Определить абсолютную гидравлическую проницаемость.
Во время исследования через образец прокачивали только гелий.
Всего проводилось три эксперимента с давлением на входе 0,2, 0,3 и 0,4 МПа и давлением на выходе во всех случаях 0,1 МПа.
Остальные исходные данные задачи представлены в таблице 9.2, за исключением «объема газа, прошедшего через образец».
Это параметр по вариантам представлен в таблице 9.1.
Также по расчетным данным проницаемости и обратного среднего давления построить график зависимости «проницаемость – обратное среднее давление», на котором экстраполяцией определить проницаемость по жидкости.
Таблица 9.1 – Исходные данные
Вариант Объем гелия, прошедшего через образец с давлением на входе, см3
0,2 МПа 0,3 МПа 0,4 МПа
51 210 455 707
Решение
Таблица 9.2 – Результаты исследования
Параметры исследований Обозначение Значение
Диаметр образца, см
D 3
Высота образца, см
L 2,5
Площадь поперечного сечения образца, см2
S=πd2/4 7,065
Атмосферное давление, Мпа Ратм
0,1
Давление на выходе из образца, Мпа Рвых
0,1
Давление обжима, Мпа Роб
Параметры исследований Газ
Гелий, Не
Молекулярная масса 4,003
Вязкость при атмосферном давлении и температуре 20 0С, Па·с
0,0196
1 эксперимент
Время прохождения газа через образец, с
30
Объем газа, прошедшего через образец, см3 210
Давление на входе Рвх, МПа 0,2
Проницаемость, мД
323,66
Обратное среднее давление 1/Рср, 1/МПа 6,67
2 эксперимент
Время прохождения газа через образец, с
30
Объем газа, прошедшего через образец, см3 455
Давление на входе Рвх, МПа 0,3
Проницаемость, мД
262,97
Обратное среднее давление 1/Рср, 1/МПа 5
3 эксперимент
Время прохождения газа через образец, с
30
Объем газа, прошедшего через образец, см3 707
Давление на входе Рвх, МПа 0,4
Проницаемость, мД
217,93
Обратное среднее давление 1/Рср, 1/МПа 4
обозначение значение
Проницаемость по жидкости, мД
kж 60
k=2VμLPатмSt(Рвх2-Рвых2)∙1000
k=2∙210∙0,0196∙2,5∙0,17,065∙30∙(0,22-0,12)∙1000=323,66 мД
k=2∙455∙0,0196∙2,5∙0,17,065∙30∙(0,32-0,12)∙1000=262,97 мД
k=2∙707∙0,0196∙2,5∙0,17,065∙30∙(0,42-0,12)∙1000=217,93 мД
По расчетным данным проницаемости и обратного среднего давления строим график зависимости «проницаемость – обратное среднее давление», на котором путем экстраполяции полученных кривых находим точку kж, которую называют эквивалентной гидравлической проницаемостью или проницаемостью по жидкости: kж=60 мД
Рисунок 9.1 – Корректировка проницаемости по газу для получения проницаемости по жидкости