Начало статьи можно посмотреть здесь.
А сейчас поговорим о нормальном пластовом давлении, которое наиболее распространено на всех нефтяных и газовых месторождениях.
Пластовое давление - это основной критерий, определяющий способ эксплуатации скважин: фонтанный или механизированный.
Нормальное пластовое давление примерно соответствует гидростатическому, т.е давлению столба воды, равного по высоте толще вышезалегающих пластов и находится в прямой зависимости от глубины залегания пласта.
Величина гидростатического давления определяется формулой P = ρ*g*h, где ρ – плотность жидкости, g – ускорение свободного падения, h – глубина, на которой определяется давление. Нормальное пластовое давление увеличивается через каждые 10 м примерно на 0,1 МПa, или 1 атмосферу. Легко понять, что в пласте, расположенном на глубине 2500 м по вертикали, давление будет составлять около 250 атм.
При этом никогда не забывайте об атмосферном давлении! От этого на глубине в 10 м давление будет не 1 атм, а 2 атм, учитывая 1 атмосферу на поверхности!!!
Как мы и писали, что основная задача контроля за буровым раствором - пытаться бурить на равновесии, когда давление гидростатического столба равно пластовому давлению. При таком бурении глинистый не попадает в продуктивный пласт , т.е. не загрязняет призабойную зону, не ухудшает коллекторские свойства пласта. При этом не будет неконтролируемого притока из пласта -риска открытого фонтана.
Мы же бурим, чтобы получать нефть, поэтому скважину надо освоить, (получить приток флюида из пласта). Вот тут-то нам и понадобится пластовое давление.
Для получения притока необходимо снизить плотность жидкости в стволе эксплуатационной скважины, чтобы давление гидростатического столба было гораздо меньше, чем в пласте. Таким образом, нарушается естественный баланс в пласте, мы, как бы, открываем бутылку шампанского, которое начинает фонтанировать из-за перепада давлений. Таким образом и скважина начинает фонтанировать (фонтанный способ эксплуатации).
Со временем пластовое давление, за счет эксплуатации скважин, садится (уменьшается), что сказывается на производительности скважин - чем меньше давление, тем меньше дебит. В определенный момент энергии пласта уже не хватает для подъема флюида на поверхность (не может превосходить давление столба жидкости в скважине). Вот тогда переходим с фонтанного способа эксплуатации на механизированный способ добычи (спускаем насос).
Чтобы не допустить подобного, на месторождении организуется система ППД (поддержания пластового давления). Об этом мы тоже поговорим отдельно.
Но! Гидростатическое давление - это не только про недра земли! С 1721 года и по сей день знаменитые фонтаны в Петергофе работают без единого насоса, лишь за счет естественного напора воды. Уникальная природная ситуация, когда точка забора воды находится гораздо выше самого фонтана, позволила устроить самотечный канал, используя давление воды, которое создается из-за разницы высот в рельефе. Аналогов Петергофского фонтанного водовода, который насчитывает 147 действующих фонтанов, нет нигде в мире.
P.S. А Вы знаете, что с высотой давление уменьшается?
Поговорим об освоении скважины? Конечно, но немного позже...