В тази статия ще се запознаем с концепцията за резервоарно налягане (RP). Тук ще бъдат засегнати въпросите за неговата дефиниция и значение. Ще анализираме и метода на човешка експлоатация. Няма да заобиколим концепцията за аномално налягане в резервоара, точността на измервателните възможности на оборудването и някои отделни концепции, свързани с доминиращите в този текст.
Въведение
Резервоарното налягане е мярка за количеството налягане, създадено от действието на флуидите в резервоара и изместено върху определен вид минерали, скали и т.н.
Флуидите са всякакви вещества, чието поведение по време на деформация може да бъде описано с помощта на законите на механиката за течности. Самият термин е въведен в научния език около средата на седемнадесети век. Те обозначаваха хипотетични флуиди, с помощта на които се опитваха да обяснят процеса на образуване на скали от физическа гледна точка.
Идентификация на резервоара
Преди да започнемпри анализа на налягането в резервоара трябва да се обърне внимание на някои важни понятия, които са свързани с него, а именно: резервоарът и неговата енергия.
Резервоар в геолозите се нарича тяло с плоска форма. В същото време мощността му е много по-слаба от размера на зоната на разпространение, в която работи. Също така, този индикатор за мощност има редица хомогенни характеристики и е ограничен до набор от успоредни повърхности, малки и големи: покрив - отгоре и подметка - отдолу. Дефиницията на индикатора за якост може да се определи чрез намиране на най-краткото разстояние между подметката и покрива.
Резервоарна структура
Слоевете могат да се формират от няколко слоя, принадлежащи на различни скали и свързани помежду си. Пример е въглищен пласт със съществуващи слоеве кални камъни. Често терминологичната единица "слой" се използва за обозначаване на стратифицирани натрупвания на минерали, като: въглища, рудни находища, нефт и водоносни хоризонти. Сгъването на слоевете става чрез припокриване на различни седиментни скали, както и вулканогенни и метаморфни скали.
Резервоарна енергийна концепция
Резервоарното налягане е тясно свързано с концепцията за енергията на резервоара, която е характеристика на възможностите на резервоарите и флуидите, съдържащи се в тях, например: нефт, газ или вода. Важно е да се разбере, че неговата стойност се основава на факта, че всички вещества вътре в резервоара са в състояние на постоянен стрес порадискално налягане.
Видово разнообразие от енергия
Има няколко вида енергия на резервоара:
- енергия на налягането на резервоарната течност (вода);
- енергия на свободни и отделени газове в разтвори с понижено налягане, като например масло;
- еластичност на компресирана скала и течност;
- енергия на налягане поради гравитацията на материята.
По време на селекцията на течности, по-специално газ, от средата на образуването, енергийният резерв се изразходва за осигуряване на процеса на движение на флуидите, чрез който те могат да преодоляват сили, противопоставящи се на тяхното движение (сили, отговорни за вътрешното триене между течностите и газове и скалата, както и капилярните сили).
Посоката на движение на нефт и газове в пространството на резервоара, като правило, се определя от едновременното проявление на нови видове енергия на резервоара. Пример за това е появата на енергията на еластичността на скалата и флуида и нейното взаимодействие с потенциала на гравитацията на маслото. Преобладаването на определен вид енергиен потенциал зависи от редица геоложки особености, както и от условията, при които се експлоатира находище на определен ресурс. Съответствието на конкретна форма на енергия, която се използва за придвижване на течности и газове, с вида на производствения кладенец ви позволява да правите разлика между различните режими на работа на газови и нефтени находища.
Значение на параметъра
Резервоарното налягане е изключително важен параметър, който характеризира енергийния потенциалобразувания, носещи водни или нефтени и газови ресурси. В процеса на неговото формиране участват няколко вида натиск. Всички те ще бъдат изброени по-долу:
- хидростатично налягане в резервоара;
- излишен газ или нефт (сила на Архимед);
- налягане, което възниква поради промени в размерната стойност на обема на резервоара;
- налягане поради разширяване или свиване на течности, както и промени в тяхната маса.
Резервоарното налягане включва две различни форми:
- Initial - първоначалният индикатор, който е имал резервоарът преди да отвори резервоара си под земята. В някои случаи тя може да бъде запазена, тоест да не бъде нарушена поради въздействието на предизвикани от човека фактори и процеси.
- Текущ, наричан още динамичен.
Ако сравним налягането в резервоара с условното хидростатично налягане (налягане на колона прясна течност, вертикално от дневната повърхност до точката на измерване), тогава можем да кажем, че първата е разделена на две форми, а именно, аномално и нормално. Последното е пряко зависимо от дълбочината на образуванията и продължава да нараства с приблизително 0,1 MPa на всеки десет метра.
Нормално и необичайно налягане
PD в нормално състояние е равно на хидростатичното налягане на водния стълб, с плътност, равна на един грам на cm3, от покрива на пласта до земната повърхност вертикално. Ненормалното налягане в резервоара е всякаква формапрояви на налягане, които са различни от нормалното.
Има 2 вида аномални PD, които сега ще бъдат обсъдени.
Ако PD надвишава хидростатичното, т.е. такова, при което налягането на водния стълб има индекс на плътност от 103 kg/m3, тогава то се нарича необичайно високо (AHPD). Ако налягането в резервоара е по-ниско, тогава то се нарича необичайно ниско (ALP).
Anomalous PD се намира в система от изолиран тип. В момента няма еднозначен отговор на въпроса за генезиса на APD, тъй като тук мненията на експертите се различават. Сред основните причини за образуването му са фактори като: процесът на уплътняване на глинестите скали, явлението осмоза, катагенетичният характер на трансформацията на скалата и органичните съединения, включени в нея, работата на тектогенезата, както и наличие на геотермална среда в земните недра. Всички тези фактори могат да станат доминиращи помежду си, което зависи от структурата на геоложката структура и историческото развитие на региона.
Въпреки това, повечето изследователи смятат, че най-важната причина за образуването на този или онзи резервоар и наличието на налягане в него е температурният фактор. Това се основава на факта, че топлинният коефициент на разширение на всяка течност в изолирана скала е многократно по-голям от този на минералната серия от компоненти в скалата.
Настройка на ADF
APD се създава в резултат на сондиране в различни кладенци, както на суша, така и във водни площи. Свързано е снепрекъснато търсене, проучване и разработване на газови и/или нефтени находища. Обикновено се намират в доста широк диапазон на дълбочина.
Там, където е изключително дълбоко на дъното, по-често може да се открие аномално високо налягане в резервоара (от четири километра или повече). Най-често такова налягане ще надвишава хидростатичното налягане, приблизително 1,3 - 1,8 пъти. Понякога има случаи от 2 до 2,2; в такива случаи те най-често не са в състояние да постигнат излишък от геостатично налягане, упражнявано от тежестта на горната скала. Изключително рядко се среща случай, в който на голяма дълбочина е възможно да се фиксира AHRP, равен или по-голям от стойността на геостатичното налягане. Предполага се, че това се дължи на влиянието на различни фактори, като: земетресение, кален вулкан, увеличаване на структурата на солния купол.
Положителният компонент на AHRP
AHRP има благоприятен ефект върху резервоарните свойства на резервоарната скала. Позволява да увеличите интервала от време за експлоатация на газови и нефтени находища, без да използвате вторични скъпи методи в хода на това. Той също така увеличава специфичния газов резерв и дебита на сондажа, опитва се да запази натрупването на въглеводороди и е доказателство за наличието на различни изолирани зони в нефтения и газовия басейн. Говорейки за всяка форма на PD, важно е да запомните от какво се образува: налягане в резервоара на газ, нефт и хидростатично налягане.
HAP сайтове, които са разработени на голяма дълбочина, особено тези с регионално разпространение, съдържат значителен запас от такиваресурс като метан. Той остава там в състояние на разтвор, който се съдържа в прегрята вода, с температура 150-200 ° C.
Някои данни
Човек може да извлича запаси от метан и да използва хидравличната и топлинната енергия на водата. Тук обаче има и недостатък, тъй като AHRP често се превръща в източник на аварии, възникнали при пробиване на кладенец. За такива зони се използва метод на претегляне по време на процеса на пробиване, чиято цел е да се предотврати издухване. Приложените течности обаче могат да се абсорбират от образувания на две налягания: хидростатично и необичайно ниско.
В хода на разбирането на процеса на добив на нефтени и газови ресурси чрез инсталиране на платформи, е необходимо да се знае за наличието на концепцията за дънно налягане в резервоара. Това е стойността на налягането в дъното на нефтен, газов или воден кладенец, който извършва процеса на работа. Тя трябва да е по-ниска от стойността на въздействието на резервоара.
Обща информация
PD непрекъснато се променя, тъй като резервоарът се разпространява и дълбочината на нефтените или газовите залежи се увеличава. Увеличава се и поради увеличаването на дебелината на водоносния хоризонт. Това налягане се сравнява само с всяка една равнина, а именно нивото, началната позиция на контакта масло-вода. Индикаторите на устройства като манометри показват резултати само за намалени зони.
Ако говорим конкретно за налягането на образуване на кладенец, тогава тези думи означават количеството натрупване на минерали, разположени в празнините на земята. Причината за това явление е случайната възможност основната част от водоема да излезе на повърхността. Процесът на изпиване на резервоара се осъществява благодарение на образуваните дупки.
SPPD
Системата за поддържане на налягането в резервоара е технологичен комплекс от оборудване, което е необходимо за извършване на работа по подготовката, транспортирането и инжектирането на агент, който изпълнява силата, необходима за проникване в пространството на резервоара с масло. Сега нека преминем направо към подробностите.
Поддържането на налягането в резервоара се извършва от система, включваща:
- предмети за различни видове инжекции, като вода в резервоара;
- приготвяне на смукателна вода до състоянието на условията;
- надзор на качеството на водата в RPM системи;
- мониторинг изпълнението на всички изисквания за безопасност, както и проверка на нивото на надеждност и херметичност в устройството на системата за работа на полевия водопровод;
- използване на затворен цикъл на пречистване на водата;
- създаване на възможност за промяна на параметрите, отговорни за режима на впръскване на вода от кухината на кладенеца.
SPPD съдържа три основни системи: инжектиране за кладенец, тръбопровод и разпределителни системи и за инжектиране на агент. Включено е също оборудване за подготовка на агента, опериран за инжектиране.
Формула за налягане в резервоара: Рpl=h▪r▪g, където
h е нивото на височината на течната колона, която балансира PD, r е стойността на плътността на флуида вътре в кладенеца, g еускорение при свободно падане m/s2.
