Методы определения пористости горных пород

Определение объема образца:

1. Метод парафинизации.

2. Метод вытеснения (образец погружают в жидкость, не проникающую в его поры, чаще всего имеют в виду ртуть).

3. Геометрический метод.

4. Метод Преображенского (насыщение образца жидкостью и определение его объема погружением в эту же жидкость).

Измерение объема пор:

1. Метод Мельчера измерения полной пористости.

r_обр и r_тв – плотность образца и его твердой части (скелета или зерен).

а) при определении объема образца для расчета его плотности используют метод парафинизации. После чего образец очищают от парафина, измельчают и определяют плотность измельченной твердой части путем взвешивания и погружения в жидкость.

б) использую два образца: один парафинизируют, другой измельчают для определения плотности.

2. Открытая пористость

а) насыщение по Преображенскому

б) насыщение сухого образца не адсорбирующимся на поверхности частиц газом (азотом):

Пусть образец насыщен газом при давлении Р₁, а выпущен при снижении до давления Р₂ (газ идеальный):

и

Объем выпущенного из образца газа :

коэффициент пористости:

3. Для определения эффективной пористости после насыщения образца керосином, последний удаляют на капиллярной установке (при этом объемом пленки, покрывающей частицы в образце, пренебрегают).

4. Для определения динамической пористости используют неэкстрагированные образцы, которые продувают воздухом или азотом при градиенте давления порядка 0,05МПа/см для удаления подвижной части жидкости.

5. Пористость через просветность (измерение площадей под микроскопом)

6. При оценке пористости пород газовых коллекторов, открытую пористость следует измерять газометрическим способом с помощью газовых порозиметров.

7. В случае сыпучих пород можно воспользоваться формулой, предложенной Б.Ф. Ремневым:

m_c –пористость породы после разрушения.

Методы определения проницаемости пород

Абсолютная проницаемость

Полученная формула лежит в основе определения абсолютной проницаемости в лабораторных условиях на приборе Товарова.

При радиальной фильтрации жидкости и газа (случай скважиной фильтрации) - формула Дюпюи:

при фильтрации газа:

Q_ж- расход жидкости; Q_r , - расход газа при атмосферном и среднем давлении в образце;

- вязкости жидкости и газа; Р_н и Р_в - давление у наружной и внутренней поверхностей цилиндрического образца; r_н и r_в - наружный и внутренний радиусы цилиндра; h - высота цилиндра.

Взаимосвязь пористости , удельной поверхности, проницаемости гп

Связь проницаемости с другими параметрами пористой среды

Формула Гагена – Пуазейля:

при этом

u – скорость движения жидкости в капилляре (истинная скорость движения флюида в пористой среде), d – диаметр капилляра.

Откуда: --- R ?

Котяхов:

- структурный коэффициент, - коэффициент извилистости поровых каналов, - средняя длина поровых каналов, - прямая, равная длине образца.

коэффициент проточности поровых каналов:

Величина λ оценивается электрометрическим способом, по скорости движения красителей, ионов и может быть ≥6

1. Слихтер (1899):

d – диаметр шаров, к_S – коэффициент упаковки, зависящий от пористости

2. Козени (1927):

для несцементированных пород:

где S_уд - удельная поверхность частиц в единице объёма породы

3. Формула Козени-Кармана:

Определение относительных фазовых проницаемостей

Фазовая (эффективная) проницаемость – проницаемость пород для данного газа или жидкости в случае наличия в породе многофазных систем (когда фильтруется две и более фазы).

При фильтрации многофазной системы (газированная нефть, двух- и трёхфазные потоки) коэффициент фазовой проницаемости всегда меньше коэффициента абсолютной проницаемости и проницаемости для каждой фазы в отдельности

Относительной проницаемостью пористой среды называется отношение фазовой проницаемости этой среды для данной фазы к абсолютной:

Относительные проницаемости в двухфазных потоках

Водонасыщенность:

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: