W结 WLL 2 Lg
• 3、润湿接触角（Contact Angle)
• 定义：过气液固三相交点对液滴表面所做切线 与液固界面所夹的角。
• 当θ<90° 时，岩石表面亲水，水是润湿相，油
•
是非润湿相；
• 当θ>90° 时，岩石表面亲油，水是非润湿相，
•
油是润湿相；
• 当θ=定
• （1）.接触角法
tg 2h
2d
这种方法的特点：
①.原理简单，测量过程和结果直观；
②.测量条件要求严格。如矿物表面要十分光滑、 洁净且没有污染；要求恒温条件，因为温度变化 会引起较大误差；
③.测量时间长，液滴稳定平衡时间需要几百到上千 小时；
④.该方法不能直接测量油层岩石的润湿接触角。
象。 速度很大时，可能使前进角变大，使水驱油相
对渗透率曲线具有亲油岩石的特点
• （3)与石油中的表面活性物质在岩石表面上的吸附 有关
• （4）与岩石表面的粗糙程度有关
7、 油藏岩石的润湿性
润湿性分为三种： 亲水（water wet）；亲油（oil wet ）；中间润湿
（intermediate wet ） 分类标准为： ①根据实验润湿接触角的大小来进行分类 ②根据储油岩石的吸油，吸水量的大小进行分类
润湿指数 －1～－0.3 －0.3～－
0.1
－0.1～0.1 0.1～0.3
润湿性 油湿
弱油湿
中间润湿
弱水湿
0.3～1 水湿
润湿性 油湿
（粗略划分）
中间润湿
中间润湿
中间润湿
水湿
9、润湿性对油水在岩石孔隙中 分布的影响
•
润湿性对油水在岩石孔道中的分布起
决定性的作用。
•
由于各相表面张力相互作用的结果，
• （1）与三相周界的移动方向有关——静润 湿滞后（润湿次序）
• 我们把由于润湿次序的不同引起的接触角 变化称为静润湿滞后。
油
水
油
θ1 θ2
• （2）与三相周界移动的速度有关——动润 湿滞后
我们把由于移动速度引起接触角的变化 称为动润湿滞后。
运动速度越大，则动润湿滞的现象越严重，当 运动速度超过某一临界值后，会发生润湿反转现
（2）流体的性质对润湿性的影响
• 同一固体表面不同的流体组合，接触角 不同，同组流体在不同的矿物表面接触角 也不同。
（3）、饱和顺序对润湿性的影响
• 在原先的岩石孔隙中，水首先占 据了岩石的表面和小孔隙，当后来 运移的油接触到岩石表面后很难克 服岩石和水的结合功而将水排走， 因此造成绝大多数的储油岩石都是 亲水的。
第二节 储层岩石的润湿性
一、教学目的 掌握 1、润湿的定义
2、附着功与结合功 3、润湿接触角 4、选择性润湿 5、岩石润湿性的影响因素 6、润湿滞后现象 7、油藏岩石的润湿性 8、油藏岩石润湿性的测定 9、润湿性对油水在岩石孔隙中分布的影响
• 二、教学重点和难点
•
润湿接触角、润湿滞后现象、油
藏岩石的润湿性。
测量结果：接触角0～75°为亲水，75°～105° 为中间润湿， 105°～180°为亲油
2.自动吸入法（简称自吸法）
3.自吸驱替法
自吸油排水量 油湿指数： Io 自吸油排水量＋油驱排水量
水湿指数：
自吸水排油量 Iw 自吸水排油量＋水驱排油量
Amott润湿指数定义为： I A Iw Io
• 三、教法说明
•
课堂讲授
• 四、教学内容
第二节 储层岩石的润湿性
一 、润湿的定义 在存在非混相流体的情况下，把某种液
体延伸或附着在固体表面的倾向性称为润 湿性。 二、 附着功和结合功 （1）附着功 定义：将面积为1cm²的固液界面拉开所需 做的功。
气 бLS
液
需做功ω附
固
气
液
бLg
бSg 固
W附 Lg Sg Lg
θ=90° W附水=W附油 中间润湿
• a-亲水憎油 b-亲油憎水 c-中间润湿
• 固体表面上的润湿性主要取决于固体和液体表 面的分子性质。
• 不同的固体和液体应当具有不同的润湿性质。
• 5、岩石润湿性的影响因素
（1）岩石的矿物成分对润湿性的影响
• 粘土矿物，特别是蒙脱石，泥质胶结物 的存在都会增加岩石的亲水性，不同的矿 物成分有不同的润湿程度。
附着功越大，液体越不容易从 固体表面上剥下来，即固体表面越 亲该液体。
• （2）结合功
• 定义：将面积为1cm²的纯液体拉开所做的功。
液
需做功
液
释放能量
液
•
• 两个表面积为1cm²的同种液体结合后，整个体系的自
由能减少了 WLL 2 Lg
•
如果要把这种液体分开形成两个1cm²的表面，就要
对系统做功，此功即为结合功。
1 水湿
润
湿 指
0
数
浓度C
油湿 -1
1
润
湿 指
0
数
-1
水湿 浓度C
油湿
6、润湿滞后现象
• （1）、润湿滞后 • 定义：三相接触周界沿着固体表面移动时，
不能立刻达到平衡而发生的一种滞迟现象。
θ2 θ1
• θ1前进角，湿相驱替非湿相的接触角 • θ2后退角，非湿相驱替湿相的接触角
• 2、润湿滞后的影响因素
• （3）表面活性剂对润湿性的影响
θ θ
θ
θ
• 水溶性表面活性物质可使岩石表面亲水化
• 溶油性表面活性物质可使岩石表面亲油化
• 润湿指数与溶液中的表面活性物质的关系曲线叫 做选择润湿等温线。
• 分为两类：
• （1）随着表面活性物质浓度的增加，由亲油变为 亲水，由亲水变为亲油，发生了润湿反转。
• （2）随着浓度的增加，只发生润湿程度的改变， 而不生润湿反转。
• 2、吸吮过程
• 定义：润湿相驱出非润湿相的过程称 为“吸吮过程”。
• 随着吸吮过程的进行，润湿相饱和 度逐渐增加，非润湿相饱和度逐渐降 低。
• 当θ=180°时，岩石表面亲水。
• 4、选择性润湿
• 水在固体表面的附着功为： W附水 ow os ws
• 油在固体表面的附着功为： W附油 ow ws os
• 两式相减：
COS W附水 W附油 2 ow
• 根据润湿接触角θ的大小可以判断润湿性： θ<90° W附水>W附油 亲水、憎油 θ>90° W附水<W附油 亲油、憎水
润湿相流体总是附着于固体颗粒表面，并
力图占据较窄小的粒隙角隅，而把非润湿
相流体推向更畅通的空隙中间。
• 不同饱和度时油水在空隙中的分布情况
渠道流态
驱替和吸吮过程 1、驱替过程 定义：非润湿相驱出润湿相的过程 称为“驱替过程”。
• 随着驱替过程的进行，润湿相饱和 度逐渐降低，非润湿相饱和度逐渐增 加；