儲(chǔ)層巖石的潤濕性

1、第二節(jié) 儲(chǔ)層巖石的潤濕性一、教學(xué)目的掌握 1、潤濕的定義 2、附著功與結(jié)合功 3、潤濕接觸角 4、選擇性潤濕 5、巖石潤濕性的影響因素 6、潤濕滯后現(xiàn)象 7、油藏巖石的潤濕性 8、油藏巖石潤濕性的測(cè)定 9、潤濕性對(duì)油水在巖石孔隙中分布的影響 1二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 潤濕接觸角、潤濕滯后現(xiàn)象、油藏巖石的潤濕性。三、教法說明 課堂講授四、教學(xué)內(nèi)容2第二節(jié) 儲(chǔ)層巖石的潤濕性 一 、潤濕的定義 在存在非混相流體的情況下，把某種液體延伸或附著在固體表面的傾向性稱為潤濕性。 二、 附著功和結(jié)合功（1）附著功 定義：將面積為1cm的固液界面拉開所需做的功。3氣液固需做功附氣液固LSLgSg 附著功越大，液體越

2、不容易從固體表面上剝下來，即固體表面越親該液體。4（2）結(jié)合功 定義：將面積為1cm的純液體拉開所做的功。 兩個(gè)表面積為1cm的同種液體結(jié)合后，整個(gè)體系的自由能減少了 如果要把這種液體分開形成兩個(gè)1cm的表面，就要對(duì)系統(tǒng)做功，此功即為結(jié)合功。液液液需做功釋放能量53、潤濕接觸角（Contact Angle) 定義：過氣液固三相交點(diǎn)對(duì)液滴表面所做切線與液固界面所夾的角。當(dāng)90 時(shí)，巖石表面親油，水是非潤濕相， 油是潤濕相；當(dāng)=90 時(shí)，中性潤濕；當(dāng)=180時(shí)，巖石表面親水。64、選擇性潤濕水在固體表面的附著功為：油在固體表面的附著功為：兩式相減：根據(jù)潤濕接觸角的大小可以判斷潤濕性：W附油親水、憎

3、油90W附水W附油親油、憎水=90W附水=W附油中間潤濕7a-親水憎油 b-親油憎水 c-中間潤濕 固體表面上的潤濕性主要取決于固體和液體表面的分子性質(zhì)。 不同的固體和液體應(yīng)當(dāng)具有不同的潤濕性質(zhì)。85、巖石潤濕性的影響因素（1）巖石的礦物成分對(duì)潤濕性的影響 粘土礦物，特別是蒙脫石，泥質(zhì)膠結(jié)物的存在都會(huì)增加巖石的親水性，不同的礦物成分有不同的潤濕程度。（2）流體的性質(zhì)對(duì)潤濕性的影響 同一固體表面不同的流體組合，接觸角不同，同組流體在不同的礦物表面接觸角也不同。9（3）、飽和順序?qū)櫇裥缘挠绊?在原先的巖石孔隙中，水首先占據(jù)了巖石的表面和小孔隙，當(dāng)后來運(yùn)移的油接觸到巖石表面后很難克服巖石和水的結(jié)合

4、功而將水排走，因此造成絕大多數(shù)的儲(chǔ)油巖石都是親水的。（3）表面活性劑對(duì)潤濕性的影響10水溶性表面活性物質(zhì)可使巖石表面親水化溶油性表面活性物質(zhì)可使巖石表面親油化潤濕指數(shù)與溶液中的表面活性物質(zhì)的關(guān)系曲線叫做選擇潤濕等溫線。分為兩類：（1）隨著表面活性物質(zhì)濃度的增加，由親油變?yōu)橛H水，由親水變?yōu)橛H油，發(fā)生了潤濕反轉(zhuǎn)。（2）隨著濃度的增加，只發(fā)生潤濕程度的改變，而不生潤濕反轉(zhuǎn)。11潤濕指數(shù)潤濕指數(shù)1-10-110油濕水濕濃度C油濕水濕濃度C126、潤濕滯后現(xiàn)象（1）、潤濕滯后定義：三相接觸周界沿著固體表面移動(dòng)時(shí)，不能立刻達(dá)到平衡而發(fā)生的一種滯遲現(xiàn)象。1前進(jìn)角，濕相驅(qū)替非濕相的接觸角2后退角，非濕相驅(qū)替濕

5、相的接觸角12132、潤濕滯后的影響因素（1）與三相周界的移動(dòng)方向有關(guān)靜潤濕滯后（潤濕次序）我們把由于潤濕次序的不同引起的接觸角變化稱為靜潤濕滯后。油油水1214（2）與三相周界移動(dòng)的速度有關(guān)動(dòng)潤濕滯后 我們把由于移動(dòng)速度引起接觸角的變化稱為動(dòng)潤濕滯后。1516 運(yùn)動(dòng)速度越大，則動(dòng)潤濕滯的現(xiàn)象越嚴(yán)重，當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度超過某一臨界值后，會(huì)發(fā)生潤濕反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。 速度很大時(shí)，可能使前進(jìn)角變大，使水驅(qū)油相對(duì)滲透率曲線具有親油巖石的特點(diǎn)17（3)與石油中的表面活性物質(zhì)在巖石表面上的吸附有關(guān)（4）與巖石表面的粗糙程度有關(guān)7、 油藏巖石的潤濕性潤濕性分為三種：親水（water wet）；親油（oil wet ）；中

6、間潤濕（intermediate wet ）分類標(biāo)準(zhǔn)為：根據(jù)實(shí)驗(yàn)潤濕接觸角的大小來進(jìn)行分類根據(jù)儲(chǔ)油巖石的吸油，吸水量的大小進(jìn)行分類188、油藏巖石潤濕性的測(cè)定（1）.接觸角法19這種方法的特點(diǎn)： .原理簡(jiǎn)單，測(cè)量過程和結(jié)果直觀； .測(cè)量條件要求嚴(yán)格。如礦物表面要十分光滑、潔凈且沒有污染；要求恒溫條件，因?yàn)闇囟茸兓瘯?huì)引起較大誤差；.測(cè)量時(shí)間長，液滴穩(wěn)定平衡時(shí)間需要幾百到上千小時(shí)； .該方法不能直接測(cè)量油層巖石的潤濕接觸角。 測(cè)量結(jié)果：接觸角075為親水，75105為中間潤濕， 105180為親油202.自動(dòng)吸入法（簡(jiǎn)稱自吸法）213.自吸驅(qū)替法油濕指數(shù)：22水濕指數(shù)：23Amott潤濕指數(shù)定義為：潤濕指數(shù)10.30.30.10.10.10.10.30.31潤濕性油濕弱油濕中間潤濕弱水濕水濕潤濕性（粗略劃分）油濕中間潤濕中間潤濕中間潤濕水濕249、潤濕性對(duì)油水在巖石孔隙中分布的影響 潤濕性對(duì)油水在巖石孔道中的分布起決定性的作用。 由于各相表面張力相互作用的結(jié)果，潤濕相流體總是附著于固體顆粒表面，并力圖占據(jù)較窄小的粒隙角隅，而把非潤濕相流體推向更暢通的空隙中間。 不同飽和度時(shí)油水在空隙中的分布情況2526渠道流態(tài)2728驅(qū)替和吸吮過程1、驅(qū)替過程定義：非潤濕相驅(qū)出潤濕相的過程稱為“驅(qū)替