Глинистые частицы

Кроме снижения величины набухания водорастворимые эфиры целлюлозы вызывают рост периода и снижение средней скорости набухания. Причем, с ростом концентрации до 2,0% эти показатели продолжают активно изменяться. Так, при 0,5% КМЦ (различных марок) скорость набухания глин примерно в 2 раза меньше, чем в воде, а при 1,0%-пой концентрации — почти в 3 раза [32]. С ростом степени полимеризации препаратов КМЦ от 350 до 600 количественные величины показателя набухания глин уменьшаются. Действие КМЦ на показатели набухания глин, видимо, можно объяснить следуюш им образом. Размер и строение агрегатов КМЦ, адсорбирующихся на глинистых частицах, способствуют образованию защитного адсорбционного слоя, препятствующего пептизации их до элементарных частиц под действием дисперсионной среды. Это обусловливает сдерживание роста удельной поверхности глин настолько, что, хотя толщина адсорбционного слоя КМЦ значительно выше гидратного, величина набухания не гидратированных ранее глин остается ниже набухания в воде [20]. Это подтверждается действием растворов КМЦ на полностью гидратированные глины. В этом случае набухание возрастает при концентрации КМЦ до 0,5—0,6%. [c.46]

Основной составляющей глин является элементарная глинистая частица, имеющая различную форму шестиугольные чешуйки (каолинит), вытянутые трубки (галлуазит), плоские удлиненные чешуйки (монтмориллонит), игольчатые пластинки (сепиолит-палыгорскит). [c.12]

Вследствие поверхностной диссоциации глинистых частиц, а также растворения солей, нередко находящихся в породе между норовой водой (прочно-, рыхлосвязанной и свободной), а также водой, взаимодействующей с глиной, возникают градиенты концентраций, которые вводят в процесс гидратации осмотические силы. Изменению химической обстановки в системе глина—вода способствуют также диффузионные перетоки воды и ионов, особенно ирн достаточных размерах поровых каналов. [c.63]

Следует отметить, что величина pH (от 7 до 10) водных растворов КМЦ существенно не влияет на величину набухания ранее не гидратированных глин и способствует росту набухания гидратированных глин. Последнее объясняется ростом адсорбции мицелл КМЦ на гидратированных глинистых частицах с увеличе-пием pH среды. [c.46]

Очень сильное влияние на упорядочивающее воздействие поверхности глинистых минералов на воду оказывает состав обменных катионов. Это объясняется прежде всего прочностью связи катионов с поверхностью глинистой частицы, т. е. способностью их к диссоциации и участию в катионообменных реакциях. Степень поверхностной диссоциации (т. е. поверхностного растворения) глинистых минералов, замещенных одновалентными катионами, на один-два порядка выше степени диссоциации глин, обменный комплекс которых насыщен двухвалентными катионами. При прочих равных обстоятельствах степень поверхностной диссоциации зависит не только от плотности заряда обменного катиона, но и от взаимного влияния силовых полей поверхности частицы и катиона друг на друга при взаимодействии с водой. По мере увлажнения поверхности глин вокруг обменных катионов развиваются области с упорядоченными молекулами воды. Часть слабо связанных с поверхностью катионов удаляется от нее и может участвовать в трансляционном движении вместе с молекулами воды и растворенными в ней органическими и неорганическими веществами. Если в дисперсионной среде находятся крупные гидратированные катионы (Ма+, Mg2+), то они, вытеснив с поверхности глинистого минерала менее гидратированные катионы (К+, Са ), могут привести к увеличению гидратной оболочки глинистых частиц. В натриевом бентоните по мере возрастания содержания воды и уменьшения концентрацни суспензии отдельные слои глинистых частичек полностью диссоциируют. В бентоните, обменный комплекс которого насыщен магнием или кальцием, этого не произойдет, хотя ионный радиус этих катионов в гидратированном состоянии почти в два раза превышает радиус гидратированного натрия. Это, видимо, является следствием как изменения структуры воды и размеров гидратированных катионов вблизи поверхности в зависимости от их химического сродства, так и сжатия диффузной части двойного электрического слоя. [c.70]

Растворы ПАВ и ПЗП обладают отмывающим и гидрофобизирующим действием. Эффект отмывания основан на том, что растворы ПАВ лучше, чем, например, вода или нефть, удаляют из призабойной зоны пласта глинистые частицы и иные загрязнения, попадающие в пласт в процессе бурения и ремонта скважин. [c.22]

С точки зрения пожарной безопасности использование воды в качестве промывочного агента является наиболее предпочтительным. Однако во многих случаях вода может осложнить последующее освоение и эксплуатацию скважины, так как глинистые частицы, содержащиеся в пласте, разбухают в пресной воде и закупоривают поры пласта. Поэтому воду для промывки скважин применяют лишь в ограниченных случаях, когда характер нефтеносных пластов это позволяет. [c.58]

Задача приобрела актуальность в связи с вводом в разработку большого числа нефтяных месторождений с глинизированными коллекторами в разных районах нашей страны. Вопрос о характере микропроцессов и поведении глинистых частиц в породах-коллекторах алевролитового типа стал существенным для выбора агентов воздействия и количественной оценки нефтеотдачи, особенно для залежей Западной Сибири. [c.169]

В глинистых растворах дисперсионной средой является вода, а дисперсной фазой — в основном глинистые частицы, которые находятся в виде агрегатов минералов размером от тонкодисперсных (коллоидных <0,25 мкм) до грубодисперсных. [c.44]

Значительный интерес представляет фтористый натрий, предложенный И. А. Бережным и В. Д. Туром для снижения водоотдачи глинистых дисперсий. По характеру влияния на показатели набухания бентонита и других глинистых пород фтористый натрий аналогичен гидроокиси натрия. Однако (табл. 27) эффективность действия фтористого натрия, как пептизатора глинистых частиц, значительно выше, чем щелочи. [c.60]

При рассмотрении процессов коагуляции электролитами применительно к водным промывочным жидкостям (глинистым суспензиям) следует учитывать наличие у глинистых частиц развитого адсорбционно-гидратного слоя. Коагуляция электролитами в таких системах обусловлена дегидратацией частиц и изменением конформации полимерных молекул, находящихся в слое. Степень коагуляции глинистых частиц во всех случаях также увеличивается в результате введения электролитов, в количествах достаточных для заполнения адсорбционного слоя. При введении солей поливалентных металлов коагуляция еще более возрастает. [c.74]

При концент])ациях извести до 0,05% превалирующую роль играет пептизация глинистых частиц, хотя не исключается течение [c.61]

Общим для реагентов этой группы является некоторый рост с повыщением температуры среды до 100° С и при более высоких температурах снижение величины К - По-видимому, рост температуры до 100° С не увеличивает тепловое движение адсорбированных агрегатов КМЦ-600 и гипана настолько, чтобы они десорбировались с поверхности глинистых частиц, ввиду большой энергии связи с последними. Б то же время с ростом температуры усиливается пептизация глин, что обусловливает повышение [c.72]

Рост величины бентонита в дистиллированной воде (табл. 44) можно объяснить следующим образом. При контакте бентонита с водой происходит связывание воды поверхностью агрегатов и первичных глинистых частиц. Это приводит к самопроизвольному диспергированию глинистых частиц. Проникновение воды к внутренним поверхностям частиц постепенно затрудняется образующимся слоем твердой адсорбированной воды. В набухшей при атмосферном давлении пробе глины остаются неполностью гидратированные участки, находящиеся под слоем твердой воды внутри первичных частиц. [c.74]

Из предыдущего видно, что мы не разделяем полностью ни точки зрения большинства американских геологов, считающих кероген промежуточным веществом на пути превращения органического вещества в нефть, ни точки зрения, развитой Меррэем Стюартом, считающим, что органическое вещество превратилось в нефть прежде его погребения и что процесс образования свободной нефти есть процесс нарушевия прилипания нефти к глинистым частицам и выжимания ее в пористую породу. Мы полагаем, что нефтеобразование, начавшись с разложения жиров в биогенном иле до его погребения, продолжалось и после его погребения при активном содействии анаэробных бактерий во весь период диагенетического изменения породы. Все эти взгляды нуждаются в дальнейшем их уточнении и экспериментальной проработке в лаборатории и увязке их с полевыми наблюдениями. Особенно важными мы считаем исследования по дальнейшему выяснению роли анаэробных бактерий в процессах нефтеобразования. [c.349]

Наличие внутренней и внешней частей граничного слоя может быть объяснено резкими различиями в структурах адсорбционно (внутренней части граничного слоя) и осмотически связанной воды. Первая подчинена геометрии подложки и гид-ратационным характеристикам ее активных центров. Вторая, если учесть, что в диффузную часть двойного электрического слоя глинистых частиц переходит менее 2% обменных катионов [124], может быть в первом приближении описана структурой очень разбавленного раствора электролита. Переход от слоя адсорбционно связанной к слою осмотически связанной воды осуществляется через промежуточный (внешняя часть граничного слоя) переходный слой конечной толщины [125]. [c.42]

Процесс отстаивания позволяет осветлять воды вследствие удаления из нее грубодисперсных взвешенных примесей, оседающих под действием силы тяжести на дно отстойника. Отстаивание воды проводят в непрерывно действующих отстойных бетонированных резервуарах. Для достижения полного осветления и обесцвечивания декантируемую из отстойников воду подвергают коагуляции с последующим фильтрованием. Коагуляция — высокоэффективный процесс разделения гетерогенных систем, в частности выделение из воды мельчайших глинистых частиц и белковых веществ. Осуществляют коагуляцию внесением в очищаемую воду небольших количеств электролитов АЬ ЗО )], Ре304 и некоторых других соединений, называемых коагулянтами. Физико-химическая сущность этого процесса в упрощенном виде состоит в том, что коагулянт, адсорбируясь иа иоверхности заряженной коллоидной частицы, нейтрализует ее заряд. Это приводит к слииатпо отдельных част1щ (коагуляции) н образованию осадка. Чем выше заряд иоиа коагу.пянта (А1 +, Ре +), тем меньше расход электролита на коагуляцию. Для коагуляции глинистых коллоидных частиц (природные воды), имеющих отрицательный заряд, применяют чаще всего соединения алюминия — сульфаты или алюминиевые квасцы. Одновременно идет процесс адсорбции иа поверхности осадка органических красящих веществ, в результате чего вода обесцвечивается. [c.26]

Определим количество и состав шлама. В шлам перейдут глинистые частицы, нерастворимый остаток, aSOi, Na l и увлеченный горячий раствор. [c.473]

Гуминовые кислоты торфа и бурых углей широко используются в народном хозяйстве. Они способны разлагать трудноусвояемые растениями минеральные соли и превращать их в легкоусвояемую форму. Кроме того, гуминовые кислоты укрепляют структуру почвы, улучшая ее обменную способность и влагоемкость. Их слабо концентрированные растворы стимулируют рост растений. Ввиду этого гуминовые кислоты используются в качестве дешевых и эффективных удобрений. Они предохраняют глинистые частицы от осаждающего действия электролитов и служат в качестве стабилизаторов глинистых растворов при бурении нефтяных скважин. Благодаря наличию активных групп и сильноразвитой поверхности эти кислоты — очень хорошие сорбенты, они используются для смягчения воды в паровых котлах. В известных дозах они действуют антисептически и применяются для лечения кожных болезней животных. Щелочные вытяжки гуминовых кислот являются дешевыми и доступными природными красителями, которые используются для окраски картона и упаковочной бумаги. [c.148]

Развивается и иной взгляд на роль активных глин в процессе нефтеотдачи пластов. При традиционном заводнении нефтяных залежей с глинизированными коллекторами (в том числе и поли-миктовыми породами) физико-химическое взаимодействие закачиваемой воды с глинистыми частицами скелета пористой среды может положительно сказываться на процессе нефтеизвлечения. [c.33]

После прокачки трех иоровых объемов (п. о.) соленой воды предельный коэффициент нефтеотдачи (по отношению к первоначальному количеству нефти) оказался равным 61 %, что характеризует нефтеотдачу в условиях ненарушенного равновесия системы глина—пластовая вода. После этого в образец закачивалась дистиллированная вода, которая вступала в активное взаимодействие с монтмориллонитами. Замеры показали, что проницаемость образца резко уменьшилась до 0,005 мкм . После прокачки 1 п. о. дистиллированной воды КНО увеличился на 15,6%, Это объяснялось T iM, что при закачке дистиллированной воды вследствие отслаивания верхних слоев глинистых частиц в пористой среде образуется коллоидный раствор вяз- [c.34]

Результаты экспериментальных исследований на модельных образцах глинизированных пород показали, что наблюдается изменение коллекторских свойств пористой среды, связанное с физико-химическим взаимодействием закачиваемой воды с глинистой составляющей образцов. Часть воды поглощается глинистыми частицами, что приводит к изменению пористости и проницаемости породы-коллектора. Характер этого микропроцесса относится к категории сорбционных (хемосорбции) и в сильной степени зависит от минерализации воды, рабочего агента воздействия, и, конечно, связан со свойствами минералов, составляющих глинистую часть коллектора. Снижение коллекторских свойств в области фильтрации воды с минерализацией, отличной от пластовой, тем больше, чем меньше соленость воды. Естественно, что неодинаковое изменение пористости и проницаемости в разных зонах пласта и в пропластках должно приводить к перераспределению микропотоков, [c.169]

При изготовлении глинопорошков на заводах глина сушится в барабанах при средней температуре 80-90°С, что создает благоприятные условия для адсорбции органических молекул смазки в связи с частичным удалением гидратационной воды и повышением адсорбционной активности поверхности глинистых частиц. При пропитке сухого глинопорошка углеводородной жидкостью наиболее активные ее компоненты адсорбируются как на наружных поверхностях, так и в межпакетном пространстве глинистых частиц, увеличивая межплоско-стные расстояния в 2—3 раза и уменьшая прочность частиц на сдвиг. [c.49]

В глинистых минералах различные поверхности отличаются по свойствам. Боковые ребра глин имеют амфотерный. характер и в широком интервале pH могут нести положительный заряд. Плоские же грани глинистых минералов всегда заряжены отрицательно. Поэтому глинистые частицы в суспензиях могут притягиваться и при отсутствии потенциальных минимумов, характерных для частиц с развитыми адсорбционно-гидратными слоями. В результате этих взаимодействий возникает так называемая реброграниая коагуляция глин. [c.72]

В ингибированных системах агрегирование глинистых частиц офани-чивается катионами, связывающими более прочно глинистые частицы, повышающими заряд ионной оболочки, что приводит к сжатию диффузного слоя и уменьшению количества связанной воды. В качестве ингибирующих добавок чаще используются соединения кальция (известь, гипс, ангидрит, хлористый кальций) и калия (гидроокись калия, хлористый калий). Поэтому буровые растворы соответственно называются известковыми, гипсовыми, высококальциевыми, калиевыми, калиево-полимерглинистыми. [c.52]

Теоретически доказано и экспериментально установлено, что тпдратные слои обладают значительной толщиной. Под воздействием активных центров поверхности глинистых частиц молекулы воды могут быть упорядочены на расстояниях до 300-10- см от поверхности. Поэтому нри сближении двух частичек в электролите между ними возникают электростатические силы отталкивания в результате перекрытия их двойных слоев. Сближению частичек также препятствуют повышенные механические свойства (вязкость, прочность иа сдвиг и т. п.) связанной воды, молекулы которой ограничены в движениях. [c.61]

С ростом pH раствора КМЦ одновременно с повышением адсорбции увеличивается объем ранее гидратированной глины. Однако происходит это не в результате пзптизации глинистых частиц под действием щелочи (аналогичная зависимость адсорбции КМЦ и роста объема имеет место и в случае предварительного набухания глины в 0,3%-ном растворе ще [0чи), а в результате большей толщины адсорбционного слоя по сравнению с гидратным. [c.47]

Развивающиеся вокруг глинистых частиц гидратные оболочки оказывают на них расклинивающее воздействие. Гидратированные частицы, раздвигаясь, увеличивают объем системы, глина набухает (рис, I, 17, а). При этом ослабляется сцепление между частицами глины, ее прочность уменьшается и порода размокает, 11сли глинистая порода состоит из минералов с раздвижной кристаллической решеткой (монтмориллонит, вермикулит), то происходит гидратация межпакетного пространства, обусловливающая виу-трикристаллическое набухание (рис, 11.17,6). Так как у этих минералов вклад суммарной площади оснований пакетов в значение удельной поверхностп преобладает (до 80%), они набухают во много раз лучше минералов с жесткой кристаллической решеткой. [c.63]

Гидратированность поверхности глинистых частиц (см. 5 гл. II) зависит от раскрытости гидроксидных поверхностей октаэдрических слоев, дефектности кристаллической структуры минералов, емкости и состава обменных катионов. Раскрытость гнд-роксидных поверхностей, несовершенство кристаллов н емкость обменного комплекса максимальны у монтмориллонитов. Это обеспечивает высокую агрегативную и кинетическую устойчивости водных суспензий бентонитов (7—10 % суспензии некоторых бентонитов без видимых изменений свойств могут храниться многие годы). [c.70]

Размер элементарных частиц каолинита гораздо больше. В элементарной глинистой час-рице атомы связаны между собой химическими связями. Элементарные частицы под влиянием молекулярных сил сцепления соедрщяются друг с другом, образуя первичные глинистые частицы. Последние с помощью различных природных цементов образуют агрегаты, которые и преобладают в сухих природных глинах. Степень дисперсности глин в значительной мере зависит от их химического и минералогического состава. Так, наибольшей степенью дисперсности обладают бентонитовые глины, удельная поверхность которых составляет 400—900 м /г, в то время как для каолинитовых глин она равна всего 20— 30 м /г. [c.12]

Количественные различия в изменениях показателей набухания глин можно объяснить физико-химическими свойствами реагентов, энергией связи между молекулами или ионами реагента с поверхностью глинистой частицы. Уменьшение величины К2 возможно также за счет снижения сольватизации реагента. [c.72]

Размер и строение макромолекул гипана таковы, что образующийся на поверхности глинистых частиц адсорбционный слой не препятствует их пептизации под действием дисперсионной среды (воды), усиливающейся наличием сво<5одной щелочи в реагенте. Вследствие этого растет удельная поверхность глин 122]. Гипан, активно адсорбируясь па поверхности гидратированных глинистых частиц, создает сольватный слой большей толщины, чем толщина гидратного слоя. С ростом 1сонцентрации гинапа до 0,5% адсорбция возрастает, а при дальнейшем увеличении концентрации практически не изменяется [ Ю . [c.51]

При больших размерах молекул или агрегатов ПАВ, когда при растворении образуются коллоидные растворы, механизм снижения набухания глин отличен от изложенного выше. В этом случае коллоидные частицы ПАВ, адсорбируясь на поверхности глинистых част1[ц, образз ют мономолекулярный слой, толщина которого значительно больше толщины гщ ратного слоя. Однако образующийся слой препятствует пептизации глинистых частиц под действием дисперсионной среды и тем сильнее, чем выше концентрация ПАВ. В результате этого удельная поверхность набухших в растворах ПАВ глинистых пород имеет меньшую величину, чем п])и действии воды. Суммартай эффект выражается в снижении набухания глин вследствие прелалирующего процесса уменьшения пептизации глинистых частиц. [c.57]

Небольпше добавки НР к воде (0,05%) обусловливают-значительное снижение величины набухания. С ростом концентрации НР до 7,0% величина набухания практически не меняется, и лишь при добавках более 7,0% набухание рродолжает снижаться [62]. Как видно из данных табл. 39, растворение глины во фтористоводородной кислоте не может явиться основным фактором, влияющим на изменение объема при набухании. Вероятнее всего, растворение имеет место лишь на поверхности глинистых частиц. Образующиеся в результате поверхностного растворения соединения фторидов препятствуют проникновению жидкости к внутренней поверхности частиц и тем самым предотвращают [c.69]

Рост набухания бентонита при повышении температуры с 20 до 100° С в растворах каустической соды, по мнению автора, можно объяснить увеличением удельной поверхности глинистых частиц в результате пептизации в ш,елочной среде. При более высоких температурах происходит коагуляция и, кроме того, в растворах силиката натрия интенсифицируются процессы физико-химического взаимодействия силиката натрия с глиной, приводяш,ие к появлению новообразований на поверхности глинистых частиц, обус.повливающих снижение гидрофильности глин. [c.74]

Подтверждением сказанного мржет служить следующий факт. Если максимально набухшую при атмосферном давлении пробу глины поместить в условия вы-сокого гидравлического давле-ПИЯ, то наблюдается некоторое уменьшение объема пробы, про- 2,2 исходящее вследствие переупаковки глинистых частиц. [c.75]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология