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1、学习必备欢迎下载第一章储层流体的物理性质1 储层烃类系统的相态储层流体物性天然气地层水原油的高压油气的溶解与分离储层流体的特点：（1）高温高压，且石油中溶解有大量的烃类气体（2）随温度、压力的变化，油藏流体的物理性质也会发生变化。同时会出现原油脱气、析蜡、地层水析盐或气体溶解等相态转化现象。2 烃类物质的组成是内因温度、压力是外因按流体的组成及相对密度的分类：（ 1）气藏：以干气CH4 为主，含有少量乙烷、丙烷和丁烷。（2）凝析气藏：含有甲烷到辛烷（C8）的烃类，在地下原始条件是气态，随着地层压力下降，或到地面后会凝析出液态烃。（3）临界油气藏：有时也称为挥发性油藏。其特点是含有较重的烃类。（
2、4）油藏：常分为带有气顶和无气顶的油藏，油藏中以液相烃为主。不管有无气顶，油中都一定溶有气。（5）重质油藏：又称稠油油藏，原油粘度高，相对密度大是该类油藏的特点。（6）沥青油砂矿：相对密度大于1.00，原油粘度大于10000（mPas）者。3 双组分体系相图的特点：从低收缩油、高收缩油、凝析气、湿气至干气，油气混合物的相图有如下变化：(1) 临界点从右向左转移,这一规律与双组分体系是一致的；(2) 相图面积逐渐变小,油的两相区较开阔,气的两相区较狭窄；(3) 等液量线由在露点附近密集转变为在泡点线附近密集4 亨利定律的物理意义：温度一定，气体在单位体积液体中的溶解量与压力成正比适用条件分子结构
3、差异大、不易互溶的气液体系单组分气体在液体中的溶解。2.天然气在石油中的溶解及其影响因素 天然气的组成天然气中重质组分愈多，相对密度愈大，其在原油中的溶解度也愈大。石油的组成相同的温度和压力下，同一种天然气在轻质油中的溶解度大于在重质油中的溶解度。 温度随着温度的升高，天然气的溶解度下降 压力随着压力的升高，天然气的溶解度增大。 脱气方式一次脱气测得的溶解度大，微分脱气小。在溶解过程中，天然气和石油的接触时间和接触面的大小，影响气体的溶解度。接触分离特点：油气分离过程中,分离出的气体与油始终保持接触,体系组成不变微分分离特点：脱气是在系统组成不断变化的条件下进行的1.相态方程的建立在平衡条件下
4、,烃类体系在气液两相中摩尔分数之和等于1 平衡常数（1）露点方程虽然体系中只有无限小量液体,但该液体各组分的摩尔分数之和为1。泡点压力定义为一个烃类系统在一定的温度下,有无限小量的气相和大量的液相平衡共存的压力。亦称饱和压力。平衡常数指体系中某组分在一定压力和温度条件下,气液两相处于平衡时,该组分在气相和液相中的分配比例。也称之为平衡比或分配系数拉乌尔定律：某一组分在气相中的分压等于该组分在液相中的摩尔分数与该纯物质的蒸汽压之积。道尔顿定律：气体混合物中某一组分的分压等于其摩尔分数与气相压力之积。适用条件：低压、低温状态,理想溶液 (指构成溶液的各组分分子之间无特殊的作用力,混合后无热效应,混
5、合前后的容积不变 ) 收敛压力随压力上升 ,混合物体系各组分的平衡常数逐渐趋近于(或收敛于 )1 的点的压力称为对应状态定律：在两个体系中，只要这两个体系的组成为同族物，并在相同温度下收敛压力相同，那么，在一个体系中某组分的平衡常数和该组分在另一个体系中同温、同压下的平衡常数亦相同（不管该体系是否由相同的数目和种类的组分组成）。因为当给定温度是体系的临界温度时,则收敛压力即为该体系的临界压力。天然气的视相对分子量(平均相对分子量) 标准状况下1 摩尔天然气的质量。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页学习必备欢迎下载天然
6、气的相对密度在标准状态下,天然气密度与干燥空气密度的比值视临界参数为天然气的压缩因子方程天然气处于高温、高压状态多组分混合物，不是理想气体一定温度和压力条件下，一定质量气体实际占有的体积与在相同条件下理想气体占有的体积之比。压缩因子Z 的物理意义：实际气体与理想气体的差别。Z1 实际气体较理想气体易压缩压缩因子Z 的求取：(2)SK 图版法 (Standing 和 Katz 图版对应状态定律在相同的对应温度和对应压力下，所有的纯烃气体具有相同的压缩因子适用条件：组分间化学性质差异不大的混合气体。天然气的等温压缩系数在等温条件下单位体积气体随压力变化的体积变化值或：在等温条件下气体随压力变化的体
7、积变化率。天然气的体积系数地面标准状态下单位体积天然气在地层条件下的体积。高压下在高压下，气体密度变大，气体分子间的相互作用力起主要作用，气体层间产生单位速度梯度所需的层面剪切应力很大。气体的粘度随压力的增加而增加；气体的粘度随温度的增加而减小；气体的粘度随气体分子量的增加而增加。高压下，气体的粘度具有类似于液态粘度的特点。地层油高温，高压，溶解有大量的天然气地层油的溶解气油比Rs 地层油在地面进行一次脱气，分离出的气体标准体积与地面脱气油体积的比值，标m3/m3。单位体积地面油在油藏条件下所溶解的气体的标准体积，标m3/m3。地层油的溶解气油比是用接触脱气的方法得到的2.影响因素 油气性质油
8、气密度差异越小，地层油的溶解气油比越大。压力PPb P， RsPPb：P， Rs= Rsi 温度T， Rs地层油的密度地层油的密度是指单位体积地层油的质量，kg/m3 影响因素： 1)组成 : 轻组分，o 2)溶解气油比：Rs， o；3)温度 : T，o ；4)压力PPb P，o。2.地面油的相对密度20时的地面油密度与4时水密度之比。当压力高于饱和压力时：地层油的体积系数又称原油地下体积系数，是指原油在地下体积(即地层油体积)与其在地面脱气后的体积之比。影响因素分析 组成轻烃组分所占比例，Bo 溶解气油比Rs, Bo 油藏温度T， Bo 油藏压力当 PPb 时P, Bo两相体积系数油藏压力低
9、于泡点压力时，在给定压力下地层油和其释放出气体的总体积(两相体积 )与它在地面脱气后的体积(地面原油体积)之比因为：所以(1)PPb 时,存在两相体积系数(2)P=Pb 时: Rs=Rsi,Vfg=0,Bt=Bo=Bob,Bt 为最小值；(3)P1 绝对大气压时Rs=0， Bg=1, Bo=1, Bt=1+Rsi,Bt 为最大值；(4)两相体积系数与压力的关系为一双曲线型单调曲线。地层油的等温压缩系数在温度一定的条件下，单位体积地层油随压力变化的体积变化值，1/MPa 影响因素分析组成轻烃组分所占比例，Co 溶解气油比Rs, Co温度T， Co压力P , CoPPb）oboioboiBBosg
10、foftVVVBgosossigfBVRRVgssiotBRRBB精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页学习必备欢迎下载地层油的粘度影响因素分析组成轻烃组分所占比例, o溶解气油比Rs, o温度T， o压力PPb P，o地层水油层水 (与油同层 )和外部水 (与油不同层 )的总称矿化度中矿物盐的质量浓度，通常用mg/l 表示地层水的总矿化度表示水中正负离子的总和。地层水的高矿化度会降低注入井中的聚合物的粘度。硬度指地层水中钙、镁等二价溶解盐离子的含量,用 mgL-1 表示。地层水的硬度对入井的化学药剂阳离子活性剂溶液影响
11、极大,会使其产生沉淀而失效。地层水的分类苏林分类法根据水中Na+（包括 K+ ）和 Cl- 的当量比，利用水中正负离子的化合顺序，以水中某种化合物出现的趋势而命名水型地层水的高压物性地层水溶解盐类是影响地层水高压物性的根本原因1. 溶解气很少压力：随压力的升高而升高温度影响不大；矿化度随矿化度增大而下降地层水的体积系数等温压缩系数地层水的粘度第二章储层岩石的物理性质岩石的粒度组成和比面是反映岩石骨架构成的最主要指标，也是划分储层、评价储层的重要物性参数1、粒度、粒度组成粒度组成是指构成岩石的各种大小不同的颗粒的含量，通常以百分数表示。粒度组成是储层岩石的一个重要特性。储层岩石的许多性质，如孔隙
12、度、渗透率、密度、比面、表面性质等都与它有关，在地质上根据粒度组成可以判断地层沉积的地质和古地理条件。2、分析方法（1）筛析法：主要用于砂岩分析（2）水力沉降法：主要用于粉沙岩和泥质粉沙岩分析原理：基于大小不同的颗粒在粘性液体中沉降速度不同进行分离的原理粒度参数(1) 粒度中值( d50 )：在累积分布曲线上相应累积重量百分数为50%的颗粒直径。(2) 不均匀系数n： 指累积分布曲线上某两个重量百分数所代表的颗粒直径之比值。常用累积重量60% 的颗粒直径 d60 与累积重量10% 的颗粒直径d10 之比，即：3)分选系数： 代表碎屑物质在沉积过程中的分选的好坏。即表示颗粒大小集中的程度（4）偏
13、度：又称歪度，指粒度组成分布偏于粗颗粒或细颗粒（5）峰态：量度粒度组成分布曲线陡峭程度。量度分布曲线的两个尾部颗粒直径的展幅与中央展幅的比值（6）颗粒等效直径实际岩石样品Skp 值在 1 之间变化，正值表示曲线偏于粗颗粒为粗歪度；负值表示曲线偏于细颗粒为细歪度。（5）峰态：量度粒度组成分布曲线陡峭程度。量度分布曲线的两个尾部颗粒直径的展幅与中央展幅的比值6）颗粒等效直径所谓比面是指单位体积岩石内岩石骨架的总表面积或单位体积岩石内总孔隙的内表面积。当颗粒是点接触时，即为所有颗粒的总表面积。数学表达式为：岩石中的细颗粒越多，它的比面就越大，反之，就越小。也就是说，岩石比面越大，说明其骨架的分散程度
14、越大，颗粒越细除常以外表体积V 定义外，还采用颗粒骨架体积Vs 和孔隙体积Vp 为基准的比面，即：般情况下，未加注明，岩石比面是指以岩石外表体积为基准的比面。按以上三种不同体积定义的比面有如下关系：3、研究比面的意义(1)岩石分类和对比指标砂岩S950 cm2/cm3 (粒径10.25mm (2)和渗透率有关。S 越大， K 越小泥质砂岩、粉砂岩渗透率很低(3)和孔隙表面吸附量有关(4)和离子交换的能力有关(5)和束缚水含量有关三.储层岩石的敏感性(一）胶结物及胶结类型储层岩石中的胶结物是除碎屑颗粒之外的化学沉淀物质，在砂岩中含量小于50% ，它对岩石颗粒起胶结作用，使之变成坚硬的岩石。胶结物
15、的存在使储层物性变差，随着胶结物成分变化与胶结物类型的不同对储层的影响也不同，使粒间孔隙可变为充填残留物的孔隙，使孔隙度变小。胶结物的成分可分为泥质、钙质（灰质）、硫酸盐、硅质和铁质。2.胶结类型胶结物在岩石中的分布状况及与碎屑颗粒的接触关系称为胶结类型。它通常取决于胶结物的成分和含量的多少、生成条件以及沉积后的一系列变化等因素a.基底胶结b.孔隙胶结c.接触胶结精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页学习必备欢迎下载二）胶结物中的各种敏感矿物储层的敏感性主要受胶结物中的敏感性矿物影响，这些敏感性矿物从不同方面将影响岩石的
16、骨架性质和岩心分析的正确性。1. 粘土遇水膨胀的特性（1）粘土：直径小于0.01mm 的颗粒占50%以上的细粒碎屑。它的成分包括粘土矿物和非粘土矿物，还有碱金属、碱土金属，铝和铁的氧化物等。粘土矿物是砂岩的主要胶结物。粘土矿物分为：高岭石型、蒙脱石型、水云母型、绿泥石型等。（ 2）粘土遇水膨胀的机理a.这是由粘土矿物的特殊晶格结构所决定的。粘土结构：粘土矿物大都由两种基本晶格组成。一种是硅氧四面体，另一种是铝氧八面体。粘土的基本结构组成可简单划分为b.与晶层表面的带电性质有关高岭石中，硅和铝在形成过程中都没有被置换，因此，膨胀性就很小（3）粘土膨胀的危害a.大幅度降低岩石的渗透率；b.套管损坏
17、、井底坍塌等；c.粘土的吸附作用能使注入地层的化学剂作用降低甚至失效。（4）防止粘土膨胀的措施a.离子交换法；b.增加电解质浓度；c.注酸性水； d.注粘土稳定剂。（5）粘土的膨胀度它是指粘土膨胀的体积占原始体积的百分数，它是衡量粘土膨胀大小的指标。3.碳酸盐遇酸分解和酸敏矿物伤害地层（1）碳酸盐遇酸分解（2）酸敏矿物及特点能与酸反应的矿物并不都叫酸敏矿物，只有那些与酸反应后容易生成沉淀而阻塞孔道引起渗透率降低的那些矿物才叫酸敏矿物。如富铁绿泥石（ FeO Al2O3 SiO2 H2O ） 、黄铁矿（ FeS2） 、菱铁矿（ FeCO3）等属酸敏矿物。Fe(OH)3 是一种片状结晶，通常其体积
18、比喉道还大，故可阻塞孔喉。预防措施：加铁的螯合剂和净氧剂。第二节储层岩石的孔隙结构及孔隙度岩石中除有固体物质外，还有未被固体物质所占据的空间，称为孔隙或空隙研究岩石的孔隙结构，实质上是研究岩石的孔隙构成，它包括研究岩石的孔隙大小、形状、孔隙间连通情况、孔隙类型、孔壁粗糙程度等全部孔隙特征和它的构成方式。3.孔隙结构参数和孔隙大小分布表示法孔隙：一般将岩石颗粒包围着的较大空间称为孔隙；喉道：仅在两个颗粒之间连通的狭窄部分称为喉道；孔隙直径d：孔隙空间内任何一点的孔隙直径规定为在该点装得进去并且整个都在孔隙空间内的最大球形直径；喉道直径：指能通过孔隙喉道的最大球形直径；孔喉比：孔隙与喉道直径的比值
19、；孔隙的配位数：每个孔道所连通的喉道数。如一个孔道与三个喉道相连，则配位数为3，一般砂岩的配位数为215 之间或更多些；孔隙的迂曲度（） ：用以描述孔隙弯曲程度的一个参数。是流体质点实际流经的路程长度和岩石外观长度之比值，可从1.22.5 之间选用，一般无法直接测得。孔隙大小分布表示方法孔隙大小分布的表示方法与颗粒大小分布的表示方法相类似，即可表示为孔隙大小分布曲线和孔隙大小累积分布曲线。4.孔隙分类（1）按大小可分为：a.超毛管孔隙：b.毛细管孔隙：c.微毛管孔隙（ 2）按连通状况分连通、不连通（3）按流动情况分有效、无效空隙1.孔隙度的定义指岩石中孔隙体积Vp（或岩石中未被固体物质充填的空
20、间体积）与岩石总体积Vb 的比值。储层的孔隙度越大，能容纳流体的数量就越多，储集性能就越好。1）岩石的绝对孔隙度：岩石的总孔隙体积Va 与外表体积Vb 之比。（2）岩石的有效孔隙度：岩石的有效孔隙体积Va 与外表体积Vb 之比。3）岩石的流动孔隙度f ：指在含油岩石中，油能在其内流动的孔隙体积V f 与岩石外表体积Vb 之比。它不仅排除了死孔隙，亦排除了那些为毛管力所束缚的液体所占有的孔隙体积，还排除了岩石颗粒表面上液体薄膜的体积。流动孔隙度与地层中的压力梯度和流体的性质有关4.孔隙度的影响因素（1）颗粒的大小、形状、排列方式；（ 2）颗粒尺寸的非均匀性，分选性；（3）胶结物含量、胶结方式、压
21、实程度；4）岩性。（砂岩1020%，碳酸盐岩 5% ） （1）岩石颗粒大小（2）储层的方向性，岩石的渗透率时各向异性的。（3）岩石孔道的迂曲度和内壁粗糙度（4）粘土矿物产状（5）流体性质四、储层岩石的压缩性1.岩石压缩系数在油田开发前，地层中岩柱压力和油藏压力及岩石骨架所承受的压力处于平衡状态；投入开发后，随着油层中流体的采出，油层压力不断下降，平衡遭到破坏，使外压与内压的压差增大。此时，岩石颗粒挤压变形，排列更加紧密，从而孔隙体积缩小。所谓压缩系数是指油层压力每降低一个大气压时，单位体积岩石内孔隙体积的变化值。由于压力降低时，孔隙精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结
22、 - - - - - - -第 4 页，共 8 页学习必备欢迎下载体积缩小，使油不断地从油层中流出，因此，从驱油角度讲，这是驱油的动力，它驱使地层岩石孔隙内的流体流向井底。岩石压缩系数的大小，表示了岩石弹性驱油能力的大小，也称为岩石弹性压缩系数。2.综合弹性系数虽然岩石的压缩系数很小，但考虑到还有流体的压缩系数，特别是当边水或底水区很大时，岩石的压缩系数使孔隙体积缩小，连同流体的压缩系数使流体发生膨胀两者的作用，就可以从地层中将大量的流体排到生产井中去。物理意义：地层压力每降低一个大气压时，单位体积岩石中孔隙及流体总的体积变化储层岩石的渗透率储层岩石中绝大多数孔隙是相互连通的，因此，在一定压差
23、作用下，它有允许流体通过的性质，这种性质称为岩石的渗透性。用以衡量流体渗过岩石能力大小的参数就是通常所说的渗透率。达西定律：单位时间内，通过岩心的流体体积Q 与岩心两端压差P 及岩心的横截面积A 成正比；与岩心长度L及流体粘度 成反比。2.适用条件：（1）层流；（2）流体不与岩石任何物理或物理化学作用；（3）岩石孔隙被单相、均质、不可压缩流体所充满；（4）忽略重力及毛管力影响。3.重要性：（1）是多孔介质渗流的基础理论；（ 2）在不同的流动过程中有不同的解法；（3）可推广到多孔介质的多相流动。岩石的绝对渗透率是岩石本身所固有的性质，只取决于岩石的孔隙结构，而与所通过的流体性质及外界条件无关。气
24、测渗透率的理论基础是达西定律。气体的滑动效应气体在孔隙中流动时，不象液体那样呈层流状态，在管壁处的流速为零，气体在管壁处仍有流速的现象称为气体的滑动效应。b：滑脱系数或滑脱因子，取决于气体性质和岩石孔隙结构。裂缝岩石的渗透率意义1 开发好裂缝性油藏2 压裂后进行压裂效果的计算液体流经宽度不大的裂缝，流量为裂缝的渗透率为水敏现象与地层不配伍的外来流体进入地层后，引起粘土膨胀、分散、运移、堵塞孔道，导致渗透率降低的现象。水敏指数：岩心在蒸馏水下的渗透率Kw 与岩心的克氏渗透率K的比值，即Kw/K 。毛管渗流定律从上述的毛管束模型中，任意取出一根长为L，内壁半径为r0 的毛细管，其中有粘度为的流体，
25、在压差为p1-p2 的作用下做层流或粘滞性渗流。我们认为该液体可以润湿毛细管壁，则在管壁处的流速为零，在管中心处的流速最大。这种渗流可视为一组分别以不同速度运动的同心液筒，在液筒之间存在着粘滞力。粘滞力的大小可由牛顿内摩擦定律表示，即：等效渗流阻力原理：若假想岩石与实际岩石的渗流阻力相等，则在几何尺寸，流体性质、外加压差相同时，二者流量应相等从公式可以看到，决定岩石渗透率的主要因素是孔隙半径，因为岩石的孔隙度变化范围很小，而孔隙半径的变化范围很大，而且是平方关系。储层岩石的平均孔隙半径经常在110m。流体的饱和度定义：就是单位孔隙体积内,某种流体所占体积的百分数当岩石孔隙中，油、水同时存在时，
26、Sw+So=1 当岩石孔隙中，油、气、水同时存在时，Sw+So+Sg=1 原始含油饱和度Soi 油藏投入开发以前所测出的储层岩石孔隙空间中原始含油体积Voi 与岩石孔隙体积Vp 的比值，称为原始含油饱和度。2.束缚水饱和度（SWC ）a.束缚水（原生水、共存水、残余水）受孔隙结构和表面性质等因素影响。存在于油层中不能流动的水。b.油藏岩石单位孔隙体积中束缚水所占的体积百分数c.束缚水的存在形式d.束缚水在油田开发中的意义i.估算原始地质储量ii.估算原油采收率3.目前油、气、水饱和度是指在油田开发的不同时期，不同阶段所测得的油、气、水饱和度，也称含油、含气、含水饱和度。4.残余油饱和度a.残余
27、油：随着油田开发油层能量的衰竭，即使是经过注水，还会在地层孔隙中存在这尚未驱尽的原油，这种油称为剩余油或残余油。b.残余油饱和度：残余油在岩石孔隙中所占的体积OiCWOiOiBSAhBSAhN/)1(/OCWOiCWWOiCWOCWWBSBSSBSAhBSSAhN)1 ()(/)1(/)(精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页学习必备欢迎下载百分数称为剩余油饱和度或残余油饱和度。绝对渗透率：单相流体饱和且通过岩石，流体不与岩石发生任何物理化学反应下，测得的渗透率。与流体性质及外界条件无关，只取决于岩石的孔隙结构特性。第三
28、章多相流体渗流特性界面是指非混溶两相物体之间的接触面。当其中一相为气体时，则把界面称为表面自由界面能。界面层分子力场不平衡性，使得界面层分子储存的多余能量，称为1) 比界面能（） ：(2)界面张力：虽然比界面能在表示为能量和力时具有相同的数值，但比界面能和界面张力是两个不同的概念，数值相等，因次不同，它们从不同的角度反映了不同现象。两相界面的表面张力只是自由表面能的一种表示方法，两相界面上并不存在着什么“张力”，只有三相周界上，表面能才表现出表面张力的作用。(3) 界面张力的特点：a. 大小等于比界面能；b.过三相交点，分别作用于每两相界面的切线上；c.指向界面缩小方向。3. 影响界面张力的因
29、素(1)系统的组成、温度、压力与两相分子的极性有关；两相分子的极性差越大，越大。与物质的相态有关；一般 液固 液气 液液温度越高，分子间距离越大，越小压力越高，RS， 液， 气，越小吸附：溶解在具有两相界面系统中的物质，自发地聚集到两相界面上，并降低界面层的界面张力的现象表面活性物质：被吸附在两相界面上，并能大大降低界面张力的物质。界面层单位面积上比相内多余的吸附量，叫比吸附润湿：是指流体在界面张力作用下沿岩石表面流散的现象。即铺展能力，能铺展开的为润湿，否则为不润湿。2） 润湿性（选择性润湿） ：当岩石表面同时存在两种非混相流体时，由于界面张力的差异，其中某一相流体自发地驱开另一相流体而占据
30、固体表面的现象。润湿程度的衡量90o， 不润湿，憎水或亲油， 油湿； =90o， 中性润湿附着功 W：（4）润湿反转现象由于表面活性物质自发地吸附在固体表面上，使固体表面润湿性发生变化，由亲水性变成亲油性，或由亲油性变成亲水性的现象。简单地说，就是固体表面的亲水性和亲油性的相互转化。混合润湿（非均匀润湿）：在同一砂岩孔道内 ,油湿表面和水湿表面共存。斑状润湿：在同一颗粒表面，由于矿物组成不同，而表现出不同的润湿性。储层润湿性的影响因素1）岩石的矿物组成亲水矿物： 粘土 石英 灰岩 白云岩 长石；亲油矿物： 滑石、 石墨、烃类有机固体等。 （ 2）油藏流体组成非极性烃类物质：碳数C，；极性物质：
31、沥清质，成为油湿。3）表面活性物质（4）矿物表面粗糙度在固体表面的磨痕及小沟槽处，润湿性增大润湿滞后现象三相润湿周界沿固体表面移动迟缓而产生润湿接触角改变的现象。分为静润湿滞后和动润湿滞后。静润湿滞后是指油、水与固体表面接触的先后次序不同时所产生的滞后现象。即油驱水，还是水驱油的过程时所产生的滞后2）动润湿滞后是指当水驱油或油驱水时，当三相周界沿固体表面移动时，因移动迟缓而使润湿接触角发生变化的现象润湿性对油水分布的影响（1）驱替非湿相驱替湿相流体的过程（2）吸吮湿相流体驱替非湿相流体的过程曲面附加压力在大的容器中是可以忽略的，只有在细小的毛管中才值得重视。人们常将它称为毛管压力。毛管中弯曲界
32、面为球面时毛管中弯曲液面为柱面时毛管力 Pc 指向管心，其作用是使毛管中的水膜增厚。毛管断面渐变时（锥面上的）最大的毛管力出现在细端。当进行驱替时，只要压力大于毛管最细端的最大毛管压力，就可以把毛管中其余部分的润湿相驱替出来4）两相流体处于平行裂缝间的情况毛管力。如果将一根毛细管插入润湿相液体中，则管内气液界面为凹形，液体受到一个附加向上的力，使湿相液面上升一定高度；反之，如果把毛细管插入到非润湿相中，则管内液面呈凸形，液体受到一个向下的压力，使非润湿相液面下降一定高度。这种在毛管中产生的液面上升或下降的曲面附加压力，称为毛细管压力，简称精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归
33、纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页学习必备欢迎下载液柱上升高度直接与毛管压力值有关，毛管压力越大，则液柱上升越高。毛管压力：毛管中弯液面两侧非湿相与湿相的压力差，称为毛管压力。方向朝向凹向，大小等于毛管中上升液柱的压强。测定方法原理：在驱替过程中，只有当外加压差大于或等于一定喉道的毛细管压力时，非湿相才能通过喉道，进入孔隙中把湿相流体驱出一般毛管压力曲线具有两头陡、中间平缓的特征。（1）排驱压力（阈压）PT 非湿相流体开始进入已饱和湿相流体岩石最大孔隙的压力。其相应于最大孔隙的毛管压力。也叫入门压力、门坎压力排驱压力PT 是评价岩石储集性能好坏的主要参数之一。凡岩石渗透性
34、好，PT 均比较低；反之，PT 越大，岩石物性越差。利用PT 值可确定最大喉道半径及判断岩石的润湿性。（2） 饱和度中值压力Pc50 驱替毛管压力曲线上，饱和度为50%时相应的毛管压力值。其相应的孔隙半径为饱和度中值半径r50 ，简称中值半径。Pc50 ，r50 。 r50 可粗略地视为岩石的平均孔隙半径。（3）最小湿相饱和度 Smin 当驱替压力达到最大值时，未被非湿相所充满的孔隙体积百分数。岩石亲水束缚水饱和度；岩石亲油残余油饱和度。Smin 是反映岩石孔隙结构及渗透率的一个指标，Smin 越小，说明岩石物性越好。毛管压力曲线的应用1.定量确定岩石孔道半径2.定性评价岩性毛管压力曲线的中间
35、平缓段越长，且越接近水平线，孔隙大小分布越集中，分选越好；中间平缓段越接近横轴，毛管压力越小，孔隙半径越大。3.确定油水过渡带高度与油（水）饱和度关系4.利用 Pc 曲线可以研究水驱油效率5.利用 Pc 曲线可以判断岩石的润湿性储层岩石中水驱油过程的各种阻力效应水驱油的非活塞性为什么会出现非活塞式水驱油呢？这是由于岩石孔道大小不一，而且润湿性不同，这样水驱油时受到的阻力不同，亲水时，毛管力是驱油的动力；亲油时，毛管力是阻力，这就使得不同孔道中的流动速度不同，所以油水界面参差不齐，在纯水流动区和纯油流动区之间存在一个油水同流区。舌进现象和指进现象。指进现象：是指在驱替过程中，由于油水粘度差异而引
36、起的微观驱替前缘不规则地呈指状穿入油区的现象。舌进现象：是指在某一残余油饱和度的水侵区仅有水在流动，而在未水淹区则仅有油在流动，同时存在着一个将流动水和流动油分开的明显界面，这一界面不是很宽。这种现象就是舌进现象贾敏（Jamin） 效应 PIII 通常，人们将液滴通过孔道狭窄处时，液滴变形产生附加阻力的现象称为“液阻效应” ；将气泡通过窄口时产生的附加阻力的现象，称为“ 气阻效应 ” ，也叫贾敏效应。Ko + KwK , 即同一岩石的有效渗透率之和小于该岩石的绝对渗透率。有效渗透率不仅反映了岩石性质，而且反映了流体性质及油水在岩石孔隙中的分布以及他们三者之间的相互作用情况。Kro + KrwK
37、r 湿相（吸吮），有争议。（3）岩石孔隙结构的影响一般，中、高渗油藏油水相对渗透率曲线的两相共渗区范围大，束缚水饱和度低；而低渗、特低渗油藏则相反（4）温度的影响温度升高，油、水相对渗透率都有所提高。5）流体粘度的影响%10011%100wcorwcoioroiwssssss精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页学习必备欢迎下载相对渗透率曲线的应用1.估算水驱油采收率2.分析油井产水规律fw 产水率是指油田开发中，油、水同产时， 产水量与产液量之比，以 fw 表示， 又称含水率。（1）fw 随油水两相流度比M 增大而增大
38、； （2） 油越稠，即o w , fw 越大；（3）随油藏含水饱和度增加，fw 增大； （4）将（ 3）对 sw 求导，则可发现，油井产水率上升速度呈现两头慢中间快趋势。即油井产水率低和高时，含水率上升的速度慢。（3.确定油藏中流体饱和度的分布a.自由水面毛管压力为零的水面（Sw=100% ）b.产水水面（油水接触面）油相相对渗透率为零的水面（Sw=1- Sor） 。 低于该水面的地层中，油不参与渗流，只有水在流动，油井只产水。（1）由相对渗透率曲线上查出Krw0 Sw Swc ，开始产水Kro=0 Sw 1- Sor ，完全产水（2）由 Pc 曲线查得Swc Pc1 1-Sor Pc2 (3
39、) 再由 h=100Pc / 计算自由水面以上的高度Pc1 h1 (开始产水 ) Pc2 h2（完全产水，油水接触面的位置）h1 - h2 即为油水过渡带厚度；设自由水面海拔-h0 ，那么 -h0+ h2 即为产水水面的位置。（采油上的油水接触面位置）两相或多相渗流时，为什么Kw+ KoK （Krw+ Kro 1） ？（简述两相渗流时相界面的物理化学现象及其对渗流过程的影响a.当岩石中存在两相渗流时，每两相之间都存在界面能；b.油水和岩石之间会发生选择性润湿现象和润湿滞后现象；c.由于b 而产生毛管压力；d.当水驱油发生在亲油孔隙时，毛管力是水驱油的阻力；发生在亲水孔隙时，毛管力是水驱油的动力；但当压力较大时，弯液面会发生润湿反转现象，毛管力会变成驱油阻力；e.由于水的粘度低，水会向前突进，当通过孔隙喉道时，会形成水滴；水驱并联孔道中的油时会形成油滴，这就产生了静、 动毛管效应以及贾敏效应而引起一系列毛管附加阻力。f.在孔道中存在混合液流时会产生念珠式流动，使渗流速度大大降低；g.孔隙表面存在着具有异常粘度和强度的吸附层，也使渗流阻力大大增加；h.由于两相同时渗流，使得每相的渗流面积变小，渗流阻力增加。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页