毛细管滞留油

油层中被毛管力圈闭滞留的油滴、油珠和油块。这些油滴、油珠和油块等是水驱后残余油在岩石孔隙中存在的重要形式。储油岩石孔隙介质是非常复杂的孔隙网络，大小分布极不均匀，连通结构极为复杂，通道曲曲折折，粒间空隙常有孔和喉道组成。水驱后期保留在这样孔隙中的油、水具有极为复杂的相态关系，存在着油—水、油—固、水—固等不同的界面和油—水—固三相接触区，它们间的平衡关系受毛细管作用力的制约。显微观察表明，孔隙中的油、水通常的分布形态是：油以油滴、油珠、油块的形式被水圈闭，滞留在微细孔道中，“卡”在孔—喉交界处，“停泊”在弯曲通道的“港湾”中，“锁闭”在“死胡同”中。

释义油层中被毛管力圈闭滞留的油滴、油珠和油块。这些油滴、油珠和油块等是水驱后残余油在岩石孔隙中存在的重要形式。储油岩石孔隙介质是非常复杂的孔隙网络，大小分布极不均匀，连通结构极为复杂，通道曲曲折折，粒间空隙常有孔和喉道组成。水驱后期保留在这样孔隙中的油、水具有极为复杂的相态关系，存在着油—水、油—固、水—固等不同的界面和油—水—固三相接触区，它们间的平衡关系受毛细管作用力的制约。显微观察表明，孔隙中的油、水通常的分布形态是：油以油滴、油珠、油块的形式被水圈闭，滞留在微细孔道中，“卡”在孔—喉交界处，“停泊”在弯曲通道的“港湾”中，“锁闭”在“死胡同”中。

油滴平衡态由于孔隙中油、水交替分布，故在表面亲水孔隙通道中，油滴成镜向对应的弯月油—水界面呈凸向水相，在表面亲油孔隙通道中，油滴成镜向对应的弯月油—水界面呈凹向水相。假设欲使（在水湿或油湿孔道中的）一个具有弯月油—水界面的油滴在外力的作用下运动，前面的弯月面和后面的弯月面均产生相应的变形而具有不同的曲率半径，同时也将相应地分别产生后退和前进接触角，对此，可以用扩大的拉普拉斯-扬（Laplace-Young）方程描述该油滴的平衡状态：

式中：Δpc为毛管力差；σw-o为油—水界面张力；θ1为前进润湿接触角；θ2为后退润湿接触角；r1为产生前进接触角的弯月面曲率半径；r2为产生后退接触角的弯月面曲率半径。

欲使滞留状态的油流动，必须使驱替水动力学压力大于上述毛管力差。据考察，如果油—水界面张力为30mN/m，孔隙半径为10μm，那么使该油滴移动的压力至少为45kPa。显然，在油田矿场是难以实现的，在技术和工程上都无法做到。微细毛细管中被水相包围的油滴运移问题被称作“贾敏效应”。这就是在储油层注入大量体积（几倍乃至十几倍岩石孔隙体积）后，仍然有可观的油被滞留在岩石孔隙中的重要原因。

释放方法研究表明，使毛细管滞留油释放的方法是降低油—水间界面张力σw-o。根据具体条件，如果将σw-o由30～50mN/m降至10～10mN/m数量级，即可以大大降低使滞留油滴释放的驱动压力。适当优选的表面活性剂配方体系，不但能够大幅度降低油—水间界面张力σw-o，而且能够将油滴增溶形成稳定的水包油微乳状液，在理论上可以消除油—水界面。注入溶剂，例如轻烃、液态气体（LPG）以及能够在油藏内产生混相的CO2、N2气等，可以达到这一目的。1

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学