第十章（毛管力）ppt課件.ppt

《第十章（毛管力）ppt課件.ppt》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第十章儲油（氣）巖石的毛細(xì)管壓力§1基本概念§2油層毛細(xì)管壓力的測定§3油層毛細(xì)管壓力曲線特征§4油層毛細(xì)管網(wǎng)絡(luò)與毛細(xì)管壓力參數(shù)§5油層毛細(xì)管壓力資料的應(yīng)用§6毛細(xì)管壓力在油（氣）滲流中的作用1第十章儲油（氣）巖石的毛細(xì)管壓力§1基本概念一、液滴內(nèi)部的附加壓力在毛細(xì)管中，由于潤濕性，二相界面一般是一個彎曲的表面。由物理學(xué)可知，任何簡單曲面必然存在附加壓力，該附加壓力的方向與曲面的凹向一致，附加壓力的大小與界面張力及其曲面的曲率有關(guān)。2簡單模型——球形液滴，其曲率半徑為R’，因為表面分子受向內(nèi)的吸引而產(chǎn)生附加壓力Pc，

2、若外部的壓力是Pa，則液滴所受到的壓力將是Pc+Pa。附加壓力Pc的大小可用利用表面能的概念來導(dǎo)出液滴附加壓力的計算一、液滴內(nèi)部的附加壓力3顯然，此功應(yīng)等于體系表面能之增量，即：所以：假定為等溫可逆條件，推動管上端之活塞使液滴體積增加dV，其表面積也相應(yīng)增加dA，此過程外界對體系所作的凈功為：已知球的體積R-液滴的半徑體積功一、液滴內(nèi)部的附加壓力4一、液滴內(nèi)部的附加壓力倘若液滴不是球形，則得出著名的拉普拉斯毛細(xì)管壓力方程。即R1、R2——兩個主曲率半徑；Pc——為液滴所受的附加壓力，它是液滴內(nèi)部壓力與外部壓力之差。則

3、則球的面積由上兩式中可以看出，當(dāng)曲率越大（半徑越?。瑒t其液體所受的附加壓力就越大。如半徑無限大，則附加壓力趨向于0，這時液面為平面。5二、毛細(xì)管壓力存在實驗這種使毛細(xì)管內(nèi)液面上升或下降的曲面附加壓力，人們叫毛細(xì)管壓力。將一根毛細(xì)管插入潤濕相中，則管內(nèi)液體呈凹形，那么它就受到一個附加向上的壓力，使?jié)櫇裣嘁好嫔仙欢ǖ母叨?。將毛?xì)管插入到非潤濕相中，則管內(nèi)液體呈凸形，液體受到一個附加向下的壓力，使非潤濕相液面下降一定的距離。毛細(xì)管壓力也可以用兩相界面上的壓力差來定義（毛細(xì)管壓力就是毛細(xì)管內(nèi)兩相界面上的壓力差），根據(jù)這個

4、定義毛細(xì)管壓力僅存在于兩相分界面上，并形成壓力的突變，這個突變值就是毛細(xì)管壓力。6設(shè)在具有油水兩相的容器中插入毛細(xì)管后，潤濕相水的上升高度為h。設(shè)油水界面張力為?，潤濕接觸角為?，油水的密度分別為ρO與ρW，那么在油相中B＇的壓力應(yīng)POB’為：毛細(xì)管壓力公式的推導(dǎo)另外，已知毛細(xì)管中油水界面張力為?，那么整個垂直向上的力應(yīng)為而毛細(xì)管上升高度為h時，液柱重量應(yīng)為（連通管中同一水平面壓力相等）7當(dāng)達(dá)到平衡時為：這就是圓柱形毛細(xì)管壓力公式。8毛細(xì)管滯后現(xiàn)象毛細(xì)管滯后現(xiàn)象，實質(zhì)上是潤濕滯后現(xiàn)象在毛細(xì)管中的反映。它是指由于潤濕滯

5、后的影響，導(dǎo)致排驅(qū)過程和吸入過程中，毛細(xì)管內(nèi)液面上升高度不同的現(xiàn)象。毛細(xì)管滯后是由于以下四種情況引起的：流體飽和順序孔隙斷面的變化孔隙內(nèi)壁粗糙程度其它因素（如吸附）9（1）流體的飽和順序引起的毛細(xì)管滯后吸入：用潤濕相排驅(qū)非潤濕相驅(qū)替：用非潤濕相排驅(qū)潤濕相一根毛細(xì)管插入一盛有潤濕相液體的容器，作吸入試驗，潤濕相沿毛細(xì)管上升一定高度把另一根同樣的毛細(xì)管先充滿潤濕相，插入非潤濕相容器里，用非潤濕相作驅(qū)替試驗，在毛細(xì)管壓力作用下，潤濕相將沿毛細(xì)管下降一定高度容器＞，＞這種由于飽和順序不同而引起的驅(qū)替和吸入潤濕相高度（即飽和度

6、）不同的現(xiàn)象就叫做潤濕污染的毛細(xì)管滯后現(xiàn)象。這時由吸入過程形成的接觸角定義為前進(jìn)接觸角，而把驅(qū)替形成的接觸角定義為后退接觸角10（2）毛細(xì)管半徑突變在光滑的毛細(xì)管中間突然變粗，上部細(xì)段的半徑為r1，中部粗段半徑為r2，這就是巖石孔隙結(jié)構(gòu)研究中所謂的“墨水瓶”結(jié)構(gòu)。（3）毛細(xì)管半徑漸變：毛細(xì)管半徑的漸變同樣由于孔隙斷面變化面引起毛細(xì)管滯后現(xiàn)象附加阻力增大附加阻力減小11（4）變斷面且管壁粗糙的毛細(xì)管：實際儲層孔隙多半是既斷面變化，而管壁又粗糙并綜合作用而引起毛細(xì)管滯后現(xiàn)象。12第十章儲油（氣）巖石的毛細(xì)管壓力§1基本概

7、念§2油層毛細(xì)管壓力的測定§3油層毛細(xì)管壓力曲線特征§4油層毛細(xì)管網(wǎng)絡(luò)與毛細(xì)管壓力參數(shù)§5油層毛細(xì)管壓力資料的應(yīng)用§6毛細(xì)管壓力在油（氣）滲流中的作用13§2油層毛細(xì)管壓力的測定一、油層毛細(xì)管壓力測定原理若是吸入過程，即用潤濕相驅(qū)替非潤濕相，則為吸入過程時的毛細(xì)管壓力高度應(yīng)為在毛管力作用下潤濕相自動上升高度（在毛細(xì)管中飽和度）如果是驅(qū)替過程，應(yīng)為驅(qū)替時的毛細(xì)管壓力，高度用克服毛管力進(jìn)入的非潤濕相高度表示對于某種流體正比于SwSnw14二、油層毛細(xì)管壓力測定方法主要測定方法有1、半滲透隔板法2、壓汞法3、離心機(jī)法4、動

8、力驅(qū)替法5、蒸氣壓力法等15二、油層毛細(xì)管壓力測定方法多孔介質(zhì)中的潤濕相液體表面張力的作用，是使液體自發(fā)地充填于固體地孔隙之中。因此這種表面張力地作用亦能阻止液體從固體地孔喉內(nèi)被排驅(qū)出去。如果把“非潤濕相”流體（如水銀）注入于多孔介質(zhì)地孔喉去，由于水銀與固體形成的接觸角大于90°，這時其表面張力地作用是阻止非潤濕相流體進(jìn)入固體內(nèi)。因此，必須對“