Изменение температуры по глубине горных пород и в простаивающей скважине

 

Характерные температурные слои, их толщина и изменение температуры по этим слоям (исключая районы вечной мерзлоты):

1. Суточный слой — толщина  (1 – 2 м); постоянная суточная температура.

2. Нейтральный слой — толщиной ; температура на глубине нейтрального слоя примерно на 1 – 2 градуса выше среднегодовой температуры воздуха данного региона.

3. Слой линейного изменения температуры — , где  — температура на глубине нейтрального слоя, К;  — глубина нейтрального слоя, м;  — геотермический градиент, К/м (изменяется в пределах 0.015 - 0.09).

Многолетняя мерзлота. Многолетняя мерзлота по вертикали подразделяется на несколько слоев:

1.      Слой сезонного оттаивания и промерзания, мощность его доходит до 5 м и характеризуется изменением температур от плюсовых (среднелетних) дж наиболее низких минусовых (среднезимних) температур. Данный слой из-за изменения фазового состояния отличается сезонными пучениями и осадками грунтов.

2.      Слой годовых колебаний температур мощностью  до 30 м. Характерной особенностью этого слоя является максимальная (по сравнению с нижележащими породами) льдистость, постоянные отрицательные температуры в нижней части (минус 4 – 5 оС) и сезонные колебания отрицательных температур в основной части (от 0 оС до среднезимних).

3.      Вечная мерзлота — по мощности составляет наибольшую часть разреза многолетней мерзлоты. Температура пород данного слоя отрицательна, не зависит от сезонных колебаний температур на поверхности и повышается от кровли к подошве (обычно от минус 4 – 5 оС в верхней части до отрицательной, среднегодовой дневной поверхности на подошве).

В основании многомерзлой толщи при наличии минерализованных подмерзлотных вод обычно выделяется «морозная зона» с мощностью большей частью превышающей мощность многолетнемерзлой толщи и температурой от 0 оС до минус 2 оС. Горизонты мерзлых пород могут встречаться и непосредственно среди многолетнемерзлой толщи при наличии в ней минерализованной воды.

Определение температуры в простаивающей скважине. Температура газа в простаивающей скважине определяется по формуле определения температуры в горных породах. Основное условие для получения истинного значения температуры в такой скважине — полная стабилизация температуры после её остановки. Продолжительность времени стабилизации зависит от тепловых свойств окружающих ствол скважины пород.