岩石的渗透系数与渗透率 1 渗透系数 1.1 渗透系数的定义 渗透系数又称水力传导系数(hydraulic conductivity)。在各向同性介质中,它定义为单位水力梯度下的单位流量,表示流体通过孔隙骨架的难易程度,表达式为*=kk gK,单位为m/d 或者cm/s,式中K 为渗透系数,k 为孔隙介质的渗透率,它只与固体骨架的性质有关, 为粘度, 为运动粘度, 为容重,g 为重力加速度。在各向异性介质中,渗透系数以张量形式表示。渗透系数愈大,岩石透水性愈强。 1.2 岩石渗透系数的物理意义及影响因素 渗透系数的物理意义是介质对某种特定流体的渗透能力.影响渗透系数的因素很多,对于水在岩石中渗流来说,主要取决于水的粘滞性,以及岩石的物理特性和结构特征,例如岩石中空隙和裂隙的大小、开启程度和连通性等. 1.3 岩石渗透系数的测定方法 渗透系数的测定方法主要分“实验室测定”和“野外现场测定“两大类。 1.实验室测定法 室内试验的仪器和方法与土的渗透仪相类似,不过做实验时采用的压力差比做土的实验大得多.其实验结构和原理见相关专著(水利水电出版社徐志英编写的<<岩石力学>>第三版第12 页) 实验时采用下列公 式计 算 渗透系数 =wQLkpA 其中: w 为水的容重,(3kNm ) Q 为单位时间 内通过式样 的水量;( 3m ) L 为试样 长 度;(m) A 为式样 的截 面 积 ; (2m ) p 为式样 两端 的压力差(kpa) 2.现场试验法 现场试验法见相关专著 1.4 某些 岩石的渗透系数值 某些岩石的渗透系数值 2 渗透率 2.1 渗透率的定义 渗透率:压力差为1pa 时,动力黏滞系数为lpa.s 的渗流液体,渗流通过面积为12m 长度为1m 的多孔介质,体积流量为13m 时,多孔介质的渗透率定义为12m 。实际中采用2m为实用单位。定义式为=10QLkA p,其中,各参量与以上的参量相同 2.2 渗透率的物理意义及影响因素 渗透率是表征土或岩石本身传导液体能力的参数,其大小与孔隙度、液体渗透方向上空隙的几何形状、颗粒大小以及排列方向等因素有关,而与在介质中运动的液体性质无关。渗透率(k)用来表示渗透性的大小。 2.3 渗透率的评价 渗透率的评价 级别 平方微米(2m) 评价 1 >1.0 渗透性极好 2 0.1—1.0 渗透性好 3 0.01—0.1 渗透性一般 4 0.001—0.1 渗透性差 5 <0.001 渗透性极差 2.4 渗透率的测定方法 参考煤和岩石渗透率测定方法(能源部1990—10—30 批准 199...