(3-4)毛管壓力曲線

1、第四節(jié)第四節(jié) 油藏巖石的毛管壓力曲線油藏巖石的毛管壓力曲線毛管壓力曲線：巖石的毛管壓力與濕相流體飽和度毛管壓力曲線：巖石的毛管壓力與濕相流體飽和度 的關(guān)系曲線。的關(guān)系曲線。一、毛管壓力曲線的測定一、毛管壓力曲線的測定 測定毛管壓力曲線的方法有：半滲隔極法、壓汞法、離心機法。半滲隔極法、壓汞法、離心機法。1、半滲透隔板法、半滲透隔板法（1）測定原理：）測定原理：將巖石孔隙視為由一組半徑不等的毛細(xì)管組成。將巖石孔隙視為由一組半徑不等的毛細(xì)管組成。 在空氣、水、半滲透隔板系統(tǒng)中，半滲透隔板在空氣、水、半滲透隔板系統(tǒng)中，半滲透隔板是完全被水潤濕；在空氣、水、巖石系統(tǒng)中，巖石也是是完全被水潤濕；在空氣、

2、水、巖石系統(tǒng)中，巖石也是完全被水潤濕。因此，水能在無壓差的情況下通過完全被水潤濕。因此，水能在無壓差的情況下通過半滲透隔板和巖石，由于毛管力的作用，空氣只能半滲透隔板和巖石，由于毛管力的作用，空氣只能在有壓差的情況下通過半滲透隔板和巖石。但是，在有壓差的情況下通過半滲透隔板和巖石。但是，半滲透隔板的孔眼半徑比巖石中絕大部分孔隙的半徑半滲透隔板的孔眼半徑比巖石中絕大部分孔隙的半徑小，因此，空氣進(jìn)入半滲透隔板的壓差要大于空氣進(jìn)小，因此，空氣進(jìn)入半滲透隔板的壓差要大于空氣進(jìn)入巖石孔隙的壓差（半滲透隔板孔眼的毛管壓力比巖入巖石孔隙的壓差（半滲透隔板孔眼的毛管壓力比巖石孔隙的毛管壓力大），在一定的壓差下

3、，空氣只能石孔隙的毛管壓力大），在一定的壓差下，空氣只能進(jìn)入巖石的孔隙，不能進(jìn)入半滲透隔板。當(dāng)外加壓差進(jìn)入巖石的孔隙，不能進(jìn)入半滲透隔板。當(dāng)外加壓差等于巖石中某一孔隙所對應(yīng)的毛管壓力等于巖石中某一孔隙所對應(yīng)的毛管壓力時，巖石孔隙中的水被驅(qū)替出巖石。時，巖石孔隙中的水被驅(qū)替出巖石。巖石中含水飽和度發(fā)生變化，測定毛管壓力巖石中含水飽和度發(fā)生變化，測定毛管壓力和飽和度的數(shù)據(jù)，可測定毛管壓力曲線。和飽和度的數(shù)據(jù)，可測定毛管壓力曲線。（2）儀器流程）儀器流程（低壓（常壓）半滲透隔板法）（低壓（常壓）半滲透隔板法） Pc=rcos 2LL （3）測定步驟）測定步驟（低壓（常壓）半滲透隔板法）（低壓（常壓）

4、半滲透隔板法）A、將巖石和半滲透隔板用地層水完全飽和后，紀(jì)錄巖石中飽和水的體積，此飽和、將巖石和半滲透隔板用地層水完全飽和后，紀(jì)錄巖石中飽和水的體積，此飽和水的體積既是巖石的孔隙體積，此時巖石的含水飽和度為水的體積既是巖石的孔隙體積，此時巖石的含水飽和度為100%，將隔板裝入儀，將隔板裝入儀器中；器中；B、飽和水的巖石防在隔板上面，（紀(jì)錄該度管中的液面讀數(shù)，計為、飽和水的巖石防在隔板上面，（紀(jì)錄該度管中的液面讀數(shù)，計為0位置）；位置）；C、抽真空產(chǎn)生、抽真空產(chǎn)生P1的負(fù)壓，當(dāng)?shù)呢?fù)壓，當(dāng)P1= Pc1= 時，巖石中半徑為時，巖石中半徑為 r1的毛管中的水在大氣壓下被空氣驅(qū)替出巖石。的毛管中的水在

5、大氣壓下被空氣驅(qū)替出巖石。D、在刻度管中讀出驅(qū)替出的水的體積（液面、在刻度管中讀出驅(qū)替出的水的體積（液面1位置位置液面液面0位置）位置）Vw1和和P1= Pc1，巖石中此時含水飽和度為（巖石中此時含水飽和度為（100%Vw1/ VP）=Sw1；得到曲線的第一得到曲線的第一個實驗點：個實驗點： （Pc1 ，Sw1）；）；E、重復(fù)、重復(fù)C、D步驟，加大步驟，加大P（抽真空），得到不同飽和度下的（抽真空），得到不同飽和度下的（Pc2 ，Sw2）；）； （Pc3 ，Sw3）.，對應(yīng)各點，對應(yīng)各點（Pc1 ，Sw1）作出）作出PcSw曲線。曲線。rcos 2LL毛管力毛管力(Pc)刻度管數(shù)值刻度管數(shù)值階

6、段體積階段體積差，差，cm3巖心中含水巖心中含水體積體積含水飽和度含水飽和度(Sw)Dvi/Vp累計累計mmHgcm3cm3%列列1列列2列列3列列4列列512001.36510080.3180.312400.0750.0751.2994.64.694.6980.3180.313500.150.0751.215894.694.6975.6375.634600.250.11.11581.86.256.2570.9470.945800.750.50.6154531.2531.2564.6964.69612010.250.3652715.6315.6333.4433.4471601.1250.125

7、0.24l7.97.817.8117.8117.8182601.2250.10.14l0.76.256.2510.0010.0093901.2350.010.086.30.630.633.753.75103901.2850.050.086.33.123.123.123.12序序 號號（4）實驗結(jié)果處理）實驗結(jié)果處理A、 PcSw曲線曲線B、孔隙體積分布曲線、孔隙體積分布曲線C、孔隙體積累積分布曲線、孔隙體積累積分布曲線 0100cS ,%wP巖心的毛管力曲線隔板的毛管力曲線T（隔板）PT（巖樣）圖921半滲透隔板的毛管壓力曲線 半滲透隔板法所能測定的最大毛管壓力主要取決于隔板的半滲透性，即隔板

8、的閥壓值。隔板的孔隙越小，閥壓值越高，測試范圍就越大，同時測量的時間也越長（圖921）。目前國內(nèi)生產(chǎn)的隔板可高達(dá)0.7MPa以上。 半滲透隔板圖920 高壓半滲透隔板儀器示意圖 高壓半滲透隔板法測量裝置示意圖如圖920，測量方法和原理同上，只是驅(qū)替壓力比0.1MPa要高。它由高壓容器（1）、可更換隔板（2）、和計量管（3）和壓力源（4）組成。 高壓半滲透隔板法儀器（5）半滲隔板法優(yōu)缺點）半滲隔板法優(yōu)缺點半滲隔板法的優(yōu)點：無論是氣驅(qū)水，還是油驅(qū)水，都接近模半滲隔板法的優(yōu)點：無論是氣驅(qū)水，還是油驅(qū)水，都接近模擬油層的驅(qū)替狀況。測量精確、可靠，操作簡單，同測多擬油層的驅(qū)替狀況。測量精確、可靠，操作簡

9、單，同測多塊巖樣。塊巖樣。半滲隔板法的缺點：測試時間太長，半滲隔板承壓有限，所半滲隔板法的缺點：測試時間太長，半滲隔板承壓有限，所以用此法測低滲透巖樣時往往得不到完整的毛管壓力曲線。以用此法測低滲透巖樣時往往得不到完整的毛管壓力曲線。2、壓汞法、壓汞法（1）壓汞法測定毛管壓力曲線基本原理）壓汞法測定毛管壓力曲線基本原理進(jìn)汞：進(jìn)汞：汞與大多數(shù)流體相比較都是非潤濕相，如果要把水銀注進(jìn)到洗汞與大多數(shù)流體相比較都是非潤濕相，如果要把水銀注進(jìn)到洗凈烘干了的巖心孔隙中，就必須克服孔隙系統(tǒng)的毛管阻力，也就是說凈烘干了的巖心孔隙中，就必須克服孔隙系統(tǒng)的毛管阻力，也就是說要對汞施加一定的壓力，注入水銀的加壓過程

10、就是測量毛管壓力的過要對汞施加一定的壓力，注入水銀的加壓過程就是測量毛管壓力的過程。注入水銀的每一個壓力就代表一個相應(yīng)的孔隙大小下的毛管壓力，程。注入水銀的每一個壓力就代表一個相應(yīng)的孔隙大小下的毛管壓力，在這個壓力下進(jìn)入空隙系統(tǒng)的水銀量就代表這個相應(yīng)大小的孔隙，喉在這個壓力下進(jìn)入空隙系統(tǒng)的水銀量就代表這個相應(yīng)大小的孔隙，喉道在系統(tǒng)中連通的孔隙體積。隨著壓力的提高，記下進(jìn)入巖樣的水銀道在系統(tǒng)中連通的孔隙體積。隨著壓力的提高，記下進(jìn)入巖樣的水銀體積和相應(yīng)的壓力，便可以得到水銀體積和相應(yīng)的壓力，便可以得到水銀空氣的毛管壓力和巖樣含汞空氣的毛管壓力和巖樣含汞飽和度的關(guān)系曲線。飽和度的關(guān)系曲線。退汞：退

11、汞：進(jìn)汞到儀器的最高壓力（進(jìn)汞）后，逐步降壓使壓入巖石中的汞進(jìn)汞到儀器的最高壓力（進(jìn)汞）后，逐步降壓使壓入巖石中的汞退出巖石，測定降壓過程中的巖石中的含汞飽和度與毛管壓力的關(guān)系退出巖石，測定降壓過程中的巖石中的含汞飽和度與毛管壓力的關(guān)系曲線。曲線。（2）儀器流程）儀器流程（3）實驗結(jié)果）實驗結(jié)果A、壓汞曲線（驅(qū)替曲線）；、壓汞曲線（驅(qū)替曲線）； B、退汞曲線（吸入曲線）、退汞曲線（吸入曲線）C、退汞效率、退汞效率=從巖石中退出汞的體積從巖石中退出汞的體積/進(jìn)入巖石中的汞的最大體積進(jìn)入巖石中的汞的最大體積 =（SHgmax- SHgr) / SHgmaxSHgmax巖石中最大進(jìn)汞飽和度巖石中最大

12、進(jìn)汞飽和度, SHgr巖石退汞后殘留汞飽和度。巖石退汞后殘留汞飽和度。（4）優(yōu)缺點）優(yōu)缺點壓汞法的優(yōu)點：壓汞法的優(yōu)點：1）測定速度快，通常每）測定速度快，通常每1-2小時測一塊樣品，低滲巖樣也只不過半天。小時測一塊樣品，低滲巖樣也只不過半天。2）測量壓力高，最高壓力可達(dá)）測量壓力高，最高壓力可達(dá)6000psI（420atm），因此適用于高、），因此適用于高、中、低各種滲透率巖心，且都能得到完整的毛管壓力曲線。中、低各種滲透率巖心，且都能得到完整的毛管壓力曲線。3）形狀不規(guī)則的巖樣也能進(jìn)行測試。）形狀不規(guī)則的巖樣也能進(jìn)行測試。4）作退汞（濕相驅(qū)非濕相）試驗很方便，而退汞曲線的應(yīng)用很廣。）作退汞（

13、濕相驅(qū)非濕相）試驗很方便，而退汞曲線的應(yīng)用很廣。壓汞法的缺點：壓汞法的缺點：1）不能模擬實際油層的潤濕性和原生水飽和度，因此，所測毛管壓力）不能模擬實際油層的潤濕性和原生水飽和度，因此，所測毛管壓力曲線不宜直接用于油田。曲線不宜直接用于油田。2）水銀有毒，對人體有害。）水銀有毒，對人體有害。3）試驗結(jié)束時，巖樣充滿水銀，不宜再做其它試驗。）試驗結(jié)束時，巖樣充滿水銀，不宜再做其它試驗。3、離心機法（1）基本原理）基本原理 利用離心作用產(chǎn)生的強大驅(qū)替壓力達(dá)到非濕相從多孔介質(zhì)中把濕相驅(qū)替出來的利用離心作用產(chǎn)生的強大驅(qū)替壓力達(dá)到非濕相從多孔介質(zhì)中把濕相驅(qū)替出來的目的。根據(jù)普通物理學(xué)知識得，沿轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動

14、的物體所產(chǎn)生的離心力目的。根據(jù)普通物理學(xué)知識得，沿轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動的物體所產(chǎn)生的離心力F應(yīng)為：應(yīng)為： F=ma=mw2R式中：式中：m轉(zhuǎn)動物體的質(zhì)量轉(zhuǎn)動物體的質(zhì)量a向心加速度，向心加速度，a=w2Rw角速度角速度R轉(zhuǎn)動半徑轉(zhuǎn)動半徑 由此可見，隨著由此可見，隨著m、w和和R的增大，離心力的增大，離心力F也在增大，所以在試驗中，也在增大，所以在試驗中，我們通過逐漸提高離心機速即增加角速度的辦法來獲得逐漸增加的離心力的我們通過逐漸提高離心機速即增加角速度的辦法來獲得逐漸增加的離心力的（如下圖所示）。從而使各種滲透率的多孔介質(zhì)中的潤濕相被驅(qū)替出來，最（如下圖所示）。從而使各種滲透率的多孔介質(zhì)中的潤濕相被驅(qū)替

15、出來，最后獲得后獲得Pc-Sw關(guān)系曲線。關(guān)系曲線。（2）測定儀器）測定儀器（3）優(yōu)缺點）優(yōu)缺點優(yōu)點：優(yōu)點：1）測定速度快。）測定速度快。2）測量壓力高，因此適用于高、中、低各種滲透率巖心，且都能得到完整的毛）測量壓力高，因此適用于高、中、低各種滲透率巖心，且都能得到完整的毛管壓力曲線。管壓力曲線。3）接近模擬油層的驅(qū)替狀況。操作簡單，同測多塊巖樣。）接近模擬油層的驅(qū)替狀況。操作簡單，同測多塊巖樣。缺點：缺點： 到目前為止，還沒有一種精確測定或計算巖樣內(nèi)某一斷面飽和度的方法，到目前為止，還沒有一種精確測定或計算巖樣內(nèi)某一斷面飽和度的方法，所采用的都為近似的方法，如逐次逼近法、近似積分法、平均值法

16、。不過當(dāng)所采用的都為近似的方法，如逐次逼近法、近似積分法、平均值法。不過當(dāng)前國內(nèi)外用得較普遍的是中點平均值法。即求出巖樣的平衡飽和度和巖樣中前國內(nèi)外用得較普遍的是中點平均值法。即求出巖樣的平衡飽和度和巖樣中點的毛管壓力讓其對應(yīng)，然后再繪出毛管壓力和飽和度的關(guān)系曲線。點的毛管壓力讓其對應(yīng)，然后再繪出毛管壓力和飽和度的關(guān)系曲線。二、毛管壓力的換算與對比 1、不同實驗方法測定的毛管壓力的換算 壓汞法所測得的PHg與半滲透隔板法下的氣水毛管壓力Pwg的換算 已知汞表面張力已知汞表面張力HgHg480mN480mNm m，HgHg140140， 氣水界面張力氣水界面張力wgwg72mN72mNm m，w

17、gwg0 0，則，則 HgHgHgHgHgwgwgwgPPPP51140cos4800cos72coscos 壓汞法所測得的毛管力的值約是半滲透隔板法所測得的毛管壓力值的5倍 2、實驗室條件與油層條件下的毛管壓力的換算、實驗室條件與油層條件下的毛管壓力的換算實驗室條件：PcL=2LcosL/ r油 藏 條 件： PcR=2RcosR/ r 所以有：所以有：注：油藏條件下的毛管力必須根據(jù)上式計算轉(zhuǎn)換。注：油藏條件下的毛管力必須根據(jù)上式計算轉(zhuǎn)換。cLLLRRcRPPcoscos例題已知：油藏條件：油已知：油藏條件：油-水表面張力水表面張力ow25mNm，接觸角，接觸角ow0 實驗室條件：水的表面張

18、力實驗室條件：水的表面張力wg72mNm，接觸角，接觸角wg00 將實驗室半滲透隔板法將實驗室半滲透隔板法( (水水- -空氣體系空氣體系) )測得的毛管壓力測得的毛管壓力P Pwgwg換算為地下?lián)Q算為地下油水毛管壓力的。油水毛管壓力的。wgwgwgwgwgowowowPPPP310cos720cos25coscos 實際油藏中油水的毛管壓力值約是半滲透隔板法測實際油藏中油水的毛管壓力值約是半滲透隔板法測得的毛管壓力值的得的毛管壓力值的1 13 3，見圖，見圖928928。 三、毛管壓力曲線特征分析三、毛管壓力曲線特征分析 在毛管壓力曲線的測定中，不管采用前述哪種方法，所測得的毛管壓力曲線在毛

19、管壓力曲線的測定中，不管采用前述哪種方法，所測得的毛管壓力曲線都有其共同規(guī)律，如下圖即為典型的毛管壓力曲線。都有其共同規(guī)律，如下圖即為典型的毛管壓力曲線。主要包括以下三個方面： 1、毛管壓力曲線的定性特征 2、毛管壓力曲線的定量特征 3、毛管壓力曲線特征的影響因素 如圖929所示，典型的毛管壓力曲線一般可分為三段：初始段、中間平緩段和末端上翹段，曲線表現(xiàn)出兩頭陡、中間緩。1 1、初始段：初始段： 在初始階段，隨毛管壓力升高，潤濕相飽和度緩慢降低，非濕相飽和度緩慢增加。 其實這并不代表非濕相流體已真正進(jìn)入巖石內(nèi)部孔隙中，而是非濕相進(jìn)入巖樣表面凹坑或切開的大孔隙。（實驗中的麻痹效應(yīng)） （一）毛管壓

20、力曲線的定性特征 2 2、中間平緩段中間平緩段 毛管壓力曲線的中間平緩段表明非濕相在該壓力區(qū)間逐漸進(jìn)入巖石孔隙中，并且逐漸向小孔隙推進(jìn)。非濕相飽和度增大很快而相應(yīng)的毛管壓力變化則不太大。 A、中間平緩段越長，表明巖石孔隙孔道的分布越集中，分選性越好。 B、平緩段位置越靠下，說明巖石喉道半徑越大。3 3、末端上翹段末端上翹段 曲線的最后陡翹段表明非濕相進(jìn)入巖心孔隙的量越來越小，毛管壓力急劇升高，最后只有很少的孔隙還存在濕相流體，非濕相流體已不能把這些小孔隙中的濕相流體驅(qū)替出來。因而再增加壓力，非濕相飽和度已不再繼續(xù)增加。 （二）毛管壓力曲線的定量特征 1BASPPrP1005000.0750.7

21、57.51101000.01HGmaxABc50TccS，%，0.1MPar ，mSminP 描述毛管壓力曲線的定量指標(biāo)主要有：排驅(qū)壓力或閾壓PT、飽和度中值壓力Pc50和最小濕相飽和度Smin 圖930 毛管壓力曲線的定量特征 1、閾壓或稱排驅(qū)壓力PT 閾壓是指非濕相開始進(jìn)入巖樣時的最小的壓力。它對應(yīng)于巖樣最大孔隙的毛管壓力。閾壓又稱為入口壓力、門坎壓力或排驅(qū)壓力。毛管壓力曲線中間平緩段延長線與非濕相飽和度為零處與縱坐標(biāo)軸的交點所對應(yīng)的壓力就是排驅(qū)壓力。 巖石滲透性好，孔隙半徑大，排驅(qū)壓力PT較低，表明巖石物性較好；反之，亦然。因此由排驅(qū)壓力的大小，可評價巖石滲透性的好壞。利用PT值，還可確

22、定巖石最大孔隙半徑。 PT = 2 cos/rmax rmax = 2 cos/ PT （二）毛管壓力曲線的定量特征 2、飽和度中值壓力Pc50 飽和度中值壓力Pc50是指在驅(qū)替毛管壓力曲線上飽和度為50時相應(yīng)的毛管壓力值。此時對應(yīng)的孔道半徑是飽和度中值孔道半徑r50，簡稱為飽和度中值半徑。 顯然，Pc50值越小，r50越大，表明巖石的孔滲特性越好。如果巖石的孔隙大小分布接近于正態(tài)分布，r50可粗略地視為巖石的平均孔道半徑。 （二）毛管壓力曲線的定量特征 3、最小濕相飽和度Smin 最小濕相飽和度表示當(dāng)驅(qū)替壓力達(dá)到最高時，未被非最小濕相飽和度表示當(dāng)驅(qū)替壓力達(dá)到最高時，未被非濕相浸入的孔隙體積百

23、分?jǐn)?shù)。濕相浸入的孔隙體積百分?jǐn)?shù)。如果巖石親水，則最小濕相飽如果巖石親水，則最小濕相飽和度代表了束縛水飽和度。和度代表了束縛水飽和度。最小濕相飽和度實際上是反映巖最小濕相飽和度實際上是反映巖石孔隙結(jié)構(gòu)的一個指標(biāo)，石孔隙結(jié)構(gòu)的一個指標(biāo)，巖石物性越好，其值越小。巖石物性越好，其值越小。注意：注意：S Sminmin值還取決于儀器的最高壓力，當(dāng)毛管壓力曲線的值還取決于儀器的最高壓力，當(dāng)毛管壓力曲線的陡峭段不平行于壓力軸時，仍把它作為束縛水飽和度來考慮陡峭段不平行于壓力軸時，仍把它作為束縛水飽和度來考慮會造成誤差，特別對于低孔隙、低滲透的巖樣，其誤差會更會造成誤差，特別對于低孔隙、低滲透的巖樣，其誤差會

24、更大。大。 （二）毛管壓力曲線的定量特征 （三）毛管壓力曲線特征的影響因素 1、巖石孔隙結(jié)構(gòu)及巖石物性 A、孔道大小的分布越集中，分選越好，毛管力曲線的中間平緩段孔道大小的分布越集中，分選越好，毛管力曲線的中間平緩段也就越長并且越接近水平線。也就越長并且越接近水平線。B B、孔隙半徑越大，則中間平緩段越接近橫軸，毛管壓力值越小。、孔隙半徑越大，則中間平緩段越接近橫軸，毛管壓力值越小。C C、孔隙喉道大小及集中程度主要影響著曲線的歪度、孔隙喉道大小及集中程度主要影響著曲線的歪度( (又叫偏斜度又叫偏斜度) )，它是毛管壓力曲線形態(tài)傾向于粗孔道或細(xì)孔道的量度。大孔道越多，它是毛管壓力曲線形態(tài)傾向于

25、粗孔道或細(xì)孔道的量度。大孔道越多，則毛管壓力曲線越靠近左下方，稱為粗歪度。反之曲線靠右上方，則毛管壓力曲線越靠近左下方，稱為粗歪度。反之曲線靠右上方，稱為細(xì)歪度。稱為細(xì)歪度。 PPcSwetcwetSabcdefwetSSwetwetSwetS圖931幾種類型儲層的毛管壓力曲線定性特征 a分選好、裂隙均勻粗歪度 b分選好、裂隙均勻 c分選好、裂隙均勻細(xì)歪度 d分選不好、裂隙不均勻略粗歪度 e分選不好、裂隙不均勻略細(xì)歪度 f未分選、極不均勻（三）毛管壓力曲線特征的影響因素 （三）毛管壓力曲線特征的影響因素 毛管力曲線特征還和濕相飽和度變化方向有關(guān)系，如圖933所示。 在飽和度相同的條件下，非濕相

26、驅(qū)替濕相的驅(qū)替過程的毛管力總大于濕相自吸的吸吮過程的毛管力。原因：這是由于潤濕滯后引起的結(jié)果。由于潤濕滯后，前進(jìn)角永遠(yuǎn)大于后退角，故在飽和度相同的情況下，吸吮過程的毛管力總是小于驅(qū)替過程的毛管力。 （三）毛管壓力曲線特征的影響因素 2、濕相飽和度變化方向、濕相飽和度變化方向081624324020406080100Sw，%Pc，c mHg親水巖石12-40-32-24-16-8020406080100So，%Pc，c mHg親油巖石12圖933 飽和度變化方向的毛管壓力曲線1驅(qū)替曲線 2吸吮曲線 （三）毛管壓力曲線特征的影響因素 3. 儲層巖石的潤濕性 從圖933還可以看出，油藏巖石潤濕性不同

27、，毛管力曲線也將不同?？紤]到潤濕性的不同，右圖中的縱座標(biāo)取負(fù)號表示。 圖934和圖935給出了離心法測得的毛管壓力曲線，圖中虛線I是巖樣完全飽和水后用油驅(qū)水測得的毛管力曲線，目的在于模擬油藏的束縛水飽和度；曲線是完成上述油驅(qū)水后，改用水驅(qū)油所得的毛管壓力曲線；曲線是緊接著上述實驗再用油驅(qū)水測得毛管力曲線。 （三）毛管壓力曲線特征的影響因素 Aod為曲線的下包面積，Awd為曲線的下包面積。比較Aod、Awd面積大小，可以判斷巖石的潤濕性。若AodAwd，表明用油驅(qū)水所做的功大于用水驅(qū)油所做的功，即巖石是親水的（如圖935所示）；反之，若AodAwd、則表明巖石是親油的（如圖934所示）；若Aod

28、=Awd則表明油藏巖石為中性潤濕。 （三）毛管壓力曲線特征的影響因素 第四節(jié)、毛管壓力曲線的應(yīng)用 利用儲油巖石的毛管壓力資料可以直接或間接地確定儲層的儲滲參數(shù)，如利用儲油巖石的毛管壓力資料可以直接或間接地確定儲層的儲滲參數(shù)，如孔隙度、絕對滲透率、相對滲透率、束縛水飽和度、殘余油飽和度、巖石潤濕孔隙度、絕對滲透率、相對滲透率、束縛水飽和度、殘余油飽和度、巖石潤濕性、巖石比面、孔隙喉道大小分布、驅(qū)油效率等等性、巖石比面、孔隙喉道大小分布、驅(qū)油效率等等 主要包括以下六個方面： 一、研究巖石孔隙結(jié)構(gòu)及評估巖石物性及儲集性優(yōu)劣 二、確定儲層巖石潤濕性 三、確定油層的平均毛管壓力函數(shù) 四、確定油（水）飽和

29、度隨油水過渡帶高度變化關(guān)系 五、用毛管壓力回線法研究采收率 六、計算巖石的絕對滲透率 七、評定工作液對儲層損害程度（一）研究巖石孔隙結(jié)構(gòu)及評估巖石的儲集性能（一）研究巖石孔隙結(jié)構(gòu)及評估巖石的儲集性能1、確定最大孔隙半徑、確定最大孔隙半徑 rmax rmax = 2 cos/ PT2、確定孔隙大小分布特征、確定孔隙大小分布特征 r= 2 cos/ PC 峰值越高，孔隙大小分布越均勻。峰值越高，孔隙大小分布越均勻。3、評價儲集性能好壞、評價儲集性能好壞 圖圖A 、B、C：好的儲集層；：好的儲集層； D、E：差的儲集層；：差的儲集層；F：非儲集層；：非儲集層；4、估計油藏產(chǎn)油能力、估計油藏產(chǎn)油能力（

30、h50） h50=PC50 / (w-o)g 當(dāng)當(dāng)h50實際油藏閉合高度：只產(chǎn)水，不產(chǎn)油；實際油藏閉合高度：只產(chǎn)水，不產(chǎn)油； 當(dāng)當(dāng)h50實際油藏閉合高度：油水同產(chǎn)；實際油藏閉合高度：油水同產(chǎn)； 當(dāng)當(dāng)h50實際油藏閉合高度：可以產(chǎn)純油；實際油藏閉合高度：可以產(chǎn)純油； 當(dāng)當(dāng)h50實際油藏閉合高度：純油生產(chǎn)能力很大。實際油藏閉合高度：純油生產(chǎn)能力很大。PPcSwetcwetSabcdefwetSSwetwetSwetS（二）用退汞效率研究（二）用退汞效率研究強親水巖石強親水巖石的采收率的采收率壓汞（進(jìn)汞）：非潤濕相驅(qū)替潤濕相，隨著驅(qū)替過程的進(jìn)行，巖石中非潤濕性壓汞（進(jìn)汞）：非潤濕相驅(qū)替潤濕相，隨著驅(qū)

31、替過程的進(jìn)行，巖石中非潤濕性（汞）飽和度增加，最終到（汞）飽和度增加，最終到SHgmax。強親水油藏形成（油驅(qū)水）：非潤濕相驅(qū)替潤濕相，隨著驅(qū)替過程的進(jìn)行，巖石強親水油藏形成（油驅(qū)水）：非潤濕相驅(qū)替潤濕相，隨著驅(qū)替過程的進(jìn)行，巖石中非潤濕性（油）飽和度增加，最終到中非潤濕性（油）飽和度增加，最終到Soi 。所以：壓汞過程相當(dāng)于強親水油藏形成過程；所以：壓汞過程相當(dāng)于強親水油藏形成過程； SHgmax相當(dāng)于相當(dāng)于Soi退汞：潤濕相驅(qū)替非潤濕相，相當(dāng)于吸吮過程，隨著退汞的進(jìn)行，巖石中非潤濕退汞：潤濕相驅(qū)替非潤濕相，相當(dāng)于吸吮過程，隨著退汞的進(jìn)行，巖石中非潤濕性（汞）飽和度減小，最終到性（汞）飽和度

32、減小，最終到SHgr 。強親水油藏水驅(qū)油：吸吮過程，隨著水驅(qū)油的進(jìn)行，巖石中非潤濕性（油）飽和強親水油藏水驅(qū)油：吸吮過程，隨著水驅(qū)油的進(jìn)行，巖石中非潤濕性（油）飽和度減小，最終到度減小，最終到Sor 。所以：退汞過程相當(dāng)于強親水油藏水驅(qū)油過程；所以：退汞過程相當(dāng)于強親水油藏水驅(qū)油過程； SHgr相當(dāng)于相當(dāng)于Sor 。退汞效率退汞效率=（SHgmax- SHgr) / SHgmax強親水油藏采收率強親水油藏采收率= （Soi- Sor ）/ Soi所以：退汞效率相當(dāng)于強親水油藏采收率所以：退汞效率相當(dāng)于強親水油藏采收率 （三）應(yīng)用毛管壓力資料確定儲層巖石的潤濕性（三）應(yīng)用毛管壓力資料確定儲層巖石

33、的潤濕性1、潤濕指數(shù)和視接觸角法 潤濕指數(shù)（W W）的定義為： woTogogTwoogwoPPWcoscoswo 、og：分別為巖石分別為巖石-水水-油系統(tǒng)的接觸角和巖石油系統(tǒng)的接觸角和巖石-油油-空氣系統(tǒng)的接觸角；空氣系統(tǒng)的接觸角；PTwo 、 PTog ：分別為油進(jìn)入已飽和水的巖石和空氣進(jìn)入已飽和油的巖石的閾壓；分別為油進(jìn)入已飽和水的巖石和空氣進(jìn)入已飽和油的巖石的閾壓；wo 、og ：分別為水分別為水-油和油油和油-空氣兩相界面的界面張力；空氣兩相界面的界面張力；因為：巖石巖石-油油-空氣系統(tǒng)中，油完全潤濕巖石，即空氣系統(tǒng)中，油完全潤濕巖石，即og =0, cos og=1所以，W 的涵

34、義的涵義：以油油-空氣系統(tǒng)潤濕巖石的能力定義為標(biāo)準(zhǔn)，把水空氣系統(tǒng)潤濕巖石的能力定義為標(biāo)準(zhǔn)，把水-油系統(tǒng)潤濕巖油系統(tǒng)潤濕巖 石的能力與該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。即：石的能力與該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。即：W =1 水水-油系統(tǒng)中水對巖石的潤濕能力達(dá)到油油系統(tǒng)中水對巖石的潤濕能力達(dá)到油-空氣系統(tǒng)中油對巖石的潤濕能力，空氣系統(tǒng)中油對巖石的潤濕能力， 即水完全潤濕巖石； W越近與1，巖石的親水性越強。巖石的親水性越強。W =0 說明水說明水-油系統(tǒng)中油完全潤濕巖石；油系統(tǒng)中油完全潤濕巖石； W越近與越近與0，巖石的親油性越強。，巖石的親油性越強。視接觸角定義為：視接觸角定義為：因為因為潤濕指數(shù)潤濕指數(shù)W在在0和和1之間；

35、之間；所以所以（wo）視視 在在0和和90之間；之間；即：即： （wo）視視 = 0，水完全巖石潤濕；，水完全巖石潤濕； （wo）視視 越近越近0，巖石的親水性越強。，巖石的親水性越強。 （wo）視視 = 90，油完全巖石潤濕；，油完全巖石潤濕； （wo）視視 越近越近90 ，巖石的親油性越強。，巖石的親油性越強。woTogogTwowoPParccos2、面積比法（、面積比法（離心機法測定的毛管壓力曲線離心機法測定的毛管壓力曲線）曲線曲線：巖石完全飽和水后用油驅(qū)水得到，（模擬油藏形成條件）：巖石完全飽和水后用油驅(qū)水得到，（模擬油藏形成條件）曲線曲線：繼曲線：繼曲線后水驅(qū)油得到，面積為后水驅(qū)油

36、得到，面積為A2；曲線曲線：繼曲線：繼曲線后油驅(qū)水得到，面積為后油驅(qū)水得到，面積為A1；A1A2：表明油驅(qū)水所做的功大于水驅(qū)油所做的功，巖石親水。：表明油驅(qū)水所做的功大于水驅(qū)油所做的功，巖石親水。A1 A2：表明油驅(qū)水所做的功小于水驅(qū)油所做的功，巖石親油。：表明油驅(qū)水所做的功小于水驅(qū)油所做的功，巖石親油。A1 A2：巖石為中間潤濕。：巖石為中間潤濕。 （四）確定油層的平均毛管壓力J(Sw)函數(shù) J(Sw)函數(shù)定義為： 21)(cos)(KPSJcw 由公式知，J(Sw) 把油藏流體的界面張力、潤濕性和孔隙大小綜合在一起來表征油藏的毛管壓力曲線的特征。 J(Sw)曲線能更好地對油藏進(jìn)行評價和對比

37、曲線能更好地對油藏進(jìn)行評價和對比 J(Sw)函數(shù)最初是基于因次分析推論出的一個半經(jīng)驗關(guān)系的無因次函數(shù)，后來則獲得了試驗上的證明，它是毛管壓力曲線一個很好的綜合處理方法。如圖936所示，布朗(Brown)等人獲得的實際資料，說明同一層內(nèi)、同一種巖石類型的J(Sw)函數(shù)，具有較好的符合性 。J(Sw)函數(shù)的作用：函數(shù)的作用：油上圖何以知道，油上圖何以知道， J(Sw)函數(shù)具有下列作用：函數(shù)具有下列作用：（1） J(Sw)函數(shù)能確定油藏巖石的平均毛管壓力曲線；函數(shù)能確定油藏巖石的平均毛管壓力曲線；（2） 能求出同一類型巖石的毛管壓力曲線的平均資料；能求出同一類型巖石的毛管壓力曲線的平均資料； 同一油

38、藏巖石之間的滲透率和孔隙度可能不同，但是它們具有同一油藏巖石之間的滲透率和孔隙度可能不同，但是它們具有 相同的相同的J(Sw)。（3）能找出不同類型（巖石物性不同）巖石的毛管壓力曲線。）能找出不同類型（巖石物性不同）巖石的毛管壓力曲線。 不同的油藏，只要巖石的物性相同，它們可具有相同的不同的油藏，只要巖石的物性相同，它們可具有相同的J(Sw)。（4） J(Sw)限制：不同的油藏和同一油藏中滲透率差別很大的巖石的限制：不同的油藏和同一油藏中滲透率差別很大的巖石的毛管壓力資料，不能獲得統(tǒng)一的毛管壓力資料，不能獲得統(tǒng)一的J(Sw)函數(shù)曲線。函數(shù)曲線。 （五）確定油（五）確定油(水水)飽和度隨油水過渡帶高度之間變化關(guān)系飽和度隨油水過渡帶高度之間變化關(guān)系 油藏中油水之間以及油氣之間不存在一個明顯的分界面，而是存在一個油水油藏中油水之間以及油氣之間不存在一個明顯的分界面，而是存在一個油水或油氣過渡帶。毛管壓力曲線的另一用途就是用來確定油藏中油水或油氣過渡帶或油氣過渡帶。毛管壓力曲線的另一用途就是用來確定油藏中油水或油氣過渡帶的流體飽和度的分布。的流體飽和度