Геотермальные условия нефтяных и газовых месторождений. Гидрогеотермическая зональность в НГБ. (Лекция 7) презентация

НГБ

Гидрогеотермия – раздел гидрогеологии, посвященный изучению закономерностей теплопереноса и теплообмена в водоносных толщах литосферы.
Тепловой режим подземных вод зависит от распределения и интенсивности источников тепловой энергии и условий теплопереноса.

тепловой энергии в твердом породообразующем скелете и заполняющих поры породы жидко­стях и газах. В литосфере теплоперенос осуществляется главным образом за счет теплопроводности и конвекции. Следовательно, общий тепловой поток q (Вт/м2) представляет собой сумму кондуктивной qкд и конвективной qкв составляющих теплопереноса, т.е.

q = qкд + qкв
Кондуктивная теплопроводность qкд горных пород имеет атомно-молекулярный характер, возникает в неравновесных системах при наличии градиента температур и описывается уравнением Фурье

qкд = -λgradT

где λ – коэффициент теплопроводности среды, в которой распространяется тепло;
gradT =∆Т/∆Н – приращение температуры ∆Т в интервале глубин ∆Н.

вод. Водные растворы являются важнейшим фактором перераспределения теплоты в недрах. Конвективная составляющая плотности теплового потока
qкв=Cvt

где С – удельная теплоемкость;
V – скорость фильтрации;
t – температура подземных вод.
Удельной теплоемкостью называется отношение теплоемкости к массе тела, измеряется она в Дж/ (кг·°С).

пород, определенные на глубинах соответственно hl и h2

Обычно геотермический градиент относят к интервалу глубин 100 м, в этом случае он выражается в 0С/100 м.
Геотермическая ступень – расстояние по вертикали, на протяжении которого температура изменяется на 10С:
G=(h2-hl)/(t2-tl)
Геотермический градиент, отнесенный к интервалу 100 м, и геотермическая ступень связаны соотношением:
r100 = 100/G

замеренных в скважинах (а) и исправленных с учетом поправки (б), в Западно-Сибирском бассейне (по А.Р. Курчикову, Б.П. Ставицкому)

Породы: 1, - глинистые;
2, - песчаные.
Скважины: 1 - Весенняя, 3;
2 - Нижнетабоганская, 28;
3 - Верхнекамбарская, 293;
4 - Самотлорская, 223;
5 - Среднебалыкская, 67;
6 - Уренгойская, 139;
7 - Западно-Таркосалинская, 94

глубинах, где еще не было проведено замеров. Температура на заданной глубине tH в однородных по теплофизическим свойствам породах определяется по формуле

tH – t1 + Гср(Н-Н0)
где t1 – фактическая температура на глубине замера Н0;
Н – заданная глубина экстраполяции;
Гср – среднее значение геотермического градиента
Если в интервале экстраполяции залегают различные по теплофизическим свойствам породы, состояние из n слоев, то температуру на заданной глубине С.И.Сергиенко (1984 г.) предлагает рассчитывать по формуле

tH = t1 + grad Ti(Hi-Hi-1)
где grad Ti – значение геотермического градиента для каждого из слоев;
Hi-Hi-1 – толщина n-го слоя.

– направление движения вод по разлому; 3 – соленосная толща;
пласты: 2 – водоносный 4 –известняка; 5 – глинистый; 6 –алевролитов

и Медвежьего (б) месторождений (по В.Н.Корценштейну)

разрезе Западно-Сибирского бассейна (по А. Р. Курчикову, Б. П. Ставицкому)

Границы: а - поверхности фундамента, б - разновозрастных отложений, в - линии равных температур, 0С.
Месторождения: 1 - Семаковское, 2 - Ямбургское, 3 - Северо-Уренгойское, 4 - Уренгойское,
5 - Губкинское, 6 - Вэнгаяхинское, 7 - Вынгапурское, 8 - Северо-Варьеганское, 9 - Варьеганское,
10 - Еганское, 11 - Черногорское, 12 - Самотлорское, 13 - Вартовско-Соснинское, 14 - Ломовое,
15 - Ключевское, 16 - Лугинецкое, 17 - Останинское, IS - Казанское; разведочные площади:
19 - Олимпийская, 20 - Кенгская, 21 - Пихтовская

Какие факторы определяют тепловой режим Земли?
3. Что понимается под нейтральным слоем?
4. Каковы причины формирования геотермической зональности в НГБ?
5. Какую роль играют геотермические параметры в нефтегазопромысловой гидрогеологии?