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
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