1
Давление в моделях НГС
Сергей Владимирович Шиманский К.г.-м.н.
Доцент кафедры геофизики института наук о Земле СПбГУ
Санкт-Петербург
2014
Гидростатическое давление
Phydr Patm w.g.z
Patm = 1 bar
sea level
h1 |
h |
h5 |
4 |
Constant |
|
|
|
HP plane
Constant Z plane |
|
HP3 < HP4 < HP5 |
HP1= |
HP2 = |
•Зависит только от высоты водного столба
Геостатическое давление
Pgeo Patm . w 1 . s .g.z
Sand/shales:
90-10 : 2,670
70-30 : 2,665
50-50 : 2,660
30-70 : 2,650
90-10 : 2,645
Mudstone : 2,710
Marn : 2,675
Patm = 1 bar 
sea level
Hw
Hb
Constant Z planeO1 < O2 |
< |
O3 < O4 < O5 |
grainst Ca : 2,710
grainst Mg : 2,870
Chalk : 2,710
Salt (halite) : 2,160
•Зависит от плотности и пористости пород
Эффективное, поровое и нейтральное давление |
4 |
||
давление |
|
В процессе уплотнения пород в ней |
|
|
|
||
Underpressure |
|
одновременно действуют две системы |
|
|
давлений: |
|
|
Overpressure |
|
• давление в скелете грунта, |
|
|
называемое эффективным рd |
|
|
|
|
|
|
Outweigh |
Effective |
(характеризует напряженное состояние |
|
скелета) |
|
||
|
Stress |
|
|
Fracture zone |
• давление в поровой воде, |
|
|
|
|
||
|
|
называемое поровым pω |
|
|
|
(не влияет на напряженное состояние |
|
|
|
скелета полностью водонасыщенных |
|
|
|
пород) |
|
глубина |
|
p = рd + pω |
|
|
|
|
|
|
|
Отсюда эффективное давление |
|
|
|
рd = p – pω |
|
|
|
где р — полное, или тотальное, |
|
|
|
давление, действующее в грунте |
|
Механизмы образования АВПД
Неравномерное
уплотнение
Механизмы класса I
(« напряжения »)
Надвиги, складки и пр.
ressures |
Temperature |
Maturity |
|
Saturation |
|
HC composition |
|||||
|
|
|
|||
Механизмы напряжения |
GOR, API |
||||
ater flow |
though time |
Vitrinite |
|
|
|
|
|
|
|
||
рd = p – pω
K. v Terzaghi |
J. Fourier |
A. Arrhenius |
Если эффективное напряжение мало
– сохраняется высокая пористость
Неравномерное |
Надвиги, складки |
уплотнение |
и пр. |
• вертикальная ось напряжений |
• латеральная ось напряжений |
• происходит, когда скорость |
• происходит в компрессионных |
накопления осадков больше, чем |
обстановках |
скорость миграции флюидов |
|
Механизмы образования АВПД
Механизмы класса I (« напряжения »)
Механизмы класса II («разгрузки»)
Неравномерное
уплотнение
Надвиги, складки и пр.
Расширение
флюидов
Добавление
флюидов
Диагенетические
реакции 
УВ генерация
Акватермальное
расширение
УВ плавучесть
Высокий водный столб
Структурное
поднятие
8
Плавучесть УВ
Well A |
Well B |
C
B
A
PB = Pover + PB normal + Pbuoyanc
PA = Pover + PA normal
Well A |
Well B |
C
Buoyancy effect
B
HC gradient
HC contact
A |
Reservoir Pressure |
|
Figure B
PB = Pover + PB normal + Pbuoyanc