DSCF0023 (2)

Zasady mikrohydrauliki oraz Jej rozwinięcie zostały po linii teoretycznej po raz pierwszy szerzej opracowane przez radzieckiego uczonego Lej-bienzona, jakkolwiek niekiedy prace swoje nadmiernie prze teoretyzował. W związku z mikrohydrauliką z łóz ropy i gazu zasługuje na wybitne wyróżnienie dzieło teoretyczne Muskata (USA, 1937). Z późniejszych prac ogłoszonych w ZSRR należy wymienić analizę Polubarinowej-Kochiny (1952), a przede wszystkim prof. Szczełkaczewa, która wyróżnia się tym, że autor podkreśla, iż zarówno płyn, jak również i ośrodek porowaty są ciałami elastycznymi, podlegającymi prawu Hooka. Dalsze prace wydane poza granicami ZSRR — to badania Forchheimera (1930) oraz nowsze Ferrandona (1948), Ghizettiego (1949), Litwiniszyna (1950) i in. Na szczególną uwagę zasługują publikacje Pirsona, Amyxa oraz Fricka. Książka Glmatudinowa wydana w ZSRR w roku 1963 jest zwięzła i ujmuje w sposób nowoczesny najważniejsze zagadnienia z eksploatacji ropy i gazu ziemnego.

Ściśle biorąc, prace Poiseuille’a nie były pionierskie z dziedziny mikrohydrauliki (zdefiniowanej przez autora), gdyż dotyczyły przepływów w prostych kapiiarach w rodzaju wiązki przedstawionej na rys. 71 z tą różnicą, że wiązka ta przedstawiona na rysunku, utworzona jest przez pełne pręty, a przepływ odbywa się między tymi prętami, natomiast w próbach Poiseuille’a ciecz przepływała przez rurki, o tym zaś, co działo się między zewnętrznymi ścianami rurek, niewiele wiadomo. Nie badał on również mikroprzeplywów w kapiiarach krętych i o bardzo małej średnicy. Poi-seuiłle wykonywał swoje cenne badania głównie z myślą o przepływach krwi w tętnicach organizmów ludzkich; nie uwzględnił on jednak bardzo ważnego faktu, że stosowana przez niego ciecz nie była jednorodna, lecz nasycona powietrzem i CO¹, a więc nagazowana, podobna do ropy złożowej, nasyconej gazami i parami, dlatego stosowanie w tym przypadku równań ważnych dla cieczy używanych w klasycznej mechanice płynów nie ma cech ścisłości naukowej.

Ostatnie rozdziały dotyczyły w zasadzie mikrostatyki płynów w ośrodkach porowatych, która jest odpowiednikiem hydrostatyki w klasycznej mechanice płynów. Obecnie zajmiemy się mikroprzepływami, rozpoczynając od podstawowych rozważań na temat przepuszczalności.

Przepuszczalność jest obok zwilżalności drugą własnością fizyczna ośrodków kapilarnych (porowatych i szczelinowatych), w szczególności skał złożowych, stanowiącą fundamenty mikrohydrauliki. Istnieje bardzo obszerna literatura w różnych językach, rozpatrująca te zjawiska z teoretycznego i praktycznego punktu widzenia. Na tym miejscu ograniczymy się tylko do omówienia tematów najważniejszych i to głównie pod względem ich przydatności dla praktykującego eksploatatora złóż ropy i gazu ziemnego oraz w mniejszym stopniu wód mineralnych i gazów leczniczych.

5.2.1. Eksperyment Darcy'ego. Prawo Darcy'ego

Ojcowie miasta Dijon (Francja) zlecili Darcy’emu opracowanie zagad- • nienia oczyszczania wody dla użytku domowego. Darcy wywiązał się z tego zadania znakomicie, dostarczając miastu czystej, dobrze przefiltrowa-nej wody, a przy tym jako urodzony badacz opracował to zagadnienie naukowo, ogłaszając w roku 1856 w Paryżu swoją pionierską pracę pod tytułem ,|Les fantaines publiąues de la ville Dijon”. Od tego czasu wszelkie

113

1

Eksploatacjo z!6t