如何使用孔隙率与渗透率计算器
孔隙率与渗透率计算器将岩心测试或渗流试验的原始数据转化为地质储层和过滤材料的关键参数。
- 孔隙率模式 — 输入孔隙体积 Vₚ 和总体积 V，得到体积孔隙率 Φ（也可由质量孔隙率法计算）。
- 渗透率模式 — 输入渗流量 Q、动力粘度 μ、样品长度 L、截面积 A 和压差 ΔP，由达西定律求 k。
- 单位切换 — 渗透率以国际单位 m² 和石油工业常用单位毫达西（mD）并列显示。
- 读取综合评价 — 计算器根据 Φ 和 k 自动标注储层品质分类（致密、低渗、中渗、高渗）。
- 反向计算 — 输入目标渗透率和已知孔隙率，反算所需压差或截面积，用于过滤器设计。
公式与原理
孔隙率与渗透率计算器分别应用体积法和达西定律：
Φ = V_p / V (体积孔隙率)
k = Q · μ · L / ( A · ΔP ) (达西定律)
k_mD = k / 9.869233 × 10⁻¹⁶ (m² 转毫达西)| 符号 | 含义 | SI 单位 |
|---|---|---|
| Φ | 孔隙率（无量纲） | — |
| V_p | 孔隙体积 | m³ |
| V | 总体积（含骨架） | m³ |
| Q | 体积流量 | m³/s |
| μ | 流体动力粘度 | Pa·s |
| L | 样品（流径）长度 | m |
| A | 横截面积 | m² |
| ΔP | 样品两端压差 | Pa |
| k | 渗透率 | m²（或 mD） |
储层分类参考：致密气 k < 0.1 mD，低渗 0.1–10 mD，中渗 10–100 mD，高渗 >100 mD。孔隙率参考：砂岩 20–35 %，石灰岩 5–25 %，花岗岩 <1 %，煤 3–10 %。
应用场景
- 油气藏特征评价 — 由岩心分析确定储层孔隙率和渗透率，预测采收率和产能指数。
- 水文地质含水层参数估算 — 通过抽水试验或渗流柱实验确定含水层渗透系数，用于地下水数值模拟。
- 滤料与反滤层设计 — 计算颗粒过滤介质的渗透率，核算过滤速度和水头损失。
- 建筑材料湿气传输建模 — 评估混凝土、砌块和绝热材料的蒸汽渗透率，预防结露和冻融损伤。
- 催化剂与多孔介质研究 — 定量描述多孔催化剂床层或燃料电池气体扩散层的传质特性。
- CO₂ 地质封存 — 评估盖层孔隙率和渗透率，确认封存层的封闭完整性和注入可行性。