Gradient tlaku pórů - Pore pressure gradient

tento článek ne uvést žádný Zdroje. Prosím pomozte vylepšit tento článek podle přidávání citací ke spolehlivým zdrojům. Zdroj bez zdroje může být napaden a odstraněn. Najít zdroje: "Tlakový gradient pórů"  – zprávy  · noviny  · knihy  · učenec  · JSTOR (Únor 2010) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)

Gradient tlaku pórů je dimenzionální petrofyzikální termín používaný uživatelem vrtací inženýři a bláto inženýři při návrhu vrtacích programů pro vrtání (konstrukci) olej a plynové vrty do země. To je tlakový gradient uvnitř pórovitého prostoru skalní sloup od povrchu země až do celkové hloubky (TD) ve srovnání s tlakovým gradientem mořské vody v hluboké vodě.

Vzhledem k tomu, že v „čistá matematika, "sklon a skalární funkce vyjádřeno matematickou notací grad (F) nemusí mít spojené fyzické jednotky; ve vrtné technice je gradient tlaku pórů obvykle vyjádřen v typu API Mezinárodní asociace vrtných společností (IADC) fyzické měrné jednotky, konkrétně „psi na stopu“. Ve známém vzorci

P = 0,052 * hmotnost bláta * skutečná vertikální hloubka

učil téměř ve všech ropné inženýrství po celém světě je hmotnost bahna (MW) vyjádřena v librách na americký galon a skutečná vertikální hloubka (TVD) je vyjádřena ve stopách a 0,052 je běžně používaná konverzní konstanta, kterou lze odvodit pomocí rozměrové analýzy:

${ displaystyle mathrm {{ frac {1 ; psi} {ft}} krát { frac {1 ; ft} {12 ; in}} krát { frac {1 ; lb / v ^ {2}} {1 ; psi}} times { frac {231 ; v ^ {3}} {1 ; US ; Gal}} = 19.25000000 ; lb / gal}}$

Bylo by přesnější vydělit hodnotu v lb / gal o 19,25, než tuto hodnotu vynásobit 0,052. Velikost chyby způsobené vynásobením 0,052 je přibližně 0,1%.

Příklad: U sloupce čerstvé vody o hmotnosti 8,33 liber na galon (lb / U.S. Gal), který stojí hydrostaticky ve vertikálním vrtu s hloubkou 21 000 stop shora dolů (vertikální díra), by byl tlakový gradient

grad (P) = tlakový gradient = 8,33 / 19,25 = 0,43273 psi / ft

a hydrostatický tlak ve spodním otvoru (BHP) je pak

BHP = TVD * grad (P) = 21 000 * 0,43273 = 9 087 psi

Tlak formovací kapaliny (tlak pórů) je však obvykle mnohem větší než sloupec čerstvé vody a může být až 19 lb / US. gal (např. v Íránu). Pro svislý vrt na pevnině s intervalem odkryté otevřené díry ve výšce 21 000 stop s tlakovým spórem pórů 19 lb / USA. gal, BHP by bylo

BHP = pore pres grad * TVD = 21 000 * 19 / 19,25 = 20 727 psi

Výpočet tlaku ve spodním otvoru a tlaku vyvolaného statickým sloupcem kapaliny jsou nejdůležitějšími a základními výpočty ve všech kurzech kontroly vrtů, které se vyučují po celém světě pro prevenci výbuchů ropných a plynových vrtů.

Jednoduché příklady

Pomocí výše uvedených obrázků můžeme vypočítat maximální tlak v ropných vrtech na moři v různých hloubkách.

 Slaná voda je 0,444 psi / ft (2,5% vyšší než sladká voda, ale to není obecné a závisí na koncentraci solí ve vodě) Tlak pórů v hornině může být až 1,0 psi / ft hloubky (19,25 lb / gal)

Studna s 5 000 stopami mořské vody a 15 000 stopami hornin by mohla mít tlaky skrývky na dně tak vysoké, 17 220 psi (5000 * 0,444 + 15000 * 1,0). Tento tlak se na povrchu snižuje o hmotnost oleje a plynu ve stoupací trubce, ale to je jen malé procento z celkového množství. Pokud je tlak vysoký, vyžaduje se těžké dno (vrtná kapalina) vložené dole, aby bylo možné studnu ovládat.

Reference