Porosität ist der nicht verfüllte Raum zwischen Körnern eines Sediment oder Sedimentgesteins. Sie wird als Fraktion oder als Prozent angegeben und ist eine Maßzahl für die Speicherfähigkeit eines Gesteins. Unterhalb des Grundwasserspiegels ist der Porenraum normalerweise mit Flüssigkeit (Wasser oder Öl) oder mit Gas gefüllt.
Permeabilität ist eine Maßzahl für die Durchlässigkeit eines Gesteins gegenüber Flüssigkeiten und drückt die Verbundenheit (Interkonnektivität) des Porenraums aus. Sie wird in Darcies (d) oder milliDarcies (mD) errechnet.
Die theoretisch höchstmögliche Porosität und Permeabilität wird durch die Packung von Körnern ermittelt, die mit einigen vereinfachenden Annahmen (Kugelform, einheitliche Korngröße) leicht errechnet werden kann.
Es gibt Gesteine, die zwar hoch porös sind, deren Poren aber sehr schlecht verbunden sind (z.B. glasiger Bimsstein). Am anderen Ende des Spektrums liegen geklüftete, dichte Gesteine, die zwar niedrigen Porenspeicherraum haben, aber wegen ihrer Klüfte ausgezeichnete Permeabilität besitzen. Die meisten natürlichen Gesteine besitzen sowohl natürliche Brüche, isolierte und verbundene Poren und fallen deswegen in den Mittelteil des Diagramms.
Die Porosität
von ausgezeichneten Erdölspeichergesteinen liegt bei bis zu 35% und
mehreren 1000 mD.
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Diese blockigen Quarz- und Feldspatkörner in einem rasterelektronenmikroskopischen Photo eines jurassischen Sandsteins sind mechanisch stabil und wurden deswegen unter Auflast nur wenig kompaktiert. Der Kornverband zeigt nur wenig Quarz- und Kalzitzement. Die Körner sind in einer losen Packung stabilisiert, und die großen Porenräume sind untereinander durch geräumige Porenkehlen verbunden. Die Porosität dieser Probe liegt bei 28%, ihre Permeabilität bei etwa 1800 mD. |