油层物理31第一节储层流体的界面张力.pptVIP

第三章储层中多相流体的渗流机理汇报人姓名2储层流体物性储层岩石物性储层中多相流体的渗流机理一般说来油藏中单相流体的情况极少，大多存在不互溶的油、水两相流体或是油、气、水三相流体。3储层中多相流体的特点流体与岩石、流体与流体的接触面积相当大油藏岩石是比面极大的多孔介质，即使孔道中只含有一相流体时，它与岩石孔隙的接触面积已经相当大。而当油藏流体以油、气、水两相或三相同时存在于岩石孔隙中时，在各相流体之间、流体与岩石颗粒固相间就存在着多种界面——水和岩石、油和岩石、油和水、油和气、气和水等多种接触面，这些界面总面积极大。4储层中多相流体的特点与两相界面有关的问题各相流体之间、流体与岩石表面之间——两相界面分子的相互作用造成了有关界面性质的很多问题：水驱油问题、油水界面时的毛细管附加阻力问题、互溶混相驱油时的油水界面消失的问题。与表面或界面性质有关界面张力、吸附作用、油水对岩石孔隙表面的有选择性地润湿等现象。加上油藏岩石的孔隙孔道很小，结构复杂，又会引起毛细管现象、各种附加阻力效应等等，从而对油藏流体的分布和流动有重大的影响。5研究的目的和意义由于界面现象与两相内部及界面的分子力有关，我们必须从微观角度入手，研究是多相流体在储层中：岩石的润湿性毛管力及各种毛管阻力，探讨消除和降低附加阻力的规律，微观渗流机理，掌握油、水在岩石孔隙中的分布特点，掌握剩余油分布规律及其影响因素，多相渗流特征（相对渗透率）为宏观上掌握油井生产规律，合理开发油田，改善开发效果以及提高采收率等工作打下基础。6第一节储层流体的界面张力两相界面的界面能物质界面层的分子与其内部分子所处的状态不同。在水相的内部，由于同时受到周围同类分子力的作用，所以其分子力场处于相对平衡状态。把由相内分子力引起的一些性质称“体积性质”把由两相界面分子引起的性质称“界面性质”任何两相分界面称“界面”例子：当两相中其中一相为气体时，则把界面称“表面”把固和液、液和液相接触的界面称“界面”把固体和气体接触界面称“固体表面”把液体和气体接触界面称“液体表面”7一、两相界面的界面能分子B分子A分子B在液相内部,它所受的分子合力为零,可以在液相内自由运动.分子A在界面层,它所受的分子合力不为零,其合力指向液体内部,单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。因此,如果要把液相内部的分子移动到液体表面就必须克服这个合力而做功,即:表面层分子比内部分子具有多余的能量.8表面层分子a所受的合力的方向指向水相内部并与表面垂直。分子a有向水相内部运动的趋势，即水相表面有自动缩小的趋势。表面层分子力场的不平衡使得表面层分子储存了多余的能量，我们把这种能量称为‘自由能’——即两相界面层的自由表面能。如果要想把水的内部分子举升到水面，就必须做功。只有对其作功才能使液相内的水分子上升到水表面，这种能量（功）就转化为自由表面能。9自由界面能的性质以上是水-空气界面。同理对于任意两相，不论是气和液、液和液，还是气和固、液和固的界面，都存在有上述的自由界面能。而完全互溶的两相（例如酒精和水、煤油和原油），由于它们之间不存在界面，所以也就不存在自由界面能。只有存在不互溶的两相时自由界面能才存在。01根据热力学第二定律知，任何自由能都有趋于最小的趋势。由于等体积物体以球体表面积最小，表面能也最小，所以水银滴掉在桌面上变成球形，而不是其它形状，以使自由表面能居于最小。界面越大，自由界面能也越大0210自由界面能的性质界面是具有一定厚度的界面层01界面层的结构和性质与每一相的性质都不同，是一个逐渐过渡的分子层。在该过渡层中的分子，都具有自由表面能，只是大小不同而已。单击此处添加小标题03例如，水与空气接触的表面层厚度至少有几个分子层厚。单击此处添加小标题02在过渡层中，分子的热力学性质也是逐渐过渡并且是连续变化的，最终分子力场达到平衡的某一单相。单击此处添加小标题11自由界面能的性质自由界面能的大小与两相分子性质有关系。两相分子的极性差越大，界面能越大。水是液体中极性最大的，而干净的空气极性很小，因此水-空气界面的表面能最大。原油和四氯化碳的极性差很小，乃至界面消失而互溶，正因为如此，油层物理实验中用四氯化碳来提取岩心中的石油。自由界面能还与两相的相态有关。液相和气相界面的自由表面能一般比液相和液相界面的自由界面能要大。液和固之间的自由界面能大于液和气之间的自由表面能。12二、比表面能和表面张力比表面能：单位表面积具有的自由表面能，也叫表面张力。表面能和表面张力是两个不同的概念。它们的意