第二章岩石物性分析方法2

第二章
第二章 储层岩石物性参数的确定 及应用
第三节
特殊岩心分析
1、油水界面张力
研究内容
第一节 取心及分析方法 第二节 常规岩心分析 第三节 特殊岩心分析
2、岩石润湿性 3、岩石毛管力曲线 4、岩石相对渗透率曲线
第三节 特殊岩心分析
第二章
第三节 特殊岩心分析
第二章
1、油水界面张力测定
1)界面张力定义
1、油水界面张力测定
σ
a
(1)吊板法：
吊板平衡时受到的拉力为：
定义1：界面单位面积上所具有的界面能的大 小。 U σ = s 焦耳= 1牛⋅ m = 牛 m A m2 m2
b
F = σ1.2COS ⋅ L θ
L——吊板的周长；
定义2： 作用于单位界面长度上的
收缩力，亦称为界面张力。 注：吊板为亲水的表 面光滑的人造或天然 材料；所用油、水及 温度应保持与油藏条 件相同。
2)界面张力测定
界面张力的测定方法很多，如液滴(气泡)最大压力法、 吊板法,悬滴法等。
第三节 特殊岩心分析
第二章
第三节 特殊岩心分析
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(2)最大气泡法原理：
2、岩石润湿性测定 (1)吊板法测润湿角 Pc = 2 δ cos θ r (2)光学投影法测润湿角
Pc max =
2δ r
P max = ρghamx c
Pcmax－液滴形成过程中的最大压差，达因/厘米2 测量时控制分液漏斗的开关，控制气泡或液珠形成的速 度，记录压差计的最大压力。 如何设计测定高温高压下的界面张力？
tg
θ
2
=
2h D
•矿物表面要求十分光滑、洁净，液体必须模拟油藏条件；常用 石英代表砂岩；用方解石表面代表碳酸岩。 •液滴要有一定的稳定时间(几天，甚至数月),否则润湿角相差很 大。
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第三节 特殊岩心分析
第二章 •岩心饱和油吸水 (5)The plug is then displaced with oil to reduce the remaining water to the irreducible level (Swc). (6)The sample is placed in an imbibition cell under water (吸水仪)and water imbibition is monitored by the amount of oil being drained Vo.
第三节 特殊岩心分析
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(3)自吸及自吸驱替法:
(1) The core plug of reservoir rock is cut with (reservoir) water as a coolant in the cutting process. (2) The sample is placed under (reservoir) water, evacuated to remove trapped gas. •岩心饱和水吸油 (3)The sample is flushed with water to residual oil level (Sor); (4)The core plug is placed in an imbibition cell under oil (吸油仪)and oil imbibition is monitored by the amount of water being drained Vw; this may take several days depending on the permeability of the plug.
If VW>Vo the core is oil wet； If Vo>Vw the core is water wet；
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•自吸驱替法:
3 毛管力曲线
3.1 毛管力公式 毛管中水柱受力平衡：
水湿指数 =
自动吸水排油量1 VO 自动吸水排油量1 + 水驱排油量 2 VO VO
油湿指数 =
自动吸油排水量1 Vw 自动吸油排水量1 + 油驱排水量 2 Vw Vw
1-0.8 亲油； 0.8-0.7弱亲油； 0.7-0.4中性； 0.4-0.3弱亲水； 0.3-0 亲水
PB′ + ρ o gh Pc = PB′ − PB 2σ cos θ Pc = = ρ w − ρ o ) gh （ = PB + ρ w gh = (ρ −ρ )gh r w o
Pc =
For oil-gas interface :
2σ cosθ = ρ o gh r
第三节 特殊岩心分析
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第三节 特殊岩心分析
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3.2 毛管力测定方法：
半渗隔板法、压汞法和离心法。
3.2 毛管力测定方法：
(1) 半渗隔板
半渗隔板法特点：测量压力范围大。时间长，常作为其
它方法的对比标准。
2

第三节 特殊岩心分析
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第三节 特殊岩心分析
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3.2 毛管力测定方法： (2)压汞法 原理：汞不润湿岩石
3.2 毛管力测定方法：
(3)离心法
S w1 =
2 r1 dS ( S w + Pc1 w ) P = 1 (ρ − ρ )ω 2 (r 2 − r 2 ) c1 w o 2 1 r1 + r2 dPc1 2
优点:测定速度快；测量范围大。
特点：测定速度快，所采用的流体又接近油藏 实际。
第三节 特殊岩心分析
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第三节 特殊岩心分析
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3.3毛管力曲线的应用
(1)可以确定岩石的最大孔隙 半径及主要孔道半径
(3)可以判断岩石孔隙的均匀程度及孔隙大小 分布
rmax =
2σ cosθ P T
(2) 确定油藏中任意饱和度下，油、水相 之间的压力差。
水
水
岩石亲油
岩石亲水
第三节 特殊岩心分析 (4)确定岩石的孔隙大小分布
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第三节 特殊岩心分析
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(5)确定油藏过渡带内流体饱和度的分布
Pc =
2σ cosθ r
Pc =
2σ cosθ r
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