واحد اندازه گیری نفوذپذیری و کاربرد آن

واحد اندازه گیری نفوذپذیری و کاربرد آن:
نفوذپذیری یکی از ویژگی های سنگ به حساب می آید که قابلیت جریان سیال (گاز یا مایع) از درون محیط را نمایش می دهد.

این ویژگی، با فشار محیط مورد بررسی ارتباط دارد. واحد اندازه گیری نفوذپذیری در سیستم SI، مترمربع (m2) و در مسائل کاربردی، دارسی (d) یا اغلب میلی دارسی (md) است (1d= 10-12m2).

عنوان این واحد به افتخار «هنری دارسی» (Henry Darcy)، مهندس فرانسوی نامگذاری شد. دارسی اولین فردی بود که فرآیند جریان آب درون فیلترهای ماسه ای برای تهیه آب آشامیدنی را تشریح کرد.

واحد میلی دارسی در مسائل کاربردی رواج بیشتری دارد اما گاهی اوقات از واحد cm2 نیز برای توصیف میزان نفوذپذیری ماده استفاده می شود.

محدوده نفوذپذیری مواد معمولاً بین چند ده تا چند صد میلی دارسی تغییر می کند اما در برخی از موارد این محدوده بازه تغییرات بزرگ تری دارد.

به عنوان مثال، بازه نفوذپذیری ماسه سنگ بین مقداری کمتر از 1 میلی دارسی تا مقداری بیش از 50000 میلی دارسی است.

هر چه نفوذپذیری بالاتر باشد، سرعت حرکت سیال درون سنگ نیز بیشتر خواهد بود. آب درون سنگی با تخلخل %25 و نفوذپذیری 1md، جریان قابل توجهی نخواهد داشت.

به منظور ایجاد نفوذپذیری و جریان بیشتر در این نوع سنگ ها (اصطلاحاً سنگ های متراکم، فشرده یا بدون منفذ)، روش هایی مصنوعی فیزیکی (شکست) یا شیمیایی (اسیدکاری) مورد استفاده قرار می گیرند.

کاربردهای نفوذپذیری:
مفهوم نفوذپذیری اهمیت بالایی در تعیین خصوصیات جریان هیدروکربن های موجود در ذخایر نفت و گاز و همچنین آب های درون سفره های آب زیرزمینی دارد.

برای اینکه بتوان سنگی را به عنوان یک مخزن هیدروکربنی قابل استخراجِ بدونِ تحریک یا انگیزش در نظر گرفت، نفوذپذیری سنگ باید تقریباً بیش از 100md باشد.

در مجموع، این مقدار به ماهیت هیدروکربن بستگی دارد. به عنوان مثال، در برخی از مواد مخازن گازی با مقادیر نفوذپذیری پایین نیز قابل استخراج هستند.

دلیل این موضوع، ویسکوزیته پایین گاز نسبت به نفت است. سنگ هایی با نفوذپذیری بسیار کمتر از 100md، مواد بسیار مناسبی برای ایجاد سنگ دربرگیرنده مخازن نفتی یا گازی محسوب می شوند.

مقادیر نفوذپذیری شن و ماسه های تحکیم نیافته می تواند بیش از 5000md باشد.

کاربردهای مفهوم نفوذپذیری به مطالعه مخازن نفت و گاز محدود نمی شود.

این مفهوم در بسیاری از مسائل خارج از حوزه زمین شناسی نظیر مهندسی شیمی (فیلتراسیون) نیز مورد استفاده قرار می گیرد.