Проницаемость горной породы

Проницаемость — способность горных пород фильтровать сквозь себя флюиды при наличии перепада давления. Характеризуется коэффициентом проницаемости k_п горной породы, измеряемым в [м^2] или же в более удобной системе измерения [D] (Дарси, 1[D]=10^−12[м^2])[1]

Абсолютная проницаемость

Проницаемость образца керна, насыщенного одним флюидом, инертным по отношению к породе, зависит целиком и полностью от свойств породы, а не от насыщающего флюида. Как правило, абсолютной проницаемостью называют проницаемость керна по азоту или по воздуху.

Газопроницаемость (Проницаемость по воздуху, гелию, азоту и т.д)

Проницаемость образца керна при пропускании через него газа зависит от давления. При высоких давлениях газопроницаемость приближается к значению абсолютной проницаемости, при низких — иногда значительно (на 50 % и более) превышает её, что происходит из-за эффекта Клинкенберга — проскальзывания газа при низких давлениях.

Фазовая проницаемость

Проницаемость породы для отдельно взятого флюида (K_o, K_w) при числе присутствующих в породе фаз, большем единицы. Фазовая проницаемость зависит от степени насыщения флюидами(флюидонасыщенностей) и их физико-химических свойств.

Относительная проницаемость

Отношение фазовой проницаемости (K_o, K_w) к абсолютной (K_oSwir).
K_ro = K_o / K_oSwir
K_rw = K_w / K_oSwir

Источники данных о проницаемости

• гидродинамические исследования, данные эксплуатации,
• лабораторные исследования на образцах пористой среды (керна), в условиях максимально приближённых к пластовым,
• использование данных о схожем пласте,
• математические модели (эмпирические зависимости, прямое численное моделирование),
• корреляционные зависимости по данным ГИС.

Лабораторные методы определения проницаемости

Проницаемость породы определяется при фильтрации флюидов через керн. Для оценки пользуются линейным законом фильтрации Дарси, по которому скорость фильтрации флюида в пористой среде пропорциональна градиенту давления и обратно пропорциональна вязкости:…
V = Q / F = K × ΔP / (μ × L)
K = Q × μ × L / (ΔP × F), где

• V — скорость линейной фильтрации (см/с),
• Q — объёмный расход флюида (см^3/с),
• μ — вязкость флюида (сП),
• ΔP — перепад давления (атм),
• F — площадь фильтрации (см^2),
• L — длина образца (см),
• K — проницаемость (Д).

Примечания

1. Басниев К.С., Дмитриев Н.М., Розенберг Г. Д. Нефтегазовая гидромеханика. — М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2005. — 544 с. — ISBN 5-93972-405-1.

Ссылки

РД 39-0147710-218-86 Единая отраслевая методика по определению в лабораторных условиях параметров, характеризующих коллекторские свойства пласта