|
|
|
содержание .. 19 20 21 22 ..
Гл. VII. Залежи нефти и газа
(в статическом состоянии) никогда не может оказаться выше давления столба жидкости, уровень которого контролируется высотой выхода резервуара на поверхность (либо связью резервуара с поверхностью по разрывам).
Если мысленно вскрыть такой резервуар (в котором нет движения воды) большим числом скважин, то независимо от места вскрытия пласта уровни столба жидкости окажутся во всех скважинах на одной высоте. Поверхность, проведенная через такие отметки, называется пьезометрической. Обычно для примерного определения ожидаемого давления в том или ином пласте расчет производят несколько упрощенно. При этом удельный вес воды принимают равным единице и высоту положения устья скважины по отношению к пьезометрической поверхности не учитывают. В данном случае давление определяется в атмосферах по формуле
где Н — глубина скважины.
При таких примерных определениях действительное гидростати- ческое давление в той или иной точке пласта может существенно отличаться от расчетного давления, если даже принять удельный вес жидкости d за единицу. На рис. 69 I пласт сообщается с поверхностью в области моря, его пьезометрическая поверхность совпадает с уровнем моря (при d = 1). Действительное статическое давление в точках пласта, вскрытых скв. 1 и 2, соответственно определится по формулам:
Поскольку h'z > А 2 , то и расчетное давление окажется значительно выше действительного, p'z^> p 2 - Возможен и обратный случай, если устье скважины расположено ниже пьезометрической поверхности соответствующего пласта. На том же рисунке это можно наблюдать по скв. 5 для IV пласта. Здесь h' & <[ А 5 и соответственно р' ь <^р ь , в скв. 4 расчетное давление окажется выше действительного. В приведенном примере все четыре пласта сообщаются с поверхностью на разных гипсометрических уровнях, причем IV пласт сообщается с поверхностью через систему нарушений в своде антиклинальной складки.
Большей частью в природе наблюдается постепенное и законо- мерное увеличение пластовых давлений с глубиной как по пласту,
162 § 3. Давление и температура в залежах нефти и газа 163
так и при переходе от пласта к пласту. Приращение давления с глу- биной называется гидростатическим градиентом. Поскольку давление возрастает под влиянием веса столба жидкости, вектор гидро- статического градиента направлен вертикально вниз. Если принять средний удельный вес природных вод равным 1,05, то пластовое давление на глубине в среднем будет равно
Отклонения от этой общей закономерности тем больше, чем больше отклоняется поверхность отсчета от пьезометрической поверхности и чем больше отклоняется истинная плотность воды в резервуарах от принятой средней плотности.
Разница поверхностей зависит от рельефа местности. В горных странах разность может быть существенной, в равнинных областях ее влияние сводится к минимуму. Иногда, особенно в горных областях, рост пластовых давлений с глубиной при переходе от пласта к пласту может существенно нарушаться. На рис. 69 видно, что устье скв. 3 расположено на пьезометрической поверхности II пласта, и только в этом пласте расчетные давления совпадают с действительными. В I и пласте — ниже. Жидкость должна двигаться со стороны большего давления в сторону меньшего. Исходя из этого, в скв. 3 при соединении пластов между собой можно было бы ожидать перегон жидкостей из IV пласта в III, из III во II, из II в I, поскольку p lv ^> р ш ^>р и ^>р 1 . На самом же деле этого не произойдет. Рассмотрим для примера давления в III и пласте (при d = 1), на величину, определяемую разностью высот А 1 , 11
— h] 1 . Из рис. 69 следует
откуда
Следовательно, давление в III пласте больше, чем во II пласте, на величину
Таким образом, имеется перепад давлений, который как будто может вызвать перемещение жидкостей. Посмотрим, однако, доста- точно ли этого перепада давления для перемещения жидкости из ПН'пласта во II пласт. Для того, чтобы жидкость могла перетекать из или больше давления во II пласте плюс давление, вызываемое
В скв. 1, расположенной на берегу моря, действительное и при- мерное расчетные давления совпадают. В скв. 2 расчетное давление определится по формуле
|