|
|
|
|
Главная Переработка нефти и газа в, % 70 60 50 40 30 20 10 0 0 2 4 6 8 10 12 t, час Рис. 1.28. Вытеснение нефти обычной и электрообработанной водой Если вязкость воды намного меньше вязкости нефти, то скорость фильтрации вытесняющей жидкости (воды) намного превосходит скорость фильтрации нефти. Это приводит к потере обратной связи между движением двух жидкостей и, как следствие, к неустойчивости границы раздела с образованием так называемых «вязких пальцев». На первый взгляд, древовидная структура вязких пальцев совершенно не упорядочена. Однако анализ экспериментальных структур, полученных в ячейках Хеле-Шоу, показывает, что они имеют фрактальную структуру. Для примера рассмотрим результаты экспериментов, в ходе которых в радикальной ячейке Хе-ле-Шоу вода вытесняла трансформаторное масло. На рис. 1.29 приведены фрактальные структуры, образованные вязкими пальцами, при отношениях вязкостей масла (/2) и воды ( 1), равных 2 = V20 (а) и IU1I/2 = V10 (б).    а) б) Рис. 1.29. «Вязкие пальцы» в ячейке Хеле-Шоу Мерой изрезанности этих структур может служить размерность Ха-усдорфа D, которая позволяет количественно оценить степень неустойчивости границы раздела. Рассмотрим результаты лабораторных исследований по вытеснению нефти водными растворами полиакриламида (ПАА) с концентрациями 0,02-0,05% с применением омагниченных растворов ПАА. Омагничивание растворов ПАА производилось путем прокачки их со скоростью 0,3 м/с через медную трубку, вставленную в зазор сердечника электромагнита напряженностью 40000 А/м. Как и следовало ожидать, при увеличении концентрации полимера устойчивость вытеснения возрастает (см. рис. 1.30).
Рис. 1.30. Влияние магнитного поля на устойчивость вытеснения Магнитная обработка вытесняющего агента делает структуру менее изрезанной, т. е. повышает устойчивость границы раздела. Эти результаты наводят на мысль о том, что применение магнитного поля может позволить уменьшить требуемую концентрацию полимера, т. е. может послужить основой ресурсосберегающих технологий. В качестве еще одного примера опишем результаты экспериментов по изучению влияния магнитного поля на гидравлические характеристики глинистых растворов. В ходе опытов определялась пропускная способность капилляра при движении по нему 1) глинистого раствора, 2) глинистого раствора с добавками поверхностно-активного вещества МЛ-72 и 3) глинистого раствора в постоянном магнитном поле, создаваемом электромагнитом, между полюсами которого располагался капилляр (изготовленный из немагнитного материала). На рис. 1.31 приведены зависимости пропускной способности ка- пилляра от перепада давления на его концах Ap (Q - расход глини- стого раствора), полученные для этих трех случаев. Q/AP, Ю"5 м3/МПас 60
0,01 0,02 0,03 0,04 AP, МПа Рис. 1.31. Зависимость пропускной способности капилляра от перепада давления Как видим, магнитное поле увеличивает пропускную способность капилляра. Можно предположить, что это влияние обусловлено воздействием магнитного поля на электрические заряды, возникающие у стенок ка- 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 [ 24 ] 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
 |
