Ученые Казанского федерального университета получили новые результаты в области физико-химической гидродинамики. Они изучили влияние поверхностного натяжения и краевого угла смачивания на адсорбируемое количество поверхностно-активных веществ (ПАВ). Об этом Информагентству «Девон» сообщили в пресс-службы Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ.

Под адсорбцией понимается осаждение активных веществ на поверхности частиц. Вещества и материалы, имеющие большую поверхность частиц и способные поглощать активные вещества, называются адсорбентами. К примеру, таковым является активированный уголь. Пористые среды также обладают хорошими адсорбционными свойствами.

Казанские ученые впервые изучили процессы массообмена в цифровых кернах в условиях многофазных течений, свойственных совместному течению воды и нефти.

Заводнение с использованием ПАВов является одним из наиболее часто используемых и эффективных методов увеличения нефтеотдачи (МУН) пластов. Закачка воды в пласт сопровождается вытеснением нефти из порового пространства и заполнением его водой. При этом около 60% нефти остается в пласте.

Поверхностно-активные вещества действуют на границе раздела «вода-нефть» и способствует снижению межфазного натяжения. В итоге увеличивается количество подвижных, т.е. доступных для вытеснения запасов жидких углеводородов. Повышается коэффициент извлечения нефти.

Понимание роли и силы факторов, влияющих на адсорбцию поверхностно-активных веществ при заводнении нефтенасыщенных пористых сред, позволяет минимизировать потери дорогостоящих реагентов и сэкономить средства.

«В качестве ПАВов был протестирован популярный и широко используемый додецилсульфат натрия, свойства которого хорошо изучены», – сообщил доцент кафедры математических методов в геологии ИГиНГТ Тимур ЗАКИРОВ.

Исследователи выяснили, что увеличение угла смачивания способствует существенному увеличению адсорбированного количества. Установлено, что рост исходного межфазного натяжения способствует подавлению адсорбированного количества поверхностно-активных веществ.

Ученые изучили водорастворимый ПАВ, который не смешивается с вытесняемой нефтью. В таких условиях адсорбируемое количество определяется площадью поверхности контакта между поверхностно-активным веществом и частицами адсорбента.

Иными словами, процессы массообмена зависят от характеристик совместного течения воды и нефти. Доказано, что рост угла смачивания приводит к увеличению площади поверхности таких контактов, а уменьшение межфазного натяжения – к ее подавлению.

Полученные результаты имеют фундаментальный характер. Они также могут служить основой для прогнозирования потерь ценных и дорогостоящих ПАВов при разработке месторождений и дизайне мероприятий МУН.