7.1.1. Методы определения коэффициента фильтрации

Коэффициент фильтрации K определяется как лабораторными, так и полевыми методами (откачки, наливы, нагнетания). Второй способ гораздо точнее первого. Все эти методы изложены в курсах «Динамика подземных вод» и «Грунтоведение».

Величина K для различных горных пород (м/сутки):

глины –0,001-0,01

суглинки – 0,01-0,1

супеси – 0,1-0,5

песок глинистый – 0,5-1,0

песок – 1-50

песок с галькой – 50-100

галечники – 100-200

7.1.2. Водопроводимость

Характеризуется коэффициентом водопроводимости

T=K·h

Т=K·m

где h, m – средняя толщина напорного (m) и безнапорного (h) водоносного горизонта.

Он выражает способность водоносного горизонта (комплекса) толщиной h и m, и шириной 1м, фильтровать воду в единицу времени при I=1.

Таким образом, коэффициент фильтрации K и водопроводимость горных пород T зависят от многих факторов (свойства фильтрующейся жидкости и фильтрующей среды).

7.2. Особенности движения подземных вод повышенной минерализации

Выведенный А.Дарси коэффициент фильтрации (К) корректен только для пресных подземных вод, т.к. он не зависит от свойств фильтрующихся флюидов. В то же время глубокие горизонты подземных вод обычно имеют повышенную минерализацию вплоть до крепких рассолов (100 г/л и более). Именно к таким горизонтам приурочены большинство нефтяных и газовых залежей. Таким образом, фильтрующаяся жидкость может быть неоднородной по составу и свойствам в пределах даже одного фильтрационного потока.

Основными свойствами, характеризующими фильтрующуюся жидкость, являются плотность и вязкость. Однако в уравнении Дарси эти параметры не учитываются, в связи с чем коэффициент фильтрации для глубоких минерализованных вод является некорректным. Поэтому для корректировки был введен коэффициент проницаемости (Кп), который обратно пропорционален вязкости жидкости. В то же время скорость фильтрации обратно пропорциональна минерализации подземных вод, т.к. она прямо пропорциональна их плотности. Поэтому скорость фильтрации минерализованных вод в общем меньше, чем для пресных вод за счет вязкости и эта разница в скоростях может достигать 1,5 раза и более. Правда, повышение температуры с глубиной несколько нивелирует эту разницу. Значительные отклонения в скорости дает и повышенная плотность вод. Если для пресных вод пьезометрические высоты равны гидростатическому давлению (плотность воды равна единице), то в минерализованных водах необходимо делать поправку на их плотность, причем при больших глубинах и, соответственно высоких плотностях вод, эта поправка выглядит весьма внушительно. Например, на глубине 2 000 м при плотности воды ρ=1,01 поправка на пьезометрический уровень составит 20м (2 атм.), а при ρ=1,1поправка составит 200м (20 атм.). Все это необходимо учитывать при гидрогеологических исследованиях путем расчетов приведенного напора и приведенного пластового давления. С этими расчетами Вы познакомитесь на практических занятиях на конкретных примерах. Для учета свойств фильтрующейся жидкости в нефтегазовой и нефтегазопромысловой гидрогеологии применяется не коэффициент фильтрации (К), а коэффициент проницаемости (Кп)

К=Кп где,

К – коэффициент фильтрации Дарси; Кп – коэффициент проницаемости Дарси; ρ – плотность; µ - вязкость фильтрующейся жидкости.