儲(chǔ)層巖石的潤(rùn)濕性課件

第二節(jié)儲(chǔ)層巖石的潤(rùn)濕性一、教學(xué)目的掌握

1、潤(rùn)濕的定義2、附著功與結(jié)合功3、潤(rùn)濕接觸角4、選擇性潤(rùn)濕5、巖石潤(rùn)濕性的影響因素6、潤(rùn)濕滯后現(xiàn)象7、油藏巖石的潤(rùn)濕性8、油藏巖石潤(rùn)濕性的測(cè)定9、潤(rùn)濕性對(duì)油水在巖石孔隙中分布的影響

第二節(jié)儲(chǔ)層巖石的潤(rùn)濕性一、教學(xué)目的1二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)潤(rùn)濕接觸角、潤(rùn)濕滯后現(xiàn)象、油藏巖石的潤(rùn)濕性。三、教法說(shuō)明課堂講授四、教學(xué)內(nèi)容二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)2第二節(jié)儲(chǔ)層巖石的潤(rùn)濕性一、潤(rùn)濕的定義

在存在非混相流體的情況下，把某種液體延伸或附著在固體表面的傾向性稱(chēng)為潤(rùn)濕性。

二、附著功和結(jié)合功（1）附著功

定義：將面積為1cm2的固液界面拉開(kāi)所需做的功。第二節(jié)儲(chǔ)層巖石的潤(rùn)濕性一、潤(rùn)濕的定義3氣液固需做功ω附氣液固бLSбLgбSg

附著功越大，液體越不容易從固體表面上剝下來(lái)，即固體表面越親該液體。氣液固需做功ω附氣液固бLSбLgбSg附著4（2）結(jié)合功

定義：將面積為1cm2的純液體拉開(kāi)所做的功。

兩個(gè)表面積為1cm2的同種液體結(jié)合后，整個(gè)體系的自由能減少了

如果要把這種液體分開(kāi)形成兩個(gè)1cm2的表面，就要對(duì)系統(tǒng)做功，此功即為結(jié)合功。液液液需做功釋放能量（2）結(jié)合功液液液需做功釋放能量53、潤(rùn)濕接觸角（ContactAngle)

定義：過(guò)氣液固三相交點(diǎn)對(duì)液滴表面所做切線與液固界面所夾的角。當(dāng)θ<90°時(shí)，巖石表面親水，水是潤(rùn)濕相，油是非潤(rùn)濕相；當(dāng)θ>90°時(shí)，巖石表面親油，水是非潤(rùn)濕相，油是潤(rùn)濕相；當(dāng)θ=90°時(shí)，中性潤(rùn)濕；當(dāng)θ=180°時(shí)，巖石表面親水。3、潤(rùn)濕接觸角（ContactAngle)64、選擇性潤(rùn)濕水在固體表面的附著功為：油在固體表面的附著功為：兩式相減：根據(jù)潤(rùn)濕接觸角θ的大小可以判斷潤(rùn)濕性：θ<90°W附水>W附油親水、憎油θ>90°W附水<W附油親油、憎水θ=90°W附水=W附油中間潤(rùn)濕4、選擇性潤(rùn)濕θ<90°W附水>W附油親水、憎油θ>90°W7a-親水憎油

b-親油憎水

c-中間潤(rùn)濕固體表面上的潤(rùn)濕性主要取決于固體和液體表面的分子性質(zhì)。不同的固體和液體應(yīng)當(dāng)具有不同的潤(rùn)濕性質(zhì)。a-親水憎油b-親油憎水c-中間潤(rùn)濕85、巖石潤(rùn)濕性的影響因素（1）巖石的礦物成分對(duì)潤(rùn)濕性的影響粘土礦物，特別是蒙脫石，泥質(zhì)膠結(jié)物的存在都會(huì)增加巖石的親水性，不同的礦物成分有不同的潤(rùn)濕程度。（2）流體的性質(zhì)對(duì)潤(rùn)濕性的影響同一固體表面不同的流體組合，接觸角不同，同組流體在不同的礦物表面接觸角也不同。5、巖石潤(rùn)濕性的影響因素9（3）、飽和順序?qū)?rùn)濕性的影響

在原先的巖石孔隙中，水首先占據(jù)了巖石的表面和小孔隙，當(dāng)后來(lái)運(yùn)移的油接觸到巖石表面后很難克服巖石和水的結(jié)合功而將水排走，因此造成絕大多數(shù)的儲(chǔ)油巖石都是親水的。（3）表面活性劑對(duì)潤(rùn)濕性的影響（3）、飽和順序?qū)?rùn)濕性的影響10θθθθ水溶性表面活性物質(zhì)可使巖石表面親水化溶油性表面活性物質(zhì)可使巖石表面親油化潤(rùn)濕指數(shù)與溶液中的表面活性物質(zhì)的關(guān)系曲線叫做選擇潤(rùn)濕等溫線。分為兩類(lèi)：（1）隨著表面活性物質(zhì)濃度的增加，由親油變?yōu)橛H水，由親水變?yōu)橛H油，發(fā)生了潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)。（2）隨著濃度的增加，只發(fā)生潤(rùn)濕程度的改變，而不生潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)。θθθθ水溶性表面活性物質(zhì)可使巖石表面親水化11潤(rùn)濕指數(shù)潤(rùn)濕指數(shù)1-10-110油濕水濕濃度C油濕水濕濃度C潤(rùn)濕指數(shù)潤(rùn)濕指數(shù)1-10-110油濕水濕濃度C油濕水濕濃度C126、潤(rùn)濕滯后現(xiàn)象（1）、潤(rùn)濕滯后定義：三相接觸周界沿著固體表面移動(dòng)時(shí)，不能立刻達(dá)到平衡而發(fā)生的一種滯遲現(xiàn)象。θ1前進(jìn)角，濕相驅(qū)替非濕相的接觸角θ2后退角，非濕相驅(qū)替濕相的接觸角θ1θ26、潤(rùn)濕滯后現(xiàn)象（1）、潤(rùn)濕滯后θ1θ2132、潤(rùn)濕滯后的影響因素（1）與三相周界的移動(dòng)方向有關(guān)——靜潤(rùn)濕滯后（潤(rùn)濕次序）我們把由于潤(rùn)濕次序的不同引起的接觸角變化稱(chēng)為靜潤(rùn)濕滯后。油油水θ1θ22、潤(rùn)濕滯后的影響因素油油水θ1θ214（2）與三相周界移動(dòng)的速度有關(guān)——?jiǎng)訚?rùn)濕滯后我們把由于移動(dòng)速度引起接觸角的變化稱(chēng)為動(dòng)潤(rùn)濕滯后。（2）與三相周界移動(dòng)的速度有關(guān)——?jiǎng)訚?rùn)濕滯后15儲(chǔ)層巖石的潤(rùn)濕性課件16

運(yùn)動(dòng)速度越大，則動(dòng)潤(rùn)濕滯的現(xiàn)象越嚴(yán)重，當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度超過(guò)某一臨界值后，會(huì)發(fā)生潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

速度很大時(shí)，可能使前進(jìn)角變大，使水驅(qū)油相對(duì)滲透率曲線具有親油巖石的特點(diǎn)

運(yùn)動(dòng)速度越大，則動(dòng)潤(rùn)濕滯的現(xiàn)象越嚴(yán)重，當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度超過(guò)17（3)與石油中的表面活性物質(zhì)在巖石表面上的吸附有關(guān)（4）與巖石表面的粗糙程度有關(guān)7、油藏巖石的潤(rùn)濕性潤(rùn)濕性分為三種：親水（waterwet）；親油（oilwet）；中間潤(rùn)濕（intermediatewet）分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)為：①根據(jù)實(shí)驗(yàn)潤(rùn)濕接觸角的大小來(lái)進(jìn)行分類(lèi)②根據(jù)儲(chǔ)油巖石的吸油，吸水量的大小進(jìn)行分類(lèi)（3)與石油中的表面活性物質(zhì)在巖石表面上的吸附有關(guān)188、油藏巖石潤(rùn)濕性的測(cè)定（1）.接觸角法8、油藏巖石潤(rùn)濕性的測(cè)定（1）.接觸角法19這種方法的特點(diǎn)：

①.原理簡(jiǎn)單，測(cè)量過(guò)程和結(jié)果直觀；②.測(cè)量條件要求嚴(yán)格。如礦物表面要十分光滑、潔凈且沒(méi)有污染；要求恒溫條件，因?yàn)闇囟茸兓瘯?huì)引起較大誤差；③.測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，液滴穩(wěn)定平衡時(shí)間需要幾百到上千小時(shí)；④.該方法不能直接測(cè)量油層巖石的潤(rùn)濕接觸角。測(cè)量結(jié)果：接觸角0～75°為親水，75°～105°為中間潤(rùn)濕，105°～180°為親油這種方法的特點(diǎn)：202.自動(dòng)吸入法（簡(jiǎn)稱(chēng)自吸法）2.自動(dòng)吸入法（簡(jiǎn)稱(chēng)自吸法）213.自吸驅(qū)替法油濕指數(shù)：3.自吸驅(qū)替法油濕指數(shù)：22水濕指數(shù)：水濕指數(shù)：23Amott潤(rùn)濕指數(shù)定義為：潤(rùn)濕指數(shù)－1～－0.3－0.3～－0.1－0.1～0.10.1～0.30.3～1潤(rùn)濕性油濕弱油濕中間潤(rùn)濕弱水濕水濕潤(rùn)濕性（粗略劃分）油濕中間潤(rùn)濕中間潤(rùn)濕中間潤(rùn)濕水濕Amott潤(rùn)濕指數(shù)定義為：潤(rùn)濕指數(shù)－1～－0.3－0.3～－249、潤(rùn)濕性對(duì)油水在巖石孔隙中

分布的影響

潤(rùn)濕性對(duì)油水在巖石孔道中的分布起決定性的作用。由于各相表面張力相互作用的結(jié)果，潤(rùn)濕相流體總是附著于固體顆粒表面，并力圖占據(jù)較窄小的粒隙角隅，而把非潤(rùn)濕相流體推向更暢通的空隙中間。不同飽和度時(shí)油水在空隙中的分布情況9、潤(rùn)濕性對(duì)油水在巖石孔隙中

分布的影響潤(rùn)25儲(chǔ)層巖石的潤(rùn)濕性課件26渠道流態(tài)渠道流態(tài)27儲(chǔ)層巖石的潤(rùn)濕性課件28

驅(qū)替和吸吮過(guò)程

1、驅(qū)替過(guò)程

定義：非潤(rùn)濕相驅(qū)出潤(rùn)濕相的過(guò)程稱(chēng)為“驅(qū)替過(guò)程”。