粉末接触角测量仪应用之改进的Washburn法研究矿物岩石颗粒的表面润湿性

       地下储层岩石的表面润湿性影响着储层中流体的分布，因此储层矿物的润湿性是影响原油采收率的关键因素。本文采用Washburn毛细管上升法测定了不同粒径石英砂在不同极性溶剂中的润湿性，并计算出C·cos θ值。接下来，将实验获得的水在的石英表面上的宏观接触角值15.0°代入C·cos θ，得到石英砂粒径与毛细常数C之间的线性方程。然后将油砂和矿物粉末的粒径代入方程，得到毛细管常数C。然后，基于Owens−Wendt−Rabel−Kaelbe (OWRK)方程和得到的溶剂在石英砂、油砂和矿粉的接触角，计算出不同粒径石英砂的表面自由能分别为76.09、76.65和76.42 mN/m，与文献结果接近。此外，不同粒径油砂的表面自由能分别为23.22、23.45和23.63 mN/m，结果表明油砂的极性较低。同时，高岭石，伊利石，长石和蒙脱石的表面自由能分别为61.59、32.85、35.87和25.91 mn/m。本文采用改进的washburn法，研究了不同溶剂在储层岩石表面的润湿性，并计算了特定固体颗粒的表面自由能，这对于研究从地下储层岩石中提取原油具有重要意义。

参考文献：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.

仪器：德国LAUDA Scientific品牌的LSA100型粉末接触角测量仪