Проницаемость

Это свойство горных пород пропускать через себя жидкости, газы и их смеси при наличии перепада давления. Характеризуется коэффициентом фильтрации [см/сек, м/сек, м/сутки и т.д.], т.е. размерность скорости или коэффициентом проницаемости [ед. дарси].

Согласно закону Дарси количество воды Q, просачивающееся через породу в ед. вр., пропорционально падению напора h, площади поперечного сечения породы F и обратно пропорционально длине пути фильтрации L, измеряемой по направлению движения воды:

Q = К·F·J; Q/ F = V; V = К·J; V = К, при J = 1.

В нефтегазовой и нефтепромысловой геологии и гидрогеологии, физике нефтяного пласта, подземной гидравлике при гидродинамических расчетах, связанных с разработкой нефтяных и газовых месторождений, для оценки проницаемости горных пород обычно пользуются единицей Дарси, которая выводится также из закона Дарси

К_п – коэффициент проницаемости в единицах Дарси (милидарси 0,001 Дарси)

Q – расход, см³/сек

µ - вязкость жидкости в спз

L – длина пути фильтрации, см

∆p – перепад давления, атм

10.4.1 Связь проницаемости горных пород с коэффициентом фильтрации.

На значительных глубинах, где расположены нефтегазовые месторождения, подземные воды имеют повышенную минерализацию вплоть до рассолов, а фильтрация жидкости происходит в неоднородных по составу и свойствам фильтрационных потоках. Основными величинами, характеризующими фильтрующуюся жидкость, служат плотность и вязкость. Скорость фильтрации обратно пропорциональна вязкости, а последняя прямо пропорциональна минерализации подземных вод. Увеличение вязкости значительно снижает скорость движения потоков на больших глубинах; значительные отклонения дает и повышенная плотность вод. Если для пресных вод пьезометрические высоты равны p_гидр.(ρ = 1), то в минерализованных водах необходимо учитывать плотность воды. На больших глубинах поправка на гидростатическое давление становится значительной. Например, если ρ _воды = 1,1 г/см³, то при глубине скважины h = 2000 м, поправка ∆ h = 200 м, или 20 атм. Поскольку уравнение Дарси не учитывает эти две величины, в нефтегазовой гидрогеологии пользуются вместо коэффициента фильтрации К коэффициентом проницаемости (К_п), т.к. К становится некорректным.

Переход от К_п к К имеет вид:

где ρ – плотность подземных вод.

μ – вязкость подземных вод.