毛管压力曲线的应用.doc

第二节 储层岩石毛管压力曲线（8课时）
一、 教学目标
会计算任意曲面附加压力, 了解毛管压力曲线测定和换算; 了解毛管压力滞后现象; 分析毛管压力曲线; 了解毛管压力曲线应用。
二、 教学关键、 难点
教学关键:
1、 任意曲面附加压力计算;
2、 毛管压力曲线测定和换算;
3、 毛管压力滞后现象;
4、 毛管压力曲线分析及应用。
教学难点
1、 任意曲面附加压力计算;
2、 毛管压力曲线测定和换算;
3、 毛管压力曲线分析及应用。
三、 教法说明
课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关数据和图表
四、 教学内容
本节关键介绍五个方面问题:
一、 任意曲面附加压力
二、 毛管中液体上升(和下降)
三、 毛管压力曲线测定和换算
四、 毛管压力滞后现象
五、 毛管压力曲线分析及应用
（一）、 任意曲面附加压力
一、 任意曲面附加压力
拉普拉斯方程:
讨论:
(1).毛管中弯液面为球面时
毛管压力Pc:毛管中弯液面两侧非湿相压力和湿相压力之差
大小:
方向:指向弯液面内侧
分析讨论:Pc和r成反比, r越小,Pc越大
Pc和б成正比, б越大,Pc越大
Pc和cosθ成正比, θ→0°或θ→180°,Pc越大
(2).毛管中弯液面为平面时
(3).毛管中弯液面为柱面时
(4).毛管断面渐变时
(5).裂缝中毛管压力
（二）、 毛管中液体上升(和下降)
气-液系统:
式中:
A——附着张力=σcosθ, 达因/cm
r——毛管半径, cm
ρ——液体密度, g/cm3
g——重力加速度, cm/s2
σ——液体表面张力, 达因/cm
θ——接触角
h——液体上升高度, cm
油-水系统:
依据毛细管公式我们能够看到:
1、 毛管压力和成正比, , 极性大那一相为润湿相, 为正, 为正, 此时润湿相沿毛管自发吸入上升。
2、 毛管压力和Pc和毛管半径成反比, 这就是说毛管半径越小, 毛管力就越大, 毛细管自发吸入湿相能力就越强, 润湿相沿毛细管上升高度就越大。
3、 毛管力实质上是润湿现象一个特例, 是自由表面能在毛细管内相互作用平衡结果, 所以, 伴随两流体界面张力增大, 即两种液体性质差异增大, 毛管力也应该增大, 湿相在毛细管中上升就越高。
4、 毛管力是发生在毛细管中润湿现象, 亦就是说: 毛管力是润湿结果, 伴随润湿相沿毛管上升。 毛管中肯定出现弯液面（假如不考虑重力影响, 则应该为球面）, 由引可知, 只有在出现弯液面条件下, 才有毛细现象存在。 且润湿相和非润湿相润湿能力相差越大, 毛细管半径越小, 那么, 两相界面在毛细管中弯曲越显著, 即曲率半径越小, 毛管力越大。
另外, 依据前面推导可知: 当毛细管插入湿相中时, 则湿相将沿管中润湿相驱走, 这一过程是自发, 所以毛管力比时为湿相驱非湿相动力。 依据上述毛管力计算公式能够看出, 当毛细管倾斜时, 液柱高度将保持不变, 那么当毛细管成水平方向时, 亲水 毛细管毛管力则成为水驱油动力, 即:
1）当油芷岩石表面亲水时, 油芷中毛管力是水驱油动力。
2）当岩石表面亲油时, 油芷中毛管力则是水驱油阻力。
不过在实际注水开发油芷中, 往往注入水向前运动速度过大, 因为润湿滞后听影响, 则会造成弯液面发生反转, 造成润湿性发生改变, 即使毛管力作为水驱油动力作用得不到发挥。 所以降低了驱油效率。
（三）、 毛管压力曲线测定和换算
1、 毛管压力曲线
非湿相首优异入最大孔道时所对应最低驱替压力（即毛管压力）称为“阀压”或“门槛压力”, 超出此压力非湿相就进入孔隙介质之中。
岩心中湿相饱和度和毛管压力之间存在着某种函数关系。 这种函数关系无法用代数表示式来表示, 只有经过室内试验用曲线形式来描述, 这种曲线就是毛管压力曲线。
依据分析我们能够看出:
①毛细管压力是由非润湿相表面曲率所决定, 而界面曲率又和孔隙喉道大小相关, 同时和非湿相（或湿相）饱和度相关。 伴随压力升高, 非润湿相饱和度增大, 润湿相饱和度降低, 即非润湿相界面曲率也增大（曲率半径减小）, 所以说毛细管压力随湿相饱和度减小而增大, 即毛细管压力是湿相饱和度函数, 通常见曲线表示
②在排驱过程中起控制作用喉道大小, 而不是孔隙。 一旦排驱压力克服了喉道毛细管压力, 非润湿相即可进入孔隙。
③在一定压力下非润湿相能够进入喉道大小分布是很分散, 只要等于及大于该压力所对应喉道均能够进入, 至于孔隙, 非润湿相能够进入是否, 则完全