油水界面张力的经验统计法[1].pdf

第卷第期 年月 新遥石油地质 , 五 油水界面张力的经验统计法 毕海滨 王颖惠 鲁国明 第一作者 工程师石油地质石油天然气总公司勘探开发科学研究院北京 摘要从油水界面张力的定义出岌 , 研究 了不同因素对油水界面张力的影响 , 以济阳场 陷为例 , 建 立了该地区确 定油水界面张力的相关经脸公式 主题词油藏油水界面表面张力经验分析方程 在用压汞资料研究油藏的含油高度时 , 通常需要将实验室 条件下的毛管压力转换为油 藏条件下的毛管压力 , 其转换公式如下 丛竺兰鱼 竺 ‘ ,一 气 口、 ‘ 彻 式 中 尸, — 油层条件下的毛管压力 , 心 — 油层条件下的油水两相润湿接触角 , , — 油层条件下的油水界面张力 , 一 尸‘ — 实验室条件下汞的毛细管压力 , 气 — 实验室条件下汞与空气的润湿相接触角 气 — 实验室条件下汞的界面张力 , 『 公式中油水界面张力是一个重要参数 , 它在实际计算中 , 并不是每个油藏都能获得该项 资料 据统计 , 多数油区仅能获得几个至十几个油水界面张力的分析资料 , 显然难以满足计 算需要因此 , 利 用分析资料及各相关参数的经验图版来分析和 准确确定不同油藏的油水界 面张力显得非常必要 。

影响油水界面张力的因素 所谓表面张力系指接触物质为空气或其本身的蒸汽时 , 作用于液体表面边界单位长度 上的力 当接触物质为难溶的其它液体或固体时则称为界面张力 界面张力的产生主要是 由分子间相互作用所引起的 显然 , 流体不同其组成流体物质的分子不同 , 界面张力亦就不 同 下面就影响油水界面张力的几个主要因素进行分析 油 、 水性质 油水密度差分析资料表明 , 不同油质与同一成份的水或同种油质与不同成份的 水之间 , 其界面张力是不 同的 界面张力的大小主要取决于液体 油 、水 分子 间力的强度 收稿日期一一 新祖石油地质年 油 、 水密度是反映 流体性质的一个最直接参数 , 由济阳陷 、南 堡凹陷两个地区多个分析资 料的统计证实同一油区内油水密度差与油水界面张力具有良好的相关关 系 , 不同油区之间 油水界面张力差别较大 , 无法联 系在一起 图 、 “ 众 月日, 、 身 认 门已 、 身 ’ 油水界面 张力 一 · 一 、 油水界面张力 如 一 · 湘 一 济阳坳陷南堡凹陷 图油水界面张力与油水 密度差 关系 ’’ ’ ’·考 ’’ 二二二 ,· 民 ‘、砚 侧鸽月肠饱侧 抽水界面张 力 而 。

一 · 一 图济阳均陷油水界面张力与原示 伍 一 界面张力与原油枯度的关水 原油粘度粘度是反映流体性质的又一 重要参数 , 实际资料表明 , 同一地区地层水粘度通 常变化不大 , 因此 仅统计了油水界面张力与地面 原油粘度之间的关系 图 从图中可以看出 , 当粘度小于一时 , 与油水界面张力关 系不 明显当粘度 大于一时 , 界面张力大致在 一’ 左右 但从 总体上看 , 粘度增大 , 界面张力降低实际上 , 原油粘度增加 , 通常伴随 着原油密度的增大 因此 , 粘度对油水界面张 力的 影响已从原油密度中反映出来 · 巩 一 ,言已、鱿妇租丫簇艘公肠 原始溶解气油比压力对 油水界面张 力的影响主要表现 为气体在油 、 水 中的差异溶解 前人的实验证明 对无溶解气的纯油水系统 , 压力 的变化将同时改变油 、 水各分子间的相互作用力 同样 , 当地层压 力大于饱和压力时 , 压力的变化无 法改变气在油水 中的溶解度 , 因而 上述两种情况 对油水界面张力的影 响不大 但当地层压力小于 饱和 压 力时 , 随着饱和 压 力增 加 , 气在油 、 水 中的 差异溶解增大 , 因而油水的极性差变大 , 油水界面 张力增加 , 如图反 映 了油水界面张力随原始溶 油水界 面 张 力 。

一 · 一 图济阳助陷 油水界面张力与 原始溶 解气油比的关系 一 第卷第期 毕海缤等油水界面张力的经验统计法 解气油比增加而增大的情况 温度对油水界面张力的影响 实际资料表明 , 随着温度增加 , 油水界面张力逐渐 减小 , 而且 , 同一油区单位温度下油水界面张力的变化 量是相同的 , 不 同油区之间差别较大图 、 从 图 中可以看出 , 济阳坳陷温度每升高 ℃ , 油水界面张 力降低 一 , 而南堡凹陷则降低 一“ 通过上述影响油水界面张力的单因素分析可以看 出 , 油水密度差和溶解气油比是决定油水界 面张力大 小的 内在因素原油粘度 对界面张 力的影 响可包容在 油水密度差对 油水界面张 力的影响之中而温度是影 响油水界面张力的外在因素 不 同地区间油水界面张 力的变化规律各不相同 , 油 水界面张力必须按油区分 别确定 油 、 水界面张力的两个相关经验公式 经验公式 在上述各单因素分析的基础上 , 以济阳坳陷的 个 油 水 界面张 力分 析 资料 , 建立 了确 定地面 条件下 ℃ 油水界面张力的相关经验公式 几 一 △ △占 、 、 侧口 油水界 面张力 助 一 , · 一 ‘ 济阳坳陷 一一一 尸、 钻 侧口 油水界面 张为如 一 ·亡, 一 南鱼凹陷 圈油水界面张力 随涯度 变化的关 系 一 式中镇氏簇地面条件下的 油水界 面张力 , 一 蕊 △户镇 油水密度差 , , 毛镇原始溶解气油比 , ,八。

校正公式 依据济阳坳陷个样品的分析资料可以看出 , 该地区温度每增加 ℃ , 油水界面张力降 低 一, , 即 一 一’ ℃ 因此 , 将地面条件转化为地层条件下油水 界面张力的公式为 少 一一 式 中 几 — 分别 为地层条件 、 地面条件下的油水界面张力 , 一 、 — 分别为地层温度 、 地面温度 ℃ , ℃ — 经验系数 , 不同地区经验系数值不同 , 一’ ℃ 一 新班石油地质年 应用举例 应用 上述经验公 式对该地区个实测油水界面张力的样品进行计算表 农油水界面张力计值与实侧位对比 姗 代 里能 祀 一 ” 序号油田层位 气油比 ,八 界面张力 一 ‘ 实洲值计算值绝对误差 相对误差 东辛 梁家楼 八面河 孤东 孤东 桩西 义和庄 大王州 坦岛 一一 一一 月‘月七﹃ 八石‘ 计算结果表明 , 最大绝对误差 一“ , 最大相对误差 , 说明经验公式具 有较高的精度 公式应用范围及注意事项 从济阳坳陷与南堡凹陷油水界面张力分析资料可以看 出 , 不 同地区相同条件下的 油水界面张力值差别较大 因此 , 地区之 间不能互相借用 , 油水界面张力的计算必须建立本 地区相关经验公式 。

不 同地区单位温度变化下的界面张力的变化量是不同的 , 有时差别很大 原始溶解气油比是影响界面张力的重要参数之一 , 最好选用地层条件下的高压物 性测定值当无该项资料时 , 应选用具有代表性的生产井初期生产气油比 实际计算中 , 应先用公式计算地面条件 ℃下的油水界面张力 , 再用公式 转化为地层条件下的油水界面张力值 参考文献 杨通佑等石 油及天然气储童什算方法 北京石油工业出版社 , 孙作为等 物理化学北京 地质出版社 , 罗蛰口等油气储集层的孔隙结构 北京 地质出版社 , ,,, 一 , , 一 ,,, , 一 一 ,, 二 , 即 , 刃 , , , ,, 一, , 一 一, ,一 , , 一 一 口 , 舒 , ,, ,,, · 〔 、 一 , ,, 一 , , , ,’ 一 , ,, , 少 少,, , , 尸, , 夕 另 ,, 一 , 认尸 , 。