27. Смачиваемость горных пород. Краевой угол смачивания.

П од смачиваемостью понимают способность жидкостей растекаться по поверхности твердого тела под влиянием поверхностно-молекулярных сил. На границе с воздухом большинство жидкостей смачивают твердые тела, т.е. растекаются по ним. Возможно также, что смачивание поверхности твердого тела одной жидкостью происходит в присутствии другой, несмешивающейся с ней жидкости. Тогда смачивать (растекаться по поверхности) будет та жидкость, которая обладает наилучшей избирательной смачивающей способностью.

В естественных условиях породы коллекторы разные по смачиваемости. Часть пор может быть гидрофильной, др. часть гидрофобной (если при соприкосновении воды с твёрдым телом она хорошо смачивает его, поверхность соприкосновения называется гидрофильной, если не смачивает, то гидрофобной). Это можно объяснить сложным составом пород коллекторов , разнообразием поверхностей коллекторов и с изменением смачиваемости поверхностей после контакта с нефтью (отложения АСПО). Под смачиваемостью понимают её преимущественную смачиваемость, т.е. какой жидкостью (водой или нефтью) порода смачивается в большей степени. Величина смачивания определяется краевым углом смачивания , который образуется между каплей жидкости и горизонтальной поверхностью твёрдого тела. При статических условиях во всех точках периметра смачивания величина краевого угла одна и та же. При движении жидкости в пласте различают угол наступления и отступления , причём: > > . Это изменение краевых углов при движении называется кинетическим гистерезисом смачивания. При величине наступающих углов меньше 90 вода вытесняет нефть, а больше 90 нефть вытесняет воду.

28. Фильные и фобные свойства горных пород.

Гидрофильные г.п.- это породы преимущественно смачиваемые водой, при этом угол смачиваемости меньше 90 градусов. Гидрофобные г.п.- смачиваемые нефтью. В породе смачивающая фаза занимает мелкие поры, а несмачивающая – крупные. В гидрофобной породе капиллярное давление направлено в сторону воды и препятствует проникновению воды в мелкие поры, занятые нефтью. В гидрофильной породе вода под действием капиллярного давления вытесняет нефть из сужений в крупные поры. В них нефть после вытеснения остаётся в виде отдельных капель, окружённых водной фазой. Общее количество остаточной нефти в гидрофильных коллекторах значительно меньше, чем в гидрофобных. Адсорбция на поверхности породы является причиной её гидофильного смачивания.

Адгезия-энергия по отрыву твердого тела от жидкости Wa=σ_г-ж(1+cosΘ). Когезия-энергия по отрыву жидкости от тв.тела, образуеться две поверхности жидкости Wk=2σ_г-ж, if Wa>0,5Wk то ТВ.тело смачивается жидкостью. Коэф. Растекания Sp=Wa-2σ_г-ж= σ_г-т- σ_т-ж- σ_г-ж. Ур. Дюпре-Юнга cosΘ=(2Wa-Wk)/Wk=(Wa- σ_г-ж)/ σ_г-ж

Г идрофильный капилляр θ<180˚

Гидрофобный капилляр θ>180˚

2 9. Оборудование устья скважины (усшн).

У стьевое оборудование штанговой насосной скважины предназначено для герметизации затрубного пространства и отвода продукции скважины и подвешивание колонны НКТ.

Оборудование (рис. От руки):1 – сальники 2- экспл. Колонна 3– затр. Задвижка 4– тройник соед-ый с колонной НКТ 5- обр.клапан 6- полированный шток. Типичное оборудование устья скважины для штанговой насосной установки: 1 - колонный фланец; 2 - планшайба; 3 - НКТ; 4 - опорная муфта; 5 - тройник, 6 - корпус сальника, 7 - полированный шток, 8 - головка сальника, 9 - сальниковая набивка. Устьевой сальник герметизирует выход полированного штока. В полость сальника укладываются разрезные кольца из прорезиненного тканевого ремня или специальной нефтестойкой резины, которые уплотняются заворачиванием верхней нажимной муфты. Часто причиной нарушения герметичности устьевого сальника является несовпадение центра сальника с центром канатной подвески штанг или ее отклонение от вертикали при движениях балансира. Такие отклонения в той или иной мере всегда имеют место при недостаточной точности установки станка-качалки, балансира или их нарушении в процессе длительной работы. Это обусловило появление устьевых сальников с самоустанавливающейся головкой с шаровым шарнирным соединением. Герметичность в шаровом сочленении обеспечивается уплотнительным кольцом из нефтестойкой резины. При необходимости периодически сальниковую набивку подтягивают завинчиванием крышки головки.

1-головка балансира;2-опорный подшипник балансира;3-балансир;4-подвесной подшипник с траверсой;5-шатун;6-противовесы;7-кривошип;8-отверстие кривошипа;9-редуктор;10-стойка;11-ограждение КРП;12-эл. двигатель; 13-станция управления;14- площадка обслуживания с лестницей;15-фундамент;16-ограждение КРП;17-канатная подвеска;18-подвеска устьевого штока;19- рычаг тормоза;20- заземление СК