毛细管力ke课件讲解

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1、§1毛细管压力概念这种使毛细管内液面上升或下降的曲面附加压力，叫毛细管压力。将一根毛细管插入润湿相中，则管内液体呈凹形，那么它就受到一个附加向上的压力，使润湿相液面上升一定的高度将毛细管插入到非润湿相中，则管内液体呈凸形，液体受到一个附加向下的压力，使非润湿相液面下降一定的距离毛细管压力也可以用两相界面上的压力差来定义（毛细管压力就是毛细管内两相界面上的压力差），根据这个定义毛细管压力仅存在于两相分界面上，并形成压力的突变，这个突变值就是毛细管压力。第十章储油（气）岩石的毛细管压力毛细管压力公式的推导设在具有油水两相的容器中

2、插入毛细管后，润湿相水的上升高度为h。设油水界面张力为，润湿接触角为，油水的密度分别为ρO与ρW，那么在油相中B＇的压力应POB’为：（连通管中同一水平面压力相等）毛细管中油水界面张力为，那么整个垂直向上的力应为：而毛细管上升高度为h时，液柱重量应为：213左图为作用于三相周界上的各个界面张力的关系当达到平衡时为：这就是圆柱形毛细管压力公式毛细管滞后现象毛细管滞后现象，实质上是润湿滞后现象在毛细管中的反映。它是指由于润湿滞后的影响，导致排驱过程和吸入过程中，毛细管内液面上升高度不同的现象。毛细管滞后是由于以下四种情况引

3、起的（1）流体的饱和顺序引起的毛细管滞后吸入：用润湿相排驱非润湿相驱替：用非润湿相排驱润湿相一根毛细管插入盛有润湿相液体的容器，作吸入试验，润湿相沿毛细管上升一定高度把一根同样的毛细管先充满润湿相，插入非润湿相容器里，用非润湿相作驱替试验，在毛细管压力作用下，润湿相将沿毛细管下降一定高度容器＞，＞这种由于饱和顺序不同而引起的驱替和吸入润湿相高度（即饱和度）不同的现象就叫做润湿污染的毛细管滞后现象。这时由吸入过程形成的接触角定义为前进接触角，而把驱替形成的接触角定义为后退接触角（2）毛细管半径突变在光滑的毛细管中间突然变粗，上

4、部细段的半径为r1，中部粗段半径为r2，这就是岩石孔隙结构研究中所谓的“墨水瓶”结构。（3）毛细管半径渐变毛细管半径的渐变同样由于孔隙断面变化面引起毛细管滞后现象附加阻力增大附加阻力减小（4）变断面且管壁粗糙的毛细管实际储层孔隙多半是既断面变化，而管壁又粗糙并综合作用而引起毛细管滞后现象。§2油层毛细管压力的测定一、油层毛细管压力测定原理若是吸入过程，即用润湿相驱替非润湿相，则为吸入过程时的毛细管压力高度应为在毛管力作用下润湿相自动上升高度（在毛细管中饱和度）如果是驱替过程，应为驱替时的毛细管压力，高度用克服毛管力进入的非润

5、湿相高度表示对于某种流体正比于二、油层毛细管压力测定方法主要测定方法有1、半渗透隔板法、2、压汞法、3、离心机法、4、动力驱替法5、蒸气压力法等。三油层毛细管压力曲线及特征驱替过程是指升压时所测得非润湿相饱和度曲线叫驱替曲线——非润湿相注入，润湿相被排驱，如用压汞法则称为压汞（压入、注入）曲线，吸入过程是指减压所测得非润湿相饱和度曲线叫吸入曲线——润湿相吸入驱替非润湿相过程，如压汞法则称为退汞（退出、喷出）曲线。1.驱替毛细管压力曲线的定性定量特征1）驱替毛细管压力曲线的定性特征一般毛细管压力曲线为三段式椅型曲线。三段式为：

6、下斜段平坦段上斜段。毛细管压力曲线的形态主要受到孔隙分布的歪度及孔隙分选性二个因素控制。歪度——指孔隙大小分布偏于粗孔隙或细孔隙。偏于粗孔隙的称为粗歪度，而偏于细孔隙的称为细歪度。对于储油性能来说，歪度越粗越好。分选性—指孔隙大小分布的均匀程度。孔隙大小分布愈集中，则其分选性愈好。歪度愈粗，分选性愈好，曲线就愈向左下方坐标靠拢，而且曲线是凹向右方。否则曲线就在坐标图上的上角，而且曲线是凹向左方。2）驱替毛细管压力曲线定量特征毛细管压力曲线定量特征通常用以下三个参数表示。排驱压力（Pd）也称驱替压力、门槛注入压力、入口压力、进

7、入压力等。它是指驱替液（非润湿相）开始进入岩心孔隙的最小压力，也可以是孔隙系统中最大连通孔喉的毛管压力。它是沿毛管压力曲线的平坦部分作切线与纵轴的交点即Pd。与Pd值相对应的是最大连通孔喉半径rd。（1）排驱压力（Pd）：排驱压力相应的曲线平坦部分所占饱和度的百分数，即SAB的大小和曲线的切线与纵轴的交角。SAB越长，角越小，则表示最大连通孔喉的集中程度越高，即岩石孔隙的分选性越好，岩石的孔隙结构越均匀，反之，则岩石孔隙的分选性越差，岩石的孔隙结构越不均匀。（2）平坦段的长度和斜率饱和度中值压力是指在饱和度为50％时相应

8、的注入曲线的毛细管压力。对应的孔道半径为饱和度中值孔道半径，当缺乏油水相渗透率曲线时，可以用来衡量产纯油的能力。显然，Pc50越大，表明储油岩石的孔渗差，石油生产能力低；如果Pc50小，则表明储油岩孔渗性好，石油生产能力高。（3）饱和度中值压力(Pc50)最小非饱和的孔隙体积表示当注入水银