毛管压力曲线应用
相对渗透率与毛管压力曲线在数值模拟中的应用讲解
油水毛管压力
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Sw
油水过渡带
Pc 大气压
二、毛管压力曲线在数值模拟中的应用
1、毛管压力在数值模拟中的作用
B、在数值模拟运算中提供驱动力或阻力
亲水油藏
水驱油：毛管压力为驱动力 油驱水：毛管压力为阻力
一、相对渗透率曲线在数值模拟中的应用
5、相对渗透率曲线应用过程中的一些问题
C、相渗曲线没有残余油饱和度
Kr
油水相对渗透率曲线
1
0.9
0.8
Kro
0.7
Krw
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
Sw
一、相对渗透率曲线在数值模拟中的应用
二、毛管压力曲线在数值模拟中的应用
2、将试验室测试曲线转化为油藏条件下毛管压力曲线
Pc
实验室测定曲线
60
50
40
30
20
10
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
SW
实验室条件下测定的毛管压力与油藏条 件下的毛管压力不同，在数模模型中输 入的应是油藏条件下的毛管压力，因此 需要将实验室条件下测定的毛管压力转 换为油藏条件下的毛管压力。
5、相对渗透率曲线应用过程中的一些问题
D、相对渗透率曲线形态异常
标准形态的油水相对渗透率曲线
1
0.8
0.6
毛管压力
毛管压力曲线测定
－行业标准宣贯
一. 毛管压力的定义及基本概念 二. 毛管压力曲线的测量 三. 毛管压力曲线的特征及解释 四. 毛管压力曲线的应用
一. 毛管压力的定义及基本概念
当不互溶的两相流体在岩石孔隙 内相互接触时，流体之间有一弯月 形的分界面，由于界面张力和润湿 性的作用，使得在分界面上两测流 体的压力是不相等的，其压力差就 定义为毛管压力。
三. 毛管压力曲线的特征及解释
2. 毛管压力曲线的滞后现象
引起毛管滞后分以下几种情况： a. 润湿滞后引起的滞后: 参看后示意图：图（a）表明相同的毛细管，在吸入和驱替过程中，由于润 湿次序不同，表现为润湿角不同。吸入过程的润湿角θ1为前进角，驱替过程的 润湿角θ2为后退角，且θ1 > θ2 ，使得吸入毛管力p1 小于驱替毛管力 p2 。 b.毛细管半径突变引起毛细管滞后 如图(b)所示，毛细管两头细(半径为r2)，中间突然变粗(半径为r1)，r1> r2， 对应的毛管力户p1< p2。假如驱替和吸吮过程中非湿相(空气)的压力都等于 pa，润湿角都等于θ(θ=0o，不考虑润湿滞后)，那么，在吸入时液面上升，弯 液面将稳定停留在中间的粗毛细管段内；而驱替时(液面下降)，弯液面将稳定 停留在上部细段内。结果是吸入过程湿相的饱和度小于驱替时湿相的饱和度， 这种毛细管滞后仅与毛细管半径的变化有关。
二. 毛管压力曲线的测量
2. 隔板法： 特点：是最经典的方法。多用来测量岩样的液一气 两相的毛管压力曲线，但也可用于测量油水两相系统 的毛管压力曲线和共存水饱和度。 这种实验方法测量比较费时，完成一批岩样测量一 般需一、两个月不等，甚至更长。
二. 毛管压力曲线的测量
3. 离心机法：
测量方法：将一圆柱状的小岩样洗净烘干后，抽真空饱和盐 水，称重确定其饱和盐水体积之后，置于特制的离心机盒内(岩 样系浸入油相中)，在离心机上，从某一较低的转速开始旋转。 由于油水密度不同，在离心力作用下，岩样中的水被驱替出来， 等量的油进入岩样中，记录下这一恒定转速下的恒定不变的岩样 排水量；然后，依次增加离心机的转速，重复上述过程；直至再 提高离心机转速时，岩样的累计排出水量基本上不变为止。实验 测量结果可以获得一系列的离心机转速及其对应的岩样排出水量 (体积)，则可以计算出岩样的毛管压力和含水饱和度。
毛管压力曲线在储层微观非均质性研究中的应用
储层非均质性研究是储层和油藏描述中的一
道的分布， 曲率越大 ， 细喉道所 占频率越高 ， 曲率 越小 ， 细喉道所 占的频率越 小； Ｅ段 ： 止进汞 Ｄ 停
段， 基本平行于压力轴 ， 在实际中常缺少该段 。
个重要内容 ， 根据储层描述尺度大小 ， 可将储层非 均质性分为宏观非均质性和微观非均质性［ 。储 １ ］
维普资讯
２０ 年 ５ ０６ 月
河 南 石 油 Ｈｅ ａ ｅｒ ｌ ｍ ｎ Ｐ ｔｏｅ ｎ ｕ
第２ Ｏ卷 第 ３ 期
文章编号 ：０６ ４９ （０ ６０ — ０ ７ ３ １０ — ０ ５２０ ｝３ ０ ５ —０
毛 管 压 力 曲线在 储 层微 观 非 均质 性 研 究 中 的应 用
喉连接方式 的函数 ， 更是孔隙度 、 渗透率和饱和度 的函数［ 引。
能够表征储层孔隙结构特征 的毛管压力 曲线
是研究储集层采收率 的重要参数 。 由于实验室每块样品只能代表油藏某点的特
征， 只有把具有相 同性质的毛管压力曲线（ 同一孔
的定量特征参数主要有排驱压力 、 饱和度 中值压 力和中值半径 、 最大汞饱和度和退汞效率等 ， 它们 都是反映储层微观非均质性 的重要依据 。 排驱压力 Ｐ是指非湿 相汞开始进 人岩样 的
收稿 日期 ：０ ６ ｌ ３ 改回 日期 ：０ ６ ０ 一 ｌ ２ ０ 一Ｏ 一１ ； ２０ — ３ Ｏ 作者简介 ： 辛长静 ，９ １ １ ８ 年生 ，０ ４ 毕业 于长江大 学 ， ２０ 年 在读 硕 士研究生 ， 主要从事应用沉积学 的研 究 。 基金项 目： 高等学校优 秀青年教 师 教学科 研奖励 计划 （ 人教
Ａ 、 Ｃ Ｃ 、 Ｅ四段 ， Ｂ Ｂ 、Ｄ Ｄ 曲线 Ⅱ为退汞曲线 ｅ 、ｃ ｄｄ、
毛管压力曲线在测井评价中的应用
建 ， ，９６年生 ， 男 １７ 中国石油大学 （ 华东 ） 在职硕士研究 生， 现在河北省 任丘市 中国石油集 团测井 有限公 司华北 事业部解释 中
心， 从事测井资料解释与方法研究工作。邮编：５ ０ １ ２ ７６
２１ ００年
第２ ４卷
第 ５期
程
建等 ： 毛管压力 曲线在测井评价 中的应用
毛管压 力 曲线 是 毛 管压 力 和 饱 和度 的关 系 曲线 ，
由于一定 的毛管压 力 对应 着 一 定 的孔 隙喉 道半 径 ， 因 此 毛管压 力 曲 线 实 际上 包 含 了岩 石 孔 隙喉 道 的分 布 （ 隙结构 ） 孔 规律 ｌ 。 ｌ ｊ １ １ 毛管压 力 曲线 分类 ． 储层 渗透 能力 是 由孔 隙 的孔 喉 大 小决 定 的 ， 过 通 对压汞 资料 的毛管 压力 曲线 分类 ， 可直 接 反 映 出本 区 储层 的孔 喉 情 况 ， 可 间接 的反 映本 区 的储 层类 型 。 并
第一作者简介：程
储层 孔 隙性 、 透性均 较好 ， 渗 主要 分 布于 Ａ１Ａ 、 ２区 Ｘ ３
段。
Ⅲ类毛 管压力 曲线 排 驱压 力 较 高 ， １０ＭＰ 左 为 ． ａ
右 ， 汞饱 和度 一 般 大 于 ７ ％ ， 进 ０ 喉道 较 细 ， 选 性 差 ， 分
孔隙度 １ ．％ ～２ ．％ ， 均 １． ％ ， 透 率 １０～ ２８ １６ 平 ７０ 渗 ．
喉半径 直方 图一般 表现 为 双 峰 ， 隙结 构 中既有 中 一 孔 大孔 分 布 ， 小孔 也 占一 定 的 比例 。这类 储 层束 缚 水 饱 和度较低 ， 由于渗流 孔隙所 对应 的孔喉 半径较 大 ， 因此
毛管力曲线的计算及应用
一、什么是毛管压力曲线？ 毛管压力曲线就是毛细管压力与湿相饱和度 的关系曲线。
二、压汞法的基本原理
必须对非湿相流体施压，才能将它注入到 岩芯的孔隙中去。所加的压力就是附加的毛管 压力。……随着注入压力的不断增加，水银就 不断进入较小的孔隙。
毛管压力是在多孔介质的微细毛管中，跨越两 种非混相流体弯曲界面的压力差，其数学表达式 为：
Dm = (D5 + D + D25 +L+ D85 + D95 ) /10 15
Dm = (D + D50 + D84 ) / 3 16
（3）峰值（dm），是最常出现的孔隙直径， 即频率曲线的峰。
分散度的量度
（4）孔隙的分选系数（Sp），是样品中孔隙大 小标准偏差量度。Sp值越小，则大直径的孔隙 越均匀。其计算公式为：
100pc1 h= 1 ρw −ρo
由此得油水过渡带高度
100pc2 h2 = ρw −ρo
how = h2 − h 1
4
2
改为：
SO SO − SOrg = 0.93752 1− Swi 1− Swi − SOrg
4
(2-49)
2
Kro
Og
(2-49)
（2）饱和度中值压力Pc50：饱和度中值压力是指饱 和度为50%时对应的注入曲线的毛管压力，这个数 值反映了两相流体各占一半时的特定条件。当孔隙 中充满油、水两相时，可以用 Pc50的值来衡量油的 产能大小。
2 平均毛管压力曲线的确定 根据储层的平均孔隙度、 渗透率以及束缚水饱 和度，利用上面回归出的J函数的表达式则可反求储 层的平均毛管压力曲线，即
岩石毛细管压力曲线特征参数的确定及应用
小分布。 目前通过岩石毛细管压力 曲线资料研究 储层储 集 性非 常普及 ， 应用 也很 广泛 ． ¨
岩石 毛 细管 压 力 曲线 特 征 参 数有 排 驱 压 力 、 饱 和度 中值压 力 、 小非饱 和孔 隙体 积 百分数 ． 最 这
油气在 驱替 力作用 下能 够进 入或 通过 的最 小孔 喉
０ 引言
岩 石毛 细管 压力 曲线可 以研究 岩石 的孔 隙结 构 ， 曲线 形态可 以反映岩 石 的储 集 性． 细管 压 由 毛
金祥 ８ ０年代 根 据 天 然气 分 子 半 径 与 岩石 颗 粒 表 面 吸附水 膜厚 度 ， 定储 气 岩 石 孔 喉 半径 下 限 为 确 ０ ０ Ｉ 以后很 多作 者研究 确 定 了不 同油 气 藏 储 ．５ｘ ｍ．
一
分数 能 够较 为客 观地反 映岩 石 的储 集性 ．
２ ２ 孔 隙度 下 限确 定 ．
储层孔 隙度下 限确定 是储 层评 价及 油气 储量
计算 重要 的基 础 工 作 ， 据 不 同资 料 确 定 的 方法 根 有 所 不 同． Ｈ 层 与 Ｓ层 １ 样 品 相 对 渗 透 率 ３块
６ ２
李 乐 ， 邓礼正 ， 喻
璐： 岩石毛 细管压力曲线特征参数的确定及应 用
２１ ０２年第 ５ 期
积越 多 ， 之则 很少 ． 反 毛细管 压力 曲线 中很 容 易确 定大 于 ００ ５ 孔喉 体积 百 分数 这 个参 数 ， 据 ．７ ｍ 根 这个 参数 的大 小可 以判 断确 定岩 石孔 隙 中可 能 的 最大 含气 饱和 度． 验结 果表 明 ， 实 这个 参数 的范 围
细 管压 力． 气 储 层 孔 喉 半 径 下 限 若 取 值 为 ０ 含 ．
０ ５ｘ 压 汞法 注 入 毛 细 管 压 力 曲 线 中对 应 的压 ７ｔ ｍ， 力 为 １ ＭＰ ．７因此 ， ０ ａ１ 毛细 管压 力 曲线 中在 １ ＭＰ ０ ａ
毛细管压力及相渗曲线在油水分布预测中的应用
毛细管压力及相渗曲线在油水分布预测中的应用李振鹏;欧银华;刘建国;刘洪洲;李金蔓【摘要】运用毛细管压力及相对渗透率曲线资料,从微观孔喉结构角度将歧口凹陷歧南断阶带明化镇组下段储层分为两类,并结合岩心、测井及地震资料总结得到了两类储层的沉积相、测井相及地震相特征.在此基础上,根据相对渗透率曲线读取了两类储层纯油区及油水过渡带含水饱和度的界限值,并利用平均毛细管压力曲线求得地层条件下两类储层相应饱和度位置处毛细管压力值.在成藏动力学理论指导下,依据毛细管力与浮力平衡原理得到两类储层的纯油区与过渡带闭合高度下限,结合储层顶面构造图最终实现了油水层分布预测.【期刊名称】《复杂油气藏》【年(卷),期】2019(012)001【总页数】5页(P33-37)【关键词】油水分布;毛细管压力曲线;相对渗透率曲线;明化镇组下段;歧南断阶带【作者】李振鹏;欧银华;刘建国;刘洪洲;李金蔓【作者单位】中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300459;中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300459;中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300459;中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300459;中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津300459【正文语种】中文【中图分类】TE122依据油层的电性特征，可将低阻油层分为两类[1-2]：①绝对低电阻率油层，该类油层电阻率绝对值较低，多低于5 Ω·m；②相对低电阻率油层，该类油层电阻率绝对值较高，多在5 Ω·m以上，但与水层电阻率值之间差别不明显。
前人对低阻油层的成因机理做过大量研究[3-5]，主要包括8个方面：①黏土矿物附加导电性；②低幅构造发育；③复杂孔隙结构；④砂泥岩薄互层；⑤淡水水侵；⑥钻井液侵入；⑦导电矿物发育；⑧油品性质变化。
针对不同成因类型的低阻油层建立了相应的识别方法并取得了一定效果[6-7]，主要包括双水模型法、地层测试法、深侧向电阻率与声波时差法、自然电位差异法、核磁共振测井法及灰色综合评判法等。
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
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第二节储层岩石的毛管压力曲线（8学时）
一、教学目的
会计算任意曲面的附加压力，了解毛管压力曲线的测定与换算；了解毛管压力的滞后现象；分析毛管压力曲线；了解毛管压力曲线的应用。
二、教学重点、难点
教学重点：
1、任意曲面的附加压力的计算；
2、毛管压力曲线的测定与换算；
3、毛管压力的滞后现象；
4、毛管压力曲线的分析及应用。
教学难点
1、任意曲面的附加压力的计算；
2、毛管压力曲线的测定与换算；
3、毛管压力曲线的分析及应用。
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
本节主要介绍五个方面的问题：
一、任意曲面的附加压力
二、毛管中液体的上升(与下降)
三、毛管压力曲线的测定与换算
四、毛管压力的滞后现象
五、毛管压力曲线的分析及应用
（一）、任意曲面的附加压力
一、任意曲面的附加压力
拉普拉斯方程：
讨论:
(1).毛管中弯液面为球面时 毛管压力Pc:毛管中弯液面两侧非湿相压力与湿相压力之差
大小: 方向:指向弯液面内侧
分析讨论:Pc 与r 成反比, r 越小,Pc 越大
Pc 与б成正比, б越大,Pc 越大
Pc 与cos θ成正比, θ→0°或θ→180°,Pc 越大
(2).毛管中弯液面为平面时
(3).毛管中弯液面为柱面时
(4).毛管断面渐变时
(5).裂缝中的毛管压力 （二）、毛管中液体的上升(与下降)
气-液系统:
式中：
A ——附着张力=σcos θ，达因/cm
r ——毛管半径，cm
)11(2
1R R P +=∆σr
P c θ
σcos 2=0=∆P r
P P c )cos(2βθσ±=∆=
ρ——液体密度，g/cm 3
g ——重力加速度，cm/s 2
σ——液体的表面张力，达因/cm
θ——接触角
h ——液体上升高度，cm
油-水系统:
根据毛细管公式我们可以看到：
1、毛管压力c P 和θcos 成正比，090 θ，极性大的那一相为润湿相，θcos 为正，c P 为正，此时润湿相沿毛管自发吸入上升。
2、毛管压力和Pc 和毛管半径成反比，这就是说毛管半径越小，毛管力就越大，毛细管自发吸入湿相的能力就越强，润湿相沿毛细管上升的高度就越大。
3、毛管力实质上是润湿现象的一个特例，是自由表面能在毛细管内相互作用平衡的结果，因此，随着两流体界面张力的增大，即两种液体性质差别的增大，毛管力也应当增大，湿相在毛细管中上升就越高。
4、毛管力是发生在毛细管中的润湿现象，亦就是说：毛管力是润湿的结果，随着润湿相沿毛管的上升。
毛管中必然出现弯液面（如果不考虑重力的影响，则应该为球面），由引可知，只有在出现弯液面的条件下，才有毛细现象存在。
且润湿相和非润湿相的润湿能力相差越大，毛细管半径越小，那么，两相界面在毛细管中弯曲的越明显，即曲率半径越小，毛管力越大。