【摘要】 尽管引入了几种润湿性表征技术，但由于其测量的简单性，接触角测量仍然是最受欢迎的。

润湿性是由固体表面和流体之间的分子间相互作用控制的材料的基本性质，在流体工程、石油工程、岩土工程和土壤科学等许多科学学科中都很重要。特别是在石油科学中，润湿性是储层流体在其多孔结构内的位置以及在动态生产过程中流体的流动和随后的分布的控制因素。尽管引入了几种润湿性表征技术，但由于其测量的简单性，接触角测量仍然是最受欢迎的。接触角（CA）描述了在存在另一种不混溶流体相的情况下，流体相在固体表面上扩散的能力。多年来，已经开发了许多不同的技术来测量CA。通常，CA测量技术可分为两类，包括在平板上测量和在非理想表面或颗粒上测量。

Emad Sadeghinezhad等人[1]通过一系列的实验，研究了表面材料的非均匀性、几何形状、粗糙度和图案对CA测量的基本影响。结果表明，CA作为岩土材料润湿性的衡量标准是值得怀疑的。通常，在文献中，许多液滴在岩土材料上的平均CA被作为是描述其润湿性的度量。因此，当基于CA度量比较具有不同矿物学或粗糙度的不同地质材料的润湿性时，这种比较是TCL在每种地质材料上定位的结果。换句话说，如果它们的TCL随机设置在两个表面上具有相似矿物学和粗糙度的位置上，则两种地质材料上的液滴将具有相似的CA。虽然可以使岩土材料的粗糙度类似于抛光，但自然分布的矿物非均质性使得无法确定TCL在岩土材料表面的位置。因此，地质材料的CA只是矿物学的随机统计效应。例如，具有较高疏水TOC的岩土材料上的水滴比具有较低TOC的岩土材料上的水滴具有更高的平均CA，这仅仅是因为从统计上讲，水滴的TCL具有更高的概率将自己定位在这种疏水内容上。研究结果还表明，由于TCL的局部化，粗糙度的增加可能导致错误的CA测量。结果还表明，表面图案可能在CA形成中起重要作用，如果存在于任何测量中，即使在微观尺度上也必须考虑。

[1] Emad Sadeghinezhad, Mohammed Abdul Qadeer Siddiqui, Hamid Roshan, Klaus Regenauer-Lieb, On the interpretation of contact angle for geomaterial wettability: Contact area versus three-phase contact line[J]. Journal of Petroleum Science and Engineering, 2020, 195: 107579.

 

科学指南针为超过3000家高校和企业提供一站式科研服务。截止2021年6月：服务1049家高校、2388家企业，提供249所高校研究所免费上门取样服务，平均每天处理样品数5000+、 注册会员数18w+、平均4.5天出结果、客户满意度超过98%。