油水在巖心表面親疏水性測量的研究進展與應用

  油水在巖心表面的親疏水性是石油工程、地質科學和能源開發中的重要研究課題。巖石表面的潤濕性直接影響油藏的采收率、流體分布及多相滲流行為，因此準確測量巖心的親水或親油特性對提高油氣開采效率具有重要意義。本文圍繞油水在巖心表面的親疏水性測量方法、影響因素及實際應用展開討論。

一、主要測量方法

  目前，測量巖心表面親疏水性的方法主要包括接觸角法、自吸法、Amott-Harvey法和核磁共振法等。

1、接觸角法

通過光學儀器直接測量巖心表面水滴或油滴的接觸角。該方法簡單直觀，但受表面粗糙度和均一性影響較大，適用于平整的巖心切片。

2、自吸法

將巖心浸入水或油中，通過測量流體自吸量判斷潤濕性。若巖心更易吸水，則為親水；反之則為親油。該方法操作簡便，但耗時較長。

3、Amott-Harvey法

結合自吸和驅替實驗，計算潤濕性指數（范圍從-1到1，分別代表強親油至強親水）。該方法綜合性強，廣泛應用于實驗室研究。

4、核磁共振法（NMR）

通過分析巖心中流體分布和弛豫時間，間接評估潤濕性。該方法無需破壞巖心，但設備成本較高。

二、影響巖心親疏水性的因素

礦物組成：石英、黏土等礦物通常親水，而有機質（如瀝青質）含量高的巖石更易親油。

表面粗糙度：粗糙表面可能增強原有的潤濕性，例如親水表面粗糙化后親水性更強。

流體性質：水的pH值、鹽度及油中的極性組分可能改變巖石表面潤濕性。

溫度與壓力：高溫高壓條件下，分子間作用力變化可能使親油性增強。

三、實際應用

提高采收率（EOR）：通過化學劑（如表面活性劑）調整巖石潤濕性，可增強水驅油效率。

儲層評價：潤濕性數據有助于預測油藏中流體的分布和流動規律。

非常規油氣開發：頁巖和致密儲層的潤濕性研究對壓裂液優化至關重要。

  油水在巖心表面的親疏水性測量是油氣開發中的關鍵環節。多種實驗方法各有優劣，需結合實際需求選擇。深入理解潤濕性影響因素及其動態變化，將推動提高采收率技術的發展，為能源高效開發提供科學依據。