【CN109991130A】一种岩石水溶液原油体系中岩石表面润湿性的评价方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910307578.4

(22)申请日 2019.04.17

(71)申请人 中国海洋石油集团有限公司

地址 100010 北京市东城区朝阳门北大街

25号

申请人 中海油研究总院有限责任公司

(72)发明人 华朝　张健　王秀军　靖波　

陈文娟　王姗姗　胡科　朱玥珺　

杨光　王大威　

(74)专利代理机构 北京纪凯知识产权代理有限

公司 11245

代理人 关畅

(51)Int.Cl.

G01N 13/00(2006.01)

G01N 13/02(2006.01)

(54)发明名称

一种岩石-水溶液-原油体系中岩石表面润

湿性的评价方法

(57)摘要

本发明公开了一种岩石-水溶液-原油体系

中岩石表面润湿性的评价方法。本发明通过测定

岩石表面zeta电位、油水界面zeta电位和油水界

面张力计算接触角来评价岩石-水溶液-油体系

中岩石表面润湿性，评价方法方便可靠、灵敏度

高。对岩石样品表面光滑度、致密性不做要求，能

评价不同形状岩石表面润湿性，能评价微缝隙或

孔喉中岩石表面润湿性。权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 109991130 A 2019.07.09

C N 109991130

A

1.一种岩石-水溶液-原油体系中岩石表面润湿性的评价方法，包括如下步骤：1)将待测岩石研磨成颗粒与水溶液混合，制成悬浮液，测定所述悬浮液上层中岩石颗粒表面Zeta 电位，记为ξ1；

2)将原油与所述水溶液混合，制成O/W乳状液，测定所述O/W乳状液下层乳状液中油滴表面Zeta电位，记为ξ2；

并测定油水界面张力，记为σ；3)根据下式Ⅰ，计算待测岩石-水溶液-油体系中所述待测岩石颗粒与所述原油油滴间

分离压；

式Ⅰ；

式Ⅰ中，Π是指岩石与油滴间分离压，Pa；ΠVDW 、ΠE 、ΠS 分别为岩石与油滴间的范德华力、静电力和结构力，Pa；c是指水溶液离子浓度，mol ·L -1；T为体系温度，K；ξ1，ξ2为zeta电位，V；h是指岩石表面与油滴间的水膜厚度，m；

4)当油滴与岩石表面间水膜厚度达到平衡值时，式Ⅰ中Π等于P c ，将c、T、ξ1、ξ2的数值代入方程Π＝P c ，求解得到h，记方程的解为水膜平衡厚度h eq ；

其中，P c 是指拉普拉斯压力或毛管力，Pa；

5)根据下式Ⅲ，计算得到所述待测岩石-水溶液-油体系中水溶液在岩石表面上接触角，记为θ，通过θ以评价所述岩石-水溶液-

原油体系中岩石表面润湿性；

式Ⅲ中，θ表示岩石-水溶液-油体系中水溶液在岩石表面上接触角，°。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述水溶液为不含多价离子的盐溶液和/或碱溶液。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述盐溶液选自NaCl、KCl和NaBr溶液中的至少一种；

所述碱溶液选自NaOH和/或KOH溶液。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述原油与所述水溶液的体积比为1：50～200；

制成所述O/W乳状液采用高速搅拌；所述高速搅拌速率为5000转/min～10000转/min，时间为2～10min。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：当所述岩石表面为平面时，P c ＝0；

当岩石表面为储层孔道壁面时，按照如下式Ⅱ计算得到P c

；

式Ⅱ中，P c 是指拉普拉斯压力或毛管力，Pa；σ为油水界面张力，N/m，r为孔道半径，m。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：当方程Π＝P c 存在多个解时，取最小解为水膜平衡厚度h eq 。

权　利　要　求　书1/2页2CN 109991130 A