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Kasten 3.33
Porosität und Permeabilität
Intuitiv ist es zwar offensichtlich, dass Porosi-
tät und Permeabilität irgendwie miteinan-
der verknüpft sein sollten, denn große Poro-
sität scheint auch in guter Durchlässigkeit
des Gesteins zu münden, doch möge ein
kleines Gedankenexpertiment veranschauli-
chen, dass es sich um deutlich unterschiedli-
che Eigenschaften handelt. Betrachten wir
zwei Gesteine, die beide eine Porosität von
20% haben, d.h. also, dass 20 Volumen-%
des Gesteins aus Löchern bestehen (Abb.
3.163). Im einen Gestein sind die kleinen Po-
ren untereinander verbunden, im anderen
Gestein sind viel größere Poren nur verein-
zelt zu finden und haben keinen Kontakt zu
ihrer Nachbarpore. Nun ist es offenbar, dass
das Gestein mit den untereinander verbun-
denen Poren eine sehr hohe Permeabilität
haben wird. Zieht man also links Wasser hi-
naus, wird rechts leicht Wasser nachströmen
können und die Poren sind immer fluid-ge-
füllt. Aus dem anderen Gestein kann man
gar kein Fluid herausziehen (außer, man
bricht die die Poren umgebender Mineral-
körner auseinander), und natürlich kann
auch kein Fluid nachströmen. Das Gestein
hat also eine Permeabilität von praktisch
Null (z.B. Bimsstein), obwohl es dieselbe Po-
rosität hat wie das andere Gestein (z.B.
Sandstein). Abbildung 3.164 zeigt, dass den-
noch in realen Gesteinen Porosität und Per-
meabilität korreliert sind, da Korngrenzen
meist für eine Verbindung zwischen den
Poren sorgen.
(a)
40
30
20
(b)
10
0
0,01
0,1
10
Permeabilität (mD)
1
100
1000
10000
3.163
Die Bedeutung einer netzwerkartig
verbundenen Konnektivität für die Fluidmigra-
tion: in (a) sind die Poren (rot) miteinander
verbunden und Fluid (schwarz) kann durch das
Gestein hindurchströmen, was in (b) nicht mög-
lich ist.
3.164
Der Zusammenhang von Porosität und
Permeabilität in drei verschiedenen Sandstei-
nen der Golfküstenregion aus Tucker (1988).
