دانلود مقالات ISI درباره نفوذپذیری + ترجمه فارسی

نفوذپذیری(به انگلیسی: Permeability) سهولت عبور جریان مایعات از داخل حفره‌های رسوب‌ها یا سنگ‌ها را نفوذ پذیری می‌نامند. مقدار نفوذپذیری به اندازه حفره ها، غلظت مایع و نیروی کششی که با کاهش اندازه دانه‌ها کم می‌شود، بستگی دارد. در واقع عواملی که بر نفوذپذیری اولیه موثرند، در میزان نفوذپذیری نیز موثر می‌باشند. نفوذ پذیری را معمولا با واحد دارسی بیان می‌کنند. یک دارسی عبارتست از نفوذ پذیری که در آن یک مایع با غلظت یک سانتیمتر در ثانیه تحت فشار یک اتمسفر بر سانتیمتر عبور کند. نفوذپذیری اغلب سنگ‌ها بطور کلی کمتر از 1 دارسی می‌باشد. درواقع عبارت است از تمام خلل و فرج‌های موجود در رسوب یا سنگ که به دو صورت کل یا موثر بیان می‌شود. نفوذپذیری کل (Total Prosity) شامل تمام منافذ موجود در رسوب یا سنگ است که از نسبت حجم حفره‌های موجود در سنگ به حجم کل سنگ بدست می‌آید و آن را به در صد بیان می‌کنند. نفوذپذیری موثر یا مفید (Effective Prosity) شامل حفره‌های متصل به هم است که قادر است مایعات را از خود عبور دهد. این نفوذپذیری از نسبت حجم حفره‌های متصل به هم به حجم کل سنگ بدست می‌آید. لازم به ذکر است که در سنگ حفره‌هایی وجود دارد که قادر نیستند مایعات را از خود عبور دهند. این حفره‌ها به نام نفوذپذیری غیر مفید نامیده می‌شود و از تفاضل نفوذپذیری مفید از نفوذپذیری کل بدست می آید. مطالعات Darcy و نتایج آن براساس جریان تک فازی با اشباع 100 درصد سیال در محیط متخلخل بوده است. در این حالت(تک فازی) نفوذپذیری یک سیال، هیچگونه وابستگی به نوع و طبیعت آن ندارد. به بیان دیگر مقدار نفوذپذیری در محیط متخلخل 100 اشباع با سیال برای همه انواع سیال‌ها مقداری ثابت خواهد بود که نفوذپذیری مطلق نامیده می‌شود و از خصوصیات محیط نفوذپذیری در نظر گرفته می‌شود و ربطی به سیال ندارد. نفوذپذیری یک محیط متخلخل به نوعی تابعی از‌ اندازه نمونه مورد بررسی، می‌باشد. این ممکن است به علت مسدود شدن و یا باز شدن روزنه‌ها در اثر بریدن نمونه‌ها باشد. به عنوان مثال در سنگهای Sandstone و Limestone که محیطی همگن دارند، باز هم نتایج متنوعی برای نفوذپذیری نمونه‌های آنها حاصل می‌شود. این تغییرات و تنوع در نتایج تا 300 درصد هم امکان وقوع دارند. پیشنهاد می‌شود که برای مشخص کردن نفوذپذیری سازند از میانگین حسابی (Arithmetic) نتایج نمونه‌ها استفاده شود. انواع نفوذپذیری بر مبنای اندازه نفوذپذیری ماکروسکوپی در این نفوذپذیری قطر منافذ از 8 میکرون بیشتر است. در این منافذ، آب و مواد سیال دائما و به آسانی جریان پیدا می‌کنند و حرکت آنها تابع نیروی جاذبه می‌باشد. منافذ موجود در این نوع تخلخل در اثر انحلال مواد عملکرد فشارهای تکتونیکی و یا شکستگی‌های ناشی از خشک شدن سنگ و رسوب بوجود می‌آیند. در رسوب‌های آبرفتی و در سنگ‌های با قابلیت انحلال زیاد (مثل آهک) به فراوانی قابل مشاهده هستند. شکستگی‌های ناشی از عمل کوهزایی یا انحلال آهک و رسوبات تبخیری حفر‌ه‌ها و مجاری قابل عبور مواد سیال را فراهم می‌کنند. در نتیجه آب و نفت در آنها جریان پیدا می‌کنند. اگر طبقات بالا و پایین آن غیر قابل نفوذ باشند، مخازن بزرگ آب و نفت در چنین سنگ‌هایی حاصل می‌شود. نفوذپذیری میکروسکوپی در نفوذپذیری میکروسکوپی قطر منافذ کوچکتر از 8 میکرون می‌باشد. در این منافذ آب و یا سایر سیالات به آسانی نمی‌توانند حرکت کنند. لذا در این نوع منافذ نیروی جاذبه در عبور و جریان مایعات موثر نیست و حرکت مایعات در این منافذ تابع قانون لوله‌های مویین می‌باشد. تخلخل میکروسکوپی در رسوبات رسی فراوان است. این رسوبات طبقات غیر قابل نفوذ هستند و آب را در منافذ کوچک خود جای داده و به زحمت آن را از دست می‌دهند. در واقع تخلخل موجود در رسوبات رسی از نوع غیر مفید بوده و منافذ و حفره‌های موجود در آنها به هم راه ندارند. عوامل موثر در نفوذپذیری اولیه اندازه دانه هر قدر اندازه دانه‌ها کاهش یابد، مقدار تخلخل زیاد ولی نفوذپذیری کم می‌شود. با افزایش اندازه دانه‌ها مقدار تخلخل مفید افزایش یافته و نفوذپذیری زیاد می‌گردد. زیرا در رسوبات دانه ریز، مجاری متصل کننده حفره‌ها بسیار کوچک است و فشار مویینه زیاد در دیوارهای این مجاری مانع عبور مایعات می‌شود. جور شدگی هر قدر جورشدگی بهتر باشد تخلخل و نفوذ پذیری زیادتر خواهد بود، زیرا در سنگ‌هایی که دارای جورشدگی بد هستند ذرات دانه ریز یا ماتریکس بین دانه درشت را پر می‌کنند و تخلخل و نفوذ پذیری را کاهش می‌دهند. شکل دانه‌ها اگر دانه‌ها دارای گردشدگی و کرویت خوبی باشند، طرز قرار گرفتن آنها به نحوی است که نزدیکتر بهم قرار می‌گیرند (آرایش متراکم) و مقدار تخلخل و نفوذپذیری را کاهش می‌دهد. لذا دانه‌هایی که کمی زاویه دار باشند برای تخلخل اولیه بهتر می‌باشند.