Геотермический градиент

Рис. 9.36. Изменение температуры в гипотетической скважине (забой 6100 м, плотность бурового раствора на углеводородной основе 0,96 г/см , расход бурового раствора 12,6 л/с, геотермический градиент 2,92 °С/ 100 м, температура на входе в скважину 57 °С)

Для характеристики температурных условий недр используются два показателя — геотермическая ступень и геотермический градиент (величина, обратная геотермической ступени). [c.76]

Вода — самое распространенное в природе химическое соединение. Она покрывает 70,8% земной поверхности и занимает примерно 1/800 объема Земли. Содержание воды в литосфере, по современным оценкам, превышает 10 км , т. е. сопоставимо с ее количеством в морях и океанах. Вода присутствует в горных породах в свободном или связанном виде. Принято выделять несколько разновидностей воды, различающихся по степени связанности от гравитационной воды, способной перемещаться под действием силы тяжести или напорного градиента, до химически связанной конституционной воды, входящей в кристаллическую решетку минералов, как правило, в виде гидроксильных групп. Содержание свободной воды может достигать десятков процентов в пористых и трещиноватых породах верхних горизонтов земной коры, резко уменьшаясь с глубиной, хотя не всегда монотонно. Распределение воды по горизонтали также весьма неоднородно на всех глубинах встречаются участки различной степени обводненности, которую, однако, нигде нельзя считать нулевой. Физическое состояние воды зависит от давления, увеличение которого составляет примерно 100 МПа на каждые 3 км глубины, и температуры, определяемой геотермическим градиентом (от 5—10 до 200 град/км). Зона жидкой воды (а также льда в высоких широтах на глубине до 1 км) сменяется областью надкритического флюида при температурах 400—450°С выше 1100°С молекулы воды диссоциированы. Многие другие свойства воды также заметно изменяются с глубиной. Так, ионное произведение воды в нижней части земной коры оказывается повышенным на шесть порядков. Возрастает при этом и способность воды образовывать гомогенные системы с компонентами вмещающих пород, находящихся в твердом или частично расплавленном состоянии. Таким образом, можно сказать, что все природные жидкие и надкритические фазы представляют собой многокомпонентные смеси, в кото- [c.83]

Следует отметить, что район сосредоточения залежей нефти в Западной Сибири, расположенный близко к северным широтам СССР, по величине геотермического градиента тяготеет к горячим районам. [c.19]

С увеличением глубины залегания пластов увеличивается и температура. У самой поверхности земли температура пород подвержена сезонным и суточным колебаниям и зависит от климатических условий. Однако уже при сравнительно небольшой глубине (20—30 м от поверхности земли) она становится постоянной, не зависящей от поверхностных условий. Эта глубина называется верх->1ей границей постоянной температуры. Ниже этой границы температура пород возрастает. Для оценки возрастания температуры пород с глубиной используют понятия геотермическая ступень и геотермический градиент. Геотермическая ступень — это расстояние (м), на которое необходимо углубиться от пояса границы постоянной температуры для повышения температуры на I С. [c.8]

При динамометаморфизме, или так называемом дислокационном или тектоническом метаморфизме, главную роль в изменениях ископаемых топлив и обогащении их углеродом играло давление. Однако в процессе тектонических сдвигов всегда происходит значительное повышение температуры вследствие сжатия и трения земных пород, а также опускания части этих пород на значительную глубину, где температура повышается из-за геотермического градиента. [c.48]

Конкретные значения температурного режима скважин определяются геотермическим градиентом. При этом существенное значение имеют как температура на глубине продуктовых пластов, так и распределение температур породы по стволу скважины, определяемое тепловым полем Земли /21/. [c.120]

Рис. 5.37. Изменение температуры на различных глубинах в скважине (забой 6100 м плотность бурового раствора на углеводородной основе 2,16 г/см расход раствора 0,0126 м /с геотермический градиент 2,92 °С/100 м температура на устье скважины 57 °С)

В. А. Соколовым (1948, 1966, 1972 гг.) были выделены четыре зоны верхняя биохимическая, где образуется метан и углекислый газ переходная (до 1 — 1,5 км) термокаталитическая нефтегазовая, где под действием температуры, давления и катализа образуются нефть и газ (до 6 км) и метановая (6 км и глубже). Границы этих зон не фиксированы по глубине, поскольку они зависят от геотермического градиента каталитических свойства пород и ряда других условий. [c.127]

При геотермическом градиенте 20 м на глубине 2000 м температура должка быть около ЮО" , на глубине 10000 м — около 500 . Реальные темперагуры отличаются от вычисленных, но все же онн могут достигать больших значени 1 — 200° и более. [c.6]

И Геотермический градиент. К/м Температура окружающей среды на устье скважины (приведенная), К Г 0,028 [c.334]

Р. Р. Анджел рассчитал потребные расходы и давления воздуха для типичных диаметров ствола и бурильных труб, при следующих допущениях скорость потока в кольцевом пространстве 15 м/с при бурении образуется однородная смесь воздуха и шлама, обладающая текучестью, характерной для идеального газа геотермический градиент соответствует распределению температур газа по разрезу. В 1958 г. были опубликованы расчетные таблицы. [c.88]

Реологические свойства буровых растворов в забойных условиях и при давлениях и температурах окружающей среды на поверхности могут сильно отличаться. На больших глубинах давление столба бурового раствора может достигать 140 МПа. Температура зависит от геотермического градиента, на забое скважины при спуско-подъемных операциях она может превышать 260 °С. На рис. 5.37 показаны расчетные температуры бурового раствора во время нормального цикла бурения в скважине глубиной 6100 м. Даже весьма умеренные температуры могут оказывать значительное и в основном трудно прогнозируемое влияние на реологические свойства систем. Вязкость буровых растворов в стволе скважины может оказаться больше или меньше, че л измерена на поверхности, а добавка, которая [c.206]

Глубина залегания скоплений УВ контролируется прежде всего геотермическим градиентом и при температуре до 200 °С возможность существования жидкой фазы УВ уже доказана эмпирически. Промышленные скопления газообразных УВ могут быть обнаружены на глубинах, где температура не превышает 300 °С. Такие температуры в зависимости от геотермического градиента возможны в разных регионах на различных глубинах. [c.185]

ВЫСОКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ Геотермические градиенты [c.375]

Повыщение температуры с глубиной в земной коре называется геотермическим градиентом и измеряется в °С/100 м. Тепловой поток в горных породах имеет два источника [c.375]

В результате проявления перечисленных факторов геотермические градиенты изменяются от 0,8 до 4,9 °С/100 м. [c.376]

Детальные исследования показали, что геотермические градиенты изменяются с глубиной нелинейно и зависят от перечисленных выше факторов. На месторождении Манчестер в шт. Луизиана, например, геотермический градиент составляет [c.376]

Известно, что температура пласта с глубиной возрастает в соответствии с геотермическим градиентом, при этом в разных районах и на различных глубинах геотермический градиент не остается постоянным и изменяется в большом диапазоне от 0,6 до 10° С/100 м и более. Для различных районов при одинаковых глубинах залегания продуктивных пластов нефтяных залежей температура может существенно различаться, тогда как среднее пластовое давление, при таком же сопоставлении, будет достаточно близким. [c.18]

Под геотермическим градиентом подразумевается прирост температуры на каждые 100 м углубления от зоны постоянной температуры. В среднем геотермический градиент равен 3°С, хотя в различных районах и на разных глубинах он колеблется от 0,6 до 10 °С. При прочих равных условиях на величину температурного градиента влияет теплопроводность пород повышение теплопроводности пород ведет к снижению геотермического градиента и наоборот. Поэтому в разрезах, где преобладают глинистые породы (менее теплопроводные), геотермический градиент выше, чем в соленосных или карбонатных породах. [c.76]

Термокаталитическая зона (по В. А. Соколову, основной производитель нефти и углеводородных газов) охватывает всю часть разреза глубже 1 км и подразделяется на верхнюю, или нефтегазовую, и нижнюю, или метановую, подзоны. Глубина этих зон, постепенно переходящих одна в другую, зависит от геотермического градиента. [c.230]

При решении практических задач нефтепромысловой геологии с помощью температурных исследований могут быть использованы работы [47, 53—54], в которых по данным многочисленных наблюдений рассматриваются и уточняются термодинамические и тектонические особенности ведущих нефтяных месторождений Татарии и Азербайджана. Так, в работе Ш. Ф. Мехтиева и др. [47] излагаются основк геотермии применительно к естественному и искусственному тепловым полям земной коры в бурении и эксплуатации нефтяных и газовых скважин, разработке нефтегазовых залежей и методам определения геотермического градиента и приводятся значения геотермического градиента некоторых месторождений. Работа Н. Н. Непримерова и др. [54] написана на основании многолетних экспериментальных исследований авторов и посвящена изучению нарушений теплового режима Ромашкинского нефтяного месторождения с внут-риконтурной выработкой продуктивных пластов холодной водой и последствий, вызванных этими нарушениями. В книге дается описание измерительной аппаратуры и методики исследований нефтегазовых месторождений, приведен разбор геотермических параметров и описаны наиболее распространенные типы тепловых полей над геологическими структурами, исследована роль термо- [c.8]

Это значнт, что в недрах нефтяных н газовых месторождений не может строго сохраняться стабильное равновесие, так как при наличии геотермического градиента Т в поле сил тяжести проявляется тенденция к самопроизвольному конвективному движению. Но тем не менее при постоянном подтоке тепла из недр земли величина астатического градиента температуры может не достигаться и геотермическая конвекция переходит в стационарную циркуляцию [8]. Из чего можно вывести, что пластовая система относительно находится в состоянии динамического равновесия. [c.109]

Опытами установлено, что капиллярное притяжение изменяется с увеличением температуры, а следовательно, и с глубиной. При геотермическом градиенте, равном 30 л на 1° С, приблизительно на глубине в 5 тыс. м сила капиллярного притяжения уменьшится на половину в своей величине, а так как по данным ряда исследователей, например Д. В. Голубятникова, относящимся к Би-би-Эйбату, во многих нефтяных месторождениях геотермический градиент в два раза меньше нормального (для Биби-Эйбата он равен 12 м на 1° С), то указанное уменьшение произойдет в ряде случаев еще на меньшей глубине, примерно на глубине вЗ—4тыс. м. Кроме того, нужно принять во внимание, что поверхностное натяжение нефти с увеличением температуры падает медленнее, чем у воды, следовательно, на некоторой глубине силы поверхностного натяжения воды и нефти могут сравняться. У Эммонса указывается, что это произойдет на глубине 4—5 тыс. м и что на больших глубинах нефть в глинах и сланцах может находиться в диффузном состоянии, если только она не была вытеснена оттуда в пески в более ранний геологический период, когда соответствующие пласты могли залегать на меньшей глубине от земной поверхности, или же если нефть не была выжата силою давления. [c.189]

Нефть залегает на больших глубинах от 2 до 5 км, иногда п на большей глубине, и вследствие этого она находится в зе.мпой коре в довольно жестких условиях. Известно, что с увеличением глубины температура земной коры увеличивается на 1° па каждые 20—30 м. Глубина, соответствующая повышению температуры иа Г, называется геотермическим градиентом. Он колеблется от 10 до 35 м. [c.6]

Известно, что при погружении в глубину горных пород температура возрастает примерно на 1 на каждые 30л. Эта величина, соответствующая повышению температуры на 1°, называется геотермическим градиентом. Она не остается постоянной в различных районах и при различии в составе пород. Кроме того, градиент увеличивается с абсолютной глубиной, т. е. на больших глубинах на 1° повышения температуры приходится больше 30 м. Для нефтяных месторождений градиент колеблется в широких пределах — от 10 до 35 лс. Для нефтяного месторождения с градиентом в среднем в 20 м, при температуре поверхностных слоев в 10°, на глубине 500 м наблюдается температура около 35°. Еще глубже, по расчету, температура составляет при 1000 м 60°, на глубине в 2000 м уже около 110 и на глубине в 10 ООО м примерно около 500°. Фактические наблюдения показывают, что наблюдаемые температуры ниже вычисленных, но все же на больших глубинах зарегистрированы температуры до 200° и может быть даже выше. С некоторым приближением можно считать, что величина градиента связана с глубиной не линейной, а показательной зависимостью. Местные условия, например наличие восходящих горячих подземных вод, могут создать температуры выше расчетных на тех или иных глубинах. В некоторых случаях градиент падает до низких величин, что некоторыми авторами объясняется притоком тепла за счет химических реакций в нефти, находящейся в недрах. Подобные же наблюдения делались и в каменноугольных месторождениях. Важно установить наличие в нефтяных месторождениях таких температур, которые достаточны для довольно глубокого превращения нефти, особенно учитывая то, что современная глубина залегания нефти > огла быть значительно больше в то время, когда собственно нефтяные горизонты были более удалены от поверхности в силу тектони- [c.8]

Энергия радиоактивных процессов в осгговном обусловливает и повышение температуры по мере углубления в толщу Земли (геотермический градиент, в среднем равный 1° при углублении на 100 м). Имеются известные основания считать, что многие глубинные геологические процессы в значительной степени обусловливаются энергией, выделяемой радиоактивными элементами при их распаде. [c.389]

Геотермический градиент Г и геотермическая ступе ]ь С связл-кы следующим соотношением [c.9]

В общем случае процесс закачки, как видно из рис. 4.17, является неизотермическим, но влияние этого фактора начинает существенным образом сказываться Лишь при протяженных системах, когда определяющие линейные размеры — длина НКТ — и длина трубопровода тр — будут превышать некоторые граничные значения, соответственно д<>п и 1тр.доп- Эти граничные значения устанавливаются в зависимости от конкретных условий прбектирования. Величина доп зависит, в частности, от геотермического градиента, и чем выше указанный градиент, тем меньше доп, и тем в больших случаях приходится учитывать неизотермичность процесса закачки. При строгой постановке учет неизотермичности и сжимаемости проводится на базе решения исходных дифференциальных уравнений движения и баланса энергии при известных уравнениях состояния перекачиваемой среды р(р, Т) и ]х р, Т). [c.120]

В соответствии с приведенными данными нефтеносные районы можно, конечно условно, разбить на холодные , горячие с умеренной температурой пластов. К холодным относятся Пермская область, а также Татарская АССР и Башкирская АССР. Для этих>райо-нов среднее значение геотермического градиента в интервале глубин 1000—2000 м составляет соответственно 1,3 и 1,8° С/100 м. Необходимо отметить, что здесь и ниже расчет геотермического градиента прово- [c.18]

Следует также отметить, что с увеличением степени дис-лоцированности слоев, как правило, возрастает геотермический градиент. По данным Д. И. Дьяконова, на щитах, например, геотермический градиент в среднем составляет 0,6— 0,9 °С, на платформах 0,9—2,5°С, а в областях альпийской складчатости, характеризующихся наиболее напряженной тектоникой, 2,5—19 °С. Для Западно-Сибирской плиты с гетерогенным (разновозрастным) фундаментом максимальные геотермические градиенты (до 4,2 °С) установлены на участках с герцинским основанием, а минимальные (3,3 °С) в зонах более древнего, архейского, фундамента [Конторович А. Э., 1967 г.]. [c.77]

Внутри крупных тектонических элементов (например, межгорных впадин и предгорных прогибов) положительные структурные формы (поднятия) нередко характеризуются повышенными значениями геотермического градиента по сравнению с отрицательными структурами. В этом случае линии равных значений пластовых температур (геоизотермы) в общих чертах отображают глубинное строение и повторяют рисунок изогипс (рис. 24). [c.77]

Однако данная точка зрения не разделяется многими исследователями (А. А. Бакировым, Ф. А. Алексеевым, И. В. Высоцким, В. В. Вебером и др.). По их мнению, на генерацию УВ влияет прежде всего температура, которая в разных регионах на одних и тех же глубинах различна (в зависимости от геотермического градиента). По мнению В. В. Вебера (1964 г.) генерация жидких и газообразных УВ происходит в диагенетиче-скую стадию преобразования ОВ на относительно небольших глубинах, на глубинах 3—4 км процесс генерации жидких УВ практически прекращается, а интенсивность газообразования существенно уменьшается (см. гл. 1П). [c.171]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология