油层物理 6.9

1、毛管压力的概念u毛管压力：由于界面张力的作用，毛管中两相流体弯曲界面上存在的附加压力，一般用pc表示。一、毛管压力概念综述)11(21RRpcR1、R2为两个主曲率半径u大小：由Laplace方程确定u方向：恒指向非润湿相（凹面内）(1)毛管弯曲面为球面时的pccos/21rRRrRRpccos2)11(21pc方向：指向非湿相(或弯液面内侧)2、各种弯曲面下毛管力的计算(2)毛管弯曲面为柱面时的pcrRpC/)11(22、各种弯曲面下毛管力的计算rR21Rpc方向：指向管心(作用是使毛管中水膜增厚)(3)毛管断面渐变时的pcrpC)cos(2→要使毛管中的湿相全部被驱出，驱替压力应大于毛管最细端的pCmax2、各种弯曲面下毛管力的计算→细端pc＞粗端pc，pCmax出现在最细端细端：rpC)cos(2粗端：(4)两相流体处于平行裂缝间的pcWRRpCcos2)11(212、各种弯曲面下毛管力的计算cos21WR2R(5)岩石颗粒间pc)()11(21wcSfRRp毛管压力曲线研究的理论基础(1)毛管现象毛管现象：毛细管中液体上升或下降的现象。3、毛管中液体上升（或下降）l将一根毛细管插入润湿相液体中，液体会上升一定的高度；l将一根毛细管插入到非润湿相液体中，液体会下降一定的高度。原因：管壁与湿相分子间作用力力图使液面上升或下降。3、毛管中液体上升（或下降）(2)液面上升的高度设毛管中湿相水上升高度为h；-在位置B处：油相压力：ghppooaobghppwwawbwaoappcowwbobpghghpp)(rghpccos2水相压力：-在位置A处：grhcos2l毛管压力的另一定义★毛管压力：毛管中弯曲界面上非湿相与湿相的压力之差，即：pc＝p非湿相－p湿相3、毛管中液体上升（或下降）(3)油藏中的油水、油气过渡带3、毛管中液体上升（或下降）l油藏油水、油气界面是具有一定厚度的过渡带；l液面高差与毛管放置方向无关(其他条件相同)；l一般油水过渡带h＞油气过渡带h；dyn/cm10dyn/cm30ogowogowgrhcos2→h＝f（r）二、有效渗透率和相对渗透率概念1、岩石的绝对渗透率110pALQK绝u结论:绝对渗透率是岩石固有的性质,与通过岩石的流体性质无关。2、有效渗透率(相渗透率)(1)概念有效渗透率：多相渗流时，其中某一相流体在岩石中通过能力的大小，称为该相流体的有效渗透率或相渗透率，用Ki表示。如油、水、气相的有效渗透率分别为：110pALQKooo110pALQK110pALQKggg例如：用油、盐水同时通过某岩心，分别测得两相流量，用达西公式计算Ki。2、有效渗透率(相渗透率)已知：l岩心绝对K＝0.375μm2；l盐水Sw＝70％；油So＝30％；l盐水μw＝1cp；油μo＝3cp；l测得盐水Qw=0.30cm3/s；油Qo=0.03cm3/s。)m(μ225.01021pALQK)m(μ045.01021pALQKooo分别对油、水使用达西公式，则:2、有效渗透率(相渗透率)＜K＝0.375＜K＝0.375且：Ko＋Kw＝0.270（μm2）＜K＝0.375可见：Ko＜K；Kw＜K；Ko＋Kw＜K2、有效渗透率(相渗透率)(2)有效渗透率的特点lKi描述某相流体通过岩石的能力大小，可由达西公式计算，单位为μm2。l各相流体的有效渗透率总是小于岩石的绝对渗透率，且各相流体的有效渗透率之和也小于岩石绝对渗透率。即：★Ki＜岩石K，i＝o、w、g；∑Ki＜岩石Kl有效渗透率与饱和度有直接相关性：Ki＝f（Sw）KiK绝，why？l单相流动时只受粘滞力的作用，而多相流动时，除受粘滞力作用外，还受毛管力pc(界面张力)的作用，毛管力包括：两相界面、珠泡效应、贾敏效应pc。l对某一相流体流动而言，其它相的存在降低了该相的流动空间，使其流动阻力增大。2、有效渗透率(相渗透率)2、有效渗透率(相渗透率)(3)影响有效渗透率Ki的因素l岩石K绝↑→Ki↑(其他条件相同)；lSi↑→Ki↑；l界面张力↓→pc↓→Ki↑；l与岩石润湿性、饱和历史、流体分布情况有关。相对渗透率：多相渗流时，某相流体的相渗透率与岩石绝对渗透率之比；即：3、相对渗透率特点：lKri描述某相流体通过岩石的能力的相对大小；lKri为无因次量，i＝o、w、g；lKri＜1，∑Kri＜1；lKri＝f（Sw）★——研究相渗曲线的基础。KKKoroKKKwrwKKKgrg4、流度(λi)流度：多相渗流时某相流体的相渗透率与其粘度之比：l流度是描述流体流动能力的重要参数；l反映多相流动时，某相流体在具体流动条件下流动能力的大小。oooKgggK5、流度比(M)多相流动时，驱替相流度与被驱替相流度之比：例如，水驱油过程的流度比为：lM描述驱替相和被驱替相的相对流动能力，影响注入水波及范围及原油采收率→开发中力图↓M被驱替相驱替相MoworowrwoowwowQQKKKKM////pALQKiii