Фильтрация в порах

Комбинируя макропористые пленки с волокнами, можно создать разнообразные материалы типа войлока, которые являются эффективными фильтрующими средствами. В зависимости от размеров пор в материале различают фильтрацию (поры диаметром порядка 1 нм) и микрофильтрацию (0,025 10 мкм). При использовании полимеров с молекулярной массой 10 - 3 10 происходит ультрафильтрация и гиперфильтрация. [c.151]

Связь между скоростью фильтрации и средней скоростью в поро-пом канале выражается следующим уравнением [c.63]

Это позволяет в качестве исходного допущения теории фильтрации, так же как и в гидродинамике принять, что пористая среда и насыщающие ее флюиды образуют сплошную среду, т.е. заполняют любой выделенный элементарный объем непрерывно. Это накладывает определенные ограничения на понятие элементарного объема порового пространства. Под элементарным объемом в теории фильтрации понимают такой физически бесконечно малый объем, в котором заключено большое число пор и зерен, так что он достаточно велик по сравнению с размерами пор и зерен породы. Для такого элементарного объема вводятся локальные усредненные характеристики системы флюид - пористая среда. В применении к меньшим объемам выводы теории фильтрации становятся несправедливыми. [c.11]

Обычно различают полную и эффективную пористости. При определении последней учитываются лишь соединенные между собой поры, которые могут быть заполнены жидкостью извне. При изучении процессов фильтрации важна именно эффективная пористость. Поэтому в дальнейшем под пористостью будем понимать активную или эффективную пористость. [c.12]

Установим связь между скоростью фильтрации м> и действительной средней скоростью V движения. Действительное (физическое) течение флюида в каждом живом сечении пласта Аш осуществляется через суммарную площадь активных пор Аю . Поэтому имеем [c.14]

Объяснение этого явления может заключаться в том, что при малых скоростях фильтрации становится существенным силовое взаимодействие между твердым скелетом породы и фильтрующимся флюидом, которое может дать преобладающий вклад в фильтрационное сопротивление. При весьма малых скоростях потока сила вязкого трения пренебрежимо мала, тогда как сила межфазного взаимодействия остается при этом конечной величиной, поскольку она не зависит от скорости и определяется только свойствами контактирующих фаз. В результате такого взаимодействия нефть, содержащая поверхностно-активные компоненты, в присутствии пористого тела с развитой поверхностью образует устойчивые коллоидные растворы ( студнеобразные пленки, частично или полностью перекрывающие поры). Чтобы началось движение, нужно разрушить эту структуру, приложив некоторый перепад давления. 24 [c.24]

При фильтрации двух несмешивающихся жидкостей рассматривают понятие насыщенности порового пространства каждой фазой. Насыщенность элемента пористой среды данной фазой s, определяется как относительная часть объема активных пор среды, занятая этой фазой [c.26]

Если свойство инерции жидкости существенно, а это обязательно будет при больших скоростях фильтрации, например в призабойной зоне скважины, то к числу определяющих параметров добавится плотность жидкости р, а к числу безразмерных параметров подобия параметр = н ф/т] число Рейнольдса фильтрационного движения в порах. Соотношение (1.26), согласно анализу размерностей, переписывается в более сложном виде [c.31]

В некоторых случаях приток жидкости к забоям скважин поддерживается и напором воды, поступающей в пласт из области питания. Тогда режим пласта следует называть упруговодонапорным. Различают и вторую разновидность упругого режима - замкнуто-упругий режим. Встречаются залежи нефти в закрытых со всех сторон пластовых ловушках , когда на небольших расстояниях от нефтяной залежи продуктивный пласт либо выклинивается, либо экранирован сбросом. В начальной стадии разработки такой залежи, до тех пор пока пластовое давление не снизилось до давления насыщения, имеет место замкнуто-упругий режим фильтрации. [c.131]

До сих пор рассматривались задачи вытеснения в предположении, что известна суммарная скорость фильтрации (/) (или расход) фаз. Технология процесса заводнения такова, что чаще бывает известен перепад давления А , под действием которого вода вытесняет нефть. Поэтому представляет интерес обобщить полученные результаты на этот случай и исследовать динамику обводнения продукции на примере прямолинейно-параллельного вытеснения (см. рис. 8.6). [c.246]

Характерные особенности многофазной фильтрации связаны также с влиянием поверхностного натяжения на границе раздела фаз. Граница двух соседних фаз в пористой среде разбивается на множество искривленных участков, радиус кривизны которых сопоставим с размером пор. Как отмечалось в гл. 1, на межфазной границе возникает капиллярный скачок давления р , определяемый по формуле Лапласа, [c.254]

В пористой среде, состоящей из множества микрокапилляров различных диаметров, при снижении перепада давления начинается постепенное закупоривание капилляров. В соответствии с формулой (11.6) вначале движение прекращается в наиболее мелких капиллярах (порах), а по мере снижения давления происходит закупоривание все больших и больших капилляров. Чем сильнее разброс размеров пор, тем больше растянут переход к полному прекращению движения и тем сильнее отличается истинный закон фильтрации от соотношения (11.8). [c.339]

В основе проявления неньютоновских свойств пластовых систем лежат различные физические механизмы. Важно, однако, что аномальные эффекты проявляются при малых скоростях фильтрации и в средах с малым размером пор, т.е. с малой проницаемостью. Это определяет особе нности неньютоновской фильтрации в неоднородных пластах. Области малой проницаемости оказываются областями наибольшего проявления неньютоновских эффектов. [c.339]

Наиболее ярко особенности фильтрации в трещиновато-пористой среде проявляются в неустановившихся процессах. Система трещин и система пор представляют собой две среды с разными масштабами (см. рис. 12.1,6). Средний размер пор составляет 1-100 мкм, протяженность трещин-от нескольких сантиметров до десятков метров. Так как коэффициент пористости блоков гп2 на один-два порядка выше, чем коэффициент трещиноватости то большая часть жидкости находится в порах. Чаще всего пористые блоки малопроницаемые (к2 к ) а жидкость, фильтруясь из них в трещины, движется в скважины в основном по трещинам, проводимость которых значительно выше, чем пористых блоков (см. рис. 12.1,6). [c.355]

Важное условие подземного захоронения промышленных отходов— недопустимость их проникновения в грунтовые воды в результате диффузии или фильтрации через поры и трещины стенок полостей. [c.126]

По окончании фильтрации фильтрующую воронку (тигель) промывают смесью растворителей до тех пор, пока капля фильтрата не будет оставлять масляное пятно на фильтровальной бумаге. [c.351]

Трудность улавливания капельных жидкостей (в частности, масла), очевидно, состоит в том, что они содержатся в воздухе в виде мельчайших частиц, которые свободно проходят через поры фильтрующего материала. Уменьшение размеров пор фильтрующего материала увеличивает сопротивление фильтра. Скорость фильтрации для мелкопористых материалов очень небольшая, что обусловливает большие габариты фильтров. Получены следующие опытные данные о допустимой скорости фильтрации для некоторых материалов (в скобках приведен размер пор в мкм), дм 1 мин см ). [c.137]

Рис. 1.9 демонстрирует влияние капиллярного осмоса на течение растворов через обратноосмотические мембраны под действием перепада гидростатического давления АР. В этих опытах совместно проявляются оба эффекта обратный осмос и капиллярный осмос. Вследствие пониженной (из-за отрицательной адсорбции) концентрации раствора в порах при фильтрации возникает градиент концентрации раствора (обратный осмос) концентрация вытекающего раствора С/ ниже концентрации раствора Со, подаваемого на вход тонкопористой мембраны. Возникающая при этом разность концентраций АС вызывает капиллярно-осмотическое течение раствора, наклады- [c.25]

Разработана методика определения коэффициентов проницаемости дренажа с учетом его сжатия [134]. Движение жидкости в дренаже подчиняется законам ламинарной фильтрации. В качестве дренажей были испытаны тканые и пористые материалы отечественного производства. Для всех материалов были определены коэффициенты проницаемости в широком диапазоне фильтрующего потока при различных давлениях на дренаж. Исследование режима движения воды в порах дренажей с высокой проницаемостью (латунных сеток) проводили при расходе воды от 0,01 до 1 л/ч на 1 см ширины испытуемого участка дренажа. Было установлено, что потеря напора для всех исследованных материалов является линейной функцией расхода. В расчетные формулы для определения потерь напора в дренаже входит коэффициент проницаемости, который целесообразно относить ко всей толщине дренажного слоя, поскольку толщина сеток и пористых пластин определяется заводскими данными. Значение коэффициентов проницаемости по результатам экспериментов, полученных на ячейке для эластичных дренажей, рассчитывается по формуле [c.275]

Фильтрация суспензий другими материалами, которые применяются для фильтров тонкой очистки, представ-, ляет более сложный процесс, так как частицы загрязнителя удерживаются не только отсеиванием, но и адсорбцией. Кроме того, строение таких материалов, с точки зрения размеров пор или каналов, не является однородным. Поэтому четкой границы между размерами удерживаемых и неудерживаемых частиц не существует. Это видно из характеристик отсева некоторых материалов, которые представляют зависимость количества неудерживаемых частиц от их размера (фиг. 12). Эти характеристики получены методом аналогичным-описанному методу, который применялся для определения тонкости отсева фильтровых сеток. В качестве загрязнителя в этом случае и в дальнейшем применялся кварцевый песок, который используется при изготовлении зубных цементов. Для получения требуемой дисперсности этот песок дополнительно измельчается в шаровой мельнице. Определение дисперсности загрязнителя и [c.42]

I при фильтрации с уменьшением числа открытых пор [c.53]

Для двух других закономерностей фильтрации (по стандартному закону и с уменьшением числа открытых пор), объем фильтрата при этих условиях фильтрации практически не зависит от скорости фильтрации уравнения (12), (13), так как при ламинарном движении со- [c.57]

В процессе фильтрации толщина осадка возрастает, а поры фильтрующей перегородки и образующегося осадка ностененпо забиваются, сопротивление возрастает и либо возрастает давление фильтрации, либо сокращается ее скорость. Процесс фильтрации прекращается, когда сопротивление возрастает настолько, что дальнейшее ведение процесса становится нецелесообразным. [c.31]

Природные жидкости (нефть, газ, подземные воды) находятся, в основном, в пустотах-порах и трещинах осадочных горных пород. Их движение происходит либо вследствие естественных процессов (миграция углеводородов), либо в результате деятельности человека, связанной с извлечением полезных ископаемых, строительством и эксплуатацией гидротехнических сооружений. Движение жидкостей, газов и их смесей через твердые (вообще говоря, деформируемые) тела, содержащие связанные между собой поры или трещины, называется фильтрацией. Теория фильтрации, являющаяся разделом механики сплошной среды, получила большое развитие в связи с потребностями гидротехники, гидромелиорации, гидрогеологии, горного дела, нефтегазодобычи, химической технологии и т.д. Теоретической основой разработки нефтегазоводоносных пластов служит нефтегазовая подземная гидромеханика, изучающая фильтрацию нефти, газа и воды в пористых и (или) трещиноватых горных породах. [c.9]

Введение параметра Ва упрощает исследование границы применимости линейного закона фильтрации. Действительно, если на оси абсцисс откладывать 1 Яе, а по оси ординат - lg Ва, то поскольку lg Ва = О, при Ке < Ке р графиком зависимости 1 Ва от lg Ке будет прямая линия, совпадающая с осью абсцисс до тех пор, пока Ке < Ке,р. Как только на этом графике линия начнет отделяться от оси абсцисс, сразу же обнаружится нарушение закона Дарси (это соответствует значениям Ва < 1, lgDa < 0). Значение Ке, при котором станет заметно отклонение упомянутой линии от оси абсцисс, и будет критическим значением. Для иллюстрации сказанного на рис. 1.5 на логарифмической сетке приведены зависимости ig Оа от 1 Ке, представляющие результат обработки опытов по формулам В. Н. Щелкачева (табл. 1.1). Данные на этом графике соответствуют области нелинейной фильтрации (lg Оа < 0) для различных образцов пористых сред. [c.20]

Хорошая согласованность соотношения (1.14) с данными промысловых и экспериментальных наблюдений была установлена в многочисленных работах советских и зарубежных исследователей. Это свидетельствует о том, что данное соотношение представляет нечто большее, чем простую эмпирическую формулу, поскольку оно хорошо выполняется даже для весьма больших значений скорости фильтрации. Физический смысл этого заключается в том, что при больших скоростях быстропеременное движение в порах вследствие извилистости норовых каналов сопряжено с появлением значительных инерционных составляющих гидравлического сопротивления. С увеличением числа Рейнольдса квадратичный член в выражении (1.14) оказывается преобладающим, силы вязкости пренебрежимо малы по сравнению с силами инерции, и (1.14) сводится тогда к квадратичному закону фильтрации, предложенному А. А. Краснопольским. Он справедлив в средах, состоящих из частиц достаточно крупных размеров. [c.23]

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]

Общие соображения показывают, что разность между температурами жидкой и твердой фаз в процессе фильтрации должна быстро исчезать из-за огромной поверхности теплообмена между флюидами и скелетом, так что температуры допустимо считать одинаковыми. Более точный ответ может дать следующая оценка. Характерный размер, поры / имеет порядок 10 м или менее, температуропроводность, насыщенной пористой среды х обычно порядка 10 м /с. Тогда выравнивание температуры между флюидом и скелетом должно происходить за время t = / /х = 10 с. Если нас интересуют фильтрационные процессы, с характерными временами такого порядка, то разницу температур флюида и скелета необходимо учитывать. В противном случае можно считать, что Т,., = Т. Мы так и будем делать, поскольку для технологических процессов разработки месторождений время 10 с ничтожно мало(.о Запишем теперь соотношение, выражающее баланс энергии дл системы жидкость - пористая среда. Пористую среду будем считат .. недеформируемой. Вследствие малости скоростей фильтрации пренебрежем изменением кинетической энергии флюида. Тогда, если 7-внутф ренняя энергия некоторого объема флюида и скелета, П-энергия флюида в поле потенциальных сил (в нашем случае-поле силы тяжести), тср/ согласно первому началу термодинамики имеем [c.316]

Таким образом, характеристики движения в блоках и трещинах оказываются различными давление в блоках р2 больше, чем давление в трещинах р , скорость фильтрации в блоках н 2 значительно меньше, чем в трещинах w . Поэтому трещиновато-пористую среду рассматривают как совмещение двух пористых сред с порами разных масштабов среда 1 - укрупненная среда, в которой роль зерен играют пористые блоки, которые рассматриваются как непроницаемые, а роль поровых каналов-трещины, давление в этой среде р , скорость фильтрации среда 2-система пористых блоков, состоящих из зерен, разделенных мелкими порами, давление в ней р2, скорость фильтрации W2 Таким образом, - среднее давление в трещинах в окрестности данной точки, / 2-среднее давление в блоках и аналогично для скоростей фильтращ1и. [c.355]

Ряд колонн обычно монтируется в один блок, так как такое расположение позволяет обогревать их паровым змеевиком. Фильтруемое масло насосом подается на верх колонны под давлением в несколько атмосфер до тех пор, пока фильтрат не появится в низу колонны. Несмотря на опасность образования каналов в адсорбенте, который таким образом частично вымывается, давление часто повышают. Телшература в системе, которая изменяется в пределах между 38 и 93° С в зависимости от сырья, может поддерживаться подводом сырьевого масла парафин и нетролатумы в основном обрабатываются при—3,9° С, выше их точек плавления. Тяжелые масла часто смешивают с лигроином перед фильтрацией для того, чтобы снизить их вязкость. Когда поток фильтрата становится слишком темным или почему-либо нежелательным для дальнейшего использования, подача сырья прекращается, и колонну продувают воздухом, чтобы удалить прилипшее масло. Затем через колонну прокачивается лигроин, чтобы окончательно извлечь масло, и подача лигроина продолжается [43] до тех пор, пока его цвет не будет меняться. [c.272]

ЭТОМ внимание на чистоту промывки краев фильтра. Промывку ведут до тех пор, пока на фильтре не будет оставаться следов битума и растворитель не будет стекать прозрачным (отсутствие масляного пятна на фильтровальной бумаге после испарения растворителя). Допускается фильтрацию раствора битума и промывку фильтра проводить под вакуумом или применять воронку для горячего фильтрования. При фильтровании под вакуумом воронку с помощыо резиновой пробки присоединяют к колбе для фильтрования под вакуумом, соединенной с насосом, создающим разрежение. Беззольный бумажный филыр смачивают растворителем и помещают в воронку так, чтобы фильтр плотно прилегал к стенкам воронки. При фильтрации с применением воронки для горячего фильтрования не допускается вскипание фильтруемого раствора. [c.389]

Объяснить все вышеизложенное с точки зрения первичного залегания нефти не представляется возможным. В то же самое время с точки зр ения возможности фильтрации или продвижения нефти снизу вверх через все пласты — все это и очевидно, и объяснимо так как здесь мы видим повторение всех тех явлений, какие наблюдал Д. Дэй в U-образной трубке с флоридином. Опыты Дэя вызвали, однако, ряд возражений. Указывалось, что для своих опытов Дэй пользовался измельченным и ранее высушенным флоридином, тогда как в природе мы имеем глины, содержащие влагу, в которых поры между частицами глины заполнены водой, поэтому возникают сомнения в возможности прохождения нефти через такие влажные глины, которые должны быть абсолютно непрони- [c.195]

Учитывая особое значение для обеспечения взрывобе-зопасности установок данных по растворимости ацетилена в жидком кислороде, во ВНИИкимаше совместно с НИФИ ЛГУ [13, с. 54—60] было проведено определение растворимости ацетилена в жидком кислороде с помощью принципиально иного, спектроскопического, метода исследования. Этот метод определения растворимости заключается в непосредственном определении содержания ацетилена в молекулярном растворе по интенсивности полос поглощения инфракрасного (ИК) излучения. Одновременно с этим было проведено определение растворимости ацетилена еще тремя методами фильтрацией с помощью фильтров, имеющих средний размер пор 0,1—40 мкм отстаиванием простой перегонкой, заключающейся в том, что растворимость определяют с по- [c.87]

Разрушение граничных слоев воды происходит также и при повышении температуры, когда тепловое движение размывает упорядоченную под влиянием гидрофильной поверхности сетку водородных связей. На рис. 1.3 показана температурная зависимость вязкости воды в тонких гидрофильных капиллярах (кривые / и 2) в сравнении с температурной зависимостью вязкости объемной воды (пунктир). При повышении температуры до 65—70 °С отличия вязкости от объемных значений перестают ощушаться, что означает резкое уменьшение толщины граничных слоев. Как было показано ранее, при этом прекращается также термоосмос воды в тонких порах [23] и заметно растет (из-за снижения вязкости) скорость фильтрации воды в пористых телах и мембранах [18, 20]. [c.10]

В соответствии с геометрическим строением элементов твердой фазы выделяются корпускулярные, губчатые, сетчатые, пластинчатые, волокнистые п другие типы структур, в пределах которых также существует множество разновидностей. К корпускулярным структурам, например, относят тела, в которых поры образованы промежутками (пустотами) между компактными частицами, составляющими скелет тела, а поры губчатого строения представляют собой каналы и иолостп в сп.тошном твердом теле. Возможны смешанные структуры, в которых содержится несколько типов элементов. По принципу дополнительности аналогичная к.тассп-фикация справедлива и для описания пространства пор. Принцип дополнительности играет основную роль прп выборе моделей для описания физико-химических явлений и процессов в пористых средах. Например, при описании таких явлений, как фильтрация, диффузия, капиллярная конденсация, капиллярное всасывание, высыхание, электропроводность и т. п., используются модели, описывающие строение пространства пор, тогда как для решения задач прочности, деформации, ползучести, коррозии, отвердевания и т. п. 1юп0льзуются в основном модели строения твердого скелета. [c.127]

Таким образом, если при фильтрации условия внутри порового канала по сравнению с условиями в месте контакта газа и жидкости будут такими, что раствор газа в жидкости окажется пересыщенным, из него будет в ы-деляться газ. При отсутствии в жидкости взвешенных частиц, что характерно для опытов по фильтрационному эффекту, образование газовых пузырьков вне стенок поровых каналов маловероятно, так как давление создаваемое поверхностным натяжением внутри небольшого газового пузырька должно быть большим. Поэтому, выделение пузырьков газа происходит на стенках поровых каналов, где благодаря их искривленности будут условия для образования пузырьков. Центрами выделе ния пузырьков газа могут быть также остатки воздуха заполнявшего поры фильтрующей перегородки. Образование газовых пузырьков на стенках поровых каналов наблюдал через прозрачный фильтр Менер Мы также наблюдали образование и накапливание паровоздушных пузырьков при фильтрации дизельного топлива через прозрачный фильтр. На фиг. 7 пр во1дится фотография прозрачного фильтра при стократном увеличении, полученная нами при фильтрации через него под вакуумом [c.31]

В процессе загрязнения фильтрующих элементов топливных фильтров, фильтрационный эффект начнет проявляться на всех фильтрующих материалах, так как структура загрязненной фильтрующей перегородки и условия фильтрации становятся благоприятными для раз-витня этого явления (уменьшается число, размер открытых пор и падает давление за фильтром). [c.40]

При подаче топлива к фильтру топливоподкачивающим насосом, когда Ар>Аро увеличение срока службы фильтрующего элемента можно достигнуть при фильтрации с образованием осадка, если увеличивать давление подачи топлива при фильтрации по стандартному закону и закону с уменьшением числа открытых пор, если уменьшать начальное сопротивление фильтра Аро при фильтрации по шромежуточому закону увеличение срока службы элемента можно достигнуть обеими путями. [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология