Газ в пласте всегда находится под давлением, которое создается в основном напором пластовых вод. При вскрытии пласта скважиной (см. рис. 2, а) и заполнении ее полностью газом на устье установится определенное давление, которое можно измерить манометром.
Давление на забое полностью закрытой скважины после его стабилизации называют пластовым. Оно отличается от устьевого на вес газа, заполняющего скважину. Пластовое давление при данных условиях можно рассчитать по формуле барометрического нивелирования:
pпл=pуеS, (6)
где
Газ в пласте всегда находится под давлением, которое создается в основном напором пластовых вод. При вскрытии пласта скважиной (см. рис. 2, а) и заполнении ее полностью газом на устье установится определенное давление, которое можно измерить манометром.
Давление на забое полностью закрытой скважины после его стабилизации называют пластовым. Оно отличается от устьевого на вес газа, заполняющего скважину. Пластовое давление при данных условиях можно рассчитать по формуле барометрического нивелирования:
pпл=pуеS, (6)
где
pу—давление на устье закрытой скважины, Па;
е—основание натурального логарифма, е=2,7183;
S= 0,03415ρL/Tcpzcp;
ρ—относительная плотность газа;
L—глубина скважины, м;
Tcpzcp —средние по глубине скважины температура (в К) и коэффициент сжимаемости газа (безразмерная величина) соответственно;
0,03415= I/RB
(RB - газовая постоянная для воздуха). В водонасыщенной зоне пласта (см. рис. 2, а) в скважине, заполненной водой, давление на забое будет равно весу неподвижно установившегося столба воды. Расчетная формула достаточно проста:
Pпл=Lρg, (7)
где
ρ — плотность воды, кг/м3;
g—ускорение свободного падения, м/с2;
L—глубина пласта, м.
Давление, рассчитанное по формуле (7), называют гидростатическим. Пластовое давление до начала разработки называют начальным, на определенную дату разработки—текущим.
Начальное пластовое давление находится в прямой зависимости от глубины. Чем больше глубина, тем выше давление [формула (7)]. Однако нередко пластовое давление отличается от гидростатического—в таких случаях его называют аномальным.
Одна из причин существования аномальных давлений — смещение залежи относительно той глубины, на которой она образовалась. Из рис. 2, г видно, что правый блок по линии сброса опустился вниз.
Поэтому в нем будет более низкое давление, чем рассчитанное по новой большей глубине его залегания. Левый блок наоборот поднялся выше первоначального уровня и в нем давление больше, чем рассчитанное по новой меньшей глубине.
Продуктивный пласт и насыщающий его поры газ нагреты до одинаковой пластовой температуры внутренней теплотой Земли.
Действие атмосферных колебаний температуры распространяется в недра на небольшую глубину до нейтрального слоя ho, на котором температура постоянная Т0. Ниже до глубины примерно 5000 м температура в недрах увеличивается пропорционально глубине.
Увеличение температуры на единицу глубины (1 м или 100 м) называют геотермическим градиентом Г, а расстояние в метрах, через которое температура изменится на 1 °С,— геотермической ступенью. В среднем геотермический градиент равен 0,03°С/м (3°С/100 м), а геотермическая ступень 33 м/°С. На месторождениях Севера в зоне вечномерзлых пород геотермический градиент ниже и может снижаться до 0,02 °С/м (2°С/100 м).
Пластовую температуру Тпл и температуру на различных глубинах можно рассчитать по формуле:
Тпл=T0+Г(L-h0) (8)
Расчетные методы определения пластовых давлений и температур просты и удобны, но дают результаты с некоторой погрешностью. Поэтому, когда требуется знание этих величин с высокой точностью, проводят измерения в скважинах при помощи глубинных манометров и термометров.
