Пластовые давление и температура.

Основными источниками энергии в пластах являются напор краевой воды, подошвенной воды, газа газовой шапки, давление растворенного газа в нефти в момент выделения газа из раствора, сила тяжести, упругость пласта и насыщающих его нефти, воды и газа. Эти силы могут проявляться раздельно или совместно. Таким образом, энергетические ресурсы нефтеносного пласта характеризуются существующим в нем давлением. Чем выше давление, тем больше при прочих равных условиях запасы энергии и тем полнее может быть использована залежь нефти.

Значительное снижение пластового давления в процессе разработки нефтяной залежи при наличии в ней еще больших остаточных запасов нефти указывает на быстрое истощение пластовой энергии. Это приводит к большому недобору нефти, которая из-за отсутствия энергии не способна двигаться по пласту к забоям скважин.

Для осуществления рациональной системы разработки необходимы систематическое изучение характера и динамики изменения пластового давления и его регулирование в целях наилучшего использования энергии пласта. Систематическое изучение пластового давления имеет большое практическое значение, так как эксплуатационная и гидродинамическая характеристики пласта и содержащихся в нем жидкостей и газов в значительной мере зависят от изменения пластового давления.

Многочисленные замеры начального пластового давления в нефтяных месторождениях Советского Союза и за рубежом показали, что пластовое давление увеличивается с глубиной, подчиняясь определенной закономерности; оно изменяется в пределах 0,8—1,2 ат на каждые 10 м глубины (от Н /12 до Н/8, где Н — глубина скважины в м) и в среднем составляет 1 ат на 10 м (Н /10), что соответствует гидростатическому давлению воды.

Таким образом, величина пластового давления в большинстве нефтяных месторождений находится в прямой зависимости от глубины залегания пластов и обычно не превышает давление столба воды, соответствующее глубине вскрытия пласта.

Однако имеются нефтяные месторождения в Азербайджане, Туркмении, Западной Украине, на Северном Кавказе и в ряде других районов СНГ и зарубежных стран, где установлено пластовое давление, значительно превышающее величину гидростатического давления.

Повышение пластового давления по сравнению с гидростатическим в ряде случаев может быть вызвано тектоническими силами, приведшими к росту складок после формирования залежей нефти(газа) и в связи с этим к уменьшению глубины залегания нефтеносных пластов, сохранивших первоначальное пластовое давление. Появление аномально высоких пластовых давлений вызывает осложнения в бурении и затрудняет разведку нефтяных и газовых месторождений. Для предотвращения проявления высоконапорных горизонтов при бурении в пределах подобных структур требуется применение утяжеленных растворов. Между тем применение утяжеленных растворов вызывает нежелательные последствия — затрудняется создание сплошного цементного кольца в затрубном пространстве, что способствует прорыву вод. Кроме того, проникая в поры пласта, утяжеленный глинистый раствор создает исключительно неблагоприятные условия для испытания нефтеносных и газоносных пластов, так как в этом случае приходится создавать значительные депрессии в скважинах, что в ряде, случаев может привести к слому эксплуатационной колонны.

По мере углубления в недра Земли возрастает температура. На 1 °С температура повышается при углублении приблизительно на 33 м. Эта глубина называется геотермической ступенью. Однако в различных точках земли она меняется, причем значительно. Изменение температуры на 100 м углубления называют геотермическим градиентом.