[技术讨论]哈根一泊肃叶(Hagen-Poiseuille)定律对油气运移和渗流的影响 [复制链接]

    泊肃叶定律(Poiseuille定律)：流体在水平圆管中作层流运动时，其体积流量Q与管子两端的压强差Δp，管的半径r，长度L，以及流体的粘滞系数η有以下关系：Q=π×r^4×Δp/(8ηL)。令R=8ηL/(πr^4)，即Q=Δp/R，R称为流阻。
    (1)流阻R与管子半径r的四次方成反比。这说明，管子的半径对流阻的影响非常大。例如，在管子长度、压强差等相同的情况下，要使半径为r/2的管子与半径为r的管子有相同的流量，并联细管的根数需要2^4，即16根；
　　(2)流阻R与管子的长度L成正比。管子越长，流阻越大；
　　(3)流阻R与液体的粘滞系统η成正比。液体的粘滞系数越大，流阻就越大；
   （4）流阻R与液体的流量Q（或流速）成正比；
　　由此可见，管子两端压强差ΔP（摩擦阻力或附加阻力）是流量Q（或流速）、液体的粘滞系数η、管子的几何形状等因素共同决定的。
    压汞等目的是反映孔隙结构的固有属性，与操作条件无关，但实际操作过程中势必附加了一个与流速相关的力，导致测试结果偏大。　
        
       鄂尔多斯盆地中生界地层压力若干问题讨论【C】.2015年全国沉积学大会沉积学与非常规资源论文摘要集 ，http://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-CJDQ201510001452.htm

        流体在多孔介质中流动，所受压力除与流速无关的毛管力（Pc=2σcosθ/r，孔隙结构的固有属性），还势必附加与流速呈正相关的力{Δp= 8QηL /(π×r^4)，Poiseuille定律}，所附加的力随流速无限趋于零而趋于零，模拟过程注入流体所需的压力具有主观性极强的特点。

        由于模拟观测手段和时间的限制，较短的时间和较大的流速导致较高的压力。模拟条件下（瞬间升降压）与地质历史条件下（缓慢升降压）即时间尺度的较大差异可能导致流体在多孔介质中的渗流行为存在较大的差异，模拟（包括压汞法）获得的压力参数可能远高于实际。
        实际地层中流体的渗流速度远远小于模拟时的渗流速度，实际地层中驱动流体渗流所需的压力梯度也远远小于模拟实验所需的压力梯度，假设流体注入速度降低为原来的1/2，那么所受的压力或压力梯度也将降为原来的1/2。
        岩心模拟如果1天驱替流体运移1cm，类推，1年将可运移36m，10000年可达360km。

压汞流速很慢。

高深

然后呢？
如此说来，常规几十兆帕的压汞和几百兆帕的高压压汞远不如恒压或者恒速压汞了？
尤其是高压压汞，做起来有啥意义呢？

banshenxiang:然后呢？
如此说来，常规几十兆帕的压汞和几百兆帕的高压压汞远不如恒压或者恒速压汞了？
尤其是高压压汞，做起来有啥意义呢？ (2016-03-22 16:08)

        理论上的缺陷，康塔公司的说明书里也没有回避这个问题。
        这就如同用注射器向空气中推送液体，同样直径的针头(孔隙结构)，快速注射(流量或流速大)需要的压力大，反之，需要的压力小。推送所需的力并不是客观的，不是由针头决定的，而是主观的，是由推送速度决定的。

banshenxiang:然后呢？
如此说来，常规几十兆帕的压汞和几百兆帕的高压压汞远不如恒压或者恒速压汞了？
尤其是高压压汞，做起来有啥意义呢？ (2016-03-22 16:08) 

无论是恒速还是恒压压汞，在几天甚至更短的时间完成驱替，其驱替速度都将远远大于地层条件下流体的渗流速度，所附加的力(与流速成正比，与吼道半径的4次方成反比的)，远远大于实际所需要的力。

无论是恒速还是恒压压汞，在几天甚至更短的时间完成驱替，其驱替速度都将远远大于地层条件下流体的渗流速度，所附加的力(与流速成正比，与吼道半径的4次方成反比的)，远远大于实际所需要的力。

压汞流速很慢。