Удельная поверхность горных пород является суммой поверхности частиц или поровых каналов в единице объема породы. Это одна из важнейших характеристик породы. Величина удельной поверхности пород пропорциональна степени дисперсности частиц породы. Чем меньше радиус поровых каналов и проницаемость пород, тем больше её удельная поверхность и меньше нефте-и газоотдача. От параметра удельной поверхности пород зависит проницаемость, адсорбционные свойства, содержание остаточной воды, молекулярно – поверхностные явления. И чем больше удельная поверхность, тем больше негативное влияние на фильтрацию нефти и воды оказывают указанные выше факторы.

Очень важно знать величину удельной поверхности в связи с большим влиянием молекулярно-поверхностных сил на процессы фильтрации нефти. Установлено, что кроме объемных свойств жидкостей и газов (например, плотности, вязкости) на законы фильтрации влияют еще и молекулярные явления, происходящие на контактах жидкости и породы. Эти молекулярно-поверхностные явления могут существенно изменять характер фильтрации. Обычные объемные свойства жидкостей (вязкость, плотность) обуславливаются молекулами, распространенными внутри жидкой фазы. Поэтому в крупнозернистой породе с относительно небольшой удельной поверхностью молекулы, находящиеся на поверхности, почти не влияют на процесс фильтрации, так как их число весьма мало по сравнению с числом молекул, находящихся внутри объема жидкости. Если же пористая среда имеет большую удельную поверхность, то число поверхностных молекул жидкости возрастает и становится сравнимым с числом объемных молекул. Поэтому поверхностные явления в малопроницаемой породе могут оказать более значительное влияние на процесс фильтрации жидкости, чем в хорошо проницаемой крупнозернистой породе.

Таким образом, удельная поверхность представляет одну из важнейших характеристик горной породы.

Следует отметить, что, несмотря на кажущуюся простоту понятия удельной поверхности, точное определение её величины - сложная задача. Дело в том, что поры в пористой среде представлены каналами от десятков и сотен микрон (по диаметру) до величин, сравнимых с размерами молекул.

При шарообразной форме частиц породы поверхность 1 м³ породы составит:

S = 6 (1 – m) / d,

где S – удельная поверхность, м²/м³; m – пористость в долях единицы, d – диаметр частиц, м; 6 – значение коэффициента извилистости

Для песков удельная поверхность вычисляется суммированием ее величин по каждой фракции гранулометрического состава пород:

S =[ 6 (1 – m) / Р ] S Р _I / d_I ,

где Р – масса породы в кг; Р_i – масса данной фракции в кг; d_i – средние диаметры фракций в м, определяемые по формуле:

1/d_i = ½ (1/d_iⁿ + 1/d_iⁿ),

где d_iⁿ и d_iⁿ - стандартные ближайшие размеры отверстий сит.

По экспериментальным данным при определении удельной поверхности по механическому составу следует внести поправочный коэффициент, (величина которого a=1,2¸1,4) учитывающий повышение удельной поверхности вследствие не шаровидности формы зерен. Меньшие значения коэффициента относятся к окатанным зернам, большие – к угловатым.

Формула зависимости коэффициента проницаемости от пористости, удельной поверхности и структуры порового пространства имеет вид:

k = m³ / (f S ² Т ²),

где m – пористость породы (характеризующая динамическую, полезную емкость коллектора); S – удельная поверхность; Т – извилистость поровых каналов (отношение среднестатистической длины каналов к длине керна). Величина извилистости Т может достигать 6 и более; f – коэффициент, учитывающий форму поровых каналов (изменяется от 2 до 3).

Для определения удельной поверхности применяют фильтрационный метод, основанный на измерении сопротивления течению разреженного воздуха через пористую породу; адсорбционный, основанный на определении объема адсорбции радиоактивных индикаторов поглощенных пористой средой и другие методы.