Капиллярные давления: их измерение с помощью ртути и расчет проницаемости на этой основе

Описано устройство, с помощью которого можно определить кривые капиллярного давления для пористых сред методом, предусматривающим вытеснение ртутью при давлении из эвакуированных пор твердых тел. Полученные данные сопоставлены с кривыми капиллярного давления, определенными методом пористой диафрагмы, и указаны достоинства метода вдавливания ртути. На основе упрощенной рабочей гипотезы выведено уравнение, показывающее зависимость проницаемости пористого материала от его пористости и кривой капиллярного давления, и приведены экспериментальные данные в поддержку его справедливости. Изложена процедура, позволяющая с достаточной для большинства инженерных задач точностью оценить проницаемость керновой породы, полученной в виде шлама (drill cuttings). Природа капиллярных давлений и их роль в поведении резервуаров были подробно обсуждены Levrett, Hassler, Brunner, Deahl и другими. В результате этих публикаций значение определения кривых капиллярного давления для кернов стало общепризнанным в нефтяной промышленности. Хотя значительное внимание уделялось разработке надежного метода оценки доли поглощенной (connate) воды, признано, что данные капиллярного давления могут быть полезны и в других равно важных приложениях. В статье описан метод и процедура определения кривых капиллярного давления для пористых сред, при которых ртуть под давлением вводится в эвакуированные поры твердых тел. Полученные зависимости давления и объема довольно близки к кривым капиллярного давления, определяемым общепринятым методом пористой диафрагмы. Преимущества метода заключаются в быстроте получения экспериментальных данных и в том, что мелкие образцы неправильной формы, например, шлам бурения (drill cuttings), могут обрабатываться так же, как крупные образцы правильной формы, такие как керны или образцы для измерения проницаемости. На основе упрощенной рабочей гипотезы выведено теоретическое уравнение, связывающее кривую капиллярного давления с пористостью и проницаемостью пористого тела, и приведены экспериментальные данные в подтверждение его справедливости. Применение этой зависимости к данным капиллярного давления, полученным для шлама бурения описанным методом, предоставляет средство прогнозирования проницаемости шлама бурения.