется совершение определенной работы. Поверхностное натяжение - это работа образования новой поверхности раздела фаз при постоянстве давления, Дж/м^2,Н/м, /n, где -постоянная прибора, , - разность плотностей, , - разность объёмов, n- количество капель. На поверх. натяжение нефти влияют следующие факторы: 1. Количество поверхностно – активных веществ(смол, нафтеновых кислот) имеющихся в нефти, чем меньше в нефти этих веществ, тем больше в ней величина поверхностного натяжения на границе с водой. И наоборот. 2. Характер жидкости, с которой соприкасается нефть. Чем выше плотность нефти, тем больше её поверхностное натяжение на границе с воздухом и тем меньше на границе с водой. 3. Давление и температура. При повышении давления поверх натяжение нефти увеличивается, а при повышении температуры резко уменьшается.

26. Капиллярное давление.

Капиллярное давление – это поверхностное явление в пористых средах, возникающее из-за наличия преимущественной смачиваемости поровых каналов, оно выражает разность давления в смачиваемой и несмачиваемой фазах. Из-за характера смачиваемости капиллярное давление может вытеснить нефть из породы или мешать вытеснению. В породе смачивающая фаза занимает мелкие поры, несмач.- крупные. В гидрофобной породе капилляр. давление направлено в сторону воды и препятствует проникновению воды в мелкие поры, занятые нефтью. В гидрофильной породе вода под действием капилл. давления вытесняет нефть из сужений в крупные поры. В них нефть после вытеснения остается в виде отдельных капель, окруженных водной фазой. Общее количество остаточной нефти в гидрофильных колл-ах значительно меньше чем в гидрофобных. Величина капиллярного давления определяется Рк=2cos*r, где -поверхностное натяжение, угол смачивания, r-радиус капилляра.

При 90⁰ Рк0, при 0⁰ Ркбесконечности, при 180⁰ Ркбесконечности. Pк; rPк, θ>180˚, то Р_к – направлено по движению жидкости, т.е. капиллярные силы помогают процессу вытеснения; θ<180˚, то препятствуют вытеснению жидкости.

Г идрофильный капилляр θ<180˚

Гидрофобный капилляр θ>180˚. Газ выделяется из нефти в виде пузырьков. При прохождении пузырьков газа через суженные участки капилляров пузырьки деформируются, т.е. возникают дополнительные сопротивления. Вследствие неравенства радиусов кривизны менисков пузырек должен преодолеть △Р_к=Р₁-Р₂ (эффект Жамена).