Удельная поверхность горных пород

Удельная поверхность пород – суммарная поверхность частиц или поровых каналов, содержащихся в единице объема образца – зависит от степени дисперсности частиц из которых они слагаются.

Проницаемость, адсорбционная способность, содержание остаточной (реактивной воды) зависят от удельной поверхности нефтеносных пород. Величину удельной поверхности определить очень сложно. Её можно определить только для пористой среды, молекулы которые имеют одинаковые размеры.

Легко установить, что если бы все частицы имели шарообразную форму (фиктивный грунт), то поверхность всех частиц в 1 составила

, (1.36)

где S_уд – удельная поверхность, м²/м³ ;

m – пористость, доли единиц;

d – диаметр частиц, м.

Для естественных песков, удельная поверхность вычисляется суммированием ее значения по каждой фракции гранулометрического состава.

(1.37)

Здесь P – масса породы, кг;

Pi – данной фракции, кг;

di – средние диаметры фракций в (м), определяемые по формуле:

(1.38)

ближайшие стандартные размеры отверстий сит.

Можно установить зависимость между удельной поверхностью и другими параметрами реальных пород. Для этого реальный грунт с неоднородными частицами заменяют эквивалентными естественным фиктивным грунтом. Диаметр частиц такого фиктивного грунта принято называть эффективным d эф.

(1.39)

или (1.40)

С другой стороны удельную поверхность можно выразить через гидравлический радиус σ:

(1.41)

или (1.42)

Гидравлический радиус равен отношению площади порового канала к его периметру и для поры с круглым сечением радиусом R.

тогда можно написать:

или (1.43)

где k – проницаемость, ( ). S_уд – удельная поверхность породы, .

Если выразить проницаемость в , то получим удельную поверхность в .

(1.44)

Из выведенных формул следует, что чем меньше радиус поровых каналов и проницаемость породы тем больше ее удельная поверхность.