Áp suất mao dẫn là sự khác biệt về áp suất giữa hai pha trong cùng vỉa chứa, tương tự như vậy nó được định nghĩa là sự khác biệt áp suất giữa hai chất lỏng trộn lẫn chiếm chỗ các lỗ rỗng được gây ra bởi sức căng mặt ngoài giữa hai pha mà có gây ra dòng chảy
Độ bão hòa nước tính toán dựa trên phân tích áp suất mao dẫn của mẫu lõi, đây là phương pháp không sử dụng đường cong điện trở suất Áp suất của cùng vỉa chứa thường được cân bằng sau thời gian lắng đọng trầm tích ở cùng một độ sâu thẳng đứng so với mực nước biển Áp suất mao dẫn đo ở điều kiện bề mặt với các phương pháp đo: ly tâm, màng bán thấm (poro plate) và bơm thủy ngân Các mẫu phân tích Pc& Sw được lựa chọn là phải đặc trưng cho vỉa chứa và có tính chất đại diện về thành phần thạch học, độ rỗng, độ thấm
Về mặt lý thuyết thì áp suất mao dẫn được dự đoán bằng cách sử dụng mô hình mao mạch đơn giản với bán kính lỗ rỗng là r [1]
Pclab = 2 cosσ r θ (3 33)
Trong đó:
Pclab là áp suất mao dẫn đo trong phòng lab σ là sức căng bề mặt (IFT -dynes/cm) θ là góc dính ướt
r bán kính lỗ rỗng μm Chuyển đổi về điều kiện vỉa
(2 cos )σ θ res cos ) σ θlab Hay Pc= h *(ρw- ρhc)/144 Trong đó
h: chiều cao cột dầu (ft) ρw: mật độ của nước (lb/ft3)
ρhc: mật độ của hydrocacbon (lb/ft3)
(3 34)
Để chuyển đổi sức căng bề mặt từ điều kiện vỉa tại đối tượng nghiên cứu thì sức căng mặt ngoài được đo ở phòng thí nghiệm với các cấp áp suất khác nhau và sau đó nội suy ra áp suất của kiện vỉa của đối tượng nghiên cứu trong khoảng 3500- 4000 psi như hình dưới
Hình 3 21 Chuyển đổi IFT về điều kiện vỉa
Như vậy trong môi trường có độ rỗng và độ thấm tương đồng với mẫu lõi nghiên cứu thì độ bão hòa nước Sw và áp suất mao dẫn có quan hệ với nhau theo hàm số mũ
Sw = a
Hay
Sw = a
[h (∗ ρw− ρhc )/144]b +c (3 37)
Trong đó: a, b,c là các hằng số thực nghiệm
Đối với các mỏ có cùng tính chất dầu/khí thì (ρ_w- ρ_hc)/144 là một hằng số không đổi nên mối quan hệ giữa độ bão hòa nước là một hàm số phụ thuộc trực tiếp vào chiều cao cột dầu Các phương trình cơ bản để xây dựng mối quan hệ giữa độ bão hòa nước và chiều cao cột dầu như sau:
Phương trình quan hệ đường thẳng: Sw= a+ b*h
Phương trình quan hệ đường thẳng và log Sw = a + b*log(h)
Phương trình quan hệ log và đường thẳng Log(Sw)= a + b*h
Phương trình quan hệ log-log
Log(Sw) = a+b*log(h) Phương trình quan hệ Lambda
Sw=a*hλ +c Phương trình Hyperbola Sw = a/(h-b) +c Phương trình Exponential Sw= a*eb*h +c (3 38) (3 39) (3 40) (3 41) (3 42) (3 43) (3 44) Trong đó:
h: là chiều cao cột dầu
a, b,c, λ là các hằng số thực nghiệm