USD 92.2628

-0.33

EUR 99.7057

-0.56

Brent 86.99

+0.1

Природный газ 1.752

-0

455186

Проницаемость горных пород пласта

Проницаемость горных пород пласта - способность пород пласта пропускать жидкость и газ при перепаде давления.

Проницаемость горных пород пласта

ИА Neftegaz.RU. Проницаемость горных пород пласта - способность пород пласта пропускать жидкость и газ при перепаде давления.

При относительно небольших перепадах давления в нефтеносных пластах многие породы в результате незначительных размеров пор оказываются практически непроницаемыми для жидкостей и газов (глины, сланцы и т.д.).
Хотя при сверхвысоком давлении все горные породы проницаемы.

Хорошо проницаемыми породами являются:
  • песок, песчаники, доломиты, доломитизированные известняки,
  • глины с массивной пакетной упаковкой,
  • алевролиты.
Плохо проницаемыми породами являются:
  • глины, с упорядоченной пакетной упаковкой, глинистые сланцы,
  • песчаники с глинистой цементацией,
  • мергели.

Различают также абсолютную, фазовую и относительную проницаемости.

Абсолютная проницаемость

Это проницаемость пористой среды, заполненной лишь одной фазой, инертной к пористой среде.
Она зависит от размера и структуры поровых каналов, но не зависит от насыщающего флюида, т.е. характеризует физические свойства породы.
Обычно абсолютную проницаемость определяют при фильтрации азота через породу.

Для оценки проницаемости горных пород применяется открытый в 1856 г. линейный закон фильтрации Дарси, который установил зависимость скорости фильтрации жидкости от градиента давления.

Абсолютную проницаемость определяют на основании закона Дарси по уравнению:

где

qф - объемный расход флюида (дебит), м3/с;

k - проницаемость пористой среды, м2;

η - динамическая вязкость флюида, Па·с;

ΔP=Р1-Р2 - перепад давления, Па;

L - длина образца пористой среды, м;

F - площадь фильтрации, м2.

Проницаемость определяется как:

Единица проницаемости называемая Дарси (Д), соответствует проницаемости горной породы, через поперечное сечение которой, равное 1 см2, при ламинарном режиме фильтрации, при перепаде давления в 1 атм на протяжении 1 см в 1 сек проходит 1 см3 жидкости, вязкость которой 1 сП.

Физический смысл размерности проницаемости - это площадь сечения каналов пористой среды, через которые идет фильтрация.

Существует несколько типов каналов:
  • субкапиллярные;
  • капиллярные;
  • трещины;
  • разрывы.

Проницаемость пород, служащих коллекторами, может быть выражена в миллидарси (мД), мкм2 или м2.

Проницаемостью в 1 м2 соответствует проницаемости горной породы при фильтрации через образец площадью 1 м2 длиной 1 м и при перепаде давления 1 Па, при которой расход жидкости вязкостью 1 Па*с составляет 1 м3.

1 Д =1,02×10-3 мкм2 = 1,02×10-12 м2 = 1000 мД.

Размерность параметров уравнения Дарси в разных системах единиц

Параметры уравнения

Размерность

СИ

СГС

НПГ

Объемный расход флюида (дебит), Q

м3 / сек

см3 / сек

см3 / сек

Площадь фильтрации F

м2

см2

см2

Длина образца горной породы (фильтра), L

м

см

см

Перепад давления, ∆P

Па

дн / см2

атм

Динамическая вязкость жидкости, µ

Па · с

дн · с / см2

спз (сантипуаз)

По величине проницаемости продуктивные пласты делятся на:
  • Низкопроницаемые (от 0 до 100 мД);
  • Среднепроницаемые (от 100 мД до 500 мД);
  • Высокопроницаемые (более 500 мД).
Существует деление на 5 классов коллекторов (мкм2):
  • очень хорошо проницаемые (>1);
  • хорошо проницаемые (0,1 - 1);
  • средне проницаемые (0,01 - 0,1);
  • слабопроницаемые (0,001 - 0,01);
  • плохопроницаемые (<0,001).
Для классификации коллекторов газовых месторождений используют 1-4 классы коллекторов.

Природные пласты содержат не только нефть и природный газ, но также определенное количество воды. При движении флюидов, не смешивающихся между собой, проницаемость для каждого из флюидов в пласте меньше чем абсолютная проницаемость породы.

Фазовая (эффективная) проницаемость

Это проницаемость породы для отдельно взятого флюида при наличии в ней многофазных систем. Фазовая проницаемость зависит от количественного содержания того или иного флюида в пласте, а также от его, их физико-химических свойств.
С практической точки большее значение имеет относительная фазовая проницаемость.

Относительная фазовая проницаемость - отношение эффективной проницаемости к выбранной базовой проницаемости (обычно абсолютной).

На графике показано изменение относительных фазовых проницаемостей.

Если для движения несжимаемой жидкости справедливы уравнения по линейному закону Дарси, то в случае фильтрации газа при перепаде давления объём газа оценивается по закону Бойля-Мариотта:

Новости СМИ2




Подпишитесь на общую рассылку

лучших материалов Neftegaz.RU

* Неверный адрес электронной почты

Нажимая кнопку «Подписаться» я принимаю «Соглашение об обработке персональных данных»