儲層巖石的潤濕性

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1、第二節(jié)儲層巖石的潤濕性一、教學(xué)目的掌握1、潤濕的定義2、附著功與結(jié)合功3、潤濕接觸角4、選擇性潤濕5、巖石潤濕性的影響因素6、潤濕滯后現(xiàn)象7、油藏巖石的潤濕性8、油藏巖石潤濕性的測定9、潤濕性對油水在巖石孔隙中分布的影響二、教學(xué)重點和難點潤濕接觸角、潤濕滯后現(xiàn)象、油藏巖石的潤濕性。三、教法說明課堂講授四、教學(xué)內(nèi)容第二節(jié)儲層巖石的潤濕性一、潤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為潤濕性。二、附著功和結(jié)合功（1）附著功定義：將面積為1cm2的固液界面拉開所需做的功。氣

2、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，即固體表面越親該液體。（2）結(jié)合功定義：將面積為1cm2的純液體拉開所做的功。兩個表面積為1cm2的同種液體結(jié)合后，整個體系的自由能減少了如果要把這種液體分開形成兩個1cm2的表面，就要對系統(tǒng)做功，此功即為結(jié)合功。液液液需做功釋放能量3、潤濕接觸角（ContactAngle)定義：過氣液固三相交點對液滴表面所做切線與液固界面所夾的角。當(dāng)θ<90°時，巖石表面親水，水是潤濕相，油是非潤濕相；當(dāng)θ>90°時，巖石表面親油，水

3、是非潤濕相，油是潤濕相；當(dāng)θ=90°時，中性潤濕；當(dāng)θ=180°時，巖石表面親水。4、選擇性潤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)潤濕接觸角θ的大小可以判斷潤濕性：θ<90°W附水>W附油親水、憎油θ>90°W附水

4、質(zhì)膠結(jié)物的存在都會增加巖石的親水性，不同的礦物成分有不同的潤濕程度。（2）流體的性質(zhì)對潤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。（3）、飽和順序?qū)櫇裥缘挠绊懺谠鹊膸r石孔隙中，水首先占據(jù)了巖石的表面和小孔隙，當(dāng)后來運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)的儲油巖石都是親水的。（3）表面活性劑對潤濕性的影響θθθθ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濕指數(shù)與溶液中的表面活性物質(zhì)的關(guān)

5、系曲線叫做選擇潤濕等溫線。分為兩類：（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)生了潤濕反轉(zhuǎn)。（2）隨著濃度的增加，只發(fā)生潤濕程度的改變，而不生潤濕反轉(zhuǎn)。潤濕指數(shù)潤濕指數(shù)1-10-110油濕水濕濃度C油濕水濕濃度C6、潤濕滯后現(xiàn)象（1）、潤濕滯后定義：三相接觸周界沿著固體表面移動時，不能立刻達到平衡而發(fā)生的一種滯遲現(xiàn)象。θ1前進角，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θ1θ22、潤濕滯后的影響因素（1）與三相周界的移動方向有關(guān)——靜潤濕滯后（潤濕次序）我們把

6、由于潤濕次序的不同引起的接觸角變化稱為靜潤濕滯后。油油水θ1θ2（2）與三相周界移動的速度有關(guān)——動潤濕滯后我們把由于移動速度引起接觸角的變化稱為動潤濕滯后。運動速度越大，則動潤濕滯的現(xiàn)象越嚴重，當(dāng)運動速度超過某一臨界值后，會發(fā)生潤濕反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。速度很大時，可能使前進角變大，使水驅(qū)油相對滲透率曲線具有親油巖石的特點（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、油藏巖石的潤濕性潤濕性分為三種：親水（waterwet）；親油（oilwet）；中間潤濕（intermed

7、iatewet）分類標(biāo)準(zhǔn)為：①根據(jù)實驗潤濕接觸角的大小來進行分類②根據(jù)儲油巖石的吸油，吸水量的大小進行分類8、油藏巖石潤濕性的測定（1）.接觸角法這種方法的特點：①.原理簡單，測量過程和結(jié)果直觀；②.測量條件要求嚴格。如礦物表面要十分光滑、潔凈且沒有污染；要求恒溫條件，因為溫度變化會引起較大誤差；③.測量時間長，液滴穩(wěn)定平衡時間需要幾百到上千小時；④.該方法不能直接測量油層巖石的潤濕接觸角。測量結(jié)果：接觸角0～75°為親水，75°～105°為中間潤濕，105°～180°為親油2.自動吸入法（簡稱自吸法

8、）3.自吸驅(qū)替法油濕指數(shù)：水濕指數(shù)：Amott潤濕指數(shù)定義為：潤濕指數(shù)－1～－0.3－0.3～－0.1－0.1～0.10.1～0.30.3～1潤濕性油濕弱油濕中間潤濕弱水濕水濕潤濕性（粗略劃分）油濕中間潤濕中間潤濕中間潤濕水濕9、潤濕性對油水在巖石孔隙中分布的影響潤濕性對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，而把非潤濕相流體推向更暢通的空隙中間。不同飽和度時油