37.Влияние структуры и глинистости на экранирующие св-ва флюидоупоров.
Глинистые газонефтеупоры, способные играть роль экранов, называются покрышками газовых и нефтяных залежей. Экранирующая способность глин зависит от следующих факторов:
состава;
мощности;
сплошности;
отсутствия литологических окон;
проницаемости.
Состав глины определяет её адсорбционные свойства, а, следовательно, количество связанной воды, которая затрудняет фильтрацию жидкостей по поровым каналам.
Давление прорыва – это вектор давлений, состоящий из суммы капиллярного давления и давления сдвига, позволяющий прорваться газу или нефти через водонасыщенный образец породы.
Глины по мере увеличения глубины их погружения претерпевают структурные изменения, сказывающиеся в отдаче части свободной воды (дегидратация), увеличении плотности и уменьшении пористости. Даже в случае однотипности глин по составу и при одних и тех же глубинах их залегания, но различии в возрасте изменение плотностей характеристики глин не будет одинаковым, причём время уплотнения в случае постоянства состава и глубины залегания имеет огромное значение.
Каолинитовые и гидрослюдистые глины уплотняются более интенсивно, чем глины со смешанно-слойными минералами, в особенности глины с монтмориллонитом; наличие карбонатных солей в глинах на глубинах до 3000 метров также интенсифицирует процесс уплотнения.
38.Вытеснение нефти горячей водой и паром
Вытеснение нефти горячей водой. Одним из наиболее эффективных способов разработки залежей нефтей повышенной вязкости является вытеснение их из пластов нагретой («горячей») водой, а также паром. Вытеснение нефти из пластов горячей водой отличается от вытеснения нефти холодной водой в первую очередь тем, что при закачке в пласт горячей воды или пара в нагретой области пласта уменьшается отношение вязкости нефти к вязкости воды, что способствует улучшению условий извлечения нефти из пласта. С ростом температуры уменьшается вязкость не только нефти, но и воды, однако вязкость нефти уменьшается больше, чем вязкость воды. Кроме понижения отношения вязкости нефти к вязкости воды, при закачке в пласт горячей воды или пара расплавляются смолы и асфальтены, частично покрывающие поверхность пород-коллекторов, и, следовательно, происходит гидрофилизация пласта, приводящая к повышению активности капиллярных сил, увеличению скорости капиллярной пропитки и более полному извлечению нефти из линз и блоков пород. При соответствующих свойствах нефти, пластовом давлении, температуре закачиваемых в пласт горячей воды или пара происходит дистилляция нефти, т. е. выделение из нее более легких фракций и перенос этих фракций в газообразном состоянии в направлении вытеснения. Выделяющиеся из нефти при дистилляции легкие фракции конденсируются перед нагретой зоной, смешиваются с пластовой нефтью, разжижая ее. 39.Двойной электрический слой.
В дисперсных системах на поверхности частиц (на границе раздела частица-дисперсионная среда) возникает двойной электрический слой (ДЭС). Двойной электрический слой представляет собой слой ионов, образующийся на поверхности частицы в результате адсорбции ионов из раствора или диссоциации поверхностных соединений. Поверхность частицы приобретает слой ионов определенного знака, равномерно распределенный по поверхности и создающий на ней поверхностный заряд. Эти ионы называют потенциалопределяющими (ПОИ). К поверхности частицы из жидкой среды притягиваются ионы противоположного знака, их называют противоионами (ПИ).
Таким образом, двойной электрический слой состоит из потенциалопределяющих ионов и слоя противоионов, расположенных в дисперсионной среде. Слой противоионов состоит из двух слоев:
Адсорбционный слой (плотный слой), примыкающий непосредственно к межфазной поверхности. Данный слой формируется в результате электростатического взаимодействия с потенциалопределяющими ионами и специфической адсорбции.
Диффузный слой, в котором находятся противоионы. Эти противоионы притягиваются к частице за счет электростатических сил. Толщина диффузного слоя зависит от свойств системы и может достигать больших значений.
При движении частицы двойной электрический слой разрывается. Место разрыва при перемещении твердой и жидкой фаз друг относительно друга называется плоскостью скольжения. Плоскость скольжения лежит на границе между диффузными и адсорбционными слоями, либо в диффузном слое вблизи этой границы. Потенциал на плоскости скольжения называют электрокинетическим или дзета-потенциалом (ζ-потенциал).
Другими словами, дзета-потенциал - это разность потенциалов дисперсионной среды и неподвижного слоя жидкости, окружающего частицу.
Теории двойного электрического слоя широко используются для интерпретации поверхностных явлений. Однако не существует прямых методов измерения потенциалов на границе адсорбционного слоя. Для количественного определения величины электрического заряда в двойном электрическом слое широко используется дзета-потенциал. Дзета-потенциал не равен адсорбционному потенциалу или поверхностному потенциалу в двойном электрическом слое. Тем не менее, дзета-потенциал часто является единственным доступным способом для оценки свойств двойного электрического слоя. Знание дзета-потенциала важно во многих областях производственной и исследовательской деятельности.
Строение двойного электрического слоя
Образование двойного электрического слоя приводит к появлению электрического потенциала, который убывает с расстоянием, и его значение в разных точках соответствует:
Поверхностному потенциалу φ
Потенциалу адсорбционного слоя φδ
Дзета-потенциалу ζ