資源描述:
《儲層巖石中多相流體的滲流特征(23學(xué)時)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、螞肂莈蒂螄裊芄蒁袆肀膀蒀薆袃膆葿螈腿蒄蒈袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅肈薅袇羈莇薄薇膄芃薃蠆羆艿薂袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃袇荿薀螆肅芅蕿袈袆膁蚈薈肁肇蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅羂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀莈螃羇肆莇羅膃蒅莆蚅肅莁蒞螇芁芇莄袀肄膃莄羂袇蒂莃螞肂莈蒂螄裊芄蒁袆肀膀蒀薆袃膆葿螈腿蒄蒈袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅肈薅袇羈莇薄薇膄芃薃蠆羆艿薂袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃袇荿薀螆肅芅蕿袈袆膁蚈薈肁肇蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅羂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀莈螃羇肆莇羅膃蒅莆蚅肅莁蒞螇芁芇莄袀肄膃莄羂袇蒂莃螞肂莈蒂螄裊芄蒁袆肀膀蒀薆袃膆葿螈腿
2、蒄蒈袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅肈薅袇羈莇薄薇膄芃薃蠆羆艿薂袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃袇荿薀螆肅芅蕿袈袆膁蚈薈肁肇蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅羂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀莈螃羇肆莇羅膃蒅莆蚅肅莁蒞螇芁芇莄袀肄膃莄羂袇蒂莃螞肂莈蒂螄裊芄蒁袆肀膀蒀薆袃膆葿螈腿蒄蒈袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅肈第三章儲層巖石中多相流體的滲流特征(23學(xué)時)第一節(jié)儲層巖石的潤濕性(6學(xué)時)一、教學(xué)目的了解流體潤濕性的概念,潤濕滯后現(xiàn)象以及其影響因素。掌握判斷巖石潤濕性的方法。了解巖石潤濕性與水驅(qū)油的相互關(guān)系。二、教學(xué)重點、難點教學(xué)重點:1、巖石潤濕性的判斷及測定;2
3、、潤濕滯后現(xiàn)象;3、潤濕性對油水的分布和驅(qū)油效率的影響。教學(xué)難點1、巖石潤濕性的測定;2、潤濕滯后現(xiàn)象分析。三、教法說明課堂講授并輔助以多媒體課件展示相關(guān)的數(shù)據(jù)和圖表四、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)主要介紹八個方面的問題:一、潤濕現(xiàn)象(潤濕性)的含義二、結(jié)合功和附著功三、潤濕接觸角四、影響潤濕性的因素五、潤濕滯后現(xiàn)象六、油藏巖石的潤濕性七、潤濕性的測定方法八、潤濕性對油水分布和驅(qū)油效率的影響(一)、潤濕現(xiàn)象(潤濕性)的含義潤濕性:非混相流體在固體表面上的流散現(xiàn)象。通過分析我們不難得出幾個結(jié)論:①潤濕現(xiàn)象總是發(fā)生在三相體系之中,其中一相必為固體,另外兩相可以為
4、液液或液氣。②潤濕現(xiàn)象也是一種表面現(xiàn)象,是發(fā)生在三相(其中一相必為固相)同時存在時,三種相界面上自由表面能平衡(系統(tǒng)的總自由界面能最低)的結(jié)果。是自由表面能在三相存在的條件下(其中兩相液體在固體表面上)發(fā)生作用的一種特殊現(xiàn)象。③潤濕現(xiàn)象主要表現(xiàn)在兩相流體在固體表面上爭奪面積,它與三個相界面上各自的自由表面能大小有密切關(guān)系。其中固相與那一相液體的界面張力低,固體不親哪一相而憎另一相流體。④我們平常所說的親油、親水是指當(dāng)兩種非混相流體(如油和水)在分子力作用下,某種液體自發(fā)地將另一種液體從固體表面驅(qū)走的能力。也就是兩種液體要比較誰相對來說鋪能力強
5、,我們就說固體表面親誰,或誰親固體表面,所以說潤濕相對的而不是絕對的,一種流體只有同另一種液體相比較也許又為濕相了。如在石英表面上當(dāng)油水兩相比較也許又為比較為非濕相,水為濕相;但當(dāng)油氣共存時,油又為濕相了。(二)、結(jié)合功和附著功結(jié)合功——將面積為1cm2的純液體拉開所需做的功如圖所示,設(shè)有面積為的兩塊同種液體,在未接觸之前它們都與其蒸汽相接觸,在這兩個面積上的(陰影部分)總表面做為2σLg,接觸之后,由于同種液體結(jié)合在一起不構(gòu)成界面,所以當(dāng)兩者結(jié)合之后,整修體系的自由能減少了。液液液需做功釋放能量附著功——將截面積為的固液界面拉開所需作的功如
6、圖所示,設(shè)接觸面積為1cm2,那么在液體和固體未分開之前,系統(tǒng)在接觸面(液固)上的自由能為σSL,當(dāng)液體和固體分開之后,其自由能變?yōu)棣襩g+σsg這就是說,要想把液體從固體表面上剝走,就必須做功,所做的功為:即為附著功或粘附功氣液固需做功氣液固不難看出,附著功W附越大,表示要把液體從固體表面上剝下來所需做功越多,這就是說液體越不容易從固體表面上剝下來,卻固體表面越親該液體,或者說該液體在固體表面上的潤濕性越強,所以說,附著W附可以表示該液體在固體表面的潤濕能力。(三)、潤濕接觸角如圖所示,當(dāng)液滴在固體表面呈平衡狀態(tài)時,A分子在固體表面處于平衡
7、狀態(tài)之時,A分子受三個界面張力作用而平衡,三個界面張力分別垂直于三相周界的接解線,并分別處于三個界面的平面中。過A點作兩液體界面的切線,比切線同固體表面形成兩個夾角θ和θ’,他們的和為1800,我們把自固液界面經(jīng)過液體內(nèi)部到汽液界面的夾角叫做接觸角,而把自固液界面經(jīng)過汽相到汽液界面的夾角不叫接觸角,如圖中所示,θ為接觸角,θ’不為接觸角。但是,如果處于固體表面的不是液體同它自身的蒸汽,而是兩種互不相溶的液體,那么接觸角θ應(yīng)該是從極性大的一相量起,或者是從密度大的那一相量起。根據(jù)力的平衡條件有:這就是有名的楊——裘皮公式雙:其中:——稱為附著張
8、力或潤濕張力它是指液體對固體表面的選擇性潤濕所導(dǎo)致的汽固界面比表面能的減小,這一點恰與任何自由能都趨于最小的熱力學(xué)性質(zhì)是一致的。所以,潤濕的實質(zhì)就是固體表面能的減小