Проницаемость и пористость горных пород

курсовая работа

4. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

Для реальных коллекторов в общем случае более пористые породы являются более проницаемыми.

Зависимость проницаемости от размера пор для фильтрации через капиллярные поры идеально пористой среды оценивается из соотношения уравнений Пуазейля и Дарси. В этом случае пористая среда представляется в виде системы прямых трубок одинакового сечения длиной L, равной длине пористой среды.

Уравнение Пуазейля описывает объёмную скорость течения жидкости через такую пористую среду:

, (1.22)

где r - радиус порового канала;

L - длина порового канала;

n - число пор, приходящихся на единицу площади фильтрации;

F - площадь фильтрации;

m - вязкость жидкости;

DР - перепад давлений.

Коэффициент пористости среды, через которую проходит фильтрация:

. (1.23)

Следовательно, уравнение (1.22) можно переписать следующим образом:

. (1.24)

Из уравнения Дарси следует, что:

. (1.25)

Приравняв правые части уравнений (1.24) и (1.25) получим взаимосвязь пористости и проницаемости:

. (1.26)

Из чего следует, что размер порового канала будет равен:

. (1.27)

Если выразить проницаемость в мкм2, то радиус поровых каналов (в мкм) будет равен:

. (1.28)

Оценка проницаемости для фильтрации через трещиноватые поры оценивается из соотношения уравнений Букингема и Дарси.

Размещено на http://www.allbest.ru/

"right">5

Потери давления при течении жидкости через щель очень малой высоты оцениваются уравнением Букингема:

, (1.29)

где h - высота трещины;

v - линейная скорость фильтрации.

Подставив это выражение в уравнение Дарси, получим:

. (1.30)

Соотношения (1.25) и (1.26) справедливы только для идеальной пористой среды (например, кварцевый песок). Для реальных условий используется эмпирическое уравнение Котяхова:

, (1.31)

где R - радиус пор;

- структурный коэффициент, описывающий извилистость порового пространства.

Значение можно оценить путём измерения электросопротивления пород. Для керамических пористых сред при изменении пористости от 0,39 до 0,28, по экспериментальным данным, изменяется от 1,7 до 2,6. Структурный коэффициент для зернистых пород можно приблизительно оценить по эмпирической формуле:

.(1.32)

Вывод

В данной курсовой работе изучили структуру, строение и размеры пор, зависимость между проницаемостью и пористостью горных пород. Определили, от каких факторов зависит проницаемость, изучили содержания в пористой среде пор различного размера. В расчетной части рассмотрели зависимость проницаемости от размера пор для фильтрации через капиллярные поры идеально пористой среды.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гиматудинов Ш.К., Ширковский А.И. «Физика нефтяного и газового пласта»

2. Котяхов Ф.И. «Физика нефтяных и газовых коллекторов»

3. В.Н. Николаевский, К.С. Басниев, А.Т. Горбунов, Г.А. Зотов «Механика насыщенных пористых сред»

4. В.Н. Щелкачев, Б.Б Лапук «Подземная гидравлика»

5. Чарный И.А. «Подземная гидромеханика»

Делись добром ;)