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1节：油藏流体的界面张力 The interfacial tension of reservoir fluid

第一节油藏岩石的渗流特征 Flow characteristics of reservoir rock 主讲：张玄奇 西安石油大学石油工程学院

第一节 油藏岩石的渗流特征 Flow characteristics of reservoir rock 主讲：张玄奇 西安石油大学石油工程学院

油藏物理学一油藏岩石的渗流特征 讲课提纲 一.油层物理研究的中心问题？油田开发中出现 的问题、难点？如何处理？→研究的内容、 重点、难点？ 二.流体的表面性质（界面张力、自由表面能 等)。 三.两相界面的自由表面能（定义、性质） 四.界面张力（概念、分析、结论、指导意义） 五.吸附作用及其和界面张力的作用（现象 布斯比吸附、G、o~c的关系)

油藏物理学——油藏岩石的渗流特征 讲课提纲 一. 油层物理研究的中心问题？油田开发中出现 的问题、难点？如何处理？→研究的内容、 重点、难点？ 二. 流体的表面性质（界面张力、自由表面能 等）。 三. 两相界面的自由表面能(定义、性质) 四. 界面张力(概念、分析、结论、指导意义) 五. 吸附作用及其和界面张力的作用(现象、吉 布斯比吸附、G、σ~c的关系)

油藏物理学 一油藏老石的渗流特征 第三章油藏岩石的渗流特征 Flow characteristics of reservoir rock 一.问题的提出 在多孔介质中，流体渗流的通道是一些弯弯曲曲的孔道， 从而油、气、水和岩石的表面或界面性质引起了一系列 的毛管现象；流体是一些多组分的多相流体，发生一系 列的相变过程；另外，多相流体在空间中的存在、分布 方式，在流动过程中会有些什么现象发生？都是我们应该 关注的问题

油藏物理学——油藏岩石的渗流特征 一. 问题的提出 在多孔介质中，流体渗流的通道是一些弯弯曲曲的孔道， 从而油、气、水和岩石的表面或界面性质引起了一系列 的毛管现象；流体是一些多组分的多相流体，发生一系 列的相变过程；另外，多相流体在空间中的存在、分布 方式,在流动过程中会有些什么现象发生？都是我们应该 关注的问题。 第三章 油藏岩石的渗流特征 Flow characteristics of reservoir rock

油藏物理学一油藏岩石的碜流特征 1.特定的流体在特定条件下的流动提出了 新的课题。 Q。:油井产量并不是始终保持不变的 (?) :采收率不高的原因何在？ 2.注水开发油田使油层流动复杂化。注水 一方面保持地层压力；另一方面油井会出 水，浪费能量。 3.迫切性。只有研究渗流机理才能找出油 井产不出油的原因

油藏物理学——油藏岩石的渗流特征 1. 特定的流体在特定条件下的流动提出了 新的课题。 QO: 油井产量并不是始终保持不变的（？） η: 采收率不高的原因何在？ 2. 注水开发油田使油层流动复杂化。注水 一方面保持地层压力；另一方面油井会出 水，浪费能量。 3. 迫切性。只有研究渗流机理才能找出油 井产不出油的原因．

油藏物理学一油藏岩石的渗流特征 有关本章的有关问题： 1.重点、难点：所研究的内容是油藏物理的核 心部分，也是地层中的实质性问题。 2.基本知识：物理化学。 3.本章的内容分两部分： 1~3节：静态特性、Pc 4~6节：动特性、相渗、微观渗流机理

油藏物理学——油藏岩石的渗流特征 1. 重点、难点：所研究的内容是油藏物理的核 心部分，也是地层中的实质性问题。 2. 基本知识：物理化学。 3. 本章的内容分两部分： １～３节：静态特性、PC ４～６节：动特性、相渗、微观渗流机理。 有关本章的有关问题:

油藏物理李一油藏老石的渗流特征 第一节油藏流体的界面张力 The interfacial tension of reservoir fluid 问题的提出： 岩石的比面是几千~几万cm2/cm3的高 度分散体系。地层中的表面现象严重，活性 剂吸附和洗油能力受到影响等

油藏物理学——油藏岩石的渗流特征 第一节 油藏流体的界面张力 The interfacial tension of reservoir fluid 问题的提出： 岩石的比面是几千～几万cm2/cm3的高 度分散体系。地层中的表面现象严重，活性 剂吸附和洗油能力受到影响等

油藏物理李一油藏老石的碜流特征 基本概念 把由相内分子力引起的一些性质称“体积性质” 把由两相界面分子引起的性质称“界面性质” 任何两相分界面称“界面” 例子： 当两相中其中一相为气体时，则把界面称“表面” 把固和液、液和液相接触的界面称“界面” 把固体和气体接触界面称“固体表面” 把液体和气体接触界面称“液体表面

油藏物理学——油藏岩石的渗流特征 把由相内分子力引起的一些性质称“体积性质” 把由两相界面分子引起的性质称“界面性质” 任何两相分界面称“界面” 例子： 当两相中其中一相为气体时，则把界面称“表面” 把固和液、液和液相接触的界面称“界面” 把固体和气体接触界面称“固体表面” 把液体和气体接触界面称“液体表面” 基本概念

油藏物理李一油藏岩石的凑流特征 一.两相界面的自由表面能(free surface energy of the interface between two phases): 1.定义： 由于分子力场的不平衡而使表面层分 子储存有多余的“自由能”，即两相界面 层的自由表面能

油藏物理学——油藏岩石的渗流特征 一. 两相界面的自由表面能（free surface energy of the interface between two phases）： 1. 定义： 由于分子力场的不平衡而使表面层分 子储存有多余的“自由能”，即两相界面 层的自由表面能

油藏物理学一油藏岩石的渗流特征 分子A 所受合力不 为零，合力 指向液体内 分子B 部 所受合力为 零，可以自 由运动 ■ 分子B要移动到分子A的位置必须克服这个合力而做 功。 这种表面分子比液体内部分子多余的能量称为界面 自由能

油藏物理学——油藏岩石的渗流特征  分子B要移动到分子A的位置必须克服这个合力而做 功。  这种表面分子比液体内部分子多余的能量称为界面 自由能。 分子B 所受合力为 零，可以自 由运动 分子A 所受合力不 为零，合力 指向液体内 部

油藏物理学一油藏岩石的渗流特征 2.性质： 自由表面能存在的条件： a.必须是互不相溶的两相时，自由表面能存在。 b.自由表面能存在的范围： 不仅包括界面的单分子层，而且包括 由两相界面逐渐过渡到分子力场达到 ul u2 平衡前的整个界面层。 hl h2 在过渡层中，分子的热力学性质也是逐渐过渡并且 是连续变化的，最终分子力场达到平衡的某一单相。例 如，水与空气接触的表面层厚度至少有几个分子层厚

油藏物理学——油藏岩石的渗流特征 b. 自由表面能存在的范围： 不仅包括界面的单分子层，而且包括 由两相界面逐渐过渡到分子力场达到 平衡前的整个界面层。 2. 性质： 自由表面能存在的条件： a.必须是互不相溶的两相时，自由表面能存在。 在过渡层中，分子的热力学性质也是逐渐过渡并且 是连续变化的，最终分子力场达到平衡的某一单相。例 如，水与空气接触的表面层厚度至少有几个分子层厚