Проницаемость характеризует проводимость породы, т.е. способность пород пласта пропускать жидкость и газ. Различают абсолютную, фазовую и относительную проницаемости.
Абсолютная проницаемость — 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.
Абсолютную проницаемость определяют на основании закона Дарси:
где
qф — объемный расход флюида, 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.
Надо учитывать, что движение флюида происходить, через линейный образец пористой среды:
Проницаемость из уравнения Дарси определяется как:
Единица проницаемости называемая Дарси (Д), отвечает проницаемости такой горной породы, через поперечное сечение которой, равное 1 см2, при перепаде давления в 1 атм на протяжении 1 см в 1 сек проходит 1 см3 жидкости, вязкость которой 1 сП.
Проницаемость пород, служащих коллекторами, обычно выражают в миллидарси (мД) или мкм2.
1 Д =1,02×10-3 мкм2 = 1,02×10-12 м2 = 1000 мД.
По значению проницаемости продуктивные пласты делятся на:
- Низкопроницаемые (от 0 до 100 мД);
- Среднепроницаемые (от 100 мД до 500 мД);
- Высокопроницаемые (более 500 мД).
Природные пласты содержат не только нефть и газ, но также определенное количество воды. При движении флюидов, не смешивающихся между собой, в пласте проницаемость для каждого из флюидов меньше чем абсолютная проницаемость породы.
Фазовая (эффективная) проницаемость — 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 некоторой базовой проницаемости (чаще всего к абсолютной).
где
kотносительная — относительная проницаемость, д.е.;
kфазовая — фазовая проницаемость пористой среды, м2;
kабсолютная — абсолютная проницаемость пористой среды, м2.
Типичный график изменения относительных фазовых проницаемостей показан ниже.
|