|
Интересующие нас флюиды заключены в поровом
пространстве горных пород. На границах разделов между флюидами и между
флюидами и твердыми телами наблюдается совокупность множества физических и
химических соотношений [4], что объясняет целый ряд явлений, происходящих в
залежи как во время ее формирования, так и в процессе ее разработки.
Свободная поверхностная энергия, поверхностное натяжение, межфазное
натяжение, адсорбция, силы сцепления, смачиваемость - все это примеры сил,
действующих на границах разделов различных фаз. Поскольку основная часть
порового пространства представлена капиллярными порами (обычно менее 0,5 мм в диаметре), именно капиллярные явления лучше всего объясняют многие особенности
взаимоотношений между флюидами и породами, обнаруживаемые в нефтегазоносных
пластах. Более того, все явления, характерные для границ разделов различных
фаз, также происходят главным образом в капиллярных порах.
Явления, происходящие на границах фаз ‑ жидкости, газа и
твердого тела, ‑ а также внутри их, включая и капиллярные
явления, обусловлены тем, что все молекулы находятся под воздействием сил
взаимного притяжения. Эти силы, известные под названием сил Ван-дер-Ваальса,
противодействуют перемещению и смещению молекул (что объясняется их
кинетической энергией). С увеличением температуры движение молекул
усиливается. Одно из следствий этого - разобщение молекул жидкости и
образование газа. Поскольку действие сил Ван-дер-Ваальса обратно
пропорционально шести- или семикратному расстоянию между молекулами, они
практически не оказывают влияния на газы. И наоборот, в жидкостях и особенно
твердых телах, где расстояния между молекулами очень малы, эти силы оказываются
чрезвычайно большими. Точка начала кипения жидкости характеризует скорость
движения молекул, которая необходима для преодоления сил Ван-дер-Ваальса. Эти
силы действуют как внутри отдельных физических тел (жидкость, газ, твердое
тело), так и на границах различных фаз {жидкость - жидкость, жидкость - газ,
жидкость - твердое тело и т.д.).
|