而压力对界面张力的影响较小。
②对更符合实际的地层情况，即有溶解气存在时，此时，油—水中溶解气量的多少，对油—水两相间的界面张力起着决定性的作用。溶解度的大小变化规律是：温度增高，溶解度减少；压力升高，溶解度会增大，且变化明显；天然气在油中的溶解度远远大于水中的溶解度等等。
在有溶解气的条件下，油—水界面张力随压力变化的关系示于图3－6(曲线①、②、⑧代表相对密度和溶解气量不同的三种原油的情况)。由图可见，当压力小于／>b(饱和压力)时，随着压力的增高，界面张力则增大，这是由于气体在油中的溶解度大而在水中的溶解度小，造成油一水间分子力场(或极性)差异更大而引起的；当压力大于／b时，增加压力，界面张力稍有减小但不很显著，因为在高于饱和压力后，气体己全部溶于油水中，增加压力仅仅是对流体增加了压缩作用。
在有溶解气的情况下，仍然是温度升高，界面张力降低，这是因为温度增加，分子运动加剧，油—水接触面上分子力场差异减小所致。
此外，原油的组成不同，如油中轻烃的多少，原油的密度、粘度不同，则油、水间的分子力场不同，界面张力则不同，原油中轻烃含量高、密度低、粘度小，则油—水界面张力也小。
必须提及的是：油水中所含的活性物质及无机盐，会直接影响到油水间的界面张力，这部分内容将在后面述及到有关表面吸附问题时再作讨论。
由于地层流体组成的复杂性，界面张力的变化也不尽相同，因而人们对地层流体界面张力的变化规律认识各异，为更好地认识其客观规律，还需今后进一步的努力。表3—2是国内外部分油田所测得的油—冰界面张力值。
3．界面张力的测定
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测定界面张力的方法很多，如液滴重量法、液滴(气泡)最大压力法、吊片及吊环法、旋转液滴法等等。不同方法所用的测试仪器、测试条件不同，则所能测定流体界面张力的范围也不同，应根据实际的需要选用不同的方法。
表3—2 国内外部分油田的油水界面张力值
油田名称 杜依玛兹油田 罗马什金石油 老格罗兹内Ⅱ/HⅡ 得克萨斯34个油田 胜利油田 辽河油田 大庆油田 长庆油田 任丘油田 油水界面张力 mN/m 30.2 25.6 26.0 13.6～34.3 23～31 9～24 30～36 28.6 40 测定条件 地 面 地 面 地 面 地 面 70℃ 45℃～85℃ 地下 51℃ 地面 目前，在我国广泛采用并作为石油行业标准的测定油—水、油—气界面张力的主要方法是悬滴法和吊片法。
(1)悬滴法
其原理是在预定的温度条件下，置于注射器中的物质（图3－7.a中的水）在重力和界面张力的作用下形成液滴。界面张力力图把液滴向上拉，重力则使液滴脱落，界面张力的大小与脱落时的液滴形状成一定的比例关系，通过光学系统摄影记录下液 滴形状(图3—7.b)，作图测量出液滴的最大直径d及距离液滴顶端为口处的直径dl，
按下述公式，即可计算出这两种物质间的界面(或表面)张力
??gd2?? （3－5）
H式中
?—界(表)面张力，mN／m；
g—重力加速度，980cm／s2；
??—两相待测物质的密度差，??＝?l一?2，g／cm3； H—液滴形态的修正值，它是\、J-的函数，可在有关的表中查得。
在采用此方法时，需注意选择注射器的针头大小，如当待测物为普通液体时，选0.7mm针头；如为粘稠液，视其粘度大小，针头可选1.5—2.0mm的。方法本身对针头端面加工要求严格，做到光滑、平整。如所测液体密度小于周围介质密度时，可选用“L”形针头进行测定(图3—8)。
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悬滴法亦可用来测定液—气的表面张力。 (2)吊片法（又称悬片法、吊板法等）
吊片法表面张力测定仪原理如图3-9所示。测定基本原理是：当调节升降装置，使试羊皿内的油水界面刚好与吊片底端接触时，由于固相（吊片）和两个液相（油、水）相接浊，固一液、液一液各界面张力表现出来，其作用结果是使玻璃片向下拉动。此时，由一套己录显示装置将拉力尸的大小直接记录下来，接下式即可计算出界面张力。
??式中 ?—界面张力，mN／m；
2P （3-6）
L1?L2P－拉力，10-2mN；
L1,L2－分别为挂片的长度和厚度，cm。
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该方法适用于密度差不大于0.4g／cm，界面张力为5～100mN／m的油水两相界面张力的测定。
测定时，除仪器本身的精度要求外，对于玻璃片（吊片）的清洗和预处理要求较高（例如需要预先将玻璃片放在A液中，润湿高度为5mm，3～5分钟等等），这是能否测准数据的关键，操作时必须注意。此外，丰富的实践经验也是十分必要的。
目前国内采用CBVP式A-3表面张力计，配套的玻璃吊片为2.4×2.4×0.03cm。 二、界面吸附现象
正如前述，由于物质两相界面上分子力的不平衡、不对称性，存在一种过剩的表面自由能。根据热力学第二定律，物质总是有力图减小其任何自由能的趋势。这种减少的趋势表现在很多方面；一是表现为减少表面积(如水银在桌面上成球形)；一是可通过吸附与其相邻的物质分子，以减少其本身的表面自由能；另外也可通过润湿作用来降低体系的自由能。但在这里只讨论有关吸附问题。
发生于物质表面或两相界面的吸附现象，随着界面面积的增加，吸附作用将随之加大。对于高度分散、比面很大的储层岩石而言，储层中所发生的吸附现象不应忽视。
那么，吸附遵循什么规则?在油气层中有哪些吸附现象?能否利用这些吸附现象呢? 吸附过程既可能发生在静态条件下，也可能发生在动态条件下。通常根据吸附分子与固体表面原子结合力的性质，吸附作用可划分为：物理吸附和化学吸附两类。
在物理吸附中，吸附质分子保存其个性，并在吸附剂的表面保持范德华力。吸附质分子落到吸附剂表面，并在其上保持一定时间的力场，然后解吸。开始吸附速度大大超过解吸速度，但这个差别逐渐减小，直至两个速度均衡，即进入吸附平衡。结果吸附质分子在吸附剂表面形成吸附层(界面层)。
在化学吸附过程中，吸附质分子与吸附剂形成表面化学化合物，并且是通过共价力实现键合的。
在实际情况下，多发生混合吸附。 液体表面的吸附
关于液体表面的吸附问题与液体内所含物质关系极为密切。此时怎样吸附?怎样降低界面能呢?下面以在纯水(无离子)中加入少量活性剂(如肥皂)为例，来看看在水与空气的界面上会产生什么现象。
纯水中加入少许活性剂后，可发现活性剂水的表面张力比纯水时降低了。表面张力对外来物(活性剂)的存在极其敏感。尽管外来物质很少，它却使表面张力降低很多。怎样来解
释这种表面能降低的现象呢?首先得从外来物的性质讨论起。
从活性剂性质来看，从化学结构上讲，它是高级脂肪酸的一些盐类，例如钠肥皂，其化学通式为CnH2n-1COONa， 比如C12H23COONa。常用的几种活性剂结构表示如图3—12。从其结构可以看出，它们的一端是由碳、氢所组成的基团，具有对称的非极性结构，通常称为碳氢链(如C12H23)，另一端却具有非对称的极性基团(如COONa)。由此可以看出活性剂分子是具有两性的分子，亦即一端是极性，另一端是非极性。通常，把凡具有上述两性结构的分
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子，多以小蝌蚪符号“～～～”或“———o”来表示。长的一端代表非极性的碳氢链，圆的一端代表极性基团。
凡是由具有上述这种结构的分子所组成的物质，。放到液体中都能降低界面张力。活性剂放人纯水中，活性剂分子就将自发地集聚在两相界面层上(图3—13)。这是因为纯水的表面张力很大(72.8mN／m)，即水和空气的界面存在有较大的自由能。换句话讲，水和空气，二者一为极性的，一为非极性的。因此，它们的极性差很大。而在水中的活性剂分子，其极性端力图与水(极性)作用，其非极性端则力图与空气(非极性)相作用，于是界面上的极性差减小了。可见，只有活性剂集中到界面上去，才能达到极性差减小的目的。极性差的减小，也就是自由表面能的减小，即表面张力的减小。根据热力学第二定律，这种活性剂分子向界面层集中的过程是自发的过程。
溶解在具有两相界面系统中的物质， 自发地集聚到两相界面层上，并减低该界面层的界面张力，这种现象被称为“吸附”。被吸附在两相界面层上、并能大大减低表面张力的这种物质，叫做表面活性物质或表面活性剂。界面层单位面积上比相内多余的吸附量叫比吸附，记为G。
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