Проницаемость – способность горной породы пропускать через себя жидкости и газы под действием перепада давления. Породы могут быть насыщены разными флюидами, поэтому для описания разных случаев насыщения нужно использовать разные коэффициенты проницаемости.
Здесь мы обсудим случай, когда порода насыщена какой-то одной жидкостью, которая полностью заполняет все пустоты горной породы. Для описания такого случая используют коэффициент проницаемости по жидкости.
При лабораторном измерении проницаемости лаборант измеряет размеры образца породы, размещает его в кернодержателе и прокачивает через образец жидкость с постоянным объёмным расходом. С помощью двух манометров или дифференциального манометра лаборант фиксирует стабильное значение перепада давления на гранях образца. Жидкость исследуют отдельно с помощью вискозиметра, чтобы узнать её вязкость.
Если исследуемая жидкость ньютоновская, а образец породы условно однородный, то для обработки результатов измерения можно использовать уравнение Дарси.
Закон Дарси и соответствующее уравнение были получены экспериментально для хорошо проницаемых сравнительно изотропных пористых сред и ньютоновской маловязкой жидкости. Для каких-то других экспериментальных случаев эта математика может не работать.
Если жидкость неньютоновская, например, водный раствор полимера, то использовать уравнение Дарси для расчёта проницаемости некорректно. Нужно либо искать подходящее уравнение, либо работать с исходными данными измерений, например, сопоставлять перепад давления для различных экспериментальных ситуаций.