渗流力学实验岩石的润湿性.doc

中国石油大学 渗流物理 实验报告 实验日期: 成绩: 班级: 姓名: 教师: 同组者: 岩石润湿性测定实验 一．实验目的 1．了解光学投影法测定岩石润湿角的原理及方法； 2．加深对岩石润湿性的认识。 二．实验原理 1．光学投影法测定岩石润湿角 液体对固体表面的润湿情况可以通过直接测定接触角来确定。将测矿物磨成光面，浸入油(或水)中，如图1所示，在矿物光面滴一滴水(或油)，直径约12mm，然后通过一，将液滴放大、投影到屏幕上，直接测出润湿角，或测量液滴的高度h和它与岩石接触处的长度D按计算接触角θ： 式中， θ—润湿角，°； h—液滴高度，mm； —液滴和固体表面接触的弦长，mm。1．旋转仪器后面的光源旋钮，顺时针旋转，看到光源亮度逐渐增强。 2．打开接触角软件图标。 3．开启视频。 4．调整滴液针头。初次使用接触角测定仪对焦比较繁琐，首先向下移动滴液针头，停在变倍显微镜水平线以上的位置，然后旋转固定在上下移动器上的水平移动旋钮，左右调整针头，当软件图像显示窗口出现针头虚影时停止。 5．调整调焦手轮，直到图像清晰。 6．将显微镜放大倍数调整到1.5倍。 7．将吸液管吸满液体安装在固定夹上。旋转测微头，液体将缓缓流出，形成液滴。 8．用脱脂巾擦干针头上的液体，再在工作台上放置被测的固体试样。最好是长条的20×60mm左右。 9．点击配置栏，在试验设置对话框，在相关栏添入相关数值。 10．上升移动工作台至界面上红色水平线的下方（1mm左右），见图4。 11．旋转测微头，当针头流出大约3-5ul左右的液体时停止。 12．旋转工作台升降手轮，使试样表面接触液滴，然后下降一点。液滴显示在视窗内，见图5。 13．点击开始试验绿色三角形图标，试验将按照设置的时间间隔自动拍摄图像，直至完毕。 14．关闭视频，点击软件界面下面的电影图片任意一张，图片将显示在大窗口中，见图6。 图4 图5 图6 四．结果分析方法 1．接触角分析方法 （1）切线法 将抓拍的图像在测量屏内进行测量。选择切线法，在液滴的一端左键点击一下松开，拉向另一端点点击一下，沿液体外轮廓做液体的切线，数值自动显示在图像的左上角上。点击右键将结果可以保存在图片上。见图7、图8。 图7 图8 （2）高宽法 该法适应于小液滴，忽略重力影响，也叫小液滴法。 点击图标，在液体一端点击一下，然后拉向另一端点击，液滴地平线中点有一个小竖线，鼠标移动到地平线中点点击一下，竖向拉向液体的最高点，接触角值自动显示出来。点击右键将结果保存在图片上。见图9。 图9 （3）圆环法 圆环法，该方法较上述方法精度准确。 选取此方法图标，按提示在液滴一端点击一下，再在圆环上选择第二点，最后在液滴的另一端点点击一下。拖动鼠标返回到第一端点点击鼠标，松开后拉向另一端点，接触角自动显示。点击右键将结果保存在图片上。见图10。 图10 （4）基线圆环法测定接触角。 打开保存的接触角图像照片，点击方法图标，显示一条水平线，将其移动到液体的底面。在液体轮廓上点击两点，包括液体外线，点击一下。接触角值自动显示。点击右键保存测量值即可。见图11。 图11 五、数据处理 表1 润湿角数据记录 图片处理方法 润湿角/(°) 切线法 44.170 圆环法 47.857 基线圆环法 50.153 表2 高宽法测量润湿角数据记录表 测试 方法 固体 性质 液滴高度 h/mm 弦长D/mm 润湿角 /(°) 座滴法 亲水性 5.5 25.0 47.499 图1 切线法投影结果 图2 高宽法投影结果 图3 圆环法投影结果 图4 基线圆环法投影结果 六、思考与总结 1、光