§ 46. Оценка проницаемости пород
При выделении в разрезе нефтегазонасыщенных коллекторов проницаемость имеет решающее значение. Между пористостью и проницаемостью в общем случае явной зависимости не наблюдается. Проницаемость зависит от свойств как породы, так и фильтрующегося флюида, а также от характера движения жидкости. Ее подразделяют на физическую (абсолютную), фазовую (эффективную) и относительную. Физическая проницаемость соответствует проницаемости породы при фильтрации через нее однородной жидкости или газа, химически инертных по отношению к твердой фазе. Оценка коэффициента физической проницаемости kпр может быть получена согласно закону линейной фильтрации Дарси
где vф —скорость фильтрации однородной жидкости (газа); Δp/L — градиент давления (Δp —перепад давления в Па; L — длина пористого образца в м); μ— удельная вязкость жидкости (газа) в Па·с; Q — объемный расход жидкости (газа) в единицу времени в м3/с через сечение S в м2 пористой среды. Отсюда
Единицей измерения коэффициента проницаемости является м2 (мкм2, пм2, фм2). На практике kпр часто оценивают в дарси (1Д=1,02·10-12 м2≈1 пм2) или миллидарси (1мД=1·10-3 мкм2), 1 фм2=0,981 мД.
Проницаемость пород-коллекторов изменяется в широких пределах — от долей до 2000—3000 фм2 и более. При фильтрации в породе-коллекторе нефтегазоводяных смесей проницаемость для каждой фазы (нефти, газа, воды) будет отличаться от абсолютной и может быть определена согласно (XIII.33); например, для нефти kпр.н=qнμнΔL/SΔp, где qн и μн — соответственно расход и удельная вязкость нефти.
Сумма фазовых проницаемостей всегда меньше абсолютной, что вызвано взаимным влиянием фаз в одновременном потоке различных флюидов. На практике часто вместо фазовой определяют относительную проницаемость kпр.от, равную отношению фазовой проницаемости к физической.
Величина относительной проницаемости зависит от фазовых характеристик смеси, смачиваемости породы (гидрофильная, гидрофобная, промежуточная) и конфигурации пор. На рис. 165 приведены зависимости относительной проницаемости от нефте- и водонасыщенности.
Как видно, при минимальной (остаточной) нефте- или водонасыщенности kпр:от.н=kпр.н/kпр стремится к нулю. В этих условиях будет наблюдаться фильтрация лишь одной фазы. Таким образом, располагая данными об остаточной и действительной насыщенности пород-коллекторов, можно прогнозировать ожидаемый из них продукт (нефть, вода или нефть с водой).