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《儲層中多相流體的滲流特性》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第三章儲層中多相流體的滲流特性一儲層巖石中的界面現(xiàn)象二儲層巖石的潤濕性三儲層巖石中的毛管壓力四儲層巖石中的各種阻力效應(yīng)五儲層巖石中的相對滲透率第一節(jié)儲層巖石的界面現(xiàn)象教學(xué)目的：掌握兩相界面的自由表面能和表面張力，吸附現(xiàn)象和表面張力的關(guān)系教學(xué)重點和難點：自由表面能和表面張力，吸附現(xiàn)象和表面張力的關(guān)系。教法說明：課堂講授教學(xué)內(nèi)容：一界面自由能和界面張力1、兩相界面的界面自由能（1）定義：內(nèi)聚力：同向分子間的力叫內(nèi)聚力。附著力：異向分子間的力叫附著力。（2）凈吸力與內(nèi)聚力、附著力的關(guān)系：凈吸力=內(nèi)聚力—附著力（3）界面自由能因此，分子B要移動到分子A的位置必須克服這個合力
2、而做功。這種表面分子比液體內(nèi)部分子多余的能量稱為界面自由能。分子B所受合力為零，可以自由運動分子A所受合力不為零，合力指向液體內(nèi)部Aα相β相SB熱力學(xué)性質(zhì)α相β相ASB兩相物質(zhì)的表面分子層性質(zhì)示意圖a-假想幾何界面b-界面熱力學(xué)性質(zhì)（4）自由界面能具有如下性質(zhì)：只有存在兩相不互溶的兩相時自由表面能才存在。界面越大，自由表面能越大。表面或界面是具有一定厚度的界面層。兩相界面層自由表面能的大小與兩相分子的性質(zhì)有關(guān)。還和物質(zhì)的相態(tài)、密度、分子量有關(guān)。α相β相2、比表面能和界面張力（1）定義：比表面能：單位面積具有的自由表面能，也叫表面張力。（2）皂膜拉伸試驗xLdxFб做
3、功的能量轉(zhuǎn)化為新生界面的表面能表面能和表面張力是兩個不同的概念。б亦表示形成單位面積所消耗的功，即比表面能。б—每單位長度上的作用力，即表面張力（3）界面張力示意圖油界面張力的方向：平面上或曲線的切線上界面張力的作用點兩相表面張力的大小為各自的比表面能3、影響界面張力的因素（1）物質(zhì)的影響因素兩相間分子的極性差越大，表面能就越大。物質(zhì)與空氣接觸時的表面張力（20°C）mN/m與水接觸時的界面張力（20°C）mN/m水銀484.0375水72.8苯28.633.4變壓器油39.145.1杜依瑪茲石油27.230.3某些物質(zhì)與空氣、水的界面張力(2)、溫度和壓力的影響對
4、于任何液氣兩相來說，都會有隨著溫度和壓力增加，表面張力減小的現(xiàn)象。4、油藏流體間的界面張力（1）油—氣界面張力①壓力的影響：p↑,Rs↑,ρo↓,內(nèi)聚力↓ρg↑,附著力↑，靜吸力↓，所以：σ↓②溫度的影響：T↑ρo↓＞ρg↓,內(nèi)聚力↓＞附著力↓所以：靜吸力↓，σ↓原油與4種氣體表面張力和溶解度的關(guān)系汽油與co2氣與co2氣與天然氣與空氣（2）油—水界面張力a.油水系統(tǒng)溫度和壓力的改變對油水間的界面張力基本上無影響。脫氣原油飽和氮的原油b.油氣水系統(tǒng)P＜Pb時：P↑→Rs↑→σ↑T↑→Rs↓→σ↓P＞Pb時：P↑→ρo↑→σ↓（不明顯）T↑→Rs↓→σ↓二界面吸附現(xiàn)象
5、1、吸附的概念溶解于兩相系統(tǒng)中的物質(zhì)，自發(fā)地聚集到兩相界面層并急劇降低該界面層的表面張力的現(xiàn)象。2、表面活性劑（1）定義：被吸附在兩相界面上、且能大大降低界面張力的的物質(zhì)叫做表面活性物或稱表面活性劑。（2）表面活性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)表面活性劑分子是一種兩親分子，含有一個極性端和一個非極性端。從結(jié)構(gòu)上看，它們的一端是由碳、氫所做成的基團，具有對稱的非極性結(jié)構(gòu)，稱為碳氫鏈，另一端具有非對稱的極性基團。3、比吸附（1）定義：單位面積界面層中溶質(zhì)的物質(zhì)的量。（2）計算公式G—吸附量，亦稱比吸附。ρ—溶質(zhì)的質(zhì)量濃度。б—界面張力。T，R—絕對溫度和通用氣體常數(shù)。（3）比吸附與表面活
6、性劑濃度的關(guān)系當(dāng)表面活性物質(zhì)濃度較小時，隨濃度的增加，表面張力的減小和比吸附的增大都較快，當(dāng)濃度增加到一定程度后，比吸附不再增加，趨于最大值
