Эффективная вязкость течения растворов электролитов в пористой среде.
Теория и эксперимент
Диссертация
Продемонстрировано, что величина эффективной вязкости зависит от вида порометрической кривой и С-потенциала: чем больше капилляров с радиусами, сравнимыми с толщиной ДЭС, тем значительнее эффект электровязкости, с ростом значений С-потенциала эффективная вязкость возрастает для пористых сред со средним радиусом капилляра порядка толщины ДЭС. Если доля сверхтонких капилляров (с радиусами меньше… Читать ещё >
Список литературы
- Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. Изд. 2-е, перераб. И доп. М.: Химия, 1975. 512 с.
- Гольдберг В.М., Скворцов Н. П. Проницаемость и фильтрация в глинах. М.:Недра — 1986. — 160 с. |
- Григоров О.Н. Электрокинетические явления. — Ленинград: Изд-во ЛГУ 1973. — 199 С.
- Дерягин Б. В., Захаваева Н. Н., Лопатина А. М. — Инж.-физ. журн., 1960, т. 3, № Ю, с. 66—71.
- Дерягин Б. В., Захаваева Н. Н., Лопатина А. М. — В кн.: Исследования в области поверхностных сил. М.: Изд-во АН СССР, 1961, с. 175—180- In: Research in surface forces. N. Y.: Cons. Bur., 1963, vol. 1, p. 162—166.
- Дерягин Б.В., Чураев H.B., Муллер B.M. «Поверхностные силы», М. «Наука», 1985, 400 с.
- Добрынин В.М., Венделыптейн Б. Ю., Резванов Р. А., Африкян А. Н. Промысловая геофизика. М.: ФГУП Издательство «Нефть и газ», 2004 — 400 с.
- Добрынин В.М., Винделыптейн Б. Ю., Кожевников Д. А. Петрофизика. М.: Недра. — 1991.- 368 с.
- Ермилов О.М., Ремизов В. В., Ширковский А. И., Чугунов Л. С. Физика пласта, добыча и подземное хранение газа. М.: Наука, 1996
- Злочевская Р.И., Королёв В. А., Кривошеева З. А., Сергеев Е. М. К природе изменения свойств связанной воды в глинах под действиемповышающихся температур и давлений. // Вестник МГУ, сер. геология.-1977 -№ 3 с. 80−96.
- Злочевская Р.И., Зиангиров Р. С., Сергеев Е. М., Рыбачук А. Н. Исследование связанной воды двойного электрического слоя системы «глины раствор»// в кн.: Связанная вода в дисперсных системах. -1970, вып. 1. с. 102−138.
- Кадет В.В., Максименко А. А. Принципы аналитического описания течения жидкости в решеточных моделях пористых сред. // Изв. РАН. МЖГ. 2000. № 1. С. 79−83.
- Кикоин А.К., Кикоин И. К. Молекулярная физика: учебник для ВУЗов. М.: Наука, 1976. — 480 с.
- Конюхов В.М., Чекалин А. Н., Храмченков М. Г. Миграция разноплотностных жидкостей в водоносных пластах сложной структуры Казань: Казан, мат. о-во. 2006. — 160 с.
- Лашнев В. И., Соболев В. Д., Чураев Н. В. — Теорет. основы хим. технологии, 1976, т. 10, № 6, с. 926—930.
- М. Маскет. — Физические основы технологии добычи нефти. М. — Ижевск: ИКИ, 2004, 606 стр.
- Осипов В.И., Соколов В. Н., Румянцева Н. А. Микроструктура глинистых пород. М.: Недра. — 1989.- 211 с.
- Отраслевой стандарт «Нефть. Метод лабораторного определения остаточной водонасыщенности коллекторов нефти и газа по зависимости от капиллярного давления», ОСТ 39−204−86.—М.: Миннефтепром. 1986. — 23 стр.
- Селяков В.И., Кадет В. В. Перколяционные модели процессов преноса в микронеоднородных средах. М.: Недра, 1995. 224 с.
- Титов К.В., О влиянии поверхностной проводимости на электропроводность горных пород // «Исследовано в России" — 2003.-V.91 Р.1013−1026.
- Товбина 3. М. -— В кн.: Исследования в области поверхностных сил. М.: Наука, 1967, с. 24—30- In: Research in surface forces. N. Y.: Cons. Bur., 1971, vol. 3, p. 20—24.
- Тульбович Б.И., Митрофанов В. П., Бейзман В. Б. Определение кондиционных значений коллекторских свойств по начальной и остаточной объемной нефтенасыщенпости. // Геология нефти и газа.-1989 .-№ 11.
- Тульбович Б.И. Коллекторские свойства и химия поверхности продуктивных пород. Пермь: Пермское кн. из-во. — 1975. — 150 С.
- Тульбович Б.И. Методы изучения пород-коллекторов нефти и газа.М.: Недра, 1978.
- Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. Д.: Химия, 1984 -368 с.
- Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии (Поверхностные явления и дисперсные системы): учебник для вузов. М.: Химия, 1982. 400 с.
- Чехонин Е.М., Ентов В. М., Гордеев Ю. Н. О расчёте магнитного поля вблизи трещины в пористой среде. // Вестник оренбургского государственного университета, — 2006.- № 10.~С. 230 234.
- Чехонин Е.М. Гидродинамическое поле вокруг растущей трещины / В. Noetinger, V. Artus, М Le Ravalec et al. Моделирование течений в пористых средах. Сборник статей.-М.: Нефти и газ, 2006.-С. 110−133.
- Элланский М.М., Рынская Г. О., Т.А. Дмитриева, А. Н. Богданович «Влияние минерализации пластовой воды на остаточную водонасыщенность глинистых терригенных пород», М. ВИНИТИ, 1987, 17 с.
- Abaza M.M.I. and C.G. Clyde. Evaluation of the rate of flow through porous media using electrokinetic phenomena // Water Resour. Res. -1969. -V. 5-P. 470−483.
- Adjemian К. Т., Lee S. J., Srinivasan S., Benziger J., and Bocarslya А. В. Silicon Oxide Nafion Composite Membranes for Proton-Exchange Membrane Fuel Cell Operation at 80−140°C // J. Electrochem. Soc. 2002. — V.149. — pp. A256-A261.
- Aubert M., Atangana Q., Self-potential method in hydrogeological exploration of volcanic areas. // Ground Water.- 1996.- V.34(6) .- P. 10 101 016.
- Bear J., Dynamics of fluids in porous media, 764 pp., Dover, Mineola, N.Y. 1988.
- Bernabe Y. Streaming potential in heterogeneous networks. // J. Geophys. Res. 1998. — V. 103. — P. 20 827−20 841.
- Bussian, A.E., Electrical conductance in a porous medium// J. Geophysics 1983 — V.48. — P.1258−1268.
- Darnet, M., Marquis, G., Sailhac, P. Estimating aquifer hydraulic properties from the inversion of surface streaming potential (SP) anomalies. // Geophys. Res. Lett.- 2003, — V.30- P. 1679.
- Derjaguin В. V., Zachavaeva N. N. — Bull. RILEM, 1965, N 27, p. 27—30.
- Dove, P.M., Rimstidt, J.D. Silica-water interactions. // Reviews in Mineralogical Series: The silica polymorphs 1994. — V. 40. — P. 210−260.
- Erickson D., Li D., Werner C. An Improved Method of Determining the zeta-Potential and Surface Conductance // J. Colloid Interface Sci. 2000. — V. 232. — P.186−197.
- Fujinawa, Y., T. Matsumoto, and K. Takahashi. Modeling confined pressure changes inducing anomalous electromagnetic fields related to earthquakes // J. Appl. Geophys- 2002.-V. 49-P. 101- 110.
- Fuzhi Lua, Tuck Y. Howa and Daniel Y. Kwok. An improved method for determining zeta potential and pore conductivity of porous materials. // J. Colloid Interface Sci. 2006. — V. 299. — P.972−976.
- Haining Zhang, Jingjing Pan, Xiuchong He, Mu Pan. Zeta potential of Nafion molecules in isopropanol-water mixture solvent. //J. of Appl. Polymer Sci. 2007. — V.107. — pp. 3306−3309.
- Hayes, K. F., Leckie, J. O. Modeling ionic strength effect on cation adsorption hydros oxide solution interfaces // J. Colloid Interface Sci. -1987. -V. 115. P. 564−572.
- Hemstra, Т., W.H. Van Riemsdijk. A surface structural approach to ion adsorption: the charge distribution (CD) model. //J. Colloid Interface Sci. 1996. -V. 179. — P. 32−45.
- Hoogers G. (ed.). Fuel Cell Technology Handbook. CRC Press, 2003, 360.
- Hunter, R. J. Zeta Potential in Colloid Science: Principles and Applications. Academic Press, New York, 1981, p.125.
- Iler, R. K. The chemistry of silica. New York, John Wiley, 1979.
- Ishido, Т., and Mizutani. Experimental and theoretical basis of electrokinetic phenomena in rock-water systems and its applications to geophysics // J. Geophys. Res. 1981. — V. 86. — P. 1763−1775.
- James, R. O., Healy, T. W. Adsorption of hydralysable metal ions at the oxide-water interface, I, Co (II) adsorption on Si02 and Ti02 as model systems//J. Colloid Interface Sci. 1972. — V. 40. — P. 43−63.
- Jouniaux, L., Bernard, M.L., Zamora, M., Pozzi, J.P. Streaming potential in volcanic rocks from Mount Pelee. // J. Geophys. Res.- 2000.-V.105 (4) -P. 8391−8401.
- Kosmulski, M. Adsorption of trivalent cations on silica. // J. Colloid Interface Sci. 1997. — V. 195. — P. 395−403.
- Li, H. C., de Bruyn, P. L. Electrokinetic and adsorption studies on quartz. // Surf. Sci. 1966. — V. 5. — P. 203−220.
- Li S.X., D.B. Pengra, and P.-Z. Wong. Onsager’s reciprocal relation and the hydraulic permeability of porous media. // Phys. Rev. E. -1995 -V.51. 5748−5751.
- Lome, В., Perrier, F., Avouac, J.P. Streaming potential measurements: 1. Properties of the electrical double layer from crushed rock samples.//J. Geophys. Res-1999.-V. 104 (17) -P.17 857−17 877.
- Lome, В., Perrier, F., Avouac, J.P. Streaming potential measurements: 2. Relationship between electrical and hydraulic flow patterns from rock samples during deformation. // J. Geophys.Res.-1999.-V. 104.-P. 17 879−17 896.
- Low P. F.— Soil Sci. Soc. Amer., 1976, vol. 40, N 4, p. 500—505- 1979, vol. 43, N 5, p. 651—660.
- Mala, G. M. and Li, D., Werner C., Jackobasch, H. J., and Ning, Y. B. Flow Characteristics of Water through a MicroChannel between Two Parallel Plates with Electrokinetic Effects // Int. J. Heat Fluid Flow .-1997.-V.18 P. 489−496.
- Mala, G. M. and Li. Flow Characterics of Water in Microtubes. // Int. J. Heat Fluid Flow 1999, — V. 20.- P.142−148.
- Martini G., Ottaviani M. F., Romanelli M.— J. Colloid and Interface Sci., 1983, vol.94, N 1, p. 105—113.
- Morgan, F.D., Williams, E.R., and Madden, T.R. Streaming potential properties of Westerly granite with applications. // J. Geoph. Res.-1989 V.94B. — P.12 449−12 461.
- Morgan, F. D. Enhanced streaming potentials with two-phase flow: Texas A&M Rock Physics Consortium Annual Meeting Rep. 1, 164−176.
- Onsager, L. Reciprocal relations in irreversible processes // Phys. Rev. 1931- V.37.- P. 405−426.
- Overbeek, J. Th. G. Electrochemistry of the double layer. Colloid Science, vol. 1, Irreversible Systems, edited by H. R. Kruyt, pp. 115−193, Elseveir, New York, 1952
- Park, J., Regalbuto, J. R. A simple, accurate determination of oxide PZC and the strong buffering effect of oxide surfaces at incipient wetness // J. Colloid Interface Sci. 1995. — V. 175. — P. 239−252.
- Peng, X. F., Peterson, G. P., and Wang, В. X. Frictional flow characteristics of water flowing through rectangular microchannels // Exp. Heat Transfer 1994.-V. 7 — P. 249−264 .
- Peng, X.F., and Peterson, G.P., Forced convection Heat Transfer of Single-Phase Binary Mixture through Microchannels //J. Experimental Thermal and fluid science.-1996.-V. 12 P. 98−104.
- Pfahler, J. N., Liquid Transport in Micron and Submicron Size Channels, Ph.D. thesis, Department of Mechanical Engeneering and Applied Mechanics, Univ. of Pennsylvania, 1992.
- Pride, S. Governing equations for the coupled electromagnetics and acoustics of porous media // Phys. Rev. B. 1994. -V. 50. — P. 15 678−15 696.
- Rahman, M. M., and Gui F., Adv. Electron. Packaging 199, 685 (1993).
- Rastogi R. P., Srivastava R. C. and Singh S.N. // Chem. Rev. -1993.-V. 93.-P.1945−1990.
- Ren L., Qu W., Li D. Interfacial electrokinetic effects on liquid flow in microchannels // J. Heat and Mass Transfer.-2001.- V 44.- P. 31 253 134.
- Ren L., Qu W., Li D. Electro-Viscous Effects on Liqid Flow in Microchannels //J. Colloid. Interf. Sci. -2001-V 233 P. 12−22.104
- Revil, A., Leroy, P. Hydroelectric coupling in a clayey material. // Geophys. Res. Lett.-2001.-V. 28.-P. 1643−1646.
- Revil, A., Naudet, V., Nouzaret, J., Pessel, M. Principles of electrography applied to self-potential electrokinetic sources and hydrogeological applications. // Water Resour. Res.-2003.-V. 39 (5) .-P. 1114.
- Revil, F, Glower, P.W.J. Nature of surface electrical conductivity in natural sands, sandstones, and clays // J. Geoph. Res. Lett.- 1998.- V.5. —. NO. 5 P.691−694.
- Revil A., P. A. Pezard, and P. W. J. Glover. Streaming potential in porous media, 1, Theory of the zeta potential // J. Geophys. Res.-1999.-V. 104.—P. 20 021−20 031.
- Revil A., H. Schwaeger, L.M. Cathles III, and P.D. Manhardt. Streaming potential in porous media, 2, Theory and application to geothermal systems // J. Geophys. Res.-1999. -V. 104.-P. 20 033−20 048.
- Revil A., G. Saracco, and P. Labazuy. Volcano-electric effect // J. Geoph. Res. -2003. -V. 108. P. 2251−2271.
- Revil A., V. Naudet, J. Nouzaret, and M. Pessel. Principles of electrography applied to self-potential electrokinetic sources and hydrogeological applications, //Water Ressour. Res. 39.-V. 1114.-2003.
- Revil A., and P.A. Pezard. Streaming electrical potential anomaly along faults in geothermal areas// Geophys. Res. Lett. -1998. -V.25. —P. 3197−3200.
- Revil A., and P. Leroy. Governing equations for ionic transport in porous shales // J. Geophys. Res.-2004 -V.109.
- Revil A. and P.W.J. Glover. Theory of ionic conduction in porous media// Phys. Rev. B. -1997-V. 55, № 3-P. 1757−1753.
- Rice, C.L. and Whithead R. // J. Phys. Chem. 1965. — V. 69., N 11. — P. 4017−4022.
- Rizzo, E., В. Suski, A. Revil, S. Straface, and S. Troisi. Self-potential signals associated with pumping tests experiments. // J. Geophys. Res 2004- V.109 — P.10 203.
- Rutgers, A. J., DeSmet, M., and Rigole, W. Streaming currents with nonaqueous solutions. // J. Colloid Sci. 1959. — V.14. — P. 330−335.
- Sailhac P., and G. Marquis. Analytic potentials for the forward and inverse modeling of SP data caused by subsurface fluid flow.// Geophys. Res. Lett.-2001.-V. 28.-P. 1851−1854.
- Sailhac P., M. Darnet, and G. Marquis. Electrical streaming potential measured at the ground surface: Forward modeling and inversion issues for monitoring infiltration and characterizing the vadose zone.// Vadoze zone journal.- 2004.-V.3.-P. 1200−1206.
- Saracco G., P. Labazuy, and F. Moreau. Localization of self-potential sources in volcano-electric effect with complex continuous wavelet transform and electrical tomography methods for an active volcano.// Geophysical Res. Lett.- 2004.-V.31.
- Sharma, M. M., Kuo, J. F., and Yen, T. F. Further investigation of the surface charge properties of oxide surfaces in oil-bearing sands and sandstones. // J. Colloid Interface Sci. 1987. — V. 115. — P.9−16.
- Sherwood J. D. Streaming potential generated by two-phase flow in a capillary. // Phys. Fluids 2007 — V.19 — P. 12−24.
- Smit, W. C., Holten, L. M., Stein H. N, de Goedij, J. J. M., Theelen, H. M. J. A radiotracer determination of the sorption of sodium ions by microporous silica films. // J. Colloid Interface Sci. 1978. — V. 55. — P. 525−530.
- Smith D., Pivonka P. Theoretical analysis of the influence of a diffuse double-layer on Darcy’s law // IUTAM Proceedings on Physicochemical and Electromechanical Interactions in Porous Media.-2005 P. 289−298.
- Somasundaran, P., and R.D. Kulkani. A new streaming potential apparatus and study of temperature effects using it // J. Col. Interface Sci. -1973. -V. 45. P. 591−600.
- Tadros, Th. F, Lyklema, J. The electrical double layer on silica in the presence of bivalent counter-ions. // J. Electroanal. Chem. Interfacial Electrochem. 1969. — V. 22. — P. 1−7.
- Toh, K.C., Chen, X.Y., and Chai, J.C. Numerical Computation of Fluid Flow and Heat Transfer in Microchannels // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2002. — V. 45. — P. 5133−5141.
- Tuckermann, D. В., and Pease, R. F. W., IEEE Electron. Device Lett. 2(5) 126 (1981).
- Wurmstich, В., and F.D. Morgan. Modeling of streaming potential responses caused by oil well pumping. // Geophysics.— 2003.- V.59 P.46−56.
- Xuan X., Li D., Analysis of electrokinetic flow in microfluidic networks // J. Micromech. Microeng. -2004-V. 14. -P. 290−298.