Проницаемость горных пород и методы определения. Закон Дарси.

Проницаемость горной породы - это физическое ее свойство, выражающееся в способности пропускать под действием перепада давления жидкость или газ без нарушения минерального каркаса. [1]

Проницаемость горной породы зависит как от размеров пор, так и от состава и свойств фильтрующихся сред, которые определяют характер и интенсивность их взаимодействия с породой. По каналам, образованным сверхкапиллярными порами, жидкость может свободно перемещаться. Движение жидкости и газа по капиллярным каналам в значительной степени подвержено действию поверхностных сил на контакте жидкость-порода. В породах с субкапиллярными порами сказывается определяющее влияние молекулярных сил и жидкость остается неподвижной. В связи с этим осадочные породы делятся на проницаемые, полупроницаемые и практически непроницаемые. Проницаемые породы имеют эффективную пористость свыше 20 % и коэффициент проницаемости от сотых долей до нескольких квадратных микрометров. В полупроницаемых породах большая часть пор имеет субкапиллярные размеры. [2]

Проницаемость горных пород определяют по зависимости скорости фильтрации жидкости или газа от перепада давления на данном образце. Прибор состоит из кернодержателя, манометра и расходомера. Сжатый газ от баллона поступает через фильтр в кернодержатель, в котором находится образец горной породы. Измеряя давление газа до и после образца и его расход, на выходе из кернодержателя по закону Дарси определяют коэффициент проницаемости для разных пород. Постоянство расхода газа обеспечивается редуктором. В комплект прибора входит также хлоркальциевая трубка, предназначенная для очистки газа от водяных паров.

Закон Дарси — закон фильтрации жидкостей и газов в пористой среде. Получен экспериментально. Выражает зависимость скорости фильтрации флюида от градиента напора: где: — скорость фильтрации, K — коэффициент фильтрации, — градиент напора

Закон Дарси связан с несколькими системами измерений. Среда с проницаемостью 1 Дарси (Д) позволяет протекать 1 см³/с жидкости или газа с вязкостью 1 сп (мПа·с) под градиентом давления 1 атм/см, действующего на площадь 1 см².

Дата добавления: 2015-08-09