محفظه های فشار

محفظه های فشار حوضچه های رسوبی

بسیاری از حوضه های رسوبی دارای آرایش لایه ای از دو سیستم هیدروژئولوژیکی روی هم هستند. سیستم کم عمق تا عمق تقریباً 3000 متر یا دمای زیر سطحی 90 تا 100 درجه سانتیگراد گسترش می یابد. آب های منفذی آزادانه در سیستم کم عمق مهاجرت می کنند.

حوضه پرمین یک حوضه رسوبی بزرگ در بخش جنوب غربی ایالات متحده است. این میدان نفتی با تولید متوسط 4.2 میلیون بشکه نفت خام در روز در سال 2019، بالاترین تولید نفت در ایالات متحده است. این حوضه رسوبی در غرب تگزاس و جنوب شرقی نیومکزیکو واقع شده است.

از جنوب لوبوک، گذشته از میدلند و اودسا، در جنوب تقریباً به رودخانه ریو گراند در جنوب غرب مرکزی تگزاس می رسد

و به سمت غرب به سمت جنوب شرقی نیومکزیکو امتداد می یابد. این نام به این دلیل است که یکی از ضخیم ترین ذخایر سنگی جهان مربوط به دوره زمین شناسی پرمین را دارد. حوضه پرمین بزرگ شامل چندین حوضه جزء است.

از این میان، حوضه میدلند بزرگ‌ترین، حوضه دلاور دومین و حوضه مارفا کوچک‌ترین هستند. حوضه پرمین بیش از 86000 مایل مربع (220000 کیلومتر مربع) را پوشش می دهد.

حوضچه پرمین

حوضچه پرمین نام خود را به یک منطقه بزرگ تولید کننده نفت وگاز طبیعی،بخشی ازاستان نفتی قاره میانی،اختصاص داده است. کل تولید این منطقه تا ابتدای سال 1993 بیش از 14.9 میلیارد بشکه (2.37×109 متر مکعب) بوده است. شهرهای تگزاس میدلند، اودسا و سن آنجلو به عنوان مقر فعالیت های تولید نفت در حوضه عمل می کنند.

سیستم یا محفظه های فشار سیال محدودتر با مهر و موم،

جایی است که بیشتر نفت و گاز جهان در آن تولید می شود (هانت، 1990). به نظر می رسد مهر و موم محفظه ها به دلیل کانی سازی کربناته در امتداد یک ترموکلاین (90 تا 100 درجه سانتیگراد) باشد.

محفظه های عمیق در سطح حوضه نیستند و عموماً به دلیل تولید نفت و گاز

و انبساط حرارتی سیالات منفذی تحت فشار بیش از حد قرار می گیرند.

این محفظه محدود به مهر و موم یک سیستم جریان محدود است. برخی از محفظه هایی که تحت فشار هستند ممکن است

ناشی ازانقباض حرارتی سیالات محدود باشد زیراسنگ های مدفون درطول ادامه بالاآمدن یافرسایش درسطح سرد می شوند.

محفظه ها طول عمر زیادی دارند و می توانند از فشار بیش از حد به فشار معمولی به فشار کم،

به عنوان حوضه ها ازمراحل فرورفتن ورسوب به سکون،به بالا آمدن حوضه وفرسایش دستخوش تغییرات شوند. محفظه فشار سیال دارای ویژگی منحصر به فردی است که شکستگی های اتساع داخلی را نشان می دهد.

تولید نفت و گاز

تولید نفت و گاز در داخل محفظه ها به علاوه انبساط حرارتی سیالات منفذی

در نهایت باعث شکستگی در بالای مهر و موم محفظه می شود. نفت و گاز می توانند به تله های ساختاری و چینه شناسی در رژیم فشار معمولی کم عمق مهاجرت کنند. تصورمیشودکه محفظه‌ها دوباره بسته می‌شوند و فشارمیتوانددوباره ایجاد شود واین رونددوباره تکرارمیشود.

برخی از حوضه ها دارای سیستم یا محفظه سومی هستند که به طور معمول تحت فشار است

محفظه های فشار

بسیاری از حوضه های رسوبی دارای آرایش لایه ای از دو سیستم هیدروژئولوژیکی روی هم هستند. سیستم کم عمق تا عمق تقریباً 3000 متر یا دمای زیر سطحی 90 تا 100 درجه سانتیگراد گسترش می یابد. آب منافذ آزادانه در سیستم کم عمق مهاجرت می کند.

سیستم یا محفظه فشار سیال محدودتر با مهر و موم

از جایی است که بیشتر نفت و گاز جهان از آنجا تولید شده است به نظر می رسد مهر و موم محفظه ها ناشی از کانی سازی کربناته در امتداد ترموکلاین (90 تا 100 درجه سانتیگراد) باشد. در سطح حوضه نیستند و عموماً به دلیل تولید نفت و گاز و انبساط حرارتی سیالات منفذی تحت فشار بیش از حد قرار دارند.

محفظه محصور

در مهر و موم یک سیستم جریان محدود است. برخی از محفظه های تحت فشار ممکن است به دلیل انقباض حرارتی سیالات محدود

به دلیل سرد شدن سنگ های مدفون درطول ادامه بالا آمدن یافرسایش درسطح ایجاد شوند.

محفظه ها طول عمر زیادی دارند و می توانند از فشار بیش از حد به فشار

معمولی به فشار کم تغییر کنند زیرا حوضه ها مراحل فرورفتگی و رسوب،سکون وبالاامدن حوضه وفرسایش راطی می کنند. محفظه فشار مایع یک ویژگی منحصر به فرد از نمایش شکستگی های اتساع داخلی را نشان می دهد.

تولید نفت و گاز در داخل محفظه ها علاوه بر انبساط حرارتی سیالات منفذی،

در نهایت باعث شکستگی در بالای مهر و موم محفظه می شود. نفت و گاز می توانند به تله های ساختاری و چینه شناسی در یک رژیم کم عمق و معمولا تحت فشار مهاجرت کنند.تصورمیشود که محفظه‌ها دوباره بسته میشوند،وفشار میتوانددوباره ایجاد شود واین رونددوباره تکرارمیشود.

برخی از حوضه ها دارای سیستم یا محفظه سومی هستند که به طور معمول تحت فشار است

توالی چینه شناسی

یک حوضه رسوبی معمولی ازلایه های متناوب سنگ های رسوبی تشکیل شده است.برخی از این سازندهای زمین شناسی می توانند مقادیر قابل توجهی نفت را ذخیره و تولید کنند

. ذکر این نکته حائز اهمیت است که سازندها معمولاً در طول دوره‌های پس از رسوب‌گذاری در معرض

رویدادهای زمین‌شناسی عمده‌ای از جمله چین‌خوردگی، گسل‌شدن، شکستگی، برآمدگی و فرسایش قرار می‌گیرند. رویدادهای فوق عمیقاً بر هندسه و ناهمگونی مخزن تأثیر می گذارد و

به استراتژی های مهندسی مخازن مختلف برای بازیابی بهینه نفت و گاز نیاز دارد.

حوضچه‌های رسوبی

در حوضچه‌های رسوبی بزرگ (مانند حوضه پاریس در فرانسه)

لایه‌های متوالی از سنگ‌های با نفوذپذیری بالا و پایین را می‌توان یافت که انبوهی از سفره‌های زیرزمینی را با آکویتاردها تشکیل می‌دهند .

گفته میشودکه چنین سازندهیدروژئولوژیکی پیچیده ای یک سیستم چندلایه است. به جز لایه بالایی، لایه‌های مختلف نفوذپذیر، سفره‌های زیرزمینی محدودی را تشکیل می‌دهند که سطح پیزومتریک خاص خود را دارند.

به طور کلی، هرچه آبخوان عمیق‌تر باشد، سطح پیزومتریک بالاتر است

زیرا سفره‌های زیرزمینی عمیق معمولاً در ارتفاعات بالاتری در حاشیه حوضه بیرون می‌آیند و دوباره شارژ می‌شوند، جایی که محصور نمی‌شوند.

تفاوت سرهای پیزومتریک بین دوسفره مجاورکه توسط یک آکویتارد ازهم جداشده اند،

جریان آب زیرزمینی عمودی را با فرض ارتباط هیدرولیکی یا نشت القا می کند. اگرچه چگالی جریان نشتی به دلیل نفوذپذیری کم آکویتاردها کم است، جریان کل نشتی می تواند به دلیل مساحت زیاد لایه ها زیاد باشد.

این پدیده نشت نقش عمده ای در جریان منطقه ای ایفا می کند و باید هنگام مدل سازی

جریان آب زیرزمینی در مقیاس حوضه مورد توجه قرار گیرد. توجه داشته باشید که در عمق زیاد آب به دلیل شیب زمین گرمایی

(معمولاً 30 درجه سانتیگراد در هر کیلومتر) گرم است و می تواند به عنوان یک منبع زمین گرمایی استفاده شود. سفره‌های زیرزمینی عمیق اغلب دارای آب‌های شور هستند.