储层岩石的润湿性课件

第二节储层岩石的润湿性一、教学目的掌握

1、润湿的定义2、附着功与结合功3、润湿接触角4、选择性润湿5、岩石润湿性的影响因素6、润湿滞后现象7、油藏岩石的润湿性8、油藏岩石润湿性的测定9、润湿性对油水在岩石孔隙中分布的影响

第二节储层岩石的润湿性一、教学目的1二、教学重点和难点润湿接触角、润湿滞后现象、油藏岩石的润湿性。三、教法说明课堂讲授四、教学内容二、教学重点和难点2第二节储层岩石的润湿性一、润湿的定义

在存在非混相流体的情况下，把某种液体延伸或附着在固体表面的倾向性称为润湿性。

二、附着功和结合功（1）附着功

定义：将面积为1cm²的固液界面拉开所需做的功。第二节储层岩石的润湿性一、润湿的定义3气液固需做功ω附气液固бLSбLgбSg

附着功越大，液体越不容易从固体表面上剥下来，即固体表面越亲该液体。气液固需做功ω附气液固бLSбLgбSg附着4（2）结合功

定义：将面积为1cm²的纯液体拉开所做的功。

两个表面积为1cm²的同种液体结合后，整个体系的自由能减少了

如果要把这种液体分开形成两个1cm²的表面，就要对系统做功，此功即为结合功。液液液需做功释放能量（2）结合功液液液需做功释放能量53、润湿接触角（ContactAngle)

定义：过气液固三相交点对液滴表面所做切线与液固界面所夹的角。当θ<90°时，岩石表面亲水，水是润湿相，油是非润湿相；当θ>90°时，岩石表面亲油，水是非润湿相，油是润湿相；当θ=90°时，中性润湿；当θ=180°时，岩石表面亲水。3、润湿接触角（ContactAngle)64、选择性润湿水在固体表面的附着功为：油在固体表面的附着功为：两式相减：根据润湿接触角θ的大小可以判断润湿性：θ<90°W附水>W附油亲水、憎油θ>90°W附水<W附油亲油、憎水θ=90°W附水=W附油中间润湿4、选择性润湿θ<90°W附水>W附油亲水、憎油θ>90°W7a-亲水憎油

b-亲油憎水

c-中间润湿固体表面上的润湿性主要取决于固体和液体表面的分子性质。不同的固体和液体应当具有不同的润湿性质。a-亲水憎油b-亲油憎水c-中间润湿85、岩石润湿性的影响因素（1）岩石的矿物成分对润湿性的影响粘土矿物，特别是蒙脱石，泥质胶结物的存在都会增加岩石的亲水性，不同的矿物成分有不同的润湿程度。（2）流体的性质对润湿性的影响同一固体表面不同的流体组合，接触角不同，同组流体在不同的矿物表面接触角也不同。5、岩石润湿性的影响因素9（3）、饱和顺序对润湿性的影响

在原先的岩石孔隙中，水首先占据了岩石的表面和小孔隙，当后来运移的油接触到岩石表面后很难克服岩石和水的结合功而将水排走，因此造成绝大多数的储油岩石都是亲水的。（3）表面活性剂对润湿性的影响（3）、饱和顺序对润湿性的影响10θθθθ水溶性表面活性物质可使岩石表面亲水化溶油性表面活性物质可使岩石表面亲油化润湿指数与溶液中的表面活性物质的关系曲线叫做选择润湿等温线。分为两类：（1）随着表面活性物质浓度的增加，由亲油变为亲水，由亲水变为亲油，发生了润湿反转。（2）随着浓度的增加，只发生润湿程度的改变，而不生润湿反转。θθθθ水溶性表面活性物质可使岩石表面亲水化11润湿指数润湿指数1-10-110油湿水湿浓度C油湿水湿浓度C润湿指数润湿指数1-10-110油湿水湿浓度C油湿水湿浓度C126、润湿滞后现象（1）、润湿滞后定义：三相接触周界沿着固体表面移动时，不能立刻达到平衡而发生的一种滞迟现象。θ1前进角，湿相驱替非湿相的接触角θ2后退角，非湿相驱替湿相的接触角θ1θ26、润湿滞后现象（1）、润湿滞后θ1θ2132、润湿滞后的影响因素（1）与三相周界的移动方向有关——静润湿滞后（润湿次序）我们把由于润湿次序的不同引起的接触角变化称为静润湿滞后。油油水θ1θ22、润湿滞后的影响因素油油水θ1θ214（2）与三相周界移动的速度有关——动润湿滞后我们把由于移动速度引起接触角的变化称为动润湿滞后。（2）与三相周界移动的速度有关——动润湿滞后15储层岩石的润湿性课件16

运动速度越大，则动润湿滞的现象越严重，当运动速度超过某一临界值后，会发生润湿反转现象。

速度很大时，可能使前进角变大，使水驱油相对渗透率曲线具有亲油岩石的特点

运动速度越大，则动润湿滞的现象越严重，当运动速度超过17（3)与石油中的表面活性物质在岩石表面上的吸附有关（4）与岩石表面的粗糙程度有关7、油藏岩石的润湿性润湿性分为三种：亲水（waterwet）；亲油（oilwet）；中间润湿（intermediatewet）分类标准为：①根据实验润湿接触角的大小来进行分类②根据储油岩石的吸油，吸水量的大小进行分类（3)与石油中的表面活性物质在岩石表面上的吸附有关188、油藏岩石润湿性的测定（1）.接触角法8、油藏岩石润湿性的测定（1）.接触角法19这种方法的特点：

①.原理简单，测量过程和结果直观；②.测量条件要求严格。如矿物表面要十分光滑、洁净且没有污染；要求恒温条件，因为温度变化会引起较大误差；③.测量时间长，液滴稳定平衡时间需要几百到上千小时；④.该方法不能直接测量油层岩石的润湿接触角。测量结果：接触角0～75°为亲水，75°～105°为中间润湿，105°～180°为亲油这种方法的特点：202.自动吸入法（简称自吸法）2.自动吸入法（简称自吸法）213.自吸驱替法油湿指数：3.自吸驱替法油湿指数：22水湿指数：水湿指数：23Amott润湿指数定义为：润湿指数－1～－0.3－0.3～－0.1－0.1～0.10.1～0.30.3～1润湿性油湿弱油湿中间润湿弱水湿水湿润湿性（粗略划分）油湿中间润湿中间润湿中间润湿水湿Amott润湿指数定义为：润湿指数－1～－0.3－0.3～－249、润湿性对油水在岩石孔隙中

分布的影响

润湿性对油水在岩石孔道中的分布起决定性的作用。由于各相表面张力相互作用的结果，润湿相流体总是附着于固体颗粒表面，并力图占据较窄小的粒隙角隅，而把非润湿相流体推向更畅通的空隙中间。不同饱和度时油水在空隙中的分布情况9、润湿性对油水在岩石孔隙中

分布的影响润25储层岩石的润湿性课件26渠道流态渠道流态27储层岩石的润湿性课件28

驱替和吸吮过程

1、驱替过程

定义：非润湿相驱出润湿相的过程称为“驱替过程”。

驱替和吸吮过程

1、驱替过程

定义：非润湿相驱出润湿相的29

随着驱替过程的进行，润湿相饱和度逐渐降低，非润湿相饱和度逐渐增加；2、吸吮过程定义：润湿相驱出非润湿相的过程称为“吸吮过程”。

随着吸吮过程的进行，润湿相饱和度逐渐增加，非润湿相饱和度逐渐降低。储层岩石的润湿性课件30第二节储层岩石的润湿性一、教学目的掌握

1、润湿的定义2、附着功与结合功3、润湿接触角4、选择性润湿5、岩石润湿性的影响因素6、润湿滞后现象7、油藏岩石的润湿性8、油藏岩石润湿性的测定9、润湿性对油水在岩石孔隙中分布的影响

第二节储层岩石的润湿性一、教学目的31二、教学重点和难点润湿接触角、润湿滞后现象、油藏岩石的润湿性。三、教法说明课堂讲授四、教学内容二、教学重点和难点32第二节储层岩石的润湿性一、润湿的定义

在存在非混相流体的情况下，把某种液体延伸或附着在固体表面的倾向性称为润湿性。

二、附着功和结合功（1）附着功

定义：将面积为1cm²的固液界面拉开所需做的功。第二节储层岩石的润湿性一、润湿的定义33气液固需做功ω附气液固бLSбLgбSg

附着功越大，液体越不容易从固体表面上剥下来，即固体表面越亲该液体。气液固需做功ω附气液固бLSбLgбSg附着34（2）结合功

定义：将面积为1cm²的纯液体拉开所做的功。

两个表面积为1cm²的同种液体结合后，整个体系的自由能减少了

如果要把这种液体分开形成两个1cm²的表面，就要对系统做功，此功即为结合功。液液液需做功释放能量（2）结合功液液液需做功释放能量353、润湿接触角（ContactAngle)

定义：过气液固三相交点对液滴表面所做切线与液固界面所夹的角。当θ<90°时，岩石表面亲水，水是润湿相，油是非润湿相；当θ>90°时，岩石表面亲油，水是非润湿相，油是润湿相；当θ=90°时，中性润湿；当θ=180°时，岩石表面亲水。3、润湿接触角（ContactAngle)364、选择性润湿水在固体表面的附着功为：油在固体表面的附着功为：两式相减：根据润湿接触角θ的大小可以判断润湿性：θ<90°W附水>W附油亲水、憎油θ>90°W附水<W附油亲油、憎水θ=90°W附水=W附油中间润湿4、选择性润湿θ<90°W附水>W附油亲水、憎油θ>90°W37a-亲水憎油

b-亲油憎水

c-中间润湿固体表面上的润湿性主要取决于固体和液体表面的分子性质。不同的固体和液体应当具有不同的润湿性质。a-亲水憎油b-亲油憎水c-中间润湿385、岩石润湿性的影响因素（1）岩石的矿物成分对润湿性的影响粘土矿物，特别是蒙脱石，泥质胶结物的存在都会增加岩石的亲水性，不同的矿物成分有不同的润湿程度。（2）流体的性质对润湿性的影响同一固体表面不同的流体组合，接触角不同，同组流体在不同的矿物表面接触角也不同。5、岩石润湿性的影响因素39（3）、饱和顺序对润湿性的影响

在原先的岩石孔隙中，水首先占据了岩石的表面和小孔隙，当后来运移的油接触到岩石表面后很难克服岩石和水的结合功而将水排走，因此造成绝大多数的储油岩石都是亲水的。（3）表面活性剂对润湿性的影响（3）、饱和顺序对润湿性的影响40θθθθ水溶性表面活性物质可使岩石表面亲水化溶油性表面活性物质可使岩石表面亲油化润湿指数与溶液中的表面活性物质的关系曲线叫做选择润湿等温线。分为两类：（1）随着表面活性物质浓度的增加，由亲油变为亲水，由亲水变为亲油，发生了润湿反转。（2）随着浓度的增加，只发生润湿程度的改变，而不生润湿反转。θθθθ水溶性表面活性物质可使岩石表面亲水化41润湿指数润湿指数1-10-110油湿水湿浓度C油湿水湿浓度C润湿指数润湿指数1-10-110油湿水湿浓度C油湿水湿浓度C426、润湿滞后现象（1）、润湿滞后定义：三相接触周界沿着固体表面移动时，不能立刻达到平衡而发生的一种滞迟现象。θ1前进角，湿相驱替非湿相的接触角θ2后退角，非湿相驱替湿相的接触角θ1θ26、润湿滞后现象（1）、润湿滞后θ1θ2432、润湿滞后的影响因素（1）与三相周界的移动方向有关——静润湿滞后（润湿次序）我们把由于润湿次序的不同引起的接触角变化称为静润湿滞后。油油水θ1θ22、润湿滞后的影响因素油油水θ1θ244（2）与三相周界移动的速度有关——动润湿滞后我们把由于移动速度引起接触角的变化称为动润湿滞后。（2）与三相周界移动的速度有关——动润湿滞后45储层岩石的润湿性课件46

运动速度越大，则动润湿滞的现象越严重，当运动速度超过某一临界值后，会发生润湿反转现象。

速度很大时，可能使前进角变大，使水驱油相对渗透率曲线具有亲油岩石的特点

运动速度越大，则动润湿滞的现象越严重，当运动速度超过47（3)与石油中的表面活性物质在岩石表面上的吸附有关（4）与岩石表面的粗糙程度有关7、油藏岩石的润湿性润湿性分为三种：亲水（waterwet）；亲油（oilwet）；中间润湿（intermediatewet）分类标准为：①根据实验润湿接触角的大小来进行分类②根据储油岩石的吸油，吸水量的大小进行分类（3)与石油中的表面活性物质在岩石表面上的吸附有关488、油藏岩石润湿性的测定（1）.接触角法8、油藏岩石润湿性的测定（1）.接触角法49这种方法的特点：

①.原理简单，测量过程和结果直观；②.测量条件要求严格。如矿物表面要十分光滑、洁净且没有污染；要求恒温条件，因为温度变化会引起较大误差；③.测量时间长，液滴稳定平衡时间需要几百到上千小时；④.该方法不能直接测量油层岩石的润湿接触角。测量结果：接触角0～75°为亲水，75°～105°为中间润湿，105°～180°为亲油这种方法的特点：502.自动