2.1. Диффузионно-адсорбционная поляризация 2.2. Естественная окислительно-восстановительная поляризация 2.3. Вызванная электрическая поляризация. - презентация

1 2.1. Диффузионно-адсорбционная поляризация 2.2. Естественная окислительно-восстановительная поляризация 2.3. Вызванная электрическая поляризация

2 Контакт твердого тела и электролита 1 – поверхность минерала 2 – адсорбционный слой (неподвижный) 3 – диффузный слой (относительно подвижный) 4 – свободный электролит Е Е - потенциал Нерста F – число Фарадея R – универсальная газовая постоянная Т – абсолютная температура Со – концентрация свободного электролита С – концентрация адсорбционного слоя m - валентность свободного электролита

3 - возникает на контакте двух растворов с разной концентрацией (С) С1С1 С2С2 С1>С2С1>С J J – диффузионный поток Уравнение Нерста Ед – диффузионный потенциал: R – газовая постоянная; F – число Фарадея; Т– абсолютная температура; n +, n - - числа переноса; m – заряд электролита; Числа переноса – доли электричества, переносимого ионами. n + + n - = 1. Для одновалентного электролита и t=20 o C Кд – коэффициент диффузионной ЭДС 2.1 а а

4 Na + и Cl - - Преобладающие ионы в пластовой воде и промывочной жидкости n - (Cl - ) =0,6 n + (Na + )=0,4 Для раствора NaCl и t=20 о С 1.Более разбавленный раствор заряжается отрицательно. 2.Ед – в чистом виде проявляется в идеально-пористых средах Условие возникновения Ед: ? ? r – радиус порового канала δ – толщина двойного электрического слоя (ДЭС) б б

5 Широкий капилляр (r>>δ Узкий капилляр (r=~δ) 2 r 2 δ А. Строение капилляра Б. Диффузия через породу с такими капиллярами С1С1 С 2

6 В породах с узкими капиллярами основная часть порового пространства занята ионами одного знака (катионами), поэтому их относительная подвижность при диффузии (числа переноса) возрастает. Кда – коэффициент диффузионно- адсорбционной ЭДС Кда мВ мВ Песчаники Глины Песчанистость глинистость Нефть Вода ПС

7 Электродный потенциал (ЭП) Окислительно-восстановительные реакции Электродные процессы FeS + - Pb +2 S -2 S -2 2e - +S o - окисление серы Pb e - Pb - восстановление свинца Ток обмена (i o ) - * константа (скорость) реакции * минерализация поровой воды * электропроводность минерала-полупроводника * электродный потенциал Факторы, влияющие на ток обмена Ток обмена = электрохимическая активность Обязательно присутствие минералов-полупроводников ! 2.2

8

9

10 м Cu-Ni Кингаш Электродный потенциал Факторы, влияющие на ЭП а) состав минерала-полупроводника Графит Магнетит Пирит Халькопирит Арсенопирит Пирротин Галенит Сфалерит 0,41-0,48 В 0,14-0,29 В б) свойства электролита (ряд понижения электродного потенциала) *Окислительный потенциал ( ЭП ~ Eh ) *Кислотность ( ЭП ~ 1/pH ) Поляризация геологического тела