储层岩石的毛管压力.ppt
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1、教学目的: 1、掌握毛管压力的概念 2、附加压力与界面张力和曲率半径之间的关系; 3、了解并掌握毛管中各种附加压力; 4、理解掌握毛管压力曲线的概念及几种常用的测定方法; 5、学会分析毛管压力曲线的几个主要特征(或参数)以及这些特征的影响因素; 6、掌握利用毛管压力曲线来直接或者间接确定储层参数。,第三节 储层岩石的毛管压力 capillary pressure of reservoir rocks,教学重点和难点: 1、毛管压力的概念; 2、柱面上的毛细管压力、贾敏效应; 3、毛管压力曲线的几种测定方法; 4、门坎压力、束缚水饱和度Swi、饱和度中 值压力Pc50 ; 5、利用毛管压力曲线来
2、确定饱和度随油水过渡带高度之间关系。 教学方法:课堂讲授 教学内容:,一 弯曲液面的附加压力(Additional Pressure) 表面弯曲的形状,可引起附加压力的改变。凹液面使表面附加压力减小,凸液面使附加压力增加,并且表面弯液面的曲率半径也会引起附加压力的改变,曲率越大附加压力越大。 二 附加压力与界面张力和曲率半径之间的关系 拉普拉斯方程(Young-Laplace Equation),它是毛细管现象的基本公式,对于球形,对于平面,三 毛管中的液体上升 (Rise of Fluids in Capillaries),由于固液之间的界面张力小于固气之间的界面自由能,所以这种接触关系的改
3、变使该系统多出一部分的能量,这一能量就将毛细管中的液体举升一定的高度。 假设毛管半径为r,液体密度为,液面上升高度h,则有: A附着张力 达因/cm,定义:毛细管中弯液面两侧非湿相与湿相压力之差称为毛细管力,简称毛管力。记为Pc.方向为由湿相指向非湿相。 如图示:如果忽略气柱压力则,毛管压力是平衡弯液面压差的一种附加压力,它的方向指向弯液面的凹向方向,其大小等于毛管中液柱上升高度的液柱压力,h,液,气,Pa A,A,B,Pa B,所以 即 cos=r/R r 毛管半径 R 曲率半径 根据毛细管公式我们可以得到: 1、毛管压力Pc和cos成正比。 2、毛管压力Pc和毛管半径成反比。,A,B,O,
4、R,C,r,3、随着流体界面张力的增大,即两种液体性质差别的增大,毛管力也相应增大,湿相在毛细管中上升就越高。 4、只有在出现弯液面的情况下,方有毛细管现象存在,且润湿相合非润湿相的润湿能力差别越大,毛细管半径越小,两相界面在毛细管中弯曲的越明显,即曲率半径越小,毛管力越大。 (1)当油藏岩石表面亲水时,油藏中的毛管力是水驱油的动力。 (2)当油藏岩石表面亲油时,油藏中的毛管力是水驱油的阻力。,四 任意弯液面处的毛管力,根据杨拉普拉斯方程 得到: 当曲面为球面时, 又 所以,当曲面为柱面时 当珠泡处于停止状态时,球形曲面产生的毛管力 方向指向油相内 柱面产生的毛管力 方向也指向油相内 故油柱或
5、液泡静态的毛管力效应P为,当珠泡运动到喉道时,所需阻力就更大 欲使珠泡通过窄口,则需要克服遇阻时由于珠泡变形所产生的新的阻力 P3和P3阻力效应就是通常所说的贾敏效应,五 毛管压力曲线的测定 Measurement of Capillary Pressure Curve,一、教学目的 理解掌握毛管压力曲线的概念及几种常用的测定方法 二、教学重点、难点 毛管压力曲线的几种测定方法 三、教法说明 课堂讲解 四、教学内容,1、毛管压力曲线 毛管压力是由非润湿相表面的曲率决定的,而界面曲率又与孔隙喉道的大小有关,同时与非润湿相的饱和度有关,且毛细管压力随湿相饱和度的减小而增大。 即毛细管压力是湿相饱和
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