загрузка...
загрузка...
На головну

Геотермические умови в природних резервуарах і нафтогазоносних комплексах

Температура грає провідну роль у формуванні фазово-генетичної зональності нефтегазообразования і вертикальної зональності нафто- і газонакопичення Фазово-генетична зональність визначається палеотемператур, що існували на етапі генерації УВ, а розміщення скупчень нафти і газу в основному пов'язано з сучасними температурами. Знання температури необхідно також для вивчення властивостей пластової нафти, газу і води і при вирішенні технічних питань, пов'язаних з тампонажу свердловин, їх перфорацією і інших.

Температурне поле земної кори розділяється нейтральним або ізотермічним шаром, на дві абсолютно різні по товщині і тепловому режиму зони: верхню - геліотермозону і нижню - геотермозону.

нейтральний шар - Це шар, в межах якого припиняються річні сезонні коливання температури, обумовлені кліматичними причинами. У помірних широтах з континентальним кліматом нейтральний шар в середньому лежить на глибині 20-25 м.

Геліотермозона розташована між земною поверхнею і нейтральним шаром. Її тепловий режим визначається сезонними коливаннями температури під впливом річних змін сонячної радіації.

У геотермозоне температура зростає з глибиною, а тепловий режим визначається наступними параметрами: щільністю теплового потоку, теплофізичними властивостями порід, геотермічних градієнтом або його зворотною величиною - геотермической щаблем і температурою.

температура - Це параметр, доступний для безпосереднього вимірювання в свердловинах або гірничих виробках після встановлення в них температурного рівноваги. Результати замірів температур використовуються для визначення геотермической ступені і геотермічного градієнта, які потім використовуються для характеристики температурних умов надр.

Геотермічний ступінь це - вертикальний інтервал в розрізі земної кори в метрах нижче зони постійної температури, на якому температура гірських порід підвищується на 1 ?С.

Величина геотермической ступені в різних тектонічних областях і на різних глибинах неоднакова і коливається в межах від 5 до 150 м. Середня її значення дорівнює 33 м.

Геотермічний ступінь К визначається за формулою:

де Н - глибина виміру температури, м;

h - глибина шару постійної температури, м;

Т - температура на глибині Н, ?С;

t - середньорічна температура повітря на поверхні, ?С.

Для більш точної характеристики геотермической ступені і визначення геотермічного градієнта необхідно мати виміри температури по всьому стовбуру свердловини.

геотермічний градієнт це - приріст температури в ?С при поглибленні на кожні 100 м від зони постійної температури. Він показує інтенсивність наростання температури з глибиною. Величина геотермічного градієнта Г дорівнює:

=.

Отже, геотермічний градієнт є величиною, зворотної геотермической ступені.

Геотермічний градієнт залежить від геологічної будови району, величини щільності теплового потоку, теплофізичних властивостей порід, які визначаються їх литологическими і петрографічними особливостями. Підвищення теплопровідності порід веде до зниження геотермічного градієнта і навпаки. Тому в розрізах, де переважають менш теплопровідні глинисті породи він вище, ніж в щільних соленосних і карбонатних породах. Значення геотермічного градієнта в різних районах і на різних глибинах змінюється від 0,5 до 20 ?С і більше, а його середнє значення дорівнює 3,3 ° С.

Головними чинниками, що визначають температурні умови надр, є тепловий потік, який генерується в верхній мантії Землі і теплопровідність гірських порід.

Глибинний тепловий потік складається з кондуктивного і конвективного тепломасопереносу. кондуктивний тепломасоперенос здійснюється за допомогою теплопровідності гірських порід, а конвективний Тепломассоперенос - За допомогою магматизму, мантійного діапірізм, дегазації надр і гидротерм. При тому до 20% тепла додається до глибинного теплового потоку, яке утворюється за рахунок природної радіоактивності глинистих відкладень. Велика кількість тепла утворюється при прояві новітнього тектогенеза, сучасної геодинаміки літосфери і при гравітаційному ущільненні осадових порід.

У верхніх горизонтах осадового чохла глибинний тепловий потік під дією цілого ряду чинників спотворюється. Серед них виділяються такі фактори.

1. геотектонічний фактор. Його роль проявляється в тому, що зі збільшенням віку тектонічних структур земної кори щільність теплового потоку зменшується.

2. структурний фактор. В межах куполовидних підняттів і антиклиналей, особливо з великими кутами нахилу порід, щільність теплового потоку на 5-20% вище в порівнянні з суміжними синкліналь. Даний ефект пояснюється кращою теплопровідністю порід напластованию шарів, ніж перпендикулярно до земної поверхні.

3. гідрогеологічний фактор. Його роль проявляється за рахунок високої міграційної здатності і теплопровідності води. У зонах активного водообміну за рахунок гідрогеологічного фактора може відбуватися зміна величини теплового поля в середньому на 25%. В умовах утрудненого водообміну, з якими зазвичай пов'язані скупчення нафти і газу, вплив цього чинника практично не відчутно.

4. седиментаційних фактор. У седиментаційних басейнах частина тепла йде на нагрівання опадів. Величина спотворення теплового потоку тут залежить від швидкості і часу накопичення опадів і теплофізичних властивостей формуються порід. В областях інтенсивного накопичення опадів, в тому числі в передових прогинах альпійських рухливих поясів тепловий потік знижується від 15-20 до 30%.

5. денудаційні фактор надає протилежну дію седиментаційної фактору, тобто призводить до підвищення теплового потоку. Пов'язані вони з підйомом тектонічних структур, який супроводжується денудацією гірських порід.

6. Геоморфологический фактор. В межах негативних форм рельєфу тепловий потік вище, в порівнянні з позитивними суміжними структурами. Однак спотворення теплового поля за рахунок рельєфу становить від 3 до 8% і відчутно тільки на глибинах від 100 до 300 м від земної поверхні.

7. теплофізичний фактор, або теплопровідність порід. Теплопровідність є найважливішим показником теплофізичних властивостей гірських порід. Вона визначає кількість тепла, що проходить в одиницю часу через одиницю площі при падінні температури в 1 ° С на одиницю довжини і обумовлює кондуктивную теплопередачу та гарячої води в земній корі.

Теплофізичні властивості осадових порід визначаються їх речовим складом, структурою, текстурою, щільністю, типом насичує флюїду і кількістю ОВ. Мінімальною теплопровідністю серед осадових порід мають вугілля і сланці, а максимальної - щільні карбонатні породи і евапоріти. В порядку зростання теплопровідності гірські породи розподіляються наступним чином: вугілля - глини - пісковики - вапняки - доломіт - кам'яна сіль - метаморфічні породи - магматичні породи.

Причини утворення аномальних пластових тисків «-- попередня | наступна --» Первинна міграція нафти і газу
загрузка...
© om.net.ua