القائمة الرئيسية

الصفحات

خاصية الضغط الشعري في الصخور

خاصية الضغط الشعري في الصخور | Capillary Pressure

الضغط الشعري

تكون المسامات صغيرة داخل الصخور المسامية والنفاذية بحيث ممكن تمثيلها بالانابيب الشعرية (Capillaries)، الضغط الشعري هو ظاهرة ارتفاع اي مائع مبلل (Wetting Fluid) داخل الأنبوب الشعري، كلما قل قطر الانبوب الشعري كلما زاد ارتفاع المائع المبلل داخل الأنبوب الشعري.


حساب الضغط الشعري

ايضا يمثل الضغط الشعري فرق الضغط بين الطور المائي والطور الهيدروكاربوني (Water and oil phase) في أي مستوى داخل المكمن النفطي أو الغازي فوق مستوى التشبع (%100) بالماء يتوقف مقدار الضغط الشعري على حجم المسمات داخل المكمن وايضا على فرق الكثافة بين الماء والنفط أو الغاز.


ممكن تمثيل هذه العلاقة بالمعادلة:
\({{\rm P}_c} = \frac{{2y\,\,\cos \theta }}{r} = \left( {\Delta \rho } \right)gh\)
حيث
Pc = الضغط الشعري (dyn/cm²)
y = الشد السطحي البيني (interfacial tension) (dyn/cm)
θ = زاوية التماس (Contact angle) بين السائل المبلل والصخرة
r = نصف قطر الأنبوب الشعري (cm)
ρ ∆= فرق الكثافة بين النفط والماء أو الغاز (g/cm)
g = ثابت الجاذبية (980cm/s²)
h = ارتفاع المائع المبلل داخل الأنبوب الشعري أو أي ارتفاع يتناسب مع الضغط الشعري المعين ودرجة التشبع بالماء داخل المكمن فوق مستوى درجة التشبع بالماء (%100) أو الارتفاع فوق مستوى الماء الحر (free water level).

ممكن تحويل معادلة الارتفاع (h) الى وحدات (ft) وضغط (psi) بالمعادلة:

\({{\rm P}_{{c_{psi}}}} = \frac{{\Delta \rho \,\,h}}{{2.31}}\)

يمثل الشكل التالي منحني الضغط الشعري الصخرة مكمنية مثالية تحتوي على مسامات ذات توزيع حجمي طبيعي (normal poresize distribution).
خاصية الضغط الشعري في الصخور | Capillary Pressure
شكل(1) مخطط لمنحني الضغط الشعري ومخطط للضغط المكمني

نلاحظ في شكل (1) إن ادنی درجة للتشبع بالماء داخل المكمن تساوي (Swi) أو تسمى درجة التشبع المستعصي بالماء او الدنيا ويحسب مقدار (Swi برسم خط المقارب على منحني الضغط الشعري.

المنطقة الانتقالية تمتد من درجة التشبع بالماء (%100) او من تماس النفط والماء الى الارتفاع داخل المكمن الذي تشبعه تساوي (Swc) حرجة أي في هذه المنطقة يكون انتاج الماء النفط اما فوق المنطقة الانتقالية فلا يتوقع انتاج ماء بل فقط نفط.

إن طول المنطقة الانتقالية يتوقف على نفاذية المكمن أو
المسامات المكمن وعلى درجة التصنيف.

(Tixier) وجد علاقة بين طول المنطقة الانتقالية للکمن ونفاذية المكمن اي كلما زاد طول المنطقة الانتقالية كلما قلت نفاذية المكمن.
المثال التالي يبين ثلاثة أنواع من نماذج الضغط الشعري:
خاصية الضغط الشعري في الصخور | Capillary Pressure
شكل (2) مخطط للضغط الشعري لناذج مختلفة في درجة التصنيف و (Sw)

المنحني (3) هو الذي يمثل نموذج رديء التصنيف ، ايضا يتوقع المكمن له منطقة انتقالية طويلة ونفاذية قليلة.

(Pd) يمثل ضغط الازاحة(displacement pressure) وهو اقل ضغط في منحني الضغط الشعري اللازم لبدء ازاحة السائل من داخل النموذج .


    المصادر

    1. أنطوان مهران. 1988. تحليلات تسجيلات الآبار. تم الإسترجاع 2020-5-23. نسخة مطبوعة pdf.


      التنقل السريع