Зависимость проницаемости от пористости

Теоретически, для хорошо отсортированного материала (песок мономиктовый) проницаемость не зависит от пористости. Для реальных коллекторов в общем случае более пористые породы являются и более проницаемыми.

В реальных пластах, насыщенных одновременно флюидами, в различных фазовых состояниях проницаемость породы для этих фаз определяется соотношением их количеств в поровых каналах, т. е. по сути дела в этом случае проницаемость отражает как свойства самой породы, так и взаимодействие фильтрующихся фаз.

Универсальность свойства проницаемости породы проявляется при фильтрации через нее не взаимодействующей с ней однородной жидкости или газа в том, что величина коэффициента проницаемости не зависит от свойств жидкости, а определяется только геометрическими свойствами порового пространства. Благодаря этой особенности проницаемость породы при фильтрации однородной жидкости или газа называется абсолютной проницаемостью.

Описать геометрические свойства реальной пористой среды невозможно ввиду чрезвычайной сложности и невоспроизводимости поровых структур. Тем не менее при описании рассматриваемых свойств горных пород возможна идеализация геометрической структуры, позволяющая определить эти свойства на основе общеизвестных представлений.

Наиболее важные результаты основаны на так называемых моделях идеального и фиктивного грунтов.

Идеальный грунт – это гипотетическая пористая среда, поровые каналы которой представляют собой капилляры одинакового диаметра.

Фиктивным грунтом называется гипотетическая пористая среда, образованная частицами в форме шариков одинакового диаметра.

Обе эти модели можно использовать для анализа фильтрационных свойств пород, если допустить, что сопротивление движению жидкости и газа модель породы и реальный образец породы оказывают одинаковое. При малых скоростях фильтрации в области существования закона Дарси это условие равносильно условию равенства удельных поверхностей модели и реальных грунтов.

Удельной поверхностью породы называют площадь поверхности поровых каналов в единице объема породы.

В настоящее время известно значительное число формул, полученных на основе модельных представлений о структуре грунтов, в которых величина удельной поверхности связывается с геометрическими характеристиками поровых каналов.