中国石油大学(华东)+++岩石润湿性的测定
中国石油大学(华东)油层物理课后题问题详解
简要说明为什么油水过渡带比油气过渡带宽？为什么油越稠，油水过渡带越 宽？答：过渡带的高度取决于最细的毛细管中的油（或水）柱的上升高度。
由于油藏中的油气界面张力受温度、压力和油中溶解气的影响，油气界面张力很 小，故毛管力很小，油气过渡带高度就很小。
因为油水界面张力大于油气界 面张力，故油水过渡带的毛管力比油气过渡带的大，而且水油的密度差小于 油的密度，所以油水过渡带比油气过渡带宽，且油越稠，水油密度差越小， 油水过渡带越宽 四、简答题1、简要说明油水过渡带含水饱和度的变化规律，并说明为什么油越稠油水过渡带越宽？ 由于地层中孔隙毛管的直径大小是不一样的，因此油水界面不是平面，而是一个过渡带。
从地层底层到顶层，油水的分布一般为：纯水区——油水过渡区——纯油区。
由下而上，含水饱和度逐渐降低。
由式：，在PcR 一定时，油水的密度差越小，油水的过渡带将越宽。
油越稠，油水密度 差越小，所以油越稠，油水过渡带越宽。
来源于骄者拽鹏 习题11.将气体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。
气体混合物的质量组成如下：%404-CH ,%1062-H C ，%1583-H C ，%25104-H C ，%10105-H C 。
解：按照理想气体计算：2.已知液体混合物的质量组成：%.55%,35%,1012510483---H C H C H C 将此液体混合物的质量组成换算为物质的量的组成。
解：3．已知地面条件下天然气各组分的体积组成：%23.964-CH ,%85.162-H C ，%83.083-H C ，%41.0104-H C ， %50.02-CO ，%18.02-S H 。
若地层压力为15MPa ，地层温度为50C O 。
求该天然气的以下参数：（1）视相对分子质量；（2）相对密度；（3）压缩因子；（4）地下密度；（5）体积系数；（6）等温压缩系数；（7）粘度；（8）若日产气为104m 3,求其地下体积。
解：（1）视相对分子质量836.16)(==∑i i g M y M（2）相对密度58055202983616..M M ag g ===γ （3）压缩因子244.3624.415===c r p p p 648.102.19627350=+==c r T T T3.2441.6480.84（4）地下密度）（＝）（3/95.11127350008314.084.0836.1615m kg ZRT pM V m g g +⨯⨯⨯===ρ （5）体积系数)/(10255.6202735027315101325.084.0333m m T T p p Z p nRT pZnRTV V B sc sc scsc gscgf g 标-⨯=++⨯⨯=⋅⋅===（6）等温压缩系数3.2441.6480.52[]）（＝＝1068.0648.1624.452.0-⨯⋅⋅=MPa T P T C C rc rgrg（7）粘度16.836500.01171.41.6483.244[])(01638.00117.04.1/11s mPa g g g g ⋅=⨯=⨯=μμμμ（8）若日产气为104m 3,求其地下体积。
矿物润湿性对储层烃类包裹体形成制约的实验研究
体形成 的关 系涉及 不 多 。为 了合理 解 释分 析测 试 结
果 ， 有 必 要 对 储 层 流体 包 裹 体 形 成 的 微 观 过 程 进 行 就
体实 验 的实现 ， 主要选 取两 种典 型 的储 层矿 物 （ 石英
５ １
４ ４
地 质 学 报 ＡＴ ＯＯＩ Ｎ Ａ Ｖ． ２． ＣＡ ＥＩＧ Ａ ＩＣ Ａｉ ４ Ｇ Ｃ ＳＩ ｏ Ｎ１ ｐ ０ Ｉ Ｏ ｒ ８ １ ｌ ５
矿 物 润 湿 性 对 储 层 烃 类 包 裹 形 成 制 约 的 实 验 研 究 体
陈 ， 锦 周 柱¨， ｕ 勇 葛云 ¨， 振 毛毳
体 包 裹 体 形 成 的微 观 过 程 了 解 还 不 是 很 多 。储 层 岩
析 了矿物 润湿性对 储 层流 体包 裹体 形 成过程 的制约 作用 以及 油气 充注对储层成 岩作用 的影 响。
１ 储 层 矿物 润湿 性 特 征
润湿是 由于液体 固体表 面排 挤在 固体表 面所产
生 的一 种 界 面 作 用 。 易 被 润 湿 的 表 面 称 为 亲 液 （ ） 水 表 面 ， 矿 物称为 亲液 （ ） 物 ； 之称 为疏 液 （ ） 其 水 矿 反 水 表 面 和 疏 液 （ ） 物 。 润 湿 性 是 表 征 矿 物 表 面 重 要 水 矿 的 物 理 化 学 特 征 之 一 ， 决 于 矿 物 表 面 不 饱 和 键 力 取 与 偶 极 水 分 子 相 互 作 用 的 强 弱 ， 用 接 触 角 表 示 润 常
包裹 体的形 成机制 （ 张志坚 等 ，９ ４ 潘 长春 等 ，９ ６ １９ ； １９ ； Ｚ ａ ｇｅ ａ ，９ ６ 进行过深入探讨 ， ｈ ｎ ｔ １ １９ ） ． 但关 于储层 流体
润湿性的定义及测定方法
润湿性的定义及测定方法
润湿性是指液体在与固体接触表面上的吸附现象，即液体在接触角范
围内与固体之间的相互作用。
润湿性是表征液体与固体接触的性质，直接
影响液体在固体表面的传输、扩散和吸附等过程。
润湿性的好坏取决于液
体与固体之间相互作用力的强弱，主要包括附着力和内聚力。
润湿性的测定方法一般分为两种：
1.静态接触角法：
静态接触角法是通过测量液滴与固体表面之间的接触角来评估润湿性。
液滴在固体表面上形成一个接触角，接触角的大小直接反映了液体与固体
之间的相互作用力。
接触角的大小与液滴在表面上的扩散能力呈负相关，
即接触角越小，润湿性越好。
常用的测量方法有静态接触角法、动态接触
角法和测量接触角动力学方法。
2.液滴扩展性法：
液滴扩展性法是通过测量液滴在固体表面扩展的面积来评估润湿性。
液滴在固体表面上展开时，其半径会逐渐增大，液滴面积也会随之增大。
液滴表面积的增长速率越快，润湿性越好。
可通过光学方法或图像处理技
术来测量液滴的扩展面积。
除了以上两种常用的测量方法外，还有一些其他的润湿性测定方法，
如悬滴法、旋转浆粒法、薄膜侵润法等。
这些方法在实际应用中根据具体
情况选择合适的测量方法。
总结起来，润湿性的测定方法主要有静态接触角法和液滴扩展性法。
这些方法可以通过测量接触角的大小或液滴在固体表面扩展的面积来评估
液体与固体之间的相互作用力，从而判断润湿性的好坏。
这些方法在各种领域中广泛应用，如材料科学、化工、医学等领域，对于改善液体在固体表面上的传输和吸附过程具有重要意义。
中国石油大学(华东)油层物理知识点汇总48
4. 同种粘土矿物在盐水中的鹏润度小于在淡 水中的膨润度。
5. 将气藏与游藏的 P-T 相图相比较：相包络 线高度是气藏高于游藏，相包络线宽度是气藏小 于游藏。临界点位置是气藏将向左上偏移，气液 等量线分布是气藏将向泡点线测密集。
6. 判断岩石润湿性时，若润湿接触角Ө>90 °,则岩石油湿（亲油）。若Ө=90°则岩石中性 润湿，若Ө<90°则岩石水湿（亲水）。
21. 亲水岩石与亲油岩石的相对渗透率相比较;
束缚水饱和度是：亲水岩石大于亲油岩石;
水相端点相对渗透率：亲水岩石小于亲油岩石；
残余油饱和度：亲水岩石小于亲油岩石；
交点含水饱和度：亲水岩石大于亲油岩石。
22. 若岩石平均孔径越小，则其毛管力越大， 油水过渡带厚度越厚，毛管力上缓段位置越高。 附;平缓段位置越靠下，说明岩石吼道半径越大。 （见填空8题）
7. 毛管力曲线的三种主要测定方法是半渗透 隔板法，压汞法，离心法。
8. 碎体系毛管力增加，游说过渡带厚度增 加，平均孔道半径减小
9. 按孔径大小，可将岩石孔隙分为超毛细孔 隙，毛管孔隙，微毛管孔隙三种类型。
10. 游藏原始地质储量是根据有效孔隙度来计 算的，游藏可采地质储量是根据流动孔隙度来计 算的。
1.粒度组成累积分布曲线愈徒，则岩石的孔分布
愈
均匀
。
2.一般储油砂岩颗粒的大小在__10.01___________，孔隙度又在 之间。
10%-15%
3.砂岩的比面愈小，该岩石的孔隙___大___，颗 粒___大__，渗透率 大 。
4.天然气的视临界压力是指天然 .天然气各组成 临界压力之和
5.露点压力是指温度一定时气相中开始分离出第 一批液滴时的压力。
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 htg22=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 ， esn n d d S =式中，σ—界面张力，mN/m ；2egd Hρσ∆=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； ed —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 n10高度处液滴的直径，cm ；n S —液滴e d n10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。
一种定量测试粉末状岩石润湿性的方法[发明专利]
![一种定量测试粉末状岩石润湿性的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/ae37ae58c77da26924c5b0dd.png)
专利名称：一种定量测试粉末状岩石润湿性的方法专利类型：发明专利
发明人：胡钦红,马斌玉,杨升宇,蒙冕模,张涛,乔洪国申请号：CN202010884339.8
申请日：20200828
公开号：CN111982755A
公开日：
20201124
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种定量测试粉末状岩石润湿性的方法。
该方法包括如下步骤：将岩石样品粉碎至一定粒径的粉末后烘干；称取一定量烘干后的样品；待测样品中依次加入等体积的水性液体和油性液体；磁力搅拌器充分搅拌使其混合均匀后倒入分液漏斗中；用同上的水性液体和油性液体分别对烧杯和搅拌器进行充分清洗，将清洗液倒入分液漏斗中；静置直至分液漏斗中下层液体中的样品基本沉底，然后从分液漏斗的下部流出沉底的粉末样品，过滤后烘干称重；计算样品中亲水粉末和亲油粉末的质量占比。
本发明方法可以量化粉末状岩石中的亲水样品比例和亲油样品比例，并且不受样品渗透率的影响，可以较好地反映样品非均质的润湿性。
申请人：中国石油大学(华东)
地址：266580 山东省青岛市黄岛区长江西路66号
国籍：CN
代理机构：北京锦信诚泰知识产权代理有限公司
代理人：胡新瑞
更多信息请下载全文后查看。
油层物理-岩石润湿性测定实验
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：2tan=2hD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=e gdHρσ∆ 12=ρρρ∆- S =snn ed d 式中 σ—界面张力，mN/m ；1ρ、2ρ—待测两相流体的密度，g/cm 3；ρ∆—两相待测试样的密度差，g/cm 3；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10e nd 高度处液滴的直径，cm ；n S —液滴10e nd 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、实验流程图3 接触角测定仪四、实验操作步骤1.打开接线板的电源开关。
2.顺时针旋转仪器后面的光源旋钮，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。
油气藏动态分析：-储层岩石润湿性分析
三、油水在岩石孔道中的分布
亲油岩石：
油水分布：水从大孔道进入小孔 道，油以油膜形式存在。 水驱油：孔道中留下大量的残余 油，水驱采收率较低。
1.2.4储层岩石润湿性分析
谢谢欣赏
1.2.4储层岩石润湿性分析
1.2.4储层岩石润湿性分析
【学习目标】
1.掌握润湿性的定义及储层岩石润湿性的判断 方法；
2.了解影响储层岩石润湿性的因素； 3.会判断、分析岩石的润湿性。
1.2.4储层岩石润湿性分析
润湿性：当固体表面存在不相溶流体时，某相流体优先附着到固体表面 的趋势。
1.2.4储层岩石润湿性分析
亲油岩石
油不容易驱替，水利用率低， 无水采收率低。
大庆油田储层岩石润湿性与渗透率有一定的关系:空气渗透率小于300毫达西的 油层一般是偏亲水的;渗透率大于1200毫达西的油层,一般是偏亲油的。
1.2.4储层岩石润湿性分析
三、油水在岩石孔道中的分布
亲水岩石：
a图：油呈迂回状连续分布 在孔隙中间。
b图：油水共存。 c图：油呈“孤滴状”。
定 义 ： 过气液固或液液固三相交点对液滴表面作切线,切线与液固表面的夹角即为 润湿接触角θ。
1.2.4储层岩石润湿性分析
一、储层表面的原始润湿性
2. 润湿接触角θ
润湿性：亲水、亲油和中性
1.2.4储层岩石润湿性分析
二、注水过程中润湿性的转化
亲水岩石
水与岩石内壁可接触， 驱替效果好，无水采收率高。
一、储层表面的原始润湿性
1. 润湿性
润湿性：指油藏未开发前或者注水开发过程中,注入水到达之前的润湿性。
润 湿 ： 自由界面能存在于任何两相的界面上,在固-液界面上的界面能是以润湿作 用体现出来的。液、固两相接触后,若体系的自由能降低,即为润湿。
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中国石油大学油层物理实验报告
实验日期： 2013/10/11 成绩：
班级： 石工 学号： 姓名： 教师： 张俨彬
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 ；
21ρρ、—待测两相流体的密度，g/cm 3
；
ρ∆—两相待测试样的密度差，g/cm 3； 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 ；
2
e gd H
ρσ∆=
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
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上的位置，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4。
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5。
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6。
图4 图5 图6五．结果分析方法
1．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7、图8。
图7 图8
（2）高宽法
该法适应于小液滴，忽略重力影响，也叫小液滴法。
点击图标，在液体一端点击一下，然后拉向另一端点击，液滴地平线中点有一个小竖线，鼠标移动到地平线中点点击一下，竖向拉向液体的最高点，接触角值自动显示出来。
点击右键将结果保存在图片上。
见图9。
图9
（3）圆环法
圆环法，该方法较上述方法精度准确。
选取此方法图标，按提示在液滴一端点击一下，再在圆环上选择第二点，最后在液滴的另一端点点击一下。
拖动鼠标返回到第一端点点击鼠标，松开后拉向另一端点，接触角自动显示。
点击右键将结果保存在图片上。
见图10。
图10
（4）基线圆环法测定接触角。
打开保存的接触角图像照片，点击方法图标，显示一条水平线，将其移动到液体的底面。
在液体轮廓上点击两点，包括液体外线，点击一下。
接触角值自动显示。
点击右键保存测量值即可。
见图11。
图11
2．表面张力分析方法
（1）自动悬滴法
将抓拍的液体悬滴显示在测量屏内。
选择横标定图标，在毛细管的一侧点击一下，不要松开，拉向另一侧点击，弹出下列对话框。
填入0.7，确定。
见图12。
图12
点击处理栏中的计算显示一个下拉菜单。
见图13、图14。
图13 图14
填入外向密度和液体密度。
点击计算、退出。
结果将自动显示。
见图15。
图15
（2）手动悬滴法
点击图标，在图像的最宽点点击一下，拉向另一端点击，看到一条竖线，移动到图像的最低端，点击鼠标。
上边形成一条横线。
在横线与液体边缘相交点，点击一下鼠标拉向对面的相交点，点击鼠标。
点击处理栏中的计算显示悬滴法测试界面张力，填入相关项，点击计算、退出。
结果自动显示。
见图16。
图16
六．数据处理与计算 实验仪器编号：2
表1 润湿角数据记录 图片处理方法 润湿角/(°
) 切线法 18.258 高宽法 40.820 圆环法 17.976 基线圆环法
45.076
表2 高宽法测量润湿角数据记录表
图1 切线法投影结果
测试 方法 固体 性质 液滴与固体 接触时间/s
液滴高度 h/mm
弦长D/mm 润湿角/(°) 计算值 切线法值 座滴法
8
43
40.820
18.258
图2 高宽法投影结果（附在原始记录表后）
图3 圆环法投影结果
图4 基线圆环法投影结果
七. 实验总结
通过本次实验，我了解了光学投影法测定岩石润湿角的原理及方法，了解了界面张力的测定原理及方法，加深了对岩石润湿性和解面张力的认识，懂得了如何通过不同的方法测
量岩石的润湿角，,本实验要耐心小心，尽量把液珠完美放在玻璃片上。