Капиллярные силы

Рис. У 1-2. Равновесие между разностью давлений и капиллярными силами при наличии в осадке поровой влаги.

Цветная (красочная) дефектоскопия. Метод цветной дефектоскопии основан на капиллярном проникновении хорошо смачиваемой жидкости в поверхностные дефекты испытуемой детали. Подкрашенную жидкость наносят кистью или пульверизатором на предварительно очищенную ацетоном или бензином поверхность контролируемой детали (мелкие детали погружают в ванну с жидкостью). Под действием капиллярных сил жидкость проникает в дефекты детали, после чего деталь промывают 5%-ным раствором кальцинированной соды и насухо вытирают. На очищенную поверхность детали наносят тонкий слой белого адсорбирующего покрытия. Выделяющаяся из поверхностных дефектов жидкость под действием абсорбирующего покрытия окрашивает места расположения дефектов в красный цвет. [c.203]

В главе о теплоотдаче от стенки к протекающей жидкости нами было описано, как при течении жидкости вдоль стенки образуется тонкий ламинарный слой (пленка), через который тепло переходит только посредством теплопроводности. Теплоотдача зависит от толщины пленки, которая, в свою очередь, зависит от физических свойств жидкости и характера течения. При увеличении турбулентности потока толщина пленки уменьщается, однако ламинарный характер ее течения сохраняется, потому что капиллярные силы, которые удерживают жидкость у стенки, являются весьма значительными. [c.99]

Суш,ествует и другое предположение, в силу которого нефть и.газ могут переместиться в пески и без наличия высоких давлений, а под действием капиллярных сил, возникаюш их вследствие разницы в величине поверхностного натяжения между водой и нефтью. В результате поверхностного натяжения вода и нефть вопреки силе тяжести проникают в отверстия и. поры капиллярных размеров (см. об этом выше), примером чего могут служить пропитывание водою губки и подъем керосина по фитилю в лампе. Опытами установлено, что величина поверхностного натяжения воды на границе с воздухом равняется приблизительно 75,6 динам на сантиметр при 0° С и 72,8 динам при 20° С. [c.187]

Если объем пузырька возрастает настолько, что его энергия преодолеет капиллярные силы, которые удерживают пузырек у поверхности нагрева, то он отрывается и всплывает. [c.105]

Заметим, что в действительности введенный математический скачок насыщенности не имеет места, а возникает вследствие пренебрежения капиллярными силами. На самом деле существует некоторая конечная зона длиной 6 (см. рис. 8.4), в которой насыщенность резко падает от значения до 5 (вдоль кривой /1.S ). Размеры этой зоны зависят от капиллярного давления и обычно малы по сравнению с возрастающей со временем зоной смеси в пределах всего разрабатываемого пласта. [c.236]

Рис. 9.16. Схема течения при слабом влиянии капиллярных сил

Капиллярное давление, пропорциональное кривизне межфазной границы, согласно (9.3) зависит от структуры порового пространства и от преимущественной смачиваемости скелета породы каждой из фаз. Капиллярные силы, способные создать в поровых каналах достаточно большие градиенты давления по сравнению с внешним перепадом, полностью определяют распределение фаз в поровых каналах. Давление в фазе, менее смачивающей породу (Р2), в формуле (9.3) будет больше на значение капиллярного давления. [c.254]

Оценка влияния гравитационных и капиллярных сил [c.262]

Распределение насыщенности в стабилизированной зоне устанавливается в результате совместного действия сил вязкого сопротивления, капиллярных сил, а также сил тяжести. Все эти силы находятся в равновесии при постоянной скорости вытеснения. Оценивая грубо величину сил, действующих на флюиды в стабилизированной зоне, можно сказать. что капиллярное давление, вызывающее размывание фронтов, [c.280]

Безразмерные параметры (9.19) и (9.27) характеризуют, соответственно, отношение силы тяжести (параметры и N ) и капиллярных сил (JV и NJ к силам вязкости. Значимость гравитационных и капиллярных эффектов нетрудно оценить при рассмотрении конкретных процессов. [c.262]

Для оценки влияния капиллярных сил заметим, что в задачах нефтегазовой подземной гидромеханики размер области течения L достигает сотен метров, перепад давления Ар на границах залежи достаточно велик (составляет несколько десятков или единиц мегапаскалей), тогда как капиллярное давление в нефтяных пластах имеет порядок 10 МПа. Поэтому если рассматривается вытеснение в пределах всего пласта и темПы вытеснения достаточно велики, то значения капиллярных параметров и будут малы, т.е. N 1, и капиллярными силами можно пренебречь. Такое приближение называют крупномасштабным. [c.262]

Учет гравитационных, а также капиллярных сил имеет большое значение при гидродинамических расчетах подземных газохранилищ в водоносных пластах и истощенных обводненных месторождениях. Особенно сильно эти эффекты проявляются при исследовании периода простоя ПХГ. [c.277]

Один лишь нагрев не обеспечивает десорбции углеводородов, так как под действием капиллярных сил упругость их паров настолько снижается, что температура кипения повышается на несколько сот градусов. При насыщении активного угля природным газом первоначально адсорбируются все компоненты газа, но при дальнейшей адсорбции ниэкомолекулярные углеводороды постепенно вытесняются вновь поступающими высокомолекулярными, так как избирательность адсорбции увеличивается с повышением молекулярного веса. В результате вытеснения сначала десорбируются такие низкомолекулярные углеводороды, как метан и этан. Насыщение адсорбента обнаруживается по проскоку пропана. (Более подробное описание этого процесса приведено в главе Синтез Фишера — Тропша , стр. 97). [c.31]

Здесь мы остановимся на некоторых известных решениях уравнения (9.52), позволяющих оценить влияние капиллярных сил на двухфазное течение флюидов. [c.278]

Заметим, что более полные сведения о влиянии капиллярных сил на процесс двухфазного течения можно получить на пути численного интегрирования уравнения (9.52) [33, 7].. [c.281]

Рассмотрим отдельный малопроницаемый блок, у которого только один торец открыт и соприкасается с водой, а остальная поверхность непроницаема для жидкости. Вода под действием капиллярных сил начнет впитываться в блок, а нефть будет двигаться в противоположном направлении. Этот процесс носит название противоточной капиллярной пропитки. Дифференциальное уравнение одномерной противоточной капиллярной пропитки можно получить из общего уравнения (9.52) при Др = О и при условии, что суммарная скорость фильтрации н> = н, + + и = 0. Из рещения этого уравнения следует, что при начальной водонасыщенности блока ( - насыщенность связанной водой) [c.368]

В неоднородном пласте процесс вытеснения значительно усложняется. В этом случае капиллярные силы могут играть определенную роль при извлечении пластовых флюидов. Явления, при которых капиллярные силы сами по себе вызывают вытеснение одного флюида другим, называют капиллярной пропиткой . Эти явления, помимо своей важности для технологии добычи нефти и газа, имеют определенное значение и для почвоведения, некоторых процессов химической технологии и др. [c.281]

Остаточная вода удерживается в пористой среде поверхностно-молекулярными и капиллярными силами и в продукции скважин при их эксплуатации обычно не обнаруживается. [c.366]

Если влияние капиллярных сил на перетоки флюидов становится значительным, то, как установлено в экспериментах, при небольшой толщине пласта в гидрофильных средах (т. е. средах, лучше смачиваемых вытесняющей фазой) фронт вытеснения устойчиво распространяется в пропластках различной проницаемости (рис. 9.16) разбег фронтов в слоях стабилизируется и не меняется со временем. Это объясняется тем, что в рассматриваемом случае перетоки, вызванные капиллярными силами, еще более значительны, чем в предыдущем случае. [c.283]

С учетом изложенного разработан метод определения потенциала экссудации, заключающийся в следующем. Расплавленный покровный битум разливают тонким слоем на пластинку и посыпают тонкоизмельченным тальком. Затем на слой помещают каплю расплавленного пропиточного битума. Пластинку с битумами выдерживают в термостате в течение 3 сут при 43°С. Капля пропиточного битума при этом расползается и принимает форму диска. При наличии экссудации выделяющийся из покровного битума экссудат распространяется за пределы капли пропиточного битума под действием капиллярных сил порошка талька. Чем больше пятно потемневшего талька, тем интенсивнее экссудация. [c.21]

Какой физический смысл имеют безразмерные капиллярный и гравитационный параметры (9.19) В каких случаях влиянием капиллярных сил можно пренебречь [c.299]

Сжигание керосина в обычной лампе связано с подъемом жидкости по фитилю под действием капиллярных сил. Скорость подачи жидкости зависит от поверхностного натяжения и вязкости. Величина поверхностного натяжения керосина при повышении температуры несколько уменьшается, но эти изменения слишком незначительны, чтобы играть заметную роль. [c.465]

Субкапиллярные трубки и промежутки имеют еще меньшие размеры они соответственно менее 0,0002 и 0,0001 мм. Жидкости по отверстиям подобного рода циркулировать не могут, так как силы сцепления и прилипания, превращаясь уже из движущего фактора в противодействующий, становятся столь значительными, что сила гидростатического давления победить их не в состоянии. Поскольку поверхностное натяжение нефти в три раза меньше, чем поверхностное натяжение воды, зависящие от этого капиллярные силы воды (сцепление и прилипание) в три раза превосходят таковые у нефти. В силу этого, если нефть сопровождается водой, то нефть займет те части пласта, которые имеют более крупные поры, а вода, наоборот, проникнет в более мелкие поры. Если мелкие капиллярные или субкапиллярные поры раньше были заняты нефтью, то при последующем доступе воды последняя может вытеснить нефть из мелких пор и занять ее место. Например, если имеются два пласта (один — глинистый, в котором мельчайшие поры заняты нефтью, а другой — перекрывающий, или подстилающий первый, песчаный, содержащий воду), то считается возможным, что нефть будет вытеснена водою из глинистого пласта в песчаный. [c.149]

Антиклинальную теорию надо понимать как структурную теорию в том смысле, что 1) образование нефтяных залежей в земной коре приурочено к тем или иным тектоническим структурам, среди которых структуры антиклинального характера играют доминирующую роль, 2) в этих структурах вода, нефть и газ скопляются и распределяются под влиянием силы тяжести вследствие разницы в удельных весах и под влиянием капиллярных сил вследствие разницы в величинах поверхностного натяжения воды и нефти. [c.205]

Анизотропные мембраны. Пористые полимерные пленки получают обычно путем удаления растворителей или введенных добавок из растворов полимеров в условиях, препятствующих существенной усадке каркасной структуры полимера вследствие действия капиллярных сил. [c.48]

Пленочная влага (рис. VII.-1) удерживается на поверхности частиц остаточными молекулярными силами и перемещается из мест с большей толщиной пленки в места с меньшей ее толщиной. Капиллярная влага размещается в узких щелях внутри твердых частиц. Поровая связанная влага находится вблизи точек соприкосновения твердых частиц и ее перемещение зависит от соотношения капиллярных сил и градиента давления воздуха при обезвоживании. Поровая несвязанная влага находится в пространстве между твердыми частицами н ее перемещение также зависит от действия капиллярных сил. [c.268]

На рис. УП-2 изображены две равные, почти соприкасающиеся сферические твердые частицы А м Б, между которыми находится связанная поровая влага. В направлении, указанном стрелкой, на влагу действует разность давлений, находящаяся в равновесии с капиллярными силами, направленными в противоположную сторону. В результате этого влага перемещается из своего первоначального положения так, что радиус кривизны мениска 1 становится меньше радиуса а угол смачивания а — меньше угла р. В данном случае величина силы тяжести значительно меньше разности давления и ею можно пренебречь. [c.269]

Мениск смачивающей жидкости контактирует при этом со смачивающей пленкой, равновесная толщина которой Ло определяется уравнением изотермы П(/г). Значение ко отвечает расклинивающему давлению, равному капиллярному давлению равновесного мениска По =. Ра . Между объемной частью мениска с постоянной (в пренебрежении силой тяжести) кривизной поверхности Ко = Рк1а (где о —поверхностное натяжение) и плоской смачивающей пленкой образуется переходная зона 2 (см. рис. 13.1), где действуют одновременно капиллярные силы, вызванные кривизной поверхности слоя жидкости, и поверхностные силы, связанные с дальнодействующпм полем подложки. В состоянии равновесия из условия постоянства давления во всех частях системы получим [c.211]

В системе з.тектролпт — углеводород в присутствии сероводорода развитие коррозии тесно связано с явлениями избирательного смачивания поверхности стали в условиях ее контакта с двумя несмешивающимися жидкостями. В результате контакта металла со средой по мере образования гидрофильного сульг-фида железа происходит продвижение избирательного смачивания. На поверхности металла постепенно образуются пленка электролита и рыхлый нарост продуктов коррозии. В этот нарост под действием капиллярных сил втягивается электролит из водной фазы, что вызывает рост скорости коррозии. С повышением концентрации сероводорода в водной фазе скорость коррозии углеродистой стали постепенно возрастает, причем максимальные значения скорости соответствуют высоким яначениям концентрации сероводорода. Следует учитывать и общее содержание сероводорода и системе, так как его растворимость [c.147]

Процессы многофазной фильтрации идут по-разному, в зависимости от характерного времени фильтрационного процесса и от размеров области течения. Капиллярные силы создают в пористой среде перепад давления, величина которого ограничена и не зависит от размеров области фильтрации. Вместе с тем, перепад внешнего давлений, соз-даюшего фильтрационный поток между двумя точками, пропорционален скорости фильтрации и расстоянию между этими точками. Если размеры области малы, то при достаточно малых скоростях фильтрации капиллярные силы могут превзойти внешний перепад давления. [c.255]

В крупномасштабном приближении, когда капиллярными силами можно пренебречь, давления в фазах од1шаковы Рг=Р2=Р- Тогда, положив в уравнениях (9.17) и (9.26) = = О, представим их в следующей обобщенной форме, объединяющей оба типа одномерных потоков [c.262]

Задачи двухфазной фильтрации без учета капиллярных сил, основанные на решении уравнений типа (9.29) при соответствующих начальном и граничном условиях, известны как задачи (модель) Бакли-Леверетта. Задачи вытеснения такого типа в одномерной постановке изучены достаточно полно. [c.263]

Капиллярные силы, действующие на границе между водой и нефтью, защемляют нефть, препятствуя ее вытесцению. Большая остаточная нефтенасьпценность служит причиной низкого коэффициента вытеснения. [c.301]

При вытеснении нефти водой из трещиновато-пористого пласта и из неоднородной среды, содержащей малопроницаемые включения, принимается следующая схема, которая была развита в работах В. М. Рыжика, А. А. Боксермана, Ю. П. Желтова, А. А. Кочещкова, В. Л. Данилова. Нагнетаемая в пласт вода под действием гидродинамических сил стремится вытеснить нефть из хорощо проницаемых зон, она прорывается по высокопроницаемой среде (или по трещинам), а малопроницаемые блоки, насыщенные нефтью, оказываются окруженными со всех сторон водой. Извлечение нефти из блоков возможно лищь за счет капиллярной пропитки. Вода (смачивающая фаза) будет впитываться в блок за счет капиллярных сил, а нефть (несмачивающая фаза) будет вытесняться в высокопроницаемую среду (или трещины). Очевидно, [c.367]

При наличии особых условий (чрезвычайно высокого давления, высокой температуры и продолжительного действия капиллярных сил) через эти породы, хотя и медленно, в течение геологических периодов нефть может проникать и перемещаться из одного пласта в другой. Представителями таких так называемых непроницаемых пород являются главным образом глины и глинистые сланцы. При известных условиях такую роль могут играть плотные известняки, зацементированные песчаники и плотные мергели. В судьбе нефтяных месторождений непроницаемые породы сыграли большую роль. Во многих случаях они явились труднопроницаемым покровом для нижезалегающих скоплений нефти и предохранили их, таким образом, от истощения. [c.168]

Процессы сушки и прокаливания имеют решающее значение при формировании структуры силикагелей. При испарении воды стенкп капилляров гидрогелей под действием капиллярного давления испытывают сжатие силам сжатия противостоит прочность скелета, увеличивающаяся в процессе сушки. Конечная структура фиксируется при уравновешивании этих противоположно действующих факторов. Чем больше капиллярные силы и чем эластичнее скелет [c.119]

В первом (основном) периоде сушки усадка адсорбента-катали-затора пропорциональна количеству испаряющейся влаги. Это значит, что стенки пор сохраняют эластичность. Процесс испарения протекает свободно — примерно так же, как из капли воды (влага двпжстся в порах шариков к поверхности). Относительная усадка шариков возрастает с каждым килограммом удаляемой воды. После удаления 65—80% воды сушка и абсолютная усадка замедляются. В то же время относите.тьная усадка шарика на единицу количества удаляемой влаги в этот период наибольшая. Внутри шарика за счет испарения воды и молекул вытеснителя появляются свободные поры, шарики становятся мутными. В этот момент возникают внутренние напряжения, вызываемые капиллярными силами воды, передвигающейся из очень тонких пор. Под действием этих напряжений шарики могут растрескаться, поэтому быстрая сушка в этот период опасна. По мере дальнейшего испарения воды в шариках становится все больше пор. Растрескивание шариков может быть вызвано не только неправильным режимом сушки здесь обычно проявляются все недостатки предшествующих операций (смешения растворов, колебания pH золя, недостаточной промывки и т. д.). Чем более неоднородна структура катализатора-адсорбента, тем выше возникающие напряжения и тем больше он растрескивается. [c.125]

Кольцевая щель между термоиетром и стеклянной трубочкой должна быть не ионее 2 мм, иначе проявляютея капиллярные силы, повышающие те.м пературу каплепадения. [c.314]

Осмометры с вертикальной мембраной наиболее широко применяют для измерения осмотических давлений растворов средних концентраций. На рис. 1-11 изображен осмометр Фуосса — Мида [41]. Он позволяет определять осмотическое давление как динамическим, так и статическим методами. Достоинством этого осмометра является быстрое время наступления равновесия, однако он отличается некоторой сложностью конструкции. Осмометры подобного типа были разработаны Хелфрицем [42], Жуковым и др. [42—44]. Ячейки с целью уменьшения объема изготовляются в виде фланцев с каналами. Мембрана одновременно служит прокладкой. Капилляр 3 сравнения служит для оценки высоты поднятия жидкости под действием капиллярных сил. Модифи- [c.39]

Мелкие трещины выявляются методом цветной дефектоскопии, сущность которого заключается в следующем. На поверхность детали, очищенной ацетоном или бензином, наносятся кистью или пульверизатором 3—4 слоя проникающего раствора, подкрашенного анилиновым красителем (15 г красителя Судан-111 на 1 л раствора). Мелкие детали погружаются в красящий раствор. Раствор под действием капиллярных сил проникает в дефектные места детали. Затем контролируемая деталь промывается 5% раствором кальцинированной соды и вытирается 1шсухо. На очищенную поверхность кистью или пульверизатором наносится тонкий слой белого абсорбирующего покрытия, имеющего следующий состав 0,6 л воды, 0,4 л этилового спирта, 300—350 г каолина или мела. Жидкость, выделяющаяся из поверхностных дефектов под действием абсорбирующего покрытия, окрашивает его в красный цвет с появлением красных пятен или полос. Этот метод дает возможность обнаружить поверхностные дефекты размером до 0,01 мм при глубине 0,03—0,04 мм. Однако глубину трещи[1 цветной дефектоскопией определить нельзя. Контроль проводится невооруженным глазом или с помощью лупы 5—7-кратпого увеличения. Применяется цветная дефектоскопия для углеродистых, а также нержавеющих сталей, у которых образование мелких трещин от коррозионного растрескивания наблюдается около сварных швов. [c.138]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология