3.2 储层岩石的润湿性

可编辑修改精选全文完整版油层物理教学大纲（杜建芬）-西南石油大学油气田油气井考研内部题库《油层物理》教学大纲一、课程基本信息1、课程英文名称：Petrophysics2、课程类别：专业基础课程3、课程学时：总学时48，实验学时84、学分：35、先修课程：石油地质、物理化学、工程流体力学6、适用专业：石油工程、资源勘查工程及相关专业7、大纲执笔：石油工程教研室杜建芬8、大纲审批：石油工程学院学术委员会9、制定(修订)时间：2006.10二、课程的目的与任务：《油层物理》是石油工程、资源勘查工程等专业必修的一门重要的专业基础课，是一门建立在实验基础上的、实践性很强的课程，是学好其它后续专业课程如渗流力学、油藏工程、油藏数值模拟、采油工程、试井分析、保护储层技术、天然气工程、提高采收率等的非常关键的课程。

其主要目的与任务是培养学生的实验动手能力，掌握有关储层岩石和储层流体的基本物理性质以及多相流体在储层岩石中的基本渗流机理。

三、课程的基本要求：1、要求学生能准确理解、牢固掌握、正确运用本课程涉及到的基本概念、基本理论和基本方法。

2、要求学生掌握油层物理相应的实验技能，包括各种物性参数的实验测定原理，实验数据的处理方法等。

四、教学内容、要求及学时分配：(一)理论教学（42学时）绪论（2学时）教学内容：一、学科发展概况二、研究对象三、研究内容四、研究目的五、研究方法六、课程的特点和要求七、参考书●教学要求：了解油层物理的学科发展、研究对象、内容和方法，明确学习目和方法。

第一章储层岩石的物理特性（14学时）●教学内容及学时分配：第一节储层岩石的骨架性质（3学时）一、岩石的粒度组成二、岩石的比面第二节储层岩石的孔隙结构及孔隙性（4学时）一、储层岩石的孔隙结构二、岩石的孔隙度三、影响岩石孔隙度大小的因素四、岩石孔隙度的测定方法五、孔隙度与表征体积单元六、储层岩石的压缩性第三节储层岩石的流体饱和度（1学时）一、流体饱和度的概念二、几个重要的饱和度三、流体饱和度的测定方法第四节储层岩石的渗透性（3学时）一、达西定律及岩石的绝对渗透率二、岩石绝对渗透率的测定原理三、岩石渗透率的实验室测定四、影响岩石渗透率的因素五、岩石渗透率的估算第五节储层岩性参数的平均值处理方法（1学时）一、岩石物性参数的算术平均法二、岩石物性参数的加权平均法三、岩石物性参数的渗流方程平均法第六节储层岩石的其它物理性质（自学）一、储层岩石的热学性质二、储层岩石的导电性三、储层岩石的声学特性四、储层岩石的放射性第七节储层岩石的敏感性（2学时）一、胶结物及胶结类型二、胶结物中的敏感性矿物三、储层敏感性评价方法●教学要求：明确储层岩石的骨架结构和孔隙结构的复杂性；掌握各种岩石物性参数的基本定义、影响因素及测定方法；明确储层伤害机理及评价方法。

岩石的润湿性对油气层的损害周杨摘要: 储层岩石的润湿性决定流体的流动性, 对油藏岩石润湿性的研究可以有效的指导油藏的开发, 提高油藏采收率。

本文从岩石的润湿性对剩余油饱和度分布、相对渗透率大小、毛管力、微粒的运移以及油层的采收率等方面的影响, 具体分析油气层损害原因在现象, 为推荐和制定各种油气层保护和解除油气层损害方案提供借鉴。

关键字：岩石润湿性剩余油饱和度分布渗透率毛管力微粒运移采收率油气层损害引言油田进入中后期开发, 油气藏地层都受到了不同程度的损害, 不仅降低了油气井的产出或注入能力及油气的采收率, 还可能损失宝贵的油气资源, 增加勘探开发成本。

因此了解生产过程中造成的油气层损害的机理, 不但有助于采取保护油气层的措施,而且也是判断油气层损害程度的基础。

润湿性是研究外来工作液注入（或渗入）油层的基础，是岩石—流体间相互作用的重要特性。

了解岩石的润湿性是对储层最基本的认识之一，它至少是和岩石孔隙度、渗透率、饱和度、孔隙结构等同样重要的一个储层基本特性参数。

特别是油田注水时，研究岩石的润湿性，对判断注入水是否能很好地润湿岩石表面，分析水驱油过程水洗油能力，选择提高采收率方法以及进行油藏动态模拟试验等方面都具有十分重要的意义。

本文通过对岩石润湿性油水的微观分布、相对渗透率大小、毛管力、微粒的运移以及油层的采收率等可能产生的各种影响分析其对油气层的损害。

1 润湿机理液体和固体接触时, 会产生不同的形状。

如果我们在固体表面上滴一滴液体, 这液滴可能沿固体表面立即扩散开来, 也可能仍以液滴形状附着于固体表面。

我们将液滴或气体在固体表面的扩散现象称为润湿作用, 当液滴在固体表面立即扩散, 即称给该种液体润湿固体表面, 当液滴呈圆球状, 不沿固体表面扩散, 则称为该液体不润湿固体表面。

在一般情况下, 水可以润湿固体表面, 而油则不润湿固体表面[ 1]( 见图 1) 。

液体对固体的润湿程度用润湿接触角表示,它是固体表面与液体——空气或液体——液体界面之间的夹角, 并规定从密度大的液体一方算起。

3.2 聚表剂改变岩石润湿性能力评价储层岩石润湿性是一种综合特性，决定着油藏流体在岩石孔道内的微观分布和原始分布状态，润湿性的变化将影响毛管压力、相对渗透率、束缚水饱和度、残余油饱和度。

在注水的情况下，岩石孔隙内有油水两相共存，究竟是水附着到岩石表面把油驱出，还是水只能把孔隙中部的油挤出，这主要是由岩石的润湿性决定的。

3.2.1 润湿性的基本概念润湿性的定义为：一种流体在其它非混相流体存在条件下，在固体表面展开或粘附的趋势。

在岩石-油-水体系中，其中一种流体在其分子力的作用下，沿固体表面驱走另一种流体的现象，它反映了固体表面对液体的亲合或憎离特性。

将一滴液体滴在物体表面上，如果液体能在表面迅速铺开，说明液体润湿固体表面，如果液滴不散开，则说明液体不能润湿固体表面。

在讨论润湿现象时，通常总是指三相体系：一相为固体，另一相为液体，第三相为气体或另一种液体。

说某种液体润湿固体与否，总是相对于另一相气体（或液体）而言的。

如果某一相液体能润湿固相，则另一相就不润湿固相。

润湿具有选择性和相对性[76]。

3.2.1.1 润湿程度的表征润湿性是岩石的基本特性之一，对油气水在孔隙中的分布、驱油效率、最终采收率都有明显的影响。

因此，需要定性或定量的描述岩石润湿程度，一般用润湿角或附着功来表示。

（1）润湿角通过液-液-固或气-液-固三相交点作液-液或液气界面的切线，切线与固-液界面之间的夹角成为润湿接触角，用θ表示，并规定θ从极性大的液体一面算起，它的大小表征岩石表面为液体选择润湿的程度。

按照润湿角的不同将岩石润湿性分为以下几种情况：①当θ<90°时，水可以润湿岩石，岩石亲水性好或称水湿；②当θ=90°时，油、水润湿岩石的能力相当，岩石既不亲水也不亲油，为中性润湿；③当θ>90°时，油可以润湿岩石，岩石亲油性好或称油湿。

（2）附着功27附着功是指将单位面积的固-液界面在非湿相流体中拉开所作的功。

《油层物理》期末复习题一、选择题1、根据苏林分类方法，下列不属于地层水的水型是___A.硫酸钠水型B.碳酸钠水型C.氯化镁水型D.氯化钙水型2、粒度组成分布曲线的说法不正确的A 曲线的尖峰越高，表明岩石的粒度组成越均匀B 曲线的尖峰越高，表明岩石的粒度组成越不均匀C 曲线的尖峰越靠左，表明岩石中的细颗粒越多D 曲线的尖峰越靠右，表明岩石中的粗颗粒越多3、关于双组分相图的说法不正确的是A 混合物的临界压力都高于各组分的临界压力.B 两组分的浓度比例越接近，两相区的面积越大C 混合物中哪一组分的含量占优，露点线或泡点线就靠近哪一组分的饱和蒸汽压曲线D 随着混合物中较重组分比例的增加，临界点向左迁移4、天然气的组成的表示方法不包括A. 摩尔组成B. 体积组成C. 组分组成D. 质量组成5、下列关于界面张力的说法中错误的是___A、只有存在不互溶的两相时自由界面能才存在。

B、自由界面能的大小与两相分子的性质有关系，还与两相的相态有关。

C、在两相系统表面层上既存在比界面能又存在界面张力，界面张力是真实存在的张力。

D、比界面能是单位面积具有的自由界面能，，单位是焦耳/米2，1焦耳/米2=1牛顿/米，从因次上看，比界面能等于单位长度上的力，所以习惯上把比界面能称为界面张力。

6、根据苏林分类方法，重碳酸钠型地层水的沉积环境是A. 大陆冲刷环境B. 陆相沉积环境C. 海相沉积环境D. 深层封闭环境7、下列关于单组分体系相图的说法不正确的是___A、单组分物质的饱和蒸气压曲线是该物质的露点与泡点的共同轨迹线。

B、单组分物质体积的临界点是该体积两相共存的最高压力点和最高温度点。

C、饱和蒸气压曲线的左上侧是气相区，右下侧是液相区。

D、混相驱提高采收率技术选择二氧化碳和丙烷做混相剂的主要原因是，二氧化碳和丙烷的临界点落在正常油藏温度范围内。

8、如图所示是根据实验测得的某砂岩的相对渗透率数据所绘出的油、水相对渗透率曲线，试判断该砂岩的润湿性为___A、水湿B、油湿C、中性润湿D、无法确定9、饱和度的测定方法不包括A 溶剂抽提法B 常压干馏法C 色谱法D 离心法10、关于自由界面能的说法不正确的是A 只有存在不相溶的两相时自由界面能才存在B 界面越大，自由表面能越大C 自由界面能与两相的相态无关D 表面或界面是具有一定的厚度11、影响岩石渗透率的因素不包括A 岩石的成分B 沉积作用C 成岩作用D 构造作用12、关于毛管压力曲线的说法错误的是A 岩石孔道的大小分布越集中，毛管压力曲线的中间平缓段越长，越接近水平线B 孔道半径越大，中间平缓段越接近横轴C 岩石的渗透性越好，则排驱压力越大D 大孔道越多，则毛管压力曲线越靠近左下方二、判断正误1.润湿相总是附着于颗粒表面，并力图占据较窄小的粒隙角隅，而把非润湿相推向更通畅的孔隙中间。