Sziklatározó

A tározó rock egy szikla formáció , amelynek porozitása lehetővé teszi, hogy a folyadék felhalmozódása. Ezt a porozitást természetesen a víz foglalja el, de különösen a szerkezeti vagy rétegtani összefüggésekben a vizet helyettesíteni lehet kőolajjal vagy földgázzal . A víztározó kőzeteit az emberek néha használják a szén-dioxid föld alatti tárolására ( a Lacq víztározó esete ).

A kőolaj geológiai, tározó rock az egyik a három komponens egy ásványolaj rendszer , valamint a kiindulási kőzet és fedelet kőzet . Megkülönböztetünk:

hagyományos tartályok, amelyek nagy permeabilitással rendelkeznek (általában homokkő vagy mészkő );
szokatlan víztározók, alacsony áteresztőképességűek (főleg palák és iszapkövek ).

Tulajdonságok

A víztározó kőzetek minősége és osztályozásuk porozitásuk értékétől és permeabilitásától függ .

Porozitás

A kőzet porozitása az üreg térfogatának (pórusainak) és a kőzet teljes térfogatának aránya:

{\ displaystyle \ varphi = {\ frac {\ text {void volume (pórusok)}} {\ text {total rock volume}}}}

Ez a porozitás általában szemcsék közötti (egy detritális kőzet szemcséi között), de hasadásos is lehet (belső törések).

A víztározó tanulmányozása során megkülönböztetünk:

az abszolút vagy teljes porozitás ( ), amely megfelel a kőzet teljes üregmennyiségének; ${\ displaystyle \ varphi _ {\ mathrm {a}}}$
az összekapcsolt pórusok térfogatának megfelelő effektív porozitás ( ) (porozitás, amely lehetővé teszi a kőzet belsejében a folyadékok keringését); ${\ displaystyle \ varphi _ {\ mathrm {e}}}$
a mobil (vagy "szabad") folyadék által elfoglalt pórustérfogatnak megfelelő effektív porozitás ( ), szemben a következőkkel: ${\ displaystyle p _ {\ mathrm {e}}}$
a kapillaritással rögzített folyadékmennyiségnek megfelelő bőrmegtartó képesség ( ) (bőr, higroszkópos és kapilláris folyadékok). ${\ displaystyle c _ {\ mathrm {r}}}$

Az abszolút porozitás a komponensek (effektív porozitás) és (retenciós képesség) összege . Minél kisebbek a tároló kőzet részecskéi, annál inkább nő a rendelkezésre álló szemcsék felülete, annál inkább csökken és növekszik. Így az agyagok teljes porozitása általában nagyobb, mint a homok, de a szemcsék méretének és geometriájának köszönhetően a tényleges porozitás majdnem nulla: ${\ displaystyle p _ {\ mathrm {e}}}$ ${\ displaystyle c _ {\ mathrm {r}}}$ ${\ displaystyle p _ {\ mathrm {e}}}$ ${\ displaystyle c _ {\ mathrm {r}}}$

Sziklatározó	Teljes porozitás ( ) ${\ displaystyle \ varphi _ {\ mathrm {a}}}$	Tényleges porozitás ( ) ${\ displaystyle p _ {\ mathrm {e}}}$
Homok és kavics	25–40%	15–25%
Finom homok	30–35%	10–15%
Agyag	40–50%	1-2%
Kréta	10–40%	1–5%
Mészkő	1–10%	10–50%

Áteresztőképesség

Az áteresztőképesség, amelyet általában $k-val$ jelölünk , az anyagok olyan tulajdonsága, amely jellemzi, hogy porozitásukon keresztül hogyan engedik a folyadékot. Részt vesz Darcy törvényében , amely kifejezi, hogy a folyadék áramlása hogyan függ a kőzetre alkalmazott nyomásgrádienstől:

{\ displaystyle Q = {\ frac {k} {\ eta}} \ bal ({\ frac {\ Delta \, P} {\ Delta x}} \ jobb) S}

ahol $Q$ jelöli az áramlási sebesség, $k$ a permeabilitás, $r$ a folyadék viszkozitását, $(Δ P / Δ x )$ a nyomás gradiens és $S$ keresztmetszete a minta. A $k$ elkülönítésével megkapjuk:

{\ displaystyle k = \ eta \, {\ frac {Q} {S}} \ bal ({\ frac {\ Delta \, x} {\ Delta P}} \ jobb)}

Folyadékok

Víztartók

A kontinentális tartományban víztartóról beszélünk, amikor a víztározó kőzetének nagy áteresztőképessége van, és porozitását édesvíz foglalja el. A víztartó rétegről akkor mondják, hogy „fogságban van”, ha egy át nem eresztő geológiai szinttel izolálják a felszíni vizektől, és ha „szabadon” érintkezik a felszínnel. A nyomásgradiensek alakulása, különösen az antropogén tevékenységekhez (szivattyúzás vagy geotermikus befecskendezés ) kapcsolódóan, sós ékek kialakulását idézheti elő a partvidékeken, vagyis a sós víz behatolását egy korábban vízzel teli tároló kőzetbe.

Kőolaj rendszerek

Gyártása során az olaj és a földgáz egy anyakőzet , a szénhidrogének emelkedik a felszínre a porozitás a tározó kőzetek köszönhetően két mechanizmus:

A kőzetoszlop litosztatikus nyomása , a legmélyebb kőzetek összenyomására törekvő nyomás csökkenti porozitását
A sűrűség , a szénhidrogének sűrűsége alacsonyabb, mint a vízé, és ez utóbbi eredetileg jelen van a legtöbb víztározó kőben, a szénhidrogének „lebegnek” a víztáblákon.

A felszínre emelkedve az olaj felhalmozódhat egy rétegtani vagy szerkezeti csapdában . Ezt olajtartálynak nevezik, ahol általában földgáz, olaj és víz (só vagy sem) van jelen. A gáz az oszlop tetején van, az olajon úszik, maga a vízen úszik.

Hivatkozások

" Total elindítja CO 2 leválasztás és tárolás projektLacq-ban ”, Les Echos ,2007. február 9( online olvasás ).
(in) Colin P. North és Jeremy D. Prosser, " A folyóvízi és eolikus tartályok jellemzése: problémák és megközelítések " , Geológiai Társaság, London, Special Publications , Vol. 73, n o 1,1993. január, P. 1–6 ( DOI 10.1144 / GSL.SP.1993.073.01.01 ).
J.M. Vallée, „ A porozitás és permeabilitás vizsgálata ” , az eduterre.ens-lyon.fr , Ecole Normale Supérieure de Lyon ,2005. március 24(megtekintve : 2019. június 24. )
Yves Géraud, " A sziklák átjárhatósága és Darcy törvénye " , a planet-terre.ens-lyon.fr , Ecole Normale Supérieure de Lyon ,2000. március 23(megtekintve : 2019. június 24. )
Jean-Jacques Biteau, Ásványolajgeológia: Történelem, keletkezés, kutatás, források , Dunod , koll. "Sup Sciences",2017. június( EAN 9782100763078 )