儲(chǔ)層巖石中的毛管壓力 油藏物理課件

1、 教學(xué)目的：教學(xué)目的： 1 1、掌握毛管壓力的概念、掌握毛管壓力的概念 2 2、附加壓力與界面張力和曲率半徑之間的關(guān)系；、附加壓力與界面張力和曲率半徑之間的關(guān)系； 3 3、了解并掌握毛管中各種附加壓力；、了解并掌握毛管中各種附加壓力； 4 4、理解掌握毛管壓力曲線的概念及幾種常用的測(cè)、理解掌握毛管壓力曲線的概念及幾種常用的測(cè)定方法；定方法； 5 5、學(xué)會(huì)分析毛管壓力曲線的幾個(gè)主要特征（或參、學(xué)會(huì)分析毛管壓力曲線的幾個(gè)主要特征（或參數(shù)）以及這些特征的影響因素；數(shù)）以及這些特征的影響因素； 6 6、掌握毛管壓力曲線的應(yīng)用。、掌握毛管壓力曲線的應(yīng)用。第三節(jié)第三節(jié) 儲(chǔ)層巖石的毛管壓力儲(chǔ)層巖石的毛管壓力

2、capillary pressure of reservoir rockscapillary pressure of reservoir rocks 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)： 1 1、毛管壓力的概念；、毛管壓力的概念； 2 2、賈敏效應(yīng)；、賈敏效應(yīng)； 3 3、毛管壓力曲線的幾種測(cè)定方法；、毛管壓力曲線的幾種測(cè)定方法； 4 4、門(mén)坎壓力、束縛水飽和度、門(mén)坎壓力、束縛水飽和度SwiSwi、飽和度中、飽和度中 值壓力值壓力Pc50 Pc50 的概念和應(yīng)用；的概念和應(yīng)用； 5 5、利用毛管壓力曲線來(lái)確定飽和度和油水、利用毛管壓力曲線來(lái)確定飽和度和油水過(guò)渡帶高度之間關(guān)系。過(guò)渡帶高度之間關(guān)系。 教

3、學(xué)方法：課堂講授教學(xué)方法：課堂講授 教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)內(nèi)容：1.氣液體系的毛管力氣液體系的毛管力一、毛管中的液體上升一、毛管中的液體上升圖圖3 - 20毛細(xì)管中液面的上升毛細(xì)管中液面的上升rpccos2定義：定義：毛細(xì)管中彎液面兩毛細(xì)管中彎液面兩側(cè)非濕相與濕相壓力之差側(cè)非濕相與濕相壓力之差稱為毛細(xì)管力，簡(jiǎn)稱毛管稱為毛細(xì)管力，簡(jiǎn)稱毛管力。力。記為記為Pc.方向?yàn)橛蓾穹较驗(yàn)橛蓾裣嘀赶蚍菨裣?。相指向非濕相?.2.油水體系的毛管力油水體系的毛管力圖圖3 - 213 - 21毛細(xì)管中液面的上升毛細(xì)管中液面的上升rpccos202cos()wowowhrg毛管力的性質(zhì)毛管力的性質(zhì)1.毛管力存在于任何方向放置

4、的毛細(xì)管中；毛管力存在于任何方向放置的毛細(xì)管中；圖圖3 22 水平毛細(xì)管水驅(qū)油示意圖水平毛細(xì)管水驅(qū)油示意圖毛管力的性質(zhì)毛管力的性質(zhì)2. P2. PC C與與COSCOS成正比，與成正比，與 r r 成反比；成反比；3. 3. 當(dāng)巖石表面親水時(shí)，油藏中毛管力則是水驅(qū)油的當(dāng)巖石表面親水時(shí)，油藏中毛管力則是水驅(qū)油的動(dòng)力；動(dòng)力；4. 4. 當(dāng)巖石表面親油時(shí)，油藏中的毛管力則是水驅(qū)油當(dāng)巖石表面親油時(shí)，油藏中的毛管力則是水驅(qū)油的阻力。的阻力。 5. 5. 由于毛管力的存在，毛細(xì)管可以自動(dòng)吸入濕相流體，由于毛管力的存在，毛細(xì)管可以自動(dòng)吸入濕相流體，而非濕相流體要進(jìn)入毛細(xì)管需借助外力克服毛管力；而非濕相流體要

5、進(jìn)入毛細(xì)管需借助外力克服毛管力；思考題：思考題：為什么油藏中油和水之間有油水為什么油藏中油和水之間有油水過(guò)渡帶，而一般油水過(guò)渡帶比油氣過(guò)渡帶過(guò)渡帶，而一般油水過(guò)渡帶比油氣過(guò)渡帶寬？寬？二二.任意曲面的附加壓力任意曲面的附加壓力AABBCCDD121p2p1R2RdR11RAB22RBCBCABfABCD21pppcdRRdRRBCABdRRBCBCdRRABABDCBfA2121111dRRdRRBCABS21111dRRdRRBCABZ21111dRpBCABdRfABCDpWWZ2111RRppC1 1公式的導(dǎo)出公式的導(dǎo)出2 2公式在任意曲界面上的簡(jiǎn)化公式在任意曲界面上的簡(jiǎn)化1）當(dāng)曲面為球

6、面時(shí)）當(dāng)曲面為球面時(shí)圖圖2424毛細(xì)管半徑與曲面曲率半徑的關(guān)系毛細(xì)管半徑與曲面曲率半徑的關(guān)系12RRRcosrR2 coscPr2 2）當(dāng)曲面為圓柱面時(shí)）當(dāng)曲面為圓柱面時(shí)12,RRr 12211()cPRRRr3）.錐形毛細(xì)管中的毛管力錐形毛細(xì)管中的毛管力 粗端曲面的曲率半徑粗端曲面的曲率半徑: R1=r1/COS(+) 細(xì)端曲面的曲率半徑細(xì)端曲面的曲率半徑: R2=r2/COS(-)所以：所以：icirpcos2 4).兩相流體處于裂縫的毛管力兩相流體處于裂縫的毛管力 R2 = 12/cosRWWRpccos21 5).理想巖石砂粒接觸處流體環(huán)狀分布的毛管力理想巖石砂粒接觸處流體環(huán)狀分布的毛

7、管力 實(shí)際巖石的曲率半徑很難實(shí)際巖石的曲率半徑很難測(cè)定，故用平均曲率半徑測(cè)定，故用平均曲率半徑Rm代替。代替。21111RRRmmcRp2111RRpC三三.孔道中的毛細(xì)管效應(yīng)附加阻力孔道中的毛細(xì)管效應(yīng)附加阻力1.當(dāng)液滴（或氣泡）處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)當(dāng)液滴（或氣泡）處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí) 液柱兩端球面產(chǎn)生的毛管力：液柱兩端球面產(chǎn)生的毛管力： 方向：由軸心指向毛管壁。方向：由軸心指向毛管壁。 圓柱面產(chǎn)生的毛管力：圓柱面產(chǎn)生的毛管力： 方向：由毛管壁指向軸心。方向：由毛管壁指向軸心。合力合力rRpccos22rpcz 5 . 0cos2cos2rrrp 2.在壓差作用下，液滴或氣泡欲運(yùn)動(dòng)時(shí)在壓差作用下，液滴或氣

8、泡欲運(yùn)動(dòng)時(shí) 由于潤(rùn)濕滯后，彎液面變形，兩端彎液面的曲率半徑不相由于潤(rùn)濕滯后，彎液面變形，兩端彎液面的曲率半徑不相等。等。合力方向與流體運(yùn)動(dòng)方向相反合力方向與流體運(yùn)動(dòng)方向相反。2Rp 2Rp coscos2112rRRppp3.當(dāng)液珠或氣泡流到孔道窄口時(shí)當(dāng)液珠或氣泡流到孔道窄口時(shí) 第三種阻力第三種阻力R=r時(shí)，前端阻力時(shí)，前端阻力 112RRprp23.當(dāng)液珠或氣泡流到孔道窄口時(shí)當(dāng)液珠或氣泡流到孔道窄口時(shí) 第三種毛管效應(yīng)第三種毛管效應(yīng)PIII通常被通常被稱為稱為賈敏效應(yīng)賈敏效應(yīng)或液阻效應(yīng)或液阻效應(yīng)或氣阻效應(yīng)?；驓庾栊?yīng)。賈敏效應(yīng)：賈敏效應(yīng)：當(dāng)液珠或氣當(dāng)液珠或氣泡流動(dòng)泡流動(dòng) 到孔道窄口時(shí)，到孔道窄

9、口時(shí)，遇阻變形，產(chǎn)生了附加遇阻變形，產(chǎn)生了附加阻力。阻力。1.1.油水在巖石孔隙中的微觀分布有哪幾種形式？分布油水在巖石孔隙中的微觀分布有哪幾種形式？分布方式受哪些因素影響？方式受哪些因素影響？思考題思考題2.2.請(qǐng)分別畫(huà)出親水巖石和親油巖石在束縛水飽和度時(shí)請(qǐng)分別畫(huà)出親水巖石和親油巖石在束縛水飽和度時(shí)油水的分布圖，并說(shuō)明油水各自的分布方式。油水的分布圖，并說(shuō)明油水各自的分布方式。3.3.請(qǐng)分別畫(huà)出親水巖石和親油巖石在殘余油飽和度時(shí)請(qǐng)分別畫(huà)出親水巖石和親油巖石在殘余油飽和度時(shí)油水的分布圖，并說(shuō)明油水各自的分布方式。油水的分布圖，并說(shuō)明油水各自的分布方式。4.4.巖石潤(rùn)濕性如何影響水驅(qū)油的過(guò)程？巖

10、石潤(rùn)濕性如何影響水驅(qū)油的過(guò)程？思考題思考題5 5、什么叫靜潤(rùn)濕滯后、動(dòng)潤(rùn)濕滯后？請(qǐng)各舉一例加、什么叫靜潤(rùn)濕滯后、動(dòng)潤(rùn)濕滯后？請(qǐng)各舉一例加以說(shuō)明。以說(shuō)明。6 6、何謂潤(rùn)濕、潤(rùn)濕性？影響潤(rùn)濕性的因素有哪些？、何謂潤(rùn)濕、潤(rùn)濕性？影響潤(rùn)濕性的因素有哪些？如何影響？如何影響？四、毛管滯后現(xiàn)象四、毛管滯后現(xiàn)象定義：定義：在其他條件相同的情況下，由于飽和順序不同，毛細(xì)管在其他條件相同的情況下，由于飽和順序不同，毛細(xì)管中吸入過(guò)程產(chǎn)生液柱的高度小于驅(qū)替過(guò)程產(chǎn)生的液柱高度，我中吸入過(guò)程產(chǎn)生液柱的高度小于驅(qū)替過(guò)程產(chǎn)生的液柱高度，我們稱這種現(xiàn)象為毛管滯后現(xiàn)象。們稱這種現(xiàn)象為毛管滯后現(xiàn)象。 四、毛管滯后現(xiàn)象四、毛管滯后

11、現(xiàn)象 毛細(xì)管滯后現(xiàn)象的產(chǎn)生主要由潤(rùn)濕滯后及巖石孔道幾何形狀毛細(xì)管滯后現(xiàn)象的產(chǎn)生主要由潤(rùn)濕滯后及巖石孔道幾何形狀引起，常見(jiàn)的毛細(xì)管滯后現(xiàn)象有以下幾種。引起，常見(jiàn)的毛細(xì)管滯后現(xiàn)象有以下幾種。 1）接觸角滯后（即潤(rùn)濕滯后）引起毛管滯后）接觸角滯后（即潤(rùn)濕滯后）引起毛管滯后四、毛管滯后現(xiàn)象四、毛管滯后現(xiàn)象 毛細(xì)管滯后現(xiàn)象的產(chǎn)生主要由潤(rùn)濕滯后及巖石孔道幾何形狀毛細(xì)管滯后現(xiàn)象的產(chǎn)生主要由潤(rùn)濕滯后及巖石孔道幾何形狀引起，常見(jiàn)的毛細(xì)管滯后現(xiàn)象有以下幾種。引起，常見(jiàn)的毛細(xì)管滯后現(xiàn)象有以下幾種。 2 2）毛細(xì)管半徑突變引起毛管滯后）毛細(xì)管半徑突變引起毛管滯后四、毛管滯后現(xiàn)象四、毛管滯后現(xiàn)象3 3）毛細(xì)管半徑漸變引

12、起毛管滯后）毛細(xì)管半徑漸變引起毛管滯后 吸入時(shí)：吸入時(shí)：2cos()pppr 驅(qū)替時(shí)：驅(qū)替時(shí)：2cos()ttpr 四、毛管滯后現(xiàn)象四、毛管滯后現(xiàn)象4 4）實(shí)際巖石孔隙中的毛管滯后）實(shí)際巖石孔隙中的毛管滯后吸入時(shí)：吸入時(shí)： 驅(qū)替時(shí)：驅(qū)替時(shí)： 12 cos2 cos()Aimppprr22 cos2 cos()Rdrttprr四、毛管滯后現(xiàn)象四、毛管滯后現(xiàn)象4 4）實(shí)際巖石孔隙中的毛管滯后）實(shí)際巖石孔隙中的毛管滯后 從上兩式可看出：吸入時(shí)，毛細(xì)管壓力所對(duì)應(yīng)的是孔隙半徑（粗毛細(xì)從上兩式可看出：吸入時(shí)，毛細(xì)管壓力所對(duì)應(yīng)的是孔隙半徑（粗毛細(xì)管）；而驅(qū)替時(shí)，毛細(xì)管壓力所對(duì)應(yīng)的是喉道半徑（細(xì)毛細(xì)管）。管）

13、；而驅(qū)替時(shí)，毛細(xì)管壓力所對(duì)應(yīng)的是喉道半徑（細(xì)毛細(xì)管）。 毛管壓力與孔隙喉道的大小有關(guān)，同時(shí)與非潤(rùn)濕相的飽和度有關(guān)，且毛細(xì)管壓力隨濕相飽和度的減小而增大。 即毛細(xì)管壓力是濕相飽和度的函數(shù)。在排驅(qū)過(guò)程中起控制作用的是喉道的大小，而不是孔隙。在一定壓力下非潤(rùn)濕相能否進(jìn)入孔隙主要取決于連接它的喉道。)(sfPc五五 毛管壓力曲線的測(cè)定毛管壓力曲線的測(cè)定 Measurement of Capillary Pressure Curve1 1、毛管壓力曲線定義、毛管壓力曲線定義毛管壓力和濕相飽和度的關(guān)系曲線稱為毛管力曲線。毛管壓力和濕相飽和度的關(guān)系曲線稱為毛管力曲線。五五 毛管壓力曲線的測(cè)定毛管壓力曲線的測(cè)

14、定 Measurement of Capillary Pressure Curve2 2、毛管壓力曲線測(cè)定依據(jù)（原理）、毛管壓力曲線測(cè)定依據(jù)（原理）毛細(xì)管力是指向彎液面凹向方向的，因此，用非濕相去驅(qū)趕濕相時(shí)，毛細(xì)管力是指向彎液面凹向方向的，因此，用非濕相去驅(qū)趕濕相時(shí)，毛細(xì)管力將以阻力形式出現(xiàn)。毛細(xì)管力將以阻力形式出現(xiàn)。 實(shí)際巖石孔隙由無(wú)數(shù)大小不等的孔隙所組成，實(shí)際巖石孔隙由無(wú)數(shù)大小不等的孔隙所組成，在用非濕相驅(qū)替毛細(xì)管在用非濕相驅(qū)替毛細(xì)管中濕相的過(guò)程中，由于毛細(xì)管力是阻力，只有當(dāng)外加壓力等于或者超過(guò)喉道的中濕相的過(guò)程中，由于毛細(xì)管力是阻力，只有當(dāng)外加壓力等于或者超過(guò)喉道的毛細(xì)管壓力時(shí)，非濕相才

15、能進(jìn)入孔隙，把濕相從孔隙中排出，使非濕相飽和度毛細(xì)管壓力時(shí)，非濕相才能進(jìn)入孔隙，把濕相從孔隙中排出，使非濕相飽和度增大，濕相飽和度減小。此時(shí)外加壓力就相當(dāng)于喉道的毛細(xì)管力。隨著外加力增大，濕相飽和度減小。此時(shí)外加壓力就相當(dāng)于喉道的毛細(xì)管力。隨著外加力的增大，非濕相就可以通過(guò)更小的喉道進(jìn)入其所連通的孔隙，將濕相驅(qū)出，使的增大，非濕相就可以通過(guò)更小的喉道進(jìn)入其所連通的孔隙，將濕相驅(qū)出，使非濕相飽和度進(jìn)一步增大，濕相飽和度進(jìn)一步減小。這就是用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定巖非濕相飽和度進(jìn)一步增大，濕相飽和度進(jìn)一步減小。這就是用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定巖石孔隙大小分布和毛細(xì)管壓力曲線的理論基礎(chǔ)。石孔隙大小分布和毛細(xì)管壓力曲線的理論

16、基礎(chǔ)。 3 3 毛管壓力曲線的測(cè)定方法毛管壓力曲線的測(cè)定方法1 1）半滲隔板法）半滲隔板法原理：原理：利用抽真空的辦法來(lái)建立巖心兩利用抽真空的辦法來(lái)建立巖心兩端的驅(qū)替壓差，在該壓差下，非濕相流端的驅(qū)替壓差，在該壓差下，非濕相流體（空氣）驅(qū)替巖心中濕相流體（水），體（空氣）驅(qū)替巖心中濕相流體（水），從而使整個(gè)巖心的濕相飽和度降低，基從而使整個(gè)巖心的濕相飽和度降低，基于驅(qū)替過(guò)程中某一驅(qū)替壓力和毛管力平于驅(qū)替過(guò)程中某一驅(qū)替壓力和毛管力平衡以及巖心中相應(yīng)的濕相飽和度（原始衡以及巖心中相應(yīng)的濕相飽和度（原始含水飽和度減去驅(qū)出水的體積百分?jǐn)?shù)）含水飽和度減去驅(qū)出水的體積百分?jǐn)?shù)）獲得毛管力和濕相流體飽和度的關(guān)

17、系。獲得毛管力和濕相流體飽和度的關(guān)系。 A A 常壓半滲隔板法常壓半滲隔板法3 3 毛管壓力曲線的測(cè)定方法毛管壓力曲線的測(cè)定方法1 1）半滲隔板法）半滲隔板法A A 常壓半滲隔板法常壓半滲隔板法Sw = (Vp - Vw) Sw = (Vp - Vw) VpVpSw:Sw:含水飽和度；含水飽和度； VwVw：累積排出水體積；：累積排出水體積； VpVp：巖樣孔隙體積。：巖樣孔隙體積。序號(hào)序號(hào)毛管力毛管力 PCmm汞柱汞柱刻度管刻度管讀數(shù)讀數(shù)cm3巖心含水巖心含水 cm3含水飽含水飽和度和度%各類毛各類毛管體積管體積%毛管累毛管累積體積積體積毛管半毛管半徑徑m1234567812001.3651

18、00542400.0751.29094.65.55.527.03 500.1501.21589.05.511.021.64600.2501.11581.87.318.318.05800.7500.61545.036.654.912.561201.0000.36527.018.473.39.071601.1250.24017.99.182.46.782601.2250.14010.77.389.74.293901.2850.0806.34.494.12.8103901.2850.0806.3094.12.83 3 毛管壓力曲線的測(cè)定方法毛管壓力曲線的測(cè)定方法1 1）半滲隔板法）半滲隔板法將常壓半

19、滲隔板法測(cè)得結(jié)果處理三條曲線：將常壓半滲隔板法測(cè)得結(jié)果處理三條曲線：1 1毛管壓力曲線毛管壓力曲線 2 2孔隙大小分布曲線孔隙大小分布曲線 3 3孔隙體積累積分布曲線孔隙體積累積分布曲線3 3 毛管壓力曲線的測(cè)定方法毛管壓力曲線的測(cè)定方法1 1）半滲隔板法）半滲隔板法優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：儀器簡(jiǎn)單。儀器簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1 1穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)；穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)；2 2最大測(cè)試壓力為最大測(cè)試壓力為0.1MPa0.1MPa，測(cè)，測(cè)定的孔隙結(jié)構(gòu)范圍小。定的孔隙結(jié)構(gòu)范圍小。A A 常壓半滲隔板法常壓半滲隔板法3 3 毛管壓力曲線的測(cè)定方法毛管壓力曲線的測(cè)定方法1 1）半滲隔板法）半滲隔板法B B 高壓半滲隔板法高壓半滲隔板

20、法測(cè)定原理：利用加壓的方法使非濕相流體驅(qū)替濕相流體，在每一個(gè)壓力差測(cè)定原理：利用加壓的方法使非濕相流體驅(qū)替濕相流體，在每一個(gè)壓力差下都有一部分濕相流體被驅(qū)出來(lái)，這樣就可以計(jì)量在每個(gè)壓差下的濕相流下都有一部分濕相流體被驅(qū)出來(lái)，這樣就可以計(jì)量在每個(gè)壓差下的濕相流體飽和度。體飽和度。3 3 毛管壓力曲線的測(cè)定方法毛管壓力曲線的測(cè)定方法1 1）半滲隔板法）半滲隔板法B B 高壓半滲隔板法高壓半滲隔板法優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1 1儀器簡(jiǎn)單。儀器簡(jiǎn)單。2 2接近油藏的真實(shí)情況是一種經(jīng)典的、標(biāo)準(zhǔn)的方法。接近油藏的真實(shí)情況是一種經(jīng)典的、標(biāo)準(zhǔn)的方法。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1 1穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)；穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)；2 2目前最大測(cè)試壓力可達(dá)目前

21、最大測(cè)試壓力可達(dá)1.3MPa1.3MPa，測(cè)定的孔隙結(jié)構(gòu)范圍受隔板的，測(cè)定的孔隙結(jié)構(gòu)范圍受隔板的孔隙控制。孔隙控制。B 高壓半滲隔板法高壓半滲隔板法2)2)壓汞法壓汞法3 3 毛管壓力曲線的測(cè)定方法毛管壓力曲線的測(cè)定方法2)2)壓汞法壓汞法3 3 毛管壓力曲線的測(cè)定方法毛管壓力曲線的測(cè)定方法125431：高壓氣源；：高壓氣源；2：壓力計(jì)；：壓力計(jì)；3：計(jì)量泵；：計(jì)量泵；4：巖心室；：巖心室；5：真空系統(tǒng)：真空系統(tǒng)壓汞法測(cè)定毛管力曲線原理圖壓汞法測(cè)定毛管力曲線原理圖 2)2)壓汞法壓汞法3 3 毛管壓力曲線的測(cè)定方法毛管壓力曲線的測(cè)定方法2 2）壓汞法）壓汞法優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1 1測(cè)定快，一次測(cè)定約

22、測(cè)定快，一次測(cè)定約30603060分便可完成；分便可完成；2 2測(cè)定范圍大（壓力可由常壓到測(cè)定范圍大（壓力可由常壓到150150大氣壓以上）；大氣壓以上）；3 3對(duì)巖石的選擇性好，不僅可用于砂巖又可用于灰?guī)r，而且不受外對(duì)巖石的選擇性好，不僅可用于砂巖又可用于灰?guī)r，而且不受外形規(guī)則與否或滲透率、孔隙度好壞的限制。形規(guī)則與否或滲透率、孔隙度好壞的限制。4 4可計(jì)算退汞效率，為采收率計(jì)算提供依據(jù)?？捎?jì)算退汞效率，為采收率計(jì)算提供依據(jù)。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1 1使用水銀和空氣作為介質(zhì)，與油層實(shí)際情況相差較大；使用水銀和空氣作為介質(zhì)，與油層實(shí)際情況相差較大；2 2測(cè)定后巖樣被汞污染不能再用。測(cè)定后巖樣被汞污染

23、不能再用。 3 3一旦水銀泄露，危害操作人員健康。一旦水銀泄露，危害操作人員健康。 3 3）離心機(jī)法）離心機(jī)法 3 3 毛管壓力曲線的測(cè)定方法毛管壓力曲線的測(cè)定方法222211()2cPwrr3 3 毛管壓力曲線的測(cè)定方法毛管壓力曲線的測(cè)定方法優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1 1測(cè)定速度快；測(cè)定速度快；2 2測(cè)定范圍較大，但小于壓汞法；測(cè)定范圍較大，但小于壓汞法；3 3所采用的流體接近油層實(shí)際所采用的流體接近油層實(shí)際 4 4可測(cè)定驅(qū)替曲線和吸入曲線。可測(cè)定驅(qū)替曲線和吸入曲線。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1 1測(cè)試范圍受離心機(jī)轉(zhuǎn)速的控制（一般排驅(qū)壓力只能達(dá)到測(cè)試范圍受離心機(jī)轉(zhuǎn)速的控制（一般排驅(qū)壓力只能達(dá)到幾個(gè)兆帕）幾個(gè)兆帕） ；

24、2 2設(shè)備復(fù)雜設(shè)備復(fù)雜 。 3 3計(jì)算麻煩計(jì)算麻煩 。 3 3）離心機(jī)法）離心機(jī)法 4 4 不同測(cè)定方法的毛管壓力的換算不同測(cè)定方法的毛管壓力的換算22200cos480cos1405cos72.75coscHgHgHgcH OH OH OPP 1）壓汞法測(cè)得的壓汞法測(cè)得的Pc與氣與氣水半滲透隔板法測(cè)得的水半滲透隔板法測(cè)得的Pc換算：換算： 4 4 不同測(cè)定方法的毛管壓力的換算不同測(cè)定方法的毛管壓力的換算 1）壓汞法測(cè)得的壓汞法測(cè)得的PcPc與氣與氣水半滲透隔板法測(cè)得的水半滲透隔板法測(cè)得的PcPc換算換算： 六六 毛管壓力曲線的分析（特征）毛管壓力曲線的分析（特征）PcPc50010050Sw

25、ibaPt濕相飽和度濕相飽和度六六 毛管壓力曲線的分析（特征）毛管壓力曲線的分析（特征）1 1毛細(xì)管壓力曲線的定性特征毛細(xì)管壓力曲線的定性特征 六六 毛管壓力曲線的分析（特征）毛管壓力曲線的分析（特征）2 2毛細(xì)管壓力曲線的定量特征毛細(xì)管壓力曲線的定量特征 1)1)排驅(qū)壓力或稱入口壓力、門(mén)坎壓力、閥壓排驅(qū)壓力或稱入口壓力、門(mén)坎壓力、閥壓PtPt 排驅(qū)壓力指非潤(rùn)濕相開(kāi)始進(jìn)入巖樣的壓力。排驅(qū)壓力指非潤(rùn)濕相開(kāi)始進(jìn)入巖樣的壓力。2)2)飽和度中值壓力飽和度中值壓力PcPc5050 飽和度中值壓力飽和度中值壓力PcPc5050是指在驅(qū)替毛管壓力曲線上飽和度為是指在驅(qū)替毛管壓力曲線上飽和度為50%50%時(shí)

26、相應(yīng)的毛管壓力值。時(shí)相應(yīng)的毛管壓力值。3 3）最小濕相飽和度（對(duì)親水巖石代表了束縛水飽和度）最小濕相飽和度（對(duì)親水巖石代表了束縛水飽和度SwiSwi） 最小濕相飽和度表示當(dāng)驅(qū)替壓力達(dá)到最高時(shí)，未被非濕最小濕相飽和度表示當(dāng)驅(qū)替壓力達(dá)到最高時(shí)，未被非濕相侵入的孔隙體積百分?jǐn)?shù)。相侵入的孔隙體積百分?jǐn)?shù)。2 2毛細(xì)管壓力曲線的定量特征毛細(xì)管壓力曲線的定量特征 六六 毛管壓力曲線的分析（特征）毛管壓力曲線的分析（特征）六六 毛管壓力曲線的分析（特征）毛管壓力曲線的分析（特征）3 3毛細(xì)管壓力曲線的影響因素毛細(xì)管壓力曲線的影響因素 1 1）巖石孔隙結(jié)構(gòu)及巖石物性；）巖石孔隙結(jié)構(gòu)及巖石物性； 2 2）濕相飽和

27、度變化方向；）濕相飽和度變化方向；3 3）儲(chǔ)層巖石的潤(rùn)濕性。）儲(chǔ)層巖石的潤(rùn)濕性。1 1確定巖石潤(rùn)濕性確定巖石潤(rùn)濕性1 1）潤(rùn)濕指數(shù)和視接觸角法）潤(rùn)濕指數(shù)和視接觸角法 七七 毛管壓力曲線的應(yīng)用毛管壓力曲線的應(yīng)用該方法的理論基礎(chǔ)是：該方法的理論基礎(chǔ)是：以油以油空氣系統(tǒng)中，油潤(rùn)濕巖石的空氣系統(tǒng)中，油潤(rùn)濕巖石的能力定為標(biāo)準(zhǔn)，把水能力定為標(biāo)準(zhǔn)，把水油系統(tǒng)中，水潤(rùn)濕巖石的能力與標(biāo)油系統(tǒng)中，水潤(rùn)濕巖石的能力與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較來(lái)判斷水準(zhǔn)進(jìn)行比較來(lái)判斷水油系統(tǒng)中水對(duì)巖石的潤(rùn)濕能力。油系統(tǒng)中水對(duì)巖石的潤(rùn)濕能力。coscosTwoogwoogTogwoPWP潤(rùn)濕指數(shù)：潤(rùn)濕指數(shù)： 潤(rùn)濕性判斷準(zhǔn)則：潤(rùn)濕性判斷準(zhǔn)則： W W

28、越接近于越接近于0 0越親油，越接近于越親油，越接近于1 1越親水。越親水。 W=1W=1時(shí)，巖石完全親水，時(shí)，巖石完全親水，W=0W=0時(shí)巖石完全親油。時(shí)巖石完全親油。1 1確定巖石潤(rùn)濕性確定巖石潤(rùn)濕性1 1）潤(rùn)濕指數(shù)和視接觸角法）潤(rùn)濕指數(shù)和視接觸角法 七七 毛管壓力曲線的應(yīng)用毛管壓力曲線的應(yīng)用該方法的理論基礎(chǔ)是：該方法的理論基礎(chǔ)是：以油以油空氣系統(tǒng)中，油潤(rùn)濕巖石的空氣系統(tǒng)中，油潤(rùn)濕巖石的能力定為標(biāo)準(zhǔn)，把水能力定為標(biāo)準(zhǔn)，把水油系統(tǒng)中，水潤(rùn)濕巖石的能力與標(biāo)油系統(tǒng)中，水潤(rùn)濕巖石的能力與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較來(lái)判斷水準(zhǔn)進(jìn)行比較來(lái)判斷水油系統(tǒng)中水對(duì)巖石的潤(rùn)濕能力。油系統(tǒng)中水對(duì)巖石的潤(rùn)濕能力。視接觸角：視接觸角

29、： 潤(rùn)濕性判斷準(zhǔn)則：潤(rùn)濕性判斷準(zhǔn)則： cosarccosTwoogTwoogwowoTogwoTogwoPPPPwo越接近于越接近于0 0o，巖石越親水；越接近，巖石越親水；越接近9090o o，巖石越親油。，巖石越親油。1 1確定巖石潤(rùn)濕性確定巖石潤(rùn)濕性2 2）對(duì)比驅(qū)替和吸入毛管力曲線的下包面積判斷潤(rùn)濕性對(duì)比驅(qū)替和吸入毛管力曲線的下包面積判斷潤(rùn)濕性七七 毛管壓力曲線的應(yīng)用毛管壓力曲線的應(yīng)用 潤(rùn)濕性判斷準(zhǔn)則：潤(rùn)濕性判斷準(zhǔn)則： 00.7-0.70100A2A112log0AA巖石親水；巖石親水； 12log0AA巖石親油；巖石親油；12log0AA中等潤(rùn)濕。中等潤(rùn)濕。 1 1確定巖石潤(rùn)濕性確定巖

30、石潤(rùn)濕性2 2）對(duì)比驅(qū)替和吸入毛管力曲線的下包面積判斷潤(rùn)濕性對(duì)比驅(qū)替和吸入毛管力曲線的下包面積判斷潤(rùn)濕性七七 毛管壓力曲線的應(yīng)用毛管壓力曲線的應(yīng)用 潤(rùn)濕性判斷準(zhǔn)則：潤(rùn)濕性判斷準(zhǔn)則： 00.7-0.70100A2A112log0AA巖石親水；巖石親水； 12log0AA巖石親油；巖石親油；12log0AA中等潤(rùn)濕。中等潤(rùn)濕。 2 2 確定油水過(guò)渡帶寬度，油層產(chǎn)水面和過(guò)渡帶內(nèi)流體確定油水過(guò)渡帶寬度，油層產(chǎn)水面和過(guò)渡帶內(nèi)流體飽和度分布飽和度分布七七 毛管壓力曲線的應(yīng)用毛管壓力曲線的應(yīng)用 自由水面或毛管力為零的水面；自由水面或毛管力為零的水面； 100% 100%產(chǎn)水的水面（低于它便產(chǎn)水的水面（低于它

31、便100%100%地產(chǎn)水），對(duì)應(yīng)于殘余油飽和度。地產(chǎn)水），對(duì)應(yīng)于殘余油飽和度。 100% 100%產(chǎn)油面（對(duì)應(yīng)于束縛水飽和度）。產(chǎn)油面（對(duì)應(yīng)于束縛水飽和度）。在在100%100%產(chǎn)水面和產(chǎn)水面和100%100%產(chǎn)油面之間為油水同產(chǎn)帶產(chǎn)油面之間為油水同產(chǎn)帶。BCPc(R)H020406080100含水飽和度（含水飽和度（%） 20 40 60 80 100 1.00.80.60.40.20含水飽和度含水飽和度Sw（%）純油產(chǎn)區(qū)純油產(chǎn)區(qū)（含束縛水飽和度）（含束縛水飽和度）油水同產(chǎn)區(qū)油水同產(chǎn)區(qū)純水產(chǎn)區(qū)（含純水產(chǎn)區(qū)（含殘余油）殘余油）自由水面自由水面油水接觸面油水接觸面Sw=1-SorSwi2 2 確

32、定油水過(guò)渡帶寬度，油層產(chǎn)水面和過(guò)渡帶內(nèi)流體確定油水過(guò)渡帶寬度，油層產(chǎn)水面和過(guò)渡帶內(nèi)流體飽和度分布飽和度分布七七 毛管壓力曲線的應(yīng)用毛管壓力曲線的應(yīng)用3 3 確定油水過(guò)渡帶寬度，油層產(chǎn)水面和過(guò)渡帶內(nèi)流體確定油水過(guò)渡帶寬度，油層產(chǎn)水面和過(guò)渡帶內(nèi)流體飽和度分布飽和度分布七七 毛管壓力曲線的應(yīng)用毛管壓力曲線的應(yīng)用0100cRwPhh: h: 毛管力為毛管力為PcPc處離自由水面以上高度（米）；處離自由水面以上高度（米）； PcPc：油藏條件下的毛管力（：油藏條件下的毛管力（MPaMPa）；）； ：分別為油藏條件下的水和油的密度（克：分別為油藏條件下的水和油的密度（克厘米厘米3）。）。0w和1 1）確定

33、油藏中油水（和油氣）過(guò)渡帶的流體飽和度的分布）確定油藏中油水（和油氣）過(guò)渡帶的流體飽和度的分布七七 毛管壓力曲線的應(yīng)用毛管壓力曲線的應(yīng)用24/wo達(dá)西 厘米31.088/w克 厘米300.848/克 厘米72/wg達(dá)西 厘米例：由實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的毛管力曲線已知，當(dāng)含水飽和度為例：由實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的毛管力曲線已知，當(dāng)含水飽和度為35%35%時(shí)，時(shí)，相應(yīng)的毛管壓力為相應(yīng)的毛管壓力為0.126MPa,0.126MPa,求地層中含水飽和度為求地層中含水飽和度為35%35%所對(duì)所對(duì)應(yīng)的自由水面以上的高度。應(yīng)的自由水面以上的高度。已知油藏條件下的已知油藏條件下的，常壓下水的表面張力為常壓下水的表面張力為3 3 確

34、定油水過(guò)渡帶寬度，油層產(chǎn)水面和過(guò)渡帶內(nèi)流體確定油水過(guò)渡帶寬度，油層產(chǎn)水面和過(guò)渡帶內(nèi)流體飽和度分布飽和度分布七七 毛管壓力曲線的應(yīng)用毛管壓力曲線的應(yīng)用0100cRwPh2 2）自由水面的確定）自由水面的確定 3 3）油水同產(chǎn)區(qū)厚度的確定）油水同產(chǎn)區(qū)厚度的確定Pc1Pc2ScwSor確定自由水面深度和過(guò)渡帶油水飽和度確定自由水面深度和過(guò)渡帶油水飽和度設(shè)巖石取心深度設(shè)巖石取心深度H=2556m，測(cè)得巖心含水，測(cè)得巖心含水SW=0.35，油藏條件下，油藏條件下wo=24mN/m，w=1088Kg/m3，o=848Kg/m3，實(shí)驗(yàn)室條件下實(shí)驗(yàn)室條件下wg=72mN/m。實(shí)驗(yàn)室測(cè)得毛管壓力曲線如圖，實(shí)驗(yàn)室

35、測(cè)得毛管壓力曲線如圖，pc(35)=0.126MPa.MPappcLLRcR042. 0126. 07224mphowcR75. 181. 98481088042. 081. 9mhHHz75.255775. 125563 3 研究巖石孔隙結(jié)構(gòu)研究巖石孔隙結(jié)構(gòu) 七七 毛管壓力曲線的應(yīng)用毛管壓力曲線的應(yīng)用 利用毛管壓力曲線數(shù)據(jù)繪制成各種孔隙喉道大小分布圖，如孔隙喉道利用毛管壓力曲線數(shù)據(jù)繪制成各種孔隙喉道大小分布圖，如孔隙喉道頻率分布直方圖，孔喉累計(jì)頻率分布曲線，頻率分布直方圖，孔喉累計(jì)頻率分布曲線， 4 4 根據(jù)毛管壓力曲線形態(tài)評(píng)估巖石儲(chǔ)集性能好壞根據(jù)毛管壓力曲線形態(tài)評(píng)估巖石儲(chǔ)集性能好壞 PcSwPcSwPcSwPcSwSwPcSwPc分選好，裂縫均勻分選好，裂縫均勻中偏度中偏度未分選，裂縫極不未分選，裂縫極不均勻均勻分選好，裂縫均分選好，裂縫均勻，粗偏度勻，粗偏度分選好，裂縫均勻分選好，裂縫均勻細(xì)偏度細(xì)偏度分選不好，裂縫分選不好，裂縫不均勻，細(xì)偏度不均勻，細(xì)偏度分選不好，裂縫不分選不好，裂縫不均勻，粗偏度均勻，粗偏度5 5 利用毛管壓力曲線評(píng)定工作液對(duì)儲(chǔ)層的損害程度利用毛管壓力曲線評(píng)定工作液對(duì)儲(chǔ)層的損害程度