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《儲(chǔ)層巖石的毛管壓力》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、教學(xué)目的:1、掌握毛管壓力的概念2、附加壓力與界面張力和曲率半徑之間的關(guān)系;3、了解并掌握毛管中各種附加壓力;4、理解掌握毛管壓力曲線的概念及幾種常用的測(cè)定方法;5、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;6、掌握利用毛管壓力曲線來(lái)直接或者間接確定儲(chǔ)層參數(shù)。第三節(jié)儲(chǔ)層巖石的毛管壓力capillarypressureofreservoirrocks教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):1、毛管壓力的概念;2、柱面上的毛細(xì)管壓力、賈敏效應(yīng);3、毛管壓力曲線的幾種測(cè)定方法;4、門(mén)坎壓力、束縛水飽和度Swi、飽和度中值壓力Pc50;5、利用
2、毛管壓力曲線來(lái)確定飽和度隨油水過(guò)渡帶高度之間關(guān)系。教學(xué)方法:課堂講授教學(xué)內(nèi)容:一彎曲液面的附加壓力(AdditionalPressure)表面彎曲的形狀,可引起附加壓力的改變。凹液面使表面附加壓力減小,凸液面使附加壓力增加,并且表面彎液面的曲率半徑也會(huì)引起附加壓力的改變,曲率越大附加壓力越大。二附加壓力與界面張力和曲率半徑之間的關(guān)系拉普拉斯方程(Young-LaplaceEquation)它是毛細(xì)管現(xiàn)象的基本公式對(duì)于球形對(duì)于平面三毛管中的液體上升(RiseofFluidsinCapillaries)由于固液之間的界面張力小于固氣之間的界面
3、自由能,所以這種接觸關(guān)系的改變使該系統(tǒng)多出一部分的能量,這一能量就將毛細(xì)管中的液體舉升一定的高度。假設(shè)毛管半徑為r,液體密度為ρ,液面上升高度h,則有:A—附著張力達(dá)因/cm定義:毛細(xì)管中彎液面兩側(cè)非濕相與濕相壓力之差稱(chēng)為毛細(xì)管力,簡(jiǎn)稱(chēng)毛管力。記為Pc.方向?yàn)橛蓾裣嘀赶蚍菨裣?。如圖示:如果忽略氣柱壓力則毛管壓力是平衡彎液面壓差的一種附加壓力,它的方向指向彎液面的凹向方向,其大小等于毛管中液柱上升高度的液柱壓力h液氣PaA′ABPaB′所以即cosθ=r/Rr—毛管半徑R—曲率半徑根據(jù)毛細(xì)管公式我們可以得到:1、毛管壓力Pc和cosθ成正比
4、。2、毛管壓力Pc和毛管半徑成反比。ABθORCrθ3、隨著流體界面張力的增大,即兩種液體性質(zhì)差別的增大,毛管力也相應(yīng)增大,濕相在毛細(xì)管中上升就越高。4、只有在出現(xiàn)彎液面的情況下,方有毛細(xì)管現(xiàn)象存在,且潤(rùn)濕相合非潤(rùn)濕相的潤(rùn)濕能力差別越大,毛細(xì)管半徑越小,兩相界面在毛細(xì)管中彎曲的越明顯,即曲率半徑越小,毛管力越大。(1)當(dāng)油藏巖石表面親水時(shí),油藏中的毛管力是水驅(qū)油的動(dòng)力。(2)當(dāng)油藏巖石表面親油時(shí),油藏中的毛管力是水驅(qū)油的阻力。四任意彎液面處的毛管力根據(jù)楊—拉普拉斯方程得到:當(dāng)曲面為球面時(shí),又所以當(dāng)曲面為柱面時(shí)①當(dāng)珠泡處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí),球形曲
5、面產(chǎn)生的毛管力方向指向油相內(nèi)柱面產(chǎn)生的毛管力方向也指向油相內(nèi)故油柱或液泡靜態(tài)的毛管力效應(yīng)PⅠ為②當(dāng)珠泡運(yùn)動(dòng)到喉道時(shí),所需阻力就更大欲使珠泡通過(guò)窄口,則需要克服遇阻時(shí)由于珠泡變形所產(chǎn)生的新的阻力P3和P3′阻力效應(yīng)就是通常所說(shuō)的賈敏效應(yīng)五毛管壓力曲線的測(cè)定MeasurementofCapillaryPressureCurve一、教學(xué)目的理解掌握毛管壓力曲線的概念及幾種常用的測(cè)定方法二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)毛管壓力曲線的幾種測(cè)定方法三、教法說(shuō)明課堂講解四、教學(xué)內(nèi)容1、毛管壓力曲線①毛管壓力是由非潤(rùn)濕相表面的曲率決定的,而界面曲率又與孔隙喉道的大小有
6、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)。通常用曲線表示我們把毛管壓力和濕相飽和度的關(guān)系曲線稱(chēng)為毛管力曲線②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。③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。2、毛管壓力曲線的測(cè)定半滲隔板法序號(hào)毛管力PCmm汞柱刻度管讀數(shù)cm3巖心含水cm3含水飽和度%各類(lèi)毛管體積%毛管累積體積%毛管半徑μm1234567812001.365100542400.0751.29094.65.55.527.03500.1501.21589.0
7、5.511.021.64600.2501.11581.87.318.318.05800.7500.61545.036.654.912.561201.0000.36527.018.473.39.071601.1250.24017.99.182.46.782601.2250.14010.77.389.74.293901.2850.0806.34.494.12.810>3901.2850.0806.3094.1<2.8高壓半滲隔板法壓汞法離心機(jī)法六毛管壓力的滯后HystereticofCapillaryPressure020Sor4060801
8、00Swi0.11100200毛細(xì)管壓力(kg/cm2)水銀飽和度Shg(%)100.001I(驅(qū)替)①R③(驅(qū)替)阻滯滯后捕集滯后②(吸吮)W曲線I為初始驅(qū)替毛管壓力曲線曲線W是退汞曲線,是