储层岩石的润湿性(精选)
24润湿性的影响因素
影响储层岩石润湿性的因素
1.岩石的矿物组成
组成储层岩石的主要矿物的表面在洁净的情况下一般都是亲水的，但亲水程度不同。
有机物质是憎水亲油，如果岩石中含有较多的有机物质，将使颗粒表面局部亲油。
2.流体组成的影响
同一流体对不同性质的矿物表面的润湿性不同，不同流体对同一矿物表面的润湿性也不同。
油、水之间及油、水自身与固体分子间引力不同，界面张力不同，导致岩石的润湿性不同。
3.石油的极性物质
石油中除含有非极性烃类外，还不同程度的含有极性物质。
石油中的极性物质对各种矿物的表面都有影响，但程度不同，有的能完全改变岩石的润湿性，有的影响程度轻微，主要取决于极性物质的性质。
4.矿物表面粗糙度的影响
矿物表面的尖棱对三相周界的移动阻力很大，因此在接触角的测定过程中，若矿物表面不平滑就不能反映岩石的真实润湿性。
油层物理第三章
— OB — WB
— WA —OA
人们将毛管压力定义为两相界面上的压力差，
其数值等于界面两侧非湿相压力减去湿相压力，由
上述定义，得：
Pc=Pob-Pwb=（ρw-ρo）gh=Δρgh
4）
这是油层中毛细管平衡理论的基本公式。该式 表明：液柱上升高度直接与毛管压力值有关，毛管 压力越大，则液柱上升越高。
（1） 润湿：是指流体在界面张力作用下沿 岩石表面流散的现象。即铺展能力，能铺展 开的为润湿，否则为不润湿。
（2）润湿性（选择性润湿）：当岩石表面同 时存在两种非混相流体时，由于界面张力的差 异，其中某一相流体自发地驱开另一相流体而 占据固体表面的现象。
亲水憎油 亲油憎水 中间润湿
（3）润湿程度的衡量
的大小。
单位：牛顿·米/米
2，达因·厘米/厘米2=尔格/厘米2。
(2)界面张力：当以达因/厘米表示比界 面能时，则称为界面张力。即单位界面 长度上所受到的力。
虽然比界面能在表示为能量和力时具有相同的数 值，但比界面能和界面张力是两个不同的概念，数值 相等，因次不同，它们从不同的角度反映了不同现象。
注意：
定义：三相润湿周界沿固体表面移动迟缓而
产生润湿接触角改变的现象。分为静润湿滞后 和动润湿滞后。
油 水B 2 固
A 1
润湿滞后的前进角和后退角
水驱油；前进角1> ，； 油驱水；后退角2< , 。 1 - 2越大，滞后越严重。
（1）静润湿滞后
定义：是指油、水与固体表面接触的先后次序不
同时所产生的滞后现象。即油驱水，还是水驱油 的过程时所产生的滞后。
吉布斯比吸附定律：
G
1
C
讨论：
RT CT
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。
利用表面电势表征砂岩储层岩石表面润湿性
文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ５ ０ ０ ５ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ － ０ １ ４ ２ － ０ ９
ｄ ｏ ｉ ： ｔ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ ． ５ ０ ０ ５ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ２ ． ０ ２ ３
利 用表 面 电势 表 征 砂 岩 储 层 岩 石 表 面 润 湿 性
ｎ ｌ ａ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ（ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ） ， ２ ０ １ ５ ， ３ ９ （ ２ ） ： １ ４ ２ ． １ ５ ０ ．
性 和密度 ， 可用 于表征评价岩石表 面润湿 性。
关键 词 ： 表 面 基 团 ；表 面 电 势 ； 表 面 电荷 ； 分 子 间 作 用 力 ；润 湿 性 中分类号 ： Ｏ ６ ４ ７： Ｔ Ｅ ３ １ １
学版 ， ２ ０ １ ５， ３ ９ （ ２ ） ： １ ４ ２ — １ ５ ０ ．
文献 标 志 码 ： Ａ
引用 格式 ： 华朝 ， 李 明远 ， 林梅钦 ， 等．利用表 面电势表 征砂 岩储层岩 石表 面润湿性 ［ Ｊ ］ ． 中国石油大 学学报 ： 自然 科 Ｈ Ｕ Ａ Ｚ ｈ ａ ｏ ， Ｌ Ｉ Ｍｉ ｎ ｇ ｙ ｕ ａ ｎ ， Ｌ Ｉ Ｎ Ｍｅ ｉ ｑ ｉ ｎ ， ｅ ｔ ａ １ ． Ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｏ ｎ ｅ ｓ ｕ ｆ ｒ ａ ｃ ｅ ｗ ｅ ｔ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｂ ｙ ｓ ｕ ｆ ｒ ａ ｃ ｅ ｐ ｏ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ［ Ｊ ］ ．Ｊ ｏ ｕ ｒ —
润湿性
3.2 聚表剂改变岩石润湿性能力评价储层岩石润湿性是一种综合特性，决定着油藏流体在岩石孔道内的微观分布和原始分布状态，润湿性的变化将影响毛管压力、相对渗透率、束缚水饱和度、残余油饱和度。
在注水的情况下，岩石孔隙内有油水两相共存，究竟是水附着到岩石表面把油驱出，还是水只能把孔隙中部的油挤出，这主要是由岩石的润湿性决定的。
3.2.1 润湿性的基本概念润湿性的定义为：一种流体在其它非混相流体存在条件下，在固体表面展开或粘附的趋势。
在岩石-油-水体系中，其中一种流体在其分子力的作用下，沿固体表面驱走另一种流体的现象，它反映了固体表面对液体的亲合或憎离特性。
将一滴液体滴在物体表面上，如果液体能在表面迅速铺开，说明液体润湿固体表面，如果液滴不散开，则说明液体不能润湿固体表面。
在讨论润湿现象时，通常总是指三相体系：一相为固体，另一相为液体，第三相为气体或另一种液体。
说某种液体润湿固体与否，总是相对于另一相气体（或液体）而言的。
如果某一相液体能润湿固相，则另一相就不润湿固相。
润湿具有选择性和相对性[76]。
3.2.1.1 润湿程度的表征润湿性是岩石的基本特性之一，对油气水在孔隙中的分布、驱油效率、最终采收率都有明显的影响。
因此，需要定性或定量的描述岩石润湿程度，一般用润湿角或附着功来表示。
（1）润湿角通过液-液-固或气-液-固三相交点作液-液或液气界面的切线，切线与固-液界面之间的夹角成为润湿接触角，用θ表示，并规定θ从极性大的液体一面算起，它的大小表征岩石表面为液体选择润湿的程度。
按照润湿角的不同将岩石润湿性分为以下几种情况：①当θ<90°时，水可以润湿岩石，岩石亲水性好或称水湿；②当θ=90°时，油、水润湿岩石的能力相当，岩石既不亲水也不亲油，为中性润湿；③当θ>90°时，油可以润湿岩石，岩石亲油性好或称油湿。
（2）附着功27附着功是指将单位面积的固-液界面在非湿相流体中拉开所作的功。
3-2润湿性
润湿现象:
油藏岩石润湿性 和油水微观分布
水迅速散成薄薄的一层
干净的玻璃板上滴一滴水
干净的玻璃板上滴一滴水银
水银聚拢形成球状
在铜片上滴一滴水银
水银呈馒头状
一、岩石的润湿性
1、润湿的定义
液体在表面分子力作用下在固体表面的流散现象。
2、衡量润湿性的参数
润湿角θ
定 义
过气液固或液液固 三相交点对液滴表 面所作的切线与液 固表面所夹的角。
前进角
θ1＞θ
后退角
θ2＜θ
Δθ θ 1 θ 2
三、润湿滞后
在两相驱替过程中出现
润湿滞后：指由于三相周界沿固体表面移动的 迟缓而产生润湿角改变的现象。
根据引起润湿滞后的原因不同 静润湿滞后
动润湿滞后
引起润湿角改变的三种因素
(1)与三相周界的移动方向有关
由于润湿次 序不同而引起 的润湿角改变 的现象称为静 润湿滞后。
V o 1 离心吸水排油量 Vw1
油湿指数
自动吸油排水量 自动吸油排水量
V w 1 离心吸油排水量
Vw2
由润湿指数评价岩石的润湿性
润湿指数 油湿指数 水湿指数 润湿性
亲油
1~0.8 0~0.2
弱亲油
0.7~0.6 0.3~0.4
中性
两指数接 近
弱亲水
0.3~0.4 0.7~0.6
亲水
0~0.2 1~0.8
湿相驱替非湿相的过程称为“吸吮过程。”
2、亲油岩石中的油水分布
(a)含水饱和度较低时：油分布在岩石表面，水首先沿着 大孔道形成曲折迂回的连续水流渠道,而油只是在水流的 摩擦携带作用下沿孔隙壁面流动； (b)当继续注水时,水逐渐进入较小的孔道,并使这些小孔 道串联起来形成另外一些水流渠道； (c)当形成的水流渠道多得几乎使水畅通地渗流时,油实 际上已被憋死,残余的油停留在一些小孔道内及在水流通 道的固体表面上以油膜形式存在。
第一节 储层岩石的润湿性
第三章储层岩石中多相流体的渗流特征（23学时）第一节储层岩石的润湿性（6学时）一、教学目的了解流体润湿性的概念，润湿滞后现象以及其影响因素。
掌握判断岩石润湿性的方法。
了解岩石润湿性与水驱油的相互关系。
二、教学重点、难点教学重点：1、岩石润湿性的判断及测定；2、润湿滞后现象；3、润湿性对油水的分布和驱油效率的影响。
教学难点1、岩石润湿性的测定；2、润湿滞后现象分析。
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八个方面的问题：一、润湿现象（润湿性）的含义二、结合功和附着功三、润湿接触角四、影响润湿性的因素五、润湿滞后现象六、油藏岩石的润湿性七、润湿性的测定方法八、润湿性对油水分布和驱油效率的影响（一）、润湿现象（润湿性）的含义润湿性：非混相流体在固体表面上的流散现象。
通过分析我们不难得出几个结论：①润湿现象总是发生在三相体系之中，其中一相必为固体，另外两相可以为液液或液气。
②润湿现象也是一种表面现象，是发生在三相（其中一相必为固相）同时存在时，三种相界面上自由表面能平衡（系统的总自由界面能最低）的结果。
是自由表面能在三相存在的条件下（其中两相液体在固体表面上）发生作用的一种特殊现象。
③润湿现象主要表现在两相流体在固体表面上争夺面积，它与三个相界面上各自的自由表面能大小有密切关系。
其中固相与那一相液体的界面张力低，固体不亲哪一相而憎另一相流体。
④我们平常所说的亲油、亲水是指当两种非混相流体（如油和水）在分子力作用下，某种液体自发地将另一种液体从固体表面驱走的能力。
也就是两种液体要比较谁相对来说铺能力强，我们就说固体表面亲谁，或谁亲固体表面，所以说润湿相对的而不是绝对的，一种流体只有同另一种液体相比较也许又为湿相了。
如在石英表面上当油水两相比较也许又为比较为非湿相，水为湿相；但当油气共存时，油又为湿相了。
（二）、结合功和附着功结合功——将面积为1cm 2的纯液体拉开所需做的功如图所示，设有面积为的两块同种液体，在未接触之前它们都与其蒸汽相接触，在这两个面积上的（阴影部分）总表面做为2σLg ，接触之后，由于同种液体结合在一起不构成界面，所以当两者结合之后，整修体系的自由能减少了。
岩石的润湿性对油气层的损害
岩石的润湿性对油气层的损害班级：油工60902姓名：王召举学号：200960011序号：31岩石的润湿性对油气层的损害摘要：润湿性是指在有非混溶相流体存在时，一种流体在固体表面展开或吸附的趋势。
研究表明，水湿地层被改变成油湿地层后一般可使油相渗透率降低15%～85%，平均降低40%，在低渗透岩石中渗透率降低的百分数更大，这将严重影响原油采收率。
具体分析油气层损害原因、损害类型及存在现象,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:润湿性;润湿反转;矿物组成;原油组成; 粗糙度; 相对渗透率;水驱油藏; 毛管力;饱和度；损害；机理；引言：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。
研究内容：油藏岩石的润湿性是一个极复杂的问题，有的表现出亲水性，有的又表现亲油性，甚至混合润湿性，究其原因主要取决于以下因素：岩石的矿物组成的影响、油藏流体组成的影响、表面活性物质的影响、矿物表面粗糙度的影响、润湿性反转的影响、原油组成的影响、地层水的组成的影响等多方面影响油气层。
1润湿性反转及其类型固体表面的亲水性和亲油性都可在一定条件下发生相互转化。
把固体表面的亲水性和亲油性的相互转化叫做润湿反转。
一般可以将岩石润湿反转分为：水湿转变为油湿、油湿转变为水湿、混合润湿转变为油湿或水湿。
2 润湿性反转的影响因素由于岩石润湿反转性与驱油效率有着密切的关系，因此分析岩石润湿反转的影响因素至关重要。
通过大量文献调研，认为影响岩石润湿反转性的因素有以下几种。
2.1 岩石的矿物组成的影响油藏岩石主要由砂岩和碳酸盐岩组成，后者矿物组成比较简单，主要为方解石和白云岩；而砂岩则是由不同性质和晶体构成的硅酸盐矿物组成，如长石、石英、云母、粘土矿物、硫酸盐等。