Пластова температура

Температурний режим у надрах земної кори має специфічні особливості. Приповерхневі шари перебувають під тепловою енергією Сонця, внаслідок чого на глибинах до 20–30 м (для помірних широт) спостерігаються добові та сезонні коливання температури. Вважають, що на цих глибинах температура надр є сталою і таку зону порід з постійною температурою називають ізотермічним горизонтом. Нижче ізотермічного горизонту внаслідок впливу внутрішнього тепла Землі температура надр підвищується.

Температура в покладах нафти і газу змінюється залежно від глибини їхнього залягання та геотермічних особливостей відповідної ділянки земної кори. Найхарактернішими показниками температурної обстановки в надрах є геотермічний градієнт і геотермічний ступінь.

Геотермічний градієнт — це число градусів Цельсія, на яке збільшується температура надр через кожних 100 м глибини, починаючи від глибини залягання ізотермічного горизонту.

Значення геотермічного градієнта на різних родовищах і на різних глибинах непостійні і залежить в основному від властивостей гірських порід (теплопровіднімть і теплоємність), геологічної будови району (наявність розломів, вулканів), гідрогеологічних умов надр (інтенсивність циркуляції та характер водообміну), інтенсивності теплового потоку із надр Землі тощо. Величина геотермічного градієнта для різних територій коливається від 0,5⁰С (для спокійних платформних областей) до 20⁰С (для складчастих областей із зонами розвитку вулканізму). Для орієнтовних розрахунків прийнято вважати, що середнє значення геотермічного градієнта становить 3,3⁰С.

Геотермічний градієнт є оберненою величиною до геотермічного ступеня.

Геотермічний ступінь — це відстань (у метрах), у межах якої температура в надрах Землі підвищується на 1⁰C. Геотермічний ступінь є оберненою величиною до геотермічного градієнта. Величина геотермічного ступеня для різних регіонів коливається в межах 5–200 м/⁰C при середньому значенні 33 м/⁰C.

Зміна температури в покладах суттєво впливає на фізичні властивості нафти і газу, які зосереджені в них. Підвищення температури призводить до зменшення густини та в’язкості нафти і води та збільшення в’язкості газу. Зміна температури пласта веде до зміни об’єму флюїдів і гірських порід. При збільшенні температури в ізольованому природному резервуарі зростає пластовий тиск. Значний ріст температури може спричинити суттєву перебудову вуглеводневих молекул. Зі зміною температури пов’язана зміна співвідношення фаз у покладі та розчинність газів у нафті та воді. Із підвищенням температури зазвичай збільшується розчинність солей у воді та зростає мінералізація вод, а із збільшенням мінералізації вод зменшується розчинність газів у воді.