3. Абсолютная, фазовая и относительная проницаемости. Формулы.

• Абсолютная проницаемость характеризует только физические свойства породы. Поэтому для её определения через проэкстрагированную пористую среду пропускает флюид, чаще газ – инертный по отношению к породе (на практике для этой цели используется азот или воздух).

• Фазовой (эффективной) проницаемостью называется проницаемость породы по отношению к данному флюиду при движении в порах многофазных систем (не менее двух). Величина ее зависит не только от физических свойств пород, но также от степени насыщенности порового пространства жидкостями или газами и от их физико-химических свойств.

• Относительной проницаемостью пористой среды называется отношение фазовой проницаемости этой среды для данной фазы к абсолютной:При эксплуатации нефтяных и газовых месторождений чаще всего в породе присутствуют и движутся две или три фазы одновременно. В этом случае проницаемость породы для какой-либо одной фазы всегда меньше ее абсолютной проницаемости. Эффективная и относительная проницаемости для различных фаз находятся в тесной зависимости от нефте- , газо- и водонасыщенности порового пространства породы и физико-химических свойств жидкостей.

4. Удельная поверхность горных пород. Формула.

Удельная поверхность пород - суммарная поверхность частиц или поровых каналов в единице объема образца, зависит от степени дисперсности этих частиц. Вследствие небольших размеров зерен песка и большой плотности их укладки поверхность порового пространства пласта может достигать огромных размеров, что значительно осложняет задачу полного извлечения нефти из породы.

Проницаемость, адсорбционная способность, содержание остаточной (реликтовой) воды и др. зависят от удельной поверхности нефтеносных пород. Работами М.М. Ку- сакова, Б.В. Дерягина, К.А. Зинченко, Ф.А. Требина установлено, что, кроме объем­ных свойств жидкостей и газов (например, плотности, вязкости), на характер фильтра­ции нефти влияют и молекулярные явления на контактах жидкости и породы. Объем­ные свойства жидкостей обусловлены действием молекул внутри жидкой фазы. Поэто­му поверхностные явления в малопроницаемой породе могут оказать более значитель­ное влияние на процесс фильтрации жидкости, чем в крупнозернистой.

Таким образом, удельная поверхность - одна из важнейших характеристик горной породы.

Следует отметить, что, несмотря на кажущуюся простоту понятия удельной поверхности, сложно точно определить ее величину. Дело в том, что диаметры пор варьируют от десятков и сотен микрометров до размеров молекул. Поэтому удельная поверхность глин или других адсорбентов, влияющая на процесс адсорбции, не имеет для данного пористого вещества определенного значения, а зависит от размера адсор­бируемых молекул. Только для молекул одинакового размера можно по опытным дан­ным получить близкие значения удельных поверхностей одного и того же адсорбента.

У мелкопористых сред при адсорбции существенно отличающихся по размерам адсорбируемых молекул веществ наблюдаются значительные отклонения в размерах удельной поверхности (ультрапористость).

Легко установить, что если бы все частицы имели шарообразную форму (фик­тивный грунт), то поверхность всех частиц в 1 м³ породы составила

где - удельная поверхность, м²/м³; т - пористость, дол. ед.; d - диаметр час­тиц, м.

Для естественных песков удельная поверхность вычисляется суммированием ее значений по каждой фракции гранулометрического состава:

Здесь Р - масса породы, кг; Р, - масса данной фракции, кг; d, - средние диаметры фракций (в м), определяемые по формуле

(1.27)

где d', d” - ближайшие стандартные размеры отверстий сит.