Способ определения степени гидрофобизации поверхности пор Советский патент 1983 года по МПК G01N13/00 

ГО

ю Изобретение относится к контрольно- измерительной технике, а именно к способам определения доли площади поверхности пор, занятой гидрофобнь1ми вешесг- вами, и может быть использовано в гааовой и нефтехимической промышленности при подсчете содержания остаточной неф ти или гаэоконденсата в порах пород. Известен способ определения доли гид рофобнаированной поверхности по адсорбции красителя метиленового голубого. Доля гидрофобизированной .поверхности определяется из соотношения количества адсорбированного красителя до и после устранения гидрофобизируюших веществ экстракцией хлороформом и метиловым том Г1J. К недостаткам способа относится то, что адсорбция красителя не охватывает всей поверхности пор, так как краевтель поглощается за счет ионного обмена и закрепляется лишь на обменных центрах глинистых частиц, следовательно, изучается гидрофобизация не всей поверхности пор, d только обменных центров минералов, способных к исйяному o6MeiQr.. Определения до и после устранения гидрофоби аации могут проводиться только на разных образцагс, свойства поверхности кото рых не обязательно вполне идентичны. Наиболее близким техническим решени ем к пре/шагаемому является способ определения смачиваемости горных пород, заключающийся в удалении воды из пор водонасыщенного образца и измерении количества удаляемой воды до и после устранения гидрофобизации. Воду из об разца удаляют давлением газа. Разница в количестве удаляемой (или оставщейся) воды до и после устранения гидрофобизации пропорциональна степени гидрофо бизации поверхности 2. Однако при известном способе исследуемые образцы в ходе испьтаний находятся в напряженном состоянии (плотно прижаты пружиной к мембране) и, следовательно, при исследовании хрупких и неводостойких образцов, тёрякяцих механическую прочность при насыщении водой, появляется большая ошибка определения. Целью изобретения является повыщение точности определения путем устранения механической деформации образца при испытании. .Поставленная Цель достигается тем, 4to согласно способу определения степе ни гидрофобизации поверхности пор, заключающемуся в удалении воды из пор водон%сыщенного образца и измерении количества удаляемой воды до. и после устг ранения гидрофобиаации, воду из образца удаляют сушкой при постоянной температуре и влажности воздуха, регистрируют скорость испарения в процессе сушки и измеряют количество воды, испарившееся до момента изменения скорости испарения, причем степень гидрофобизации определяют по формуле i %л(/. И I i V/2 где Х(- - количество воды, испарившееся до момента изменения скорости испарения при наличии гидрофобизаиии; Wn - то же, после устранения гидрофобизации. На гидрофильной поверхности или на гидрофильных участках поверхности в случае ее частичной гидрофобизации, , перенос воды к устьям пор, где происходит испарение, осуществляется за счет иленочного-течения по поверхности. Испарение при этом условии протекает с постоянной скоростью, так как при наличии в порах свободной воды остается постоянной толщина пленки в устьях пор, что обеспечивает постоянство площади поверхности испарения. Задача определения доли Гидрофобизированной поверхности в этих условиях сводится к нахождению количества воды, испаряющейся с постоянной скоростью при наличии гидрофобизации поверхности пор и после ее устранения. Формулу для расчёта коэффициента гидрофобизации в долях общей площади поверхности пор можно найти из следующих рассуждений. По определению коэффициент гидрофобизации равен отношению площади гидрофобиэиррванной поверхности к общей площади поверхности пор образца. Выражая площадь поверхности пор через радиус R и длину поровых каналов Ц причем Ц - шшна несмачиваёмых участков; ,gдпина смачиваемых участков поверхности пор, получаем:, „ .. Ц. U-Uft лиП Н 211 RI L, I Умножив числитель и знаменатель этого вьфажения на Л ,где - эффективный радиус пор, т.е. радиус пор, уменьшенный на толщину пленки связанной воды, придем к выражению jr. HP ,g представляет собой объем . свободаой воды,граничащей с войной плёЬ кой на тех участках поверхности пор, которые в частично гидрофобизированных образцах сохранили способность смачиваться водой. Аналогично Гг Цесть выражение для объема свободной воды )(/2, занимающей эффективное сечение порогового ханапа в отсутствие гидрофобизации (или после ее устранения). Окончательно формула для расчета коэффициента гидрофобизаш1и имеет вид W2-W, .Способ осуществляется следующим образом, Образцы керна с гидрофобиаированной поверхностью пор весом 25-30 г любой формы насьпдаются под вакуумом дистиллированной водой. Затем получают кривые сушки (зависимость впагосодержания от времени сушки) этих образцов при и влажности воздуха до 20%. Перемешивание воздуха вентилятором обеспечивает OTtOK пара от поверхности образца. Испытания удобнее проводить в. сушильной установке над поглотителем испаряющейся воды. После сушки образцы подвергают обработке хлорофо рмом в аппаратах Сокслета до полного извлечения органических веществ из. пор. Хлороформ, адсорбнрованнь1й образцами, извлекают экстракцией этиловым спиртом. Спирту дал я ют, выдерживая образцы в парах кипящей водь или смачивая их водой и высушивая иа водяной бане,. Очищенные образцы вновь насыщают дистиллированной водой и получают: вторую кривую сушки. По этим кривым находят объемы Bojobt, испарившейся с постоянной скоростью в первом периоде сушки до перегиба кривой, и по расчетной формуле вычисляют &, Реализация настоящего способа даст возможность повысить точность определения в для слабоцементированных и неводостойких пород, которые при насыщении водой теряют механическую прочность и не могут в Ходе опыта находиться в напряженном состоянии. Определения могут проводиться на образцах любой формы, что упрощает подготовку образцов к опытам. Использование предлагаемого изобретения позволит повысить точность подсчета запасов газа и нефти, а также повысить качество интерпретации промыслово-геофизйческих исследований.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ГИДРОФОБИЗАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ ПОР, заключающийся в удалении воды из пор водонасыщеиного образца и измерении количества удаляемой воды До и после устранения гидрофобизации, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности определения путем устранения механической деформации образца при испытании, воду из пор удаляют сушкой при постоянной температуре и влажности воздуха, регистрируют скорость испарения воды в процессе сушки и измеряют количество воды, испарившееся до момента изменения скорости испарения, причем степень гидрофобизации определяют по формулеW/ ш е - 2 1 где W - количество воды, испагмвшееся до момента изменения скорости испа-. рения при наличии гидрофобизации; )(/2 - то же, после устранения гидрофобизации.