In general, temperatura formațiunii crește cu adâncimea. Gradul de această creștere se numește gradientul geotermal. La o adâncime de 50-400 de picioare. în cazul în care temperatura este sub influența schimbărilor de temperatură și atmosferice care circulă apa freatică, gradientul geotermale este relativ constant. Cu toate acestea, fiind destul de constantă într-un singur godeu, magnitudinea gradientului geotermic poate varia semnificativ de la un site la altul, chiar și în orizontul chiar și în vârstă [25]. In contrast, presiunea scade formarea, în general, ca extracția zăcămintelor de petrol și gaze, temperatura de rezervor rămâne în esență constant.
Măsurarea se face termometrele samozapisyvayuschimi temperatura din rezervor, este coborât în puț. Aparatul de înregistrare poate fi în interiorul instrumentului, numita temperatura bomba. care se încadrează în sondă, sau să rămână pe suprafață și în gaura de sondă, în acest caz, este coborât doar termometru în sine [26]. Dacă este necesar să se măsoare valoarea temperaturii corespunzătoare echilibrului termic, puțul trebuie să fie închis timp de câteva zile sau chiar săptămâni pentru a elimina influența diferiților factori locali care pot duce la schimbări de temperatură, cum ar fi stabilirea de ciment în annulus, se varsă în gaura de sondă un gaz sau apă din cauza coloană tulburări etc.
Amploarea formării gradientului geotermic este raportul dintre temperatura diferență și temperatura medie pe suprafața la adâncimea formațiunii.
= Gradient de geotermică (temperatura rezervor # 8209; temperatura medie anuală) / adâncimea rezervorului
Magnitudinea gradientului geotermic poate fi exprimat în mod diferit. Uneori este exprimată în grade Celsius până la 100 de picioare adâncime, constituind o
FIG. 9-14. gradientul geotermal (aproximativ 1 ° F / 62,5 ft) oilfield Elk Basin, Wyoming (Espach, Fry, US Bur. Mines, RI 4768, Fig. 12, OPP. P. 10).
FIG. 9-15. temperatură și gradienți de presiune, depozitele de bandă zona mare Ofisina, Venezuela (gradient geotermal este de aproximativ 1 ° F / 50 ft adancime (Nedberg, Sass, Funkhouser, Bull. Am. Assoc. Benzina. Geol. 31, p. 2124, Fig. 11 1947).
medie de 2 ° F la 100 de picioare (1 ° C per 27,5 m). Opusul este expresie mai frecvente # 8209; numărul de creștere picioare adâncimea atribuibil 1 ° F creștere temperatury¹. Această cifră reprezintă o medie de 50 de picioare / T F, variind de la 20 la 180 de picioare per 1 ° F. Astfel, cele 5.000 de puțuri de foraj picior
¹V literatura sovietică această figură numită etapă geotermală și măsurată în m / ° C. - Aprox. Trans.
Temperatura ar trebui să ajungă la temperatura de suprafață la 160 ° F (60 ° F + 100 ° F # 8209; valoarea medie a gradientului pentru adâncimea de 5000 de picioare). gradienti geotermale tipice sunt prezentate în Fig. 9-14, 9-15 și 9-16. Anormal valori ridicate de gradient geotermal atinge 20-40 ft / ° F, și anormal de scăzută # 8209; 120-180 ft / ° F.
suprafata izoterma # 8209; aceasta este o astfel de suprafață pe care temperatura este constantă în toate punctele. Profilul din fig. 9-17 ilustrează o serie de suprafețe izoterme între orașe și Tulsa Oklahoma City, Oklahoma. În special, suprafața geotermală corespunzătoare
FIG. 9-16. gradiente geotermice, depozitele de bandă în nord-est Texas și nord-vest Louisiana (valoarea gradientului este modificată cu 1 ° F / 44 ft / np 1 ° F / 50 ft) (Nichols, Tech. Cartea 2114, Trans. Am. Inst. Min . Met. Engrs. 170, p. 46, fig. 2, 1947).
100 ° F în apropierea Oklahoma City este situat la o adâncime de aproximativ 4.200 de picioare. și în apropiere Tulsa, la 100 de mile de la prima, la o adâncime de 1.800 de picioare [27]. Aceasta înseamnă că gradientul geotermale în apropierea Oklahoma City este de aproximativ 1 ° F până la 100 de picioare. în timp ce în apropiere Tulsa # 8209; 1 ° F până la 36 de picioare. Incizia în zona reprezentată Tulsa mai vechi decât zona Oklahoma City, graniturile precambrian și temelie rocă metamorfică și caracterizate printr-un grad ridicat de conductivitate termică.
gradientul geotermal poate fi afișat sub forma de izolinii. Liniile de valori egale de temperatură, dispuse la o suprafață sub sau deasupra nivelului mării, numit isogeotherm. Dacă adâncimea orizontală realizată de 100 de picioare corespund gradientului geotermic, aceste cărți sunt numite cartelă isogradient. FIG. 9-18 arată carte de isogradient pentru unele zone din Texas, New Mexico, Oklahoma, Arkansas și Louisiana, în cazul în care cantitatea de gradientul geotermale variază în aproximativ 0,4-2,2 ° F până la 100 de picioare adancime [28]. Interesant gradient de temperatură anormal de scăzute, formând „prin“ în jurul valorii de partea centrală a Midland Basin în New Mexico și Texas vest.
Creșterea interesului pentru peste 15.000 de picioare (4.5 km) de petrol și gaze la adâncimi provoacă o serie de probleme legate de influenta presiuni si temperaturi ridicate care pot fi întâlnite la aceste adâncimi. Temperatura de US 212 ° F (100 ° C) a fost detectată în trei cazuri la adâncimi mai mici de 7000 de picioare, iar în trei cazuri # 8209; la adâncimi mai mari de 10.000 de picioare. [29] Temperatura apei critice 374 ° C (705 ° F), conform calculelor, caracteristica profunzimea semnificativ
FIG. 9-17. Profilul arată variația plozheniya suprafețele izoterme între Oklahoma City și Tulsa aproximativ 100 mile (McCutchin, Bull. Am. Assoc. Benzina. Geol. 14, p. 542, fig. 2).
Izoterma 100 ° F este situat la o adâncime care corespunde modificării mărimii gradientului geotermic de 1 ° F / 107 ft în vest până la 1 ° F / 36.5 ft est, aproximativ paralel cu precipitații așternut. Cele mai vechi sedimente paleozoice și granitului precambrian în partea de est a profilului sunt situate mai aproape de suprafață decât în vest.
mai mare de 30.000 de picioare (9 km). Presiunile și temperaturile măsurate în mai multe puțuri de mare adâncime, sunt prezentate în tabelul. 9-1. Trebuie remarcat faptul că gradientul de presiune
FIG. 9-18. Harta izotermă din Texas si parti ale gradienților Louisiana în grade Celsius la 100 de picioare adâncime (Nichols, Trans. Am. Inst. Min. Met. Engrs. 170, p. 46, fig. 2, 1947).
Temperatura de formare a dimensiunii în orice punct de pe hartă poate fi determinată prin înmulțirea gradientul geotermale la acest punct, în profunzimea și adăugând rezultatul la care rezultă temperatura medie a suprafeței de 74 ° F.
și temperatura în unele dintre aceste puțuri de mare adâncime este chiar mai mică decât în multe zone de petrol și gaz de lagăr caracterizate prin valori ridicate ale declivitatile.
Când măsurarea temperaturii se face cu atenție suficientă, atunci temperatura diagramelor # 8209; gradient de adancime de obicei este o linie, un ușor curbat către axa de adâncime. Cu adâncimea pantei acestei linii este ușor crescută, ceea ce indică o creștere treptată a gradientului de temperatură ca imersiunea [29].
gradientul geotermal măsurată într-un anumit bine sau într-o anumită zonă poate varia în funcție de tipul de rocă care formează incizie. În special, într-una din sondele forate în New Mexico [30], sunt măsurate cu următoarele gradientii pentru diferite tipuri de depozite:
Gradientul mediu geotermal de acest bine, adâncimea maximă este de 6683 de picioare (permanent) este 131.8 ft / ° F, și la adâncimi de 0-3 picioare 500 este de 2 ° F până la 100 de picioare. și în intervalul de 3 500-6 300 ft # 8209; 1,2 ° F până la 100 de picioare. Aproximativ același caracter are curba medie gradientului geotermic din opt godeuri examinate depozit Reyndzhli în Colorado [31] Fig. 9-19, în cazul în care apar modificări geotermale cu gradient la aproximativ 1.800 de picioare deasupra nivelului mării, unde formațiunile de rocă de argilă Mancos (Upper cretacice) se suprapun formarea de gresie Dakota (cretacicului superior). FIG. 9-20 prezintă variația gradientului geotermale în depozitele de teren La Paz din vestul Venezuelei. Amploarea gradientului geotermale variază de la 1,66 ° F / 100 ft în intervalul 0-4000 picioare la 1,0 ° F la 100 de picioare sub această adâncime corespunzătoare tranziției de la gresii terțiare și șisturi la calcarele albicioase. În toate aceste cazuri, o magnitudine de gradient, aparent, sunt cel mai bine explicate printr-o schimbare în conductivitatea termică (vezi pagina 398: .... Capitolul 9, surse de energie termică - AF) penetrate de puțuri
FIG. 9-19. Ttooop medie curba la opt gradienți de temperatură depune Reyndzhli, Colorado (Cupps, Lipstate, Fru US Bur. Mines, RI 4761, Fig. 5, 1951).
Schimbarea mărimii gradientului de 1 ° F / 51 ft do 1 ° F / 68 ft la aproximativ 1.800 de picioare deasupra nivelului mării (la o adâncime okolo3500 picioare) corespunde unui contact unic șisturi Mancos și gresie acoperiș Dakota (cretă), care este aparent din cauza diferitelor gresii conductivitate și șisturi.
Magnitudinea gradientului geotermale și poate varia într-o structură locală, de exemplu, magnitudinea gradientul geotermale, măsurată în părțile arcuite 57 anticlinale [32] până la 1 ft 47,4-50,6 ° F, iar pe aripile acelorași cute # 8209; 51,3-62,1 picioare cu 1 ° F. Un studiu detaliat al temperaturii rezervorului în gresii Weber (PA) la depozitul din Colorado Reyndzhli indică, de asemenea influența magnitudinea măsoară temperatura poziției bine pe cadru. FIG. 9-21 arată că izotermei 160 ° F creșterea pe bolta și pe aripa scade anticlinale. ulei Pliurile anticli- din Oklahoma, de asemenea, caracterizat printr-o temperatură relativ mare în comparație cu porțiunile înconjurătoare [26]. Aceste diferențe sunt foarte mici, dar este măsurabilă și cu siguranță naturală.
Studiile efectuate în California [33] și Valea Rinului [34] indică faptul că simpla existență în formațiunile de petrol și gaze nu afectează temperatura. Ultima variază în principal din cauza
FIG. 9-20. Schimbarea în gradientul geotermale de la suprafață la gresiile picior Gazars, la o adâncime de aproximativ 4.000 de picioare. calcar și cretă în intervalul de 4000-9000 picioare (temperatura medie a suprafeței de 83,3 ° F) (Rojas, Smith, Austin, Raportul Ministerului minelor și Hidrocarburi, Venezuela, Nat. Petr. convenție, p. 214, Fig. 5, 1951).
cu schimbarea structurală a punctelor de măsurare poziției: puncte într-o poziție mai ridicată crește temperatura hipsometrice, indiferent de prezența uleiului. anomalii de temperatură pozitive sunt înregistrate ca mai sus
FIG. 9-21. Profilul câmpului Izogeotermichesky Reyndzhli, Colorado (Lipstate, Fry, US Bur. Mines, RI 4761, OPP. P. 6, Fig. 6, 1951).
Măsurătorile de temperatură sunt realizate în întreaga structură grevă. Isogeotherm 160 ° F traversează acoperișul gresii productive Weber (Pennsylvania), pe pliurile aripilor abrupte. și # 8209; gresie acoperiș Weber; b # 8209; plan prin axa principală a pliului pe gresie acoperiș Weber.
domuri de sare. Aparent, creșterea temperaturii porțiunilor ridicate este explicată mai aproape de apariția suprafeței rocă, având o temperatură mai ridicată. Teoretic, la o temperatură de orizonturi superficiale carduri pot dezvălui structuri pozitive, dar costul acestor lucrări, se pare, este mult mai mare decât alte metode de cartografiere structurale.