Свойства поверхностных слоёв пластовых жидкостей

О структуре поверхностных слоёв существуют различные пред­положения. Многие исследователи, изучающие строение и толщину тонких слоёв жидкости, связывают образование поверхностных слоёв с поляризацией молекул и их ориентацией от поверхности твёрдого тела во внутренние области жидкости с образованием сольватных слоёв. Сольватными называются полимолекулярные слои ориентированных молекул, адсорбирующихся поверхностью зёрен породы. Сольватные поверхностные слои в порах пласта, заполненных нефтью, состоят из поверхностно-активных компонентов нефти.

Поверхностно-активные компонентов нефти могут концентри-роваться не только на поверхности, но и в приповерхностном объёме вблизи поверхности раздела. По результатам измерений Б. В. Дерягина и М. М. Кусакова толщина смачивающих плёнок водных растворов солей на различных поверхностях составляет около 0,1 мкм. По результатам исследований И. Л. Мархасина, толщина граничного слоя нефти остающегося на поверхности кварцевого песка, при вытеснении её с реально существующими градиентами давлений может достигать 2–3 мкм.

Эти слои отличаются от остальной части жидкости структурой и механическими свойствами – упругостью на сдвиг и повышенной вязкостью.

Особыми свойствами обладают также адсорбционные и связанные с ними сольватные оболочки на разделе фаз "вода–нефть" в залежи. Предполагается, что поверхностный слой на разделе фаз "вода–нефть" образуется в результате избирательного смачивания водной фазой гидрофильных участков их поверхности. В их состав входят нафтено­вые кислоты, низкомолекулярные смолы, коллоидные частицы высокомолекулярных смол и асфальтенов, микрокристаллы парафина, частицы минеральных солей в виде суспензий. Адсорбирующиеся на поверхности этих слоёв асфальто-смолистые вещества, переходящие в гелеобразное состояние, цементируют частицы парафина и минералов в плотный монолитный слой. В результате чего поверхностный слой ещё более утолщается и оказывает задерживающее влияние на процессы вытеснения.

Существование адсорбционных слоёв на разделе "остаточная вода–нефть" также оказывает некоторое задерживающее влияние смеши-вания нагнетаемых в пласт вод с остаточными.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ

НЕФТЕИЗВЛЕЧЕНИЯ

Вскрытие пласта и начало его эксплуатации определяют динамический период в истории залежи. Закономерности изменения параметров пласта, движения нефти, газа, воды зависят от первоначальных параметров залежи, условий разработки и её эксплуатации.