Определение коэффициента абсолютной проницаемости

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации[pic 1]

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №3

По дисциплине:        Физика нефтяного и газового пласта        

         (наименование учебной дисциплины, согласно учебному плану)

Тема работы:          Определение коэффициента  абсолютной проницаемости

Выполнил: студент гр.        НД-19-2                                                .        

         (шифр группы)        (подпись)        (Ф.И.О.)

Оценка:        

Дата:        

Проверил

руководитель работы:            ассистент                                        Паляницина А.Н.        

        (должность)        (подпись)                (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2021

Цель работы

Изучить способ измерения абсолютной проницаемости горной породы по воздуху

Теоретические сведения

Проницаемостью называется свойство горных пород пропускать через себя жидкости и газы при разности давлений на границах горной породы. Наряду с пористостью проницаемость является важнейшим параметром нефтяного коллектора. Если первая обуславливает емкость пласта, то вторая определяет пропускную способность пористой среды. Величина проницаемости обуславливается многими факторами, к которым относятся: размер зерен; степень отсортированности материала, слагающего горную породу по размеру зерен; степень изменения структуры порового пространства горной породы постседиментационными процессами и т. д.

Физический смысл проницаемости заключается в том, что она характеризует размер площади сечения каналов пористой среды, по которым в основном происходит фильтрация.

Для оценки коэффициента проницаемости горных пород обычно пользуются линейным законом фильтрации Дарси, по которому скорость фильтрации флюида в пористой среде пропорциональна градиенту давления  и обратно пропорциональна динамической вязкости (1):

где k-коэффициент проницаемости, м2; Q-объемный расход флюида, м3/с; υ- скорость линейной фильтрации, м/с; μ- динамическая вязкость, Па∙с; Fплощадь фильтрации, м2; P- перепад давления, Па; L-длина пористой  среды, м

Для характеристики проницаемости пород нефтесодержащих пластов введены понятия абсолютной (физической), эффективной (фазовой) и относительной проницаемостей. Для характеристики только физических свойств пород используется ее абсолютная проницаемость.

Абсолютная проницаемость горных пород- это способность горных пород при наличии градиента давления и полном насыщении пустотного пространства пропускать через себя невзаимодействующие с породообразующими минералами флюиды. Для этой цели обычно используется воздух или газ, так как установлено, что при движении жидкостей в пористой среде на величину ее проницаемости оказывают влияние физико-химические свойства жидкостей.

Расчетные формулы

Абсолютная проницаемость по воздуху рассчитывается по формуле:

Где – коэффициент проницаемости, ;  – средний расход воздуха через керн при среднем давлении в породе,  ;  – динамическая вязкость воздуха, Па; L – длина керна, м;  – площадь поперечного сечения керна, ;  и -абсолютные давления воздуха на входе и выходе из образца соответственно, атмосферное давление.[pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14]

Давление воздуха на входе в образец: