Kozeny-Carman-ligning

Ligningen er gitt som:

Δ P l = – 150 μ φ s 2 d P 2 ( 1 − ϵ) 2 ϵ 3 v {\displaystyle {\frac {\delta p} {l}}=-{\frac {150\mu} {{\mathit {\phi}} _{\mathrm {s}} ^ {2} d_ {\mathrm {p} }^{2}}}{\frac {(1 – \ epsilon) ^{2}} {\epsilon ^{3}}} v_ {\mathrm {s} }}

{\displaystyle {\Frac {\Delta p}{L}}=-{\frac {150 \ mu } {{\mathit {\Phi }} _{\mathrm {s}} ^{2}D_ {\mathrm {p} }^{2}}}{\frac {(1 - \ epsilon) ^{2}} {\epsilon ^{3}}} v_ {\mathrm {s} }}

hvor:

  • Δ p {\displaystyle \Delta p}
    \Delta p

    er trykkfallet;

  • l {\displaystyle L}
    l

    er den totale høyden på sengen;

  • v s {\displaystyle v_{\mathrm {s} }}
    {\displaystyle v_{\mathrm {s} }}

    er overflatisk eller «tomt tårn» hastighet;

  • μ {\displaystyle \mu }
    \mu

    er viskositeten til væsken;

  • ϵ {\displaystyle \epsilon }
    \epsilon

    er porøsiteten til sengen;

  • Φ s {\displaystyle {\mathit {\Phi }} _ {\mathrm {s} }}
    {\displaystyle {\mathit {\Phi }} _{\mathrm {s} }}

    er sfæriskiteten til partiklene i den pakkede sengen;

  • D p {\displaystyle d_ {\mathrm {p} }}
    {\displaystyle D_ {\mathrm {p} }}

    er diameteren til volumekvivalenten sfærisk partikkel.

denne ligningen holder for strømning gjennom pakkede senger med partikkel Reynolds tall opp til ca 1,0, hvoretter hyppig skifting av strømningskanaler i sengen forårsaker betydelige kinetiske energitap.

denne ligningen kan uttrykkes som «strømmen er proporsjonal med trykkfallet og omvendt proporsjonal med væskeviskositeten», som Er Kjent Som Darcys lov.

v s = − κ μ δ p l {\displaystyle v_ {\mathrm {s}}= – {\frac {\kappa} {\mu}} {\frac {\delta p} {L}}}

{\displaystyle v_ {\mathrm {s} } = - {\frac {\kappa } {\mu }} {\Frac {\Delta p}{L}}}

Kombinere disse ligningene gir den endelige Kozeny-ligningen for absolutt (enfase) permeabilitet

κ = Φ S 2 ϵ 3 d p 2 150 (1-ϵ ) 2 {\displaystyle \ kappa ={\mathit {\Phi }}_{\mathrm {s}} ^{2}{\frac {\epsilon ^{3}D_{\mathrm {p} }^{2}}{150(1-\epsilon )^{2}}}}

{\displaystyle \ kappa ={\mathit {\Phi }} _{\mathrm {s} }^{2} {\frac {\epsilon ^{3}D_ {\mathrm {p} }^{2}}{150(1-\epsilon )^{2}}}}
  • ϵ {\displaystyle \ epsilon}
     \epsilon

    er porøsiteten til sengen (eller kjernepluggen)

  • D p {\displaystyle d_ {\mathrm {p} }}
    {\displaystyle D_ {\mathrm {p} }}

    er gjennomsnittlig diameter på sandkorn

  • κ {\displaystyle \ kappa }
     \kappa

    er absolutt (dvs . enkeltfase) permeabilitet

  • Φ s {\displaystyle {\mathit {\Phi }} _{\mathrm {s} }}
    {\displaystyle {\mathit {\Phi }}_{\mathrm {s} }}

    er av partiklene i den pakkede sengen = 1 for sfæriske partikler

den kombinerte proporsjonalitet og enhetsfaktor a {\displaystyle a}

a

har typisk gjennomsnittlig verdi på 0.8E6 /1.0135 fra å måle mange naturlig forekommende kjernepluggprøver, alt fra høyt til lavt leireinnhold, men det kan nå en verdi på 3. 2e6 / 1.0135 for ren sand. Nevneren er inkludert eksplisitt for å minne oss om at permeabilitet er definert ved hjelp av som trykkenhet mens reservoartekniske beregninger og reservoarsimuleringer vanligvis bruker som trykkenhet.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.