Способ определения степени гидрофобизации поверхности пор

. ФЩ щф СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР 11 О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(46) 07,06,83, Бкщ, М 21 (72) Л. К. Танкаева, А. Н. Дмитриевский, Л, С. Сечина и Н. В. Приваленко (71) Московский. ордена Октябрьской Ревочюции, ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой 1 промьшпенности им, И, М, Губкина(53) 543,.542(088.8)(56) 1, НоЬгоо 1 с О.С. Вегпагд 1.1. Оейегвпайоп оХ Егасйопа 1 ЧеййаЬ 1- (фУ и 01 Ьед Согев Ьу Оуе Адьогрй 1 оп.-Тгапь Апсе, ч. 213, 958,. 2. Авторское свидетельство СССР Иц 161884, кл. С 01 й 13/02, 1980 (прототип)(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ГИДРОфОБИЗАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ ПОР, заключаюшийся в удалении воды из пор водонасышенного образца и измерении количества удаляемой воды до и после устранения гидрофобизации, о т л и ч а - ю. ш и й с я тем, что, с целью повышения точности определения путем устранения механической деформации образца при испытании, волу из пор удапяют сущкой при постоянной температуре и впажности воздуха, регистрируют скорость испарения воды в процессе сушки и измеряют количество воды, испарившееся до момента изменения скорости испарения, причем степень гндрофобизации определяют по формулеФ-а 2е:2где Ф - количество воды, испадо момента изменения скоростирения при наличии гидрофобизациУ ,-Уг 2,9- 6Зг ,Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно к способам определения доли пдошади поверхности пор, занятой гидрофобными веществами, и может быть использовано в газовой и нефтехимической промышленностипри пгдсчете содержания остаточной нефти иди газоконденсата в порах пород.Известен способ определения доли гидрофобиаированной поверхности по адсорб 1 Оции красителя метиленового голубого. Доля гидрофобиэированной .поверхнос ти определяется иэ соотношения количества адсорбированного красителя до и после устранения гидрофобизирующих веществэкстракцией хлороформом и метиловым спиртом Г 1/К недостаткам способа относится то,что адсорбция красителя не охватываетвсей поверхности пор, так как красатедь 20поглощается за счет ионного обмена изакрепляется лишь на обменных центрахгдинистых частиц, следовательно, изучается гидрофобизация не всей поверхностипор, а только обменных центров минералов, способных к ионному обмену.,Определения до и после устранения гидрофобиэации могут проводиться только на разных образцах, свойства поверхности которых не обязательно впопне идентичны, ЗпНаибодее близким техническим решением к предлагаемому является способ определения смачиваемости горных пород,заключавшийся в удадении воды иэ порводонасыщенного образца и измеренииколичества удаляемой воды до и послеустранения гидрофобизации, Воду из образца удаляют давлением газа. Разницав количестве удаляемой (или оставшейся) воРы до и после устранения гидрофо Обиэации пропорциональна степени гидрофобизации поверхности 2,Однако при известном способе исследуемые образцы и ходе исп такий находятся в напряженном состоянии (плотно .45прижаты пружиной к мембране) и, следовательно, при исследовании хрупких и неводостойких образцов, теряющих механическую прочность при насыщении водой,появляется большая ошибка определения,Целью изобретения является повышение точности определения путем устранения механической деформации образцапри испытании,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу определения степе55ни гидрофобизации поверхности пор, эаключакпцемуся в удалении воды из порводонасышенного образца и измерении ко 05гличества удаляеМой воды до и после уст-.ранения гидрофобиаации, воду иэ образцаудаляют сушкой при постоянной температуре и влажности воздуха, регистрируютскорость испарения в процессе сушки иизмеряют количество воды, испарившеесядо момента изменения скорости испарения, причем степень гидрофобизации определяют по формулефгфф 2где Ф- количество воды, испарившеесядо момента изменения скорости испарения при наличии гидрофобиэации;Ю 2 - то.же, после устранения гидрофобиэации,На гидрофидьной поверхности илина гидрофильных участках поверхностив случае ее частичной гидрофобиэации,перенос воды к устьям пор, где происходит испарение, осуществляется за счетпценочного течения по поверхности. Испарение при этом условии протекает с постоянной скоростью, так как при наличиив порах свободной воды остается постоянной толщина пленки в устьях пор, чтообеспечивает постоянство плошади поверхности испарения, Задача определения долигидрофобизированной поверхности в этихусловиях сводится к нахождению количества воды, испаряющейся с постоянной скоростью при наличии гидрофобизации поверхности пор и после ее устранения.формулу для расчета коэффициента гидрофобизации в долях общей плошади поь рхности пор можно найти иэ следующихрассуждений. По определению коэффициентгидрофобизации равен отношению плошадигидрофобизированной поверхности к общейплошад поверхности пор образца. Выражая площадь поверхности пор через радиус Й и длину поровых каналовпричем- дчина иесмачиваемых участков; ,б -длина смачиваемых участков поверхностипор, поопучаем: Умножив числитель и знаменатель это го выражения на,Л,где - эффектив 2ный радиус пор, т.е. радиус пор, уменьшенный на толщину пленки связанной воды, придем к выражению2005 Очищенные.образцы вновь насыщают 10, дистиллированной водой и получают вторую кривую сушки. По этим кривым находят объемы воды, испарившейся спостоянной скоростью в первом периоде: сушки до перегиба кривой, и по расчетной формуле вычисляют 9.Реализация настоящего способа даствоэможность повысить точность определения 6 дпя слабоцементированных и неводостойких пород, которые при насыщении водой теряют механическую прочностьи не могут в ходе опыта находиться внапряженном состоянии. Определения могут проводиться на образцах любой формы, что упрощает подготовку образцов я 5 к опытам,3 102Но. ГО ,"т, представляет собой объемсвободной воды, граничащей с водной" плеЪкой на тех участках поверхности пор, которые в частично гидрофобизированныхобразцах сохранили способность смачи ваться водой, Аналогично Уг 2,есть выражение для объема свободной воды %, .занимающей эффективное сечение порогового канала в отсутствйе гидрофобиэации(или после ее устранения).Окончательно формула дпя расчета коэффициента гидрофобизацни имеет вид2 фК.Способ осуществляется следующим образом,Образцы керна с гидрофобиэированнойповерхностью пор весом 25-30 г любойформы насьпцаются под вакуумом дистиллированной водой, Затем получают кривыесушки (зависимость впагосодержания отвремени сушки) этих образцов при 25 Си влажности воздуха до 20%, Перемешивание воздуха вентилятором обеспечивает отток пара от поверхности образца.Испытания удобнее проводить в сушильной установке над поглотителем испаряющейся воды,После сушки образцы подвергают обработке хлороформом в аппаратах Сокслета до полного извлечения органическиХвеществ из. пор. Хлороформ, .адсорбированный образцами, извлекают экстракцией этиловым спиртом, Спиртудапяют, выдерживая образцы в парах кипящей водыили смачивая их водой и высушивая на "водяной бане. Использование предлагаемого иэобретения позволит повысить точность подсчетазапасов газа и нефти, а также повысить ЗО качество интерпретации промыслово-геофизических исследований, Составитель А. ч.шеевРедактор И. Николайчук ТехредС, Мигунова КорректорС, ШекмарЗаказ 4028/34 Тираж 873 Подписнс е ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4