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1、第三章 储层中多相流体的渗流特性一 储层岩石中的界面现象 二 储层岩石的润湿性 三 储层岩石中的毛管压力 四 储层岩石中的各种阻力效应 五 储层岩石中的相对渗透率第一节 储层岩石的界面现象 教学目的： 掌握两相界面的自由表面能和表面张 力，吸附现象和表面张力的关系 教学重点和难点： 自由表面能和表面张力，吸附现象和 表面张力的关系。 教法说明：课堂讲授 教学内容：一 界面自由能和界面张力1、两相界面的界面自由能（1）定义：内聚力：同向分子间的力叫内聚力。附着力：异向分子间的力叫附着力。 （2）净吸力与内聚力、附着力的关系：净吸力=内聚力附着力 （3）界面自由能 因此，分子B要移动到分子A的位置
2、必须克服这 个合力而做功。 这种表面分子比液体内部分子多余的能量称为界 面自由能。分子B 所受合力为 零，可以自 由运动分子A 所受合力不 为零，合力 指向液体内 部A相相S B热力学性质相相ASB两相物质的表面分子层性质示意图a-假想几何界面b-界面热力学性质（4）自由界面能具有如下性质： 只有存在两相不互溶的两相时自由表面能才存在。 界面越大，自由表面能越大。 表面或界面是具有一定厚度的界面层。 两相界面层自由表面能的大小与两相分子的性质有关。 还和物质的相态、密度、分子量有关。相相2、比表面能和界面张力（1）定义：比表面能：单位面积具有的自由表面能， 也叫表面张力。（2）皂膜拉伸试验xL
3、dxF做功的能量转化为新生界面的表面能 表面能和表面张力是两个不同的概念。n亦表示形成单位面积 所消耗的功，即比表面 能。每单位长度上 的作用力，即表面 张力 （3）界面张力示意图油界面张力 的方向： 平面上或 曲线的切 线上界面张力 的作用点两相表面 张力的大 小为各自 的比表面 能3、影响界面张力的因素 （1）物质的影响因素 两相间分子的极性差越大，表面能就越大。物质与空气接触时的表面 张力（20C）mN/m与水接触时的界面 张力（20C）mN/m水银484.0375 水72.8 苯28.633.4 变压 器油39.145.1 杜依玛兹 石油27.230.3某些物质与空气、水的界面张力 (
4、2)、温度和压力的影响 对于任何液气两相来说，都会有随着温度 和压力增加，表面张力减小的现象。 4、油藏流体间的界面张力 （1）油气界面张力压力的影响：p,Rs,o,内聚力g,附着力， 静吸力，所以：温度的影响：Tog,内聚力附着力所以：静吸力，原油与4种气体表面张力和溶解度的关系汽油与co2气与co2气与天然气与空气 （2）油水界面张力 a.油水系统 温度和压力的改变对油水间的界面张力基 本上无影响。脱气原油饱和氮的原油 b.油气水系统 PPb时：PRsT Rs PPb时：P o （不明显）T Rs 二 界面吸附现象 1、吸附的概念 溶解于两相系统中的物质，自发地聚集 到两相界面层并急剧降低
5、该界面层的表 面张力的现象。 2 、表面活性剂 （1）定义：被吸附在两相界面上、且 能大大降低界面张力的的物质叫做表面 活性物或称表面活性剂。 （2）表面活性剂的化学结构表面活性剂分子是一种两亲分子，含有一个 极性端和一个非极性端。从结构上看，它们的一端是由碳、氢所做成 的基团，具有对称的非极性结构，称为碳氢链， 另一端具有非对称的极性基团。 3、比吸附 （1）定义：单位面积界面层中溶质的物质的量。 （2）计算公式 G吸附量，亦称比吸附。 溶质的质量浓度。 界面张力。 T，R绝对温度和通用气体常数。 （3）比吸附与表面活性剂浓度的关系 当表面活性物质浓度较小时，随浓度的增加 ，表面张力的减小和比吸附的增大都较快，当浓 度增加到一定程度后，比吸附不再增加，趋于最 大值
