Особенности диффузии в горных породах

Особенности диффузии в горных породах [c.29]

ОСОБЕННОСТИ диффузии В ГОРНЫХ ПОРОДАХ [c.18]

Орошение горных выработок гелеобразующими растворами значительно повышает эффективность их действия. Дело в том, что образующийся при орошении горной выработки специальными растворами гель частично выделяется из пор, имеющихся в горной породе (это особенно относится к ископаемым угля1м), а затем закупоривает их и препятствует выделению остаточных газов, содержащихся в этих порах, в забой. В качестве добавок, способствующих гелеобразованию, в орошающие жидкости вводят ДБ (молекулы которого дифильны и ориентируются в водном растворе так, что полярной группой обращаются к воде, а гидрофобным радикалом—к адсорбирующей поверхности минерала). Адсорбируясь на поверхности минерала (угля) молекулы ДБ вытесняют содержащиеся в порах угля газы. Эффективно способствует гелеобразованию введение в орошающую жидкость жидкого стекла. Образующийся гель, заполняя поры и трещины пласта угля, способен длительное время удерживать влагу, связывать пыль, имеющуюся в пласте, способствовать уменьшению адсорбции метана и скорости диффузии кислорода к реагирующей внутренней поверхности угля. [c.282]

Нефтегазообразование - весьма сложный многостадийный и исключительно длительный биохимический процесс преобразования исходного органического материала в углеводороды. Образованию скоплений углеводородов предшествует длительная стадия эмиграции рассеянной по нефтематеринским породам так называемой микронефти через пористые породы (песчаные, карбонатные) - коллекторы в природные резервуары - нефтяные залежи. Эмиграция нефти происходит в результате действия различных факторов отжа-тия или прорыва вследствие давления породы, диффузии, особенно газов, перемещения с водой в растворенном в ней состоянии, фильтрации по порам и трещинам при наличии перепада давления. В дальнейшем в результате движения по пористым пластам и при вертикальной эмиграции, возникающей под влиянием гравитационного и тектонического факторов, нефть и газ скапливаются в так называемых ловушках, т.е. в таких участках пористых горных пород, откуда дальнейшая эмиграция невозможна. Залежи нефти можно представить, как, образно говоря, трехслойный пирог верхняя часть - газовая шапка, подпираемая снизу вторым слоем - пластом нефти, который, в свою очередь, лежит на пласте воды, являющемся своего рода гидрозатвором резервуара. Резервуар со всех сторон, кроме нижней, герметично экранирован непроницаемыми горными пластами (глинами, солями, магматическими породами). Различают ловушки сводовые (преимущественно антиклинальные) и тектонически экранированные. [c.30]

Броуновским суперпарамагнетизмом называют явление намагничивания магнитньгх коллоидов путем ориентации самих частиц вместе с вмороженным в их тело магнитным моментом. При подходящих условиях зависимость намагниченности от напряженности поля одинакова как при неелевском, так и при броуновском парамагнетизме. Вместе с тем имеются и существенные качественные различия в поведении систем с твердой и жидкой средой. Неоднозначно влияние температуры на магнитную восприимчивость твердых магнитных коллоидов. С одной стороны, согласно формуле (3.9.105), повышение температуры облегчает вращательную диффузию и тем самым увеличивает магнитную восприимчивость коллоидной системы. Но с другой стороны, это ведет к уменьшению значения аргумента функции Ланжевена в формуле (3.9.104) и к уменьшению восприимчивости. Температурная зависимость восприимчивости (намагниченности) твердых магнитных коллоидов является одним из способов нахождения константы анизотропии или размера магнитных частиц. При достаточно низкой температуре вращательная диффузия магнитных моментов практически отсутствует (магнитные моменты вмораживаются в кристаллическую решетку частицы). Это ведет к потере суперпарамагнетизма и к появлению магнитно-жестких свойств — способности вещества сохранять приобретенную в магнитном поле намагниченность и после выключения поля. Благодаря такой особенности некоторые вещества (например, глина с примесью оксидов железа, красный кирпич) сохраняют в себе отпечаток геомагнитного поля, действовавшего на них в моменты повышенной температуры (при остывании вулканической породы, при последнем протапливании печи или при пожаре и т. д.). На магнитной памяти веществ основан палеомагнетизм — наука о магнитном поле Земли в геологически отдаленные времена. В структуре дисперсных материалов зашифрованы также сведения о физико-химических условиях их возникновения, и это относится не только к магнитным дисперсным системам. Наличие магнитных свойств дает не только дополнительную информацию об условиях возникновения материала, но и дополнительные средства расшифровки его структурного состояния. Осадочные горные породы в свое время сформировались при свободной коагуляции и оседании частиц в сильно разбавленных взвесях морей и океанов. Они представляют собой своеобразную летопись геологических эпох, которая пока еще полностью не расшифрована. [c.668]

Исследования Соссюра (1806), Буссенго (1833) и особенно А. Готье (1899) показали, что в воздухе всегда, даже на высоких горах, содержится около 0,02 /о (по объему) водорода и изменчивое количество (более в городах и лесах, менее в горах) углеводородных веществ, подобных болотному газу, выделяющемуся при некоторых процессах гниения растений (гл. 8) [168]. Определяется их присутствие тем, что воздух, совершенно освобожденный от воды и углекислоты, при пропускании чрез длинный слой накаленной окиси меди, вновь дает эти вещества, притом на 1 вес. ч. водорода, определяемого этим путем, приходится обыкновенно менее 3 вес, ч. углерода, а в горах даже в 10 раз менее, а в составе болотного газа СН , содержащего наиболее водорода из всех известных соединений углерода, на 1 ч. водорода содержится 3 вес. ч. углерода. Так как водород атмосферы отчасти может окисляться в воду, а отчасти должен удаляться в междупланетное пространство, обладая большею скоростью своего движения, определяющего диффузию (доп. 63), то очевидно, что постоянное присутствие водорода в воздухе не может быть понято, если не найдутся постоянные источники образования водорода в природе. Такими источниками, по наблюдению А. Готье, служат обычные твердые каменистые породы, подобные гранитным, так как они выделяют водород (правда, в небольшом количестве) в пустоту при действии паров воды и при накаливании с фосфорным ангидридом, а потому надо полагать, что часть содержащегося в массе горных пород водорода постоянно притекает в атмосферу. [c.172]

В-третьих, базируясь на упомянутой модели, удалось построить модель процесса диффузии электролитов в глинах. Оказалось, что этот процесс имеет ряд характерных особенностей, которых нет при диффузии в пеглипистых горных породах. Эти факты также согласуются с экспериментальными данными. [c.15]

Общее значение процессов диффузии в образовании пород и горных формаций, в частногтл в подъеме магмы в складчатых горных районах, было показано Баклундом . Очевидно, относительные скорости диффузии кремния, алюминия, калия и натрия, как свидетельствуют реакции в известковых мигматитах, приблизительно в некоторой степени пропорциональны величине их ионного радиуса. Иммиграция титана всегда происходит одновременно с иммиграцией алюминия. В частности, диффузия щелочей регионально имеет наибольшее значение, особенно на последних фазах подъема магм ( подъем фронта мигматитов ). В то время как на ранних стадиях преобладающее значение имеет миграция ионов с очень малым радиусом, например ионов кремния и алюминия. [c.128]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология