Рис
1. Кривые распределения g(r) глобул воды в 5% в/н эмульсиях, приготовленных на
основе IN-растворов электролитов: 1 - NaCl, 2 - KCl, 3 - KBr, 4 - Kl, 5 - MgCl2, 6 - CaCl2, 7 - SrCL2, 8 - BaCl2 , 9 - (NH4)2SO4, 10 - MgSO4, 11 - NaHCO3, 12 -
NaNO3, 13 - KNO3, а также пресной (14) и пластовой (15) воды.
Ко
второй группе относятся эмульсии, образованные водными растворами галогенидов
калия, а также азотнокислым натрием и калием. Средние размеры глобул воды в них
больше, чем в эмульсии, приготовленной на основе пресной воды. К этой же группе
относится эмульсия на основе пластовой воды, причем средние размеры глобул воды
(rпласт=30,0 мкм) в этом случае максимальны.
Полученные
результаты находятся в соответствии с представлениями о структурных изменениях, происходящих в воде при растворении в ней электролитов. Электролиты, образующие
эмульсии первой группы, по знаку интегральных теплот растворения относятся к
типу электролитов, растворяющихся с выделением тепла, а электролиты, образующие
эмульсии второй группы, растворяются с поглощением тепла [6, 7].
Более
тонкое проявление изменений состояния воды в эмульсиях становится понятным при
рассмотрении не суммарного действия электролита, а аниона и катиона в
отдельности. По О.Я.Самойлову [8, 9] следует различать случаи положительно и
отрицательно гидратирующихся ионов. Первый из них соответствует эффективному
связыванию ионами ближайших к ним молекул воды раствора (из исследуемых нами
это ионы Na+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, HCO3-, SO42-). Во втором случае (из
исследуемых нами это ионы Cl-, Br-, J-, NH4-, NO3-) ближайшие к иону молекулы
воды раствора более подвижны, чем в свободной воде. Суммарно структурное
действие электролита определяется знаками и величинами энергий ближней
гидратации соответствующей пары аниона и катиона [5, 9], что полностью
объясняет обнаруженный нами характер изменения кривых g(r) и величин средних
размеров глобул воды в эмульсиях на основе всех исследованных электролитов.
В
качества добавок (4,66 % мол.) неэлектролитов (“стабилизирующих” и
“разрушающих” структуру воды) мы использовали гексаметилфосфортриамид (ГМФТ), карбамид (мочевину) и ацетамид. Введение двух первых из них приводит к
некоторому уменьшению средних размеров глобул воды в эмульсии по сравнению с
размерами глобул воды в эмульсиях на основе как пресной, так и пластовой воды.
Ацетамид, наоборот, влияет на размеры глобул воды в эмульсиях в противоположную
сторону (рис. 2, 3).
Рис. 2. Кривые распределения g(r) глобул воды в 5% в/н эмульсиях, приготовленных на основе пресной воды (1) и с добавлением (4,66 % мол.) неэлектролитов:
2 - ацетамида, 3 - ГМФТ, 4 - карбамида.
Рис. 3. Кривые распределения g(r) глобул воды в 5% в/н эмульсиях, приготовленных
на основе пластовой воды (1) и с добавлением (4,66 % мол.) неэлектролитов: 2
- ацетамида, 3 - ГМФТ, 4 - карбамида.
Введение
в пресную воду полиакриламида (ПАА) показывает, что размеры глобул воды по
сравнению с контрольным опытом сначала уменьшаются (при концентрациях 0,01-0,04
% весового ПАА в пересчете на чистый полиакриламид), а затем увеличиваются и
становятся больше, чем в пресной воде. Максимальные размеры глобул достигаются
при концентрации в воде ~0,08 % вес. ПАА. При дальнейшем увеличении
концентрации полиакриламида размеры глобул воды в эмульсиях практически не
изменяются. Эта концентрация ПАА, кстати, соответствует промысловой
концентрации, характерной наиболее эффективному вытеснению нефти из пласта.
Список литературы
Бабалян
Г.А. Физико-химические процессы в добыче нефти. М.: Недра, 1974.
Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: энергия реферат, шпаргалки по истории.