Адсорбция газов на породах

При этом происходит адсорбция газа как на границе нефть—вода, так и на границе вода—порода. Это ведет к некоторой гидрофобизации породы, улучшая условия смачиваемости породы нефтью, т. е. разрыву пленки воды на породе [184]. Это, естественно, улучшает условия вытеснения воды нефтью и уменьшает водонасыщенность керна. Как известно, газовый фактор у туймазинской нефти более чем в 4 раза выше, чем у арланской нефти. Поэтому если полученные в результатах различия между количеством остаточной воды в газонасыщенной нефти и ее модели объяснять данными [84], то становится понятной и меньшая разность этих величин в арланской нефти, чем туймазинской. [c.173]

Адсорбция газов на породах [c.70]

Рассмотрим случаи, когда циркулирующие в породах растворы приурочены к рудным или газовым залежам и потому достаточно концентрированы. На рис. 14 изображена типичная изотерма адсорбции газов и жидкостей лэнгмюровского типа на пористых минералах. Как видно из рисунка, количество адсорбированного вещества д (в расчете на единицу объема минерала) достигает предельной величины д = при концентрации раствора С — Сц-Ниже будет рассмотрен случай, когда концентрация фильтруемого раствора значительно больше (С Г ), а вмещающие породы будут обладать малой сорбционной емкостью ( д — мало). В этом случае изотерма адсорбции приближенно может быть представлена как прямоугольная (см. рис. 15). [c.133]

В качестве адсорбентов на практике применяют древесный и костяной угли, силикагель, высокодисперсные металлы, полученные восстановлением их из оксидов. Активированный уголь получают путем соответствующей активации угля-сырца твердых древесных пород. Уголь-сырец подвергают термической обработке для увеличения удельной поверхности. Активирование производят в атмосфере водяного пара или двуокиси углерода при температуре 700—900° С. При этом уголь частично реагирует с СОг и водяным паром с образованием СО и На-Изменение структуры угля показано на рис. 184. Активированный уголь как адсорбент применяется в противогазах, а также для очистки воздуха на промышленных предприятиях, для осветления различных растворов и т. п. Высокая адсорбционная способность активированного угля объясняется, как это видно из рис. 184, сильно развитой поверхностью. Так, суммарная поверхность всех пор, заключающихся в 1 г такого угля, составляет от 300 до 1000 лг. Такая огромная площадь обусловливает возникновение большого молекулярного силового поля и, стало быть, избыток поверхностной энергии на границе уголь — газ. За счет свободной поверхностной энергии и происходит адсорбция газа, т. е. повышение его концентрации в поверхностном слое угля при одновременном понижении концентрации газа в окружающем пространстве. [c.436]

Практическое значение адсорбционных явлений очень велико. Противогазы той или иной конструкции широко применяются при работе в различных вредных производствах. Адсорбция непосредственно используется при выработке сахара (для его очистки), в нефтяной промышленности (для улавливания бензина из природных газов) и т. д. Адсорбционные процессы лежат в основе крашения тканей, дубления кож и т. д. В результате адсорбции некоторых веществ понижается твердость металлов и горных пород, что- облегчает их механическую обработку. [c.267]

Ранее проведенные исследования показывают, что адсорбция активных компонентов нефти на твердой поверхности приводит к затуханию фильтрации в породе и оказывает существенное влияние на показатели процесса вытеснения нефти водой (газом), безводную (безгазовую) и полную нефтеотдачу, водный фактор, скорость вытеснения и т. д. [c.168]

Необходимо отметить, что П. Л. Антонов для описания диффузии газов в сорбирующих породах использует законы Фика, но они не учитывают адсорбцию диффундирующих веществ. Законы Фика [c.50]

АДСОРБЦИЯ И ИОННЫЙ ОБМЕН РАСТВОРОВ И ГАЗОВ С ПОРОДАМИ [c.55]

Геохимическая миграция растворов и газов обычно сопровождается взаимодействием веществ с породами. Основными процессами взаимодействия, как отметено в гл. I, являются адсорбция, ионный обмен и химические реакции. Законы геохимической миграции определяются этими дроцессами. [c.55]

Можно выделить также бумажную, тонкослойную, колоночную и парофазную или газовую хроматографию. Все эти методы подразумевают использование коэффициентов адсорбции и распределения, которые применяются независимо или в сочетании с процессом диффузии, что приводит к разделению и идентификации (качественно или количественно) смесей органических и неорганических веществ. Лабораторная практика хроматографии во многих отношениях имеет сходство с кинетикой тех геологических процессов, которые включают миграцию и взаимодействие газов и жидкостей в породах земной коры. Например, фракционирование и миграция нефти из материнских пород являются функцией адсорбции и распределения легких углеводородов, диффундирующих сквозь осадочные породы, различающиеся размером зерен и минералогическим составом. Подобным же образом в лаборатории использование в хроматографической колонке твердо-жидких частиц основано на их способности к фракционированию и очистке веществ в зависимости от взаимодействия коэффициентов распределения и адсорбции. Следовательно, использование хроматографических методов поставляет данные, которые могут быть применены к геохимическим задачам в поле. Более того, многие аспекты диффузии твердое вещество — твердое вещество, включающие процессы метаморфизма, подобные гранитизации, могут теперь быть описаны более точно языком хроматографических критериев. [c.258]

Вопросы и задачи. 1. Указать место углерода в периодической системе и нарисовать схему строения его атома. 2. Рассказать о распространении углерода в природе. 3. Перечислить свойства и применение а) алмаза, б) графита. 4. Как можно доказать, что алмаз и графит образованы атомами одного и того же элемента 5. Что называют а) адсорбцией, б) адсорбентом Указать техническое применение адсорбентов. 6. Рассказать о химических свойствах углерода. 7. Перечислить спойства угольного ангидрида а) физические, б) химические. 8. Что такое сухой лед и где его применяют 9. Как называют соли угольной кислоты а) средние, б) кислые Привести примеры. 10. Как относятся соли угольной кислоты а) к нагреванию, б) к действию кислот Привести уравнения соответствующих реакций. 11. Какие минералы и горные породы образованы солями угольной кислоты 12. Указать важнейшие соли угольной кислоты и их применение. 13 Какова растворимость в воде углекислого и двууглекислого кальция 14. Привести формулы веществ, имеющих следующие технические названия а) кальцинированная сода, б) питьевая сода. 15. На какой химической реакции основано применение пенного огнетушителя 16. Сколько углекислого газа выделится при нагревании 100 г кристаллического углекислого кальция 17. Какое вещество называют окисью углерода Каково его техническое название 18. Рассказать про окись углерода а) способы получения, б) физические свойства, в) химические свойства, [c.184]

Эти явления существенно сказываются на течении миграции нефти и газа. Рассмотрим эти два явления вместе, учитывая их тесную связь. Действительно, фильтрация нефти через породы всегда сопровождается адсорбцией, более или менее сильной соответственно природе пород. Несомненно, эти явления могут существенно модифицировать состав нефти. [c.145]

Одновременное определение углерода и серы в компактных образцах металлов осуществлено с использованием хроматографического разделения и регистрации оксидов углерода и серы с помощью детектора по теплопроводности [45]. После сожжения образцов в атмосфере О2 оксиды концентрировали в колонке с силикагелем (при 20 °С). Она же служила и разделительной колонкой, так как после адсорбции ее быстро нагревали до 350 °С со скоростью 42°С/мин и разделенные СО2 и ЗОг регистрировали катарометром. Чувствительность определения С и 5 составляет 1-10 % (масс.) при достаточно высокой воспроизводимости анализа. К сожалению, авторами не приведены хроматограммы, и поэтому нельзя составить представления о форме хроматографических пиков и дрейфе нулевой линии, поскольку при больших скоростях программирования температуры с использованием катарометра обычно наблюдается дрейф нулевой линии, вызванный изменением скорости газа-носителя в колонке. Сведения о содержании С и 5 в горных породах, найденные хроматографическим методом, опубликованы в работе [46]. [c.226]

Удалось существенно улучшить статические и динамические методы исследований адсорбционных свойств. Накоплен положительный опыт использования новых статических приборов для изучения кинетики адсорбции различных газов и определения содержания цеолитов в горных породах. Перспективно использование таких приборов в качестве гелиевых пикнометров. Наибольшие успехи достигнуты в усовершенствовании динамических методов исследований адсорбционных свойств. Насколько нам известно. Институт катализа является единственной организацией в мире, которой удалось создать серию полностью автоматизированных компактных приборов для определения обшей удельной поверхности дисперсных и пористых материалов без механических перемещений печи и сосуда Дьюара с жидким азотом. Создан простой и надежный прибор для измерений удельной поверхности нанесенных металлов. Как известно, зарубежная промышленность выпускает большой ассортимент хороших приборов для изучения текстурных характеристик катализаторов и сорбентов. Основными отличиями приборов, созданных в Институте катализа, являются существенно меньшая их стоимость (за счет применения оригинальных технических решений) и максимальная приспособленность этой сложной техники к реальным условиям ее эксплуатации в условиях современной России. [c.74]

Явления адсорбции, распределения, ионного обмена, осаждения, окисления-восстановления, комплексообразования широко распространены в природе. Эти процессы происходят во всех трех агрегатных состояниях, они имеют важное значение в жизнедеятельности организмов растений и животных, при образовании и разрушении горных пород и минералов, в частности в глинах, песках, пермутитах. Наиболее легко вещества взаимодействуют в газообразном и растворенном состоянии. Однако теперь работами Ловица и Цвета показано, что и твердые вещества могут реагировать с газами и растворами. [c.14]

На практике проницаемости для жидкости обычно меньше, чем для газа, и лишь при высокой проницаемости пород они примерно одинаковы. Уменьшение проницаемости породы для жидкости происходит вследствие разбухания глинистых частиц и адсорбции жидкости при фильтрации нефти и воды через породы. Толщина адсорбционных слоев нефти иногда достигает размеров поровых каналов малопроницаемой породы. Поэтому абсолютную проницаемость пород принято определять с помощью воздуха или газа. Состав газа заметно влияет на проницаемость пород только при высоком вакууме (при так называемом кнудсеновском режиме течения газа, когда столкновения молекул редки по сравнению с ударами о стенки пор, т.е. когда газ настолько разрежен, что средняя длина пробега молекул сравнима с диаметром поровых каналов). В этих условиях проницаемость пород зависит от среднего давления, молекулярной массы газа и температуры и тем выше, чем меньше молекулярная масса и давление при той же температуре. В пластовых условиях проницаемость горных пород практически мало зависит от состава газа. [c.29]

При растворении в нефти углеводородного газа, обладающего значительно лучшей растворимостью, чем азот, в нефти, с одной стороны, увеличивается относительное содержание неполярной части, что сопровождается уменьшением адсорбции и гидрофобизации поверхности. В результате вода лучше избирательно смачивает кварц при контакте с нефтью. С другой стороны, вследствие адсорбции поверхностно-активных веществ на поверхности породы увеличивается угол смачивания 0 при повышении давления. В совокупности зависимость 0 =/(р) с ростом давления от преобладания того или иного фактора может иметь разный характер, а Э0/Эр может быть положительным или отрицательным. [c.170]

ЭкспериА енгалыюе исследование адсорбции газов в горных породах было предпринято в основном в связи с поисками дешевых природных сорбентов для промышленного применения [46—51] и с целью интерпретации результатов газовой съемки [57]. [c.70]

В 1915 г. Уошборн 2 снова вернулся к этому вопросу. Повторив предположение Ханта, этот автор выдвинул и другую генетическую гипотезу, допуская возможность образования нефтяных вод путем изменения первоначальных рассолов более обычного состава понижение относительного участия N301, по его мнению, могло произойти за счет адсорбции его глинами и выпадения хлоридов натрия в порах пород благодаря испарению воды под влиянием поднимающихся N, СО2, СН4 и других газов. [c.106]

В связи с рассматриваемым вопросом интерес представляют данные М. К- Калинко и С. П. Левшуновой (1977 г.) о-б адсорбции газообразных УВ на породах разных стадий литогенеза. Они нашли, что в адсорбированном состоянии в нефтематеринских породах (известняках, глинистых известняках, доломитах и известковых глинах) средне-верхнедевонских и турнейских отложений Волго-Уральской провинции сохраняется от 20 до 50 смЗ/кг газообразных УВ или 0,4—0,6% от генерированных. Для средиекаменноугольных отложений Оренбургской области, характеризующихся органическим веществом гумусового или гумусово-сапропелевого типа, содержание адсорбированных углеводородных газов ниже — от 5 до 15 см /кг. [c.134]

Присутствие дипольных моментов в молекулах приводит к усилению их электростатического взаимодействия как между собой, так и с молекулами других веществ или поверхностями твердых тел, атомы которых тоже имеют несимметричное расположе1й1е электрических зарядов. Такое взаимодействие, ведущее, например, к поглощению молекул жидкостей или газов поверхностью твердых тел, называется адсорбцией. Так, вода и ее пары поглощаются на поверхности угля или руды. Явление адсорбции играет больщую роль в ряде технически важных процессов (флотация, измельчение и разрушение горных пород и др.). [c.157]

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]

На атмосферную коррозию существенно влияют твердые частицы, осаждающиеся на поверхности металла частички почвы, угля и вьшет-риваемых горных пород продукты сгорания топлива микроорганизмы и др. В некоторых случаях удаление этих частиц приводит к резкому уменьшению коррозии. Усиление коррозии осаждающимися на поверхности металла твердыми частицами, даже если они не обладают коррозионно-активными свойствами, связано с тем, что они способствуют адсорбции такого агрессивного агента, как сернистый газ, и, кроме того, образуют с поверхностью металла тонкие щели и зазоры, в которых реакции ионизации металла протекают с большей скоростью, чем на поверхности, к которой имеется свободный доступ кислорода. [c.9]

В случаях, когда свойства породы призабойной зоны не отвечают необходимым требованиям адсорбции и десорбции ингибиторов, или при экономической нецелесообразности использования данного метода в конкретных производственных условиях для защиты фонтанных, газ-лифтных, газовых и газоконденсатных скважин закачивают раствор ингибитора в НКТ или подают его с помошью желонки. При зтих способах однократных обработок необходимо периодическое их повторение для восстановления разрушающихся защитных пленок. [c.177]

Для обеспечения рациональной разработки нефтяных месторождений необходимы детальные исследования молекулярно-поверхностных свойств неф-, тей и физико-химических процессов, сопровождаюпщх ее фильтрацию. Ранее проведенные исследования [1—4] показывают, что адсорбция активных компонентов нефти на твердой поверхности приводит к затуханию фильтрации ее в породе и оказывает существенное влияние на показатели процесса вытеснения нефти водой (газом), безводную (безгазовую) и полную нефтеотдачу, водный фактор, скорость вытеснения и т. д. [c.24]

Как видно из этих рисунков, остаточная водонасыщенность в опытах с газонасыщенной нефтью меньше, чем с ее моделью. Разность между количеством остаточной воды, полученной на одних и тех же образцах газонасыщенной нефти и ее модели для туймазинской нефти при максимальных, достигнутых в опытах, перепадах давлений колеблется от 3 до 20%, а для арланской нефти — от 2 до 8%. Полученные результаты на наш взгляд, находят свое объяснение из данных экспериментов М. М. Кусакова и И. Д. Таирова [10]. Контакт газонасыщенной нефти с водой приводит к частичному переходу растворенного в нефти газа в воду и адсорбции его из воды на породе. Последнее обстоятельство приводит к некоторой гидрофобизацип породы, что улучшает условия смачиваемости породы нефтью, т. е. разрыву пленки воды на породе [И], что естественно улучшает условия вытеснения воды нефтью и приводит к меньшей водонасы-щенности керна. Как известно, газовый фактор у туймазинской нефти более чем в 4 раза больше, чем у арланской. Поэтому, если полученные в опытах [c.58]

Использование П. я. широко и многообразно во мн. отраслях произ-ва. Напр., смачивание играет определяющую роль в вытеснении нефти из пластов, при флотац. обогащении полезных ископаемых, нанесении красок и покрытий, очистке газов от пыли, пропитке строит, и текстильных материалов. Как гомогенное, так и гетерог. образование зародышей новой фазы существенно сказывается на эффективности теплообменных процессов. Эффект Ребиндера используют при бурении горных пород, мех. обработке высокопрочных материалов, измельчении, обусловливая значит. сокращение энергозатрат. Модифицирование пов-сти адсорбц. слоями позволяет гидрофобизировать разл. материалы (произ-во водоотталкивающих тканей, предотвращение слеживания гидрофильных порошков). Смачивание, адгезия, адсорбция изменяют биосовместимость кро- [c.591]

Адсорбция твердыми поглотителями основана на избирательном извлечении вредных компонентов из газа посредством адсорбентов — твердых материалов, имеющих большую удельную поверхность. Адсорбенты должны обладать высокой поглотительной способностью, избирательным действием, термической и механической стойкостью, легкой отдачей адсорбтива (адсорбированного вещества) при регенерации, малым сопротивлением потоку газа. Чаще всего в качестве твердых адсорбентов применяют активированный уголь, силикагель и синтетические цеолиты (молекулярные сита). Активированный уголь получают обжигом древесных пород и удалением из них смолистых веществ он обладает разветвленной системой пор. Силикагель — это двуокись кремния SiOz по своей структуре являющаяся высокопористым телом. Цеолиты — это синтетические алюмосиликатные кристаллические вещества, обладающие большой поглотительной способностью и высокой избирательностью, даже при весьма малом содержании определенных веществ в газе. [c.83]

Приведенная классификационная схема факторов миграции качественно охватывает основные виды миграции элементов на Земле и является теоретической базой последующих геохимических исследований. Логическим развитием идей основоположников геохимии — В. И. Вернадского, В. М. Гольдшмидта, А. Е. Ферсмана — должен явиться переход от качественных представлений и статистических интерпретаций к количественному функциональному анализу гео-химитеских процессов миграции. Такой переход, характеризующийся в первую очередь введением координаты времени в качестве независимой переменной, возможен в настоящее время благодаря теоретическим и экспериментальным достшкениям в научных областях, смежных с геохимией, и прежде всего в области физической химии. Однако в геохимии не получили достаточного раавития идеи термодинамики необратимых процессов, кинетики и динамики физикохимических процессов, имеющие непосредственное отношение к проблеме геохимической миграции. В настоящее время проводятся экспериментальные работы по изучению фильтрации и диффузии растворов и газов в породах, адсорбции и ионного обмена. Как правило, эти работы не связываются с проблемой геохимической миграции, а ведутся с другими научными и техническимж целями. В то жа время все более широкое распространение получает геохимический метод поисков месторождений полезных ископаемых. [c.4]

В данной главе рассматривается равновесие адсорбции и ионного обмена растворов и газов на горных породах. Вопросы равновесия представляют значительный интерес, так как уравнения геохими-таской миграции могут быть получены с использованием констант, характеризующих равновесие адсорбции и ионного обмена (гл. IV, V, VI). [c.55]

Рассмотрим более общую задачу о движении однокомпонентного раствора (жидкого или газообразного) сквозь пористую среду при наличии адсорбции ж ионного обмена вещества со средой. В оище.и виде эта задача сформулирована в гл. I (система (1.9), (1.17)]. Ниже будут рассмотрены аналитические решения задачи, которые получены только для одномерного случая. Развиваемая теория описывает фильтрацию растворов и газов в природной обстановке, так как горные породы обладают конечной сорбционной емкостью (гл. III), [c.127]

При сравнении уравнений (6.110) и (2.4) видно, что для описания диффузии газа в горнмх породах могут быть использованы законы диффузии Фика, но при этом коэффициент диффузии теряет свой обычный смысл и становится эффективной величиной, определяемой по формуле (0.110). При выводе этой формулы не учтена адсорбция растворенного газа если ее учесть, то получим [c.148]

Под геохимическими ореолами понимают зоны повышенных концентраций элементов в горвых породах, растениях, подземных атмосферах и водах вблизи месторождений, с которыми эти зоны генетически связаны. Образование геохимических ореолов разных типов происходит в основном путем фильтрации рудообразующих растворов и газов, диффузии растворенных веществ и путем физического выветривания и механического перемещения вещества залежи 11—21, что сопровождается взаимодействием мигрирующих веществ с горными породами. Основными процессами взаимодействия растворов и газов с вмещающими породами являются адсорбция, ионный обмен и химические реакции. [c.156]

Эффективность поверхностноактивных веществ сильно зависит от характера горной породы есть все основания считать, что на гидрофильные породы поверхностноактйвные добавки воздействуют сильнее, чем на олеофильные. Вместе с тем их эффективность усиливается, если вместо гидравлического давления применяется давление газа, особенно углекислого газа, который, повидимому, заметно снижает адсорбцию поверхностноактивного вещества песком или другой твердой породой [48]. Присутствующие в сырой нефти природные поверхностноактйвные компоненты [49], а также поверхностноактйвные вещества, выделяемые микроорганизмами [50], также влияют на добычу нефти. Среди веществ, наиболее часто применяющихся в технологии вторичной добычи нефти, и в частности методом заводнения, можно указать неионогенные полиоксиэтиленовые эфиры алкилфенолов или сложных эфиров и амидов жирных кислот [51]. [c.497]