巖石潤濕性測定

中國石油大學油層物理實驗報告巖石潤濕性測定實驗一?實驗目的了解光學投影法測定巖石潤濕角的原理及方法；加深對巖石潤濕性的認識。二?實驗原理液體對固體表面的潤濕情況可以通過直接測定接觸角來確定。將待測礦物磨成光面，浸入油（或水）中，如圖1所示，在礦物光面上滴一滴水（或油），直徑約1?2mm,然后通過光學系統(tǒng)將一組光線投射到液滴上，將液滴放大、投影到屏幕上，直接測出潤濕角，或測量液滴的高度h和它與巖石接觸處的長度D,按下式計算接觸角e: /式中，e—潤濕角，°；圖1潤逼角示盍圖h—液滴咼度，圖1潤逼角示盍圖D—液滴和固體表面接觸的弦長，mm。三?實驗儀器針管左右移動手輪測微頭左右移動鎖緊手輪-光源進樣器光源殼度凋節(jié)旋鈕進樣器鎖緊鈕高清連續(xù)變倍顯微鏡數(shù)五馬CMOS攝像頭丄作臺前后調節(jié)手車侖調焦手鈕工作臺左右調節(jié)手輪-地腳螺栓丄作臺升降手鈕丄作臺上下位宣鎖緊手輪針管左右移動手輪測微頭左右移動鎖緊手輪-光源進樣器光源殼度凋節(jié)旋鈕進樣器鎖緊鈕高清連續(xù)變倍顯微鏡數(shù)五馬CMOS攝像頭丄作臺前后調節(jié)手車侖調焦手鈕工作臺左右調節(jié)手輪-地腳螺栓丄作臺升降手鈕丄作臺上下位宣鎖緊手輪工作臺伸縮桿圖2HARKESPCA接角蟲角測定儀測微頭鎖緊鈕■y1.11進樣針頭四?實驗步驟?將直流電源的插頭一端插入接線板內另一端插入儀器后面的電源插座內。.將通訊線連接主機與計算機COM2通訊口。3?打開接線板的電源開關。旋轉儀器后面的光源旋鈕，順時針旋轉，看到光源亮度逐漸增強。打開接觸角軟件圖標。開啟視頻。7?調整滴液針頭。初次使用接觸角測定儀對焦比較繁瑣，首先向下移動滴液針頭，停在變倍顯微鏡水平線以下的位置，然后旋轉固定在上下移動器上的水平移動旋鈕，左右調整針頭，當軟件圖像顯示窗口出現(xiàn)針頭虛影時停止。調整調焦手輪，直到圖像清晰。將顯微鏡放大倍數(shù)調整到1.5倍。將吸液管吸滿液體安裝在固定夾上。旋轉測微頭，液體將緩緩流出，形成液滴。用脫脂巾擦干針頭上的液體，再在工作臺上放置被測的固體試樣。最好是長條的20X60mm左右。

點擊配置欄，在試驗設置對話框，在相關欄添入相關數(shù)值。上升移動工作臺至界面上紅色水平線的下方（1mm左右）（見圖3）。旋轉測微頭，當針頭流出大約3-5ul左右的液體時停止。旋轉工作臺升降手輪，使試樣表面接觸液滴，然后下降一點。液滴顯示在視窗內（見圖4）。點擊開始試驗綠色三角形圖標，試驗將按照設置的時間間隔自動拍攝圖像，直至完畢。關閉視頻，點擊軟件界面下面的電影圖片任意一張，圖片將顯示在大窗口中（見圖5）。圖3圖4圖5圖3圖4圖5五?接觸角分析方法切線法將抓拍的圖像在測量屏內進行測量。選擇切線法，在液滴的一端左鍵點擊一下松開，拉向另一端點點擊一下，沿液體外輪廓做液體的切線，數(shù)值自動顯示在圖像的左上角上。點擊右鍵將結果可以保存在圖片上。（見圖6、圖7）圖6將計算結果保存到國片上圖7圖6將計算結果保存到國片上圖7高寬法該法適應于小液滴，忽略重力影響，也叫小液滴法。點擊圖標，在液體一端點擊一下，然后拉向另一端點擊，液滴地平線中點有一個小豎線，鼠標移動到地平線中點點擊一下，豎向拉向液體的最高點，接觸角值自動顯示出來。點擊右鍵將結果保存在圖片上（見圖8）。圖83.圓環(huán)法圓環(huán)法，該方法較上述方法精度準確。選取此方法圖標，按提示在液滴一端點擊一下，再在圓環(huán)上選擇第二點，最后在液滴的另一端點點擊一下。拖動鼠標返回到第一端點點擊鼠標，松開后拉向另一端點，接觸角自動顯示。點擊右鍵將結果保存在圖片上（見圖9）。圖94.基線圓環(huán)法打開保存的接觸角圖像照片，點擊方法圖標，顯示一條水平線，將其移動到液體的底面。在液體輪廓上點擊兩點，包括液體外線，點擊一下。接觸角值自動顯示。點擊右鍵保存測量值即可（見圖10）。圖10

六.數(shù)據(jù)記錄圖1切線法投影結果圖2高寬法投影結果圖3圓環(huán)法投影結果圖4基線圓環(huán)法投影結果圖1切線法投影結果圖2高寬法投影結果圖3圓環(huán)法投影結果圖4基線圓環(huán)法投影結果表1潤濕角數(shù)據(jù)記錄圖片處理方法潤濕角/(°)切線法36.7高寬法34.2圓環(huán)法33.0基線圓環(huán)法36.6表2高寬法測量潤濕角數(shù)據(jù)記錄表測試方法固體性質液滴與固體接觸時間/s液滴咼度h/mm弦長D/mm潤濕角/(°)計算值切線法值高寬法玻璃(親水)34.026.034.236.7數(shù)據(jù)處理:通過打印出的投影結果，用尺子量得液滴高度及弦長如表2所示,由潤濕角計算公式

9 2h9 2htg=-2D2X4.0^26.0=0.3080=34.2