Геологическая работа ветра

Задача.

Пласт мощностью h₀= 16 м перфорирован в пределах 10 м. Половина расстояния до соседней скважины R = 250 м. Диаметр скважины по долоту 30 см. Число отверстий в колонне N =120. Диаметр отверстия d = 12 мм. Глубина вхождения пули в пласт равна l^/=15 см. Дебит скважины Q = 42 т/сутки при депрессии Dр=12 бар (приток происходит по линейному закону). Вязкость нефти m=5мПас/м², объемный коэффициент нефти b_н =1,2. Плотность дегазированной нефти r=800 кг/м³.

Определить коэффициент проницаемости пород пласта.

1. Определяем коэффициент j. Для этого воспользуемся графиками Щурова.

Число отверстий на 1 м трубы.

- число перфораций на 1 пог. метр фильтра.

n D = 7,5 0,3 -2,25 – безмерный параметр (отложен на оси абсцисс)

- графики для = 0,5

D –диаметр скважины по долоту.

По кривой на рис. 71 для a=0,04 и D =2,25 находим С₁ =1,95.

Для определения коэффициента С₂ найдем параметр d:

По кривой на рис. 72 d =62,5% и для a =53,3 найдем С₂ ≈ 1,7

Тогда С=С₁+С₂ = 1,95+1,7 =3,65

С – коэффициент, учитывающий несовершенство скважины.

R – радиус контура питания

r_c - радиус скважины

j = 0,67

Для подсчета проницаемости выразим в системе СИ:

м³/сек -[0,00061]

где 86400 – число секунд в 1 сутках.

DР =12 бар = 12 10⁵ н/м² бар – внесистемная единица 1 бар =10⁵ н/м

m=5 мН сек/м² =0,005 н сек/м².

тогда, чтобы найти проницаемость, уравнение притока с учетом коэффициента несовершенства j можно переписать в виде:

(7.8)

где Q_н – дебит скважины, измеренный на поверхности, в м³/сек;

k – проницаемость;

h – эффективная мощность пласта, в м;

p_п и p_з – пластовое и забойное давления, в н/м²;

b - объемный коэффициент нефти в н сек/м²;

R и r_с – радиус контура питания и радиус скважины в м;

R – можно принять приближенно равным среднему значению половины расстояния до соседних скважин.

P_п – характеризует динамическое пластовое давление между скважинами. Его определяют путем измерения забойного давления в закрытой скважине, когда давление восстановилось.

Подставим коэффициент совершенства скважины j в уравнение (7.8) и определим k:

где - коэффициент продуктивности.

1. В.М. Муравьев, Н.Г. Середа Основы нефтяного и газового дела. Учебное пособие / Изд-во Недра. - М.: 1967 – 279с.

2. В.М. Муравьев Эксплуатация нефтяных и газовых скважин. М. Недра, 1975. - 380 с.

3. А.И. Ширковский Разработка и эксплуатация нефтяных и газоконденсатных месторождений М. Недра 1987. – 308с

Разрушительная работа ветра заключается в дефляции и коррозии. Дефляция-это выдувание и развевание рыхлых продуктов разрушения. Ветер, подхватывая мелкие частицы, уносит их на значительные расстояния, иногда превышающее 2000 км. Размер переносимых ветром частиц породы зависит от его скорости. Чем больше скорость ветра, тем большего размера обломки он поднимает и переносит. Эти обломки обтачивают, царапают, шлифуют встречающиеся на пути ветра выступы горных пород с помощью переносимого ветром обломочного материала называется коррозией. В результате разрушительной деятельности ветра образуются тонкие формы рельефа, как грибообразные горы, эоловые столбы, всевозможные ниши, карнизы и т.д. Ввиду неоднородной твердости пород поверхность их иногда приобретает ячеистое строение.

Аккумулятивная деятельность ветра заключается в образовании континентальных отложений. Образующиеся при этом породы называют эоловыми отложениями. Районы накопления эоловых отложений называют пустынями. К специфическим формам рельефа пустынь относятся барханы -песчаный холм серповидной формы. Они образуются при одном господствующем направлении ветра. Рост барханов обычно начинается у какого-либо препятствия-куста, саксаула, камня и т.д. высота барханов может достигать 100-130 м.

Еще более крупные формы рельефа образуются на побережьях морей. Здесь возникают так называемые дюны -удлиненные холмы с округлой вершиной. Высота крупных дюн может достигать 200 м и даже 500 м. песок, слагающий дюны и барханы, имеет своеобразную косую слоистость, обусловленную многократными изменениями ветрового режима. Для дюн и барханов характерно поступательное движение. Перемещение их по господствующему направлению ветра приводит иногда к засыпанию лесов, рек и селений.

Оседание эоловый пыли, взвешенной в воздухе, происходит обычно за пределами песчаных пустынь. Пыль оседает на растениях, затем смывается дождями и прилипает к поверхности почвы, почти не поднимаясь снова в воздух. Из осевшей пыли образуются лессовые отложения. Мощность лессов достигает 200 м (например, в Китае). Лессы являются наиболее благоприятной материнской породой для образования черноземов.

Геологическая работа льда

Свойства льда и типы ледников. В природе различают лед почвенный, речной, морской и глетчерный. Первые три разновидности возникают в результате замерзания воды, в то время как глетчерный лед образуется из снега. Снег, накапливаясь на вершинах гор, за лето не успевает растаять. Масса его растет из года в год, он уплотняется и под влиянием солнечных лучей превращается в зернистый агрегат, называемый фирном. Фирн вновь покрывается снегом, под тяжестью которого он продолжает уплотняться, пока со временем не превратится в глетчерный лед. Глетчерный лед прозрачен, имеет голубоватый оттенок. Важным свойством глетчерного льда является пластичность, позволяющая ему растекаться. Территория, где происходит накопление снега и превращение его в лед, называют областями питания ледников. Нижней границей образования ледников служит снеговая линия. Снеговая линия-это уровень, выше которого снег не успевает растаять за лето. Те области, по которым движется и стекает глетчерный лед, называют областями стока. Они и являются областями наиболее энергичной геологической деятельности льда. Ледники бывают трех типов: горные (альпийский тип), плоскогорные (скандинавский тип) и покровные (гренландский тип). Горными или альпийскими называют сравнительно маломощные ледники высокогорных районов (Альпы, Кавказ, Памир, Гималаи и т.д.), приуроченные к различным углублениям в рельефе. Стекая по горным долинам, лед образует один или несколько потоков (языков). Плоскогорные ледники формируются в горах с плоскими вершинами (Скандинавские горы, Тянь-Шань). Они залегают сплошным покровом, спускаясь с гор многочисленными короткими языками. Покровные, или материковые ледники широко развиты в полярных районах и располагаются почти на уровне моря. Поверхность этих ледников не зависит от рельефа местности и, как правило, имеет форму выпуклого щита. Спускающиеся к океану ледники являются источником образования плавающих водяных глыб, или айсбергов.

Геологическая работа льда

Разрушительная деятельность ледников называется ледниковым выпахиванием или экзарацией. Передвигаясь, масса льда вспахивает и истирает поверхности, по которым она движется, разрушает горные породы и переносит большое количество обломочного материала. Под действием движущегося льда образуются такие формы рельефа, как бараньи лбы, курчавые скалы и т.д. Разрушительная работа значительно увеличивается благодаря обломкам горных пород, вмерзшим в подошву ледника. Долина, по которой движется ледник приобретает корытообразную форму. Она углубляется, дно ее становится плоским, а стенки отвесными. Такая преобразованная ледником долина называется трогом. Обломочный материал, образующийся в результате деятельности ледников, получил название морены. Различают движущиеся и неподвижные морены. Первые движутся вместе со льдом, а вторые остаются на месте после таяния ледника. Неподвижные морены подразделяют на конечные и основные. Неподвижная морена, образовавшаяся у нижней границы ледникового языка, называется конечной. Основная морена -это отложения, оставшиеся после таяния ледника на всем протяжении троговой долины. Основная морена образуется при постепенном непрерывном отступании ледника. Морены, оставленные ледником, называется гляциальными отложениями. Характерной их особенностью является полное отсутствие сортировки обломочного материала. Помимо морен, с деятельностью ледников связаны также и флювиоглянцевые отложения. Это отложения водных потоков, образующихся при таянии ледников. Такие водные потоки размывают морену и выносят за ее пределы различный материал. При этом вблизи границы ледника откладывается грубообломочный материал, далее-более мелкий, песчаный, и затем глинистый. Таким образом, флювиоглянцевые отложения, в отличие от гляуиальных, характеризуются сравнительной отсортированностью и слоистостью. Часто талые воды собираются в преледниковые озера. Осаждающаяся в озерах ледниковая муть образует так называемые ленточные глины.

Они представляют собой тонкое переслаивание песка и глины, вызванное сезонностью их отложения. Прослой песка отлагается летом, а прослой глины-зимой. Озерно-ледниковые отложения называются лимногляциальными.

Геологическая работа рек

В общем комплексе экзогенных процессов, преобразующих поверхность континентов, наиболее мощную геологическую работу совершают реки. У каждой реки выделяют исток, верхнюю, среднюю, нижнюю части течения и устье. Река вместе со своими притоками составляет речную систему, а вся площадь снабжающая эту систему водой, образует бассейн реки. Бассейн одной реки отделяется от бассейна другой возвышенным участком суши, который называется водоразделом. Реки в процессе своего развития образуют долины. Долина- это относительно узкое, вытянутое в длину понижение в рельефе.

Геологическая работа рек

Работа, которую производят реки, складывается из трех видов: разрушение т.е. размыв водой пород, по которым она протекает, перенос продуктов разрушения и их отложение. Разрушительная работа рек называется эрозией. Эрозия заключается главным образом в механическом разрушении горных пород текучей водой. Химическое воздействие текучих вод на породы сравнительно невелико. Реки размывают дно своего русла, постепенно врезаясь в породы, а также разрушают берега, подмывая их основание. В связи с этим различают глубинную (или донную) и боковую эрозию. Углубление русла реки не беспредельно. Уровень реки в устье, ниже которого она не может углубить свое русло, называется базисом эрозии. Он соответствует уровню моря или озера, в которое впадает река. Углубление русла в сторону ее верховий происходит вплоть до образования продольного профиля равновесия, при котором между эрозией и накоплением осадка устанавливается равновесие. Продольный профиль равновесия представляет собой плавную кривую, полого поднимающуюся вверх от базиса эрозии и достигающую максимальной крутизны у истоков реки. Разработка продольного профиля речной долины идет в направлении от базиса эрозии к истокам реки (). Горные породы, по которым протекает река, обычно различной прочностью обладают. Поэтому профиль равновесия формируется не сразу по всей длине реки, а по отдельным участкам ее течения. При чередовании мягких и твердых пород в русле реки образуются пороги и перекаты. Крупные поперечные уступы дают начало водопадам. С течением времени все неровности русла уничтожаются глубинной эрозией, и по всей реки в конце концов устанавливается единый продольный профиль равновесия. При выработанном профиле равновесия положения русла в нижнем течении приближается к горизонтальному, скорость течения снижается и глубинная эрозия прекращается.

Перенос обломочного материала осуществляется рекой путем волочения по дну и во взвешенном состоянии. Частицы пелитовой, алевролитовой и песчаной размерности переносятся во взвешенном состоянии, более крупные обломки пород обычно перекатываются по дну. Значительное количество минерального вещества переносится в растворенном состоянии.

Геологическая работа, совершаемая реками, заканчивается отложением материала, или аккумуляцией. Отложения, накапливающиеся в речных долинах, получили название аллювия. Для речных осадков характерна косая слоистость, перемеживаемость пропластков и быстрое выклинивание на коротких расстояниях. Подавляющая часть обломочного материала выносится рекой в море, и осаждаясь близ устья, образует дельту. Дельта -это огромный конус выноса реки, обычно треугольной формы в плане. Площади, занимаемые дельтами рек, часто достигают огромных размеров. Например, дельта Миссисипи занимает площадь 150000 км², дельта Волги 18000 км². Дельты рек образуются в тех случаях, когда приливы, отливы и течения в морском бассейне слабы, а реки приносят достаточное количество обломочного материала. Отложения дельт обычно представлены галечниками, песками, глинами. В строении дельтовых отложений выделяют три горизонта: кровлю, образованную горизонтальными или очень слабо наклоненными слоями грубообломочного материала, средний, косослоистый горизонт, где пласты содержат более тонкозернистый материал и нижний, горизонтально-слоистый горизонт. При наличии сильных приливно-отливных течений приустьевые участки рек воронкообразно расширяются и превращаются в эстуарии. Часть обломочного материала, выносимого рекой, откладывается в эстуариях, образуя мели, острова и подводные гряды. Это приводит к тому, что эстуарии разделяются на отдельные, слабо связанные между собой водоемы, получившие название лиманы. Известно много рек с эстуариями, к ним относятся Днепр, Обь, Енисей.