毛管力曲线

百度文库- 让每个人平等地提升自我中国石油大学油层物理实验报告实验日期：成绩：班级：石工11-1学号：姓名：李悦静教师：张俨彬同组者：周璇武诗琪徐睿智压汞毛管力曲线测定一、实验目的1．了解压汞仪的工作原理及仪器结构；2．掌握毛管力曲线的测定方法及实验数据处理方法。

二、实验原理岩石的孔隙结构极其复杂，可以看作一系列相互连通的毛细管网络。

汞不润湿岩石孔隙，在外加压力作用下，汞克服毛管力可进入岩石孔隙。

随压力增加，汞依次由大到小进入岩石孔隙，岩心中的汞饱和度不断增加。

注入压力与岩心中汞饱和度的关系曲线即为毛管力曲线，如图4-1 所示。

图 1 典型毛管压力曲线三．实验设备图 2压汞仪流程图( 岩心尺寸：φ25× 20--25mm，系统最高压力50MPa) 全套仪器由高压岩心室，汞体积计量系统，压力计量系统，补汞装置，高压动力系统，真空系统六大部分组成。

1、高压岩心室：该仪器设有一个岩心室，岩心室采用不锈钢材质，对称半螺纹密封，密封可靠，使用便捷；样品参数：φ25×20--25mm 岩样；可测孔隙直径范围： ~750 μm 。

2、汞体积计量系统：采用高精度差压传感器配合特制汞体积计量管进行计量，精度高、稳定性好；汞体积分辨率：≤30 μl；最低退出压力：≤。

3、压力计量系统：采用串联阶梯式计量的方法，主要由四个不同量程的压力表串联连接，由压力控制阀自动选择不同量程的压力表计量不同压力段的压力值，提高了测量的准确性；压力表量程：、1、6、60MPa 各一支；可测定压力点数目：≥ 100个。

4、补汞装置：主要由调节系统，汞面探测系统及汞杯组成，并由指示灯显示汞面位置。

图3压汞仪设备图5、高压动力系统：由高压计量泵组成；工作压力：~50MPa ；压力平衡时间：≥ 60s。

6、真空系统：主要有真空泵以及相关的管路阀件组成；真空度：≤；真空维持时间：≥ 5min 。

四、实验步骤1．装岩心、抽真空：将岩样放入岩心室并关紧岩心室，关岩心室阀，开抽空阀关真空泵放空阀；开真空泵抽空15~20 分钟；2．充汞：开岩心室阀，开补汞阀，调整汞杯高度，使汞杯液面至抽空阀的距离 H与当前大气压力下的汞柱高度（约760mm ）相符；开隔离阀，重新调整汞杯高度，此时压差传感器输出值为~之间；关抽空阀，关真空泵，打开真空泵放空阀，关闭补汞阀；3．进汞、退汞实验：关高压计量泵进液阀，调整计量泵，使最小量程压力表为零；按设定压力逐级进泵，稳定后记录压力及汞体积测量管中汞柱高度，直至达到实验最高设定压力；按设定压力逐级退泵，稳定后记录压力及汞体积测量管中汞柱高度，直至达到实验最低设定压力；4．结束实验：开高压计量泵进液阀，关隔离阀；开补汞阀，开抽空阀；打开岩心室，取出废岩心，关紧岩心室，清理台面汞珠。

实际油藏条件下毛管力曲线测定方法李爱芬;付帅师;张环环;王桂娟【摘要】研发高温高压毛管力曲线测定仪,使用地层水和含有溶解气的地层油,模拟油藏温度和压力条件,测定渗透率不同的3块岩心的地下毛管力曲线,并与压汞法得到的地下毛管力曲线进行对比.结果表明:由压汞毛管力曲线按照常规转换方法得到的地下毛管力曲线均比实测毛管力曲线低,两种曲线在曲线平缓段有较大差别,渗透率为(0.3～1.3)×10-3 μm2的岩心,润湿相饱和度70％时毛管力差值为0.08 ～0.12 MPa;通过压汞毛管力曲线与实际毛管力曲线拟合,渗透率为(0.3～1.3)×10-3 μm2的岩心实际转换系数为4～5(常规转换系数为7.26),渗透率越高的岩心拟合系数越低.【期刊名称】《中国石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(040)003【总页数】5页(P102-106)【关键词】毛管力曲线;油藏条件;半渗隔板法;油驱水;转换方法【作者】李爱芬;付帅师;张环环;王桂娟【作者单位】中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580;中国石油大学石油工程学院,山东青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE344引用格式:李爱芬，付帅师，张环环，等. 实际油藏条件下毛管力曲线测定方法[J].中国石油大学学报(自然科学版)，2016,40(3)：102-106.毛管力曲线应用广泛[1-5],是油藏开发方案设计的重要基础资料。

目前常用的测定方法有压汞法、半渗隔板法和离心法等。

这些方法是将岩心中饱和润湿相流体用非润湿相流体驱替得到毛管力曲线[6-11]。

地层条件下毛管力曲线是将室内测试条件及油藏条件下岩石的润湿角及流体界面张力代入转换公式得到[1,12]。

近几年虽然很多学者对毛管力曲线的测试方法进行了大量研究,但都不是在油藏条件下直接测试的。

中国石油大学（油层物理）实验报告实验日期：2012.12.24 成绩：班级：石工10-15班学号：10131504 姓名：于秀玲教师：张俨彬同组者：宋文辉秘荣冉压汞毛管力曲线测定一．实验目的1．了解压汞仪的工作原理及仪器结构；2．掌握毛管力曲线的测定方法及实验数据处理方法。

二．实验原理岩石的孔隙结构极其复杂，可以看作一系列相互连通的毛细管网络。

汞不润湿岩石孔隙，在外加压力作用下，汞克服毛管力可进入岩石孔隙。

随压力增加，汞依次由大到小进入岩石孔隙，岩心中的汞饱和度不断增加。

注入压力与岩心中汞饱和度的关系曲线即为毛管力曲线，如图4-1所示。

图1 典型毛管压力曲线三．实验设备图2 压汞仪流程图(岩心尺寸：φ25×20--25mm，系统最高压力50MPa) 全套仪器由高压岩心室，汞体积计量系统，压力计量系统，补汞装置，高压动力系统，真空系统六大部分组成。

1、高压岩心室：该仪器设有一个岩心室，岩心室采用不锈钢材质，对称半螺纹密封，密封可靠，使用便捷；样品参数：φ25×20--25mm岩样；可测孔隙直径范围：0.03~750μm。

2、汞体积计量系统：采用高精度差压传感器配合特制汞体积计量管进行计量，精度高、稳定性好；汞体积分辨率：≤30μl；最低退出压力：≤0.3Psi(0.002MPa)。

3、压力计量系统：采用串联阶梯式计量的方法，主要由四个不同量程的压力表串联连接，由压力控制阀自动选择不同量程的压力表计量不同压力段的压力值，提高了测量的准确性；压力表量程：0.1、1、6、60MPa各一支；可测定压力点数目：≥100个。

4、补汞装置：主要由调节系统，汞面探测系统及汞杯组成，并由指示灯显示汞面位置。

图3 压汞仪设备图5、高压动力系统：由高压计量泵组成；工作压力：0.002~50MPa；压力平衡时间：≥60s。

6、真空系统：主要有真空泵以及相关的管路阀件组成；真空度：≤0.005mmHg；真空维持时间：≥5min。

第二节储层岩石的毛管压力曲线（8学时）一、教学目的会计算任意曲面的附加压力，了解毛管压力曲线的测定与换算；了解毛管压力的滞后现象；分析毛管压力曲线；了解毛管压力曲线的应用。

二、教学重点、难点教学重点：1、任意曲面的附加压力的计算；2、毛管压力曲线的测定与换算；3、毛管压力的滞后现象；4、毛管压力曲线的分析及应用。

教学难点1、任意曲面的附加压力的计算；2、毛管压力曲线的测定与换算；3、毛管压力曲线的分析及应用。

三、教法说明课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的数据和图表四、教学内容本节主要介绍五个方面的问题：一、任意曲面的附加压力二、毛管中液体的上升(与下降)三、毛管压力曲线的测定与换算四、毛管压力的滞后现象五、毛管压力曲线的分析及应用（一）、任意曲面的附加压力一、任意曲面的附加压力拉普拉斯方程：讨论: (1).毛管中弯液面为球面时毛管压力Pc:毛管中弯液面两侧非湿相压力与湿相压力之差 大小: 方向:指向弯液面内侧 分析讨论:Pc 与r 成反比, r 越小,Pc 越大Pc 与б成正比, б越大,Pc 越大Pc 与cos θ成正比, θ→0°或θ→180°,Pc 越大(2).毛管中弯液面为平面时)11(21R R P +=∆σrR P P c θσσcos 22==∆=rP c θσcos 2=(3).毛管中弯液面为柱面时(4).毛管断面渐变时(5).裂缝中的毛管压力（二）、毛管中液体的上升(与下降)气-液系统:式中：A ——附着张力=σcos θ，达因/cmr ——毛管半径，cmρ——液体密度，g/cm 3g ——重力加速度，cm/s 2σ——液体的表面张力，达因/cm=∆P rP P c σ=∆=rP P c )cos(2βθσ±=∆=WP P c θσcos 2=∆=gr h w ρθσcos 2=θ——接触角h ——液体上升高度，cm油-水系统:根据毛细管公式我们可以看到：1、毛管压力c P 和θcos 成正比，090 θ，极性大的那一相为润湿相，θcos 为正，c P 为正，此时润湿相沿毛管自发吸入上升。

中国石油大学油层物理实验报告实验日期： 2014.11.04 成绩：班级：石工(实验)1202 学号：姓名：教师：张俨彬同组者：压汞法测定毛管力曲线一．实验目的1．了解压汞仪的工作原理及仪器结构；2．掌握毛管力曲线的测定方法及实验数据处理方法。

二．实验原理岩石的孔隙结构极其复杂，可以看作一系列相互连通的毛细管网络。

汞不润湿岩石孔隙，在外加压力作用下，汞克服毛管力可进入岩石孔隙。

随压力增加，汞依次由大到小进入岩石孔隙，岩心中的汞饱和度不断增加。

注入压力与岩心中汞饱和度的关系曲线即为毛管力曲线，如图所示。

1-压汞曲线 2-退汞曲线典型毛管力曲线三、仪器流程与设备压汞仪流程图全套仪器由高压岩心室，汞体积计量系统，压力计量系统，补汞装置，高压动力系统，真空系统六大部分组成。

1、高压岩心室：该仪器设有一个岩心室，岩心室采用不锈钢材质，对称半螺纹密封，密封可靠，使用便捷；样品参数：φ25×（20--25mm ）岩样；可测孔隙直径范围：0.03-750μm 。

2、汞体积计量系统：采用差压传感器配合特制汞体积计量管计量汞体积。

进汞实验时，高压泵驱动酒精沿管线经隔离阀进入汞体积计量管，计量管中的泵下行，沿管线经岩心室和岩心。

进汞压力的大小由高压计量泵控制，数据由压力表组读取。

进入岩心的汞体积通过汞体积计量管和差压传感器测定。

计量管内上部为酒精，下部为汞。

差压传感器右端与计量管上端相连，管线内充满酒精；其左端与测量管底部相连，管线内充满汞，因此，差压传感器两端的压差为：()gh P 酒精汞-ρρ=∆ΔP----差压传感器两端的压差，Pa ；ρ汞，ρ酒精---分别为实验条件下汞和酒精的密度，kg/m 3； h---汞体积计量管中汞柱的高度，m 。

3、压力计量系统：采用串联阶梯式计量的方法，主要由四个不同量程的压力表串联连接，由压力控制阀自动选择不同量程的压力表计量不同压力段的压力值，提高了测量的准确性；压力表量程：0.1、1、6、60MPa 各一支。

毛管压力曲线分类标准1.根据毛管压力曲线形态对储层定性分类（1）大孔粗喉型储层特点：孔隙个体大，喉道粗，分选连通好，歪度偏大，孔隙度、渗透率均好。

（2）小孔粗喉型储层特点：喉道粗，孔隙个体小，分选连通较好，孔隙度低--中，渗透率中等--低。

（3）大孔细喉型储层特点：孔隙个体大，喉道偏细，孔隙度中等，渗透率偏低。

（4）小孔细喉型储层特点：孔隙个体小，喉道偏细，细歪度，孔隙度低，渗透率低。

粗喉、中喉、细喉、微喉的分级：级别主要流动喉道直径um特粗喉30um粗喉20~30中喉10~20细喉1~10微喉1美国岩心实验室(Core Laboratories)根据孔喉半径大小将孔喉分为三种类型:1.大孔喉(Macropores)―孔喉半径大于1.5 m;2粗微孔喉(Coarse micropores)―孔喉半径在0.5～1.5 m;3.细微孔喉(Fine micropores)―孔喉半径小于0.5 m。

于是该实验室在压汞毛管压力资料分析时计算这三类孔喉在岩石中所连通的孔隙体积百分数, 即:1.大孔喉(1.5 m)的孔隙体积百分数;2.粗微孔喉(0.5～1.5 m)的孔隙体积百分数;3.细微孔喉(0.5 m)的孔隙体积百分数。

根据E.S.米赛尔和W.V.安琪哈尔特的研究，吸附水膜的厚度一般可达0.1 m(有时可以变厚)。

这就意味着, 在自然条件下, 水膜可以把半径0.1 m的管道全部堵死, 使石油无法进入。

马丁雷克曼也曾明确宣称:应当把半径0.1 m的孔隙当成岩石固体部分看待, 祝总祺等建议扬弃了半径0.1 m 的孔隙之后, 其余的半径大于0.1 m的孔隙空间代表石油能够进入的孔隙空间, 并将这部分空间体积称为“有用孔隙体积”。

笔者认为, 可将半径小于0.1 m的孔喉称作极细微孔喉, 可从压汞毛管压力曲线上计算出极细微孔喉连通的孔隙体积百分数, 把它作为反映岩石孔喉大小分布的第四个参数。

即:4.极细微孔喉(0.1 m)的孔隙体积百分数。

第二章毛管压力曲线的应用第一节压汞法基本原理及应用一、基本原理由于表面张力的作用，任何弯曲液面都存在毛细管压力。

其方向总是指向非润湿相的一方。

储油岩石的孔隙系统由无数大小不等的孔隙组成，其间被一个或数个喉道所连结，构成复杂的孔隙网络。

对于一定流体，一定半径的孔隙喉道具有一定的毛管压力。

在驱替过程中，只有当外加压力（非润湿相压力）等于或者超过喉道的毛管压力时，非润湿相才能通过喉道进入孔隙，将润湿相从其中排出。

此时，外加压力就相当于喉道的毛细管力。

毛细管压力是饱和度的函数，随着压力升高，非润湿相饱和度增大，润湿相饱和度降低。

在排驱过程中起控制作用的是喉道的大小，而不是孔隙。

一旦排驱压力克服喉道的毛细管压力，非润湿相即可进入孔隙。

在一定压力下非润湿相能够进入的喉道的大小是很分散的，只要等于及大于该压力所对应的喉道均可以进入，至于孔隙，非润湿相能够进入与否，则完全取决于连结它的喉道。

以上是毛细管压力曲线分析的基础。

压汞法又称水银注入法，水银对岩石是一种非润湿相流体，通过施加压力使水银克服岩石孔隙喉道的毛细管阻力而进入喉道，从而通过测定毛细管力来间接测定岩石的孔隙喉道大小分布，得到一系列互相对应的毛管压力和饱和度数据，以此来研究油层物理特征。

在压汞实验中，连续地将水银注入被抽空的岩样孔隙系统中，注入水银的每一点压力就代表一个相应的孔喉大小下的毛细管压力。

在这个压力下进入孔隙系统的水银量就代表这个相应的孔喉大小所连通的孔隙体积。

随着注入压力的不断增加，水银不断进入更小的孔隙喉道，在每一个压力点，当岩样达到毛细管压力平衡时，同时记录注入压力（毛细管力）和注入岩样的水银量，用纵坐标表示毛管压力p c，横坐标表示润湿相或非润湿相饱和度，作毛管压力与饱和度关系曲线一毛管压力曲线，该曲线表示毛管压力与饱和度之间的实测函数关系。

通常把非润湿相排驱润湿相称为驱替过程，而把润湿相排驱非润湿相的反过程称之为吸入过程。

在毛细管压力测量中，加压用非润湿相排驱岩芯中的润湿相属于驱替过程，所得毛管压力与饱和度关系曲线称之为驱替毛管压力曲线，降压用润湿相排驱非润湿相属于吸入过程，所得毛管压力与饱和度关系曲线称之为吸入毛管压力曲线，在压汞法中，通常把驱替叫注入，把吸入叫退出。

3。

这部分你需要提供油水，油气相对渗透率和毛管压力曲线。

实验室有时为你提供的是压汞曲线，你需要用界面张力计算出油水，油气相对渗透率和毛管压力曲线。

比如毛管压力转换方程为：(Pc)res=（Qres/Qlab）×（Pc)lab(Pc)res:油藏条件下的毛管压力。

Qres:油藏流体的界面xx。

Qlab:试验室流体界面xx。

(Pc)lab:试验室毛管压力。

通常你提供的都是两相的相对渗透率曲线。

油水相对渗透率曲线是油水两相流动时的相对渗透率，油气相对渗透率是油气两相在束缚水条件下的相对渗透率。

实验室一般不测量油，气，水三相流动时的相对渗透率曲线，你的模型中如果存在三相流动，软件会根据你定义的STONE1或STONE2方法计算三相流动时的相对渗透率。

你提供的油水，油气相对渗透率和毛管压力曲线在模型中起两方面作用。

首先模型应用你提供的油水，油气相对渗透率和毛管压力曲线进行初始化，计算模型初始的油，水，气饱和度和压力分布。

我将在模型初始化部分详细介绍。

另一方面是应用于流动计算。

在你提供的油水，油气两相相对渗透率曲线时要保证两条曲线的端点值要匹配。

在你提供的曲线中有八个端点值，他们是：束缚水饱和度：最小含水饱和度临界含水饱和度：水开始流动是的含水饱和度最大含水饱和度：曲线中含水饱和度的最大值束缚气饱和度：最小含气饱和度临界含气饱和度：水开始流动是的含气饱和度最大含气饱和度：曲线中含气饱和度的最大值油水两相残余油饱和度：油水两相曲线中的含油饱和度最小值油气两相残余油饱和度：油气两相曲线中的含油饱和度最小值在你提供的表中，要满足以下端点值一致性：束缚水饱和度处对应的水相相对渗透率为0 最大含水饱和度对应的油相相对渗透率为0 束缚气饱和度处对应的气相相对渗透率为0最大含气饱和度对应的油相相对渗透率为0束缚水饱和度和束缚气饱和度对应的油相相对渗透率相等最大含气饱和度应该等于1－束缚水饱和度束缚气饱和度通常为0模型中应用的通常是驱替毛管压力和相对渗透率曲线，模型初始化肯定需要用驱替曲线。