Shinikizo la hifadhi: ufafanuzi, vipengele na fomula

Orodha ya maudhui:

Shinikizo la hifadhi: ufafanuzi, vipengele na fomula
Shinikizo la hifadhi: ufafanuzi, vipengele na fomula
Anonim

Katika makala haya tutafahamisha dhana ya shinikizo la hifadhi (RP). Hapa maswali ya ufafanuzi na maana yake yataguswa. Pia tutachambua mbinu ya unyonyaji wa binadamu. Hatutakwepa dhana ya shinikizo la hifadhi isiyo ya kawaida, usahihi wa uwezo wa kupimia wa kifaa na baadhi ya dhana za mtu binafsi zinazohusiana na kanuni kuu katika maandishi haya.

Utangulizi

shinikizo la hifadhi ya kisima
shinikizo la hifadhi ya kisima

Shinikizo la hifadhi ni kipimo cha kiasi cha shinikizo linalotokana na kitendo cha vimiminika vya hifadhi na kuhamishwa kwenye aina fulani ya madini, mawe, n.k.

Vimiminika ni dutu yoyote ambayo tabia yake wakati wa ugeuzi inaweza kuelezewa kwa kutumia sheria za umekanika kwa vimiminika. Neno lenyewe lililetwa katika lugha ya kisayansi karibu katikati ya karne ya kumi na saba. Waliashiria vimiminika vya dhahania, kwa usaidizi huo walijaribu kueleza mchakato wa uundaji wa miamba kutoka kwa mtazamo wa kimwili.

kitambulisho cha hifadhi

Kabla hatujaanzakwa uchambuzi wa shinikizo la hifadhi, mtu anapaswa kuzingatia baadhi ya dhana muhimu zinazohusishwa nayo, yaani: hifadhi na nishati yake.

Hifadhi katika wanajiolojia inaitwa mwili wenye umbo bapa. Wakati huo huo, nguvu zake ni dhaifu sana kuliko ukubwa wa eneo la uenezi ambalo hufanya kazi. Pia, kiashiria hiki cha nguvu kina idadi ya vipengele vya homogeneous na ni mdogo kwa seti ya nyuso zinazofanana, ndogo na kubwa: paa - juu na pekee - chini. Ufafanuzi wa kiashirio cha nguvu unaweza kubainishwa kwa kutafuta umbali mfupi zaidi kati ya soli na paa.

shinikizo isiyo ya kawaida ya hifadhi
shinikizo isiyo ya kawaida ya hifadhi

Muundo wa hifadhi

Tabaka zinaweza kuundwa kutoka kwa tabaka kadhaa za miamba tofauti na kuunganishwa. Mfano ni mshono wa makaa ya mawe na tabaka zilizopo za matope. Mara nyingi, kitengo cha istilahi "safu" hutumiwa kuteua mkusanyiko wa tabaka la madini, kama vile: makaa ya mawe, amana za madini, mafuta na vyanzo vya maji. Mkunjo wa tabaka hutokea kwa kuingiliana kwa miamba mbalimbali ya sedimentary, pamoja na miamba ya volkano na metamorphic.

dhana ya hifadhi ya nishati

Shinikizo la hifadhi linahusiana kwa karibu na dhana ya hifadhi ya nishati, ambayo ni sifa ya uwezo wa hifadhi na vimiminika vilivyomo, kwa mfano: mafuta, gesi au maji. Ni muhimu kuelewa kwamba thamani yake inategemea ukweli kwamba vitu vyote ndani ya hifadhi viko katika hali ya dhiki ya mara kwa mara kutokana nashinikizo la mwamba.

Aina mbalimbali za nishati

shinikizo la hifadhi ya hydrostatic
shinikizo la hifadhi ya hydrostatic

Kuna aina kadhaa za hifadhi ya nishati:

  • nishati ya shinikizo ya maji ya hifadhi (maji);
  • nishati ya gesi isiyolipishwa na iliyobadilishwa katika miyeyusho yenye shinikizo lililopunguzwa, kama vile mafuta;
  • mwelekevu wa miamba iliyobanwa na umajimaji;
  • nishati ya mgandamizo kutokana na uzito wa maada.

Wakati wa uteuzi wa vimiminika, haswa gesi, kutoka kwa njia ya uundaji, akiba ya nishati hutumiwa ili kuhakikisha mchakato wa kusonga maji, ambayo wanaweza kushinda nguvu zinazopinga harakati zao (nguvu zinazohusika na msuguano wa ndani kati ya vimiminika. na gesi na miamba, na nguvu za kapilari).

Mielekeo ya harakati ya mafuta na gesi kwenye nafasi ya hifadhi, kama sheria, imedhamiriwa na udhihirisho wa aina mpya za nishati ya hifadhi kwa wakati mmoja. Mfano ni kuibuka kwa nishati ya elasticity ya mwamba na maji na mwingiliano wake na uwezo wa mvuto wa mafuta. Utawala wa aina fulani ya uwezo wa nishati hutegemea idadi ya vipengele vya kijiolojia, pamoja na hali ambayo amana ya rasilimali fulani hutumiwa. Mawasiliano ya aina mahususi ya nishati, ambayo hutumika kusonga vimiminika na gesi, pamoja na aina ya uzalishaji kisima hukuruhusu kutofautisha kati ya njia tofauti za uendeshaji wa amana za gesi na mafuta.

Umuhimu wa kigezo

Shinikizo la hifadhi ni kigezo muhimu sana kinachoangazia uwezo wa nishatimiundo inayobeba rasilimali za maji au mafuta na gesi. Aina kadhaa za shinikizo zinahusika katika mchakato wa malezi yake. Zote zitaorodheshwa hapa chini:

  • shinikizo la hifadhi ya maji;
  • gesi au mafuta ya ziada (Archimedes force);
  • shinikizo linalotokea kutokana na mabadiliko katika thamani ya dimensional ya ujazo wa tanki;
  • shinikizo kutokana na upanuzi au kusinyaa kwa viowevu, pamoja na mabadiliko katika wingi wao.

Shinikizo kwenye hifadhi inajumuisha aina mbili tofauti:

  1. Awali - kiashirio cha awali ambacho hifadhi ilikuwa nacho kabla ya kufungua hifadhi yake chini ya ardhi. Katika baadhi ya matukio, inaweza kuhifadhiwa, yaani, isisumbuliwe kutokana na athari za mambo na michakato iliyotengenezwa na binadamu.
  2. Ya sasa, pia huitwa dynamic.

Iwapo tutalinganisha shinikizo la hifadhi na shinikizo la hydrostatic la masharti (shinikizo la safu ya kioevu safi, wima kutoka kwa uso wa siku hadi mahali pa kipimo), basi tunaweza kusema kwamba ya kwanza imegawanywa katika aina mbili, yaani, isiyo ya kawaida. na kawaida. Mwisho unategemea moja kwa moja kina cha uundaji na unaendelea kukua, kwa takriban MPa 0.1 kwa kila mita kumi.

Shinikizo la kawaida na lisilo la kawaida

shinikizo la shimo la chini la hifadhi
shinikizo la shimo la chini la hifadhi

PD katika hali ya kawaida ni sawa na shinikizo la hydrostatic ya safu wima ya maji, yenye msongamano sawa na gramu moja kwa kila cm3, kutoka paa la uundaji hadi uso wa dunia. wima. Shinikizo la hifadhi isiyo ya kawaida ni aina yoyoteudhihirisho wa shinikizo tofauti na kawaida.

Kuna aina 2 za PD isiyo ya kawaida, ambayo sasa itajadiliwa.

Ikiwa PD inazidi hidrostatic, yaani, ile ambayo shinikizo la safu wima ya maji ina kiashiria cha msongamano cha 103 kg/m3, basi inaitwa juu isivyo kawaida (AHPD). Ikiwa shinikizo kwenye hifadhi ni ya chini, basi inaitwa chini isivyo kawaida (ALP).

PD Ajabu iko katika mfumo wa aina tofauti. Kwa sasa, hakuna jibu lisilo na usawa kwa swali kuhusu genesis ya APD, kwani hapa maoni ya wataalam yanatofautiana. Miongoni mwa sababu kuu za kuundwa kwake ni mambo kama vile: mchakato wa kuunganishwa kwa miamba ya udongo, jambo la osmosis, asili ya catagenetic ya mabadiliko ya mwamba na misombo ya kikaboni iliyojumuishwa ndani yake, kazi ya tectogenesis, pamoja na uwepo wa mazingira ya jotoardhi katika matumbo ya dunia. Sababu zote hizi zinaweza kutawala kati yao wenyewe, ambayo inategemea muundo wa muundo wa kijiolojia na maendeleo ya kihistoria ya eneo.

Hata hivyo, watafiti wengi wanaamini kwamba sababu muhimu zaidi ya hili au lile kuundwa kwa hifadhi na kuwepo kwa shinikizo ndani yake ni kipengele cha joto. Hii inatokana na ukweli kwamba mgawo wa joto wa upanuzi wa umajimaji wowote katika mwamba uliotengwa ni mkubwa mara nyingi kuliko ule wa safu ya madini ya vijenzi kwenye mwamba.

Kuweka ADF

shinikizo la juu la hifadhi
shinikizo la juu la hifadhi

APD imeanzishwa kutokana na uchimbaji wa visima mbalimbali, ardhini na majini. Imeunganishwa nautafutaji endelevu, utafutaji na uendelezaji wa amana za gesi na/au mafuta. Kwa kawaida hupatikana katika upana wa kina.

Ambapo kina kina kirefu chini, shinikizo la ajabu la hifadhi ya maji (kutoka kilomita nne au zaidi) linaweza kupatikana mara nyingi zaidi. Mara nyingi, shinikizo kama hilo litazidi shinikizo la hydrostatic, takriban mara 1.3 - 1.8. Wakati mwingine kuna matukio kutoka 2 hadi 2.2; katika hali kama hizi, mara nyingi hawawezi kufikia ziada ya shinikizo la kijiografia linalotolewa na uzito wa mwamba unaozunguka. Ni nadra sana kupata kesi ambayo kwa kina kirefu inawezekana kurekebisha AHRP sawa au kubwa kuliko thamani ya shinikizo la kijiografia. Inachukuliwa kuwa hii ni kutokana na ushawishi wa mambo mbalimbali, kama vile: tetemeko la ardhi, volcano ya matope, ongezeko la muundo wa dome ya chumvi.

Kipengele chanya cha AHRP

shinikizo la gesi ya malezi
shinikizo la gesi ya malezi

AHRP ina athari ya manufaa kwenye sifa za hifadhi ya mwamba wa hifadhi. Inakuruhusu kuongeza muda wa unyonyaji wa maeneo ya gesi na mafuta, bila kutumia njia za gharama kubwa wakati wa hii. Pia huongeza hifadhi maalum ya gesi na kiwango cha mtiririko wa kisima, hujaribu kuhifadhi mkusanyiko wa hidrokaboni na ni ushahidi wa kuwepo kwa maeneo mbalimbali yaliyotengwa katika bonde la mafuta na gesi. Kuzungumza kuhusu aina yoyote ya PD, ni muhimu kukumbuka inaundwa kutoka kwa: shinikizo la hifadhi ya gesi, mafuta na shinikizo la hidrostatic.

Tovuti za HAP ambazo zimetengenezwa kwa kina kirefu, haswa zile zenye usambazaji wa kikanda, zina usambazaji mkubwa wa vile.rasilimali kama methane. Anakaa huko katika hali ya myeyusho, ambayo iko katika maji yenye joto kali, na joto la 150-200 ° C.

Baadhi ya data

Mwanadamu anaweza kuchimba akiba ya methane na kutumia nishati ya maji na ya joto ya maji. Hata hivyo, pia kuna upande wa chini hapa, kwa sababu AHRP mara nyingi huwa chanzo cha ajali zilizotokea wakati wa kuchimba kisima. Kwa kanda kama hizo, njia ya uzani hutumiwa wakati wa mchakato wa kuchimba visima, madhumuni ya ambayo ni kuzuia kupigwa. Hata hivyo, vimiminika vilivyowekwa vinaweza kufyonzwa na miundo ya shinikizo mbili: haidrostatic na chini isivyo kawaida.

Katika mwendo wa kuelewa mchakato wa kuchimba rasilimali za mafuta na gesi kupitia uwekaji wa mitambo, ni muhimu kujua kuhusu uwepo wa dhana ya shinikizo la hifadhi ya shimo la chini la maji. Ni thamani ya shinikizo chini ya kisima cha mafuta, gesi au maji ambayo hufanya mchakato wa kazi. Inapaswa kuwa chini ya thamani ya athari ya hifadhi.

Maelezo ya jumla

PD inabadilika kila mara kadiri hifadhi inavyoenea na kina cha amana za mafuta au gesi huongezeka. Pia huongezeka kutokana na ongezeko la unene wa aquifer. Shinikizo hili linalinganishwa tu na ndege yoyote, ambayo ni ngazi, nafasi ya awali ya kuwasiliana na maji ya mafuta. Viashirio vya vifaa kama vile vipimo vya shinikizo huonyesha matokeo ya maeneo yaliyopunguzwa pekee.

mfumo wa matengenezo ya shinikizo la malezi
mfumo wa matengenezo ya shinikizo la malezi

Iwapo tutazungumza haswa juu ya shinikizo la uundaji wa kisima, basi maneno haya yanamaanisha kiasi cha mlundikano wa madini yaliyo kwenye tupu za ardhi. Sababu ya jambo hili ilikuwa fursa ya ajali kwa sehemu kuu ya hifadhi kuja juu ya uso. Mchakato wa kunywa hifadhi unafanywa kutokana na mashimo yaliyoundwa.

SPPD

Mfumo wa matengenezo ya shinikizo la hifadhi ni mchanganyiko wa kiteknolojia wa vifaa vinavyohitajika kufanya kazi ya utayarishaji, usafirishaji na sindano ya wakala anayetekeleza nguvu inayohitajika kupenya kwenye nafasi ya hifadhi kwa kutumia mafuta. Sasa hebu tuende moja kwa moja kwenye maelezo mahususi.

Matengenezo ya shinikizo la hifadhi hufanywa na mfumo unaojumuisha:

  • vitu vya aina mbalimbali za sindano, kama vile maji kwenye hifadhi;
  • maandalizi ya maji ya kunyonya kwa hali ya masharti;
  • usimamizi wa ubora wa maji katika mifumo ya RPM;
  • kufuatilia utekelezaji wa mahitaji yote ya usalama, pamoja na kuangalia kiwango cha kutegemewa na kubana kwenye kifaa cha mfumo wa uendeshaji wa mfereji wa maji;
  • matumizi ya mzunguko wa maji uliofungwa;
  • kuunda uwezekano wa kubadilisha vigezo vinavyohusika na njia ya kudunga maji kutoka kwenye shimo la kisima.

SPPD ina mifumo mitatu kuu: sindano ya kisima, bomba na mifumo ya usambazaji, na ya kudunga wakala. Pia ni pamoja na vifaa vya kuandaa wakala kuendeshwa kwa sindano.

Mchanganyiko wa shinikizo la hifadhi: Рpl=h ▪r ▪g, wapi

h ni kiwango cha urefu wa safu wima ya kioevu inayosawazisha PD, r ni thamani ya msongamano wa maji ndani ya kisima, g nikuongeza kasi katika kuanguka bila malipo m/s2.

Ilipendekeza: