第三章 油藏岩石的渗流特性 第一节 油藏液体的表面张力 一、两相界面的自由表面能 严格来说，表面现象实力界面现象，因此表面能应称为界面能，表面张力称为界面张力。只要两相接触，就有界面出现。 物质表面且有特殊性质，都是由于表面层分子与相内分子所处的状态不同引起的。在液相内部的分子因受各向分子力的作用，其合力等于零。故相内分子可任意移动而无能量损耗。表面分子由于液相内部分子对表面分子的吸引力总是大于气相分子对表面分子的吸引力，其结果是表面层的分子将因受到液相分子的内拉力，有力图缩小相界面的趋势，欲将一个分子从相内部移到表面，就要反抗分子内向拉力而做功，而体系表面层上的分子其能量要比相内分子的高。也就是说分子力场的不平衡而使表面层分子储存有多余的自由能，即两相界面的自由表面能。 二、表面能和表面张力 假定在恒温，恒压和组成一定条件下，体系增加了A 平方厘米新表面，外界所作的表面功为 W，则体系自由能的增加量Δ G 为： Δ G＝－W，增加单位表面所做的功为Δ G/A＝－W/A＝σ 写成微分形式：σ ＝α G/α A，表面能也称表面张力，单位达因/cm 。 注意： 1、两相界面具有一定的厚度。 2、物理学上叫表面张力，热力学称为表面能。 3、表面张力是物质的一种特性，决定于特性组成，温度和压力。 4、提到某种物质的表面张力都应具体说明（如相的确切物质或代号慢什么，不加说明一般认为其中的一相为空气。 三、油－气、油－水的表面张力 表面张力不仅存在于液－气、液－液界面，在液－固、气－固、固－固界面上也同样存大。只是固体表面上的表面张力无法用实验方法进行测量。 1、油－气表面张力的性质 随着温度升高，表面张力σ 降低，压力升高，σ 也降低，并且与气体溶解主Rs有关。 2、油－水界面张力的性质 脱气后的油与水的表面张力σ 与P、T 无关，只与油、水物质组成有关。 地层油中溶解有一定天然气，P 升高，Rs 升高，T 升高，Rs 降低。天然气在水中溶解又远小于在油中的溶解度，这些性质支配着温度、压力对油－水表面张力的影响。 1）、当 P＜Pb 时，P 升高，σ 升高，是天然气在油水中差异溶解所致。 2）、当 P＞Pb 时，P 升高，σ 降低，没有天然气可溶解，P 升高对液体压缩作用，油容易压缩。 四、吸附作用及其与表面张力的关系 吸附原理：物质表面上，由于分子力的不对称作用而存在一种过剩的表面自由能，而物质总是力图缩小其自由...
