《储层岩石的润湿性》PPT课件

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1、第二节储层岩石的润湿性一、教学内容1、选择性润湿及其实质2、润湿滞后3、油藏岩石的润湿性极其影响因素4、油藏岩石润湿性的测定5、油水在岩石孔隙中的分布一、选择性润湿及其实质1.定义：润湿：液体在分子力作用下在固体表面上的流散现象。润湿性：当固体表面存在不相溶流体时，某相流体优先附着到固体表面的趋势。也称选择性润湿。讨论润湿性必是三相体系，一相为固体，另一相为液体，第三相为气体和另一体。2．润湿程度的表示方法1)润湿接触角润湿接触角是指过三相周界点，对液滴界面所作切线，切线与液固界面之间的夹角，并规定从极性大的液体方标起。采用润湿接触角判断润湿性●当θ<90°时，岩石表面亲水，水是润湿相，

2、油是非润湿相；●当θ>90°时，岩石表面亲油，水是非润湿相，油是润湿相；●当θ=90°时，中性润湿；●当θ=0°时，岩石表面完全亲水。●当θ=180°时，岩石表面完全亲油。a-亲水憎油b-亲油憎水c-中间润湿采用润湿接触角判断润湿性2）杨氏方程由上式可得：图3-8三相周界表面张力的平衡图★若θ<90,cosθ>0,σ2.3>σ1.3,岩石亲水；固体表面能减少。自发过程。★若θ>90°,cosθ<0,σ2.3<σ1.3,岩石亲油；固体表面能增加，未发生自发过程。★若θ＝90°，cosθ=0,σ2.3=σ1.3,岩石中性润湿3）附着功图3-8三相周界表面张力的平衡图图3–9液体对固体的粘附功

3、示意图1：液；2：气；3：固体润湿的实质是固体表面能的减小。附着功是指在非湿相流体中，将单位面积的湿相从固体界面拉开所作的功。W附=-润湿滞后就是三相润湿周界沿固体表面移动的迟缓。二、润湿滞后1．定义图3-10润湿滞后现象二、润湿滞后1．定义图3-10润湿滞后现象θ1前进角，湿相驱替非湿相的接触角θ2后退角，非湿相驱替湿相的接触角2．润湿滞后的影响因素1）与三相周界的移动方向有关（或与润湿次序有关）2）与三相周界的移动速度有关3）与固体表面的粗糙度有关4）与原油中表面活性物质在岩石表面上的吸附有关1）与三相周界的移动方向有关（或与润湿次序有关）图3-10润湿滞后现象★静润湿滞后:由润湿次

4、序不同引起的接触角变化。2）与三相周界的移动速度有关图3–1动润湿滞后与反转★动润湿滞后：由移动速度引起的接触角变化。3）与固体表面的粗糙度有关一般说来，岩石颗粒表面粗糙程度越严重，三相润湿周界移动就越困难，润湿滞后现象也越显著。图3-13接触角与形角的关系4）与原油中的表面活性物质在岩石表面上的吸附有关例：将一块干净的大理石在油中侵泡一段时间后，岩石表面亲水性减弱，这主要是油中表面活性物质在岩石表面上的吸附，形成的吸附层加重润湿滞后的程度。三、油藏岩石的润湿性及其影响因素①亲水油藏岩石表面润湿性：②亲油③非均质润湿性{1.油藏岩石润湿性混合润湿性斑状润湿性2.岩石润湿性的影响因素1）岩

5、石的矿物成分对润湿性的影响2）流体的性质对润湿性的影响3)表面活性物质的影响4)矿物表面粗糙度的影响5)注水对岩石润湿性的影响1）岩石的矿物成分对润湿性的影响亲水矿物：石英、长石、碳酸盐亲油矿物：滑石、石墨、烃类有机固体粘土矿物对岩石的润湿性影响很大★蒙脱石具有吸水性，会增加岩石的亲水性；★含铁粘土矿物可吸附原油中的表面活性物质，使岩石表面转向亲油。如绿泥石。2）流体的成分对润湿性的影响原油组成的影响原油组成，按对润湿性的影响可分为三类：①非极性的烃类、②有极性的氧、硫、氮的化合物、③原油中的极性物质或称活性物质。原油组成的影响烃类戊烷C5H12己烷C6H14辛烷C8H18十二烷C12H

6、26前进角0080260420表8—4不同烃类组分在聚四氟乙烯表面上的前进角原油组成的影响碱性增加时硅酸盐接触角明显增加，碳酸盐变化不大；原油组成的影响酸性增加时，碳酸盐接触角明显增加，而硅酸盐变化不大。水的组成对润湿性的影响根据Dhbey观点在其它各条件相同的情况下注入水中含盐量增加，岩石亲油性增强，主要是由于岩石表面吸附沥青质的增加。由于注入水矿化度升高，油水接触面上沥青质在原油中溶解度下降，沥青胶束更易于聚集发生沉降，从而增加岩石表面的油湿性。美国怀俄明大学Morrow等人的研究结果表明，注入水中无机阳离子价越高沥青质的吸附量越大，从而增加岩石表面的油湿性。3）表面活性物质对润湿性

7、的影响—润湿反转现象3）表面活性物质对润湿性的影响—润湿反转现象润湿反转的程度与固体表面性质和活性物质性质有关，也与活性物质浓度有关。4)矿物表面粗糙度的影响图3-13接触角与形角的关系5)注水对岩石润湿性的影响四、油藏岩石润湿性的测定1.接触角法测量结果：接触角0～75°为亲水，75°～1050为中间润湿，105°～180°为亲油这种方法的特点：①.原理简单，测量过程和结果直观；②.测量条件要求严格。如矿物表面要十分光滑、洁净且没