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本节内容
Darcy定律及岩石绝对渗透率
Darcy定律的应用条件
气测渗透率
岩石绝对渗透率的影响因素;第五节储层岩石的渗透性;岩石的渗透性:
指在压差作用下岩石允许流体通过的性质,其好坏用渗透率来度量。
流体在多孔介质中的流动就称为渗流。;;Darcy通过实验发现:
1)水通过等粒径填砂柱时,水流量Q:
与砂柱截面积A成正比
与砂柱两端进出口压差△p成正比
与砂柱长度L成反比
与流体粘度μ成反比(流体不同时);2)改变填砂柱的粒径,则流体流量不同,引入比例系数K,建立Darcy定律。;比例系数K,单位达西(D)。只与多孔介质结构有关,而与流体性质无关,称其为多孔介质的渗透率,K大→Q大,岩石允许流体通过的能力大。即:K可定量评价岩石渗透性的大小。;Darcy定律是流体渗流的基本定律;
Darcy定律对单相和多相渗流都适用;
Darcy定律适用于松散砂柱、胶结砂岩及其它多孔介质中流体渗流;;2、岩石绝对渗透率K
当液体充满岩心的全部孔隙,且岩心与液体不发生任何物理和化学作用时,对同一岩心,比例系数K的大小是与液体性质无关。K值仅仅与孔隙性质大小有关的参数,这一比例系数称为岩石的绝对渗透率;(2)1D的物理意义
在长度L=1cm,截面积A=1cm2的岩心中,粘度为1mPa.s的流体在1atm的压差下流过岩心流量Q=1cm3/s时,称岩石渗透率为1D(达西):;渗透率代表了多孔介质中孔隙通道面积的大小和孔隙弯曲程度。
渗透率越高,多孔介质孔道面积越大,流动越容易,可渗性也越好。;解:此题采用达西公式;储层岩石的渗透率一般变化在0.005~1D(5-1000mD)之间,苏联T·H·捷奥多罗维奇按渗透率大小将储层分为五级,见下表。;1、岩石绝对渗透率的测定条件
流体与岩石性质稳定,不发生任何物理化学反应;
单相不可压缩流体稳定渗流;
流量与压差之间成线性关系(保持线性渗流)。;如已知岩石和流体的物性参数,如岩石孔隙度、渗透率及流体密度、粘度等,可选用卡佳霍夫提出的雷诺数(Re)表达式,其形式如下:;若取Re=0.2代入式,得;气测渗透率的原理和流程如图所示。;理论基础:
达西定律的微分形式;具体作法:
用加压气体(用氮气瓶或压风机)方法在岩样两
端建立压力差,测量进、出口压力及出口流量;然后
用气测渗透率公式计算。;根据玻意尔一马略特定律:
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