(3-4)毛管压力曲线.ppt

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1、第四节油藏岩石的毛管压力曲线毛管压力曲线：岩石的毛管压力与湿相流体饱和度的关系曲线。一、毛管压力曲线的测定测定毛管压力曲线的方法有：半渗隔极法、压汞法、离心机法。1、半渗透隔板法（1）测定原理：将岩石孔隙视为由一组半径不等的毛细管组成。在空气、水、半渗透隔板系统中，半渗透隔板是完全被水润湿；在空气、水、岩石系统中，岩石也是完全被水润湿。因此，水能在无压差的情况下通过半渗透隔板和岩石，由于毛管力的作用，空气只能在有压差的情况下通过半渗透隔板和岩石。但是，半渗透隔板的孔眼半径比岩石中绝大部分孔隙的半径小，因此，空气进入半渗透

2、隔板的压差要大于空气进入岩石孔隙的压差（半渗透隔板孔眼的毛管压力比岩石孔隙的毛管压力大），在一定的压差下，空气只能进入岩石的孔隙，不能进入半渗透隔板。当外加压差等于岩石中某一孔隙所对应的毛管压力时，岩石孔隙中的水被驱替出岩石。岩石中含水饱和度发生变化，测定毛管压力和饱和度的数据，可测定毛管压力曲线。（2）仪器流程（低压（常压）半渗透隔板法）Pc=（3）测定步骤（低压（常压）半渗透隔板法）A、将岩石和半渗透隔板用地层水完全饱和后，纪录岩石中饱和水的体积，此饱和水的体积既是岩石的孔隙体积，此时岩石的含水饱和度为100%，将隔

3、板装入仪器中；B、饱和水的岩石防在隔板上面，（纪录该度管中的液面读数，计为0位置）；C、抽真空产生△P1的负压，当△P1=Pc1=时，岩石中半径为r1的毛管中的水在大气压下被空气驱替出岩石。D、在刻度管中读出驱替出的水的体积（液面1位置—液面0位置）△Vw1和△P1=Pc1，岩石中此时含水饱和度为（100%—△Vw1/VP）=Sw1；得到曲线的第一个实验点：（Pc1，Sw1）；E、重复C、D步骤，加大△P（抽真空），得到不同饱和度下的（Pc2，Sw2）；（Pc3，Sw3）……….，对应各点（Pc1，Sw1）作出Pc～Sw

4、曲线。（4）实验结果处理A、Pc～Sw曲线B、孔隙体积分布曲线C、孔隙体积累积分布曲线图9—21半渗透隔板的毛管压力曲线半渗透隔板法所能测定的最大毛管压力主要取决于隔板的半渗透性，即隔板的阀压值。隔板的孔隙越小，阀压值越高，测试范围就越大，同时测量的时间也越长（图9—21）。目前国内生产的隔板可高达0.7MPa以上。半渗透隔板图9—20高压半渗透隔板仪器示意图高压半渗透隔板法测量装置示意图如图9—20，测量方法和原理同上，只是驱替压力比0.1MPa要高。它由高压容器（1）、可更换隔板（2）、和计量管（3）和压力源（4）组

5、成。高压半渗透隔板法仪器（5）半渗隔板法优缺点半渗隔板法的优点：无论是气驱水，还是油驱水，都接近模拟油层的驱替状况。测量精确、可靠，操作简单，同测多块岩样。半渗隔板法的缺点：测试时间太长，半渗隔板承压有限，所以用此法测低渗透岩样时往往得不到完整的毛管压力曲线。2、压汞法（1）压汞法测定毛管压力曲线基本原理进汞：汞与大多数流体相比较都是非润湿相，如果要把水银注进到洗净烘干了的岩心孔隙中，就必须克服孔隙系统的毛管阻力，也就是说要对汞施加一定的压力，注入水银的加压过程就是测量毛管压力的过程。注入水银的每一个压力就代表一个相应的

6、孔隙大小下的毛管压力，在这个压力下进入空隙系统的水银量就代表这个相应大小的孔隙，喉道在系统中连通的孔隙体积。随着压力的提高，记下进入岩样的水银体积和相应的压力，便可以得到水银——空气的毛管压力和岩样含汞饱和度的关系曲线。退汞：进汞到仪器的最高压力（进汞）后，逐步降压使压入岩石中的汞退出岩石，测定降压过程中的岩石中的含汞饱和度与毛管压力的关系曲线。（2）仪器流程（3）实验结果A、压汞曲线（驱替曲线）；B、退汞曲线（吸入曲线）C、退汞效率=从岩石中退出汞的体积/进入岩石中的汞的最大体积=（SHgmax-SHgr)/SHgma

7、xSHgmax——岩石中最大进汞饱和度,SHgr——岩石退汞后残留汞饱和度。（4）优缺点压汞法的优点：1）测定速度快，通常每1-2小时测一块样品，低渗岩样也只不过半天。2）测量压力高，最高压力可达6000psI（420atm），因此适用于高、中、低各种渗透率岩心，且都能得到完整的毛管压力曲线。3）形状不规则的岩样也能进行测试。4）作退汞（湿相驱非湿相）试验很方便，而退汞曲线的应用很广。压汞法的缺点：1）不能模拟实际油层的润湿性和原生水饱和度，因此，所测毛管压力曲线不宜直接用于油田。2）水银有毒，对人体有害。3）试验结束时

8、，岩样充满水银，不宜再做其它试验。3、离心机法（1）基本原理利用离心作用产生的强大驱替压力达到非湿相从多孔介质中把湿相驱替出来的目的。根据普通物理学知识得，沿转动轴转动的物体所产生的离心力F应为：F=ma=mw2R式中：m——转动物体的质量a——向心加速度，a=w2Rw——角速度R——转动半径由此可见，随着m、w和R