При наличии границы раздела между двумя фазами, например между жидкостью и газом, небольшая область вблизи поверхности раздела по своим свойствам отличается от основной части жидкости. Это отличие закл. в том, что граничные области обладают избытком энергии по отношению к внутреннему объему. Такая энергия наз. поверхностной (свободной).
Поверхностное натяжение s - избыток свободной энергии сосредоточенной на одном квадратном сантиметре площади поверхностного слоя на границе раздела двух фаз. Поверхностное натяжение можно рассматривать как избыток свободной энергии сосредоточенной на 1 см2 единицы поверхностного слоя на границе раздела фаз: Е = s × s где: s - поверхностное натяжение; s - суммарная поверхность двух фаз. Поверхностное натяжение - это сила, действующая на единицу длины периметра взаимодействия двух фаз (линию смачивания):
где - линия смачиваемости.
Поверхностное натяжение - это работа, образования 1 см2 новой поверхности в изотермических условиях Коэффициент поверхностного натяжения s -зависит от давления, температуры, газового фактора, свойств флюидов. По поверхностному натяжению пластовых жидкостей на различных поверхностях раздела можно судить о - свойствах соприкасающихся фаз, - закономерностях взаимодействия жидких и твёрдых тел, - процессах адсорбции, - количественном и качественном составе полярных компонентов в жидкости, - интенсивности проявления капиллярных сил и т.д. Поверхностное натяжение связано с такими понятиями как :- свободная энергия поверхностного слоя жидкости, - сила поверхностного натяжения и - работа поверхностного натяжения.
Существование поверхностного натяжения приводит к деформации поверхности раздела так, что ее поверхность оказывается минимальной. По этой причине капельки жидкости и пузырьки газа принимаю сферическую форму. На искривленной поверхности раздела двух фаз давление претерпевает скачок. Так, например, давление внутри капли выше, чем снаружи. Если пористая среда заполнена двумя различными несмешивающимися фазами, то на границе их раздела возникает капиллярное давление. При этом смачивающая жидкость стремится вытеснить несмачивающую. Для установления равновесия между фазами в пористой среде необходимо поддерживать определенное внешнее давление. Так, например, для увеличения насыщенности пористой среды несмачивающей фазой необходимо применять дополнительное внешнее давление, равное разности между давлениями в несмачивающей рнс и смачивающей рс фазами и зависящее от насыщенности.
БИЛЕТ № 5
Дата: 2019-07-24, просмотров: 292.