Геостатическая температура горных пород и тепловой режим скважины

Геостатической температурой называется практически постоянная для данного района и для данной глубины залегания породы температура. С глубиной геостатическая температура возрастает. Геотермическим градиентом Г называют величину прироста температуры при увеличении глубины на 1 м. В среднем он равен 0,03 к/м.

Ориентировочно геостатическую температуру определяют по формуле

Т» Т₀ + Г (z - z₀ ),

где Т₀ – температура нейтрального слоя земли, Г – средний геотермический градиент пород данного района, z₀ – глубина нейтрального слоя.

При промывке естественное поле земли в окрестности скважин нарушается. Температура в верхнем участке скважины повышается, в нижнем – снижается против геостатической.

Для ориентировочной оценки распределения температур в нисходящем и восходящем потоках промывочной жидкости после двух-трех циклов циркуляции можно воспользоваться экспресс-методом ВНИИКРнефти (рис.10).

Температура у забоя скважины Т_з примерно равна геостатической на глубине z₁ = 2/3 z_c, где z_c – глубина забоя:

Т_з» Т₀ + 0,67 (Т_пл – Т₀),

где Т_пл – геостатическая температура породы забоя, К.

Температура восходящего потока на глубине z₁

Т_z1 » T_з.

Температура восходящего потока на выходе из скважины

Т_вых » Т_пл - T_з + Т₀.

Температура нисходящего потока на входе в колонну труб

Т_вх = Т_вых - DТ_вых,

где DТ_вых – уменьшение температуры жидкости в наземной циркуляционной системе, зависящее от температуры атмосферы и конструкции этой системы, К.

Температура пород стенок скважины примерно равна температуре восходящего потока.

Решающую роль на характер распределения температуры раствора по скважине играет интенсивность теплообмена между нисходящими и восходящими потоками.

Лекция 2