(毛管力)（課堂PPT）

1、1第十章第十章 儲(chǔ)油（氣）巖石的毛細(xì)管壓力儲(chǔ)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(gè)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?yàn)楸砻娣肿邮芟騼?nèi)的吸引而產(chǎn)生附加壓力Pc，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(jì)算附加壓力的計(jì)算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(dòng)管上端之活塞使液滴體積增加dV，其

2、表面積也相應(yīng)增加dA，此過程外界對(duì)體系所作的凈功為：dVpWcdAWdAdVpcdVdApc334RV已知球的體積R-液滴的半徑體積功42111RRpc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(gè)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。dRRdV2424 RARdRdA8RdRRRdRpc2482則則球的面積Rpc2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(shí)液面為平面。2111RRpc5二、毛細(xì)管壓力存在實(shí)驗(yàn)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。

3、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(gè)附加向上的壓力，使?jié)櫇裣嘁好嫔仙欢ǖ母叨葘⒚?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(gè)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(gè)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(gè)突變值就是毛細(xì)管壓力。6毛細(xì)管壓力公式的推導(dǎo)毛細(xì)管壓力公式的推導(dǎo)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O與W

4、，那么在油相中B的壓力應(yīng)POB為：ghppOOAOBghppWWAWBWAOAppghghpppOWWBOBc另外，已知毛細(xì)管中油水界面張力為 ，那么整個(gè)垂直向上的力應(yīng)為cos2 r而毛細(xì)管上升高度為h 時(shí)，液柱重量應(yīng)為ghr2（連通管中同一水平面壓力相等）7當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)為：ghrr2cos2grgrrhcos2cos22rgrgghpccos2cos2 這就是圓柱形毛細(xì)管壓力公式。cos2 r8毛細(xì)管滯后現(xiàn)象毛細(xì)管滯后現(xiàn)象，實(shí)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9（1）流體的

5、飽和順序引起的毛細(xì)管滯后12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(yàn)，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(yàn)，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21驅(qū)p吸p ， 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）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(shí)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?cè)诠饣拿?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

6、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)cos(21rp驅(qū))cos(22吸rp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(shí)際儲(chǔ)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。11cos2rp驅(qū)22cos2rp吸122 油層毛細(xì)管壓力的測(cè)定一、油層毛細(xì)管壓力測(cè)定原理wcSfghp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(shí)的毛細(xì)管壓力高度應(yīng)為在毛管力作用下潤濕相自動(dòng)上升高度（在毛細(xì)管中飽和度）ghpcccph如果是驅(qū)替過程， 應(yīng)為驅(qū)替時(shí)的毛細(xì)管壓力，高度用克服毛管力進(jìn)入的非潤濕相高

7、度表示對(duì)于某種流體正比于cpcpnwncSfghp)(13二、油層毛細(xì)管壓力測(cè)定方法主要測(cè)定方法有1、半滲透隔板法、2、壓汞法、3、離心機(jī)法、4、動(dòng)力驅(qū)替法5、蒸氣壓力法等。14三、毛細(xì)管壓力換算假定用 、 、 、 與 、 分別代表兩種流體或兩種系統(tǒng)的毛細(xì)管壓力的有關(guān)參數(shù)，那么它們之間有如下關(guān)系：12121cp2cp進(jìn)行毛管壓力換算的原因有二個(gè)：1、不同測(cè)定方法使用的流體不同，由于界面張力及潤濕性的差異，測(cè)得的毛管力不同；2、相同的流體在室內(nèi)和油藏條件下的界面張力及其對(duì)巖樣的潤濕性不同，其毛管力也不同。15rpc111cos2rpc222cos2221121coscosccppn 將上兩式相比

8、，就可將某一種流體或某一種系統(tǒng)的毛細(xì)管壓力換算成另一種流體或另一種系統(tǒng)的毛細(xì)管壓力。即所求的換算系數(shù)：163 油層毛細(xì)管壓力曲線特征驅(qū)替過程是指升壓時(shí)所測(cè)得非潤濕相飽和度曲線叫驅(qū)替曲線非潤濕相注入，潤濕相被排驅(qū)，如用壓汞法則稱為壓汞（壓入、注入）曲線，吸入過程是指減壓所測(cè)得非潤濕相飽和度曲線叫吸入曲線潤濕相吸入驅(qū)替非潤濕相過程，如壓汞法則稱為退汞（退出、噴出）曲線。17一、驅(qū)替毛細(xì)管壓力曲線的定性定量特征1. 驅(qū)替毛細(xì)管壓力曲線的定性特征一般毛細(xì)管壓力曲線為三段式椅型曲線。三段式為： 下斜段 平坦段 上斜段。18 毛細(xì)管壓力曲線的形態(tài)主要受到孔隙分布的歪度（又稱為偏斜度），及孔隙分選性二個(gè)因素

9、控制。所謂歪度就是指孔隙大小分布偏于粗孔隙或細(xì)孔隙。偏于粗孔隙的稱為粗歪度，而偏于細(xì)孔隙的稱為細(xì)歪度。對(duì)于儲(chǔ)油性能來說，歪度越粗越好。 所謂分選性就是指孔隙大小分布的均勻程度。孔隙大小分布愈集中，則其分選性愈好。歪度愈粗，分選性愈好，曲線就愈向左下方坐標(biāo)靠攏，而且曲線是凹向右方。否則曲線就在坐標(biāo)圖上的上角，而且曲線是凹向左方。192. 2. 驅(qū)替毛細(xì)管壓力曲線定量特征驅(qū)替毛細(xì)管壓力曲線定量特征 毛細(xì)管壓力曲線定量特征通常用以下三個(gè)參數(shù)表示。排驅(qū)壓力（ Pd ）在有的著作中叫驅(qū)替壓力、門檻注入壓力、入口壓力、進(jìn)入壓力等。它是指驅(qū)替液（非潤濕相）開始進(jìn)入巖心孔隙的最小壓力，也可以是孔隙系統(tǒng)中最大連

10、通孔喉的毛管壓力。它是沿毛管壓力曲線的平坦部分作切線與縱軸的交點(diǎn)即Pd 。與Pd值相對(duì)應(yīng)的是最大連通孔喉半徑rd 。（1）排驅(qū)壓力（Pd）：20在研究排驅(qū)壓力的同時(shí)，必須注意與排驅(qū)壓力相應(yīng)的曲線平坦部分所占飽和度的百分?jǐn)?shù)，即SAB的大小和曲線的切線與縱軸的交角。 SAB越長， 角越小，則表示最大連通孔喉的集中程度越高，即巖石孔隙的分選性越好，巖石的孔隙結(jié)構(gòu)越均勻，反之，則巖石孔隙的分選性越差，巖石的孔隙結(jié)構(gòu)越不均勻。（2）平坦段的長度和斜率 21飽和度中值壓力是指在飽和度為50時(shí)相應(yīng)的注入曲線的毛細(xì)管壓力。當(dāng)缺乏油水相滲透率曲線時(shí)，可以用來衡量產(chǎn)純油的能力。顯然， Pc50越大，表明儲(chǔ)油巖石的

11、孔滲差，石油生產(chǎn)能力低；如果Pc50小，則表明儲(chǔ)油巖孔滲性好，石油生產(chǎn)能力高。（3）飽和度中值壓力(Pc50)：22 最小非飽和的孔隙體積表示當(dāng)注入水銀的壓力達(dá)到儀器最高壓力時(shí)，沒有被水銀侵入的孔隙體積百分?jǐn)?shù)。這個(gè)值表示儀器最高壓力所相應(yīng)的孔喉半徑（包括比它更小的）占整個(gè)巖樣孔隙體積的百分?jǐn)?shù)。 Smin越大表示這種小孔喉越多。 Smin值還取決于所使用儀器的最高壓力。（4）最小非飽和的孔隙體積（Smin）：1、如果巖石是親水的，利用Smin值就能較好地確定儲(chǔ)油巖的束縛水飽和度。 Swi= Smin2、假如巖石是油濕的，那么Smin就代表殘余油飽和度，這時(shí)束縛水飽和度不能從毛細(xì)管壓力曲線上確定。

12、23 能否利用Smin值就來確定儲(chǔ)油巖的束縛水飽和度還取決于毛細(xì)管壓力曲線的尾部是否平行于壓力軸。 從國內(nèi)外所發(fā)表的壓汞法測(cè)定的毛細(xì)管壓力曲線來看，毛細(xì)管壓力曲線的尾部往往不能平行于壓力軸情況下，把它作為束縛水飽和度會(huì)引起錯(cuò)誤，特別是對(duì)于低孔隙度的巖樣，其誤差將更大。 右圖曲線1平行縱座標(biāo)的距離所確定的Smin即為束縛水飽和度，但對(duì)曲線2，則要先確定孔喉的儲(chǔ)油下限，然后才能確定束縛水飽和度。24（1）捕集滯后： 是在水銀注入并退出到最小的壓力時(shí)，非潤濕相水銀并未全部退出，而殘留于巖樣中，稱為捕集滯后。 與飽和順序不同引起的毛細(xì)管滯后有關(guān)。排驅(qū)過程的毛管力要大于吸入過程的毛管力，在較大的排驅(qū)壓力

13、作用下，一部分貢可以進(jìn)入盲端孔隙，但壓力逐漸撤除至零時(shí)，對(duì)于同樣大小孔隙，由于吸入時(shí)毛管壓力小于排驅(qū)時(shí)壓力，因此驅(qū)替時(shí)進(jìn)入盲端的非潤濕相不能在吸入毛管力作用下自動(dòng)排出，使得一部分非潤濕相殘留于孔隙中。二、驅(qū)替和吸入毛細(xì)管壓力曲線特征25（2）拖延滯后： 在重新注入和退出曲線上，在相同飽和度下排驅(qū)壓力明顯高于吸入壓力，這種現(xiàn)象稱為拖延滯后。 與界面接觸角發(fā)生變化有關(guān)。（3）滯后環(huán)：重新注入曲線與退出曲線所構(gòu)成的閉合環(huán)，稱為滯后環(huán)。26（2）退出效率（或噴出效率）當(dāng)注入最大的壓力降低到最小壓力（一般儀器為O.lat）時(shí)，從巖樣中退出（或噴出）水銀的總體積與注入巖樣的水銀總體積的比值，用百分?jǐn)?shù)表示稱

14、為退出效率。即：%100maxmaxSSSWRe注入水銀總體積退出水銀總體積特征參數(shù)（1）殘余飽和度（SR）是在水銀注入與退出到最小的壓力時(shí)，非潤濕相水銀并未全部退出，而殘留于巖樣中的水銀飽和度。27 退出效率實(shí)際上是非潤濕相在毛細(xì)管力作用下所被排出的數(shù)量。對(duì)于親水巖石用壓汞法所獲得的退出效率就代表石油的采收率。 很明顯對(duì)毛細(xì)管現(xiàn)象的研究中增加測(cè)定吸入（即退汞）曲線，無論對(duì)于研究巖石孔隙結(jié)構(gòu)、潤濕性特征，還是研究石油采收率，均具有十分重要的意義。284 油層毛細(xì)管網(wǎng)絡(luò)與毛細(xì)管壓力參數(shù)油層毛細(xì)管網(wǎng)絡(luò)與毛細(xì)管壓力參數(shù) 長期以來，對(duì)于油層毛細(xì)管壓力測(cè)定所計(jì)算的半徑是巖石孔隙半徑還是喉道半徑？是反映巖

15、石的真實(shí)孔隙（或喉道）半徑還是非真實(shí)的反映巖石孔隙（或喉道）半徑？并不十分清楚。一維變直徑的毛細(xì)管束模型必須以增壓方式才能使汞逐級(jí)進(jìn)入到不同大小喉道連通的孔隙中。壓力大小取決于喉道直徑而不是孔隙直徑。據(jù)此模型認(rèn)識(shí)到壓汞法計(jì)算的半徑不是孔隙半徑，也不是真實(shí)的喉道半徑。汞潤濕相29Wardlaw(1976)的孔喉二維網(wǎng)絡(luò)透明模型6種大小不同的喉道代表6級(jí)注入壓力；注入率：汞進(jìn)入給定尺寸的喉道數(shù)與總可被侵入喉道總數(shù)的比值；隨壓力增加，注入率增加；結(jié)論：壓汞法計(jì)算的喉道直徑，是巖石連通（有效）的視（等效）喉道直徑，它隨著巖石孔隙結(jié)構(gòu)的均一性增加而趨向于真實(shí)的連通（有效）視（等效）喉道直徑3081339

16、6283315186894177236255294123456喉道的實(shí)際體積喉道的視體積6號(hào)壓力下僅18個(gè)單位注入，其余的276個(gè)單位的喉道未注入3號(hào)尺寸的喉道實(shí)際體積為177個(gè)單位，而視喉道體積卻有628個(gè)單位注入，原因是那些被小喉道遮蔽的大喉道在3號(hào)這一較高的壓力下被注入了根據(jù)毛管壓力計(jì)算的半徑雖然不是真實(shí)的喉道半徑，從毛管壓力曲線所計(jì)算的孔隙喉道體積也不是真實(shí)的孔喉體積，但反映了它們的相對(duì)大小以及孔隙和喉道的連通配置情況。315 5 油層毛細(xì)管壓力資料的應(yīng)用油層毛細(xì)管壓力資料的應(yīng)用 一、研究油（氣）層的孔隙結(jié)構(gòu)、評(píng)價(jià)儲(chǔ)層1、研究孔隙的分選性322.計(jì)算巖石的連通（有效）視（等效）喉道半徑

17、（縫隙寬度）利用毛細(xì)管壓力的注入曲線計(jì)算連通（有效）視（等效）喉道半徑。 drpccos2 cpdrcos2由于則如用壓汞法，由于cmdyn480汞140766. 0140coscos29810006 .7351cmdynmmHgat )(750005 . 710496. 7981000766. 048024ApmpcmppdrcHgcHgcHgcHg代入得通過以上計(jì)算可以做出第二章中孔隙大小的分布曲線。33定量研究孔喉分布定量研究孔喉分布343. 根據(jù)毛細(xì)管壓力注入曲線計(jì)算的某些參數(shù)（1）根據(jù)毛細(xì)管壓力的注入曲線直接獲取五項(xiàng)參數(shù)。（排驅(qū)壓力）cdp)(徑排驅(qū)壓力對(duì)應(yīng)的喉道半dr（飽和度中值壓

18、力）50cp（飽和度中值半徑）50r）（最小非飽和孔隙體積minS（2）根據(jù)毛細(xì)管壓力的注入曲線計(jì)算出的連通孔喉半徑后，再采用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)法計(jì)算孔隙分布的八項(xiàng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)50DMDPSKPSPKmD主R主V中值、 平均值、 分選系數(shù)、 歪度、 峰態(tài)、 峰值主要流動(dòng)孔喉半徑平均值主要流動(dòng)孔喉體積35 主要流動(dòng)孔喉半徑平均值（ ）：根據(jù)毛細(xì)管壓力曲線所計(jì)算的孔喉中對(duì)滲透率貢獻(xiàn)達(dá)到95以上的孔喉半徑平均值。 主要流動(dòng)孔喉體積( )：根據(jù)毛細(xì)管壓力曲線計(jì)算的孔隙中對(duì)滲透率貢獻(xiàn)值達(dá)到95以上的孔喉體積。主R主V（3）由毛細(xì)管壓力退出曲線計(jì)算退出效率（ ）。eW注入汞總體積退出汞總體積100eW由于這些統(tǒng)計(jì)參數(shù)大

19、部分已在第二章中介紹過，這里主要對(duì) 與 兩項(xiàng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)介紹如下：主R主V364. 結(jié)合鑄體片、巖石特征和試油資料進(jìn)行儲(chǔ)層分類的評(píng)價(jià)（1）由巖石鑄體片提供的孔隙平均半徑、孔喉比、配位數(shù)等三項(xiàng)參數(shù)。（2）巖石學(xué)的資料：如巖石名稱、組成、組構(gòu)以及膠結(jié)物質(zhì)成分、數(shù)量和類型。（3）試油資料：試油所獲得的單井產(chǎn)油氣量及產(chǎn)能。（4）常規(guī)分析中的孔隙度和滲透率兩項(xiàng)參數(shù)。 根據(jù)以上各項(xiàng)參數(shù)就可以進(jìn)行儲(chǔ)層分類和評(píng)價(jià)37羅蟄潭對(duì)我國延長油田進(jìn)行的砂巖儲(chǔ)層的分類和評(píng)價(jià)。38二、二、 粗略評(píng)價(jià)含油構(gòu)造的產(chǎn)油能力粗略評(píng)價(jià)含油構(gòu)造的產(chǎn)油能力在找油勘探中可用毛細(xì)管壓力注入曲線Pc50 計(jì)算油柱高度h50，然后根據(jù)該參數(shù)評(píng)價(jià)構(gòu)造

20、的含油性。 已知油水接觸面高度h，油水密度差 ，油層毛細(xì)管壓力PR則 如果使用工程單位，壓力為at ，h 為 m ， 為 g/cm3，g 為981cm/s2 代入則 又如果實(shí)驗(yàn)室毛細(xì)管壓力為PL，那么油層毛細(xì)管壓力通過換算系數(shù) n 即可求得。ghpR10hnpL當(dāng)缺少油水相滲透率曲線時(shí)，可將計(jì)算的 h50 與實(shí)際油藏的閉合高度相比較，粗略評(píng)價(jià)含油構(gòu)造的產(chǎn)油能力。P Pc50 c50 的計(jì)算方法的計(jì)算方法101000100981100981)/(23232hcmscmcmkgcmscmcmgcmkgpR39如以飽和度中值壓力PL50與及對(duì)應(yīng)的h50代入，則 故105050hnpHg505010H

21、gnph當(dāng)缺少油水相滲透率曲線時(shí)，這個(gè)參數(shù)可看作儲(chǔ)層產(chǎn)純油時(shí)要求的最低閉合高度，如將計(jì)算的 h50 與實(shí)際油藏的閉合高度相比較，就可粗略評(píng)價(jià)含油構(gòu)造的產(chǎn)油能力粗略評(píng)價(jià)含油構(gòu)造的產(chǎn)油能力： h50 實(shí)際油藏閉合高度：只出水不出油；So 50% h50 實(shí)際油藏閉合高度：產(chǎn)純油并且具高產(chǎn)能。So 50%40三、計(jì)算儲(chǔ)油（氣）巖石的絕對(duì)滲透率三、計(jì)算儲(chǔ)油（氣）巖石的絕對(duì)滲透率rpccos2Poisoulle方程(單根毛管)Lprq84單根毛管體積LrV2毛管壓力公式2222)cos(）（cpLpVq單根毛管流量n根毛管流量niicipVLpQ1222)(2)cos(n根毛管流量的達(dá)西公式LpKAQ4

22、1niicipVALK122)(2)cos(100TiiVVS100ALVT410100iiTSVVALniicipSK1242)(102)cos(由上二式求得單根毛細(xì)管體積占總孔隙體積百分?jǐn)?shù)巖樣孔隙度由上二式得代入上面絕對(duì)滲透率公式得該式可計(jì)算橫截面為圓形和等長度的不相連通的毛細(xì)管所組成的理想孔隙介質(zhì)的滲透率42實(shí)際巖石孔隙是由大小不同、形狀各異、長度和寬度均不一樣的喉道和孔隙組成，因此需加一個(gè)巖性校正系數(shù)niicipSK1242)(102)cos(在用水銀注入法時(shí)，壓力從 增大到 ，相應(yīng)有一個(gè)飽和度變化 ，如果壓力 用 （平均值）表示，則在這一平均壓力下，相應(yīng)的毛細(xì)管半徑為 則有jNjav

23、cniicipSpS 1212)()(1)(cp2)(cp21S21)()(ccppavcp )(), 3 , 2 , 1(Njrj 劃分為N個(gè)區(qū)間4344四、計(jì)算油（氣）層的平均毛細(xì)管壓力四、計(jì)算油（氣）層的平均毛細(xì)管壓力 J函數(shù)法 由于毛細(xì)管壓力曲線是用很小的巖樣（巖心或巖屑）作出來的，它僅代表儲(chǔ)油層的一個(gè)點(diǎn)的資料，對(duì)實(shí)際油田不可能對(duì)每一口井的每一個(gè)部位取心來測(cè)毛管壓力曲線，因而存在一個(gè)如何利用已測(cè)巖心毛管壓力曲線來求取未測(cè)巖心的毛管壓力曲線問題，Leverett提出的J(sw)函數(shù)是針對(duì)這種情況提出的。 該公式最初是基于 和滲透率和平均孔隙半徑關(guān)系 分析推導(dǎo)出的一個(gè)半經(jīng)驗(yàn)關(guān)系的無因次函數(shù)

24、，它將流體界面張力、巖石潤濕性及滲透率和孔隙度等的影響綜合在一起來表征油層的毛管壓力曲線特征的函數(shù)。后來實(shí)踐證明是毛細(xì)管壓力資料一個(gè)很好的綜合整理方法。rPc/cos28/2rk45計(jì)算J函數(shù)-劃分巖類忽略余弦項(xiàng)21cos)(KpSJcW21)(KpSJcW對(duì)一組具有不同孔隙度、滲透率毛管壓力曲線，可以獲得一組相應(yīng)的 關(guān)系數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸，可得到一條代表儲(chǔ)層特征的平均無因次 曲線，對(duì)于具有相似孔隙度和滲透率儲(chǔ)層，點(diǎn)子比較集中。WWSSJ)()(WSJ46全部巖樣（灰?guī)r及白云巖）白云巖點(diǎn)子集中粗晶灰?guī)r點(diǎn)子分散灰?guī)r點(diǎn)子分散性大細(xì)晶灰?guī)r點(diǎn)子集中首先將白云巖與灰?guī)r區(qū)分開進(jìn)一步按晶粒大小區(qū)分灰?guī)r開4

25、7五、確定儲(chǔ)油（氣）巖石的潤濕性五、確定儲(chǔ)油（氣）巖石的潤濕性 儲(chǔ)油巖石的潤濕性可以由潤濕接觸角的平均值來度量。如果對(duì)于油-水-巖石系統(tǒng)在水中所測(cè)量到的潤濕角是介于090 ，巖石稱為水濕，如在水中測(cè)量的潤濕角介于90180 ，則巖石稱為油濕。實(shí)際上測(cè)定巖石中每一點(diǎn)的潤濕性是不可能的，因此必須采用多種方法來確定。 1969年Donaldson在Slobod研究的基礎(chǔ)上提出了一種利用毛細(xì)管壓力資料確定潤濕性的定量方法，這種方法簡稱為USBM法。 它使用離心機(jī)測(cè)定包括吸入和排替的毛細(xì)管壓力曲線的資料，然后根據(jù)毛細(xì)管壓力曲線下的面積比值來確定儲(chǔ)油（氣）巖石的潤濕程度。 48再將這塊巖心放入一個(gè)充滿油的

26、容器中，用油排驅(qū)鹽水，又可以測(cè)出毛細(xì)管壓力曲線（曲線）。首先把巖心在真空下用鹽水飽和，在離心機(jī)中用油驅(qū)鹽水，可得毛管壓力飽和度關(guān)系曲線，一直到鹽水不能再排出而得到殘余水飽和度為止，這時(shí)測(cè)出的是全毛細(xì)管壓力曲線（曲線I）然后將這塊巖心放入另一個(gè)充滿鹽水的容器中，離心機(jī)反轉(zhuǎn)，亦即用鹽水排驅(qū)石油，同樣可測(cè)出毛細(xì)管壓力曲線（曲線）將這三條曲線都繪制在一張圖上，分別求出曲線和曲線下的面積，將這一面積比值的對(duì)數(shù)值定為潤濕程度。49（1）當(dāng)1A2A時(shí)：則驅(qū)替所作的功大于吸入所作的功 21lgAA0 為水濕系統(tǒng) （2）當(dāng)2A1A時(shí)：則驅(qū)替所作的功小于吸入所作的功 21lgAA0 為油濕系統(tǒng) （3）當(dāng)1A2A時(shí)

27、：則 21lgAA0 中性系統(tǒng) 用A1/A2 面積法確定巖石潤濕程度的理論依據(jù)是： 毛細(xì)管壓力曲線下包面積實(shí)際上代表了驅(qū)替與吸入毛管曲線所需作的功或釋放的功（面積功）50六、預(yù)測(cè)油氣層的石油采收率六、預(yù)測(cè)油氣層的石油采收率 利用壓汞和退汞毛細(xì)管壓力曲線所計(jì)算的退出效率 ，可以預(yù)測(cè)強(qiáng)親水巖石的石油采收率。但汞-氣系統(tǒng)的界面張力為 ，與油-水系統(tǒng)的界面張力僅 ，兩者相差很大，所以人們對(duì)汞-氣系統(tǒng)上得出的資料能否預(yù)測(cè)油-水系統(tǒng)感到疑問。據(jù)研究表明：雖然兩個(gè)系統(tǒng)的條件不同，但作為非潤濕相的汞的捕集與作為非潤濕相油的捕集是相似的。并指出退汞效率與注水采收率基本上能相互對(duì)應(yīng)。 因此退汞效率可用來預(yù)測(cè)強(qiáng)親水

28、（國外一般認(rèn)為接觸角小于 ）油層的注水采收率。 eWcmdyn480cmdyn30254051七、確定注入工作劑對(duì)儲(chǔ)層的傷害程度和增產(chǎn)措施七、確定注入工作劑對(duì)儲(chǔ)層的傷害程度和增產(chǎn)措施的效果的效果 在鉆井、修井及正常注水等過程中，若注入劑不合格，會(huì)引起儲(chǔ)層傷害（水敏、固體顆粒或化學(xué)劑堵塞孔喉）、酸化則會(huì)將孔隙擴(kuò)大，因此可以通過對(duì)比這些措施前后的毛管力壓力曲線，來評(píng)價(jià)儲(chǔ)層是否受到傷害或增產(chǎn)措施是否有效。52八、確定驅(qū)油過程中任一飽和度面上二相間的壓力八、確定驅(qū)油過程中任一飽和度面上二相間的壓力差差利用水驅(qū)油（或氣驅(qū)油）毛管力曲線可查得巖心在任一飽和度下得毛管力。油藏中水驅(qū)油（或氣驅(qū)油）時(shí)，巖石中流

29、體的分布及驅(qū)替過程與毛管力測(cè)定過程相似，因此，任一飽和度面上，油水（或氣）相間的壓力差（即毛管力）可直接由相應(yīng)條件下的毛管力曲線查得，油藏工程計(jì)算中常用此法確定任一飽和度面上油水（或氣）相間的壓力差。536 毛細(xì)管壓力在油（氣）滲流中的作用毛細(xì)管壓力在油（氣）滲流中的作用54（2）兩相液流：假定半徑為r的水平毛細(xì)管，液體粘度為 ，而且其中一種液體為潤濕相在管道中流動(dòng)時(shí)，如果管道長度為 ，兩端壓差為 ，這時(shí)兩相界面的彎月面向前移動(dòng)是時(shí)間的函數(shù)，其運(yùn)動(dòng)速度為： 1221122121222212248LLLppptrLppprvcc21pp 21、L 彎液面在開始運(yùn)動(dòng)瞬間與毛細(xì)管起端的距離； 彎液面推進(jìn) 距離經(jīng)過的時(shí)間。 1Lt1LX )(21121tLLrpppfvc、55Lppprvc1212max8Lppprvc2212min8當(dāng) ， 時(shí)， 則上式可簡化為單相液體流動(dòng)的泊稷葉公式 210cp由此看出，當(dāng)兩種不互溶的液體在毛細(xì)管中流動(dòng)時(shí)，其規(guī)律與單相液體大不一樣。這是由于兩相液體間存在著毛細(xì)管壓力和兩相液體粘度的差異。如果 ，速度將