Задача: оценить гидрофильность/гидрофобность геологических пород методами растровой электронной микроскопии.
Решение: работы по изучению смачиваемости образцов геологических пород выполняются на двулучевой аналитической системе FEIVersa 3D, оснащенной столиком Пелтье и детектором GSED.
Режим ESEM в растровой электронной микроскопии позволяет получать электронно-микроскопические изображения поверхности влажных, газящих и нефтенасыщенных образцов в нативном состоянии, а также контролируемо конденсировать влагу на поверхности образца для определения гидрофильности и гидрофобности поверхности и угла смачиваемости (получение точки росы в системе P-V-T).
Рисунок 1 – Результаты эксперимента по определению смачиваемости. Фазовый состав областей. Сухой образец (a) и схема распределения смачиваемости (b), где красным отмечены гидрофобные области, а синим гидрофильные
Результат:анализ смачиваемости геологических пород осуществляется методами растровой электронной микроскопии путем нагнетания водяных паров в камеру микроскопа. Регулирование давления (максимальный диапазон: от 200 до 2100 Па) водяного пара используется для образования конденсированной влаги на поверхности пробы. Столик охлаждения (столик Пелтье) применяется для регулировки температуры пробы (максимальный диапазон: от - 25°C до + 55°C). Точное позиционирование образца позволило совместить данные по смачиваемости и результаты элементного картирования образца, полученные с помощью энергодисперсионного анализатора (EDS).
Рисунок 2– Результаты эксперимента по определению смачиваемости. Совмещение результатов определения смачиваемости и элементного картирования
Выводы:
- Методика позволяет качественно оценить гидрофобность/гидрофильность образца
- Для количественной оценки необходимо разработать методику измерения угла смачиваемости
- Совмещение результатов определения смачиваемости и элементного картирования позволяет масштабировать полученные характеристики на весь объем образца и использовать их при уточнении трехмерных моделей керна, полученных по технологии «Цифровой керн»
