Slėgis rezervuare: apibrėžimas, savybės ir formulė

Turinys:

Slėgis rezervuare: apibrėžimas, savybės ir formulė
Slėgis rezervuare: apibrėžimas, savybės ir formulė
Anonim

Šiame straipsnyje susipažinsime su rezervuaro slėgio (RP) sąvoka. Čia bus aptariami jo apibrėžimo ir reikšmės klausimai. Taip pat analizuosime žmogaus išnaudojimo metodą. Neaplenksime anomalinio rezervuaro slėgio sąvokos, įrangos matavimo galimybių tikslumo ir kai kurių atskirų sąvokų, susijusių su dominuojančia šiame tekste.

Įvadas

šulinio rezervuaro slėgis
šulinio rezervuaro slėgis

Slėgis rezervuare yra slėgio, susidarančio veikiant rezervuaro skysčiams ir išstumto ant tam tikros rūšies mineralų, uolienų ir kt., matas.

Skysčiai yra bet kokios medžiagos, kurių elgesį deformuojant galima apibūdinti naudojant skysčių mechanikos dėsnius. Pats terminas į mokslinę kalbą buvo įvestas maždaug XVII amžiaus viduryje. Jie žymėjo hipotetinius skysčius, kurių pagalba bandė paaiškinti uolienų formavimosi procesą fiziniu požiūriu.

Rezervuaro identifikavimas

Prieš pradedantanalizuojant rezervuaro slėgį, reikėtų atkreipti dėmesį į kai kurias svarbias su juo susijusias sąvokas, būtent: rezervuarą ir jo energiją.

Rezervuaras geologuose vadinamas plokščios formos kūnu. Tuo pačiu metu jo galia yra daug silpnesnė nei sklidimo zonos, kurioje jis veikia, dydis. Taip pat šis galios indikatorius turi daugybę vienalyčių savybių ir apsiriboja lygiagrečių paviršių rinkiniu, tiek mažų, tiek didelių: stogas – viršus ir padas – apačia. Stiprumo indikatoriaus apibrėžimą galima nustatyti radus trumpiausią atstumą tarp pado ir stogo.

nenormalus rezervuaro slėgis
nenormalus rezervuaro slėgis

Rezervuaro struktūra

Sluoksniai gali būti formuojami iš kelių skirtingoms uolienoms priklausančių ir tarpusavyje sujungtų sluoksnių. Pavyzdys yra anglies siūlė su esamais purvo akmenų sluoksniais. Dažnai terminų vienetas „sluoksnis“naudojamas stratifikuotoms mineralų sankaupoms, tokioms kaip anglis, rūdos telkiniai, nafta ir vandeningieji sluoksniai, apibūdinti. Sluoksniai susilanksto dėl įvairių nuosėdinių uolienų, taip pat vulkanogeninių ir metamorfinių uolienų persidengimo.

Rezervuaro energijos koncepcija

Slėgis rezervuare yra glaudžiai susijęs su rezervuaro energijos sąvoka, kuri yra rezervuarų ir juose esančių skysčių, pvz., naftos, dujų ar vandens, savybių charakteristika. Svarbu suprasti, kad jo vertė pagrįsta tuo, kad visos rezervuare esančios medžiagos yra nuolatinio streso būsenoje dėlakmens slėgis.

Energijos rūšių įvairovė

hidrostatinis rezervuaro slėgis
hidrostatinis rezervuaro slėgis

Yra keletas rezervuaro energijos tipų:

  • rezervuaro skysčio (vandens) slėgio energija;
  • laisvų ir išsiskiriančių dujų energija sumažinto slėgio tirpaluose, pvz., alyvoje;
  • suspaustos uolienos ir skysčio elastingumas;
  • slėgio energija dėl materijos gravitacijos.

Atrenkant skysčius, ypač dujas, iš formavimo terpės, energijos rezervas sunaudojamas skysčių judėjimo procesui užtikrinti, per kurį jie gali įveikti judėjimui priešingas jėgas (jėgas, atsakingas už vidinę trintį tarp skysčių). ir dujos bei uoliena, taip pat kapiliarinės jėgos).

Naftos ir dujų judėjimo kryptį rezervuaro erdvėje, kaip taisyklė, lemia naujų rūšių rezervuaro energijos pasireiškimas tuo pačiu metu. Pavyzdys yra uolienų ir skysčio elastingumo energijos atsiradimas ir jos sąveika su naftos gravitacijos potencialu. Tam tikros rūšies energetinio potencialo vyravimas priklauso nuo daugelio geologinių ypatybių, taip pat nuo sąlygų, kuriomis eksploatuojamas tam tikro ištekliaus telkinys. Konkrečios energijos formos, naudojamos skysčiams ir dujoms judėti, atitikimas gavybos gręžinio rūšiai leidžia atskirti skirtingus dujų ir naftos telkinių veikimo būdus.

Parametro svarba

Slėgis rezervuare yra nepaprastai svarbus parametras, apibūdinantis energijos potencialądariniai, nešantys vandens arba naftos ir dujų išteklius. Jo susidarymo procese dalyvauja keli slėgio tipai. Visi jie bus išvardyti toliau:

  • hidrostatinis rezervuaro slėgis;
  • dujų arba naftos perteklius (Archimedo pajėgos);
  • slėgis, atsirandantis pasikeitus bako tūrio matmenų vertei;
  • slėgis dėl skysčių išsiplėtimo ar susitraukimo, taip pat jų masės pokyčių.

Slėgis rezervuare yra dviejų skirtingų formų:

  1. Pradinis – pradinis indikatorius, kurį rezervuaras turėjo prieš atidarant rezervuarą po žeme. Kai kuriais atvejais jis gali būti išsaugotas, ty nesugadintas dėl žmogaus sukeltų veiksnių ir procesų poveikio.
  2. Srovė, dar vadinama dinamine.

Jei lygintume rezervuaro slėgį su sąlyginiu hidrostatiniu slėgiu (gaivaus skysčio stulpelio slėgis, vertikalus nuo dienos paviršiaus iki matavimo taško), galime sakyti, kad pirmasis yra padalintas į dvi formas, ty anomalų. ir normalus. Pastarasis tiesiogiai priklauso nuo darinių gylio ir toliau auga maždaug 0,1 MPa kas dešimt metrų.

Normalus ir nenormalus slėgis

rezervuaro dugno slėgis
rezervuaro dugno slėgis

PD normalioje būsenoje yra lygus vandens stulpelio hidrostatiniam slėgiui, kurio tankis lygus vienam gramui cm3, nuo formacijos stogo iki žemės paviršiaus vertikaliai. Nenormalus rezervuaro slėgis yra bet kokios formosslėgio apraiškos, kurios skiriasi nuo įprastos.

Yra 2 anomalios PD rūšys, kurios dabar bus aptariamos.

Jei PD viršija hidrostatinį, t. y. slėgį vandens stulpelyje, kurio tankio indeksas yra 103 kg/m3, tada jis vadinamas neįprastai dideliu (AHPD).). Jei slėgis rezervuare yra mažesnis, jis vadinamas neįprastai žemu (ALP).

Anomalus PD yra izoliuoto tipo sistemoje. Šiuo metu nėra vienareikšmio atsakymo į klausimą apie APD genezę, nes čia ekspertų nuomonės skiriasi. Tarp pagrindinių jo susidarymo priežasčių yra tokie veiksniai kaip: molio uolienų tankėjimo procesas, osmoso reiškinys, uolienų ir į ją įtrauktų organinių junginių transformacijos katagenetinis pobūdis, tektogenezės darbas, taip pat geoterminės aplinkos buvimas žemės gelmėse. Visi šie veiksniai gali tapti dominuojančiais tarpusavyje, o tai priklauso nuo geologinės sandaros struktūros ir regiono istorinės raidos.

Tačiau dauguma tyrinėtojų mano, kad svarbiausia to ar kito rezervuaro susidarymo ir slėgio buvimas jame priežastis yra temperatūros faktorius. Tai pagrįsta tuo, kad bet kokio skysčio izoliuotoje uolienoje šiluminis plėtimosi koeficientas yra daug kartų didesnis nei mineralinių uolienoje esančių komponentų serijos.

ADT nustatymas

didelis rezervuaro slėgis
didelis rezervuaro slėgis

APD sukurtas gręžiant įvairius gręžinius tiek sausumoje, tiek vandens telkiniuose. Tai susiję sunuolatinė dujų ir (arba) naftos telkinių paieška, žvalgymas ir plėtra. Paprastai jie randami gana plačiame gylio diapazone.

Ten, kur dugnas itin gilus, dažniau galima pastebėti neįprastai aukštą rezervuaro slėgį (nuo keturių km ir daugiau). Dažniausiai toks slėgis viršys hidrostatinį slėgį, maždaug 1,3 - 1,8 karto. Kartais pasitaiko atvejų nuo 2 iki 2,2; tokiais atvejais jie dažniausiai nesugeba pasiekti geostatinio slėgio pertekliaus, kurį sukelia ant viršaus esančios uolienos svoris. Itin retai galima rasti atvejį, kai dideliame gylyje galima užfiksuoti AHRP, lygią arba didesnį už geostatinio slėgio vertę. Daroma prielaida, kad taip yra dėl įvairių veiksnių įtakos, pvz.: žemės drebėjimo, purvo ugnikalnio, druskos kupolo struktūros padidėjimo.

Teigiamas AHRP komponentas

susidarymo dujų slėgis
susidarymo dujų slėgis

AHRP turi teigiamą poveikį rezervuaro uolienų rezervuaro savybėms. Leidžia padidinti dujų ir naftos telkinių eksploatavimo laiko intervalą, nenaudojant antrinių brangių metodų. Tai taip pat padidina specifinį dujų rezervą ir gręžinio debitą, stengiasi išsaugoti angliavandenilių kaupimąsi ir liudija, kad naftos ir dujų baseine yra įvairių izoliuotų zonų. Kalbant apie bet kokią PD formą, svarbu atsiminti, iš ko jis susidaro: dujų, alyvos rezervuaro slėgio ir hidrostatinio slėgio.

HAP svetainėse, kurios buvo sukurtos labai giliai, ypač regioninio pasiskirstymo, yra daug tokiųtoks išteklius kaip metanas. Jis lieka tirpalo būsenoje, esančios perkaitintame vandenyje, kurio temperatūra 150–200 °C.

Kai kurie duomenys

Žmogus gali išgauti metano atsargas ir panaudoti vandens hidraulinę bei šiluminę energiją. Tačiau čia yra ir minusas, nes AHRP dažnai tampa nelaimingų atsitikimų, įvykusių gręžiant gręžinį, š altiniu. Tokioms zonoms gręžimo metu naudojamas svorinis metodas, kurio tikslas yra užkirsti kelią prapūtimui. Tačiau panaudotus skysčius gali sugerti dviejų slėgių forma: hidrostatinis ir neįprastai žemas.

Norint suprasti naftos ir dujų išteklių gavybos procesą įrengiant platformas, būtina žinoti apie dugno rezervuaro slėgio sąvoką. Tai yra slėgio reikšmė naftos, dujų ar vandens gręžinio apačioje, kuri atlieka darbo procesą. Ji turėtų būti mažesnė už rezervuaro smūgio vertę.

Bendra informacija

PD nuolat keičiasi, nes rezervuaras plinta ir didėja naftos ar dujų telkinių gylis. Jis taip pat didėja dėl vandeningojo sluoksnio storio padidėjimo. Šis slėgis lyginamas tik su viena plokštuma, ty lygiu, pradine alyvos ir vandens kontakto padėtimi. Tokių prietaisų, kaip manometrai, indikatoriai rodo tik sumažintų zonų rezultatus.

formavimo slėgio palaikymo sistema
formavimo slėgio palaikymo sistema

Jei kalbame konkrečiai apie šulinio susidarymo slėgį, tai šie žodžiai reiškia mineralų, esančių žemės tuštumose, susikaupimo kiekį. Šio reiškinio priežastis buvo atsitiktinė galimybė pagrindinei rezervuaro daliai iškilti į paviršių. Rezervuaro gėrimo procesas vyksta dėl susidariusių skylių.

SPPD

Rezervuaro slėgio palaikymo sistema – tai technologinis įrangos kompleksas, reikalingas atliekant agento, atliekančio jėgą, reikalingą alyvai prasiskverbti į rezervuaro erdvę, paruošimo, transportavimo ir įpurškimo darbus. Dabar pereikime tiesiai prie specifikos.

Rezervuaro slėgio palaikymą atlieka sistema, kurią sudaro:

  • objektai įvairių tipų injekcijoms, pvz., vanduo į rezervuarą;
  • siurbiamo vandens paruošimas pagal sąlygas;
  • vandens kokybės priežiūra RPM sistemose;
  • stebėti, kaip laikomasi visų saugos reikalavimų, taip pat tikrinti lauko vandens kanalų eksploatavimo sistemos įrenginio patikimumo ir sandarumo lygį;
  • uždaro vandens valymo ciklo naudojimas;
  • sudaroma galimybė keisti parametrus, atsakingus už vandens įpurškimo iš šulinio ertmės režimą.

SPPD sudaro trys pagrindinės sistemos: įpurškimas šuliniui, vamzdynas ir paskirstymo sistemos bei agento įpurškimas. Taip pat pridedama įranga, skirta preparatui paruošti injekcijai.

Slėgio rezervuare formulė: Рpl=h▪r▪g, kur

h yra skysčio stulpelio aukščio lygis, subalansuojantis PD, r yra skysčio tankio vertė šulinio viduje, g yrapagreitis laisvojo kritimo metu m/s2.

Rekomenduojamas: