7 Взаимосвязь пористости , удельной поверхности, проницаемости гп

Связь проницаемости с другими параметрами пористой среды

Формула Гагена – Пуазейля:

при этом

u– скорость движения жидкости в капилляре (истинная скорость движения флюида в пористой среде),d– диаметр капилляра.

Откуда: --- R ?

Котяхов:

- структурный коэффициент,- коэффициент извилистости поровых каналов, - средняя длина поровых каналов, - прямая, равная длине образца.

коэффициент проточности поровых каналов:

Величина λоценивается электрометрическим способом, по скорости движения красителей, ионов и может быть ≥6

1. Слихтер (1899):

d– диаметр шаров,к_S – коэффициент упаковки, зависящий от пористости

2. Козени (1927):

для несцементированных пород:

где S_уд - удельная поверхность частиц в единице объёма породы

3. Формула Козени-Кармана:

8 Определение относительных фазовых проницаемостей

Фазовая (эффективная) проницаемость – проницаемость пород для данного газа или жидкости в случае наличия в породе многофазных систем (когда фильтруется две и более фазы).

При фильтрации многофазной системы (газированная нефть, двух- и трёхфазные потоки) коэффициент фазовой проницаемости всегда меньше коэффициента абсолютной проницаемости и проницаемости для каждой фазы в отдельности

Относительной проницаемостью пористой среды называется отношение фазовой проницаемости этой среды для данной фазы к абсолютной:

Относительные проницаемости в двухфазных потоках

Водонасыщенность:

9 Лабораторные методы определения порситости и проницаемости пород-коллекторов

Лабораторные методы определения фазовой проницаемости пород

Методы определения проницаемости

• Анализ керна

• Корреляционные зависимости

• Гидродинамические исследования

• Геофизические методы

  • ЯМР

Закон Дарси для многофазных систем:

Таким образом, для каждой фазы:

- - расходы нефти, воды и газа в общем потоке системы на выходе из модели пласта.

• Проницаемые породы

  • k =10^-2мкм²– несколько тысяч мкм²

• Полупроницаемые

  • k =10^-4мкм²– 10^-2мкм²

• Практически непроницаемые

  • k <10^-4мкм²

• Проницаемые породы:грубо- и мелкообломочные породы: гравий, галечники, пески, кавернозные карбонатные, трещиноватые магматические породы.

• Полупроницаемые породы:- глинистые пески, мелкотрещиноватые меловидные известняки и доломиты.

• Практически непроницаемые:- глины, аргиллиты, глинистые сланцы, мергели, плотные мел и известняк.

• Геологическая среда и условия осадконакопления, влияя на пористость, также оказывают влияние на проницаемость. Часто наблюдается явная зависимость между ними. Зависимость различается по типу породы и отражает различную геометрию пор.

• Обычно, в песчаных пластах увеличенная проницаемость связана с увеличенной пористостью. Постоянная проницаемость, связанная с увеличением пористости, отражает большое количество, но меньших по размеру пор.

• Процессы сжатия и цементации в песчаниках приводят к сдвигу влево линии тренда проницаемость-пористость, в то время как процесс доломитизации известняка приводит к смещению вправо линии трендапроницаемость-пористость.

Определение пористости горных пород

Для определения пористости достаточно знать объемы пор и образца, объе- мы зерен и образца или плотности образца и зерен. Существует несколько методов определения этих величин и, соответственно, способов оценки величины пористости горных пород. 7 Для определения объема образца часто пользуются методом И.А. Преобра- женского - взвешиванием насыщенного жидкостью (обычно керосином) образца по- роды в воздухе и в той же жидкости. Образец можно не насыщать жидкостью, если использовать метод парафини- рования образца (метод Мельчера). При этом методе образец породы перед взве- шиванием в жидкости покрывается тонкой пленкой парафина, объем которого опре- деляется по массе породы до и после парафинирования. Следует учитывать, что методом насыщения и взвешивания определяется не полная пористость, так как часть пор (замкнутых) не заполняется жидкостью, а так называемая пористость насыщения. Поэтому объем пор часто определяют исходя из объема зерен породы. Для этого используют пикнометры и специальные приборы — жидкостные и газовые порозиметры. Порозиметрами пользуются также для нахождения открытой пористости. При выборе методов измерения пористости необходимо учитывать особенно- сти и свойства коллектора. Для песков величины открытой и общей пористости прак- тически одинаковы. В песчаниках и алевролитах общая пористость может на 5-6% превышать открытую. Наибольший объем замкнутых пор характерен для карбонат- ных и вулканогенных пород. При оценке пористости пород газовых коллекторов, сложенных алевролитами и песчано-алевролитовыми отложениями, открытую пори- стость следует измерять газометрическим способом с помощью газовых порозимет- ров. Пористость их оказывается существенно большей, чем при насыщении этих по- род керосином. Газометрический способ следует также применять для измерения пористости пород, разрушающихся при насыщении керосином, а также образцов с низкой пористостью (менее 5%), так как в последнем случае объем пленки керосина, покрывающего образец, становится сравнимым с объемом пор, что сильно искажает результаты определений.