《儲層巖石的潤濕性》PPT課件

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1、第二節(jié)儲層巖石的潤濕性一、教學內(nèi)容1、選擇性潤濕及其實質(zhì)2、潤濕滯后3、油藏巖石的潤濕性極其影響因素4、油藏巖石潤濕性的測定5、油水在巖石孔隙中的分布一、選擇性潤濕及其實質(zhì)1.定義：潤濕：液體在分子力作用下在固體表面上的流散現(xiàn)象。潤濕性：當固體表面存在不相溶流體時，某相流體優(yōu)先附著到固體表面的趨勢。也稱選擇性潤濕。討論潤濕性必是三相體系，一相為固體，另一相為液體，第三相為氣體和另一體。2．潤濕程度的表示方法1)潤濕接觸角潤濕接觸角是指過三相周界點，對液滴界面所作切線，切線與液固界面之間的夾角，并規(guī)定從極性大的液體方標起。采用潤濕接觸角判斷潤濕性●當θ<90°時，巖石表面親水，水是潤濕相，

2、油是非潤濕相；●當θ>90°時，巖石表面親油，水是非潤濕相，油是潤濕相；●當θ=90°時，中性潤濕；●當θ=0°時，巖石表面完全親水?！癞敠?180°時，巖石表面完全親油。a-親水憎油b-親油憎水c-中間潤濕采用潤濕接觸角判斷潤濕性2）楊氏方程由上式可得：圖3-8三相周界表面張力的平衡圖★若θ<90,cosθ>0,σ2.3>σ1.3,巖石親水；固體表面能減少。自發(fā)過程?！锶籀?90°,cosθ<0,σ2.3<σ1.3,巖石親油；固體表面能增加，未發(fā)生自發(fā)過程。★若θ＝90°，cosθ=0,σ2.3=σ1.3,巖石中性潤濕3）附著功圖3-8三相周界表面張力的平衡圖圖3–9液體對固體的粘附功

3、示意圖1：液；2：氣；3：固體潤濕的實質(zhì)是固體表面能的減小。附著功是指在非濕相流體中，將單位面積的濕相從固體界面拉開所作的功。W附=-潤濕滯后就是三相潤濕周界沿固體表面移動的遲緩。二、潤濕滯后1．定義圖3-10潤濕滯后現(xiàn)象二、潤濕滯后1．定義圖3-10潤濕滯后現(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2．潤濕滯后的影響因素1）與三相周界的移動方向有關（或與潤濕次序有關）2）與三相周界的移動速度有關3）與固體表面的粗糙度有關4）與原油中表面活性物質(zhì)在巖石表面上的吸附有關1）與三相周界的移動方向有關（或與潤濕次序有關）圖3-10潤濕滯后現(xiàn)象★靜潤濕滯后:由潤濕次

4、序不同引起的接觸角變化。2）與三相周界的移動速度有關圖3–1動潤濕滯后與反轉(zhuǎn)★動潤濕滯后：由移動速度引起的接觸角變化。3）與固體表面的粗糙度有關一般說來，巖石顆粒表面粗糙程度越嚴重，三相潤濕周界移動就越困難，潤濕滯后現(xiàn)象也越顯著。圖3-13接觸角與形角的關系4）與原油中的表面活性物質(zhì)在巖石表面上的吸附有關例：將一塊干凈的大理石在油中侵泡一段時間后，巖石表面親水性減弱，這主要是油中表面活性物質(zhì)在巖石表面上的吸附，形成的吸附層加重潤濕滯后的程度。三、油藏巖石的潤濕性及其影響因素①親水油藏巖石表面潤濕性：②親油③非均質(zhì)潤濕性{1.油藏巖石潤濕性混合潤濕性斑狀潤濕性2.巖石潤濕性的影響因素1）巖

5、石的礦物成分對潤濕性的影響2）流體的性質(zhì)對潤濕性的影響3)表面活性物質(zhì)的影響4)礦物表面粗糙度的影響5)注水對巖石潤濕性的影響1）巖石的礦物成分對潤濕性的影響親水礦物：石英、長石、碳酸鹽親油礦物：滑石、石墨、烴類有機固體粘土礦物對巖石的潤濕性影響很大★蒙脫石具有吸水性，會增加巖石的親水性；★含鐵粘土礦物可吸附原油中的表面活性物質(zhì)，使巖石表面轉(zhuǎn)向親油。如綠泥石。2）流體的成分對潤濕性的影響原油組成的影響原油組成，按對潤濕性的影響可分為三類：①非極性的烴類、②有極性的氧、硫、氮的化合物、③原油中的極性物質(zhì)或稱活性物質(zhì)。原油組成的影響烴類戊烷C5H12己烷C6H14辛烷C8H18十二烷C12H

6、26前進角0080260420表8—4不同烴類組分在聚四氟乙烯表面上的前進角原油組成的影響堿性增加時硅酸鹽接觸角明顯增加，碳酸鹽變化不大；原油組成的影響酸性增加時，碳酸鹽接觸角明顯增加，而硅酸鹽變化不大。水的組成對潤濕性的影響根據(jù)Dhbey觀點在其它各條件相同的情況下注入水中含鹽量增加，巖石親油性增強，主要是由于巖石表面吸附瀝青質(zhì)的增加。由于注入水礦化度升高，油水接觸面上瀝青質(zhì)在原油中溶解度下降，瀝青膠束更易于聚集發(fā)生沉降，從而增加巖石表面的油濕性。美國懷俄明大學Morrow等人的研究結(jié)果表明，注入水中無機陽離子價越高瀝青質(zhì)的吸附量越大，從而增加巖石表面的油濕性。3）表面活性物質(zhì)對潤濕性

7、的影響—潤濕反轉(zhuǎn)現(xiàn)象3）表面活性物質(zhì)對潤濕性的影響—潤濕反轉(zhuǎn)現(xiàn)象潤濕反轉(zhuǎn)的程度與固體表面性質(zhì)和活性物質(zhì)性質(zhì)有關，也與活性物質(zhì)濃度有關。4)礦物表面粗糙度的影響圖3-13接觸角與形角的關系5)注水對巖石潤濕性的影響四、油藏巖石潤濕性的測定1.接觸角法測量結(jié)果：接觸角0～75°為親水，75°～1050為中間潤濕，105°～180°為親油這種方法的特點：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