上:一点邻近单位面积上力的平衡可以很简单地得出关系式(1-9-9)。若n和r2为正值,则 p>p·这说明凸表面介质中压力更大,即p是指向凹面一侧的。 油 图1-9-3两相渗流的毛细管力 对于实际的多孔介质,方程(1-9-8)和方程(1-9-9)中的各项是所研究点邻近孔隙空 l中的平均值。毛细管力与孔隙空间的几何形状、体与液体的性质、润湿相和非润湿相的饱 和度有关。由于实际多孔介质中扎隙形状非常复杂·所以很难用解析方法选行描述。对于半 径为κ的乇细管,可得毛细管力与界面张力和接触角之间的半经验公式 p (1-9-10) 在实际应用中·人们关心的是毛细管力p与饱和度S之间的关系 Pe= p(Sw) (1-9-11) 这种关系只能通过实验测定。 1.毛细滞后现象 观察表明,毛细管中的润湿相流体与非润湿相流体处于静吐状态吋,弯月状界面冇接触角 θ。当润湿相流体驱替非润湿相流体时,会使弯月面的形状趋于平直.这时接触角θ≥:当非 润湿相流体驱替润湿相流伓时,湾月面曲率冇増大的趋势,这吋接触角<θ。也就是说,涧湿 相前进或退缩吋接触角是不同的。在油水界面上观察到这种现象.在空气和水的界面上也有 这砷现象。空气推进水时接触角较小;反之,接触角较大。这种效应有时称为雨点效应。 由于存在上述现象用润湿相流伓驱替非泂湿相流体与用非涓湿相流体驱替淯湿相流体 所得的乇细管力曲线不相重合。如图1-9-4所示开始将一个试样用润湿相流体所完全饱 和然后用非润湿相流体去驱替润湿相流伓·即从图1-9-中点Δ开始·对非泂湿相流体逐 级加压或对润湿相流体减压,可得到·条毛绀管力ρ与S的关系曲线,即图1-9-4中所 的排泄曲线。人们观察到、即使在很高的毛细管力作用下,试样中仍保留一定数量的湿相流 体不被排岀。这点的S值用S表示称为涧湿相流体的束缚饱和度。如果润湿相流体是 水,则称为束缚水饱和度,或同生水饱和度。现在反过来,从S值出发,以润湿相流体驱替非 润湿相流伓这个过程称为啜吮。与排泚过桯不冋的是·吸吮过程中闬湿相流体只要依靠乇细 管力就可驱替非润湿相流体。假如将一个被非涓湿相流体所完全饱和的试样浸入某种润湿相 流体中,则此润湿相流体将会自然地沿着囧体颗粒的表面滲亼试样·驱替非润湿相流体。 在吸吮过程中,润湿相流体饱和度S逐渐増大,这样也会得到一条p与S的关系曲 线。这条曲线称为吸吮曲线。这条吸吮曲线不是沿原来的曲线AB行进,而是沿另一条不同 的曲线BC行进,并且在ρ=0时(图中点C),试样中仍然残留一些非润湿相流伓。这点的 S值用S表小称为非涓湿相流体的残余饱和度。如果非润湿相流体是油,则称为残氽油 饱和度 这种在同一试样中用相同的润湿相流体和非涧湿相流体所得到的排泄曲线亐吸吮曲线不 致的现象称为毛细滞后现象