Darcy

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Darcy (o unità darcy) e sottomultipli (millidarcy, microdarcy, nanodarcy) sono unità di misura della permeabilità che prendono il loro nome dall'ingegnere francese Henry Darcy. Non fanno parte del Sistema Internazionale di unità di misura, ma sono ampiamente utilizzate in geologia (in particolare in idrogeologia) e nell'ingegneria petrolifera. Come altre misure della permeabilità, un darcy ha la stessa dimensione dell'area.

Definizione[modifica | modifica sorgente]

La permeabilità misura la capacità dei fluidi di scorrere attraverso una roccia (o un altro materiale poroso). Il darcy è definito dalla Legge di Darcy, che può essere scritta:

v = \frac{\kappa\,\Delta P}{\mu\,\Delta x}

dove:

v\, è il tasso di fluido superficiale (o greggio) che scorre attraverso un mezzo (flusso per unità di superficie)
\kappa\, è la permeabilità del mezzo
\mu\, è la viscosità dinamica del fluido
\Delta P\, è la differenza di pressione applicata
\Delta x\, è lo spessore del mezzo

Il darcy è riferito a una miscela di sistemi di unità. Un mezzo con una permeabilità di 1 darcy permette l'attraversamento di 1 cm³/s di un fluido con una viscosità di 1 cP (1 mPa·s) sotto un gradiente di pressione di 1 atm/cm applicata su un'area di 1 cm². Un millidarcy (md) equivale a 0,001 darcy e un microdarcy (µd) equivale a 0,000001 darcy.

Valori tipici di permeabilità variano da oltre 100.000 darcy per la ghiaia a meno di 0,01 microdarcy per il granito; la sabbia ha una permeabilità di circa 1 darcy.[1]

Origine[modifica | modifica sorgente]

Il darcy prende nome da Henry Darcy. La permeabilità della roccia è espressa solitamente in millidarcy (md); poiché le rocce ospitano riserve di idrocarburi o di acqua, esse presentano una permeabilità compresa tra 5 e 500 md.

La strana combinazione di unità deriva dagli studi originali di Henry Darcy sul flusso di acqua attraverso colonne di sabbia. L'acqua ha una viscosità di 1,0019 cP a temperatura ambiente. Sebbene l'unità prenda effettivamente nome da Henry Darcy, la sua abbreviazione non è espressa in maiuscolo (contrariamente all'uso industriale). Nelle pubblicazioni dell'Associazione Americana dei Geologi Petroliferi[2] vengono utilizzate le seguenti abbreviazioni:

  • darcy (plurale darcys, non darcies): d
  • millidarcy (plurale millidarcys, non millidarcies): md

Conversione[modifica | modifica sorgente]

Convertito alle unità del SI, 1 darcy equivale a 9.869233×10−13 m² o 0.9869233 (µm)².Questa conversione è approssimata a 1 (µm)².[3] Si noti che questo equivale al reciproco di 1.013250 cioè al fattore di conversione da atmosfera a bar.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Peter C. Lichtner, Carl I. Steefel, Eric H. Oelkers, Reactive Transport in Porous Media, Mineralogical Society of America, 1996, ISBN 0-939950-42-1, p. 5
  2. ^ "The American Association of Petroleum Geologist Style Guides".
  3. ^ "Society of Petroleum Engineers (SPE) metric standard". 1982.