Энэ өгүүллээр бид усан сангийн даралт (RP) гэсэн ойлголттой танилцах болно. Энд түүний тодорхойлолт, утгын талаархи асуултуудыг хөндөх болно. Мөн бид хүний мөлжлөгийн аргыг шинжлэх болно. Бид энэ бичвэрт агуулагдах савны хэвийн бус даралтын тухай ойлголт, тоног төхөөрөмжийн хэмжилтийн чадавхийн нарийвчлал, давамгайлахтай холбоотой зарим бие даасан ойлголтуудыг тойрч гарахгүй.
Танилцуулга
Усан сангийн даралт гэдэг нь усан сангийн шингэний үйлчлэлээр үүссэн ба тодорхой үүлдрийн ашигт малтмал, чулуулаг зэрэгт шилжсэн даралтын хэмжээг илэрхийлдэг.
Шингэний хувьд механикийн хуулиудыг ашиглан хэв гажилтын үеийн зан төлөвийг тодорхойлж болох аливаа бодисыг шингэн гэнэ. Энэ нэр томъёо нь XVII зууны дунд үеэс шинжлэх ухааны хэлэнд нэвтэрсэн. Тэд таамагласан шингэнийг тэмдэглэсэн бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар чулуулаг үүсэх үйл явцыг физикийн үүднээс тайлбарлахыг оролдсон.
Усан сангийн тодорхойлолт
Эхлэхээс өмнөУсан сангийн даралтын шинжилгээнд үүнтэй холбоотой зарим чухал ойлголтуудад анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй, тухайлбал: усан сан ба түүний энерги.
Усан санг геологичид хавтгай хэлбэртэй биет гэж нэрлэдэг. Үүний зэрэгцээ түүний хүч нь түүний ажиллаж буй тархалтын талбайн хэмжээнээс хамаагүй сул байна. Түүнчлэн, энэхүү чадлын үзүүлэлт нь хэд хэдэн нэгэн төрлийн шинж чанартай бөгөөд жижиг, том хэмжээтэй зэрэгцээ гадаргуугийн багцаар хязгаарлагддаг: дээвэр - дээд ба ул - доод. Бат бөх байдлын үзүүлэлтийн тодорхойлолтыг ул болон дээврийн хоорондох хамгийн богино зайг олох замаар тодорхойлж болно.
Усан сангийн бүтэц
Давхаргууд нь өөр өөр чулуулагт хамаарах хэд хэдэн давхаргаас үүсч, хоорондоо холбогдсон байж болно. Жишээ нь одоо байгаа шаварлаг давхаргууд бүхий нүүрсний давхарга юм. Ихэнхдээ "давхарга" гэсэн нэр томьёоны нэгжийг нүүрс, хүдрийн орд, газрын тос, уст давхарга зэрэг ашигт малтмалын давхаргажсан хуримтлалыг тодорхойлоход ашигладаг. Давхаргын нугалах нь янз бүрийн тунамал чулуулаг, түүнчлэн галт уулын болон хувирмал чулуулгийн давхцалаар үүсдэг.
Усан сангийн эрчим хүчний тухай ойлголт
Усан сангийн даралт нь усан сангийн эрчим хүч гэсэн ойлголттой нягт холбоотой бөгөөд энэ нь усан сан ба тэдгээрт агуулагдах шингэн, тухайлбал газрын тос, хий, ус зэрэг хүчин чадлын шинж чанар юм. Үүний үнэ цэнэ нь усан сан доторх бүх бодисууд нь байнгын стрессийн байдалд байдаг гэдгийг ойлгох нь чухал юм.чулуулгийн даралт.
Энергийн төрөл зүйл
Усан сангийн эрчим хүчний хэд хэдэн төрөл байдаг:
- усан сангийн шингэний (ус) даралтын энерги;
- тос гэх мэт даралт багассан уусмал дахь чөлөөт болон хувирсан хийн энерги;
- шахсан чулуулаг ба шингэний уян хатан чанар;
- материалын таталцлаас үүдэлтэй даралтын энерги.
Формацийн орчноос шингэн, ялангуяа хийг сонгохдоо энергийн нөөцийг шингэний хөдөлгөөнийг хангахын тулд зарцуулж, тэдгээрийн хөдөлгөөнийг эсэргүүцэх хүчийг (шингэн хоорондын дотоод үрэлтийг хариуцдаг хүчийг) даван туулж чаддаг. хий ба чулуулаг, түүнчлэн хялгасан судасны хүч).
Усан сангийн орон зайд газрын тос, хийн хөдөлгөөний чиглэлийг дүрмээр бол усан сангийн шинэ төрлийн энерги нэгэн зэрэг илэрснээр тодорхойлогддог. Үүний нэг жишээ бол чулуулаг ба шингэний уян хатан байдлын энерги үүсэх ба түүний газрын тосны таталцлын потенциалтай харилцан үйлчлэлцэх явдал юм. Тодорхой төрлийн эрчим хүчний чадавхи давамгайлах нь геологийн олон шинж чанар, түүнчлэн тодорхой нөөцийн ордыг ашиглах нөхцлөөс хамаарна. Шингэн ба хийг зөөвөрлөхөд ашигладаг эрчим хүчний тодорхой хэлбэр нь ашиглалтын худгийн төрөлтэй тохирч байх нь хий, газрын тосны ордуудын үйл ажиллагааны янз бүрийн горимыг ялгах боломжийг олгодог.
Параметрийн ач холбогдол
Усан сангийн даралт нь эрчим хүчний потенциалыг тодорхойлдог маш чухал үзүүлэлт юмус эсвэл газрын тос, байгалийн хийн нөөцийг зөөвөрлөх тогтоц. Түүний үүсэх үйл явцад хэд хэдэн төрлийн даралт оролцдог. Бүгдийг доор жагсаах болно:
- гидростатик усан сангийн даралт;
- илүүдэл хий эсвэл тос (Архимедийн хүч);
- савны эзэлхүүний хэмжээсийн утга өөрчлөгдсөний улмаас үүсэх даралт;
- шингэний тэлэлт, агшилт, түүнчлэн тэдгээрийн массын өөрчлөлтөөс үүдэлтэй даралт.
Усан сангийн даралт нь хоёр өөр хэлбэрийг агуулна:
- Анхны - газар доорх усан санг нээхээс өмнө байсан анхны үзүүлэлт. Зарим тохиолдолд энэ нь хадгалагдаж болно, өөрөөр хэлбэл хүний хүчин зүйл, үйл явцын нөлөөгөөр эвдэрч болохгүй.
- Одоогийн, мөн динамик гэж нэрлэдэг.
Хэрэв бид нөөцийн даралтыг нөхцөлт гидростатик даралттай (шинэ шингэний баганын даралт, өдрийн гадаргуугаас хэмжилтийн цэг хүртэлх босоо даралт) харьцуулж үзвэл эхнийх нь хэвийн бус гэсэн хоёр хэлбэрт хуваагдана гэж хэлж болно. ба хэвийн. Сүүлийнх нь тогтоцын гүнээс шууд хамааралтай бөгөөд арван метр тутамд ойролцоогоор 0.1 МПа-аар өссөөр байна.
Хэвийн ба хэвийн бус даралт
Хэвийн төлөв дэх PD нь усны баганын гидростатик даралттай тэнцүү бөгөөд формацийн дээврээс дэлхийн гадаргуу хүртэл см3 тутамд нэг грамм нягттай тэнцүү байна. босоо. Усан сангийн хэвийн бус даралт нь ямар ч хэлбэр юмхэвийн хэмжээнээс ялгаатай даралтын илрэл.
Одоо хэлэлцэх 2 төрлийн хэвийн бус PD байдаг.
Хэрэв PD нь гидростатикаас хэтэрвэл, өөрөөр хэлбэл усны баганын даралт 103 кг/м нягтын индекстэй байвал түүнийг хэвийн бус өндөр (AHPD) гэж нэрлэдэг.). Хэрэв усан сан дахь даралт бага байвал түүнийг хэвийн бус бага (ALP) гэж нэрлэдэг.
Аномал PD нь тусгаарлагдсан төрлийн системд байрладаг. Одоогийн байдлаар APD-ийн үүслийн талаархи асуултанд хоёрдмол утгагүй хариулт алга байна, учир нь энд шинжээчдийн санал бодол өөр байна. Түүний үүсэх гол шалтгаануудын дунд шаварлаг чулуулгийн нягтралын үйл явц, осмосын үзэгдэл, чулуулаг болон түүнд багтсан органик нэгдлүүдийн хувирлын катагенетик шинж чанар, тектогенезийн ажил, түүнчлэн газрын гүнд газрын гүний дулааны орчин байгаа эсэх. Эдгээр хүчин зүйлүүд бүгд өөр хоорондоо давамгайлж болох бөгөөд энэ нь тухайн бүс нутгийн геологийн бүтэц, түүхэн хөгжлөөс хамаарна.
Гэсэн хэдий ч ихэнх судлаачид энэ болон бусад усан сан үүсэх, доторх даралт ихсэх хамгийн чухал шалтгаан нь температурын хүчин зүйл гэж үздэг. Энэ нь тусгаарлагдсан чулуулаг дахь аливаа шингэний тэлэлтийн дулааны илтгэлцүүр нь чулуулгийн эрдсийн цуврал бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс хэд дахин их байдагт үндэслэсэн.
ADF-г тохируулах
APD нь хуурай газар болон усны бүсэд янз бүрийн худагт өрөмдлөгийн үр дүнд бий болсон. -тэй холбоотойхийн ба/эсвэл газрын тосны ордуудыг тасралтгүй хайх, хайх, ашиглах. Тэдгээр нь ихэвчлэн нэлээд өргөн гүнд байдаг.
Дороол нь туйлын гүн байгаа газарт усан сангийн хэвийн бус өндөр даралт (дөрвөн км ба түүнээс дээш) ихэвчлэн ажиглагддаг. Ихэнхдээ ийм даралт нь гидростатик даралтаас 1.3-1.8 дахин их байдаг. Заримдаа 2-оос 2.2 хүртэлх тохиолдол байдаг; Ийм тохиолдолд тэдгээр нь ихэвчлэн чулуулгийн жингээс үүсэх геостатик даралтын илүүдэлд хүрч чаддаггүй. Хэт гүнд AHRP-ийг геостатик даралтын утгатай тэнцүү буюу түүнээс их хэмжээгээр засах боломжтой тохиолдол маш ховор байдаг. Энэ нь газар хөдлөлт, шавар галт уул, давсны бөмбөрцгийн бүтэц ихсэх зэрэг янз бүрийн хүчин зүйлийн нөлөөллөөс болсон гэж таамаглаж байна.
AHRP-ийн эерэг бүрэлдэхүүн хэсэг
AHRP нь усан сангийн чулуулгийн нөөцийн шинж чанарт сайнаар нөлөөлдөг. Энэ нь хоёрдогч үнэтэй аргыг ашиглахгүйгээр хий, газрын тосны ордуудыг ашиглах хугацааны интервалыг нэмэгдүүлэх боломжийг танд олгоно. Энэ нь мөн хийн тодорхой нөөц, худгийн урсгалын хурдыг нэмэгдүүлж, нүүрсустөрөгчийн хуримтлалыг хадгалахыг хичээдэг бөгөөд газрын тос, байгалийн хийн сав газарт янз бүрийн тусгаарлагдсан газар байгаагийн нотолгоо юм. Ямар ч хэлбэрийн PD-ийн тухай ярихдаа энэ нь юунаас үүсдэгийг санах нь чухал: хий, газрын тосны нөөцийн даралт, гидростатик даралт.
Гүнд бүтээгдсэн HAP сайтууд, ялангуяа бүс нутгийн тархацтай газруудад ийм нөөц их хэмжээгээр агуулагддаг.метан шиг нөөц. Тэр тэнд 150-200 ° C температуртай, хэт халсан усанд агуулагдах уусмалын төлөвт үлддэг.
Зарим өгөгдөл
Хүн метаны нөөцийг олборлож, усны гидравлик болон дулааны энергийг ашиглаж чаддаг. Гэсэн хэдий ч энд бас нэг сул тал бий, учир нь AHRP нь худаг өрөмдөх явцад гарсан ослын эх үүсвэр болдог. Ийм бүсүүдийн хувьд өрөмдлөгийн явцад жинлэх аргыг ашигладаг бөгөөд түүний зорилго нь дэлбэрэлтээс урьдчилан сэргийлэх явдал юм. Гэсэн хэдий ч түрхсэн шингэнийг гидростатик ба хэвийн бус бага даралттай хоёр даралтаар шингээж авах боломжтой.
Өрмийн төхөөрөмж суурилуулах замаар газрын тос, байгалийн хийн нөөцийг олборлох үйл явцыг ойлгохын тулд ёроолын усан сангийн даралт гэсэн ойлголт байгаа эсэхийг мэдэх шаардлагатай. Энэ нь ажлын процессыг гүйцэтгэдэг газрын тос, хий, усны худгийн ёроол дахь даралтын утга юм. Энэ нь усан сангийн нөлөөллийн утгаас бага байх ёстой.
Ерөнхий мэдээлэл
Усан сангийн тархалт, газрын тос, хийн ордын гүн нэмэгдэхийн хэрээр PD байнга өөрчлөгдөж байдаг. Мөн уст давхаргын зузаан ихэссэнээр нэмэгддэг. Энэ даралтыг зөвхөн аль нэг хавтгай, тухайлбал газрын тос-усны контактын түвшин, анхны байрлалтай харьцуулна. Даралт хэмжигч зэрэг төхөөрөмжүүдийн үзүүлэлтүүд нь зөвхөн бууруулсан бүсийн үр дүнг харуулдаг.
Хэрэв бид худгийн тогтоцын даралтын талаар тусгайлан ярих юм бол эдгээр үгс нь дэлхийн хоосон зайд байрлах ашигт малтмалын хуримтлалын хэмжээг илэрхийлдэг. Энэ үзэгдлийн шалтгаан нь усан сангийн гол хэсэг газрын гадаргуу дээр гарах санамсаргүй боломж байсан юм. Усан санг уух үйл явц нь үүссэн нүхний ачаар хийгддэг.
SPPD
Усан сангийн даралтыг засварлах систем нь газрын тосоор усан сангийн орон зайд нэвтрэн ороход шаардлагатай хүчийг гүйцэтгэдэг бодисыг бэлтгэх, тээвэрлэх, шахах ажлыг гүйцэтгэхэд шаардлагатай тоног төхөөрөмжийн технологийн цогцолбор юм. Одоо яг нарийн зүйл рүүгээ орцгооё.
Усан сангийн даралтын засвар үйлчилгээ нь дараах системээр хийгддэг:
- Усан сан руу ус гэх мэт янз бүрийн тарилга хийх зориулалттай объектууд;
- сорох усыг нөхцөл байдалд нь бэлтгэх;
- RPM систем дэх усны чанарын хяналт;
- аюулгүй байдлын бүх шаардлагын хэрэгжилтэд хяналт тавих, түүнчлэн хээрийн ус дамжуулах хоолойн ашиглалтын системийн төхөөрөмжийн найдвартай байдал, битүүмжлэлийн түвшинг шалгах;
- хаалттай ус цэвэршүүлэх циклийг ашиглах;
- худгийн хөндийгөөс ус шахах горимыг хариуцдаг параметрүүдийг өөрчлөх боломжийг бий болгож байна.
SPPD нь худаг, дамжуулах хоолой, түгээлтийн систем, бодис шахах гэсэн гурван үндсэн системийг агуулдаг. Мөн тарилгад ажиллуулж буй бодисыг бэлтгэх тоног төхөөрөмж багтсан болно.
Усан сангийн даралтын томъёо: Рpl=h▪r▪g, энд
h нь PD-ийг тэнцвэржүүлдэг шингэний баганын өндрийн түвшин, r нь худгийн доторх шингэний нягтын утга, g байначөлөөт уналтын хурдатгал м/с2.
