Физика Главная страница Среда | 27.09.2017 | 00:38 | RSS 

Наука мира

образовательный портал по физике
Сайт по физике Наука мира
Связь
Кнопка сайта

Наука мира - сайт Тихомолова Евгения

посмотреть другие

Опрос
Нужен ли проект "Портфолио"?
Всего ответов: 226
Статистика



Онлайн всего: 2
Гостей: 2
Пользователей: 0

Главная » Статьи » Занимательное » Другое

Новая модель капиллярного поднятия в нано-каналов породах-коллекторах

В последние десятилетия, гидравлический разрыв пласта или "Fracking," способ добычи нефти и газа, произвела революцию в мировой нефтяной отрасли. Она включает в себя гидроразрыва пласта жидкостью под большим давлением, или "ректификационной жидкости" (вода, содержащая песок) разрабатывали небольшие месторождения нефти и газа с низкопористыми породами-коллекторами.

После того, как молекулы воды в ректификационной жидкости вводят в эти формации, они расклинивают поры породы. Поскольку молекулы воды поглощаются, молекулы нефти и газа смещаются, и затем можно откачивать их на поверхность. Эта активность обусловлена ​​действием капиллярных сил между водой и маслом, что является результатом напряжения, генерируемого на границе или точки, где две жидкости встречаются.
Ученые, как правило, рассчитывается ожидаемый уровень капиллярного поднятия в этих условиях с уравнением Лукаса-Вашбурна, математическая модель показатели которые были впервые разработаны почти сто лет назад. Проблема, однако, заключается в том, что, что уравнение не было абсолютно точным в предсказании фактического роста, наблюдаемую в нано-капиллярных лабораторных экспериментов.
"Высота капиллярного поднятия, что наблюдалось в этих опытах была ниже, чем модель Лукаса предсказал бы," объяснил доктор Китайского Северо-Восточного нефтяного университета. "Понимание того, что вызывает это отклонение стало важной точкой фокуса для моих коллег и для меня."
Исследователи описывают свои выводы на этой неделе в журнале Applied Physics Letters.
"Многие объяснения были предложены для нижней части, чем ожидалось, капиллярного поднятия. Одной из областей дискуссии сконцентрировались на вязкость жидкости. Другой был липкие слои масла, которые образуют на стенках капилляров и узкий их диаметр, который является вопросом, который мы также исследовали, "сказал Шен, чья работа также финансируется Программой крупных проектов для отечественной науки и техники Китая.
"Мы рассмотрели много факторов, и обнаружили, что шероховатость поверхности капилляров была основной причиной низкой, чем ожидалось, результат. В частности, мы поняли, что эта модель может лучше определить фактический уровень капиллярного поднятия, если мы скорректировали параметры счет для фрикционного сопротивления, что обусловлено присущей шероховатости поверхности стенок капилляров. Когда мы увидели, как это сделало модель более точным, мы знали, что мы не могли игнорировать его, "сказал Шен.
Кроме того, размер капилляров означает, что даже небольшое увеличение шероховатости поверхности может оказать значительное влияние на расчеты.
"Факторы, которые могут быть проигнорированы в нормальных условиях может оказать значительное воздействие на микро или нано уровне. Например, относительная шероховатость 5 процентов, в трубке с радиусом 100 см, где высота препятствий составляет 5 см практически не влияет на жидкость потока в трубе. Тем не менее, с радиусом трубки 100 нм и полосу препятствий высотой 5 нм, то это может существенно повлиять на поток текучей среды в трубе, "сказал Шен.
В настоящее время существует лишь несколько лабораторий, осуществляющих нано-капиллярного поднятия экспериментов. В результате, Шен и ее коллеги могли работать только с результатами одной лаборатории в Нидерландах. Продвигаясь вперед, они намерены проверить свою математическую формулу, путем изучения его эффективности при моделировании результаты других экспериментов.
Хотя исследования сосредоточены на добыче нефти и газа, она и ее коллеги надеются, что их работа может быть полезна для ученых, работающих в других областях. 
"Капиллярный подъем является основным, физическое явление, которое происходит в почве, бумаги и других биологически соответствующих сферах," сказал Шен. "Понимание того, как она потенциально влияет на нано-уровне капиллярного сопротивления трения может пролить свет в различных научных дисциплин."


Категория: Другое | Добавил: Евгений (22.03.2017)
Просмотров: 385 | Рейтинг: 0.0/0
Похожие материалы
К сожалению, похожего ничего не нашлось
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Личный кабинет
Наука мира


Ссылки
Поиск