孔隙率

　　孔隙率（Porosity），指散粒狀材料堆積體積中,顆粒之間的空隙體積占總體積的比例。孔隙率包括真孔隙率，閉空隙率和先空隙率。
　　孔隙率（P）指材料內(nèi)部孔隙體積占其總體積的百分率。
　　表達式 P=[(V0-V)/V0 ]=[1-V/V0 ] =(1-P0 /P)×100 % 孔隙率和密實度的關(guān)系 D + P= 1
　　材料孔隙率或密實度大小直接反映材料的密實程度。材料的孔隙率高，則表示密實程度小。計算式 P0'= m/ V0 ' =m /(V+ VP + Vv )
　　式中 P0'--- 材料的堆積密度，kg/ m3 。
　　VP --- 顆粒內(nèi)部孔隙的體積，m3 。
　　Vv --- 顆粒間空隙的體積，m3 。
　　巖樣中所有孔隙空間體積之和與該巖樣體積的比值，稱為該巖石的總孔隙度，以百分數(shù)表示。儲集層的總孔隙度越大，說明巖石中孔隙空間越大。從實用出發(fā)，只有那些互相連通的孔隙才有實際意義，因為它們不僅能儲存油氣，而且可以允許油氣在其中滲濾。因此在生產(chǎn)實踐中，提出了有效孔隙度的概念。有效孔隙度是指那些互相連通的，在一般壓力條件下，可以允許流體在其中流動的孔隙體積之和與巖樣總體積的比值，以百分數(shù)表示。顯然，同一巖石有效孔隙度小于其總孔隙度。
　　孔隙率（porosity）在多孔介質(zhì)中的定義：
　　孔隙率（porosity）是指多孔介質(zhì)內(nèi)的微小空隙的總體積與該多孔介質(zhì)的總體積的比值，其表達式為：
　　φ=(V_P/V_B)×100%
　　孔隙率可分為兩種：多孔介質(zhì)內(nèi)相互連通的微小空隙的總體積與該多孔介質(zhì)的外表體積的比值稱為有效孔隙率，以φ_e表示；多孔介質(zhì)內(nèi)相通的和不相通的所有微小空隙的總體積與該多孔介質(zhì)的外表體積的比值稱為絕對孔隙率或總孔隙率，以φ_T表示。所謂孔隙率通常是指有效孔隙率，但書寫方便，一般直接以φ表示。
　　孔隙率與多孔介質(zhì)固體顆粒的形狀、結(jié)構(gòu)和排列有關(guān)。在常見的非生物多孔介質(zhì)中，鞍形填料和玻璃纖維的孔隙率最大達到83%~93%；煤、混凝土、石灰石和白云石等的孔隙率最小可低至2%~4%，地下砂巖的孔隙率大多為12%~34%，土壤的孔隙率為43%~54%，磚的孔隙率為12%~34%，皮革的孔隙率為56%~59%，均屬中等數(shù)值；動物的腎、肺、肝等臟器的血管系統(tǒng)的孔隙率亦為中等數(shù)值。
　　孔隙率是影響多孔介質(zhì)內(nèi)流體傳輸性能的重要參數(shù)。
　　煤的孔隙特性與煤化程度、地質(zhì)破壞程度和地應(yīng)力性質(zhì)及其大小等因素密切相關(guān)。由于這些因素的不同，各礦煤層的孔隙率可在較大的范圍內(nèi)變化。
　　①孔隙率與煤化程度的關(guān)系：從長焰煤開始，隨著煤化程度的加深(揮發(fā)分減小)煤的總孔隙體積逐漸減少，到焦、瘦煤時達到最低值，而后隨煤化程度的加深，總孔隙體積又逐漸增加，至無煙煤時達到最大值。然而，煤中的微孔體積隨著煤化程度的增加是一直增長的。
　　②孔隙率與煤的破壞程度的關(guān)系：大孔決定于強烈地質(zhì)構(gòu)造破壞煤的破壞面，因此煤的破壞越嚴重，其滲透容積越高，即孔隙率越大。
　　③孔隙率與地應(yīng)力的關(guān)系：壓性的地應(yīng)力(壓應(yīng)力)可使?jié)B透容積縮小，壓應(yīng)力越高，滲透容積縮小越多，即孔隙率減小越多；張性地應(yīng)力(壓應(yīng)力)可使裂隙張開，使?jié)B透容積增大，張應(yīng)力越高，滲透容積增長越多，即孔隙率增加越多。卸壓(地應(yīng)力減小)作用可使煤巖的滲透容積增大，即孔隙率增高；增壓(地應(yīng)力增高)作用可使煤巖受到壓縮，滲透容積減小即孔隙率降低。試驗表明地應(yīng)力并不減少煤的吸附體積，或減少得不多(因大孔及可見孔的表面積減少)，因此地應(yīng)力對煤的吸附性影響很小。