Поверхностные явления в подземном коллекторе (часть 2)

Иначе обстоит дело с поверхностным натяжением на границе двух жидкостей. При изменении давления межмолекулярные силы у каждой из жидкостей изменяются примерно одинаково, так что поверхностное натяжение остается постоянным.
Рассматривая поверхностные явления, следует иметь в виду, что сцепление разнородных молекул друг с другом (адгезия) всегда больше сцепления однородных молекул (когезия) для наименее полярной фазы и меньше взаимного сцепления однородных молекул
более полярной фазы.
Взаимодействие фаз на поверхности их раздела за счет действия сил поверхностного натяжения называется процессом смачивания. Смачиваемость является мерой физико-химической активности жидкой фазы по отношению к твердой поверхности. Академик П.А. Ребиндер показал, что жидкости, обладающие наибольшей полярностью, а следовательно, и наименьшим поверхностным натяжением, лучше смачивают твердую поверхность, чем жидкости с высокой полярностью. Улучшение смачивания твердого тела жидкостью основной признак выравнивания их полярности и понижения поверхностного натяжения на границе раздела. В геотехнологических процессах обычно участвуют две или более жидкие фазы, и при их совместном контактировании с коллектором будет смачивать та жидкость, которая обладает наилучшей избирательной смачиваемостью. Поверхность породы должна лучше смачиваться той жидкостью, которая обладает меньшей разностью полярностей между твердым телом
и жидкостью, т. е. меньшей величиной поверхностного натяжения на границе раздела фаз. Характеристикой избирательного смачивания принято считать величину краевого угла, образованного границей раздела жидкостей и твердой поверхностью. Условие равновесного состояния на трехфазной границе характеризуется следующим уравнением (рис. 3.5):

где σ1,2, σ2,3, σ1,3 - поверхностное натяжение на границе между различными фазами; θ1 - краевой угол смачивания.

Поверхностное натяжение совместно с величиной краевого угла смачивания определяет величину связи флюидов с поверхностью породы.
Исследования Б.В.Дерягина показали, что смачиваемость твердой поверхности зависит от ее микрорельефа - шероховатости. Обычно вдоль трещин и царапин, нанесенных на твердой поверхности, смачиваемость ее увеличивается, а в направлении, перпендикулярном к ним, - затрудняется.

---