Подземная гидравлика

я = со_п/<в. (1.2)
Можно доказать, что в данной точке пласта просветность не зависит от выбора направления сечения и равна пористости (п = т).
Коэффициент пористости одинаков для геометрически подобных сред; он не характеризует размеры пор и структуру порового про­странства. Поэтому для описания пористой среды необходимо вве­сти также некоторый характерный размер порового пространства. Существуют различные равноценные способы определения этого размера. Естественно, например, за характерный размер принять некоторый средний размер порового канала d или отдельного зерна пористого скелета.
Первые теоретические исследования порового пространства проводились с помощью идеализированных моделей грунта, на­зываемых идеальным и фиктивным грунтами. Под идеальным грун­том понимается модель пористой среды, поровые каналы которой представляют собой пучок тонких цилиндрических трубок (капил­ляров) с параллельными осями. Фиктивным грунтом называется модель пористой среды, состоящая из шариков одинакового диа­метра. В конце прошлого столетия американский гидрогеолог
Ч. Слихтер развил упрощенную теорию фильтрации, позволяющую сравнивать движение жидкости по поровым каналам с течением жидкости по цилиндрическим трубкам. Основываясь на модели фиктивного грунта, он рассмотрел также геометрическую задачу, позволяющую связать пористость с углами, образованными радиу­сами соприкасающихся шаров, моделирующих пористую среду, при их различной упаковке.
Простейшим геометрическим параметром, характеризующим раз­мер порового пространства, является эффективный диаметр d₃ф частиц грунта. Его можно определить в результате механического анализа грунта. Эффективным диаметром частиц, слагающих ре­альную пористую среду, называется такой диаметр шаров, обра­зующих фиктивный грунт, при котором гидравлическое сопротив­ление, оказываемое фильтрующейся жидкости в реальном и экви­валентном фиктивном грунте, одинаково. Однако на практике эф­фективный диаметр зерен й_Эф определить трудно (особенно для сцементированных песчаников). Поэтому теория Ч. Слихтера не нашла широкого практического применения.
Для определения геометрической структуры пористой среды, существенно влияющей на фильтрационные параметры, кроме по­ристости и эффективного диаметра, нужны дополнительные объек­тивные характеристики. Определенную информацию о микрострук­туре порового пространства дают кривые распределения размеров пор и зерен. Поэтому предпринимались многочисленные попытки определения геометрических и гидродинамических характеристик пористой среды на основе кривых распределения. Однако зависи­мости характеристик пористой среды от параметров кривых рас­пределения не могут быть универсальными.