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1、巖石潤濕性的測定方法1、???文字。?E"mw'5dD?1.??1巖石潤濕性定量測定方法。?9g('g14CQ?1.1.1接觸角測量法。(推薦使用)文字?C`H9X*ue??原理:接觸角法主要用于純凈流體和人造巖心系統(tǒng)潤濕性的測定。通常根據(jù)水在固體表面的角度θ的測定來定義系統(tǒng)的潤濕性,一般定義θ<75°時(shí)為水潤濕;105°>θ>75°時(shí)為中性潤濕;當(dāng)θ>105°時(shí)為油潤濕。?tC`NO:udl?測量接觸角的方法有:傾板法、圓筒法、液滴法、張力測量法、垂桿法、固滴法以及Washburn方法。石油工業(yè)常用
2、的是液滴法、改進(jìn)型液滴法和固滴法。?j=P^vgqe?優(yōu)點(diǎn):簡單、直觀。?ay)HUJeZq?缺點(diǎn):1.滯后現(xiàn)象。2.為考慮巖石表面的非均質(zhì)性。3.無法直接取得數(shù)據(jù)。?iJ$}+?1.1.2Amott法。(推薦使用)?z}-!a_)vnJ?原理:潤濕流體一般將自動(dòng)滲吸進(jìn)入巖心,驅(qū)替非潤濕流體,結(jié)合滲吸和強(qiáng)制驅(qū)替來測量巖心的平均潤濕性,在實(shí)驗(yàn)測定中可使用油藏巖心和流體?F"!.Tq?Amott--Harvey相對驅(qū)替指數(shù)I等于水驅(qū)替比減去油驅(qū)替比。一般地,+0.3≤I≤+1時(shí)為水濕,-0.3
3、3時(shí)為中性潤濕,-1≤I≤-0.3時(shí)為油濕[14],完全水濕時(shí)指數(shù)為+1,完全油濕時(shí)指數(shù)為-1。?:!+cYWHtp?優(yōu)點(diǎn):適合于測量巖心的平均潤濕性,測量結(jié)果比較接近油藏的實(shí)際情況。?#s]?
4、a]'?缺點(diǎn):1.在接近中性潤濕時(shí)不敏感。當(dāng)接觸角在60—120°時(shí),并非任何流體都將自動(dòng)驅(qū)替另一種流體。2.超過后即不發(fā)生自動(dòng)滲吸的極限接觸角取決于巖心的初始飽和度。?2,GIR??1.1.3USBM法。(推薦使用)?t5Gm6%x?通過作功使一種流體驅(qū)替另一種流體,潤濕流體從巖心中驅(qū)替非潤濕流體所需要的功要
5、小于相反驅(qū)替所需要的功。?222#-?h?已經(jīng)證明,所需要的功正比于毛管壓力曲線下面對應(yīng)的面積。這樣,通過離心求得吸入和驅(qū)替毛細(xì)管壓力曲線,并用曲線下的面積之比的對數(shù)W=lg(A1/A2)即潤濕指數(shù)來表示孔隙介質(zhì)的潤濕性。式中的A1和A2分別是油驅(qū)和鹽水驅(qū)油曲線下面的面積。當(dāng)W大于零時(shí)巖心為水濕,當(dāng)W小于零時(shí)巖心為油濕。潤濕性指數(shù)接近于零表明巖心具有中性潤濕性。W的絕對值越大,潤濕性偏向越大。?kEQd#^{3z?優(yōu)點(diǎn);它能快速地測定,并且在接近中性潤濕性時(shí)非常敏感;?n],
6、-
7、[?缺點(diǎn):1.只能用巖
8、心塞測量。2.不能確定一個(gè)系統(tǒng)是否屬于分潤濕性和混合潤濕性,而Amott法此時(shí)是敏感的。?[?d[OCkuj?1.1.4自動(dòng)滲吸法。?K!e&]3@?自吸速度和自吸量的關(guān)系,由于在自動(dòng)滲吸中毛管壓力是驅(qū)動(dòng)力,自吸曲線下的面積與相應(yīng)于自動(dòng)滲吸表面自由能的下降的驅(qū)替功密切相關(guān),從標(biāo)定自吸曲線可以得到擬自吸毛管壓力曲線,以曲線下相對面積為基礎(chǔ)而得到的潤濕性指數(shù)WR,定義為相對擬吸吮功.WR可以確定Amott測試和USBM測試不能確定的系統(tǒng)的潤濕性。?K5w_?優(yōu)點(diǎn):對于一個(gè)系統(tǒng),Amott潤濕指數(shù)IW相當(dāng)高
9、時(shí),用自動(dòng)滲吸法可測定其潤濕性。Morrow等測定了水驅(qū)ST286原油及精制油自吸曲線,通過自吸及注水采收率計(jì)算而得到的IW都接近1,但它們的自吸曲線卻有明顯的差別。Ma等計(jì)算了ST286原油系統(tǒng)的WR為0.75,而精制油系統(tǒng)WR大于0.9。這樣WR可以定量區(qū)分兩系統(tǒng)的潤濕性,而IW則不能。?{85@_o}?1.1.5NMR張弛法。(推薦使用)?`^<(ip?原理:潤濕和非潤濕表面分子間引力對分子運(yùn)動(dòng)影響的程度不同,通過觀測表面上流體分子的動(dòng)態(tài)行為來測定液/固體系的潤濕性。由于流體與固體間的分子間力的作
10、用,固體表面的流體的分散系數(shù)遠(yuǎn)小于體系內(nèi)的流體。潤濕表面比非潤濕表面有更強(qiáng)的作用力,會(huì)引起分散系數(shù)更大的降低,因此,流體分子在潤濕表面?AM^=(CC?的張弛速率要大于非潤濕表面。根據(jù)流體分子的NMR張弛速率就可判斷體系的潤濕性。?u=WyP?優(yōu)點(diǎn);NMR法簡單、快速,克服了傳統(tǒng)的Amott和USBM法費(fèi)時(shí)和難度大的缺點(diǎn),還可以非常靈敏地從油濕表面區(qū)分出水濕表面,可用于分潤濕性的測定。?r&dn{8NG?缺點(diǎn):該方法的準(zhǔn)確度極大地依賴于表面的處理。?VTL/!4+?1.2巖石潤濕性定性測定方法。?qU
11、qA]8e?1.2.1Cryo—SEM法。?C!Y%MIw?原理:通過觀察油藏巖石不同孔隙和不同礦物上的油和水的微觀分布情況,進(jìn)而判斷其潤濕性。通過Cryo2SEM可以觀察到無粘土情況下水以薄膜形式覆蓋在礦物?";Hl*T?表面,而油以液滴的形式存在于孔隙中心,此巖心為水濕;現(xiàn)象相反則為油濕。含有粘土?xí)r可以觀察高嶺石的油濕行為和伊利石及長石等的水濕行為,由此可以解釋巖石的中性潤濕性的成因。?MWoW_G'!?優(yōu)點(diǎn):可以分辨原始多孔介質(zhì)的礦物