Tlak v nádrži: definice, vlastnosti a vzorec

Obsah:

Tlak v nádrži: definice, vlastnosti a vzorec
Tlak v nádrži: definice, vlastnosti a vzorec
Anonim

V tomto článku se seznámíme s pojmem tlak v zásobníku (RP). Zde se dotkneme otázek jeho definice a významu. Budeme také analyzovat způsob vykořisťování lidí. V tomto textu nebudeme obcházet koncept anomálního tlaku v zásobníku, přesnost měřicích schopností zařízení a některé jednotlivé koncepty spojené s dominantou.

Úvod

tlak v nádrži studny
tlak v nádrži studny

Tlak v nádrži je mírou množství tlaku vytvořeného působením kapalin v nádrži a přemístěného na určité druhy minerálů, hornin atd.

Tekutiny jsou jakékoli látky, jejichž chování při deformaci lze popsat pomocí zákonů mechaniky pro tekutiny. Samotný termín byl zaveden do vědeckého jazyka kolem poloviny sedmnáctého století. Označili hypotetické tekutiny, s jejichž pomocí se pokusili vysvětlit proces vzniku horniny z fyzikálního hlediska.

Identifikace nádrže

Než začnemepři analýze tlaku v nádrži je třeba věnovat pozornost některým důležitým pojmům, které jsou s ní spojeny, jmenovitě: nádrž a její energie.

Nádrž se v geologech nazývá těleso s plochým tvarem. Jeho síla je přitom mnohem slabší než velikost oblasti šíření, v níž působí. Také tento indikátor napájení má řadu homogenních funkcí a je omezen na sadu paralelních povrchů, malých i velkých: střecha - nahoře a podešev - dole. Definici indikátoru pevnosti lze určit nalezením nejkratší vzdálenosti mezi podrážkou a střechou.

abnormální tlak v nádrži
abnormální tlak v nádrži

Struktura nádrže

Vrstvy mohou být tvořeny z několika vrstev patřících různým horninám a vzájemně propojených. Příkladem je uhelná sloj se stávajícími vrstvami kalů. Často se terminologická jednotka „vrstva“používá k označení stratifikovaných akumulací nerostů, jako jsou: uhlí, ložiska rud, ropa a vodonosné vrstvy. Ke vrásnění vrstev dochází překrýváním různých sedimentárních hornin a také vulkanogenních a metamorfovaných hornin.

Koncept energetické nádrže

Tlak v nádrži úzce souvisí s pojmem energie nádrže, která je charakteristická pro schopnosti nádrží a tekutin v nich obsažených, např. ropy, plynu nebo vody. Je důležité pochopit, že jeho hodnota je založena na skutečnosti, že všechny látky uvnitř nádrže jsou ve stavu neustálého stresu kvůlitlak skály.

Druhá rozmanitost energie

hydrostatický tlak v nádrži
hydrostatický tlak v nádrži

Existuje několik typů rezervoáru energie:

  • tlaková energie zásobní kapaliny (vody);
  • energie volných a vyvinutých plynů v roztocích se sníženým tlakem, jako je ropa;
  • elasticita stlačené horniny a tekutiny;
  • tlaková energie způsobená gravitací hmoty.

Při výběru kapalin, zejména plynu, z formovacího média se energetická rezerva spotřebovává k zajištění procesu pohybu kapalin, kterým mohou překonávat síly bránící jejich pohybu (síly odpovědné za vnitřní tření mezi kapalinami a plyny a hornina, stejně jako kapilární síly).

Směr pohybu ropy a plynů v prostoru nádrže je zpravidla dán projevem nových typů energie nádrže současně. Příkladem je vznik energie pružnosti horniny a tekutiny a její interakce s potenciálem gravitace ropy. Převaha určitého typu energetického potenciálu závisí na řadě geologických jevů a také na podmínkách, za kterých je ložisko konkrétního zdroje těženo. Korespondence specifické formy energie, která se používá k pohybu kapalin a plynů, s typem těžebního vrtu umožňuje rozlišovat mezi různými způsoby provozu ložisek plynu a ropy.

Význam parametru

Tlak v nádrži je extrémně důležitý parametr, který charakterizuje energetický potenciálútvary přepravující vodní nebo ropné a plynové zdroje. Na procesu jeho vzniku se podílí několik typů tlaku. Všechny budou uvedeny níže:

  • tlak v hydrostatické nádrži;
  • přebytek plynu nebo ropy (Archimedova síla);
  • tlak, ke kterému dochází v důsledku změn rozměrové hodnoty objemu nádrže;
  • tlak způsobený expanzí nebo kontrakcí tekutin a také změnami jejich hmotnosti.

Tlak v nádrži zahrnuje dvě různé formy:

  1. Initial – počáteční indikátor, který měl nádrž před otevřením své nádrže pod zemí. V některých případech může být zachována, to znamená, že nebude narušena vlivem umělých faktorů a procesů.
  2. Aktuální, nazývané také dynamické.

Pokud porovnáme tlak v nádrži s podmíněným hydrostatickým tlakem (tlak sloupce čerstvé kapaliny, svisle od denního povrchu k bodu měření), pak můžeme říci, že první se dělí na dvě formy, a to anomální a normální. Ten je přímo závislý na hloubce útvarů a stále roste, přibližně o 0,1 MPa na každých deset metrů.

Normální a abnormální tlak

tlak ve spodním otvoru zásobníku
tlak ve spodním otvoru zásobníku

PD v normálním stavu se rovná hydrostatickému tlaku vodního sloupce, s hustotou rovnou jednomu gramu na cm3, od střechy formace po zemský povrch vertikálně. Abnormální tlak v zásobníku je jakékoli formyprojevy tlaku, které se liší od normálu.

Existují 2 typy anomálních PD, o kterých bude nyní řeč.

Pokud PD překročí hydrostatický, tj. tlak, ve kterém má tlak vodního sloupce index hustoty 103 kg/m3, pak se nazývá abnormálně vysoký (AHPD). Pokud je tlak v nádrži nižší, pak se nazývá abnormálně nízký (ALP).

Anomální PD se nachází v systému izolovaného typu. V současné době neexistuje jednoznačná odpověď na otázku o genezi APD, protože zde se názory odborníků liší. Mezi hlavní důvody jeho vzniku patří takové faktory, jako jsou: proces zhutňování jílových hornin, fenomén osmózy, katagenetická povaha přeměny horniny a organických sloučenin v ní obsažených, práce tektogeneze, stejně jako přítomnost geotermálního prostředí v útrobách Země. Všechny tyto faktory se mohou stát mezi sebou dominantními, což závisí na struktuře geologické struktury a historickém vývoji regionu.

Většina výzkumníků se však domnívá, že nejdůležitějším důvodem vzniku té či oné nádrže a přítomnosti tlaku v ní je teplotní faktor. To je založeno na skutečnosti, že tepelný koeficient roztažnosti jakékoli tekutiny v izolované hornině je mnohonásobně vyšší než koeficient minerální řady složek v hornině.

Nastavení ADF

vysoký tlak v nádrži
vysoký tlak v nádrži

APD vzniká jako výsledek vrtání různých vrtů, jak na souši, tak ve vodních plochách. Je to spojeno snepřetržité vyhledávání, průzkum a rozvoj ložisek plynu a/nebo ropy. Obvykle se nacházejí v poměrně širokém rozsahu hloubky.

Tam, kde je extrémně hluboko na dně, lze častěji nalézt anomální vysoký tlak v nádrži (od čtyř km nebo více). Nejčastěji takový tlak překročí hydrostatický tlak, přibližně 1,3 - 1,8 krát. Někdy existují případy od 2 do 2,2; v takových případech nejčastěji nedokážou dosáhnout přebytku geostatického tlaku vyvíjeného tíhou nadložní horniny. Je extrémně vzácné najít případ, kdy ve velké hloubce je možné fixovat AHRP rovnající se nebo větší než hodnota geostatického tlaku. Předpokládá se, že je to způsobeno vlivem různých faktorů, jako jsou: zemětřesení, bahenní sopka, zvětšení struktury solné kupole.

Pozitivní složka AHRP

tlak formačního plynu
tlak formačního plynu

AHRP má příznivý vliv na vlastnosti rezervoáru horniny. Umožňuje prodloužit časový interval pro těžbu plynových a ropných polí, aniž byste přitom museli používat druhotně nákladné metody. Zvyšuje také měrnou zásobu plynu a rychlost proudění vrtu, snaží se zachovat akumulaci uhlovodíků a je důkazem přítomnosti různých izolovaných oblastí v ropné a plynové pánvi. Když už mluvíme o jakékoli formě PD, je důležité si pamatovat, z čeho se tvoří: tlak v zásobníku plynu, oleje a hydrostatický tlak.

Weby HAP, které byly vyvinuty ve velkých hloubkách, zejména ty s regionální distribucí, obsahují významnou zásobu takovýchzdroj jako metan. Zůstává tam ve stavu roztoku, který je obsažen v přehřáté vodě o teplotě 150-200 °C.

Některá data

Člověk dokáže těžit zásoby metanu a využívat hydraulickou a tepelnou energii vody. Zde je však také nevýhoda, protože AHRP se často stávají zdrojem nehod, ke kterým došlo při vrtání studny. Pro takové zóny se během procesu vrtání používá metoda vážení, jejímž účelem je zabránit vyfouknutí. Aplikované tekutiny však mohou být absorbovány formacemi dvou tlaků: hydrostatickým a abnormálně nízkým.

V průběhu chápání procesu těžby zdrojů ropy a zemního plynu prostřednictvím instalace vrtných věží je nutné vědět o přítomnosti konceptu tlaku ve spodním zásobníku. Je to hodnota tlaku na dně ropného, plynového nebo vodního vrtu, který provádí proces práce. Měla by být nižší než hodnota nárazu nádrže.

Obecné informace

PD se neustále mění, jak se nádrž rozšiřuje a hloubka ložisek ropy nebo plynu se zvyšuje. Zvyšuje se také v důsledku nárůstu tloušťky zvodnělé vrstvy. Tento tlak je porovnáván pouze s libovolnou jednou rovinou, konkrétně s úrovní, počáteční polohou kontaktu oleje a vody. Indikátory zařízení, jako jsou tlakoměry, ukazují výsledky pouze pro redukované zóny.

systém udržování formačního tlaku
systém udržování formačního tlaku

Pokud mluvíme konkrétně o formovacím tlaku studny, pak tato slova znamenají množství akumulace minerálů umístěných v dutinách země. Důvodem tohoto jevu byla náhodná příležitost, aby se hlavní část nádrže dostala na povrch. Proces pití rezervoáru se provádí díky vytvořeným otvorům.

SPPD

Systém udržování tlaku v nádrži je technologický komplex zařízení, které je nutné k provádění prací na přípravě, přepravě a vstřikování látky, která vyvine sílu potřebnou k průniku do prostoru nádrže s ropou. Nyní pojďme přímo ke specifikům.

Údržbu tlaku v nádrži provádí systém zahrnující:

  • předměty pro různé typy vstřikování, jako je voda do zásobníku;
  • příprava sací vody na stav podmínek;
  • dohled nad kvalitou vody v systémech RPM;
  • monitorování implementace všech bezpečnostních požadavků, jakož i kontrola úrovně spolehlivosti a těsnosti zařízení provozního systému polního vodovodu;
  • použití uzavřeného cyklu úpravy vody;
  • vytvoření možnosti změnit parametry odpovědné za režim vstřikování vody z dutiny vrtu.

SPPD obsahuje tři hlavní systémy: injektáž pro vrt, potrubní a distribuční systémy a pro injektáž činidla. Zahrnuto je také zařízení pro přípravu činidla provozovaného pro injekci.

Vzorec tlaku v nádrži: Рpl=h•r•g, kde

h je úroveň výšky sloupce kapaliny, která vyrovnává PD, r je hodnota hustoty tekutiny uvnitř vrtu, g jezrychlení při volném pádu m/s2.

Doporučuje: