提高原油采收率原理(EOR)第二章

1、第二章第二章 油層中的界面現(xiàn)象油層中的界面現(xiàn)象Interfacial Phenomena in Formation預(yù)備知識預(yù)備知識1、界面、界面l曲界面兩側(cè)壓力差曲界面兩側(cè)壓力差(Pressure difference between two sides of curved interface)l毛細(xì)管現(xiàn)象毛細(xì)管現(xiàn)象(Capillary phenomena)l潤濕現(xiàn)象潤濕現(xiàn)象(Wetting phenomena)l吸附現(xiàn)象吸附現(xiàn)象(Adsorption phenomena)l巖石表面的帶電現(xiàn)象巖石表面的帶電現(xiàn)象(Electrification phenomena on rock surface

2、)l水驅(qū)油時(shí)的分散現(xiàn)象水驅(qū)油時(shí)的分散現(xiàn)象(Dispersion phenomena of oil)2、 界面現(xiàn)象界面現(xiàn)象(Interfacial Phenomena) 3、表面張力、表面張力(Surface Tension)表面能自動趨于減少的規(guī)律表面能自動趨于減少的規(guī)律第一節(jié)第一節(jié) 曲界面兩側(cè)的壓力差曲界面兩側(cè)的壓力差 1、球形曲界面壓差的實(shí)驗(yàn)證明、球形曲界面壓差的實(shí)驗(yàn)證明p1p2p1p2一、球形曲界面壓力差一、球形曲界面壓力差2、球形曲界面兩側(cè)壓差產(chǎn)生原因、球形曲界面兩側(cè)壓差產(chǎn)生原因 表面能趨于減少，氣泡表面傾向于收縮，必表面能趨于減少，氣泡表面傾向于收縮，必然會產(chǎn)生一種作用，去阻礙氣泡表

3、面增大，然會產(chǎn)生一種作用，去阻礙氣泡表面增大，即表面能趨于減少的傾向會對鼓泡的方向施即表面能趨于減少的傾向會對鼓泡的方向施加壓力，阻礙表面增大，稱為加壓力，阻礙表面增大，稱為表面收縮壓表面收縮壓。 表面收縮壓與鼓泡的壓力平衡表面收縮壓與鼓泡的壓力平衡 p = p1 p2 對于液體下的一個(gè)氣泡，半徑為對于液體下的一個(gè)氣泡，半徑為r，在，在 p作用下作用下試試圖增加其體積，圖增加其體積，半徑增加半徑增加dr，體積增加，體積增加dV=4 r2dr，表面積增加，表面積增加dA= 8 rdr按照按照熱力學(xué)熱力學(xué)，此過程作功，此過程作功W= pdV= p 4 r2dr3、球形曲界面兩側(cè)壓差公式推導(dǎo)、球形曲

4、界面兩側(cè)壓差公式推導(dǎo)按照按照表面能表面能的概念，表面能增加的概念，表面能增加 dA= 8 rdr容積功容積功=表面能增加表面能增加 p 4 r2dr= 8 rdrrp2說明：說明： 球形曲界面，內(nèi)部的壓球形曲界面，內(nèi)部的壓力總是大于外部的壓力；力總是大于外部的壓力； r為曲率半徑為曲率半徑； p 1/r； 只適用于球形界面只適用于球形界面；二、任意曲界面壓力差二、任意曲界面壓力差式中，式中，R1、R2是任意曲面的兩個(gè)主曲率半徑是任意曲面的兩個(gè)主曲率半徑AOB與與A，O，B 1222RydzdyRxdzdxRxdzRdxx)R1R1(p)RxydzRxydz()ydxxdy(xydzp2121L

5、aplace公式公式1 1、球面、球面2 2、柱面、柱面L L3 3、馬鞍形面、馬鞍形面L L當(dāng)曲界面為球面時(shí)當(dāng)曲界面為球面時(shí):R=R1=R2當(dāng)曲界面為柱面時(shí)當(dāng)曲界面為柱面時(shí):R2=當(dāng)曲界面為馬鞍形面時(shí)當(dāng)曲界面為馬鞍形面時(shí):R1與與R2一正一負(fù)一正一負(fù)R2)R1R1(p21121R)R1R1(p)R1R1(p21柱面柱面馬鞍形面馬鞍形面第二節(jié)第二節(jié) 毛細(xì)管現(xiàn)象毛細(xì)管現(xiàn)象一、毛細(xì)管上升一、毛細(xì)管上升(Capillary elevation)或下降或下降(Capillary depression)現(xiàn)象現(xiàn)象毛細(xì)管上升高度的計(jì)算毛細(xì)管上升高度的計(jì)算rpp216243ppp65pp ghppghppgh

6、ppowow)(155412rghppppow2)(1615cosrr 對公式的理解對公式的理解rg)(cos2how油藏中存在油油藏中存在油- -水、油水、油- -氣過渡帶的原因氣過渡帶的原因goow油水過渡帶比油氣過渡帶厚度更大。油水過渡帶比油氣過渡帶厚度更大。（1）親水地層，毛細(xì)管力是水驅(qū)油動力）親水地層，毛細(xì)管力是水驅(qū)油動力 親油地層，毛細(xì)管力是水驅(qū)油阻力親油地層，毛細(xì)管力是水驅(qū)油阻力l如將飽和油的親水巖心浸泡在水中，如將飽和油的親水巖心浸泡在水中，可發(fā)現(xiàn)水在毛細(xì)管壓力作用下自動進(jìn)可發(fā)現(xiàn)水在毛細(xì)管壓力作用下自動進(jìn)入巖心，驅(qū)出巖心中的非濕相油，這入巖心，驅(qū)出巖心中的非濕相油，這一過程被稱

7、之為自吸過程。巖心的親一過程被稱之為自吸過程。巖心的親水性越強(qiáng)，自吸性越強(qiáng)。水性越強(qiáng)，自吸性越強(qiáng)。l反之，巖心親水時(shí)，表現(xiàn)出巖心不能反之，巖心親水時(shí)，表現(xiàn)出巖心不能自動吸水。如果使水進(jìn)入巖心，則必自動吸水。如果使水進(jìn)入巖心，則必須施加一個(gè)外力克服毛管壓力，才能須施加一個(gè)外力克服毛管壓力，才能使水驅(qū)油，這種過程即為驅(qū)替過程。使水驅(qū)油，這種過程即為驅(qū)替過程。（2 2）孔喉結(jié)構(gòu)使毛細(xì)管力得不到充分發(fā)揮）孔喉結(jié)構(gòu)使毛細(xì)管力得不到充分發(fā)揮（3）毛細(xì)管縫上升高度計(jì)算公式）毛細(xì)管縫上升高度計(jì)算公式r 1/2縫寬縫寬2 Jamin效應(yīng)效應(yīng)(Jamin effect)（1 1）計(jì)算公式）計(jì)算公式Jamin效應(yīng)是

8、指效應(yīng)是指液珠或氣泡液珠或氣泡通過喉孔時(shí)由通過喉孔時(shí)由于于界面變形界面變形而對液流產(chǎn)生的阻力效應(yīng)。而對液流產(chǎn)生的阻力效應(yīng)。p2-p1液珠或氣泡前后的壓力差；液珠或氣泡前后的壓力差；界面張力；界面張力；R1、R2液珠或氣泡通過喉孔時(shí)液珠或氣泡通過喉孔時(shí)的曲率半徑。的曲率半徑。p2p3p1R21131R2ppp2232R2ppp221121cos2)R1R1(2ppRr（2）賈敏效應(yīng)始終為阻力效應(yīng)）賈敏效應(yīng)始終為阻力效應(yīng)親油親油親水親水親水地層親水地層Jamin效應(yīng)發(fā)生在油珠或氣泡通過喉孔之前；效應(yīng)發(fā)生在油珠或氣泡通過喉孔之前；親油地層親油地層Jamin效應(yīng)發(fā)生在油珠或氣泡通過喉孔之后。效應(yīng)發(fā)生在

9、油珠或氣泡通過喉孔之后。賈敏效應(yīng)越小，殘余油滴越容易被驅(qū)動，驅(qū)油效率越高。賈敏效應(yīng)越小，殘余油滴越容易被驅(qū)動，驅(qū)油效率越高。影響賈敏效應(yīng)的因素有：影響賈敏效應(yīng)的因素有：l油水界面張力。油水界面張力越小，驅(qū)動孔喉油滴的油水界面張力。油水界面張力越小，驅(qū)動孔喉油滴的阻力越小。阻力越小。l油層巖石的潤濕性。親水油藏的潤濕角越大，對殘余油層巖石的潤濕性。親水油藏的潤濕角越大，對殘余油的驅(qū)動阻力越小，驅(qū)油效率越高。因此，對于親水油的驅(qū)動阻力越小，驅(qū)油效率越高。因此，對于親水油藏，減弱其水濕性（增大潤濕角），可以提高對孔油藏，減弱其水濕性（增大潤濕角），可以提高對孔喉處殘余油的驅(qū)替效率；同理，親油油藏中，

10、減弱其喉處殘余油的驅(qū)替效率；同理，親油油藏中，減弱其親油性，可以提高對孔喉處殘余油的驅(qū)替效率；中性親油性，可以提高對孔喉處殘余油的驅(qū)替效率；中性潤濕，賈敏效應(yīng)為零。潤濕，賈敏效應(yīng)為零。l油藏的孔隙結(jié)構(gòu)?？缀肀仍酱?，驅(qū)動孔喉油滴的阻力油藏的孔隙結(jié)構(gòu)?？缀肀仍酱螅?qū)動孔喉油滴的阻力越大。越大。 慢慢快快Hanes 由于由于Jamin效應(yīng)的存在，使一個(gè)液珠或氣泡通過喉效應(yīng)的存在，使一個(gè)液珠或氣泡通過喉孔的全過程分成兩個(gè)階段：一個(gè)是有孔的全過程分成兩個(gè)階段：一個(gè)是有Jamin效應(yīng)階段；效應(yīng)階段；另一個(gè)是沒有另一個(gè)是沒有Jamin效應(yīng)階段。在前一個(gè)階段，液珠或效應(yīng)階段。在前一個(gè)階段，液珠或氣泡通過的速度

11、較慢；在后一個(gè)階段，液珠或氣泡通氣泡通過的速度較慢；在后一個(gè)階段，液珠或氣泡通過的速度較快，因此產(chǎn)生一個(gè)躍動。這個(gè)躍動稱為過的速度較快，因此產(chǎn)生一個(gè)躍動。這個(gè)躍動稱為Haines躍動，它是液珠或氣泡通過喉孔時(shí)由于躍動，它是液珠或氣泡通過喉孔時(shí)由于Jamin效效應(yīng)的產(chǎn)生和消失引起的。液珠和氣泡通過孔隙介質(zhì)各應(yīng)的產(chǎn)生和消失引起的。液珠和氣泡通過孔隙介質(zhì)各個(gè)喉孔時(shí)就是這樣一個(gè)躍動一個(gè)躍動的前進(jìn)。個(gè)喉孔時(shí)就是這樣一個(gè)躍動一個(gè)躍動的前進(jìn)。i13Jamin)PP(Pi=1，2，3當(dāng)泡沫通過不均質(zhì)地層時(shí)，它將首先進(jìn)入高滲透層。由于當(dāng)泡沫通過不均質(zhì)地層時(shí)，它將首先進(jìn)入高滲透層。由于JaminJamin效效應(yīng)的

12、疊加，所以它的流動阻力逐漸在提高，隨著注入壓力的增加，應(yīng)的疊加，所以它的流動阻力逐漸在提高，隨著注入壓力的增加，泡沫可以依次進(jìn)入滲透性較小，流動阻力較大而原先不能進(jìn)入的中泡沫可以依次進(jìn)入滲透性較小，流動阻力較大而原先不能進(jìn)入的中低滲透層，向地層注泡沫或乳狀液，就是通過疊加的低滲透層，向地層注泡沫或乳狀液，就是通過疊加的JaminJamin效應(yīng)使效應(yīng)使驅(qū)油劑的流度得到控制。驅(qū)油劑的流度得到控制。第三節(jié)第三節(jié) 潤濕現(xiàn)象潤濕現(xiàn)象 一、潤濕概念一、潤濕概念二、分類二、分類三、潤濕程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)三、潤濕程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)四、潤濕滯后四、潤濕滯后一、潤濕概念一、潤濕概念潤濕定義潤濕定義 固體表面上一種流體被另

13、一種流體取代引起表面能下固體表面上一種流體被另一種流體取代引起表面能下降的過程。降的過程。 U= ( 固液固液- 固氣固氣)A可理解為：可理解為： 固體表面的固體表面的A流體能自發(fā)取代流體能自發(fā)取代B流體，認(rèn)為流體，認(rèn)為A在固體表面在固體表面是潤濕的。是潤濕的。 三三種種潤潤濕濕類類型型圖圖2-7 液珠重新沾回巖石表面的過程液珠重新沾回巖石表面的過程三、潤濕程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)三、潤濕程度的衡量標(biāo)準(zhǔn) 1、接觸角、接觸角 2、粘附功、粘附功1、接觸角、接觸角(Contact angle)接觸角畫法接觸角畫法玻璃表面石蠟表面空氣空氣練習(xí)練習(xí) 找出油滴在砂粒表面的潤濕角找出油滴在砂粒表面的潤濕角油滴水 找

14、出油滴在砂粒表面的潤濕角找出油滴在砂粒表面的潤濕角砂粒油滴水砂粒圖圖2-8 固體表面液滴的三相交點(diǎn)（固體表面液滴的三相交點(diǎn)（O）的受力）的受力-1GLSLSG1-GLSLSGGLSLSG-coscoscosYoung 方程方程2、粘附功、粘附功(Adhesion energy)2、粘附功、粘附功將單位面積（如將單位面積（如1m2）固液界面在第三相中拉開所）固液界面在第三相中拉開所作之功。作之功。 Us= 氣液氣液 1m2 + 氣固氣固1m2- 液固液固 1m2 =（ 氣液氣液+ 氣固氣固- 液固液固） 1m2 W粘粘= 氣液氣液（1+cos ）對驅(qū)油而言對驅(qū)油而言 W粘粘= 油水油水（1+co

15、s ）等溫、等壓條件下，將具有單等溫、等壓條件下，將具有單位表面積的固體可逆地浸入液位表面積的固體可逆地浸入液體中所作的最大功稱為浸濕功體中所作的最大功稱為浸濕功。在浸濕過程中，消失了單位面在浸濕過程中，消失了單位面積的氣、固表面，產(chǎn)生了單位積的氣、固表面，產(chǎn)生了單位面積的液、固界面。面積的液、固界面。液固氣固氣固固液浸）（2m1UW浸濕功浸濕功等溫、等壓條件下，當(dāng)液體滴等溫、等壓條件下，當(dāng)液體滴到固體表面后，新生的液固界到固體表面后，新生的液固界面取代氣固界面的同時(shí)，氣液面取代氣固界面的同時(shí)，氣液界面也擴(kuò)大了同樣的面積，這界面也擴(kuò)大了同樣的面積，這一過程叫做鋪展。這過程中所一過程叫做鋪展。這

16、過程中所做的功稱為鋪展系數(shù)，用做的功稱為鋪展系數(shù)，用S S表表示。示。氣液固液氣固固氣氣液固液21)(mUS鋪展系數(shù)鋪展系數(shù)粘附功粘附功(沾濕功）、浸濕功、鋪展系數(shù)之間的關(guān)系沾濕功）、浸濕功、鋪展系數(shù)之間的關(guān)系沾濕沾濕 180180浸濕浸濕 9090鋪展鋪展=0=0）（氣液氣液液固氣固氣液液固氣固浸氣液粘1coscos)cos1SWW 因?yàn)槿魏我后w在固體上的接觸角總不大于因?yàn)槿魏我后w在固體上的接觸角總不大于180，所以，所以沾濕過程是任何液體與固體之間都可進(jìn)行的過程。鋪展?jié)櫿礉襁^程是任何液體與固體之間都可進(jìn)行的過程。鋪展?jié)櫇竦臉?biāo)準(zhǔn)是潤濕的最高標(biāo)準(zhǔn)濕的標(biāo)準(zhǔn)是潤濕的最高標(biāo)準(zhǔn)前進(jìn)角前進(jìn)角(advan

17、cing agle)后退角后退角(receding agle)潤濕滯后潤濕滯后(wetting hysteresis)AR潤濕滯后：潤濕滯后：指三相潤濕周界沿固體表面移動的遲緩指三相潤濕周界沿固體表面移動的遲緩而產(chǎn)生潤濕接觸角改變的現(xiàn)象。而產(chǎn)生潤濕接觸角改變的現(xiàn)象。油油- -水水- -固（巖石）三相周界不能立即向前移動，而是油固（巖石）三相周界不能立即向前移動，而是油- -水水兩相界面發(fā)生變形，使得原始的接觸角發(fā)生改變，然后，三兩相界面發(fā)生變形，使得原始的接觸角發(fā)生改變，然后，三相周界才向前移動。相周界才向前移動。潤濕滯后產(chǎn)生附加阻力推導(dǎo)潤濕滯后產(chǎn)生附加阻力推導(dǎo)180-A界面粗糙度界面粗糙度:

18、 :巖石顆粒表面粗糙程度增加，三相周界移動更加遲巖石顆粒表面粗糙程度增加，三相周界移動更加遲緩，潤濕滯后現(xiàn)象更為顯著緩，潤濕滯后現(xiàn)象更為顯著. . 界面移動速度（速度越快，滯后越嚴(yán)重）界面移動速度（速度越快，滯后越嚴(yán)重）當(dāng)運(yùn)動速度超過某一臨界值后，會發(fā)生潤濕反轉(zhuǎn)現(xiàn)象當(dāng)運(yùn)動速度超過某一臨界值后，會發(fā)生潤濕反轉(zhuǎn)現(xiàn)象12靜止時(shí)，靜止時(shí)，= 30，巖石親水，巖石親水水驅(qū)油速度為水驅(qū)油速度為V1時(shí)，時(shí)，= 60，巖石親水性減弱，巖石親水性減弱水驅(qū)油速度為水驅(qū)油速度為V2 V1時(shí)，時(shí)，= 75，巖石親水，巖石親水性再減弱性再減弱水驅(qū)油速度為水驅(qū)油速度為V3 V2時(shí)，時(shí)，= 115，巖石類似，巖石類似親油性

19、，發(fā)生潤濕反轉(zhuǎn)親油性，發(fā)生潤濕反轉(zhuǎn)親水油藏水驅(qū)油時(shí)，當(dāng)水驅(qū)油的速度過大時(shí)，親水油藏水驅(qū)油時(shí)，當(dāng)水驅(qū)油的速度過大時(shí)，將導(dǎo)致油藏巖石具有將導(dǎo)致油藏巖石具有“親油親油”的性質(zhì)。實(shí)踐的性質(zhì)。實(shí)踐證明，親油油藏水驅(qū)油的殘余油飽和度比親證明，親油油藏水驅(qū)油的殘余油飽和度比親水油藏水驅(qū)油的殘余油飽和度大；因此，從水油藏水驅(qū)油的殘余油飽和度大；因此，從提高原油采收率的目的出發(fā)，提高原油采收率的目的出發(fā)，注水開發(fā)的油注水開發(fā)的油藏，并非注水速度越大就越好。藏，并非注水速度越大就越好。 定義定義：物質(zhì)在相表面和相內(nèi)部濃度不同的：物質(zhì)在相表面和相內(nèi)部濃度不同的現(xiàn)象，稱為現(xiàn)象，稱為吸附吸附。 分類分類：正吸附，負(fù)吸附

20、：正吸附，負(fù)吸附一、什么是表面活性劑一、什么是表面活性劑1. 1. 定義定義 少量存在就能少量存在就能大大降低表面張大大降低表面張力的物質(zhì)。力的物質(zhì)。 2.2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 兩種基團(tuán)：親兩種基團(tuán)：親水基團(tuán)、疏水水基團(tuán)、疏水（親油）基團(tuán)（親油）基團(tuán)二、表面活性劑的稀溶液和濃溶液二、表面活性劑的稀溶液和濃溶液Us擴(kuò)散擴(kuò)散2大。大。三、表面活性劑的稀溶液和濃溶液三、表面活性劑的稀溶液和濃溶液Us擴(kuò)散擴(kuò)散熱運(yùn)動熱運(yùn)動極性相近極性相近（1）分子分布有兩個(gè)動平衡）分子分布有兩個(gè)動平衡活性劑在溶液活性劑在溶液中的締合分子中的締合分子吸附層中活吸附層中活性劑分子性劑分子Us擴(kuò)散擴(kuò)散溶液中單個(gè)溶液中單個(gè)活性

21、劑分子活性劑分子熱運(yùn)動熱運(yùn)動極性相近極性相近（2）活性劑分子在界面達(dá)到飽和吸附層，對表面張力無影響?；钚詣┓肿釉诮缑孢_(dá)到飽和吸附層，對表面張力無影響。二、表面活性劑的稀溶液和濃溶液二、表面活性劑的稀溶液和濃溶液膠膠束束表面活性劑的吸附表面活性劑的吸附(Surfactant adsorption)(Surfactant adsorption)表面活性表面活性劑吸附劑吸附氣液氣液界面界面液液液液界面界面固液固液界面界面表面張力表面張力界面張力界面張力潤濕性潤濕性表面活表面活性劑損耗性劑損耗粘附功粘附功曲界面曲界面壓力差壓力差毛細(xì)上升毛細(xì)上升下降下降賈敏效應(yīng)賈敏效應(yīng)表面活性劑的吸附表面活性劑的吸附-

22、 -經(jīng)驗(yàn)公式經(jīng)驗(yàn)公式表面活性表面活性劑吸附劑吸附氣液氣液界面界面液液液液界面界面固液固液界面界面Gibbs吸附吸附等溫式等溫式Langmuir吸附吸附等溫式等溫式cRTcdd222ccccsms單層、最單層、最簡單情況簡單情況表面活性劑的吸附表面活性劑的吸附 表面活性劑的吸附有靜態(tài)吸附與動態(tài)吸附之分。靜表面活性劑的吸附有靜態(tài)吸附與動態(tài)吸附之分。靜態(tài)吸附是指表面活性劑溶液與巖石顆粒經(jīng)過長時(shí)間的充分態(tài)吸附是指表面活性劑溶液與巖石顆粒經(jīng)過長時(shí)間的充分接觸而形成的吸附；動態(tài)吸附是指表面活性劑溶液以一定接觸而形成的吸附；動態(tài)吸附是指表面活性劑溶液以一定速度通過孔隙介質(zhì)而形成的吸附。通常，靜態(tài)吸附量大于速

23、度通過孔隙介質(zhì)而形成的吸附。通常，靜態(tài)吸附量大于動態(tài)吸附量。動態(tài)吸附量。 表面活性劑吸附量的測定方法較多，常用的定量測定表面活性劑吸附量的測定方法較多，常用的定量測定方法有比色法、分光光度法、兩相滴定法、選擇性電極法、方法有比色法、分光光度法、兩相滴定法、選擇性電極法、示波極譜和高效液相色譜法。示波極譜和高效液相色譜法。表面活性劑的吸附表面活性劑的吸附 靜態(tài)吸附靜態(tài)吸附靜態(tài)吸附量可由一定量吸附劑在溶液中吸附前后被吸附靜態(tài)吸附量可由一定量吸附劑在溶液中吸附前后被吸附物質(zhì)的濃度變化來計(jì)算。按如下步驟進(jìn)行物質(zhì)的濃度變化來計(jì)算。按如下步驟進(jìn)行：（1 1）配液）配液 分別用蒸餾水和模擬地層水配置一系列不

24、同濃分別用蒸餾水和模擬地層水配置一系列不同濃度的表面活性劑溶液。度的表面活性劑溶液。（2 2）均勻混合）均勻混合 將一定數(shù)量的石英砂粒與表面活性劑溶液將一定數(shù)量的石英砂粒與表面活性劑溶液按按110110的固液比加入西林瓶，搖勻后放入恒溫箱中，定時(shí)的固液比加入西林瓶，搖勻后放入恒溫箱中，定時(shí)振蕩以使砂粒與溶液充分接觸；振蕩以使砂粒與溶液充分接觸；（3 3）測定吸光度）測定吸光度 48h48h后將溶液從西林瓶中移入離心管，離后將溶液從西林瓶中移入離心管，離心分離心分離3030分鐘，然后取離心管上部清液加入顯色劑，待穩(wěn)分鐘，然后取離心管上部清液加入顯色劑，待穩(wěn)定后用紫外定后用紫外/ /可見分光光度計(jì)

25、測定吸光度，并根據(jù)工作曲線可見分光光度計(jì)測定吸光度，并根據(jù)工作曲線計(jì)算溶液濃度。計(jì)算溶液濃度。表面活性劑的吸附表面活性劑的吸附 動態(tài)吸附動態(tài)吸附動態(tài)吸附量是指在流動條件下測得的單位質(zhì)量動態(tài)吸附量是指在流動條件下測得的單位質(zhì)量 吸吸附劑吸附被吸附物質(zhì)的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)方法如下：附劑吸附被吸附物質(zhì)的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)方法如下：（1）將抽真空飽和好的巖心裝入巖心夾持器，在）將抽真空飽和好的巖心裝入巖心夾持器，在90下，將下，將0.2%的的NB95體系注入巖心體系注入巖心1PV，之后用模擬地，之后用模擬地層水進(jìn)行后續(xù)水驅(qū)；層水進(jìn)行后續(xù)水驅(qū)；（2）在夾持器出口端連續(xù)收集產(chǎn)出液，并用紫外）在夾持器出口端連續(xù)收集產(chǎn)出液，

26、并用紫外/可見可見分光光度計(jì)進(jìn)行濃度測定。分光光度計(jì)進(jìn)行濃度測定。表面活性劑的吸附表面活性劑的吸附- -運(yùn)用運(yùn)用(直線部分直線部分)(水平線部水平線部分分)圖圖2-13 NP-8.5在在CaCO3界面上的吸附等溫線（界面上的吸附等溫線（20）當(dāng)當(dāng)c2很小時(shí)，很小時(shí)，aCCCC22sms22sms2CaCC sms2CC 石油磺酸鹽石油磺酸鹽在高嶺土界面上的吸附等溫線在高嶺土界面上的吸附等溫線圖圖2-14 石油磺酸鹽在高嶺土界面上的吸附等溫線（石油磺酸鹽在高嶺土界面上的吸附等溫線（50）cmc雙層吸附雙層吸附單層吸附向雙單層吸附向雙層吸附過渡層吸附過渡單層吸附單層吸附表面活性劑的吸附表面活性劑的

27、吸附- -運(yùn)用運(yùn)用cmc圖圖2-16 石油羧酸鹽在高嶺土界面上的吸附等溫線（石油羧酸鹽在高嶺土界面上的吸附等溫線（45）2 聚合物吸附聚合物吸附(Polymer adsorption)(Polymer adsorption)聚合物主要通過色散力、氫鍵和（或）靜電引力吸附聚合物主要通過色散力、氫鍵和（或）靜電引力吸附在固液界面上。在固液界面上。l 由于聚合物的相對分子質(zhì)量大，色散力強(qiáng)，所以色由于聚合物的相對分子質(zhì)量大，色散力強(qiáng)，所以色散力是所有聚合物在固液界面上都存在的作用力。散力是所有聚合物在固液界面上都存在的作用力。l 對羥基化的砂巖表面，氫鍵對帶對羥基化的砂巖表面，氫鍵對帶OHOH、CON

28、HCONH2 2和和COOMCOOM的聚合物在固液界面上吸附可起重要作用。的聚合物在固液界面上吸附可起重要作用。l 對帶負(fù)電的砂巖表面，靜電引力對陽離子型聚合物對帶負(fù)電的砂巖表面，靜電引力對陽離子型聚合物在固液界面上吸附同樣起重要作用。在固液界面上吸附同樣起重要作用。聚合物吸附聚合物吸附- -特點(diǎn)特點(diǎn)l（1 1）吸附的構(gòu)象多）吸附的構(gòu)象多（2）達(dá)到平衡時(shí)間長）達(dá)到平衡時(shí)間長（3）解吸難）解吸難（4）多級吸附）多級吸附（5）隨溫度變化反常）隨溫度變化反常（溫度升高時(shí)，聚合物可在（溫度升高時(shí)，聚合物可在溶液中有足夠的能量采取易溶液中有足夠的能量采取易為界面吸附的構(gòu)象）為界面吸附的構(gòu)象）聚合物吸附聚

29、合物吸附- -特點(diǎn)特點(diǎn)聚合物吸附規(guī)律聚合物吸附規(guī)律accccsms222 ELECTRIFICATION PHENOMENA ON ROCK SURFACE組成砂粒和膠結(jié)物的礦物（除鈣質(zhì)膠結(jié)外）主要是硅鋁酸鹽組成砂粒和膠結(jié)物的礦物（除鈣質(zhì)膠結(jié)外）主要是硅鋁酸鹽砂巖表面帶電的來源砂巖表面帶電的來源表表2-3 一些硅鋁酸鹽礦物零電位下的一些硅鋁酸鹽礦物零電位下的pH值值圖圖2-21 高嶺石在季銨鹽型表面活性劑溶液中的高嶺石在季銨鹽型表面活性劑溶液中的zeta電位電位1十二烷基三甲基溴化銨；十二烷基三甲基溴化銨；2十四烷基三甲基溴化銨；十四烷基三甲基溴化銨；3十六烷基三甲基溴化銨十六烷基三甲基溴化銨利用利用：陽離子：陽離子型型HPAMHPAM堵水延堵水延長堵水有效期長堵水有效期第六節(jié)第六節(jié) 水驅(qū)油時(shí)油的分散現(xiàn)象水驅(qū)油時(shí)油的分散現(xiàn)象 1 1 親水介質(zhì)殘余油分布親水介質(zhì)殘余油分布 2 2 親油介質(zhì)殘余油分布親油介質(zhì)殘余油分布 3 3 并聯(lián)毛細(xì)管殘余油分布并聯(lián)毛細(xì)管殘