ПЛАСТОВЫЕ ДАВЛЕНИЕ И ТЕМПЕРАТУРА

Жидкости и газы находятся в пласте под определенным давле­нием, которое называется пласто-в ы м.

Пластовое давление — показатель, характеризующий при­родную энергию. Чем больше пла­стовое давление, тем большей энер­гией обладает пласт.

Начальное пластовое давление, т. е. давление в пласте до начала его разработки, как правило, находится в пря­мой связи с глубиной залегания нефтяного (газового) пласта и может быть приближенно определено по формуле

Pпл.н=Hpg=10⁴(1-9)

где Рпл.н — начальное пластовое давление, Па; Я— глубина за­легания пласта, м; р — плотность воды, кг/м³; g — ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с² (для приближенных расче­тов принимают g=10 м/с²); 10⁴ — переводный коэффициент,

Па/м.

Обычно пластовое давление бывает больше или меньше вы­численного по формуле (1.9). Точное его значение определяют при непосредственных замерах глубинным манометром, которым обычно определяют забойное давление, т. е. давление на забое работающей или простаивающей скважины.

Если на залежь пробурена скважина, которая сообщается с поверхностью земли, то жидкость из нефтяной залежи под влиянием пластового давления заполнит скважину и уровень ее поднимется на определенную высоту, соответствующую пласто­вому давлению.

Так, если давление в пласте составляет 6 МПа, а скважина,, пробуренная на этот пласт, заполнена водой, то уровень ее установится на высоте H=6-10⁶/10⁴ = 600 м от забоя. Если та же скважина будет заполнена не водой, а нефтью, то высота стол­ба нефти будет выше, так как нефть легче воды. Согласно за­кону сообщающихся жидкостей, необходимые для создания оди­наковых давлений на дно сосуда, обратно пропорциональны их плотностям, т. е.

H/H₁=p/p, (1.10>

где Я и hi — высоты столбов двух разнородных ньютоновских жидкостей (например, воды и нефти); р и pi—соответствующие плотности этих жидкостей. Из формулы (1.10) имеем

H₁=Hp/p₁. (1.11)

Например, если плотность воды р= 1000 кг/м³, а нефти p₁ = 900 кг/м³, то высота столба нефти в скважине*

H₁ = 600-1000/900 = 666 м.

При глубине скважины меньше 666 м нефть будет перели­вать на поверхность, т. е. скважина будет фонтанировать.

Наряду с ростом давления с глубиной увеличивается также температура. Увеличение ее по мере углубления в недра земли происходит равномерно, однако для различных областей земли степень нарастания температуры с глубиной различна. Для оценки изменения температуры с глубиной существуют два по­нятия: геотермический градиент и геотермическая ступень.

Геотермический градиент — увеличение температу­ры горных пород на каждые 100 м углубления в недра земли от

зоны постоянной температуры. В среднем геотермический гра­диент равен 3°С.

Геотермическая ступень — расстояние в земной коре (ниже зоны постоянной температуры), на котором температура горных пород' повышается на 1 °С. Среднее значение геотерми­ческой ступени составляет 33 м.

Значения геотермического градиента и геотермической сту­пени в разных местах земли могут значительно отклоняться в зависимости от характера горных пород и геологического строе­ния данного района; от теплопроводности пород, гидрохимиче­ских реакций, циркуляции подземных вод, радиоактивных про­цессов и других причин.