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接觸角測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用和方法

日期:2025-06-17 11:45
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摘要:
    接觸角的測(cè)定方法大體分為三類:①角度量測(cè)法,觀測(cè)液滴或氣泡在固體表層上的外形,并在固、液、氣三相交點(diǎn)處作切線,用量角器直接量角度;②長度量測(cè)法,通過對(duì)在固體表層上液滴的高度、寬度等的量測(cè),計(jì)算出接觸角,如液滴*大高度法、吊片法等;③重量法,利用吊片法測(cè)定液體表層張力的原理,可以測(cè)定液體對(duì)固體(吊片)的接觸角。
 
在量測(cè)接觸角時(shí),若在固-液界面擴(kuò)展后量測(cè),此接觸角稱前進(jìn)角;若在固-液界面縮小后量測(cè),此接觸角為后退角。通常前進(jìn)角與后退角的數(shù)值不等,兩者之差值叫做接觸角滯后。造成接觸角滯后現(xiàn)象的主要原因是液體或固體表層被污染,固體表層的粗糙不平和不均勻性,以及某些高聚物表層上大分子鏈段的流動(dòng)性。表層的不平不僅影響接觸角滯后,而且還影響接觸角數(shù)值。

    接觸角量測(cè)技術(shù)的應(yīng)用:在石油開采工業(yè)方面的應(yīng)用世界上已探明石油儲(chǔ)量約一半為碳酸鹽巖油儲(chǔ)藏。這些碳酸鹽巖油藏中很多都有天然裂縫, 形成毛細(xì)管。由于毛細(xì)管作用, 裂縫中的石油很難解吸出來, 從而導(dǎo)致裂縫油藏的采收率一般都低于非裂縫油藏的采收率。為了提高裂縫油藏的采收率, 就要首先測(cè)定裂縫巖石對(duì)水接觸角, 了解裂縫巖石的親水、親油性。如果裂縫巖石是水濕的(對(duì)水接觸角小于30°) , 就可以采用注水驅(qū)油法采油, 該方法屬于二次采油。親水性裂縫巖石的毛細(xì)管力容易吸入水, 同時(shí)排除油, 這樣就可以提高采油率。然而, 許多碳酸鹽巖油藏(約80 %)是混和潤濕(對(duì)水接觸角大于30°小于150°) 的或油潤濕的(對(duì)水接觸角大150°) 。這時(shí)就要采用添加表層活性劑驅(qū)油, 該方法屬于3 次采油。表層活性劑的加入是為了減小巖石對(duì)水接觸角, 增加巖石的親水性。


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