潤濕性和油藏條件給毛細管壓力曲線帶來的影響

成小平（大港油田勘探開發(fā)研究院,天津 300280）

在潤濕性對毛細管壓力影響研究中，通常把恢復原態(tài)或天然狀態(tài)的巖樣與清洗過的巖樣加以比較。本文在毛細管壓力排驅(qū)試驗中把清冼的巖樣恢復成原來的狀態(tài)，這更類似于油在油藏中運移時所發(fā)生的過程。

文中首先給出了在常壓和油藏條件（油層溫度和壓力）下常溫和油層溫度的精制油驅(qū)鹽水的毛細管壓力曲線。然后給出了常壓常溫和常壓油層溫度下原油驅(qū)鹽水的毛細管壓力曲。最后給出了油藏條件下含氣原油驅(qū)讓水的毛細管壓力曲線。在毛細管試驗前和試驗后測定了樣品的優(yōu)先潤濕性。

對于精制油/鹽水體系在溫度升到油層溫度時毛細管壓力曲線向更低的滿濕相飽和度方向移動。

對于在毛細管壓力測定過程中始終保持水濕的樣品，發(fā)現(xiàn)在油層條件和常溫常壓的條件下毛細管壓力曲線間的差異是由于溫度影響，而不是壓力影響引起的。壓力僅僅在緊靠著油水接觸面上部的過波帶內(nèi)對毛細管壓力曲線產(chǎn)生影響。

在原油/鹽水體糸和精制油/鹽水體糸的測定都用清冼巖樣進行時，二者的毛細管壓力曲線不重合。在高毛細管壓力下，原油/鹽水的對比毛細管壓力曲線在精制油/鹽水曲線的上面，也就是說，在一定的毛細管壓力下由原油測定的鹽水飽和度高于由精制油測定的鹽水飽和度。鹽水飽和度的這個差別與用原油驅(qū)替的樣品潤濕性發(fā)生了變化有關。發(fā)現(xiàn)潤濕性變化最大的樣品，其鹽水飽和度的差別也最大。

毛細管壓力是一項重要的巖石物性。毛細管壓力隨鹽水飽和度而變化的毛細管壓力曲線常用來評價油藏內(nèi)的鹽水飽和度。

毛細管壓力資料一般都是在常溫常壓下取得的，而這一條件與完全的油層條件（油層孔隙壓力、溫度，上覆壓力和流體性質(zhì)）有很大的不同。毛細管壓力測定通常都用不代表所研究油層的流體進行。人們可能認為，在毛細管壓力試驗中的巖樣在大多數(shù)巖石特性方面是代表所研究的油藏的，但試驗中巖樣的優(yōu)先潤濕性則可能與油藏潤濕性不同。

有人曾比較了在油藏條件下用精制油驅(qū)鹽水和在常溫常壓下氣驅(qū)鹽水的毛細管壓力資料。這些樣品都是水濕的。對于石灰?guī)r和砂巖樣品，在鹽水飽和度低于0.5時，在油藏條件下的曲線在常溫常壓下的曲線的下面。

在以前的一篇文章中，有人曾比較了水濕樣品常溫常壓下精制油驅(qū)鹽水和氣氣驅(qū)鹽水，和油藏條件下精制油驅(qū)鹽水測得的毛細管壓力結(jié)果。在相同毛細管壓力下油藏條件下取得的鹽水飽和度低于常溫常壓下的鹽水飽和度。

在均勾潤濕的孔隙介質(zhì)中當接觸再小于50°時，排驅(qū)型毛細管壓力對潤濕性并不敏感。其不敏感是由于孔隙幾何的影響和孔隙介質(zhì)表面極其粗糙造成的，它們使有效接觸角為零。

潤濕指數(shù)小于0.3(接觸角等于75°)的樣品可稱為均勻（分布）的水濕樣品，潤濕指數(shù)小于-0.3(接觸角等于105°)的樣品則稱為均勻油濕的樣品。潤濕指數(shù)在0.3和-0.3之間的樣品則為中間的選擇性潤濕。

在部分潤濕或混合潤濕的巖心中，當巖心開始處于某種流體的束縛飽和度時，那種流就可能自由地滲吸到巖心中。部分潤濕是非均勾的潤濕性，其部分表面是強水濕的，而其他表面是強油濕的。在這里油濕表面通過較大的孔隙形成連續(xù)通道，而較小孔隙仍舊是水濕的，里面不含有油。

如果油藏為中間潤濕或油濕的，而試驗用的是干凈的水濕巖心，測得的毛細管壓力曲線形狀將不代表油藏。

在油藏條件下用精制油驅(qū)鹽水，然后用原油驅(qū)鹽水，把取得的毛細管壓力曲線進行了比較。在毛細管壓力測定之間用原油把樣品恢復到原態(tài)。對于一個碳酸鹽樣品，當潤濕性從中間潤濕變?yōu)閮?yōu)先油濕，其對比毛細管壓力曲線變化十分顯著。在鹽水飽和度處于0.7和0.3之間用原油取得的曲線總是處于用精制油的曲線的下面。由于油和鹽水分別都被鹽水和油的滲吸而被自發(fā)驅(qū)替出來，因而樣品具有輕微的部分潤濕性的特點。

有人曾把在常溫常壓下在中間潤濕和輕微優(yōu)先水濕樣品上測定的毛細管壓力，與在油藏條件下在毛細管壓力測定過程中中間潤濕和輕微水濕變成油濕（混合潤濕）的樣品進行了對比。在常溫常壓下所用的飽和鹽水的樣品用精制油驅(qū)替，在地層條件下所用的成對的樣品用含氣原油驅(qū)替。

1 實驗簡述

實驗前所有樣品都交替地用甲醇和甲苯緩慢地沖洗，然后用溫和的空氣流干燥，最后飽和以人工配制的地層鹽水。通過比較孔隙體積和飽和鹽水后樣品與干樣品的重量差，這個過程與油在油藏中運移所發(fā)生的過程相同。除了部分礦物表面原來就是油濕的油藏以外，其他油藏開始時都是水濕的。都是通過油的運移最終使油藏的潤濕性發(fā)生變化。在大家公認的理論中，都認為在油運移之前油藏為水所飽和。油藏中的鹽水飽和度分布是在鹽水初次排驅(qū)過程中由毛細管壓力確定的。如果在用原油和含氣原油試驗前油藏是水濕的，那么未被油進入的最小孔隙仍舊是水濕的，并形成連續(xù)通道。這樣，這個油藏就可能具有混合潤濕性的特征。

2 結(jié)語

對于精制油/鹽水體系和原油/鹽水體系，當溫度升至油藏溫度時毛細管壓力曲線都向較低潤濕相飽和度方向移動。

對于水濕油藏，發(fā)現(xiàn)在油藏條件下和常溫常壓取得的毛細管壓力曲線之間的差異是由于溫度的影響引起的，而不是壓力的作用。壓力僅對直接處于地下水面上部的過渡帶的毛細管壓力曲線有影響。

當原油/鹽水和精制油/鹽水的毛細管壓力曲線都是用清洗巖樣測定吋，得到的這兩種毛細管壓力曲線有所不同。也就是說，在給定的毛細管壓力下用原油測定的鹽水飽和度高于用精制油測定的數(shù)值。鹽水飽和度的這個差別是與用原油驅(qū)替巖樣時其潤濕性發(fā)生改變相聯(lián)系的。發(fā)現(xiàn)潤濕變化最大的樣品，其鹽水飽和度的差別也最大。