粉末接觸角測量儀應用之改進的Washburn法研究礦物巖石顆粒的表面潤濕性

       地下儲層巖石的表面潤濕性影響著儲層中流體的分布，因此儲層礦物的潤濕性是影響原油采收率的關鍵因素。本文采用Washburn毛細管上升法測定了不同粒徑石英砂在不同極性溶劑中的潤濕性，并計算出C·cos θ值。接下來，將實驗獲得的水在的石英表面上的宏觀接觸角值15.0°代入C·cos θ，得到石英砂粒徑與毛細常數(shù)C之間的線性方程。然后將油砂和礦物粉末的粒徑代入方程，得到毛細管常數(shù)C。然后，基于Owens?Wendt?Rabel?Kaelbe (OWRK)方程和得到的溶劑在石英砂、油砂和礦粉的接觸角，計算出不同粒徑石英砂的表面自由能分別為76.09、76.65和76.42 mN/m，與文獻結果接近。此外，不同粒徑油砂的表面自由能分別為23.22、23.45和23.63 mN/m，結果表明油砂的極性較低。同時，高嶺石，伊利石，長石和蒙脫石的表面自由能分別為61.59、32.85、35.87和25.91 mn/m。本文采用改進的washburn法，研究了不同溶劑在儲層巖石表面的潤濕性，并計算了特定固體顆粒的表面自由能，這對于研究從地下儲層巖石中提取原油具有重要意義。

參考文獻：Zheng Wang, Yanping Chu, Guozhong Zhao, Zhilin Yin, Tie Kuang, Feng Yan,Lei Zhang, and Lu Zhang. Study of Surface Wettability of Mineral Rock Particles by an Improved Washburn Method. ACS Omega 2023, 8, 15721?15729.

儀器：德國LAUDA Scientific品牌的LSA100型粉末接觸角測量儀