西安石油大学：《油藏物理（油层物理学）Petro-physics》精品课程教学资源（课件讲稿）第3章 油藏岩石的渗流特征 第3节：油藏岩石的毛管压力曲线

第三节油藏岩石的毛管压力 曲线 主讲：张玄奇 西安石油大学石油工程学院

第三节 油藏岩石的毛管压力 曲线 主讲：张玄奇 西安石油大学石油工程学院

油藏物理学一油藏老石的毛管压力西残 第三节油藏岩石的毛管压力曲线 问题的提出： 1.岩石：>0.1um,有效孔隙 r<0.1m,无效孔隙 2.亲水岩石要自动吸水，原因何在？ 一.液体在毛管中的上升现象： 2o cose Pe pwgh= (1)

油藏物理学——油藏岩石的毛管压力曲线 第三节 油藏岩石的毛管压力曲线 问题的提出： 1. 岩石：r>0.1μm，有效孔隙 r<0.1μm，无效孔隙 ２. 亲水岩石要自动吸水，原因何在？ 一. 液体在毛管中的上升现象： r Pc w gh    2 cos   （1）

油藏物理学一油藏老石的毛管压力由残 在油层的具体情况下，油水两相： Pw OB wa B 油 如果水池的截面很大 自由水而 OA 1 Poa Pob +Pogh (2) Poa =Pib +Pwgh (3) (2)-(3): Pob Pwb =(Pw-po)gh

油藏物理学——油藏岩石的毛管压力曲线 在油层的具体情况下，油水两相： Poa  Pwa 如果水池的截面很大 Poa  Pob  o gh （2） Poa  Pwb   w gh （3） (2)－(3)： o b wb c o b wb w o P P P P P gh     (   ) （2）

油藏物理学一油藏岩石的毛管压力曲线 P 20 coS o 二 (3) r 水柱上升的高度： c0S h= wo (4) r(P。-Pm)g 同理：对油、气系统油柱上升的高度为： h。 2Gog coS00 (5) r(P。-Pg)g

油藏物理学——油藏岩石的毛管压力曲线 水柱上升的高度： r P wo wo c 2 cos  （3） r g h o w wo wo ( ) 2 cos       （4） 同理：对油、气系统油柱 上升的高度为： r g h o g og og o ( ) 2 cos       （5）

油藏物理学一油藏老石的毛管压力西残 从(1)、(4)式可以看出： (1)毛管力P和cos0成正比，即090°毛管孔道亲油，P为负，如欲使水面上 升必须加外力克服毛管阻力P。。 (2)P.与r成反比，r,P↑；对亲水毛管水面 上升越高。 (3)P与成正比，o越大，P越大。 人

油藏物理学——油藏岩石的毛管压力曲线 从（1）、（4）式可以看出： （1）毛管力Pc和cosθ成正比，即θ90°毛管孔道亲油， Pc为负，如欲使水面上 升必须加外力克服毛管阻力Pc。 （2） Pc与r成反比，r↓， Pc↑；对亲水毛管水面 上升越高。 （3） Pc与σ成正比，σ越大， Pc越大

油藏物理学一油藏老石的毛管压力西残 讨论（⑤）、(6)： 对油藏中油水过渡带和油气过渡 带的宽度可考虑o与P、T、R的关 系，因此一般来说： hwo>hog 毛管力的方向：指向曲率中心方 向

油藏物理学——油藏岩石的毛管压力曲线 讨论(5) 、(6)： 对油藏中油水过渡带和油气过渡 带的宽度可考虑σ与Ｐ、Ｔ、Ｒ的关 系，因此一般来说： hwo>hog 毛管力的方向：指向曲率中心方 向

油藏物理学一油藏老石的毛管压力西残 二.在油层中任意曲面的附加压力 据拉普拉斯定律： 水 油 σ：两相界面的界面张力。 R1、R2:弯液面的最大曲率半径（主曲率半 径)

油藏物理学——油藏岩石的毛管压力曲线 二. 在油层中任意曲面的附加压力 据拉普拉斯定律： ) 1 1 ( 2 R1 R Pc    σ:两相界面的界面张力。 R1、R2 :弯液面的最大曲率半径（主曲率半 径）

油藏物理学一油藏老石的毛管压力西残 毛管的弯液面可能是球形的一部分、柱 形的一部分或更复杂的曲面。 1.曲面为球面时： R1= R2 -R 20 P R R 三 cose 2ocoso P r

油藏物理学——油藏岩石的毛管压力曲线 毛管的弯液面可能是球形的一部分、柱 形的一部分或更复杂的曲面。 1. 曲面为球面时： r P r R R P R R R c c     2 cos cos 2 1 2     

油藏物理学一油藏岩石的毛管压力西线 2.曲面为柱面时： R1=0,R2=r O 3.理想岩石（等直径砂粒所组成的岩石)中的 毛管力： 水平面：R2 垂直面：R1

油藏物理学——油藏岩石的毛管压力曲线 2. 曲面为柱面时： r P R R r c   1  , 2  3. 理想岩石（等直径砂粒所组成的岩石）中的 毛管力： 水平面: R2 垂直面: R1

油藏物理学一油藏老石的毛管压力西线 当Sw↑，R1↑，R2↓ =项+是)= R一平均孔道半径 的大小→R、R的大小→油水在孔道中的分布→S 结论：P=f(Sw) 任意岩石中，流体的毛管力与孔道中 的含水饱和度有关

油藏物理学——油藏岩石的毛管压力曲线 当Sw ↑ ，R1 ↑ ，R2 ↓ ) 1 ) ( 1 1 ( 1 2 R f R R Pc     —平均孔道半径 R R R的大小 R1 、R2 的大小油水在孔道中的分布  Sw ( ) c Sw 结论： P  f 任意岩石中，流体的毛管力与孔道中 的含水饱和度有关