3000 m深度的地层压力为31.45 MPa,地层压力系数、地层压力梯度分别为( )。A. 1.03 , (g/cm)^3B. 1.07 , (g/cm)^3C. 9.56 , (KPa/m)D. 10.48 , (KPa/m)
A. $1.03 \, \text{g/cm}^3$
B. $1.07 \, \text{g/cm}^3$
C. $9.56 \, \text{KPa/m}$
D. $10.48 \, \text{KPa/m}$
题目解答
答案
B. $1.07 \, \text{g/cm}^3$
D. $10.48 \, \text{KPa/m}$
解析
本题考查地层压力系数和地层压力梯度的计算,解题思路是根据地层压力系数和地层压力梯度的定义公式,结合已知的地层深度和地层压力进行计算。
1. 计算地层压力系数
地层压力系数的计算公式为:$P_f = \frac{P}{H \times \rho_0 \times g}$,其中$P_f$为地层压力系数,$P$为地层压力,$H$为地层深度,$\rho_0$为淡水密度(通常取$1.0 \, \text{g/cm}^3$),$g$为重力加速度(通常取$9.8 \, \text{m/s}^2$)。
已知$P = 31.45 \, \text{MPa} = 31.45\times10^6 \, \text{Pa}$,$H = 3000 \, \text{m}$,$\rho_0 = 1.0 \, \text{g/cm}^3 = 1000 \, \text{kg/m}^3$,$g = 9.8 \, \text{m/s}^2$,将这些值代入公式可得:
$\begin{align*}P_f&=\frac{31.45\times10^6}{3000\times1000\times9.8}\\&=\frac{31.45\times10^6}{29400000}\\&\approx 1.07 \, \text{g/cm}^3\end{align*}$
2. 计算地层压力梯度
地层压力梯度的计算公式为:$G = \frac{P}{H}$,其中$G$为地层压力梯度,$P$为地层压力,$H$为地层深度。
已知$P = 31.45 \, \text{MPa} = 31.45\times10^6 \, \text{Pa}$,$H = 3000 \, \text{m}$,将这些值代入公式可得:
$\begin{align*}G&=\frac{31.45\times10^6}{3000}\\&=\frac{31450000}{3000}\\&\approx 10483.33 \, \text{Pa/m}\\&= 10.48 \, \text{KPa/m}\end{align*}$