Pressione del serbatoio: definizione, caratteristiche e formula

Sommario:

Pressione del serbatoio: definizione, caratteristiche e formula
Pressione del serbatoio: definizione, caratteristiche e formula
Anonim

In questo articolo conosceremo il concetto di pressione di giacimento (RP). Qui verranno affrontate questioni relative alla sua definizione e al suo significato. Analizzeremo anche il metodo di sfruttamento umano. Non ignoreremo il concetto di pressione di giacimento anomala, l'accuratezza delle capacità di misurazione dell'apparecchiatura e alcuni concetti individuali associati alla dominante in questo testo.

Introduzione

pressione di giacimento del pozzo
pressione di giacimento del pozzo

La pressione del serbatoio è una misura della quantità di pressione creata dall'azione dei fluidi del serbatoio e spostata su una determinata razza di minerali, rocce, ecc.

I fluidi sono tutte le sostanze il cui comportamento durante la deformazione può essere descritto utilizzando le leggi della meccanica dei fluidi. Il termine stesso fu introdotto nel linguaggio scientifico intorno alla metà del Seicento. Indicavano fluidi ipotetici, con l'aiuto dei quali cercavano di spiegare il processo di formazione rocciosa da un punto di vista fisico.

Identificazione del serbatoio

Prima di iniziarenell'analisi della pressione di giacimento occorre prestare attenzione ad alcuni importanti concetti ad essa associati, ovvero: il giacimento e la sua energia.

Il serbatoio nei geologi è chiamato un corpo con una forma piatta. Allo stesso tempo, la sua potenza è molto più debole della dimensione dell'area di propagazione all'interno della quale opera. Inoltre, questo indicatore di potenza ha una serie di caratteristiche omogenee ed è limitato a un insieme di superfici parallele, sia piccole che grandi: tetto - parte superiore e suola - parte inferiore. La definizione dell'indicatore di resistenza può essere determinata trovando la distanza più breve tra la suola e il tetto.

pressione di giacimento anormale
pressione di giacimento anormale

Struttura del serbatoio

Gli strati possono essere formati da diversi strati appartenenti a rocce diverse e interconnessi. Un esempio è un giacimento di carbone con strati esistenti di argille. Spesso, l'unità terminologica "strato" viene utilizzata per designare accumuli stratificati di minerali, come: carbone, giacimenti di minerali, petrolio e falde acquifere. Il ripiegamento degli strati avviene attraverso la sovrapposizione di varie rocce sedimentarie, nonché rocce vulcanogeniche e metamorfiche.

Concetto di energia del serbatoio

La pressione del serbatoio è strettamente correlata al concetto di energia di giacimento, che è una caratteristica delle capacità dei serbatoi e dei fluidi in essi contenuti, ad esempio: petrolio, gas o acqua. È importante capire che il suo valore si basa sul fatto che tutte le sostanze all'interno del giacimento si trovano in uno stato di stress costante dovuto apressione della roccia.

Diversità di specie di energia

pressione idrostatica del giacimento
pressione idrostatica del giacimento

Ci sono diversi tipi di riserve di energia:

  • energia di pressione del fluido di giacimento (acqua);
  • energia di gas liberi ed evoluti in soluzioni a pressione ridotta, come olio;
  • elasticità della roccia compressa e del fluido;
  • energia di pressione dovuta alla gravità della materia.

Durante la selezione dei liquidi, in particolare dei gas, dal mezzo di formazione, la riserva di energia viene consumata per garantire il processo di movimento dei fluidi, attraverso il quale possono vincere le forze che si oppongono al loro movimento (forze responsabili dell'attrito interno tra i liquidi e gas e roccia, nonché forze capillari).

La direzione del movimento di petrolio e gas nello spazio del giacimento, di regola, è determinata dalla manifestazione di nuovi tipi di energia del giacimento allo stesso tempo. Un esempio è l'emergere dell'energia di elasticità della roccia e del fluido e la sua interazione con il potenziale della gravità del petrolio. La predominanza di un certo tipo di potenziale energetico dipende da una serie di caratteristiche geologiche, nonché dalle condizioni in cui viene sfruttato un giacimento di una determinata risorsa. La corrispondenza di una specifica forma di energia, che serve per movimentare liquidi e gas, con il tipo di pozzo di produzione permette di distinguere tra diverse modalità di funzionamento dei giacimenti di gas e petrolio.

Importanza del parametro

La pressione del serbatoio è un parametro estremamente importante che caratterizza il potenziale energeticoformazioni che trasportano acqua o risorse di petrolio e gas. Diversi tipi di pressione sono coinvolti nel processo della sua formazione. Tutti saranno elencati di seguito:

  • pressione idrostatica del giacimento;
  • gas o petrolio in eccesso (forza di Archimede);
  • pressione che si verifica a causa di variazioni del valore dimensionale del volume del serbatoio;
  • pressione dovuta all'espansione o alla contrazione dei fluidi, nonché alle variazioni della loro massa.

La pressione del serbatoio comprende due forme diverse:

  1. Initial - l'indicatore iniziale che il serbatoio aveva prima di aprire il suo serbatoio sotterraneo. In alcuni casi, può essere preservato, cioè non disturbato a causa dell'impatto di fattori e processi creati dall'uomo.
  2. Corrente, detto anche dinamico.

Se confrontiamo la pressione di giacimento con la pressione idrostatica condizionale (pressione di una colonna di liquido fresco, verticale dalla superficie del giorno al punto di misurazione), allora possiamo dire che la prima si divide in due forme, cioè anomale e normale. Quest'ultimo dipende direttamente dalla profondità delle formazioni e continua a crescere, di circa 0,1 MPa ogni dieci metri.

Pressione normale e anormale

pressione del fondo del serbatoio
pressione del fondo del serbatoio

PD allo stato normale è uguale alla pressione idrostatica della colonna d'acqua, con una densità pari a un grammo per cm3, dal tetto di formazione alla superficie terrestre verticalmente. La pressione di giacimento anormale è qualsiasi formamanifestazioni di pressione diverse dal normale.

Ci sono 2 tipi di PD anomali, che verranno ora discussi.

Se il PD supera l'idrostatico, cioè quello in cui la pressione della colonna d'acqua ha un indice di densità di 103 kg/m3, allora è chiamato anormalmente alto (AHPD). Se la pressione nel giacimento è inferiore, viene chiamata anormalmente bassa (ALP).

Il PD anomalo si trova in un sistema di tipo isolato. Al momento, non esiste una risposta univoca alla domanda sulla genesi dell'APD, poiché qui le opinioni degli esperti divergono. Tra le ragioni principali della sua formazione vi sono fattori quali: il processo di compattazione delle rocce argillose, il fenomeno dell'osmosi, la natura catagenetica della trasformazione della roccia e dei composti organici in essa inclusi, il lavoro della tettogenesi, nonché il presenza di un ambiente geotermico nelle viscere della terra. Tutti questi fattori possono diventare dominanti tra loro, il che dipende dalla struttura della struttura geologica e dallo sviluppo storico della regione.

Tuttavia, la maggior parte dei ricercatori ritiene che la ragione più importante per la formazione di questo o quel giacimento e la presenza di pressione in esso sia il fattore di temperatura. Ciò si basa sul fatto che il coefficiente di espansione termica di qualsiasi fluido in una roccia isolata è molte volte maggiore di quello della serie minerale di componenti nella roccia.

Impostazione dell'ADF

alta pressione di giacimento
alta pressione di giacimento

APD viene stabilito a seguito della perforazione di vari pozzi, sia a terra che in acqua. È connesso concontinua ricerca, esplorazione e sviluppo di giacimenti di gas e/o petrolio. Di solito si trovano in un intervallo di profondità abbastanza ampio.

Dove è estremamente profondo sul fondo, è possibile trovare più spesso un'elevata pressione di giacimento anomala (da quattro km o più). Molto spesso, tale pressione supererà la pressione idrostatica, circa 1,3 - 1,8 volte. A volte ci sono casi da 2 a 2.2; in tali casi, il più delle volte non sono in grado di raggiungere un eccesso di pressione geostatica esercitata dal peso della roccia sovrastante. È estremamente raro trovare un caso in cui a grande profondità sia possibile fissare un AHRP uguale o maggiore del valore della pressione geostatica. Si presume che ciò sia dovuto all'influenza di vari fattori, come: un terremoto, un vulcano di fango, un aumento della struttura della cupola di sale.

Il componente positivo di AHRP

pressione del gas di formazione
pressione del gas di formazione

AHRP ha un effetto benefico sulle proprietà del serbatoio della roccia del serbatoio. Consente di aumentare l'intervallo di tempo per lo sfruttamento dei giacimenti di gas e petrolio, senza utilizzare metodi secondari costosi nel corso di questo. Aumenta inoltre la riserva specifica di gas e la portata del pozzo, cerca di preservare l'accumulo di idrocarburi ed è evidenza della presenza di diverse aree isolate nel bacino petrolifero e del gas. Parlando di qualsiasi forma di PD, è importante ricordare da cosa è formato: pressione di giacimento di gas, petrolio e pressione idrostatica.

I siti HAP che sono stati sviluppati a grande profondità, in particolare quelli con distribuzione regionale, contengono una fornitura significativa di talirisorsa come il metano. Vi rimane in uno stato di soluzione, che è contenuto in acqua surriscaldata, con una temperatura di 150-200°C.

Alcuni dati

L'uomo può estrarre riserve di metano e utilizzare l'energia idraulica e termica dell'acqua. Tuttavia, c'è anche un aspetto negativo qui, perché AHRP spesso diventa una fonte di incidenti che si sono verificati durante la perforazione di un pozzo. Per tali zone, durante il processo di perforazione viene utilizzato un metodo di ponderazione, il cui scopo è prevenire uno scoppio. Tuttavia, i fluidi applicati possono essere assorbiti da formazioni di due pressioni: idrostatica e anormalmente bassa.

Nel corso della comprensione del processo di estrazione delle risorse di petrolio e gas attraverso l'installazione di impianti di perforazione, è necessario conoscere la presenza del concetto di pressione di giacimento di fondo pozzo. È il valore della pressione sul fondo di un pozzo di petrolio, gas o acqua che esegue il processo di lavoro. Dovrebbe essere inferiore al valore di impatto del serbatoio.

Informazioni generali

Il PD è in continua evoluzione man mano che il giacimento si espande e la profondità dei depositi di petrolio o gas aumenta. Aumenta anche per l'aumento dello spessore della falda acquifera. Questa pressione viene confrontata solo con un qualsiasi piano, ovvero il livello, la posizione iniziale del contatto olio-acqua. Gli indicatori di dispositivi come i manometri mostrano risultati solo per zone ridotte.

sistema di mantenimento della pressione di formazione
sistema di mantenimento della pressione di formazione

Se parliamo specificamente della pressione di formazione di un pozzo, allora queste parole significano la quantità di accumulo di minerali che si trova nei vuoti della terra. La ragione di questo fenomeno era l'opportunità accidentale per la parte principale del serbatoio di venire in superficie. Il processo di abbeverata del serbatoio avviene grazie ai fori formati.

SPPD

Il sistema di mantenimento della pressione del serbatoio è un complesso tecnologico di apparecchiature necessarie per eseguire lavori di preparazione, trasporto e iniezione di un agente che esegua la forza necessaria per penetrare nello spazio del serbatoio con il petrolio. Passiamo ora alle specifiche.

La manutenzione della pressione del serbatoio viene eseguita da un sistema che include:

  • oggetti per vari tipi di iniezioni, come l'acqua nel serbatoio;
  • preparazione dell'acqua di aspirazione allo stato delle condizioni;
  • supervisione della qualità dell'acqua nei sistemi RPM;
  • monitorare l'attuazione di tutti i requisiti di sicurezza, nonché controllare il livello di affidabilità e tenuta nel dispositivo del sistema operativo del condotto dell'acqua sul campo;
  • utilizzo del ciclo chiuso di trattamento dell'acqua;
  • creare la possibilità di modificare i parametri responsabili della modalità di iniezione dell'acqua dalla cavità del pozzo.

SPPD contiene tre sistemi principali: iniezione per un pozzo, condutture e sistemi di distribuzione e per iniezione di un agente. È inclusa anche l'attrezzatura per preparare l'agente operato per l'iniezione.

Formula della pressione del serbatoio: Рpl=h▪r▪g, dove

h è il livello dell' altezza della colonna di liquido che bilancia il PD, r è il valore della densità del fluido all'interno del pozzo, g èaccelerazione in caduta libera m/s2.

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