西南石油大学：《油层物理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三章 饱和多相流体的油藏岩石的渗流特性 第三节 油藏岩石的毛管力 第四节 饱和多相流体岩石的渗流特征

第三节油藏岩石的毛管力 、弯液面在毛细管中上升的现象 B B B 日 01,3 空气(2) 油(2) 水(1) 水f1 图3,3,1毛细管中的液体上升与压力的相互关系 生管力 Igh=201.2 cos 0

1 第三节 油藏岩石的毛管力 一、弯液面在毛细管中上升的现象 ( ) r Pc w o gh     2 cos 1.2 = − =

1.玻璃毛细管和水-气系统 (1)由表面张力推导毛管力公式 空气(2) 油(2) 水(1) 水f1) (a) (c) 图3,3,1毛细管中的液体上升与压力的相互关系 水在毛细管内上升至一定高度h,是毛细管管壁 对水的附着张力与毛细管中液柱的重力平衡的结果。 2

2 水在毛细管内上升至一定高度h，是毛细管管壁 对水的附着张力与毛细管中液柱的重力平衡的结果。 (1)由表面张力推导毛管力公式 1. 玻璃毛细管和水-气系统

作用于三相周界上的各个界面张力之间的关系: o,2-0,=o,,cos6 2.3 附着张力A 附着张力是固体对水柱产生的作用于单位长度三 相周界上的拉力,其大小等于水的表面张力在垂直 方向的分力。 则:2mσ12C0S6=m2hg 2012 Cos 6 -pgh h= 2G12c0s6 rpg 3

3 作用于三相周界上的各个界面张力之间的关系：  2.3 − 1.3 =  1.2 cos 附着张力A r  r hg 2 1.2 则： 2 cos = 附着张力是固体对水柱产生的作用于单位长度三 相周界上的拉力,其大小等于水的表面张力在垂直 方向的分力。 r g h  2 1.2 cos gh = r    = 2 cos 1.2

(1)由流体力学推导毛管力公式 空气02) 油(2) 水(1 水〔1 图3,3,1毛细管中的液体上升与压力的相互关系 设弯液面内侧B′点压力为PB;弯液面外侧的B点压力为P ′=Pa(大气压力、PA=Pa(大气压力); 水面上A′点压力为PA,毛细管中A点的压力为PA 根据U形管原理:PA′=PA=Pa;而P4=B+pgh 毛管力 Pr-PR=pgh=P

4 (1)由流体力学推导毛管力公式 根据U形管原理： PA′=PA=Pa； PB − PB = gh = Pc   设:弯液面内侧B′点压力为PB ′；弯液面外侧的B点压力为PB； 水面上A′点压力为PA ′，毛细管中A点的压力为PA； PB′=Pa (大气压力)、PA′=Pa 则 (大气压力)； 而 PA = PB + gh

Pc为毛细管压力简称毛管力),它的物理意义: 毛细管中弯液面两侧两种流体(非湿相流体与 湿相流体)的压力差,是附着张力A与界面张力o平衡 时在弯液面上产生的附加压力。 ck、201,2COSO 毛管力的大小等于毛细管中水柱的重力;方 向指向弯液面内侧(毛管力的作用使弯液面两侧的 非湿相流体的压力高于湿相流体的压力)

5 PC为毛细管压力(简称毛管力),它的物理意义： 毛细管中弯液面两侧两种流体(非湿相流体与 湿相流体)的压力差,是附着张力A与界面张力σ平衡 时在弯液面上产生的附加压力。 毛管力的大小等于毛细管中水柱的重力；方 向指向弯液面内侧(毛管力的作用使弯液面两侧的 非湿相流体的压力高于湿相流体的压力)。 r Pc gh    2 cos 1.2 = =