Объектом изучения в теории фильтрации является движущаяся жидкость (газ, смесь), а скелет тела – средой, в которой это движение происходит.
Основная характеристика фильтрационного движения – вектор скорости фильтрации
 ,
| (2.28) |
где 
– компоненты скорости фильтрации; 
– расход жидкости через элементарные площадки 
, проходящие через некоторую точку 
среды перпендикулярно к соответствующим координатным осям. Если через точку проведена произвольно ориентированная площадка 
, то проекция вектора 
на нормаль к площадке 
равна
 ,
| (2.29) |
где 
– направляющие косинусы нормали ; 
– расход жидкости через площадку .
Подчеркнем, что расходы в формулах (2.28) и (2.29) делятся на полную площадь 
, а не на ее часть, занятую жидкостью. Поэтому величина скорости фильтрации 
не равна истинной скорости движения жидкости 
, они связаны соотношением
 ,
|
где 
– активная, или динамическая, пористость; 
и 
– соответственно элементарный объем среды и ее части, занятых подвижной жидкостью.
Горные породы, слагающие проницаемые пласты, характеризуются, как правило, сложной структурой флюидосодержащего пространства. Помимо пор они могут обладать развитой системой микро- и макротрещин. В зависимости от степени влияния трещин на фильтрацию жидкости принято различать пористые, трещиноватые и трещиновато-пористые породы.
Каждая из этих пород описывается некоторым конечным набором осредненных геометрических характеристик. Важнейшими из них являются пористость 
и, аналогично, трещинная пористость 
.
Для пористых пород зависит от формы, размеров и взаимного расположения твердых частиц. Из чисто геометрического рассмотрения фиктивного грунта, состоящего из одинаковых шарообразных частиц, Слихтер установил, что не зависит от их диаметра, а зависит только от их упаковки. Эта теоретическая пористость укладывается в диапазоне 0,26 – 0,47. Диапазон изменения пористости реальных тел намного шире.
Наряду с пористостью для описания пористого тела используют: просветность 
, эффективные диаметры частиц 
и пор 
. Просветностью называется отношение площади пор ко всей площади сечения, проведенную через данную точку тела. Диапазон изменения теоретической просветности, по Слихтеру, равен 0,093 – 0,214.Параметры 
и 
определяются по анализу фракционного состава частиц или микроструктуры пор и их кривых распределения.
Основными геометрическими параметрами трещиноватости являются:
раскрытие трещин – расстояние между стенками;
объемная плотность трещиноватости – отношение площади поверхности всех трещин в некотором элементарном объеме к величине этого объема;
поверхностная плотность трещиноватости – отношение суммы длин следов трещин, выходящих на элементарную площадку, к величине площади последней;
густота трещин - отношение количества трещин, секущих нормаль плоскостей, к элементу длины этой нормали;
ориентация трещин - в пространстве.
Пористые и трещиноватые породы с хаотичным, бессистемным распределением пор или трещин характеризуются изотропией фильтрационных свойств, в то время как породы с упорядоченной системой (большинство трещинных коллекторов) обладают ярко выраженной анизотропией.
Особенностью фильтрации в трещиновато-пористых породах является то, что закономерности фильтрации в порах и трещинах могут существенно отличаться.
Дата добавления: 2015-03-07; просмотров: 1046;