Свойство - связанная вода
Cтраница 2
 |
Кривые обезвоживания моноионных форм бентонитов при нагревании. [16] |
С другой стороны, энергетическая неоднородность поверхности, присутствие обменных катионов приводят к различию в свойствах связанной воды. Свойства молекул воды, связанных обменными ионами поверхности твердой частицы, отличаются от свойств воды в объеме тем больше, чем выше плотность заряда иона. В глинистых минералах количество воды, связанной наиболее прочно, больше при наличии поливалентных катионов в обменном комплексе. [17]
Коэффициент полноты извлечения может зависеть от целого ряда характеристик: скорости вытеснения, поверхностного натяжения на границах фаз, разности их плотностей, структуры порового пространства, угла смачивания твердой фазы, содержания и свойств связанной воды, а также химического состава нефти и вытесняющих ее жидкостей или газа. Исследованиями последних лет установлено, что на полноту извлечения запасов нефти оказывают существенное влияние структурно-механические свойства аномальных неф-тей [ 25, 27 и др. ], проявляющиеся при малых градиентах пластового давления. [18]
Полнота извлечения нефти зависит от целого ряда характеристик: скорости вытеснения, поверхностного натяжения на границах фаз, разности их плотностей, структуры порового пространства, значение краевого угла смачивания твердой фазы, содержания и свойств связанной воды, а также химического состава нефти и вытесняющих ее жидкостей или газа. Исследованиями последних лет установлено, что на полноту извлечения запасов нефти оказывают существенное влияние структурно-механические свойства нефтей, проявляющиеся при малых градиентах пластового давления. [19]
Коэффициент вытеснения нефти водой зависит от целого ряда характеристик: от скорости вытеснения, поверхностного натяжения на границе двух фаз, разности их плотностей, структуры перового пространства, утла смачивания твердой фазы, содержания и свойств связанной воды, а также от химического состава нефти и вытесняющей ее жидкости или газа. [20]
Извлечение из породы и последующее изучение связанной воды сопряжено с большими трудностями, поэтому о ее свойствах судят, как правило, по свойствам пластовых вод, приуроченных к нефтегазоносным горизонтам. Однако свойства связанной воды и пластовых вод, имеющих различные условия образования, могут различаться. Тем не менее использование некоторых свойств пластовых вод для характеристики связанной воды в практических расчетах считается вполне допустимым ввиду близости термобарических условий, в которых они находятся в пласте. [21]
Вязкость воды в этом слое выше вязкости свободной воды. По мере удаления от поверхности минеральной частицы свойства связанной воды, постепенно изменяясь, приближаются к свойствам свободной воды. Внешняя граница диффузионного слоя расплывчата. Характерной особенностью рыхлосвязанной ( пленочной) воды является ее способность передвигаться от мест большей толщины пленки к местам, где пленка тоньше. [22]
Заметим, что не имеется четкой формулировки физического смысла терминов прочносвязанная, рыхлосвязанная и связанная вода. По-видимому, по аналогии с диффузным ионным слоем полагают, что свойства связанной воды постепенно меняются от стенки к объему. Однако прямые исследования [78] показали, что граничные фазы, обладающие особыми свойствами по сравнению с объемной жидкостью, имеют с ней ( или с переходным слоем) более или менее резкую границу. [23]
Экранирующая роль связанной воды при сохранности УВ в НОВ проявляется с разных сторон. Берета [ Burst, , 1969 г. ], максимальное влияние оказывает вода, сорбционно связанная с поверхностью органических и минеральных частиц, образующая сверхпрочную пленку. Эти свойства связанной воды и небольшие размеры ее молекул ( 0 29 нм) препятствуют проникновению в поры ОВ органических растворителей при экстракции пород и способствуют удержанию в НОВ нефтегазовых УВ до определенных глубин погружения вмещающих пород. [24]
Анализ протекающих процессов затруднен, однако, тем, что свойства воды в дисперсных системах в результате ее взаимодействия с поверхностью частиц или со стенками пор отличаются от свойств объемной воды. Изучение свойств воды в дисперсных системах ведется уже давно, но лишь в последнее время благодаря развитию физико-химических методов, удалось получить существенно новые и более полные результаты. Уточнены ранее сложившиеся представления о свойствах связанной воды. Это относится прежде всего к данным об ее плотности, которые чаще всего оказывались сильно завышенными. Как сейчас становится ясным, изменения плотности не превышают нескольких процентов от плотности объемной воды. Значительно меньшими оказались и изменения вязкости, сложились иные представления о неподвижности граничных слоев воды. [25]
Анализ протекающих процессов затруднен, однако, тем, что свойства воды в дисперсных системах в результате ее взаимодействия с поверхностью частиц или со стенками пор отличаются от свойств объемной воды. Изучение свойств воды в дисперсных системах ведется уже давно, но лишь в последнее время благодаря развитию физико-химических методов удалось получить существенно новые и более полные результаты. Уточнены ранее сложившиеся представления о свойствах связанной воды. Это относится прежде всего к данным об ее плотности, которые чаще всего оказывались сильно завышенными. Как сейчас становится ясным, изменения плотности не превышают нескольких процентов от плотности объемной воды. Значительно меньшими оказались и изменения вязкости, сложились иные представления о неподвижности граничных слоев воды. [26]
Свойства рассмотренных форм воды обусловлены энергией их связи с поверхностью и механизмом ее образования. Так, гравитационная вода обладает свойствами обычной жидкой воды; она может содержать растворенные соли, газ и другие вещества. Поле поверхностных сил значительно влияет на изменение свойств жидкого компонента пород вблизи поверхности, на расстоянии вплоть до 0 01 мкм, т.е. особенно сказывается на свойствах связанной воды и частично - воды переходного состояния. [27]
Количество связанной воды необходимо знать для оценки запасов нефти и газа в залежи. При большом содержании связанной воды в пласте снижается фазовая проницаемость продуктивного пласта для углеводородов и скважины работают с пониженными дебитами. Если неправильно подобраны источники водоснабжения, то при заводнении пластов в результате взаимодействия закачиваемой воды со связанной могут образоваться осадки минеральных солей, которые полностью или частично закупорят поровое пространство пласта. С учетом свойств связанной воды также выбирается качество глинистого раствора для вскрытия продуктивного пласта бурением. Знание свойств связанной воды может помочь решению вопросов генезиса нефтяных и газовых месторождений. [28]
Особенно прочно связан тончайший мономолекулярный слой воды, прилегающий к поверхности. Он находится под большим давлением, возникающим благодаря молекулярному силовому полю, что значительно изменяет свойства воды. По мере увеличения расстояния от поверхности связь с ней молекул воды ослабевает, и свойства связанной воды приближаются к свойствам свободной воды. Количество адсорбированной влаги не зависит от стехиометрических соотношений и может быть различным. [29]
Как известно, широкое применение для исследования свойств воды находит метод ядерного магнитного резонанса ( ЯМР) на ядрах атомов водорода и кислорода ( 17О), имеющих ненулевой спин. Этот метод часто применяют для изучения состояния и свойств воды в пористых телах. Однако при этом возникают трудности интерпретации получаемых данных, что связано с существенным влиянием процессов, обусловленных гетерогенностью системы, наличием тонкодисперсной твердой фазы. Только правильный учет всех обсуждаемых в первом разделе многочисленных мешающих факторов позволяет получать надежную информацию о свойствах связанной воды: толщине граничных слоев, параметрах ориентационного порядка и подвижности молекул. Обсуждается также и ряд еще нерешенных задач спектроскопии ЯМР. [30]
Страницы: 1 2 3