|
Хемосорбированная частица может перемещаться по поверхности минерала, преодолевая энергетические барьеры. Ограничением такого перемещения, конечно, является соотношение: энергия связи частицы с твердой поверхностью [33]. При физической адсорбции молекулы полярных флюидов, удерживаемые на поверхности минералов силами электрической природы, могут сокращать проходное сечение каналов и при малых градиентах внешнего давления создавать дополнительное фильтрационное сопротивление. При химической адсорбции твердая поверхность поставляет в объем флюида радикалы и ионорадикалы, то есть реакционноспособные частицы, находящиеся в энергетически возбужденном состоянии. Истощения запасов свободных валентностей (электронов и дырок) у твердой поверхности не происходит, так как на смену одним приходят другие из объема минералов. Учитывая возможность передачи «возбуждений» от одной молекулы флюида к другой, можно утверждать, что сдвиг флюида относительно твердой поверхности приведет к переходу его частиц в радикальную или ионорадикальную форму во всем объеме не только порового канала, но и большой зоны пласта. Между частицами, находящимися в энергетически возбужденном состоянии, осуществляется взаимодействие, которое является причиной возникновения так называемого ассоциата. В этом состоянии любая энергия, которая сообщается флюиду, мгновенно распределяется во всем его объеме. Поэтому возникшее состояние флюида будет поддерживаться сдвигом частиц флюида относительно твердой поверхности минералов в любой части порового канала независимо от его размера. Таким образом, движение флюида, находящегося в состоянии ассоциата в пористой среде, может происходить как единого целого. Наличие «пассивных» минералов, равномерно распределенных в породе и не участвующих в создании ассоциата, может сказаться на 25 |
твердой поверхностью сил обменного типа (ковалентные силы). Энергия связи молекулы с твердой поверхностью при этом может достигать величины 1,6.10'19 Дж [30, 97]. В случае химической адсорбции хемосорбированная частица должна рассматриваться как структурный дефект, нарушающий периодическую структуру поверхности минерала. Соответственно хемосорбированная частица оказывается участником электронной системы кристаллической решетки минерала. Таким образом, молекула флюида и кристаллическая решетка минерала формируют единую квантовомеханическую систему [19]. Хемосорбированная частица может перемещаться по поверхности минерала, преодолевая энергетические барьеры. Ограничением такого перемещения, конечно, является соотношение: энергия связи частицы с твердой поверхностью [19]. При физической адсорбции молекулы полярных флюидов, удерживаемые па поверхности минералов силами электрической природы, могут сокращать проходное сечение каналов и при малых градиентах внешнего давления создавать дополнительное фильтрационное сопротивление. При химической адсорбции твердая поверхность поставляет в объем флюида радикалы и ионорадикалы, то есть реакционно-способные частицы, находящиеся в энергетически возбужденном состоянии. Истощения запасов свободных валентностей (электронов и дырок) у твердой поверхности не происходит, так как на смену одним приходят другие из объема минералов. Учитывая возможность передачи «возбуждений» от одной молекулы флюида к другой, можно утверждать, что сдвиг флюида относительно твердой поверхности приведет к переходу его частиц в радикальную или ионорадикальную форму во всем объеме не только порового канала, но и большой зоны пласта. Между частицами, находящимися в энергетически возбужденном состоянии, осуществляется взаимодействие, которое является причиной возникновения так называемого ассоциата. В этом состоянии любая энергия, которая сообщается 26 флюиду, мгновенно распределяется во всем его объеме. Поэтому возникшее состояние флюида будет поддерживаться сдвигом частиц флюида относительно твердой поверхности минералов в любой части порового канала независимо от его размера. Таким образом, движение флюида, находящегося в состоянии ассоциата в пористой среде, может происходить как единого целого. Наличие «пассивных» минералов, равномерно распределенных в породе и не участвующих в создании ассоциата, может сказаться на свойствах системы флюид порода только при очень большом их процентном содержании. Те же «пассивные» минералы, но организованные в пропласток, создадут границу пласта. Все сказанное относится не только к фильтрации жидкостей, но и газов. Переход флюида в пористой среде в состояние ассоциата является естественным и единственным процессом, обеспечивающим быстрое выравнивание всех основных свойств флюида в больших объемах породы [51]. Любое волновое воздействие в той или иной мере преобразует систему порода флюид за счет изменения свойств поверхности минералов и интенсивного перемещения флюида относительно твердой поверхности. В это перемещение вовлечен как пластовый флюид, так и жидкость, заполняющая скважину. Преобразования свойств поверхности минералов не сводятся только к увеличению или снижению се каталитической активности, но могут сопровождаться изменением ее избирательной адсорбции. На стенке скважины или перфорационног о канала в результате вовлечения в движение ассоциатом дисперсионной среды скважинного раствора формируется плотная, непроницаемая обезвоженная корка. При движении флюидов происходит процесс облитерации, т.с. уменьшение или полное прекращение течения флюидов через малые проходные сечения [22]. Это происходит в результате разрушения защитных оболочек дисперсной фазы протекающих углеводородов и укрупнения отдельных микрочастиц в образования, соизмеримые с диаметром капилляра. Эти образования из дисперсной фазы с большой поверхностной энергией осаждаются на стенках каналов, частично или полностью перекрывая проходное сечение не только тонких капилляров, но и ше27 |