Гидродинамические эффекты при течении эмульсий в осесимметричных микроканалах

Саметов, Сергей Павлович

Гидродинамические эффекты при течении эмульсий в осесимметричных микроканалах тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.05 ВАК РФ

Саметов, Сергей Павлович АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Уфа МЕСТО ЗАЩИТЫ

2011 ГОД ЗАЩИТЫ

01.02.05 КОД ВАК РФ

Диссертация по механике на тему «Гидродинамические эффекты при течении эмульсий в осесимметричных микроканалах»

Автореферат диссертации на тему "Гидродинамические эффекты при течении эмульсий в осесимметричных микроканалах"

На правах рукописи

4840857

Саметов Сергей Павлович

ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ПРИ ТЕЧЕНИИ ЭМУЛЬСИЙ В ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ МИКРОКАНАЛАХ

Специальность 01.02.05 - Механика жидкости, газа и плазмы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

1 7 МАР 2011

Уфа-2011

4840857

Работа выполнена в лаборатории «Экспериментальная гидродинамика» Института механики Уфимского научного центра РАН.

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук,

старший научный сотрудник, Ахметов Альфир Тимирзянович. Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник, Никифоров Анатолий Иванович,

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, Лебедев Юрий Анатольевич. Ведущая организация: Тюменский филиал Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН

Защита состоится 18 марта 2011 года в 16:00 час. на заседании диссертационного совета Д 212.013.09 при Башкирском государственном университете по адресу: 450074, г. Уфа, ул. Заки Валиди 32, в аудитории 216 физико-математического корпуса.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Башкирского государственного университета.

Автореферат разослан « /7 » « Среорьл Л_» 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

Л.А. Ковалева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Основным гидродинамическим свойством эмульсий является высокая вязкость по сравнению с несущей фазой. В ходе экспериментального исследования показано, что к свойствам эмульсий, проявляющимся при течении в микроканалах, следует добавить эффект динамического запирания. Эффект состоит в том, что течение водоуглеводородных эмульсий в микроканалах со временем останавливается, несмотря на постоянное действие перепада давления. При этом течение водонефтяных дисперсий сопровождается значительными изменениями их свойств и структуры течения. Исследование механизмов, приводящих к запиранию эмульсиями микроканалов, имеет важное фундаментальное значение для раздела гидродинамики течений дисперсных сред.

Необходимо отметить, многие технологические и природные процессы связаны с движением обратных эмульсий. В настоящее время водонеф-тяные эмульсии, которые являются концентрированными дисперсными средами типа «жидкость-жидкость», продолжают находить самое широкое применение в различных технологических процессах добычи нефти. В частности, такие эмульсии используются в потокоотклоняющих технологиях, для глушения скважин, для выравнивания профиля приемистости скважин, что требует детального изучения движения эмульсий в пористой структуре, исследования механизма процессов преобразования дисперсных и дисперсионных фаз при фильтрационном течении. В то же время на сегодняшний день нет однозначных представлений о поведении эмульсий при движении в пористых средах.

Цели и задачи исследования.

Цель работы - экспериментальное исследование течения обратных водоуглеводородных эмульсий в микроканалах, установление свойств и выявление механизма динамического запирания эмульсий при течении в осе-симметричных капиллярах. В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие задачи:

• изучение особенности течения эмульсий в осесимметричных микроканалах при различных диаметрах (40 - 250 мкм) и градиентах давления (1 МПа/м - 3 ГПа/м);

• исследование зависимости времени запирания эмульсиями от градиента давления;

• нахождение методов воздействия для вывода микроканала с эмульсией из состояния динамического запирания;

• выявление физического механизма динамического запирания эмульсиями капиллярных каналов.

Научная новизна. В результате проведенных экспериментальных исследований течения обратных эмульсий различных по компонентному составу (как дисперсионной среды, так и дисперсной фазы) установлены область проявления эффекта динамического запирания в интервале давлений, значений диаметров капилляров, зависимость времени запирания от перепада давления, методы воздействия для вывода микроканала с эмульсией из состояния запирания, а также предложен физический механизм динамического запирания.

Достоверность результатов экспериментальных измерений обусловлена использованием стандартных физических проверенных приборов и сравнением с результатами контрольных экспериментов по течению индивидуальных компонентов, слагающих дисперсную систему.

Пракпгчеекая ценность исследования. Полученные в диссертации результаты позволяют глубже понять свойства и границы проявления эффекта динамического запирания обратных водоуглеводородных эмульсий для разработки новой теоретической базы и могут быть использованы для практического применения в различных технологических процессах, в частности, в потокоотклоняющих технологиях и технологиях глушения скважин.

Апробация работы. Основные результаты диссертационного исследования обсуждались на: XIV зимней школе по механике сплошных сред (г. Пермь, 2005), региональных школах-конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых по физике и математике (г. Уфа, 2005 - 2006), научной конференции молодых ученых по механике сплошных сред «Поздеев-ские чтения» (г. Пермь, 2006), международной научно-практической конференции «Повышение нефтеотдачи пластов на поздней стадии разработки нефтяных месторождений и комплексное освоение высоковязких нефтей и природных битумов» (г. Казань, 2007), всероссийской научно-практической конференции «Механика и физическая химия сплошных сред» (г. Бирск, 2007), всероссийской научной конференции студентов физиков и молодых ученых «ВНКСФ-14» (г. Уфа, 2008), VII международной конференции «Химия нефти и газа» (г. Томск, 2009), всероссийской молодёжной научной конференции «Мавлютовские чтения» (г. Уфа, 2010) и всероссийской научной школе молодых ученых «Механика неоднородных жидкостей в полях внешних сил» (г. Москва, 2010).

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 11 публикациях, в том числе 1 научная статья в журнале, входящем в перечень ВАК РФ. Список основных публикаций приведен в конце автореферата.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет 114

страниц машинописного текста. Диссертация содержит 67 рисунков, 7 таблиц и список литературы из 96 наименований.

Автор выражает благодарность старшему преподавателю кафедры прикладной физики Башкирского государственного университета, к.ф.-м.н. Мавлетову Марату Венеровичу и сотруднику лаборатории «Экспериментальная гидродинамика» Института механики Уфимского научного центра РАН Васильеву Александру Васильевичу за неоценимую помощь в проведении экспериментов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обсуждается актуальность темы диссертации, формулируются цель и задачи исследования, дается краткое описание работы.

Глава 1 диссертации представляет собой общий обзор неньютоновских сред, дисперсий, пен, суспензий и эмульсий, их гидродинамических свойств.

В разделах 1.1 - 1.2 приводится общий обзор свойств неньютоновских сред, их классификация, реологические модели описания сред.

Раздел 1.3 посвящен свойствам суспензий. В подразделе 1.3.2 описано явление запирания микроканалов суспензиями - дисперсными средами, представляющими собой взвесь твердых частиц в жидкости. Механизм закупоривания суспензиями микроканалов объясняется образованием арочных структур, которое приводит к остановке течения.

Разделы 1.4-1.5 касаются непосредственного объекта исследования - эмульсий. Приведены классификация эмульсий, теоретические модели вязкости эмульсий. Отдельным подразделом описан краткий обзор работ, посвященный взаимодействию капель пен в сдвиговом течении. В данных работах приводится механизм утончения пенной пленки между двумя пу-

зырьками, который, как следствие, может привести к образованию «черных пленок» и появлению застойных зон в пенах, а также, по мнению авторов, в эмульсиях. Описаны особенности структуры течения обратных водонефтя-ных эмульсий в процессе запирания микроканалов: ячейки Хили-Шоу и микромодели. Согласно наблюдениям при течении обратных водонефтяных эмульсий в ячейке Хили-Шоу и микромодели наступает эффект динамического запирания - со временем течение эмульсий прекращается, несмотря на постоянно действующий перепад давления. Введение понятия «динамический» в названии связано с тем, что течение эмульсий в капиллярных каналах не прекращается полностью, значительно меньший по значению поток (на 3-4) порядка все же присутствует.

В Главе 2 диссертации приведены две методики измерения расходных характеристик (с использованием электронных весов и с помощью системы капилляров разного диаметра), а также результаты измерения реологических параметров исследованных эмульсий. Первая экспериментальная установка состоит из электронных весов, регистрирующих объем протекшей жидкости через микроканал, и компрессора, осуществляющего перепад давления в системе. Второй метод измерения расходных характеристик происходит с помощью двух капилляров разного диаметра, соединенных последовательно. Данный метод применяется в том случае, если расход течения жидкости меньше, чем чувствительность электронных весов. Процесс течения рассматривается под микроскопом и может быть записан на видеокамеру. С помощью реометра «И1ео1ез12.1» экспериментально определено, что исследуемые эмульсии различные по дисперсному составу и концентрации дисперсной фазы обладают свойствами реопексии, тиксотропии, а также свойствами ньютоновских жидкостей.

Относительная погрешность измерений составляет 6-9%. Чем ниже перепад давления в пределе от 50 кПа до 300 кПа, тем выше относительная погрешность измерений.

Глава 3 диссертации посвящена результатам экспериментального исследования течения водоуглеводородных эмульсий различного дисперсного состава и концентрации в осесимметричных капиллярных каналах следующей конфигурации: стеклянный капилляр, плоская модель капилляра, предельно укороченный капилляр. По результатам исследования можно выделить следующие подглавы: 1) особенности структуры течения обратных водоуглеводородных эмульсий в осесимметричных микроканалах 2) определение проявления эффекта в интервале значений диаметра капилляров 40 — 250.мкм и особенности экспериментальной установки для измерения расходных характеристик при малых скоростях потока; 3) влияние состава обратных эмульсий на проявление эффекта динамического запирания, а также наличия соли в дисперсной фазе; 4) влияние величины перепада давления, наличие солей и твердых добавок в составе эмульгатора на время запирания; 5) особенности течения эмульсии в предельно укороченном капилляре длиной 100 мкм; 6) тестирование эмульсий при истечении через предельно укороченный капилляр различными методами; 7) гипотеза механизма динамического запирания и методы воздействия для вывода микроканала с эмульсией из состояния динамического запирания: механические, силовые, ультразвуковые поля.

В процессе запирания водонефтяных эмульсий при течении в осесимметричных капиллярах, как правило, происходит постепенное выделение водной фазы из эмульсии. В силу геометрии стеклянного капилляра скоалесцировавшиеся капли воды напоминают собой пистолетные гильзы, которые движутся в одном направлении и находятся на практически одинаковом расстоянии друг от друга. Подобная структура проявляется не сразу, а

после наступления запирания и со временем становится более отчетливой, при этом скорость потока снижается на 3 - 4 порядка. Состояние динамического запирания эмульсий достаточно устойчиво и способно оставаться неизменным в течение долго периода времени - порядка нескольких суток. По прошествии суток эмульсия в капилляре испытывает значительное разрушение на ее составляющие, включая часть эмульсии.

Установлено, что при течении обратных водонефтяных эмульсий в осегимметричных капиллярах наступает эффект динамического запирания при диаметре стеклянных капилляров от 100 мкм до 250 мкм. В капиллярах диаметром 670 мкм динамическое запирание не происходит, хотя со временем расход снижается вдвое. В этом случае необходимо определить наименьший диаметр микроканалов, при котором запирание не происходит. В качестве наименьшего диаметра капилляра предлагается диаметр 40 мкм. При этом следует заметить, расход течения жидкости достаточно мал, и чувствительности электронных весов (до 0,1 мг), которые регистрируют объем протекшей жидкости через капилляр, не хватает. Для регистрации протекшего объема жидкости предлагается система из двух капилляров разного диаметра, соединенных друг за другом (рис. 1).

соединяющая трубка

Рис. 1. Изображение двух капилляров различного диаметра (40 и 670 мкм) для измерения объема протекшей жидкости при малом расходе. Движение жидкостей происходит слева направо.

В капилляре диаметром 40 мкм происходит движение эмульсии, которая устойчиво вытесняет дистиллированную воду в капилляр большего диаметра (670 мкм). По измерению перемещения водного мениска в капилляре диаметром 670 мкм можно легко определить протекший объем или расход эмульсии в первом микроканале (40 мкм). Данный метод немного трудоемок, требует постоянного внимания в отличие от метода с электронными весами, но не уступает по точности измерения. По результатам измерений при различных перепадах давления от 40 кПа до 100 кПа установлен эффект динамического запирания обратных водонефтяных эмульсий концентрацией водной фазы 76 % в капиллярах диаметром 40 мкм длиной 4 см.

Чтобы исключить влияние достаточно сложного состава углеводородной фазы на проявление эффекта динамического запирания, нефть заменена на определенный углеводород - гексан, чтобы исключить влияние солей минерализованная вода (26 % -ный раствор хлористого натрия) заменена на дистиллированную воду. В качестве эмульгатора используется эмульгатор «Нефтенол НЗ». Таким образом, получены две эмульсии «вода-гексан» с концентрацией 76 % дистиллированной или минерализованной воды. По результатам экспериментов данные эмульсии динамически запираются в капиллярах диаметром 100 мкм длиной 4 см в интервале значений перепада давления от 50 кПа до 200 кПа, наличие соли А^С/ в воде существенного влияния на процесс запирания микроканалов не оказывает.

Кроме того приготовлены еще две обратные водоуглеводородные эмульсии. В данном случае эмульсии представляют собой среды из дизельного топлива (концентрация 49 %) с микрокаплями минерализованной или дистиллированной воды концентрацией 49 %, а эмульгатор «Нефтенол НЗб» (концентрация 2 %) отличается от «Нефтенола НЗ» содержанием примесей бентонита. Размеры микрокапель воды эмульсии «вода/дизельное топливо» составляют 1 - 2 мкм, а микрокапли воды эмульсии «вода/гексан» или «во-

да/нефть» составляют 1 - 5 мкм. Установлено, эмульсии «вода/дизельное топливо» динамически запираются в капиллярах диаметром 100 мкм длиной 2 см при перепаде давления 100 кПа, наличие соли ЫаС1 в воде также не оказывает существенного влияния на процесс запирания микроканалов.

При дальнейшей замене компонентов обратных эмульсий получены следующие три состава: дизельное топливо (39,6 %), водный раствор хлористого натрия (59,4 %), эмульгатор (1 %), имеющий в составе либо бентонит, либо соль, либо эмульгатор без каких-либо добавок. При перепадах давления от 50 кПа до 200 кПа в стеклянных капиллярах диаметром 100 мкм длиной 2 см наблюдается динамическое запирание указанных эмульсий. Следует отметить, наименьшее время для запирания микроканалов потребовалось для эмульсии с бентонитом, далее в порядке возрастания времени запирания следуют эмульсия без добавок и эмульсия с солью. Обнаружена зависимость времени запирания от действующего перепада давления для эмульсий различного состава (рис. 2).

перепад давления, кПа ;' .

»эмульгатор с солью ■ эмульгатор без добавок а эмульгатор с бентонитом

Рис. 2. Зависимость времени запирания капилляра диаметром 100 мкм длиной 4 см от перепада давления эмульсиями, содержащими различный эмульгатор.

Для эмульсии без добавок в эмульгаторе время запирания капилляра зависит от перепада давления и имеет тенденцию уменьшаться с увеличени-

ем перепада давления: при 50 кПа время запирания 22,5 мин, при 100 кПа -5,5 мин, при 200 кПа - 4,5 мин (рис. 2, прямоугольники). Данное обстоятельство также наблюдается в случае эмульсии с добавкой соли в эмульгаторе (рис 2, ромбики). В случае эмульсии с эмульгатором с бентонитом время запирания с увеличением перепада давления также убывает (рис. 2, треугольники). Экспериментальные точки описываются с большей точностью

линиями аппроксимации (сплошные линии) зависимостью вида у = к/х"

со значениями и = 1; 1,16; 1,85.

По итогам экспериментов по течению эмульсий, различающихся содержащимся эмульгатором, в капиллярах диаметром 100 мкм длиной 2 см при различных перепадах давления от 50 кПа до 200 кПа установлено, что с увеличением перепада давления время запирания микроканалов обратными эмульсиями уменьшается.

Для определения максимального градиента давления, при котором динамическое запирание не наблюдается, изготовлен предельно укороченный осесимметричныЙ капилляр длиной 100 мкм и диаметром 100 мкм (рис.

3).

Рис. 3. Фотографии предельно укороченного капилляра при разном увеличении и его схематическое изображение.

Предельно укороченный капилляр изготовлен из фольги толщиной 100 мкм с отверстием посередине диаметром 100 мкм. Фольга припаяна к металлической трубке внешним диаметром 3 мм и внутренним 2,2 мм. Учитывая соответствующие параметры, максимальный градиент давления в предельно укороченном капилляре может достигать гигантского значения 3 ГПа/м.

Экспериментально установлено динамическое запирание при течении через предельно укороченный капилляр эмульсий различного дисперсионного состава и концентрации в интервале перепадов давлений от 50 кПа до 300 кПа. Кроме того обнаружено, что динамическое запирание эмульсий в предельно укороченном капилляре происходит на порядок быстрее, чем в случае протяженного капилляра (рис. 4, а - б).

0,15 ..........................—.....;..................................-г...................— 2

I0'12 .............-^Ьг........................J.....-............... 5 1,5

а0-09................-;- * | ,

® 0,06 «э

° 0,03

i {

0 20 40 60 0 0,2 0,4

время, мин время, мин

а б

Рис. 4. Зависимость объема протекшей обратной водонефтяной эмульсии от времени при постоянном перепад давления 100 кПа: а) в стеклянном капилляре (/ = 4 см, <1= 100 мкм); б) в предельно укороченном капилляре (/= 100 мкм, ¿/=100 мкм). Цифрами обозначены номера экспериментов.

Если в стеклянном капилляре длиной 4 см эмульсия движется с расходом ~ 0,007 мл/мин, и динамическое запирание наступает в интервале 10 -20 мин (рис. 4, а), то в случае с предельно укороченного капилляра длиной 100 мкм расход течения эмульсии до момента запирания составляет ~ 8,53 мл/мин (на 3 порядка больше), а время запирания не превышает 1 минуты (рис. 4, б).

При малом значении времени запирания удобно проводить тестирование различных по составу эмульсий на проявление эффекта запирания. Протестированы обратные водонефгяные эмульсии с концентрацией дисперсной фазы 60 % и отличающиеся содержащимся искусственным эмульгатором (концентрация 4 %): «Нефтенол НЗ», «Нефтенол НЗб», «Рич-мойл31/3», «Ричмойл 27/4», «РХП-60». По результатам экспериментов установлено, что течение тестируемых эмульсий обнаруживает динамическое запирание, исключая эмульсию с эмульгатором «РХП-60», в случае данной эмульсии запирание произошло в одном из пяти экспериментах. В случае эмульсии с эмульгатором «Нефтенол НЗб» запирание происходит всегда, для остальных эмульгаторов эмульсии запирались в трех-четырех случаях из пяти экспериментов.

Для тестирования эмульсий использованы два метода: 1) динамическое запирание регистрируется по показаниям электронных лабораторных весов; 2) предельно укороченный капилляр помещается отверстием вверх вертикально в воздух, и эффект регистрируется по резкому снижению высоты струйки эмульсии вплоть до ее прекращения (рис. 5).

Рис. 5. Иллюстрация струи эмульсии, прекращающейся в результате динамического запирания, время процесса 48 секунд

На рис. 5 видно, что в процессе запирания струйка движется не вертикально, а под некоторым углом, это связано с несимметричностью геометрии отверстия. На первом кадре рис. 5 высота струйки гораздо выше об-

ласти, захватываемой объективом камеры, и составляет 50 - 60 см при перепаде давления 100 кПа. Далее высота струйки постепенно снижается, и течение полностью прекращается - динамическое запирание происходит на 48-ой секунде. По высоте струи жидкости качественно оценивается расход течения. Высота струи дистиллированной воды при перепаде давления 100 кПа достигает отметки в 80 см. Замечено, что высота струйки исследованных эмульсий колеблется в промежутке 60 - 70 см, что примерно на 20 % меньше высоты струи воды, в то время как вязкость эмульсии в 200 раз выше вязкости дистиллированной воды.

Наиболее наглядная демонстрация нелинейной зависимости расхода течения водонефтяных эмульсий от перепада давления приводится на графике рис. 6.

б ГО

140 120 100 • 80 60 40 -20 -0

вода

_ ^Г О эмульсия • ~ _ *..........

......_>•*

эмульсия

„" в

н»"

50 100 150 200

перепад давления, кПа

250

300

Рис. 6. Зависимость величины расхода при ступенчатом изменении перепада давления в предельно укороченном капилляре. Символами указаны: х - дистиллированная вода; 0, □, о - водонефтяная эмульсия в трех сериях экспериментов при одинаковых внешних условиях.

С увеличением перепада давления значения расхода водонефтяной эмульсии начинают сближаться к значениям расхода дистиллированной воды. Вероятно, это связано с частичным разрушением эмульсии и образова-

нием подслоя воды на стенке отверстия укороченного капилляра. Если в интервале до 50 МПа/м в разных сериях экспериментов при одинаковых значениях перепада давления значения расхода эмульсии практически равны, то при градиентах давления выше 50 МПа/м наблюдается разброс в значениях расхода, что, по всей видимости, связано с нестабильностью образующегося подслоя.

Следует добавить, что в результате не удалось обнаружить максимального градиента давления, при котором запирание не наступает, но установлено, что увеличение градиента давления с 50 МПа/м до 3 ГПа/м приводит к нелинейному возрастанию скорости течения эмульсий до значений, соответствующих вязкости воды при таком градиенте. Наличие предельно укороченного капилляра позволяет производить подбор эмульсий, обладающих эффектом динамического запирания, за короткое время.

На основе анализа результатов проведенных экспериментов предлагается физический механизм динамического запирания обратных водоугле-водородных эмульсий в микроканалах, основанный на самоорганизации микрокапель, их сближении, проявлении трения и деформации. А именно, на начальном этапе практически весь перепад давления приходится на капилляр, с течением времени у входа капилляра концентрация микрокапель воды возрастает, что приводит к увеличению вязкости во входной зоне и падению части перепада давления на зоне у входа в капилляр. Это приводит к увеличению градиента давления, дальнейшей сепарации капель воды, их частичной деформации и выжиманию несущей фазы из зазора между микрокаплями. Появляется сила трения, точки касания между каплями преобразуются в поверхности, происходит структурирование эмульсии во входной зоне, преобразование капель воды из сферической формы в подобие многогранников. В результате движение эмульсии останавливается.

Чтобы подтвердить предположения о местонахождении причин запирания, проведены эксперименты по воздействию на входную зону капилляра. В результате установлен малый размер структуры у входной зоны микроканала, останавливающий течение эмульсий, по приблизительным подсчетам, ее размеры не превышают 0,5 мм. Экспериментально установлено, что капиллярные системы можно вывести из состояния динамического запирания последовательным увеличением перепада давления, механическими воздействиями на входную зону микроканала, а также воздействием ультразвукового поля. Данные меры приводят к кратковременному восстановлению течения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

• Установлено, что эффект динамического запирания наблюдается в следующих интервалах изменения параметров: градиент давления от 1 МПа/м до 3 ГПа/м, диаметр микроканала от 40 мкм до 250 мкм при размерах капель воды в эмульсии 1 - 5 мкм.

• Установлено, что для эмульсий с различным составом эмульгатора время запирания снижается с увеличением градиента давления по степенному закону вида у = к/х" со значениями п = 1; 1,16; 1,85.

• Установлено, что механические воздействия на входную зону микроканала, увеличение действующего перепада давления, а также мощные ультразвуковые излучения приводят к выходу эмульсии из состояния запирания лишь на некоторое время.

• Обнаружено, что расход эмульсии при истечении из отверстия укороченного капилляра с увеличением градиента давления нелинейно возрастает, при 3 ГПа/м становится близким расходу воды.

• На основе анализа результатов проведенных экспериментов предлагается физический механизм динамического запирания обратных водоуг-леводородных эмульсий в микроканалах, основанный на проявлении трения при сближении микрокапель воды, их деформации и дальнейшей самоорганизации.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях из списка ВАК

1. А.Т. Ахметов, С.П. Саметов. Особенности течения дисперсии из микрокапель воды в микроканалах // Письма в ЖТФ, том 36, вып. 22,2010. -С. 21-28.

Публикации в других изданиях

2. С.П. Саметов. Экспериментальные исследования течения инверт-ных дисперсий типа «жидкость-жидкость» в капиллярах // Сборник трудов IV региональной школы-конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике, т. 2. - Уфа, 2004. - С. 167-170.

3. А.Т. Ахметов, В.В. Глухов, М.В. Мавлетов, С.П. Саметов. Запирание плоских и цилиндрических каналов при течении дисперсий типа жидкость-жидкость // Межвузовский научный сборник «Физико-химическая гидродинамика», часть 2. - Уфа, 2004. - С. 74-81.

4. А.Т. Akhmetov, A.G. Telin, M.V. Mavletov, M.J. Silin, S.P. Sametov. Flow of invert water-oil dispersions in capillaries // Selected papers of international conférence «Fluxes and structures in fluids». - Moscow, 2005. - P. 16-21.

5. M.B. Мавлетов, С.П. Саметов. Экспериментальное изучение течений водонефтяных и водогексановых эмульсий в капиллярах // Сборник научных трудов научной конференции молодых ученых по механике сплошных сред «Поздеевские чтения». - Пермь, 2006. - С. 113-115.

6. А.Т. Ахметов, А.Г. Телин, М.В. Мавлетов, С.П. Саметов. Течение высококонцентрированных обратных эмульсий в микроканалах // Труды международной конференции «Современные методы физико-математических наук», т. 2. - Орел, 2006. - С. 79-83.

7. М.В. Мавлетов, С.П. Саметов. Экспериментальное изучение эффекта динамического запирания высококонцентрированных дисперсных систем типа жидкость-жидкость в каналах со сложной геометрией // Аннотации докладов IX всероссийского съезда по теоретической и прикладной механике, т. 2. - Нижний Новгород, 2006. - С. 126-127.

8. А.Т. Ахметов, A.A. Рахимов, С.П. Саметов. Особенности течения обратных водоуглеводородных дисперсий в пористых структурах // Материалы международной научно-практической конференции «Повышение нефтеотдачи пластов на поздней стадии разработки нефтяных месторождений и комплексное освоение высоковязких нефтей и природных битумов». -Казань, 2007. - С. 74-80.

9. А.Т. Ахметов, A.A. Рахимов, С.П. Саметов. Новое свойство эмульсий при течении в микроканалах - важное для технологий извлечения нефти // Материалы VII международной конференции «Химия нефти и газа». -Томск, 2009. - С. 362-367.

10. А.Т. Ахметов, С.П. Саметов. Роль наноразмерных оболочек в гидродинамике эмульсий // Научно-популярное издание «Инновационный Башкортостан», № 2 (2). - Уфа, 2009. - С. 61-65.

11. А.Т. Akhmetov, A.A Rakhimov, S.P. Sametov. Current of emulsion through the individual capillary and three-dimensional structure of microchannels at the big gradients of pressure // International conference «Fluxes and Structures in Fluids: Physics of Geospheres». - Moscow, 2009. - P. 9-15.

САМЕТОВ Сергей Павлович

ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ПРИ ТЕЧЕНИИ ЭМУЛЬСИЙ В ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ МИКРОКАНАЛАХ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Лицензия на издательскую деятельность ЛР № 021319 от 05.01.99 г.

Подписано в печать 16.02.2011 г. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,15 Уч.-изд. л. 0,91. Тираж 100 экз. Заказ 88.

Редакционно-издательский центр Башкирского государственного университета 450074, РБ, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32.

Отпечатано на множительном участке Башкирского государственного университета 450074, РБ, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32.

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Саметов, Сергей Павлович

Введение

Глава 1. Неньютоновские среды, дисперсии и их гидродинамические свойства

1.1. Общая классификация дисперсных систем

1.2. Классификация неньютоновских сред и реологические модели их описания

1.2.1. Вязкопластичные среды

1.2.2 Псевдопластичные среды

1.2.3. Дилатантные жидкости

1.3. Свойства суспензий и особенности их течения в микроканалах

1.3.1. Общая характеристика суспензий

1.3.2. Течение суспензии в микроканалах

1.4. Реология эмульсий и их течение в микроканалах

1.4.1. Общие представления об эмульсиях

1.4.2. Классификация эмульсий

1.4.3. Теоретические модели вязкости дисперсных систем и сравнение с экспериментом

1.4.4. Моделирование на микроструктурном уровне

1.5. Структура течения обратных водонефтяных эмульсий в процессе запирания в ячейке Хили-Шоу и микромодели

Глава 2. Методики исследования течения водоуглеводородных эмульсий в капиллярных каналах

2.1. Использованное оборудование и методика проведения экспериментов

2.1.1. Методика приготовления эмульсии

2.2. Определение расходных характеристик течения весовым методом

2.3 Определение расходных характеристик капиллярным методом

2.4. Обсуждение методик и погрешности измерения

2.5. Реологические параметры водоуглеводородных эмульсий различных по дисперсному составу и концентрации

Глава 3. Экспериментальное исследование осесимметричного течения водоуглеводородных эмульсий

3.1. Структура потока в процессе запирания водонефтяных эмульсий в осесимметричном течении

3.2. Определение проявления эффекта динамического запирания в интервале значений диаметра микроканалов

3.3. Проявление эффекта динамического запирания при различном составе обратных эмульсий, влияние наличия соли в дисперсной фазе

3.3.1. Эмульсия «вода/гексан»

3.3.2. Эмульсия «вода/дизельное топливо» '

3.4. Влияние перепада давления на время запирания

3.5. Методы воздействия на запертую структуру с целью возобновления течения (механические, силовые, поля ультразвуковые)

3.6. Особенности течения в плоской модели капилляра в ячейке Хили-Шоу

3.7. Особенности течения при больших градиентах давления. Предельно укороченный капилляр

3.8. Тестирование эмульсий весовым методом на предельно укороченном капилляре

3.9. Тестирование эмульсий при истечении через предельно укороченный капилляр

3.10. Нелинейная зависимость расхода водоуглеводородных дисперсий от перепада давления

3.11. Вид запертой системы на выходе из предельно укороченного капилляра под микроскопом в отраженном свете

3.12. Предполагаемый физический механизм запирания

Введение диссертация по механике, на тему "Гидродинамические эффекты при течении эмульсий в осесимметричных микроканалах"

Актуальность темы. Основным гидродинамическим свойством эмульсий является высокая вязкость по сравнению с несущей фазой. В ходе экспериментального исследования показано, что к свойствам эмульсий, проявляющимся при течении в микроканалах, следует добавить эффект динамического запирания. Эффект состоит в том, что течение водоуглеводородных эмульсий в микроканалах со временем останавливается, несмотря на постоянное действие перепада давления [1]. При этом течение водонефтяных дисперсий сопровождается значительными изменениями их свойств и структуры течения [2, 3]. Исследование механизмов, приводящих к запиранию эмульсиями микроканалов, имеет важное фундаментальное значение для раздела гидродинамики течений дисперсных сред.

Необходимо отметить, многие технологические и природные процессы связаны с движением обратных эмульсий. В настоящее время водонефтяные эмульсии, которые являются концентрированными дисперсными средами типа «жидкость-жидкость», продолжают находить самое широкое применение в различных технологических процессах добычи нефти [4, 5]. В частности, такие эмульсии используются в потокоотклоняющих технологиях, для глушения скважин, для выравнивания профиля приемистости скважин, что требует детального изучения движения эмульсий в пористой структуре, исследования механизма процессов преобразования дисперсных и дисперсионных фаз при фильтрационном течении [6 - 8]. В то же время на сегодняшний день нет однозначных представлений о поведении эмульсий при движении в пористых средах.

Цели и задачи исследования.

Цель работы — экспериментальное исследование течения обратных водоуглеводородных эмульсий в микроканалах, установление свойств и выявление механизма динамического запирания эмульсий при течении в осесимметричных капиллярах. В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие задачи:

• исследование зависимости времени запирания эмульсиями от градиента давления;

• нахождение методов воздействия для вывода микроканала с эмульсией из состояния динамического запирания;

• выявление физического механизма динамического запирания эмульсиями капиллярных каналов.

Практическая ценность исследования. Полученные в диссертации результаты позволяют глубже понять свойства и границы проявления эффекта динамического запирания обратных водоуглеводородных эмульсий для разработки новой теоретической базы и могут быть использованы для практического применения в различных технологических процессах, в частности, в потокоотклоняющих технологиях и технологиях глушения скважин.

Апробация работы. Основные результаты диссертационного исследования обсуждались на: XIV зимней школе по механике сплошных сред (г. Пермь, 2005), региональных школах-конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых по физике и математике (г. Уфа, 2005 - 2006), научной конференции молодых ученых по механике сплошных сред «Поздеевские чтения» (г. Пермь, 2006), международной научно-практической конференции «Повышение нефтеотдачи пластов на поздней стадии разработки нефтяных месторождений и комплексное освоение высоковязких нефтей и природных битумов» (г. Казань, 2007), всероссийской научно-практической конференции «Механика и физическая химия сплошных сред» (г. Бирск, 2007), всероссийской научной конференции студентов физиков и молодых ученых «ВНКСФ-14» (г. Уфа,

2008), VII международной конференции «Химия нефти и газа» (г. Томск,

2009), всероссийской молодёжной научной конференции «Мавлютовские чтения» (г. Уфа, 2010) и всероссийской научной школе молодых ученых «Механика неоднородных жидкостей в полях внешних сил» (г. Москва,

2010).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет 114 страниц машинописного текста. Диссертация содержит 67 рисунков, 7 таблиц и список литературы из 96 наименований.

Заключение диссертации по теме "Механика жидкости, газа и плазмы"

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Установлено, что для эмульсий с различным составом эмульгатора время запирания снижается с увеличением градиента давления по степенному закону вида у = к/х" со значениями и = 1; 1,16; 1,85.

• На основе анализа результатов проведенных экспериментов предлагается физический механизм динамического запирания обратных водоуглеводородных эмульсий в микроканалах, основанный на проявлении трения при сближении микрокапель воды, их деформации и дальнейшей самоорганизации.

Список источников диссертации и автореферата по механике, кандидата физико-математических наук, Саметов, Сергей Павлович, Уфа

1. Akhmetov A., Telin A., Glukhov V. and Mavletov M. Flow of Emulsion through Slot and Pore Structures. - Progress in Mining and Oilfield Chemistry. Vol. 5, 2003. - P. 287-295.

2. Ахметов A.T., Глухов B.B., Мавлетов M.B., Телин А.Г. Эффект динамического запирания при течении стабилизированных высококонцентрированных обратных водонефтяных эмульсий. Труды Института механики Уфимского научного центра РАН. Вып. 4, 2006. -С. 117-135.

3. Ахметов А.Т., Телин А.Г., Глухов В.В. Преобразование инвертных водонефтяных дисперсий при течении в каналах. Современное состояние процессов переработки нефти. Материалы научно-практической конференции. - Уфа: ГУЛ ИНХП. 2004. - С. 262-263.

4. Орлов Г.А., Кендис М.Ш., Глущенко В.Н. Применение обратных эмульсий в нефтедобыче. М.: Недра, 1991. - 224 с.

5. Мухаметзянов Р.Н., Сафин С.Г., Каюмов JI.X. Промысловые испытания эмульсионных композиций для выравнивания профиля приемистости нагнетательных скважин. Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. № 4, 1999. - С. 30-33.

6. Ахметов А., Михальчук Т., Решетников А., Хакимов А, Хлебникова М., Телин А. Физическое моделирование фильтрации водонефтяных эмульсий в пористой среде. — Вестник инжинирингового центра ЮКОС. № 4, 2002. С. 25-31.

7. Ахметов А., Телин А., Корнилов А. Дисперсионные и реологические характеристики обратных водонефтяных эмульсий на основе нефтей приобского и мамонтовского месторождений. Научно-технический -вестник. ЮКОС. № 9, 2004. - С. 43-50.

8. Телин А., Ахметов А., Калимуллина Г. Тестирование обратных водонефтяных эмульсий с анолитом и сеноманской водой в качествеблокирующих жидкостей для глушения скважин. — Научно-технический вестник. ЮКОС. № 10, 2004. С. 50-56.

9. Менковский М.А., Шварцман JI.A. Физическая и коллоидная химия. М.: Химия, 1981.- 296 с.

10. Мирзаджанзаде А.Х., Хасанов М.М., Бахтизин Р.Н. Этюды о моделировании сложных систем нефтедобычи. Нелинейность, неравновесность, неоднородность. Уфа: Гилем, 1999. - 464 с.

11. Маковей Н. Гидравлика бурения. — М.: Наука, 1986. 536 с.

12. Шрамм Г. Основы практической реологии и реометрии. — М.: Колос, 2003.-312 с.

13. Уилкинсон У.Л. Неньютоновские жидкости. — М.: Мир, 1964,216 с.

14. Белкин И.М., Виноградов Г.В., Леонов А.И. Ротационные приборы. Измерение вязкости и физико-механических характеристик материалов. -М.: Машиностроение, 1987. 272 с.

15. Эйнштейн А. Собрание научных трудов в 4 томах. М.: Наука, т.З. - С.75-91.

16. Mooney. М. J. Colloid Interface Sei., 6, 584 (1951)

17. Krieger. I.M. Adv. Colloid Interface Sei., 3,111 (1972)

18. Sharp V. Kendra, Adrian J. Ronald. Shear-induced arching of particle-laden flows in microtubes. CD-ROM Proceedings of 2001 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, 2001.

19. Yamaguchi Eiichiro, Adrian J. Ronald. Theoretical and Experimental Study of MicroChannel Blockage Phenomena Abstracts and CD-ROM Proceedings of XXI International Congress of Theoretical and Applied Mechanics (ICTAM04). Warsaw: IPPT PAN., 2004. - P. 31.

20. Мирзаджанзаде A.X., Хасанов M.M., Бахтизин P.H. Этюды о моделировании сложных систем нефтедобычи. — Нелинейность, неравновесность, неоднородность. Уфа: Гилем, 1999. - 464 с.

21. Никифоров А.И., Никанынин Д.П. Моделирование переноса твердых частиц фильтрационным потоком. — Инженерно-физический журнал, 1998. Т. 71, № 6. С. 971-975.

22. Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. — М.: Высшая школа, 2004. 445 с.

23. Фридрихсберг Д.А. Коллоидная химия. Л: Химия, 1995. - 352 с.

24. К. Митела. Мицеллобразование, солюбилизация и микроэмульсии. -М.: Мир, 1980. 598 с.

25. Petzev D.N. Emulsions: Structure Stability and Interactions. Interface Science and Technology. Volume 4. Albuquerque: Elsevier Academic Press, 2004. - 767 p.

26. Маскет M. Течение однородных жидкостей в пористой среде. -Москва-Ижевск, 2004. 628 с.

27. Мирзаджанзаде А.Х., Аметов И.М., Ковалев А.Г. Физика нефтяного и газового пласта. — Москва-Ижевск, 2005. — 270 с.

28. Мусабиров М.Х. Технологии обработки призабойной зоны нефтяного пласта в процессе подземного ремонта скважин. — М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2002. 224 с.

29. Муравленко С.В. и др. Разработка нефтяных месторождений. Т. 3. М.: ВНИИОЭНГ, 1994. - 149 с.

30. Batchelor G.K., Green J.T. The determination of the bulk stress in a suspension of spherical particles to order c2. — Journal of Fluid Mechanics, 1972, V. 56, pt. 3. — P. 401-427.

31. Урьев Н.Б., Кучин И.В. Моделирование динамического состояния дисперсных систем. Успехи химии, т. 75, № 1, 2006. - С. 36-63.

32. Хаппель Дж., Бреннер Г. Гидродинамика при малых числах Рейнольдса. - М.: Мир, 1976. - 630 с.

33. Choi S.J., Schowaiter W.R. Rheological properties of nondilute suspensions of deformable particles. -Phys. Fluids 18, 1975. — P. 420—427.

34. Yaron I., Gal-Or B. On viscous flow and effective viscosity of concentrated suspensions and emulsions. Rheol. Acta, 11, 1972. - P. 242-252.

35. Федотовский B.C., Прохоров Ю.П., Верещагина Т.Н. Эффективная сдвиговая вязкость концентрированных эмульсий, суспензий и пузырьковых сред. Обнинск: ФЭИ, 1997. - 15 с.

36. Rajinder Pal Evaluation of theoretical viscosity models for concentrated emulsions at low capillary numbers. Chemical Engineering Journal 81, 2001.-P. 15-21.

37. Rajinder Pal. Effects of Droplet Size and Droplet Size Distribution on the Rheology of Oil-in-Water Emulsions. The Proceedings from the 7th UNITAR Conference on Heavy Crude and Tar Sands, № 1998.053. - 10 p.

38. Шерман Ф. Эмульсии. JI.: Химия, 1972. - 448 с.

39. Rajagopal E.S. The Viscosity of Polydisperse Emulsions. -Rheologica Acta, Band 1, N. 4-6, 1961. P. 581-584.

40. Mason T. G., Bibette J., Weitz D.A. Yielding and Flow of Monodisperse Emulsions. — Journal of colloid and interface science, № 179. 1996. -P. 439-448.

41. Becu L., Grondin P., Colin A., Manneville S. How does a concentrated emulsion flow? Yielding, local rheology, and wall slip. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, v. 263, 1, 2005, -P. 146-152.

42. Salmon J.B., Becu L., Manneville S., Colin A. Towards local rheology of emulsions under Couette flow using Dynamic Light Scattering. — Eur. Phys. J. E 10,2003. P. 209-221.

43. Denkov N. D., Tcholakova S., Golemanov K., Ananthapadmanabhan K.P., Lips A. Viscous Friction in Foams and Concentrated Emulsions under Steady Shear. Phys. Rev. Lett., № 100, 2008, 138301. - 4 p.

44. Tcholakova S., Denkov N.D., Golemanov K., Ananthapadmanabhan K.P., Lips A. Theoretical Model of Viscous Friction inside Steadily Sheared Foams and Concentrated Emulsions. Phys. Rev., E 78, 2008, 011405. - 18 p.

45. Denkov N.D., Tcholakova S., Golemanov K., Lips A. Jamming in Sheared Foams and Emulsions, Explained by Critical Instability of the Films between Neighboring Bubbles and Drops. Phys. Rev. Lett., 103, 2009, 118302. -4 p.

46. Denkov N.D., Tcholakova S., Golemanov K., Ananthpadmanabhan K. P., Lips A. The Role of Surfactant Type and Bubble Surface Mobility in Foam Rheology. Soft Matter, 5, 2009. - P. 3389-3408.

47. Telin A., Glukhov V., Mavletov M. Flow of Emulsion through Slot and Pore Structures. Progress in Mining and Oilfield Chemistry, vol. 5. -Budapest: Akademiai Kiado, 2003. - P. 287-295.

48. Ахметов А.Т., Глухов В.В., Мавлетов М.В., Саметов С.П. Запирание плоских и цилиндрических капилляров при течении дисперсий типа жидкость-жидкость. — Межвузовский научный сборник «Физико-химическая гидродинамика», ч. 2. — Уфа: РИО БашГУ, 2004. С. 74-81.

49. Ахметов А., Телин А., Глухов В., Силин М. Физическое моделирование и методы визуализации при разработке основ нетрадиционных технологий на базе инвертных дисперсий. Технологии ТЭК. Нефть и капитал, №1(14), 2004. С. 33-36.

50. Davis Т.А., Fones S.C. Displacement mechanisms of micellar solutions. Jörn. Pet. Tech., № 2, 1968. - P. 1413-1428.

51. Нигматулин Р.И., Ахметов A.T., Федоров "K.M. О механизме вытеснения нефти из пористой среды мицеллярными растворами Доклады АН СССР, т. 293,1987. - С. 558-562.

52. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 6. Гидродинамика. М.: Физматлит, 2003. - 736 с.

53. Сюняев 3. И., Сафиева Р. 3., Сюняев Р. 3. Нефтяные дисперсные системы. М.: Химия, 1990. - 224 с.

54. Ахметов А.Т., Телин А.Г., Мавлетов М.В., Здольник С.Е. Новые принципы применения обратных водонефтяных эмульсий в потокоотклоняющих технологиях и глушении скважин. — Нефтегазовое дело №3,2005.-С. 19-26.

55. Akhmetov А.Т., Telin A.G., Mavletov М.Т., Silin M.J., Sametov S.P. Flow of Invert Water-Oil Dispersions in Capillaries. Selected Papers of International Conference «Fluxes and Structures in Fluids». Moscow, 2005. — P. 16-21.

56. Ахметов A.T., Глухов B.B., Мавлетов M.B., Саметов С.П. Особенности течения обратных водонефтяных дисперсий в капиллярах. -Тезисы докладов Зимней школы по механике сплошных сред. — Екатеринбург: УрО РАН, 2005. С. 19.

57. Ахметов А.Т., Телин А.Г., Силин М.И., Мавлетов М.В., Саметов С.П. Течение обратных водонефтяных дисперсий в капиллярах. Тезисы докладов международной конференции «Потоки и структуры в жидкостях». Москва, 2005. - С. 177-180.

58. Ахметов А.Т., Телин А.Г., Мавлетов М.В., Саметов С.П. Течение высококонцентрированных обратных эмульсий в микроканалах. Труды международной конференции «Современные методы физико-математических наук». Т. 2. - Орел: Картуш, 2006. - С. 79-83.

59. Akhmetov A., Mavletov М., Sametov S., Rakhimov A. The blocking phenomena in flow of disperse system liquid-liquid in microchannels. Book of Abstracts of XXXV summer School «Advanced Problems in Mechanics». -Санкт-Петербург: Осипов, 2007. - P. 21.

60. Akhmetov Al, Telin A.G., Mavletov M.V, Sametov S.P. Flow of highconcentrated invert water-oil dispersions in microchannels. CD-ROM Proceedings of ICMF 2007 6th International Conference on Multiphase Flow. Leipzig, 2007.

61. Хакен Г. Синергетика: Иерархии неустойчивостей в самоорганизующихся системах и устройствах. — М.: Мир, 1985. — 424 с.

62. Ахметов А.Т., Глухов В.В., Мавлетов М.В., Саметов С.П. Запирание плоских и цилиндрических каналов при течении дисперсий типажидкость-жидкость. — Межвузовский научный сборник «Физико-химическая гидродинамика», ч. 2. Уфа: РИО БашГУ, 2004. С. 74-81.

63. Химическая энциклопедия, т. 5. — М.: «Советская энциклопедия»,1988.

64. Саметов С.П. Водонефтяные эмульсии: изучение реологических характеристик эмульсий и течения в капиллярах. — Сборник трудов конкурса научных работ ВУЗов РБ. Уфа, 2004. С. 204.

65. С.П. Саметов. Эффект динамического запирания при течении водоуглеводородных эмульсий в цилиндрических капиллярах. Материалы Всероссийской молодежной научной конференции «Мавлютовские чтения», том 5. Уфа, 2010. - С. 173-174.

66. С.П. Саметов. Осесимметричное течение концентрированных обратных эмульсий в микроканалах. Материалы Всероссийской научной школы молодых ученых «Механика неоднородных жидкостей в полях внешних сил». Москва, 2010. - С. 71-73.

67. А.Т. Ахметов, С.П. Саметов. Особенности течения дисперсий «жидкость-жидкость» через цилиндрический микроканал. Труды Института механики, 2010 (в печ.).

68. С.П. Саметов. О механизме запирания водоуглеводородных эмульсий в капиллярах. Материалы Шестнадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых «ВНКСФ-16». Волгоград, 2010. С. 251-252.

69. Ахметов А.Т., Саметов С.П. Дисперсионное запирание водоуглеводородной эмульсии и крови в капилляре. Сборник докладов конференции «Потоки и структуры в жидкостях». Санкт-Петербург, 2007. — С. 153-155.

70. Ахметов А.Т., С.П. Саметов. Роль наноразмерных оболочек в гидродинамике эмульсий. Научно-популярное издание «Инновационный Башкортостан», № 2(2). Уфа, 2009. - С. 61-65.

71. С.П. Саметов. О механизме запирания водоуглеводородных дисперсий в капиллярах. Тезисы докладов международной школы-конференции «Фундаментальная математика и ее приложения в естествознании». Уфа, 2009. - С. 49.

72. Саметов С.П. Экспериментальное моделирование течений обратных эмульсий на переходных участках. Тезисы докладов студенческой научно-практической конференции по физике. - Уфа: РИО БашГУ, 2004.-С. 30-31.

73. Ахметов A.T., С.П. Саметов, Рахимов А.А. Новое свойство эмульсий при течении в микроканалах важное для технологий извлечения нефти. - Материалы VII международной конференции «Химия нефти и газа». Томск, 2009. - С. 362-367.

74. А.Т. Ахметов, С.П. Саметов, А.А. Рахимов. Динамическое запирание дисперсий «жидкость-жидкость» в микроканалах. — Тезисы докладов Российской конференции «Многофазные системы: природа, человек, общество, технологии». Уфа, 2010. С. 81-82.

75. А.Т Ахметов, С.П. Саметов. Особенности течения дисперсии из микрокапель воды в микроканалах. Письма в ЖТФ. Том 36, вып. 22, 2010.

76. А.Т. Akhmetov, S.P. Sametov. Features of Water Microdrop Dispersion Flow in Microchannels. Technical Physics Letters, vol. 35, №. 11, 2010.-P. 1034-1037.