Page 24 - 4172
P. 24
(мінеральними частинками скелету) і дисперсним середовищем
(рідкий компонент).
Мірою поверхні розділу є величина, яка називається питомою
поверхнею. Величина питомої поверхні породи-колектора чисельно
дорівнює сумі поверхонь усіх порових каналів, які знаходяться в
одиниці маси або об’єму породи. Вона залежить від тих самих
властивостей породи, що і пористість, тобто від форми і розмірів
мінеральних частин та їх взаємного розміщення. Поверхня розділу фаз
є джерелом поверхонь енергії, яка визначається електричними силами і
силами Вандер-Ваальса.
Поверхнева енергія тим більша, чим більша сума поверхонь
розділу між фазовими складовими системи, тобто чим більший ступінь
подрібнення речовини і менший розмір частин.
Будь-яка система намагається зменшити свою вільну поверхневу
енергію в результаті зниження або сумарної поверхні, або
поверхневого натягу (питомої енергії поверхні), що призводить до
самовільного процесу агрегування, змочування, гідратації, набухання і
розчинення твердих мінеральних частин.
Питома поверхня колекторів нафти і газу − десятки тисяч
квадратних метрів, а глинистих порід − сотні тисяч квадратних метрів.
Тому значення поверхневих явищ у них значне.
Залежність поверхневого натягу () від температури і тиску на
межі розділу фаз нафта-газ, нафта-вода, вода-газ визначається
багатьма чинниками і тому її необхідно досліджувати у кожному
конкретному випадку. Поверхневий натяг на поверхні розділу між
двома рідинами, як завжди, значно менший, ніж на поверхні розділу
між рідиною і газом. Поверхневий натяг значно впливає властивостей
поверхні, зокрема на її змочуваність.
Якщо молекули рідини взаємодіють з молекулами твердого тіла
сильніше, ніж між собою, то рідина буде розтікатись по поверхні,
тобто змочує його.
Якщо молекули рідини взаємодіють одна з одною значно
сильніше, ніж з молекулами твердого тіла, розтікання не буде. За
величиною краєвого кута можна судити про змочувану здатність
рідини: чим краще рідина змочує поверхню, тим менший кут . На рис.
1.2 показано різні випадки змочування твердого тіла. При повному
змочуванні кут 0 , при повному незмочуванні 180 .
21