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接触角测量技术的应用和方法

日期:2020-12-24 19:51
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摘要:
    接触角的测定方法大体分为三类:①角度量测法,观测液滴或气泡在固体表层上的外形,并在固、液、气三相交点处作切线,用量角器直接量角度;②长度量测法,通过对在固体表层上液滴的高度、宽度等的量测,计算出接触角,如液滴*大高度法、吊片法等;③重量法,利用吊片法测定液体表层张力的原理,可以测定液体对固体(吊片)的接触角。
 
在量测接触角时,若在固-液界面扩展后量测,此接触角称前进角;若在固-液界面缩小后量测,此接触角为后退角。通常前进角与后退角的数值不等,两者之差值叫做接触角滞后。造成接触角滞后现象的主要原因是液体或固体表层被污染,固体表层的粗糙不平和不均匀性,以及某些高聚物表层上大分子链段的流动性。表层的不平不仅影响接触角滞后,而且还影响接触角数值。

    接触角量测技术的应用:在石油开采工业方面的应用世界上已探明石油储量约一半为碳酸盐岩油储藏。这些碳酸盐岩油藏中很多都有天然裂缝, 形成毛细管。由于毛细管作用, 裂缝中的石油很难解吸出来, 从而导致裂缝油藏的采收率一般都低于非裂缝油藏的采收率。为了提高裂缝油藏的采收率, 就要首先测定裂缝岩石对水接触角, 了解裂缝岩石的亲水、亲油性。如果裂缝岩石是水湿的(对水接触角小于30°) , 就可以采用注水驱油法采油, 该方法属于二次采油。亲水性裂缝岩石的毛细管力容易吸入水, 同时排除油, 这样就可以提高采油率。然而, 许多碳酸盐岩油藏(约80 %)是混和润湿(对水接触角大于30°小于150°) 的或油润湿的(对水接触角大150°) 。这时就要采用添加表层活性剂驱油, 该方法属于3 次采油。表层活性剂的加入是为了减小岩石对水接触角, 增加岩石的亲水性。


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