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[科普中国]-地层压力

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地压指标

地层压力系数:地层的压力系数等于从地面算起,地层深度每增加10米时压力的增量。

地层压力分类常用的指标是地层压力梯度(单位长度内随深度的地层压力增量,单位为MPa/km)和压力系数(实际地层压力与静水压力之比)。

压力系数:指实测地层压力与同深度静水压力之比值。压力系数是衡量地层压力是否正常的一个指标。压力系数为0.8~1.2为正常压力,大于1.2称高压异常,低于0.8为低压异常。

压力梯度:假设体系中某处的物理参数(如温度、速度、浓度等)为w,在与其垂直距离的dy处该参数为w+dw,则其变化称为该物理参数的梯度,也即该物理参数的变化率。如果参数为速度、浓度或温度,则分别称为速度梯度、浓度梯度或温度梯度。当涉及到压力的变化率时,即为压力梯度。1

压力换算静水压力PH、上覆岩层压力Po和地层压力Pf三者之间的关系:

a、地层渗透性能良好,与地表水相连通:此时流体承担的压力(地层压力)即为连通孔隙中的静水压力:Pf=PH,相应地Gf=GH。而上覆岩层压力Po全部由岩石基质来承担。

b、地层渗透性能较好,但上下左右均被不渗透的隔层所隔,呈透镜体状:此时流体所承担的压力最终要和上覆地层压力趋于平衡,即:Pf=Po,或Gf=Go。

c、地层渗透性能较差,且岩性非均质性较强,孔隙水与地表水有连通,但其连通性不好,流体可缓慢渗透,处于一种半封闭状态:此时上覆岩层压力由孔隙流体和岩层基质共同负担,这种情况下的地层压力是小于上覆岩层压力而大于静水压力的。即:

PH