滲透率的定義

用于表示孔隙介質中流體在其孔隙中流動難易程度的量稱為該介質的滲透率。孔隙介質中單相穩定流的流量，原則上可以由達西公式（H.Darcy，1856）描述：

儲層巖石物理學

式中：Q是通過介質的流體流量，m3/s；μ為流體的黏度，Pa·s；A為垂直于流體運動方向的介質橫截面，m2；L為流體穿過介質的厚度，m；ΔP為流體兩端的壓力差，Pa；K為滲透率，它具有面積量綱，m2，但是顯得過大，通常以μm2作為單位，過去采用達西（D）或毫達西（mD）作為單位。因滲透率具有面積的量綱，可以將其理解為介質中孔隙通道面積的大小。多孔介質孔道面積越大，滲流越容易，滲透率越高。

當巖心全部孔隙為單相液體所充滿并在巖心中流動，巖石與液體不發生化學和物理化學作用的條件下，對同一巖心，比例系數值K的大小是與液體性質無關的常數。對不同孔隙結構的巖心，K值不同。因此，在上述條件下，由式（1－22）定義的滲透率K是僅僅取決于巖石孔隙結構的參數，我們把這一系數稱為巖石的絕對滲透率。

需要注意的是，達西定律是有一定的適用條件的，當滲流速度增大到一定程度之后，除產生黏滯阻力外，還會產生慣性阻力。此時流量與壓差不再呈線性關系，達西定律不再適用。如已知巖石和流體的物性參數如巖石孔隙度φ、滲透率K及流體密度ρ、黏度μ，可根據卡佳霍夫提出的雷諾數Re表達式（說明：雷諾數是判斷流體流動是層流或是湍流的標準），確定出一個保持線性滲流的最高滲濾速度，對于一般儲層巖石和流體物性參數，其形式如下：

儲層巖石物理學

式中：vc為滲流符合達西定律的臨界流速。

當巖石中含有多相流體時，每相流體的滲透率稱為該相流體的有效滲透率。例如在孔隙中存在油和水兩相液體時，對于油或水的滲透率。

有效滲透率與絕對滲透率的比值稱為相對滲透率。在多相液體同時存在時，通常用相對滲透率來衡量某種流體通過巖石的難易程度。圖1－6是油水、氣水和氣油兩相流體情況下的相對滲透率的示意圖。

圖1－6 相對滲透率與飽和度的關系

此外，由于氣體與液體的性質不同，如可壓縮性和微小孔隙中的滑動現象等，使同一巖石的氣體滲透率與液體滲透率出現差異，因此需要專門在下面加以討論。