Линейная фильтрация нефти и газа в пористой среде

Для оценки проницаемости горных пород обычно пользуются линейным законом фильтрации Дарси. Дарси в 1856 году, изучая течение воды через песчаный фильтр (рис. 1.6.), установил зависимость скорости фильтрации жидкости от градиента давления.

Согласно уравнению Дарси, скорость фильтрации воды в пористой среде пропорционально градиенту давления:

, (1.7)

где Q – объемная скорость воды;

V – линейная скорость воды;

F – площадь сечения, F= ;

L – длина фильтра;

k – коэффициент пропорциональности.

Рис. 1.6. Схема экспериментальной установки Дарси для изучения

течения воды через песок

Нефть – неидеальная система (компоненты нефти взаимодействуют между собой), поэтому линейный закон фильтрации для нефти, содержит вязкость, учитывающую взаимодействие компонентов внутри нефтяной системы:

, (1.8)

где μ - вязкость нефти.

В этом уравнении способность породы пропускать жидкости и газы характеризуется коэффициентом пропорциональности k (1.7.), который называется коэффициентом проницаемости ( ).

Размерность коэффициента проницаемости (система СИ ), вытекает из соотношения

, ( 1.9)

Размерность параметров уравнения Дарси в разных системах измерения единиц указана в таблице 1.2.

Таблица 1.2