Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Неорганическая химия -> Алтунина Л.К. -> "Увеличение нефтеотдачи пластов композициями ПАВ" -> 6

Увеличение нефтеотдачи пластов композициями ПАВ - Алтунина Л.К.

Алтунина Л.К., Кувшинов В.А. Увеличение нефтеотдачи пластов композициями ПАВ — Н.: Наука, 1995. — 198 c.
ISBN 5-02-030604-5
Скачать (прямая ссылка): uvelichenienefteotdachi1995.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 74 >> Следующая

Чтобы выяснить, как трансформируется зависимость межфазного натяжения от pH в результате введения константы обмена, достаточно взять наиболее простой случай, когда потенциал не влияет на электрическую емкость ДЭС на границе раздела нефть — водная фаза [8, 10, 13]. Тогда уравнение электрокапиллярности будет иметь вид
ст = ст,. - 0.5СД(? - Ер. (1.18)
В типичном случае (ст = 0.025 Н/м, Сд = 0.8 Ф/м2) значения
ионной силы 0.1, 1.0 и 6.0 моль/кг воды [10, 13] соответствуют минимальной, средней и максимальной минерализации пластовых вод нефтяных месторождений, для которых по уравнениям (1.15), (1.16) рассчитаны потенциал и межфазное натяжение как функции от pH. Отклонения потенциала от зависимости Е — pH, полученной без учета константы обмена (при К = 0), тем сильнее, чем больше константа обмена и ионная сила раствора. Увеличение ионной силы водной фазы вызывает отклонения при меньших константах обмена и меньших значениях pH [10, 13]. Так, при I = 0.1 моль/кг зависимость Е — pH для К = 10~10 практически не отклоняется от таковой для К = 0, в то время как для этого же значения константы обмена при 1=1 моль/кг отклонение становится заметным и еще больше увеличивается при 1=6 моль/кг. Для К = 10-7 потенциал принимает в щелочной области стационарное значение: при / = 0.1 моль/кг — 0.45 В, при / = 1.0 моль/кг — 0.40 В, при / = 6.0 моль/кг — 0.35 В. В результате увеличения константы обмена значения межфазного натяжения сдвигаются в область положительных значений в интервале pH > 5 [10]. Так, при 1=1 моль/кг (рис. 1.4) все значения межфазного натяжения в указанном интервале pH становятся положительными для К > 10-9, при 1=6 моль/кг — для К > 10"10. Межфазное натяжение в кислой среде снижается, если К > 10-s.
Таким образом, введение константы обмена в уравнение электрокапиллярности приводит к положительным значениям межфазного натяжения в щелочной области pH. Тем не менее если электрическая емкость ДЭС постоянна, то введения константы обмена в это уравнение еще недостаточно, чтобы оно могло описать экспериментально наблюдаемый минимум на кривой ст — pH в щелочной области pH. Для этого необходимо принять во внимание влияние потенциала на ем-
18
Глава 1. Свойства системы нефть — порода — вода — ПАВ
Рис. 1.4. Зависимость межфазного натяжения на границе нефть — водная фаза с ионной силой 1=1 моль/кг воды от pH при различных значениях константы обмена К.
I — К = 0; 2 — 10-11; 3 — 10~10; 4 — 10”9 ; 5 — 10~8 ; 6 — К - 10-7.
Для границ раздела водная фаза — нефть пластов Ах и А1-2 Советского, Дх Ромашкинского и ПК1_2 Русского месторождений найдены коэффициенты уравнения (1.16) и на их основании по уравнению (1.17) вычислены значения дифференциальной емкости ДЭС. Расчеты выполнены для констант обмена, равных 10-7 — 10~12 [10, 13]. Зависимости дифференциальной емкости ДЭС от константы обмена имеют экстремальный характер, с увеличением ионной силы водной фазы экстремумы смещаются в область меньших значений константы обмена.
В изоионной точке дифференциальная емкость должна быть минимальной. Поэтому при вычислении межфазного натяжения как
1.1. Электрокапиллярная модель граничного слоя
19
функции от потенциала и pH использована константа обмена, соответствующая минимуму на графике зависимости дифференциальной емкости от показателя константы обмена рК (рК = - lgJO. Константы обмена для межфазной границы нефть — водный раствор с постоянной ионной силой для разных нефтей неодинаковы [10, 13]. Так, для границы водная фаза (I = 0.1 моль/кг) — нефть пласта А1-2 Советского месторождения рК = 8.0, пласта Ах Советского — 8.3, пласта ПК1_2 Русского — 8.2, пласта Ромашкинского месторождения — 7.5. Значение показателя константы обмена для нефти Ромашкинского месторождения наименьшее и резко отличается от значений рК для нефтей Западной Сибири. С увеличением ионной силы значения рК возрастают. Например, для нефти пласта А^ Советского месторождения на границе с водной фазой, имеющей 1=1 моль/кг, рК = 8.5; при 1=4 рК = 9.0, а при 1=6 моль/кг — 9.5.
Значения межфазного натяжения, рассчитанные по уравнению (1.16) с использованием константы обмена, соответствующей минимуму зависимости Сд от рК [10, 13], хорошо согласуются с экспериментальными данными (рис. 1.5). Графики дифференциальной емкости в функции от потенциала типичны для аналогичных зависимостей из электрокапиллярных кривых [14]. Значения Сд определены по уравнению (1.17).
Таким образом, в кислой и нейтральной областях pH граничный слой нефть — водная фаза проявляет свойства ионообменной мембраны с водородной функцией, в щелочной водородная функция сменяется металлической. Учет ионообменного равновесия между раствором и межфазным слоем и влияние потенциала на емкость позволяют получить хорошее совпадение рассчитанных и экспериментальных кривых а — pH.
Зависимости дифференциальной емкости ДЭС и межфазного натяжения на границе нефть — водная фаза от pH антибатны (см. рис. 1.5). В изоионной точке емкость минимальна, при pH >10 она достигает максимального значения, которое сохраняется до pH 11—12, и затем начинает уменьшаться. Подобный вид имеет график дифференциальной емкости как функции от потенциала ртутного электрода в растворах электролитов в присутствии органических веществ [14]. Дифференциальная емкость в точке нулевого заряда составляет 0.13— 0.49 Ф/м2, в среднем 0.36 Ф/м2, и практически линейно уменьшается с увеличением ионной силы раствора. В щелочной области (pH 10—12) она равна 1.85—4.46 Ф/м2, в среднем 3.2 Ф/м2, и также линейно уменьшается с увеличением ионной силы раствора [8, 10, 13]. Возрастание емкости в щелочной области по сравнению со значением в точке нулевого заряда в 6—14 раз, по-видимому, связано с изменением структуры ДЭС и межфазного слоя. Сопоставление свойств, с одной стороны, системы нефть — вода, а с другой — микроэмульсий [21 ], в частности pH-чувствительных микроэмульсий [22], указывает на переход межфазного адсорбционного слоя из моно- в полимолекулярный с ламеллярной жидкокристаллической структурой агрегатов [23, 24 ]. С
Предыдущая << 1 .. 2 3 4 5 < 6 > 7 8 9 10 11 12 .. 74 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама