Основные характеристики пористых сред

Основные характеристики пористых сред [c.110]

Рассмотрим основные характеристики пористой среды. Если не учитывать силовое взаимодействие между твердым скелетом породы и прилегающими к нему частицами флюида, то пористую среду можно рассматривать как границы области, в которой движется жидкость. Тогда свойства пористой среды можно описать некоторыми средними геометрическими характеристиками. [c.11]

Основной недостаток формулы (6.17) заключается в том, что она выведена для регулярной модели, тогда как реальная пористая среда является неупорядоченной. Следует подчеркнуть, что для нахождения проницаемости необходимы сведения о микроскопических свойствах потока. Выбирая определенную структуру среды, мы задаемся фактически локальными характеристиками течения. Регулярные модели, применявшиеся для нахождения проницаемости, основывались на точных решениях уравнения Навье — Стокса, которые удавалось получить для отдельной структурной единицы модели, например для цилиндрического капилляра постоянного радиуса. В действительности поровое пространство является неупорядоченным, пересеченным, и радиус пор изменяется от точки к точке. Поэтому движение жидкости в пористой среде даже нри низких числах Рейнольдса имеет много общего с турбулентным течением. Флуктуации скорости в пористой среде аналогичны пульсационной скорости турбулентного потока. Статистический подход к вычислению проницаемости развивался в целом ряде работ [10—12]. Следует отметить, что отыскание распределения пульсационной скорости весьма существенно в связи с диффузионными задачами. [c.185]

Явления, обусловливаемые молекулярным взаимодействием, играют большую роль в условиях нефтяного пласта, высокодисперсной пористой среды с развитой поверхностью, заполненной жидкостями, которые содержат поверхностно-активные вещества. Однако механизм этих явлений не познан настолько, чтобы при разработке нефтяных месторождений их можно было учитывать количественно. Использование изученных закономерностей в технологических процессах возможно лишь тогда, когда они описаны математически, с учетом основных факторов, определяющих эти закономерности. Решить такую задачу для нефтяного пласта трудно, так как геолого-физические и минералогические характеристики пласта и свойства жидкостей и газов, насыщающих его, не постоянны. Как результат молекулярно-поверхностных эффектов на границе раздела фаз в нефтяном пласте наибольшее значение имеет процесс адсорбции активных компонентов нефти на поверхности породообразующих минералов. С этим процессом прежде всего связана гидрофобизация поверхности, а следовательно, и уменьшение нефтеотдачи пласта. Образование адсорбционного слоя ведет к построению на его основе граничного слоя нефти, вязкость которого на порядок выше вязкости нефти в объеме, а толщина в ряде случаев соизмерима с радиусом поровых каналов. В связи с этим уменьшается проницаемость и увеличиваются мик-ро- и макронеоднородности коллектора. [c.37]

Для определения геометрической структуры пористой среды, существенно влияющей на фильтрационные параметры, кроме пористости и эффективного диаметра нужны дополнительные объективные характеристики. Определенную информацию о микроструктуре порового пространства дают кривые распределения размеров пор и зерен. Поэтому предпринимались многочисленные попытки определения геометрических и гидродинамических характеристик пористой среды на основе кривых распределения. Однако зависимости характеристик пористой среды от параметров кривых распределения не могут быть универсальными. Основные представления о свойствах пористой среды и насыщающих ее жидкостей рассматриваются подробно в курсе Физика нефтяного и газового пласта . [c.13]

Достоинством прямых методов является возможность охарактеризовать структуру порового пространства без введения дополнительных допущений, необходимых при измерении косвенными методами. Однако прямые методы дают характеристику плоскостной структуры порового пространства, в то время как косвенные методы отражают в интегральной форме пространственное строение, которое определяет основные свойства пористой среды. [c.68]

При разработке залежей аномальных нефтей, приуроченных к послойно-неоднородным пластам, при прочих равных условиях охват пластов воздействием еще более осложняется. Основные фильтрационные характеристики нефтей, такие как градиент динамического давления сдвига и градиент давления предельного разрушения структуры, зависят от состава нефти и коэффициента проницаемости породы [25, 26, 27, 28]. Установлено, что чем меньше проницаемость породы, тем сильнее проявляются аномалии вязкости нефти. Для более полного вытеснения аномальной нефти из малопроницаемой пористой среды необходимо создавать достаточно большие градиенты давления, достигаемые лишь в призабойной зоне пласта. По данным публикаций [3, 24] на Ново-Хазинском и Арланском месторождениях, нефти которых являются аномально вязкими, при текущей нефтеотдаче 10—17% содержание воды в добываемой продукции уже составило 68—72%, что свидетельствует о низком значении коэффициента охвата пластов воздействием. Такая особенность заводнения характерна для большинства месторождений с неоднородными пластами. [c.42]

Основными интегральными характеристиками пористой среды являются пористость и удельная внутренняя поверхпость. Пористость g определяется как отношение объема порового пространства к общему объему среды. Эта величина безразмерна. Удельная внутренняя поверхность 5 есть отношение внутренней поверхности твердой фазы к общему объему. Размерность этой величины — обратная длина. Величина удельной поверхности определяет, в частности, активность пористых катализаторов. Поэтому правильное определение ее весьма существенно. Методы измерения удельной внутренней поверхности и пористости описаны в монографиях [2, 3]. [c.110]

Механизм формирования ГГЗ определяется многочисленными факторами, основные из которых термодинамический режим разреза в регионе интенсивность генерации и миграции углеводородов состав газа степень газонасыщенности и минерализации пластовых вод характеристика пористых сред в зоне формирования ГГЗ литологическая характеристика разреза, фазовое состояние гидратообразователей в зоне гидратообразования и др. [c.188]

В основном экспериментально исследован процесс вытеснения модели нефти водой из искусственных образцов и моделей пласта с различной характеристикой смачиваемости [35, 28, 87] результаты исследований вытеснения водой на естественных образцах керна изложены в [80, 194]. Влияние внешних факторов (температуры, давления, скорости давления, длины среды и др.) на характер смачиваемости пористых сред и капиллярные процессы описано в работах [175, 193]. [c.95]

Рассмотрим теперь основные силы и процессы, обусловливаю-шие возможное перераспределение остаточной нефти после прекращения добычи. Главнейшие силы, действующие в пласте, насыщенном двумя или более подвижными фазами,—это поверхностные, силы гидродинамического сопротивления (вязкостные), гравитационные и упругие силы. Поверхностные (капиллярные) силы создают на границе жидких фаз в пористой среде давления порядка единиц мегапаскалей. Направление действия поверхностных сил определяется преимущественной смачиваемостью породы од ной из насыщающих фаз, поэтому смачиваемость — важнейшая характеристика, влияющая на количество и распределение остаточной нефти. [c.87]

Параметр 6 есть функция координат б (л , у, г). При изменении одной нз координат, т. е. при перемещении по объему пористой среды от точки к точке, этот параметр принимает различные случайные значения. Основными характеристиками поля случай- [c.202]

В частности, в табл. 8.6 приводятся основные характеристики линейных моделей пористой среды для условий пласта Д Уршакского месторождения. Опыты проводили при скоростях фильтрации жидкостей, близких к реальным скоростям в условиях реальных пластов. [c.321]

Затем в модель пласта одновременно двумя насосами высокого давления закачивали по 0,3 порового объема растворов композиции ОЩ-2 + ЖС в минерализованной воде, что сопровождалось ростом перепада давления от 0,008 до 0,084 МПа, т. е. в 10,5 раз. Существенное увеличение фильтрационных сопротивлений объясняется уменьшением коэффициента проницаемости пористой среды. Это предположение подтвердилось результатами измерений основных характеристик при фильтрации закачиваемой воды. При этом значение коэффициента проницаемости составило всего 7,8% от исходного для этой же воды до закачки композиции. После прекращения процесса фильтрации на 1 сут проницаемость модели пласта уменьшилась в 100—175 раз. Возобновление фильтрации после покоя в течение 15 сут показало, что старение не приводит к разрушению образовавшегося в пористой среде геля. [c.328]

Разработана, обоснована и внедрена на 18 участках ряда месторождений ОАО Оренбургнефть гелеобразующая композиция на основе нефелина. Основными преимуществами технологии являются высокие прочностные характеристики образующихся гелей возможность управлять процессами гелеобразования в пористой среде в сочетании с дешевизной и наличием достаточно больших ресурсов для крупномасштабного применения. [c.9]

Среди основных характеристик катализатора окисления этилена в окись этилена, таких, как механическая прочность, удельная поверхность и пористость, стойкость к отравлению, теплопроводность, производительность и др., особое место занимает его избирательность (селективность) при окислении этилена. Избирательность характеризуется числом молей этилена, превращенного в окись этилена, приходящихся иа 1 моль прореагировавшего этилена, и выражается в процентах. [c.214]

Термодинамическое рассмотрение адсорбционных равновесий на пористых и высокодисперсных адсорбентах неизбежно включает в себя термодинамику искривленных поверхностей. Поскольку введение адсорбента в жидкую или газообразную среду часто вызывает в ней фазовые превращения (капиллярная конденсация, образование жидкой пленки на поверхности адсорбента и т. п.) и возникновение новых поверхностей, очевидно, при анализе адсорбционных равновесий требуется знание термодинамического поведения поверхностей различных типов. Влияние искривления этих поверхностей на основные характеристики адсорбционного равновесия и будет предметом данного обзора. [c.173]

Проблема выбора модели структуры слоя связана с трудностью строгого разграничения применяемых зернистых материалов по дисперсности и, следовательно, по гидравлическому сопротивлению или проницаемости слоя. Практически рассматривают два случая 1) слой материала состоит из отдельных непористых (или имеющих незначительную внутреннюю пористость) частиц и 2) слой состоит из частиц, обладающих большой внутренней пористостью (например, сорбенты). В первом случае основными гидравлическими характеристиками служат порозность слоя и величина удельной поверхности частиц. Во втором случае удельная поверхность частиц (наружная) пренебрежимо мала по сравне нию с их внутренней поверхностью, характеризующей сорбционную емкость. Таким образом, каждая гранула или частица измельченного сорбента представляет собой пористую среду с беспорядочным расположением извилистых пор — каналов, в которых действуют капиллярные силы. [c.181]

В технологических процессах производства серной кислоты при взаимодействии кислоты с неметаллическими материалами основным видом коррозии принято считать химическую коррозию. Химическая стойкость неорганических материалов в кислых средах определяется кислотостойкостью основных оксидов. При этом неорганические вещества и материалы со значительным содержанием кристаллических структур более кислотостойки, чем аморфные вещества и материалы того же химического состава. На практике о химической стойкости материала неорганического происхождения в данном случае судят по комплексу свойств, изменяющихся в результате его взаимодействия с 98%-ной серной кислотой изменению его прочностных характеристик, пористости и проницаемости. [c.326]

Наибольшие трудности аналитического характера встречаются при описании пористой среды, так как она формируется из зерен различной конфигурации и размеров. За основные характеристики слоя принимаются размер образующих его частиц, удельная поверхность. [c.102]

Основные характеристики исследуемых автомодельных решений. Переходя от функции / ( , Я) к напору жидкости Л, получаем, что напор жидкости отличается от нуля в каждый момент времени лишь в некоторой конечной части рассматриваемой области пористой среды, причем размер этой области со временем увеличивается. Конечность скорости распространения передней границы возмущенной области является характерной для рассматриваемого круга задач, отвечающих нулевому начальному условию она существенно отличает постановку задачи о пологих безнапорных движениях от задач, связанных с классическими линейными уравнениями параболического типа, для которых, как известно, имеет место бесконечная скорость распространения переднего фронта возмущенной области. [c.70]

Одна из основных особенностей зернистых материалов состоит в том, что они способны качественно изменять свои реологические характеристики при незначительном изменении пористости. Так, в диапазоне < 0,5ч-0,6 связные материалы могут проявлять свойства твердого тела при г > 0,6 они приобретают свойства жидкости, т. е. в определенном интервале в зернистой среде наблюдается своеобразный фазовый переход. [c.222]

Взаимное проникновение католита и анолита при электролизе является основной причиной снижения качества и выхода па току продуктов электрохимического синтеза. Для разделения жидких и газообразных продуктов, предотвращения протекания побочных реакций при электролизе применяются пористые диафрагмы и мембраны. Всякое разделяющее устройство в электролизере должно обладать рядом свойств химической стойкостью в агрессивных средах низким электрическим сопротивлением достаточно высокой скоростью движения ионов, обеспечивающих протекание тока, и низкой скоростью перемещения других компонентов электролита механической стойкостью длительностью срока службы и стабильностью характеристик. [c.63]

Если пористая среда заполнепа двумя различными фазами, например двумя несмешивающимися жидкостями или жидкостью и газом, то на границе раздела фаз возникает капиллярное давление. Равновесие между фазами мон ет поддерживаться только за счет внешнего давления, компенсирующего капиллярное. При изучении капиллярного равновесия возникает весьма сложная задача о пространственном распределении фаз в пористой среде в зависимости от давления. Для ее решения приходится задаваться той или иной моделью пористой среды. В связи с этим первый параграф посвящен краткому обзору основных характеристик пористых сред. В следующих разделах рассмотрено капиллярное равновесие в разных моделях. [c.110]

Основное предположение при выводе этого закона заключается в том, что вектор скорости фильтрации в данной точке пористой среды W определяется вектором градиента давления grad р и характеристиками пористой среды и жидкости. При этом пористая среда считается однородной и изотропной, характеризуется средним размером пор d, безразмерной пористостью т и, вообще говоря, некоторыми другими характеристиками, которые также можно считать безразмерными, например кривой распределения пор по размерам. [c.30]

Другой важной гидродинамической характеристикой псевдоожиженного лоя, играющей большую роль в инженерных расчетах и исследованиях, является скорость начала псевдоожижения зернистого материала Ок. В ряде работ при решении этой задачи авторами предлагалось принимать за основной расчетный параметр псевдоожиженного слоя гидравлическую крупность частиц (т. е. скорость свободного осаждения частиц в неподвнжиой среде). Естественно, скорость осаждения позволяет учитывать физические свойства жидкой и твердой фаз, включая пористость частиц и их форму, одвако для получения достаточно надежных результатов гидравлическую крупность зернистого материала следует определить для каждого конкретного случая. Это условие резко снижает ценность полученных расчетных уравнений,и является практически неприемлемым для проектировщиков адсорбционной аппаратуры. Поэтому более целесообразным следует признать подход, продемонстрированный при исследовании гидродинамики псевдоожиженного слоя в монографии М. Э. Аэрова и О. М. Тодеса [21]. В этой работе использовано уравнение (У1-3) для перепада давления в неподвижном слое зернистого материала я получено соотношение Ар [c.173]

К числу основных физико-геологических факторов, от которых зависят показатели заводнени залежей, относятся неоднородность пластов (макронеоднородность) и пористой среды (микронеоднородность) трещиноватость пластов соотношение вязкостей нефти и воды начальное состояние водонефтяного контакта залежи, и насыщенности пласта капиллярная характеристика пористой среды, обусловленная микронеоднородностью, и смачивающие свойства жидкостей. [c.75]

По электрическим характеристикам материала, полученным расчетным или экспериментальным путем, могут быть определены другие характеристики состава и структуры материала, из которых в первую очередь представляет интерес определение содержания компонентов гетерогенной среды, в частности, коэффициент армирования композитных материалов. Параметры таких гетерогенных систем вычисляют с помощью формул, определяющих средние значения диэлектрической проницаемости через диэлектрические проницаемости компонентов и их объемную или массовую концентрацию (табл. 3). Эти формулы могут быть использованы и для обратной задачи - определения характеристик состава материала, например, коэффициента армирования, пористости, влажности по диэлектрической проницаемости всей композиции и отдельных ее компонентов, а также для определения диэлектрической проницаемости одного из компонентов, если известны остальные параметры. Для более удобного и оперативного получения результатов контроля могут быть составлены номограммы. На рис. 6 приведены номограммы, предназначенные для определения объемного содержания сферических включений (алгоритм нахождения этого параметра - слева) и диэлектрической проницаемости включений (алгоритм справа). При контроле параметров структуры и состава сыпучих материалов, в частности, влажности, основными мешающими факторами являются следующие плотность заполнения ЭП (см. рис. 3), химический состав отдельных частиц, проводимость (минерализованность) воды, степень дисперсности материала, формы связи воды с материалами. Наиболее радикальным средством устранения влияния этих мешающих факторов является применение многопараметровых методов контроля, в основном многочастотных методов и амплитуднофазового разделения. [c.462]

Геометрические модели] твердого каркаса пористой среды. Большое число катализаторов имеет корпускулярное строение, которое представляет собой совокупность частиц различной формы, связанных в пространственный каркас. Точнее всего пористые структуры такого типа описывает глобулярная модель, представляющая каркас твердого тела. Основной топологической структурной характеристикой глобулярных моделей является координационное число узлов (контактов глобулы). Этот подход был применен к моделированию каркаса пористого те.ла в [19]. Основные гипотезы модели 1) тело состоит из разноразмерных шаров с рас- [c.127]

Взаимодействие движущих сил в насыщенной пористой среде управляется общими законами физики. Основную характеристику геофильтрации представляют индикаторные диаграммы. Из индикаторной диаграммы локального разгазирования нефти в пористой среде [c.21]

Обобщение большого числа экспериментальных данных, полученных профессором В.В.Девликамовым с сотрудниками [26], позволило рекомендовать систему основных реологических иараметров и фильтрационных характеристик для описания особенностей гечения аномально-вязких нефтей в капилляре и пористой среде. [c.31]

Недостаточная изученность процессов взаимодействия углеводородов нефти с различными химреагентами, а также отсутствие методов установления закономерностей взаимодействия компонентов пластовой среды в зависимости от состава, свойств к условий применения химреагентов затрудняют решение задачи по определению перспективности химических веществ для нефтедобычи.-Изыскание и выбор химреагентов осуществляются в основном опытным путем. Более целесообразным является комплексный подход [2], основанный на физико-химических исследованиях характеристик основных свойств химреагентов и изменений их под действием геологических и технологических факторов пластовой среды с помощью различных современных инструментальР1ых методов, лабораторных и промысловых исследований. В условиях конкретных нефтяных месторождений необходимо, чтобы подобранные опытным путем химические вещества и их композиции обладали следующим комплексом физико-химических свойств. Они должны растворяться в воде и органических соединениях понижать поверхностное натяжение на границе раздела фаз и улучшать смачиваемость породы водой обладать высокими нефтеотмывающими и вытесняющими свойствами улучшать реологические свойства нефти предотвращать или не вызывать отложение асфальто-смолистых и парафиновых веществ в пористой среде и скважине не способствовать при взаимодействии с глиной ее набуханию не стимулировать образование водонефтяных эмульсий б [c.6]

Задачами экспериментальных исследований являются определение основных показателей процессов вытеснения нефти закачиваемой водой из моделей карбонатных пористых сред и довытеснения остаточной нефти с применением композиций химреагентов на основе ПАВ Неонол АФд-12, а также построение основных характеристик вытеснения в зависимости от безразмерного объема прокачанной через модель пласта жидкости с целью предварительного обоснования оптимальной технологии увеличения конечной нефтеотдачи. [c.132]

Из результатов расчетов и вида кривых следует, что при заданных значениях параметров пористой среды и характеристик жидкой фазы проникновение жидкости в пласт под действием гравитационных и капиллярных сил происходит достаточно медленно. Более того, насыщение пористой среды жидкой фазой происходит в основном в начальный период фильтрации - от 10 мин до 2 ч (кривые 1,2 на рис. 3). Дальнейшее изменеме насыщенности и продвижение фронта жидкой фазы по пласту (здесь под фронтом понимается координата 2, при которой значение насыщенности 3 0,05) происходит с каждой минутой все медленнее (сравните кривые 1,2 и 3-5). Кроме того, результаты расчетов показали, что по истечении двух суток с начала проникновения жидкой фазы в пористую среду фронт продвинулся на глубину 0,35 м, а за неделю - на 0,4 м. [c.49]

Фильтрование используют для промышленного отделения микроорганизмов, в частности дрожжей и актиномицетов, от культуральной жидкости или готового продукта, а также для холодной стерилизации жидкостей (инъекционных лекарственных препаратов, питательных сред и т.д.). Стерилизующее фильтрование нашло широкое применение в лабораторной микробиологической практике [33, 117, 174, 192, 426]. Особенно часто используются мембранные фильтры. Их получают главным образом из эфиров целлюлозы — нитро-, ацетил- или ацетата целлюлозы [186, 210, 253, 347, 529], а также синтетических полимеров [529]. Эти вещества растворяют в соответствующих органических растворителях (ацетоне, хлороформе, спиртах и др.), разливают тонкой пленкой и высушивают. Основным поставщиком мембранных фильтров является фирма Millipore orp. Bedford, USA, изготовляющая пластины высокой пористости (80—85%), самого различного назначения и диаметра пор — от 0,005 до 5 мкм скорость фильтрования через такие фильтры составляет 0,005—560 мл/см в минуту соответственно. Различные мембранные фильтры выпускаются также отечественной промышленностью — Мытищинской фабрикой мембранных фильтров. Характеристика фильтров приводится в обзоре Эриха [347] и монографии Т. И. Тихоненко [253]. [c.197]

Из сказанного следует, что величину р можно рассматривать как одну из характеристик молекулярных свойств растворителей. Различия в этих деталях молекулярного механизма адсорбции из воды и из других, неводных, сред важны для суждения о П. а. веществ на разных поверхностях и, в частности, твердых тел. При адсорбции па твердых поверхностях основная роль принадлежит полярным группам, способным специфически взаимодействовать с поверхностными атомами (ионами) решетки тела. Поэтому на границе твердое тело — жидкость значительной П. а. могут обладать и низшие короткоцепочечные гомологи органич. веществ, причем при адсорбции из водных р-ров более высокие гомологи данного ряда будут, в соответствии с правилом Траубе, более поверхпост-но-активны. Однако при адсорбции па твердых пористых адсорбентах — силикагелях, активных углях и др., часто наблюдается обратная зависимость. Такое обращение правила Траубе вызвано эффектом ультранористости , заключающимся в том, что очень мелкие поры препятствуют поглощению органич. молекул и тем в большей степеии, чем они крупнее. [c.49]

Мокрое формование — процесс, в котором одновременно происходят испарение и диффузия, представляет собой вариант фазоинверсионного процесса, в котором вязкий полимерный раствор либо частично уиарнвается, после чего его помещаюг в ванну, где все, что удаляется из системы растворитель порообразователь, заменяется на нерастворитель, либо сразу помещается в нерастворяющую гелеобразующую ванну для обмена растворяющей системы на нерастворитель. Конечные продукты процесса мокрого формования представляют собой водо-набухшие мембраны, содержание воды в которых — эквивалент пористости в процессе сухого формования — является основным и решающим фактором их функциональных характеристик. Поэтому при рассмотрении процесса мокрого формования основное внимание будет уделено влиянию таких переменных, как состав отливочного раствора и параметры окружающей среды, с точки зрения их (воздействия на содержание воды в мембране [14, 15]. [c.253]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология