岩石流体饱和度的测定
中国石油大学 油层物理 实验报告
实验日期： 成绩：
班级： 学号： 姓名： 教师： 同组者：
实验三 岩心流体饱和度的测定
一、 实验目的
1、 巩固和加深油、水饱和度的概念;
2、 掌握干馏仪测定岩心中油、水饱和度的原理及方法。
二、 实验原理
把含有油、水的岩样放入钢制的岩心筒内加热，通过电炉的高温将岩心中的油、水变为油、水蒸汽蒸出，通过冷凝后变为流体收集于量筒中，读出油、水体积，查原油体积校正曲线，得到校正后的油体积，计算油水饱和度：
%100?=
p a a V V S %100?=p
w a V V
S 三、 实验流程
BD-I 型饱和
度干馏仪
温度控制器
显示灯
电源
温度传感器
电炉
出水孔 进水口
四、 实验步骤
1、 将饱和油水的岩样放入干净的岩心筒内，拧紧上盖
2、 将岩心筒放入管状立式电炉中，使冷水循环，将温度传感器插杆装入温
度传感器插孔中，把干净的量身放在食品出液口下面。 3、 打开开关，设定初始温度120度
4、 当量筒中水的体积不再增加时(约20分钟)；把温度设定为300℃，继续
加热 20～30分钟，直至量筒中油的体积不再增加，关上电源开关，5分钟后关掉循环水，记录量筒中油水的体积。
5、 .从电炉中取出温度传感器及岩心筒，待稍凉一段时间后打开上盖，倒出
其中的干岩样称重并记录
为了补偿在干馏中因蒸发、结焦或裂解所导致的原油体积读值的减少，应通过原油体积校正曲线对蒸发的原油体积进行校正。
五、 数据处理
解：油的饱和度So=
f W Vo
ρΦ?×100%=
241.35%10085.132.0417.575.3=??% 水的饱和度Sw=
f W Vw
ρΦ?×100%=
%179.26%10085
.132.0417.576.2=??
六．实验总结
岩石流体饱和度的测定
中国石油大学 油层物理 实验报告 实验日期： 成绩： 班级： 学号： 姓名： 教师： 同组者： 实验三 岩心流体饱和度的测定 一、 实验目的 1、 巩固和加深油、水饱和度的概念; 2、 掌握干馏仪测定岩心中油、水饱和度的原理及方法。 二、 实验原理 把含有油、水的岩样放入钢制的岩心筒内加热，通过电炉的高温将岩心中的油、水变为油、水蒸汽蒸出，通过冷凝后变为流体收集于量筒中，读出油、水体积，查原油体积校正曲线，得到校正后的油体积，计算油水饱和度： %100?= p a a V V S %100?=p w a V V S 三、 实验流程 BD-I 型饱和 度干馏仪 温度控制器 显示灯 电源 温度传感器 电炉 出水孔 进水口
四、 实验步骤 1、 将饱和油水的岩样放入干净的岩心筒内，拧紧上盖 2、 将岩心筒放入管状立式电炉中，使冷水循环，将温度传感器插杆装入温 度传感器插孔中，把干净的量身放在食品出液口下面。 3、 打开开关，设定初始温度120度 4、 当量筒中水的体积不再增加时(约20分钟)；把温度设定为300℃，继续 加热 20～30分钟，直至量筒中油的体积不再增加，关上电源开关，5分钟后关掉循环水，记录量筒中油水的体积。 5、 .从电炉中取出温度传感器及岩心筒，待稍凉一段时间后打开上盖，倒出 其中的干岩样称重并记录 为了补偿在干馏中因蒸发、结焦或裂解所导致的原油体积读值的减少，应通过原油体积校正曲线对蒸发的原油体积进行校正。 五、 数据处理 解：油的饱和度So= f W Vo ρΦ?×100%= 241.35%10085.132.0417.575.3=??% 水的饱和度Sw= f W Vw ρΦ?×100%= %179.26%10085 .132.0417.576.2=?? 六．实验总结
油层物理实验报告
油层物理实验报告
目录 实验一岩石孔隙度的测定错误!未定义书签。 实验二岩石比面的测定错误!未定义书签。 实验三岩心流体饱和度的测定错误!未定义书签。 实验四岩石碳酸盐含量的测定错误!未定义书签。 实验五岩石气体渗透率的测定错误!未定义书签。 实验六压汞毛管力曲线测定错误!未定义书签。 中国石油大学（油层物理）实验报告 实验日期：2010/10/20 成绩： 班级：石工08-X班学号：0802XXX 姓名：XX 教师：XXX 同组者： 实验一岩石孔隙度的测定
一．实验目的 1．巩固岩石孔隙度的概念，掌握其测定原理； 2．掌握测量岩石孔隙度的流程和操作步骤。 二．实验原理 根据玻义尔-马略特定律，在恒定温度下，岩心室体积一定，放入岩心室岩样的固相(颗粒)体积越小，则岩心室中气体所占体积越大，与标准室连通后，平衡压力越低；反之，当放入岩心室内的岩样固相体积越大，平衡压力越高。 绘制标准块的体积（固相体积）与平衡压力的标准曲线，测定待测岩样平衡压力，据标准曲线反求岩样固相体积。按下式计算岩样孔隙度： 式中，Φ－孔隙度，％；Vs－岩样固相体积，cm3；Vf－岩样外表体积，cm3。 三.实验流程与设备 （a）流程图
（b）控制面板 图1 QKY-Ⅱ型气体孔隙度仪 仪器由下列不见组成： ①气源阀：供给孔隙度仪调节低于10kpa的气体，当供气阀开启时，调节器通过常泄，使压力保持恒定。 ②调节阀：将10kpa的气体压力准确的调节到指定压力（小于10kpa）。 ③供气阀：连接经调节阀调压后的气体到标准室和压力传感器。 ④压力传感器：测量体系中气体压力，用来指示准确标准室的压力，并指示体系的平衡压力。 ⑤样品阀：能使标准室内的气体连接到岩心室。 ⑥放空阀：使岩心室中的初始压力为大气压，也可使平衡后岩心室与标准室的气体放入大气。四．实验步骤 1．用游标卡尺测量各个钢圆盘和岩样的直径与长度（为了便于区分，将钢圆盘从小到大编号为1、2、3、4），并记录在数据表中； 2．将2号钢圆盘装入岩心杯，并把岩心杯放入夹持器中，顺时针转动T形转柄，使之密封。打开样品阀及放空阀，确保岩心室气体为大气压； 3．关样品阀及放空阀，开气源阀和供气阀。调节调压阀，将标准室气体压力调至某一值，如560kPa。待压力稳定后，关闭供气阀，并记录标准室气体压力； 4．开样品阀，气体膨胀到岩心室，待压力稳定后，记录平衡压力； 5．打开放空阀，逆时针转动T形转柄，将岩心杯向外推出，取出钢圆盘； 6．用同样方法将3号、4号及全部（1～4号）钢圆盘装入岩心杯中，重复步骤2～5，记录平衡压力； 7．将待测岩样装入岩心杯，按上述方法测定装岩样后的平衡压力。 8．将上述数据填入原始记录表。 五．数据处理与计算 1.计算各个钢圆盘体积和岩样外表体积； 2．绘制标准曲线：以钢圆盘体积为横坐标，相应的平衡压力为纵坐标绘制标准曲线，如图所示（用坐标纸绘制）； 3.据待测岩样测得的平衡压力，在标准曲线上反查出岩样固相体积； 4.计算岩样外表体积 L d V f2 4 1 π = ，求岩样的孔隙度； 5.符号说明：P—平衡压力，KPa; V s —岩样固相体积，cm3； V f—岩样外表体积，cm3；d—岩样直径，cm； L—岩样长度，cm；Φ—孔隙度，％。表一原始数据记录表
中国石油大学(华东)岩心流体饱和度的测定
岩心流体饱和度的测定 一、实验目的 1. 巩固和加深油、水饱和度的概念； 2. 掌握干馏仪测定岩心中油、水饱和度的原理及方法。 二、实验原理 把含有油、水的岩样放入钢岩心筒内加热，通过电炉的高温将岩心中的油、水变为油、水蒸气蒸出，通过冷凝后变为液体收集于量筒中，读出油、水体积，查原油体积校正曲线，得到校正后的油体积，求出岩样孔隙体积，计算油、水饱和度： 100%100%o o p o y V S V V m φ= ??=?， 100%100% w w p w y V S V V m φ=??=? 式中： o S —含油饱和度，%； o V —校正后的油量，mL ； φ—岩样孔隙度，小数； m —干馏后岩样的重量，g 。 w S —含水饱和度，%； w V —干馏出的水量，mL ； y γ—岩样视密度，g/cm 3； 三、实验流程
（a）控制面板（b）筒式电炉 （c）干馏仪的水循环 1—温度传感器插孔；2—岩心筒盖；3—测温管；4—岩心筒；5—岩心筒加热炉； 6—管式加热炉托架；7—冷凝水出水孔；8—冷凝水进水孔；9—冷凝器。 图1BD-型饱和度干馏仪 四、实验步骤
1.将饱和油水的岩样放入干净的岩心筒内，拧紧上盖； 2.将岩心筒放入管状立式电炉中，打开冷水循环；将温度传感器插杆装入温度传感器插孔中，把干净的量筒放在仪器出液口的下方； 3.打开电源开关，设定初始温度为120℃； 4.当量筒中水的体积不再增加时（约半小时以后），再把温度设为300℃，继续加热20～30分钟，直至量筒中油的体积不再增加，关上电源开关，5分钟后关掉循环水，记录量筒中油、水的体积； 5.从电炉中取出温度传感器及岩心筒，用水自上而下冲洗，避免水进入筒内，然后打开上盖，倒出其中的干岩样称重并记录。 为了补偿在干馏中因蒸发、结焦或裂解所导致的原油体积读值的减少，应通过原油体积校正曲线对蒸发的原油体积进行校正。 图 2油水矫正曲线 五、数据处理与计算 实验所得的数据如表1所示。 由表1可知，岩样的视密度31.85g/cm y γ=，孔隙度32%φ=，干馏后的岩样质量52.g 718m =。由以上数据求取： （1）岩样的含油饱和度o S ： 由于干馏校正后的油量 3.2mL o V =，则有：
岩心流体饱和度测定
中国石油大学油层物理实验报告 实验日期：2014年9月22日成绩： 班级：石工（实验）1202 学号：姓名：教师： 同组者： 岩心流体饱和度的测定 一. 实验目的 1.巩固和加深油、水饱和度的概念； 2.掌握干馏仪测定岩心中油、水饱和度的原理及方法。 二.实验原理 把岩心放入钢制的岩心筒4内，并将其放入管状立式电炉中进行加热，通过电炉高温将岩心中的油和水变为油蒸汽和水蒸气蒸出，再通过下部的冷凝管9冷凝，收集于量筒中，读出油、水的体积，计算油、水饱和度。 三. 实验流程 温度传感器 温 度 电控 炉制 器 冷入出 凝水水 管阀阀 门门出水口 水 源 流程图
四. 实验步骤 1.精确称量饱和油水岩样的质量（100~175克），将其放入干净的岩心筒内，上紧上盖； 2.将岩心筒放入管状立式电炉中，使冷水循环，将温度传感器插杆装入温度传感器插孔中，把干净的量筒放在仪器液口的下面； 3.然后打开电源开关，设定初始温度为120℃，记录不同时间蒸出的水的体积； 4.当量筒中水的体积不再增加时（约30分钟）；把温度设定为300℃，继续加热30分钟，量筒中油的体积不再增加，关上电源开关，5分钟后关掉循环水，记录量筒中油的体积读值。 5.从电炉中取出温度传感器及岩心筒，用冷水从上往下冲，待稍凉一段时间后打开上盖，倒出其中的干岩样称重并记录。 五. 数据处理 查出校正后的V o=3.80ml 。 根据公式 f W V S ρφ ?=00*100% ??=f ρφ W V S w w 100% So=3.8*1.85/43.6/0.32*100%=50.4% Sw=1.6*1.85/43.6/0.32*100%=21.2% 油水饱和度测定原始记录： 孔隙度 % 岩样视密度 f ρ(3cm g ) 干馏后岩样 w (g ) 干馏出的水量 w V (ml) 干馏出的油量 0V (ml) 校正后的油量 0V (ml) 0S w S 32 1.85 43.6 1.60 3.30 3.80 50.4 21.2 六.小结 实验的目的是为了测量岩心流体的饱和度，我们通过测量干馏出的油水的体积来估算出岩心中的油水饱和度，然而误差会比较大，因为岩石中的结晶水会析出，而原油也会裂解，所以造成误差，需要我们严格控制好温度和时间，尽量减少误差。
核磁共振技术测试低渗砂岩气藏可动水饱和度研究
核磁共振技术测试低渗砂岩气藏可动水 饱和度研究 高树生 郭和坤1 熊伟1 钟兵2 杨洪志2 （1. 中国石油勘探开发研究院廊坊分院廊坊065007; 2. 中国石油西南油气田公司勘探开发研究院成都 610051） 摘 要：运用核磁共振测试技术对须家河和苏里格低渗砂岩储层岩心的可动流体饱和度与可动水饱和度进行实验测试，将测试结果与对应矿场的含气、水饱和度及气井开发动态进行比较，发现实验测试的储层气、水饱和度与对应的矿场研究资料基本一致，同时发现当可动水饱和度大于6%时，气井生产过程中基本是气、水同产，而且可动水饱和度越大，产水越严重；当可动水饱和度小于6%，气井开发过程中基本不产水。这一研究结果表明，6%的可动水饱和度是低渗砂岩气藏储层是否出水的临界值，同时也表明运用核磁共振实验技术测试低渗砂岩气藏储层的原始气、水饱和度及可动水饱和度是完全可行的。 关键词：核磁共振; 低渗砂岩储层; 可动流体饱和度; 可动水饱和度; 临界值 0 前言 水是影响气藏开发的关键因素，特别是对于低渗砂岩气藏，含水饱和度越高其开发效果越差。但是就低渗砂岩气藏而言，根据成藏理论，其一般都具有一定的含水饱和度，而且储层孔隙度和渗透率越低，原始含水饱和度就越高。所以说低渗砂岩气藏一般都是具有较高含水饱和度的气藏，这一点在气藏开发过程中是不可避免的。但是不同的低渗砂岩气藏储层，其含水的可动性是完全不同的，不存在可动水的气藏开发过程中气体的渗流是单相渗流，渗流过程中阻力小，较容易开发；而对于存在可动水的气藏，开发过程中是气、水两相渗流，由于水的流动大大降低了气相的相对渗透率，同时在渗流过程中大量的气体被水圈闭，很难再采出，导致气藏开采难度增加，开发效果差。低渗砂岩气藏储层含水的可动性决定了气藏是否可以高效开发以及如何开发，因此，可动水饱和度的准确测试对于低渗砂岩气藏合理开发意义重大。 1 核磁共振测试低渗砂岩气藏储层气、水饱和度及可动水饱和度的原理 须家河低渗砂岩气藏储层大量岩心离心实验结果证明，对于饱和水的岩心当离心力到达200psi以上，再增加离心力，其含水饱和度减小幅度明显变小，当离心力达到300psi以上，再增加离心力，岩心的含水饱和度基本上不再发生变化，图1是低渗砂岩岩心含水饱和度与离心力的具体对应关系，可见300psi 是低渗砂岩束缚水饱和度对应的临界离心力，因此可以把300psi对应的饱和状态核磁共振T2谱线上的T2值定义为T2截止值，见图2。T2驰豫时间谱上截止值的右侧300psi离心后对应的曲线（最里边）包含的面积就是岩心的可动水，岩心饱和水状态对应的曲线（最外边）包含的面积就是岩心的可动流体，根据岩心的原始含水信息，即可以计算出储层的可动水饱和度及可动流体饱和度。
岩石润湿性测定实验
中国石油大学 渗流物理 实验报告 实验日期: 成绩: 班级: 学号: 姓名: 教师: 同组者: 岩石润湿性测定实验 一．实验目的 1．了解光学投影法测定岩石润湿角的原理及方法； 2．了解界面张力的测定原理及方法； 3．加深对岩石润湿性、界面张力的认识。 二．实验原理 1．光学投影法测定岩石润湿角 液体对固体表面的润湿情况可以通过直接测定接触角来确定。将待测矿物磨成光面，浸入油(或水)中，如图1所示，在矿物光面上滴一滴水(或油)，直径约1～2mm ，然后通过光学系统将一组光线投射到液滴上，将液滴放大、投影到屏幕上，直接测出润湿角，或测量液滴的高度h 和它与岩石接触处的长度D ，按下式计算接触角θ： D h tg 22= θ 式中， θ—润湿角，°； h —液滴高度，mm ； D —液滴和固体表面接触的弦长，mm 。 图1 投影法润湿角示意图 2．悬滴法测定液滴界面张力 悬滴法适用于密度差较大的测定液-液或气-液之间的界面张力，测量范围为 10-1～10-2 mN/m 。 液体自管口滴落时，当液滴接近最大直径时，用光学设备记录下液滴图像。测量液滴的相关参数，利用下式计算界面张力： ， 21ρρρ-=Δ ， e sn n d d S = 式中，σ—界面张力，mN/m ； 2 e gd H ρσ?=
21ρρ、—待测两相流体的密度，g/cm3； ρ?—两相待测试样的密度差，g/cm3； e d —实际液滴的最大水平直径，cm ； sn d —从液滴底部算起，高度为e d n 10高度处液滴的直径，cm ； n S —液滴e d n 10高度处的直径与最大直径的比值； H —液滴形态的修正值，由n S 查表得到。 a ）烧杯中气泡或液滴形状 （ b ） 气泡或液滴放大图 图2 悬滴法测界面张力示意图 三．实验仪器 图3 HARKE-SPCA 接触角测定仪器
油层物理流体饱和度的测定实验报告
中国石油大学油层物理实验报告 实验日期： 2014.9.22 成绩： 班级： 石工1209 学号： 12021409 姓名： 陈相君 教师： 同组者： 魏晓彤,王光彬等 岩心流体饱和度的测定 一．实验目的 1．巩固和加深油、水饱和度的概念； 2．掌握干馏仪测定岩心中油、水饱和度的原理及方法。 二．实验原理 把含有油、水的岩样放入钢制的岩心筒内加热，通过电炉的高温将岩心中的油，水变为油、水蒸汽蒸出，通过冷凝后变为液体收集于量筒中，读出油、水体积，查原油体积校正曲线，得到校正后的油体积，求出岩样孔隙体积，计算油、水饱和度： %100?= p o o V V S %100?= p w w V V S 式中：S o —含油饱和度，%； S w —含水饱和度，%； V o —校正后的油量，m l ； Vp —岩心外表体积。 三．实验流程
图1流程图 （a）控制面板（b）筒式电炉 1—温度传感器插孔； 2—岩心筒盖； 3—测温管；4—岩心筒； 5—岩心筒加 热炉； 6—管式加热炉托架； 7—冷凝水出水孔；8—冷凝水进水孔；9- 冷凝器
图 2 BD-Ⅰ型饱和度干馏仪 四、实验操作步骤 1.精确称量饱和油水岩样的质量（100-175克），将其放入干净的岩心筒内，上紧上盖； 2.将岩心筒放入管状立式电炉中，使冷水循环，将温度传感器插杆装入温度传感器插孔中，把干净的量筒放在仪器出液口的下面 3.然后打开电源开关，设定初始温度为120℃，； 4.当量筒中水的体积不再增加时(约20分钟)，记录下水的体积；把温度设定为300℃，继续加热20～30分钟，直至量筒中油的体积不再增加，关上电源开关，5分钟后关掉循环水，记录量筒中油的体积读值。 5.从电炉中取出温度传感器及岩心筒，用水冲洗降温后打开上盖，倒出其中的干岩样称重并记录。 为了补偿在干馏中因蒸发、结焦或裂解所导致的原油体积读值的减少，应通过原油体积校正曲线对蒸发的原油体积进行校正。根据蒸出的水量—时间关系，对水的体积进行校正(曲线初始平缓段对应水量)。 五.数据处理与计算
润湿性的测量方法
润湿性的测量方法 测量润湿性的方法很多，按测量目的的不同可分为两大类，即定性方法和定量方法。其中定量方法主要有接触角法、渗吸与排驱法（Amott方法）和USBM（美国矿物局）方法。定性测量方法种类很多，包括渗吸率、显微镜检测、浮选法、玻璃滑动法、相对渗透率曲线法、渗透率与饱和度关系曲线、毛管压力曲线、毛细测量法、排驱毛管压力、油藏测井曲线、核磁共振法以及染色吸附法。 一润湿性的定量测量方法 一般定量测量常用以下三种方法：（1）接触角法；（2）Amott方法（渗吸和排驱）；（3）USBM 方法。 1．接触角法： 接触角法测量的是一个特定表面的润湿性。在油水系统中就是测量光滑矿物表面上油和水的润湿性。 石油工业中一般用悬滴法测量接触角，第一步要全部彻底的清洗仪器，因为即使微量的杂质也能改变润湿性。当用纯净流体和人造岩心时接触角法是最好的测量方法。此法也用来检验实验条件对润湿性的影响，如压力、温度和水的化学性质。 润湿角测量的一个问题是滞后现象。测量的接触角有前进角和后退角两种，前进角是向前推液滴边缘测得的，而后退角是向后拉测得的，二者之差就是接触角滞后。引起滞后的原因有三种：a、表面粗糙度；b、表面非均质性；c、大分子水垢的表面固定性。 将接触角用于油藏岩石的第二个问题是它仅仅反映岩石局部的润湿性，不能考虑岩石表面的非均质性。第三个限制是得不到有关岩石上是否存在永久连接有机覆盖物的信息。2．Amott方法 USBM方法和Amott方法测量的是岩心的平均润湿性。当测量天然状态岩心或恢复原态岩心时，这两种方法要好于接触角法。确定岩心是否清洗完全必须用USBM方法或Amott方法。USBM方法有时要优于Amott方法，因为后者在中性润湿附近不敏感。改进的USBM 方法可以进行USBM和Amott两种方法的指数计算。 Amott方法是把渗吸和驱替结合起来测量岩石的平均润湿性。测量之前，所用的岩心先要在水中通过离心作用直至达到残余油饱和度（ROS），然后才可进行Amott方法实验。 Amott方法主要由以下四步组成： ①将岩心浸入油中，20小时后测量被油的自发吸入所排出的水的体积； ②岩心在油中离心达到束缚水饱和度（IWS），测量排出的水的总量； ③将岩心浸入水中，20小时后测量被水的自吸排出的油的体积； ④在水中离心直至达到残余油饱和度，测量排出的油的总量。 注意：岩心可能是通过流动而不是离心达到ROS和IWS，尤其对于不能用离心机的非固态物质必须如此。 分别引入油驱比和水驱比的定义如下： 油驱比： 水驱比： 其中δo--- 油驱比 δw--- 水驱比 Vwsp--- 通过油的自吸所排出的水的体积 V osp--- 通过水的自吸所排出的油的体积
第四节 储层岩石流体饱和度
第四节 储层岩石流体饱和度（1学时） 一、教学目的 掌握流体饱和度的定义，表示方法，几种常见的饱和度，饱和度的测量方法和影响因素。 二、教学重点、难点 教学重点 1、饱和度的测量及计算方法. 教学难点 1、饱和度的测量及计算方法. 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 本节主要介绍四个方面的问题： 一、 流体饱和度的定义和表示方法 二、 几种常见的饱和度 三、 饱和度的测定方法 四、 影响饱和度的因素 主要内容 1、流体饱和度的定义: 单位孔隙体积中某相流体所占的分数。常用百分数表示。 2、表示方法: P g g P w w P o o V V S V V S V V S ===
3、几种常见的饱和度 1、原始含水饱和度(束缚水饱和度)Swi 2、原始含油饱和度Soi 3、当前油、气、水饱和度So 、 Sg 、 Sw 4、残余油饱和度Sor 5、剩余油饱和度Sor 4、饱和度的测定方法 1 、油层物理法(干溜、蒸馏、色谱、CT技术) 2 、测井法 3 、经验统计法 5、影响饱和度的因素
1、储层岩石的孔隙结构及表面性质的影响 这是影响油气饱和度的关键因素。一般来说,岩石颗粒较粗，则比面小．孔隙、喉道半径大，孔隙连通性好，孔隙内避光滑，那么渗透性好，油气排驱水阻力小，油气饱和度就高，束缚水饱和度就低。 2、油气性质的影响 油气密度不同，油气的饱和度就不同。粘度较高的油,排水动力小,油气不易进入孔隙,残余水含量高,油气饱和度就低，反之亦然。此外，油藏形成时，如油气排驱水动力大(如压力高)，即排驱能量高，排出的水多,油气饱和度就高。 五、教学后记 通过本节课的学习，绝大多数同学们掌握了流体饱和度的定义，表示方法，几种常见的饱和度，饱和度的测量方法和影响因素。六、教学参考书 1．何更生编．油层物理．石油工业出版社 2．洪世铎编．油藏物理基础．石油工业出版社 3．秦积瞬、李爱芬主编．油层物理学．石油大学出版社 4．罗挚谭编．油层物理．地质出版社 5．威廉.麦凯恩编．石油流体性质. 石油工业出版社 6．霍纳波编．油藏相对渗透率. 石油工业出版社 七、复习思考题 1、影响饱和度的因素有哪些？常用测定饱和度的方法有哪些？对于含有结晶水矿物的岩心测定其饱和度时应采用什么方法？为什
中国石油大学(华东)岩石润湿性测定实验
岩石润湿性测定实验 一、实验目的 1、了解光学投影法测定岩石润湿角的原理和方法； 2、了解界面张力的测定原理和方法； 3、加深对岩石润湿性、界面张力的认识。 二．实验原理 1．光学投影法测定岩石润湿角 液体对固体表面的润湿情况可以通过直接测定接触角来确定。将待测矿物磨成光面，浸入油(或水)中，如图1所示，在矿物光面上滴一滴水(或油)，直径约1～2mm，然后通过光学系统将一组光线投射到液滴上，将液滴放大、投影到屏幕上，直接测出润湿角，或测量液滴的高度h和它与岩石接触处的长度D，按下式计算接触角θ： 2h tg= 2D 式中，θ—润湿角，°； h—液滴高度，mm； D—液滴和固体表面接触的弦长，mm。 图1 投影法润湿角示意图 2．悬滴法测定液滴界面张力 悬滴法适用于密度差较大的测定液-液或气-液之间的界面张力，测量范围为10-1～10-2mN m。
液体自管口滴落时，当液滴接近最大直径时，用光学设备记录下液滴图像。测量液滴的相关参数，利用下式计算界面张力： 2 gd =H ερσ? ，12=ρρρ?- ，sn n d =d S ε 式中，σ—界面张力，mN m ； 12ρρ、 —待测两相流体的密度，3 g cm ； ρ?—两相待测试样的密度差，3g cm ； d ε—实际液滴的最大水平直径，cm ； sn d —从液滴底部算起，高度为n d 10 ε高度处液滴的直径，cm ； n S —液滴 n d 10 ε高度处的直径与最大直径的比值； H —液滴形态的修正值，由n S 查表得到。 （a ）烧杯中气泡或液滴形状 （b ）气泡或液滴放大图 图2 悬滴法测界面张力示意图 三、实验仪器
储层岩石流体的饱和度
储层岩石流体的饱和度
储层岩石流体的饱和度 摘要:储层岩石流体的饱和度在油气田开发过程中具有十分重要的意义，例如计算地层的原始地质储量，目前地层的可开采储量，通过观测剩余油饱和度分布图来查看地层剩余油的分布等。本文主要介绍了各流体饱和度的定义，以及测饱和度的三种方法：蒸馏抽提法，常压干馏法，色谱仪法。 关键字：饱和度，蒸馏抽提法，常压干馏法，色谱仪法 1流体饱和度的定义 储层岩石孔隙中充满一种流体时，孔隙中饱含该流体，则称饱和了一种流体。当储层岩石孔隙中同时存在多种流体（原油、底层水、天然气）时，岩石孔隙被多种流体所饱和，某种流体所占的体积百分数称为该种流体的饱和度。 1.1饱和度、含水饱和度、含气饱和度 根据上述定义，储层岩石孔隙中油、水、气的饱和度可以分别表示为： o o o p b V V S V V φ == (1) w w w p b w V V S V V φ== (2) g g g p b V V S V V φ== (3) 式中：o S 、w S 、g S ——含油饱和度、含水饱和度、含气饱和度； o V 、w V 、g V ——油、水、气体在岩石孔隙中所占体积； p V 、b V ——岩石孔隙体积和岩石视体积； φ——岩石的孔隙度，小数。 根据饱和度的概念，o S 、w S 、g S 三者之间有如下关系： 1o w g S S S ++≡ (4) 当岩石中只有油、水两相，即0g S =时，o S 、w S 有如下关系： 1o w S S += (5) 1.2 原始含水饱和度——束缚水饱和度
油藏投入开发前，并非孔隙中100%含油，而是一部分孔隙被水占据。所谓原始含水饱和度(wi S )是油藏投入开发前储层岩石孔隙空间中原始含水体积wi V 和岩石孔隙体积p V 的比值，即： wi wi p V S V = (6) 大量的现场取心分析表明。即使是纯油气藏，其储层内部都会含有一定数量的不流动水，称之为束缚水。束缚水一般存在于砂粒表面、砂粒接触处角隅或微毛管孔道中。束缚水的存在与油藏的形成过程有关；在水相中沉积的砂岩层，起初孔隙中完全充满水；在原油运移、油藏形成过程中，由于毛细管作用和岩石颗粒表面对水的吸附作用，油不可能将水全部驱走，一些水残存下来，从而在油藏中形成束缚水。 不同油藏由于其岩石流体性质不同，油气运移条件有差异，束缚水饱和度的大小差别很大，一般来说在20%—50%之间。粗粒砂岩、粒状孔洞灰岩以及所有大孔隙岩石的束缚水饱和度较低，而粉砂岩、泥质岩较多的低渗砂岩的束缚水饱和度较高。油藏原始含水饱和度的名称较多，又称作共存水饱和度、残余水饱和度、束缚水饱和度、原生水饱和度，封存水饱和度、不可再降低的水饱和度、临界饱和度或平衡饱和度等。 1.3 原始含油饱和度 地层中原始状态下含油体积oi V 与岩石孔隙体积p V 之比称为原始含油饱和度： oi oi p V S V = (7) 此时，含水饱和度称为原始含水饱和度，当已知原始含水饱和度wi S 时，可得： 1oi wi S S =- (8) 原始含油饱和度主要受储层岩石的孔隙结构及表面性质的影响，通常情况下，岩石颗粒越粗，则比面越小，孔隙、吼道半径越大，相应的孔隙连通性好，渗透率高，油气排驱水阻力小，含油饱和度就越高，束缚水饱和度也就越低。 原油性质对饱和度也有影响。对于粘度较高的油，由于排水动力小，原油难以进入到孔隙中，因此残余水饱和度高，含油饱和度低。 1.4 当前油、气、水饱和度 油田开发一段时间后，地层孔隙中含油、气或水饱和度为当前含油、气或水饱和度，简称含油饱和度、含气饱和度或含水饱和度。 1.5 残余油饱和度与剩余油饱和度
岩石润湿性对油层的损害
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。当< 90°, 液体润湿固体( 见图 1a) , = 0°, 为完全润湿;当 > 90°, 液体不润湿固体, ( 见图1b) ; = 180°, 为完全不润湿。凡能被液体所润湿的, 称亲液性固体, 常见的是水, 在这种情况下, 就说固体是亲水的; 不能液体所润湿的, 称憎液性固体, 对水来说就是憎水的。 2 影响润湿性的因素 岩石润湿性是岩石与地层流体在特定条件下综合作用的结果, 同一岩石的润湿性也不是一成不变的, 它会随着各种外在条件( 如润湿顺序, 时间, 地层压力和温度等) 的不同而改变, 但影响岩石润湿性的
中国石油大学-岩心油水饱和度
中国石油大学渗流物理实验报告 实验日期: 成绩: 班级: 学号: 姓名: 教师: 张丽丽 同组者: 岩心流体饱和度的测定 一、实验目的 1.巩固和加深油、水饱和度的概念。 2.掌握干馏仪测定岩心中油、水饱和度的原理及方法。 二、实验原理 常压干馏仪控制面板及筒式电炉结构如图所示。筒式电炉由岩心筒（1-4）、电加热5和冷却系统（7-9）三部分组成。岩心筒4内装有测试岩心，岩心筒盖2上有温度传感器插孔1和测温管3. 把岩心放入钢制的岩心筒4内，并将其放入管状立式电炉中进行加热，通过电炉高温将岩心中油和水变为油蒸汽和水蒸气蒸出，再通过下部的冷凝管9冷凝，收集于量筒中，读出油、水体积，计算饱和度。 S o=V o m?/ρf×100% S w=V w m?/ρf×100% 三、实验流程
1－温度传感器插孔；2－岩心筒盖；3－测温管；4－岩心筒；5－岩心筒加热炉； 6－管式加热炉托架；7－冷凝水出水孔；8－冷凝水进水孔；9－冷凝管 图1 饱和度测定流程图 四、实验步骤 1)精确称量含油、水的岩样的质量（100-175克），将其放入干净的岩心筒内，上紧上 盖； 2)将岩心筒放入管状立式电炉中，将温度传感器插杆装入温度传感器插孔中，然后把 干净的量筒放在仪器液口的下面，打开冷水循环； 3)打开电源开关，设定初始温度为120℃，计算干馏出来的水量和时间的关系，并绘 制关系曲线。从曲线上可以确定岩样中的束缚水全部蒸馏出来的时间，即图中曲线第一个台阶所对应的时间（如10～20min）。超过该时间的水的读数可能包括矿物的结晶水，将会给饱和度的计算带来误差。 4)当量筒中水的体积不再增加时（约30min），把温度设定为300℃继续加热30min， 量筒中油的体积不再增加关上电源开关，5分钟后关掉循环水记录量筒中油的体积读值。 5)从电炉中取出温度传感器及岩心筒，待冷却后打开上盖，倒出其中的干岩样,称重并 记录。
油层物理-岩石润湿性测定实验-中国石油大学
中国石油大学油层物理实验报告 实验日期: 201４、1０、10成绩: 班级：石工学号: 姓名:教师: 同组者： 岩石润湿性测定实验 一、实验目得 1.了解光学投影法测定岩石润湿角得原理及方法; 2.了解界面张力得测定原理及方法; 3.加深对岩石润湿性、界面张力得认识。 二、实验原理 1.光学投影法测定岩石润湿角 液体对固体表面得润湿情况可以通过直接测定接触角来确定。将待测矿物磨成光面,浸入油(或水）中,如图1所示,在矿物光面上滴一滴水（或油),直径约１～2mm,然后通过光学系统将一组光线投射到液滴上,将液滴放大、投影到屏幕上,直接测出润湿角,或测量液滴得高度ｈ与它与岩石接触处得长度D,按下式计算接触角θ: 式中θ—润湿角，()； h—液滴高度，ｍm; Ｄ—液滴与固体表面接触得弦长，mｍ。 图1 投影法测润湿角示意图 2.悬滴法测定液滴界面张力 悬滴法适用于密度差较大得测定液－液或气－液之间得界面张力,测量范围为10-1～1０-2 mＮ／m。 液体自管口滴落时,当液滴接近最大直径时，用光学设备记录下液滴图像。测量液滴得相关参数,利用下式计算界面张力: 式中—界面张力,mN/ｍ; 、—待测两相流体得密度,g/cm3; —两相待测试样得密度差，g／cm3; —实际液滴得最大水平直径,ｃm; —从液滴底部算起,高度为高度处液滴得直径，cm; —液滴高度处得直径与最大直径得比值; —液滴形态得修正值,由查表得到。
(a)烧杯中气泡或液滴形状（b)气泡或液滴放大图 图2 悬滴法测界面张力示意图 三、实验流程 图3接触角测定仪 四、实验操作步骤 １、打开接线板得电源开关。 2、顺时针旋转仪器后面得光源旋钮,光源亮度逐渐增强。 3、打开接触角软件图标,开启视频。 4、调整滴液针头:先向下移动滴液针头,停在变倍显微镜水平线以上得位置，然后旋转固定在上下移动器上得水平移动旋钮,左右调整针头,当软件图像显示窗口出现针头虚影时停止。 5、调整调焦手轮，直到图像清晰。 ６、将显微镜放大倍数调整到１、5倍。 7、将吸液管吸满液体安装在固定夹上。旋转测微头，液体将缓缓流出,形成液滴。 8、用脱脂巾擦干针头上得液体,再在工作台上放置被测得固体试样。 ９、上升移动工作台至界面上红色水平线得下方(１ｍm左右),见图4。
岩心流体饱和度的测定
中国石油大学油层物理实验报告 岩心流体饱和度的测定 一. 实验目的 1．巩固和加深油、水饱和度的概念； 2．掌握干馏仪测定岩心中油、水饱和度的原理及方法。 二．实验原理 把含有油、水的岩样放入钢制的岩心筒内加热，通过电炉的高温将岩心中的油、水变为油、水蒸汽蒸出，通过冷凝后变为液体收集于量筒中，读出油、水体积，查原油体积校正曲线，得到校正后的油体积，求出岩样孔隙体积，计算油、水饱和度： 计算公式： So=V o/（m*Φ/r）×100% Sw=Vw/（m*Φ/R）×100% 三．实验设备
（a）控制面板（b）筒式电炉 1—温度传感器插孔；2—岩心筒盖；3—测温管；4—岩心筒；5—岩心筒加热炉； 6—管式加热炉托架；7—冷凝水出水孔；8—冷凝水进水孔；9—冷凝器 图2-4 BD-Ⅰ型饱和度干馏仪 四．实验步骤 1．将饱和油水岩样放入干净的岩心筒内，上紧上盖； 2. 将岩心筒放入管状立式电炉中，使冷水循环，将温度传感器插杆装入温度传感器插孔中，把干净的量筒放在仪器出液口的下面； 3．然后打开电源开关，设定初始温度为120℃，加热20分钟； 4.把温度设定为300℃，继续加热20分钟，直至量筒中油的体积不再增加，关上电源开关，5分钟后关掉循环水，记录量筒中油水的体积读值。 5.从电炉中取出温度传感器及岩心筒，用水冷却后打开上盖，倒出其中的干岩样称重并记录。 为了补偿在干馏中因蒸发、结焦或裂解所导致的原油体积读值的减少，应通过原油体积校正曲线对蒸发的原油体积进行校正。 根据蒸出的水量—时间关系，对水的体积进行校正(曲线初始平缓段对应的水量)。 五．数据处理与计算 按下式计算含水和含油饱和度： So=V o/（m*Φ/r）×100% Sw=Vw/（m*Φ/R）×100% 表1 原始数据处理表 孔隙度% 岩样视密度 g/cm3干馏后岩样重 量g 干馏出的水量 ml 干馏出的油量 ml 校正后的油量 ml 32 1.85 54.022 2.4 2.8 3.30 式中：So—含油饱和度，%；Sw—含水饱和度，%；V o—校正后的油量，ml；Vw—干馏出的水量，ml； Φ—岩样孔隙度，小数；y —岩样视密度，g/cm3；m—干馏后岩样的重量，g。 由油的校正曲线得校正后的油量为3.30ml So=V o/（m*Φ/r）×100% =3.30/(54.022*0.32/1.85)=35.32%
第二节 油藏岩石的润湿性
第二节油藏岩石的润湿性 一.名词解释 1．润湿性(wettability)： 2．附着功(adhesive power)： 3．润湿滞后(wetting hysteresis)： 4．润湿反转(wetting reciprocal)： 5．润湿接触角(wetting contact angle)： 6．斑状润湿(dalmatian wettability)： 7．混合润湿(mixed wettability)： 8．吸吮过程(imbibition process)： 9．驱替过程(drainage process)：
二．判断题，正确的在括号内画√，错误的在括号内画× 1．附着功愈小，则润湿程度愈强。（）2．自吸吸入法测岩石润湿性时，若被水驱出的油相体积大于被驱出的水相体积，则岩石润湿性为亲水。（）3．自吸过程的毛管力必定大于驱替过程的毛管力。（）4．湿相流体与固体间的界面张力越大，则润湿程度越强。（）5．润湿现象的实质是表面张力的下降。（）6．亲油油藏的水驱效率高于亲水油藏。（）7．驱替过程的润湿接触角必定大于自吸过程。（） 三．选择题 1．在自吸法测定岩石的润湿性时，若吸入水量大于吸入油量，则岩石的润湿性为 A.亲水表面 B.亲油表面 C.中性表面 D.不确定( ) 2．按润湿接触角的定义，若接触角等于115度，则岩石表面润湿性为。 A.亲水表面 B.亲油表面 C.中性表面 D.不确定( ) 3．表面张力愈，附着功愈，则润湿程度愈强。 A.大，大 B.大，小 C .小，大 D.小，小( ) 4．岩石润湿性发生显著变化后，下列参数中测定结果将发生显著变化的是。 A. 比面， B. 孔隙度 C. 绝对渗透率， D. 相对渗透率( )
油水饱和度实验(附带实验总结)参考资料
中国石油大学油层物理实验报告 实验日期：成绩： 班级：石工10- 学号：1002 姓名：XXX 教师： 同组者：雨 实验三岩心流体饱和度的测定 一. 实验目的 1．巩固和加深油、水饱和度的概念； 2．掌握干馏仪测定岩心中油、水饱和度的原理及方法。 二. 实验原理 把含有油、水的岩样放入钢制的岩心筒内加热，通过电炉的高温将岩心中的油、水变为油、水蒸汽蒸出，通过冷凝后变为液体收集于量筒中，读出油、水体积，查原油体积校正曲线，得到校正后的油体积，求出岩样孔隙体积，计算油、水饱和度： 三. 实验流程 四. 实验步骤 1.精确称量饱和油水岩样的质量（100～175g）,将其放入干净的岩心筒内，上紧上盖； 2.将岩心筒放入管状立式电炉中，将温度传感器插杆装入温度传感器插孔中，然后把干净的量筒放在仪器出液口的下面，打开冷水循环。 3.打开电源开关，设定初始温度为120℃，当量筒中水的体积不再增加时（约30min），把温度设定为300℃，继续加热30min左右，直至量筒中液体体积不再 增加，关上电源，5min后关掉循环水，记录水的体积V w 和油的体积V o 。 4.从电炉中取出温度传感器及岩心筒，冷水冷却，稍微凉后打开上盖，倒出其中的干岩样，称重并记录W。 为了补偿在干馏中因蒸发、结焦或裂解所导致的原油体积读值的减少，应通过原油体积校正曲线对蒸发的原油体积进行校正。 图二原油体积校正曲线 五. 数据处理与计算 按以下公式计算岩心油水饱和度： 其中，S o—含油饱和度，%；S w—含水饱和度，%；
V o—校正后的油量，ml；V w—干馏出的水量，ml； φ—岩样孔隙度，小数；ρf—岩样视密度，g/cm3； m—干馏后岩样重量，g。 后的油量约为3.0ml，将其带入公式可得结果，并填入表中。 六. 实验总结 通过此次实验，我巩固和加深对油、水饱和度的概念，掌握干馏仪测定岩心中油、水饱和度的原理及方法。干馏油需要极高温，应注意安全。岩石流体饱和度是储层最重要的物性参数，是储量评价、制定开发方案、检查注水开发效果、确定三次采油模型的重要依据。储层油水饱和度超百与岩心中粘土矿物的成分、含量、岩性、孔隙度分析方法以及分析中的操作条件有关。
岩石润湿性测定
中国石油大学 油层物理 实验报告 岩石润湿性测定实验 一．实验目的 1．了解光学投影法测定岩石润湿角的原理及方法； 2．加深对岩石润湿性的认识。 二．实验原理 液体对固体表面的润湿情况可以通过直接测定接触角来确定。将待测矿物磨成光面，浸入油(或水)中，如图1所示，在矿物光面上滴一滴水(或油)，直径约1～2mm ，然后通过光学系统将一组光线投射到液滴上，将液滴放大、投影到屏幕上，直接测出润湿角，或测量液滴的高度h 和它与岩石接触处的长度D ，按下式 计算接触角θ： D h tg 22 = θ 式中， θ—润湿角，°； h —液滴高度，mm ； D —液滴和固体表面接触的弦长，mm 。
三．实验仪器 四．实验步骤 1．将直流电源的插头一端插入接线板内另一端插入仪器后面的电源插座内。 2．将通讯线连接主机与计算机COM2通讯口。 3．打开接线板的电源开关。 4．旋转仪器后面的光源旋钮，顺时针旋转，看到光源亮度逐渐增强。 5．打开接触角软件图标。 6．开启视频。 7．调整滴液针头。初次使用接触角测定仪对焦比较繁琐，首先向下移动滴液针头，停在变倍显微镜水平线以下的位置，然后旋转固定在上下移动器上的水平移动旋钮，左右调整针头，当软件图像显示窗口出现针头虚影时停止。 8．调整调焦手轮，直到图像清晰。 9．将显微镜放大倍数调整到1.5倍。 10．将吸液管吸满液体安装在固定夹上。旋转测微头，液体将缓缓流出，形成液滴。 11．用脱脂巾擦干针头上的液体，再在工作台上放置被测的固体试样。最好是长条的20×60mm左右。
12．点击配置栏，在试验设置对话框，在相关栏添入相关数值。 13．上升移动工作台至界面上红色水平线的下方（1mm左右）（见图3）。 14．旋转测微头，当针头流出大约3-5ul左右的液体时停止。 15．旋转工作台升降手轮，使试样表面接触液滴，然后下降一点。液滴显示在视窗内（见图4）。 16．点击开始试验绿色三角形图标，试验将按照设置的时间间隔自动拍摄图像，直至完毕。 17．关闭视频，点击软件界面下面的电影图片任意一张，图片将显示在大窗口中（见图5）。 图3 图4 图5 五．接触角分析方法 1. 切线法 将抓拍的图像在测量屏内进行测量。选择切线法，在液滴的一端左键点击一下松开，拉向另一端点点击一下，沿液体外轮廓做液体的切线，数值自动显示在图像的左上角上。点击右键将结果可以保存在图片上。（见图6、图7） 图6 图7 2. 高宽法