In-situ capillary pressure and wettability in natural porous media: Multi-scale experimentation and automated characterization using X-ray images

毛细管压力 多孔介质 毛细管作用 表征(材料科学) 润湿 接触角 材料科学 饱和(图论) 多孔性 机械 流体力学 渗吸 矿物学 地质学 复合材料 纳米技术 物理 数学 发芽 组合数学 生物 植物
作者
Ahmed Zankoor,Mahdi Khishvand,Abdelhalim Mohamed,Rui Wang,Mohammad Piri
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:603: 356-369 被引量:27
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2021.06.052
摘要

Geometrical analyses of pore-scale fluid-fluid-rock interfaces have recently been used for in-situ characterization of capillary pressure and wettability in natural porous media. Nevertheless, more robust techniques and multi-scale, well-characterized experimental data are needed to rigorously validate these techniques and enhance their efficacy when applied to saturated porous media. We present two new techniques for automated measurements of in-situ capillary pressure and contact angle, which offer several advancements over previous methodologies. These approaches are methodically validated using synthetic data and X-ray images of capillary rise experiments, and subsequently, applied on pore-scale fluid occupancy maps of a miniature Berea sandstone sample obtained during steady-state drainage and imbibition flow experiments. The results show encouraging agreement between the image-based capillary pressure-saturation function and its macroscopic counterpart obtained from a porous membrane experiment. However, unlike the macroscopic behavior, the micro-scale measurements demonstrate a nonmonotonic increase with saturation due to the intermittency of the pore-scale displacement events controlling the overall flow behavior. This is further explained using the pertinent micro-scale mechanisms such as Haines jumps. The new methods also enable one to generate in-situ contact angle distributions and distinguish between the advancing and receding values while automatically excluding invalid measurements.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
绝尘完成签到,获得积分10
刚刚
SCZOU完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
梨子发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
aurora完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
魔幻的秋烟完成签到,获得积分10
8秒前
AAAAA发布了新的文献求助10
9秒前
白日梦想家完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
junmahmu完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
QAQ小白发布了新的文献求助20
13秒前
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
张十一发布了新的文献求助10
17秒前
yuan完成签到,获得积分10
18秒前
偶然发现的西柚完成签到 ,获得积分10
18秒前
20秒前
林间完成签到,获得积分10
21秒前
阳光的绿柳完成签到 ,获得积分10
22秒前
炙热雅琴发布了新的文献求助10
22秒前
汉堡包应助个性大米采纳,获得10
22秒前
科目三应助勤劳的音响采纳,获得10
23秒前
炙热书雪发布了新的文献求助10
23秒前
Bingo完成签到,获得积分10
23秒前
CipherSage应助鲈鱼采纳,获得10
24秒前
李健应助AAAAA采纳,获得10
26秒前
pu66发布了新的文献求助10
26秒前
上官若男应助Anna采纳,获得10
26秒前
佳菲猫完成签到 ,获得积分10
27秒前
十二完成签到,获得积分10
28秒前
香蕉觅云应助傻傻的沛容采纳,获得10
29秒前
31秒前
31秒前
桐桐应助陶醉的明雪采纳,获得10
31秒前
炙热书雪完成签到,获得积分20
32秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Emmy Noether's Wonderful Theorem 1200
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究-上海科技大学 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Wade & Forsyth's Administrative Law 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6410054
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8229146
关于积分的说明 17460493
捐赠科研通 5463145
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2886635
邀请新用户注册赠送积分活动 1863044
关于科研通互助平台的介绍 1702337