Проведенное исследование продолжает цикл работ, посвященных исследованию фильтрационных характеристик природных и искусственно созданных цифровых моделей пористых сред.

Абсолютная проницаемость – важная составляющая фильтрационной характеристики пористой среды, однако измерение данного свойства в лабораторных условиях является трудоемкой задачей, поскольку требует дорогостоящего лабораторного оборудования, длительного времени проведения эксперимента, а также трудозатрат на подготовку образцов и флюидов. Данные условия задают необходимость для разработки и модификации новой, широко применимой аналитической формулы Козени-Кармана, оценивающей абсолютную проницаемость пористых сред, ставшей важной, с практической точки зрения, задачей. В одном из последних исследований, результаты которого были опубликованы в SpringerLink, ученые Казанского федерального университета рассмотрели анизотропные пористые среды, фильтрационные свойства которых зависят от направления движения флюида.

«Основная таргетная цель заключалась в разработке новой аналитической зависимости, связывающей абсолютную проницаемость с анизотропными характеристиками пористой среды и учитывающей также неоднородность строения порового пространства», – рассказал доцент кафедры математических методов в геологии Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ Тимур Закиров.

Результаты исследования основаны на проведении вычислительных фильтрационных экспериментов на цифровых моделях пористых структур. Для решения поставленной задачи был разработан алгоритм генерации цифровых моделей пористых сред, позволяющий контролировать как анизотропию пористых структур, так и неоднородность порового пространства.

«При проведении большого количества расчетов (более 1000) и в результате аппроксимации полученных зависимостей разработана новая формула, связывающая проницаемость с тремя характеристиками порового пространства – анизотропией, неоднородностью и пористостью», – сообщил ученый.

При дальнейшей верификации полученного соотношения показано, что в 80% случаев разработанная формула предсказывает абсолютную проницаемость, погрешность которой не превысила 10%.