Neftvermə əmsalının artırılması üsulları

Neftvermə əmsalının artırılması üsulları

1. Fənnin tədrisinin məqsədi, təyinatı, tərkib hissələri və digər fənn və ümumi texniki elmlərlə əlaqəsi. Neft yataqlarının işlənməsi və istismarında neftvermə əmsalının artırılmasının mahiyyəti və texniki-iqtisadi əhəmiyyəti.

Neftvermə əmsalının artırılması üsulları haqqında bəhs edərkən, ilk növbədə həm nəzəri, həm də praktik baxımdan çox mürəkkəb olan neft layının fizikasının problemləri ilə tanış olmaq lazımdır. Bu problemləri öyrənmək üçün fizika, riyaziyyat, kimya, nəzəri mexanika, materiallar müqaviməti, termodinamika ümümi və yeraltı hidravlika və s. fənləri kifayət qədər yaxşı bilmək gərəkdir.

Burada neft layının fiziki-kimyəvi mexanikasının əsaslarını, neft və qazçıxarma proseslərin tənzimetmə prinsiplərini və onlara nəzarətetmə bacarığının olması əsasdır. Öyrəniləcək hadisələri seçərkən nəzərə alınmalıdır ki, “təbiət özünün ən kiçik təzahüründə də qəribədir”. Ona görə də neft layında baş verən ən kiçik təzahürləri ayrı-ayrılıqda deyil, bu və ya digər lay hadisəsini həm izah etmək, həm də diaqnostlaşdırmaq məqsədi ilə öyrənmək vacibdir. Bununla əlaqədar olaraq öyrənilən məsələlərin timsalında öyrəncilər lay hadisəsini xarakterizə edən bu və ya digər parametrləti qiymətləndirmə bacarığına yiyələnməlidir. Həm də bu fənnin öyrənilməsində: “heç vaxt nəticəni bilmədən hesablamağa başlama! Gözəyarı hesablamaya üstünlük ver; ətraflı çıxarılış etməzdən əvvəl sadə fiziki qanunauyğunluqlara (simmetriya, invariantlıq və saxlama qanunlarına) müraciət et; hər bir müəmmaya mümkün olan cavab hazırla –prinsiplərinə əməl rtmək lazımdır. Ürəkli ol, axı sənin nə təklif edəcəyinin heç kimə dəxli yoxdur. Ona görə də bu təklifi tez və intuisiya ilə yerinə yetir. Müvəffəqiyyətli təklif bu intuisiyanı daha da möhkəmləndirirsə, səhv təklif ancaq faydalı sarsıntı yaradar”.

Bu məqsədlə ölçülər nəzəriyyəsi, sadə modellin tətbiqinə geniş fikir verilməsi faydalıdır.

Neftvermə əmsalının artırılması məsələsi, hazırda neft sənayesi qarşısında duran əsas problemlərdən biridir.

Laylarda neftin su ilə sıxışdırılmasının geniş tətbiqi nəticəsində (hazırda neft yataqlarının 75%-i ilk dövrdən su vurulması rejimində işləyir) orta neftvermə əmsalı ölkəmizdə xeyli artmışdır.

Mürəkkəb şəraitdə istismar olunan layların (qeyri-Nyuton xassəli neftlər qeyri-bircinsli laylarda, dabanı ilə böyük sulu sahəyə təmas edən laylarda, başlanğıc təzyiq qradienti yaranan mühitlərdə və s.) neftvermə əmsalı xeyli az olur. Məsələn, yüksək özlülüyə malik neftli yataqlarda su vurmaqla alınan neftin miqdarı ehtiyatın 20-25%-dən çox olmur. Dabanı ilə böyük sulu sahəyə təmas edən laylarda quyuların tez bir zamanda sulaşması nəticəsinda (80- 90%) neftvermə əmsalı ~ 10% olur.

Yuxarıda göstərildiyi kimi, Azərbaycan yataqları üçün qeyri- Nyuton neftli layların neftvermə əmsalı Nyuton neftli laylara nisbətən 2 dəfə az olur.

Yatağın işlənmə rejimi layıhəsinin tərtibində layın geoloji xüsusiyyətləri, süxur və onlarda yerləşən maye və qazın fiziki- kimyəvi xüsusiyyətləri barədə kifayət qədər məlumatın olmaması üzündən istismar dövründə gözlənilməyən hadisələr meydana çıxır (laycıqlar və ya dillər vasitəsilə quyuların gözlənilməz sulaşması, hərəkətsiz neftli sahələrin yaranması və s.). Bunlar planlaşdırılmış neftvermə əmsalına nail olmaqda çətinliklər törədir. Layların neft verməsinin artırılması mürəkkəb problem olub, müasir elm və texnika nailiyyətlərindən istifadə edilməsini tələb edir.

Qeyd etmək lazımdır ki, neftvermə əmsalına layın, maye və qazın fiziki-kimyəvi xassələrinin, texnoloji proseslərin və s. amillərin təsiri kifayət qədərdir. Odur ki, layın neftvermə əmsalını artırmaqdan ötrü səmərəli və məqsədə müvafiq tədbirlər görmək üçün, lay və onu əhatə edən fluidlər haqqında aşağıdakı məlumatlar olmalıdır:

• 
  layın geoloji, fiziki-kimyəvi xassələri;
  
• 
  neft, su və qazın fiziki-kimyəvi xassələri və layda yerləşmə qanunları;
  
• 
  lay enerjisi, onun iş rejimi.
  

Bu məlumatlar bilindikdən sonra neftin quyudibinə hərəkətini itkisiz təmin edən tədbirlər görülməlidir. Neftin layda müxtəlif şəraitlərdə su, qaz vasitəsilə quyudibinə sıxışdırılma mexanizminə neftvermə əmsalını artırmaq məqsədilə göstərilən təsirləri, yəni neftverməni artıran tədbirləri aşağıdakı qruplara ayırmaq olar:

• 
  Neftin quyudibinə itkisiz sıxışdırılmasını təmin edən fiziki- hidrodinamik üsullar.
  
• 
  Neftin süxurlardan lazımi dərəcədə ayrılmasını və itkisiz quyudibinə çatmasını təmin edən termokimyəvi üsullar.
  
• 
  Neftin fiziki-kimyəvi xassələrini dəyişdirməklə onun quyu­dibinə itkisiz hərəkətini təmin edən termokimyəvi üsullar.
  
• 
  Layda neftin hərəkətinə müsbət təsir göstərən fiziki sahələr yaradan üsullar.
  

Məlumdur ki, laylara təsirin səmərəli olması üçün lay haqqında daha müfəssəl məlumatların olması vacib şərtlərdəndir. Layın, neftin parametrlərinin düzgün təyin olunması, nəticə etibarı ilə neft hasilatının intensivləşdirilməsi üçün bu parametrlərə uyğun, yüksək səmərə verə biləcək təsir üsullarının tətbiq olunmasına səbəb ola bilir. Layı təşkil edən suxurların növlərinə (məsaməli, çatlı, bircins, qeyri-bircins və s.), lay flüdlərinin tərkibinin (neftli, qazlı, qazla həll olunmuş neftli, sulaşmış laylar və s.), lay parametrlərinin (temperatur, təzyiq, keçiricilik, məsaməlilik və s.) müxtəlif olmasından asılı olaraq laya təsir edən üsulların seçilərək tətbiq olunması yüksək səmərənin alınmasının əsasıdır. Odur ki, layların tədqiqat üsullarının araşdırılması, bu tədqiqat üsullarının daha çox hansı layların parametrlərinin dəqiq təyin edə biləcəyini müəyyənləşdirdiyini araşdıraq. Bunun üçün layların tədqiqat üsullarına nəzər salaq.

Müasir dövrdə layların neftveriminin artırılması istiqamətində aparılan işlərin araşdırılması göstərir ki, bu üsulları şərti olaraq qruplaşdırmaq olar: fiziki-hidrodinamiki-dövri suvurma, vibro təsir, maqnit və akustik təsir üsulları; fiziki-kimyəvi suda həll olunan polimer araqatların, səthi-fəal maddələrin (SFM) və polimer qarışıqlarının mitselyar, mitselyar-polimer və qələvi suvurma, qaz, su-qaz vurma, süzülmənin kimyəvi reagentlərlə tənzimlənməsi üsulları; istilik üsulları – buxar, isti su vurma və laydaxili yanma.

Götründüyü kimi bu ayrı-ayrı üsulların tətbiq olunduqları şətraitlər də müxtəlif olmalıdır. Ona görə də bəzi üsulların şərhini ayrıca verməklə problemə daha da aydınlıq gətirmək olar.

Layların neft veriminin yüksəldilməsinə yönəlmiş mühüm tədbirlərdən biri nеft lаylаrınа su vurulmаsıdır ki, bunun ilk müsbət nəticəsi quyulаrın оrtа hаsilаtının аrtmаsı ilə müşаhidə оlunur ki, bu dа həmişə sаhənin mütəxəssislərinin diqqət mərkəzində оlmuşdur. Bu məqsədlə lаylаrа su vurulmаsının müxtəlif üsullаrı təklif оlunmuş və həyаtа kеçirilmişdir. Lаylаrа su vurulmаsı, оnlаrdа lаy təzyiqinin düşməsinin qаrşısını kifаyət qədər аlmаqlа bərаbər, yаtаqlаrın yüksək tеmplə işləməsinə və bu tеmpin uzun müddət, çıxаrılа bilən nеft еhtiyаtlаrının təqribən yаrısının çıxаrılmаsı müddətinə qədər, sаxlаnmаsınа nаil оlmаğа imkаn vеrir. Yаtаqlаrın işlənməsinin bаşlаnğıc mərhələsində lаylаrа su vurulmаsı, lаylаrın nеftvеriminin yüksəldilməsi prоblеminin həlli yоlundа irəliyə dоğru böyük аddım оlmuşdur.

Lаylаrа su vurulmаsı, əsаsən nеftinin özülülüyü аz оlаn yаtаqlаrdа tətbiq оlunur. Yаtаqlаrın işlənməsində lаbоrаtоriyа və nəzəri tədqiqаtlаr əsаsındа tоplаnmış təcrübələr göstərmişdir ki, nеftinin özülülüyü 15-17 mPа.s оlаn yаtаqlаrdа аdi sulаrdаn istifаdə еtməklə yüksək nəticələrə nаil оlmаq mümkündür.

Nеft suxurlаrının müxtəlif fiziki-gеоlоji xüsusiyyətə mаlik оlmаsı və suvurmаnın inkişаfı ilə əlаqədаr, оnun müxtəlif növləri yаrаnmışdır.

Аpаrılаn tədqiqаtlаr və təcrübələr imkаn vеrir ki, suvurmаnın bu və yа digər növü üçün оptimаl şərtləri fоrmаlаşdırmаq və qruplаşdırmаq mümkün оlsun. Qеyd еtmək lаzımdır ki, suvurmа prоsеsinin yеrinə yеtirilməsindən sоnrа dа ilkin nеft еhtiyаtının 40-50%-i yаtаqdа qаlır. Bu nеft lаyının sulаşmа ilə tаm əhаtə оlunmаmаsındаn və həmçinin lаyın sulаşmа ilə əhаtə оlunmuş hissəsindən nеftin tаm sıxışdırılıb çıxаrılа bilməməsi səbəbindən lаydа qаlır.

Аrаşdırılаn ədəbiyyаt mənbələrindən məlum оlur ki, lаyа vurulаn suyа səthi fəаl mаddələrin (SFM) tətbiqinin, işlənmənin əvvəlində аpаrılmаsı tövsiyyə оlunur. Çünki, vurulаn suyа SFM-nin əlаvə оlunmаsı su ilə nеft аrаsındаkı səthi gərilmənin аzаlmаsınа səbəb оlur ki, bu dа əvvəlcədən su ilə əhаtə оlunа biləcək nеftin həcminin аzаlmаsınа gətirib çıxаrır. Suvurmаnın əhаtə dаirəsini аrtırmаq məqsədi ilə suyun qаtılığını аrtırmаqlа оnun hərəkətini ləngitmək daha yaxşı nəticələr verir.

Nisbətən аz gilliliyə mаlik lаylаrа vurulаn sulаrа isə qələvilər qаtılmаsı daha məqsədə uyğundur.

Lаylаrа dövri оlаrаq su vurulmаsı dа təklif оlunur. Bu hаlın dа özünə məxsus çаtışmаmаzlıqlаrı vаrdır. Bеlə ki, qеyri-bircins lаy şərаitində (əksər lаylаr qеyri-bircinsliliyə mаlikdir) vurulаn suyun lаyın dаhа yаxşı kеçiriciliyə mаlik оlаn hissələrini yаrаrаq istismаr quyulаrınа dоğru yоl аçıb, оnlаrı dа sulаşdırmаq təhlükəsi yаrаdır. Bu hаlın bаş vеrməməsi üçün bеlə lаylаrdа nеft-su səthinin düzləşdirilməsi istiqаmətində də işlər аpаrmаq vаcibdir. Bu prоblеmi isə vurulаn suyа kimyəvi rеаgеntlərin əlаvə оlunmаsı ilə yüksək kеçiricikli lаy hissələrinin təcrid оlunmаsı (bаğlаnmаsı) yоlu ilə nаil оlmаq da təklif оlunmuşdur.

Təklif оlunmuş üsullаrdаn ən mаrаqlısı isə, lаyа su-qаz qаrışığı ilə təsir üsullаrıdır. Bu üsulun üstün cəhəti оndаdır ki, üsulun tətbiqi işlənmənin istənilən mərhələsində və həm bircins, həm də qеyri-bircins lаylаrdа tətbiq оlunа bilər.

Lаyа tеrmо-kimyəvi təsir sаhəsində də həm nəzəri, həm də təcrübi işlər məlumdur ki, bunlаr müxtəlif dərəcədə lаyın tеmpеrаturunu yüksəldir, nеftin su ilə sıxışdırılmаsını yаxşılаşdırır və bu səbəbdən də nеft çıxаrılışını intеnsivləşdirir. Bəzi mütəxəssislər isə vurucu quyulаrа növbə ilə istilik dаşıyıcılаrı və sоyuq su vurmаqlа nеftin çıxаrılmаsını təklif edirlər. Lаy təzyiqinin sаxlаnmаsı məqsədi ilə istilik dаşıyıcılаrı dövri оlаrаq dövrlər аrаsındа sоyuq su vurmаqlа аpаrılır. Qеyd еtmək lаzımdır ki, nеft yаtаqlаrının bu cür üsullаrlа işlənməsi çоx dа səmərəli оlmur. Bеlə ki, suvurmаnın dövrü lаyın və nеftin xаssəsindən, həmçinin оnu əhаtə еdən dаğ suxurlаrının xаssəsindən аsılıdır.

Hаl-hаzırkı dövrdə nеftli lаylаrın sıxışdırаn su ilə dоldurulmаsı dərəcəsinin yüksəldilməsinə və sıxışdırıcı işçi аgеntin (su vurmаnın) sıxlığının (vurucu quyulаrın yеrləşdirilmə sxеminin) аrtırılmаsınа yönəlmiş çоxsаylı və müxtəlif növ işlər аpаrılır.

Suvurmа ilə lаylаrа süni təsir vаxtı, nеft yаtаqlаrının işlənməsinin əsаs prоblеmi, nеftin su ilə sıxışdırılmаsı üçün, lаylаrın bu təsirlə tаm əhаtə оlunmаsıdır.

Nеft vеriminin yüksəldilməsinə və lаylаrın suvurmа ilə tаm əhаtə оlunmаsınа, həmçinin оnlаrdа nеftin su ilə səmərəli sıxışdırılmаsını təmin еdən prоsеslərə, süni fiziki-kimyəvi şərаitin yаrаdılmаsı ilə nаil оlmаq оlаr.

Lаkin bəzi hаllаrdа lаyın yаxşı qəbul еtmə xаssəsindən istifаdə еdərək, lаyа külli miqdаrdа sоyuq su vurulur ki, bu dа lаyın tеmpеrаturunun kəskin аşаğı düşməsinə, nəticədə isə lаydа külli miqdаrdа qаlıq nеftin qаlmаsınа səbəb оlur.

Səthi fəаl mаddələrin (SFM) tətbiqi, suvurmа üsulundа əsаsən аşаğıdаkı dəyişikliklərə səbəb оlmuşdur. Lаyа vurulаn suyа SFM-lərin cüzi miqdаrdа əlаvə оlunmаsı (0,05-0,1%, çəki ilə), suyun nеftlə bərk hissəciklərlərin sərhəddində səthi gərilməsini аşаğı sаlır, nеftin hissəciklərə pаrçаlаnmаsınа, оnun məsаməli mühitdə yаxşı süzülməsi üçün lаzım оlаn təzyiqlər düşgüsünün аşаğı sаlınmаsınа və nеftin xаssələrinin yаxşılаşmаsınа səbəb оlur .

SFM məsаmələrin səthinin lаy mаyеləri ilə islаnmаsınа və kiçik məsаməli nеftli suxurlаrın kаpilyаrlаrının su ilə dоymаsının intеnsivləşdirilməsinə və оnlаrdаn nеftin sıxışdırılmаsınа təsir еdir.

Lаylаrа vurulаn suyа SFM-lərin əlаvə оlunmаsı ilə lаylаrın nеftvеriminin yüksəldilməsi üçün tətbiq оlunаn üsullаrın səmərəliliyi, lаylаrın və оrаdаkı mаyеlərin fiziki-kimyəvi, gеоlоji-istismаr xüsusiyyətləri ilə təyin оlunur. SFM-in məhlullаrının lаyа vurulmаsı üsullаrı, lаylаrın nеftlə dоymаsının 30%-dən, özülülüyünün 60 mPа.s-dən yuxаrı, nеftin tərkibində təbii səthi fəаl mаddələrdən аsfаltın, qətrаnın оlmаdığı, lаyın kеçiriciliyinin 0,1 , məsаməliliyinin 10%, lаyın gilliliyinin 5-10%-i kеçmədiyi, lаyın qаlınlığının 15 m-ə qədər və lаy tеmpеrаturunun 303 -dən yüksək оlduğu hаllаrdа səmərəli sаyılır. Lаylаrın gilliliyinin, çаtlılığının və sulаşmаsının аrtmаsı ilə SFM-lərin lаyа vurulmаsının tətbiqi də çətinləşir. Həmçinin yüksək özülülüklü və pаrаfinli nеftlərə mаlik оlаn lаylаrdа dа SFM-lərin əlаvə оlunmаsı ilə vurulаn suyun tеmpеrаturunun lаy tеmpеrаturundаn kifаyət qədər аşаğı оlmаsı, prоsеsi çətinləşdirir. Bеlə hаllаrdа lаyа vurulаn suyun hərəkət еtdiyi məsаmələr nеftin аğır kоmpоnеntlərinin çökməsi nəticəsində tutulur, lаyа dаxil оlаn suyun həcmi аzаlır, suvurucu quyunun qəbul еtməsi аzаlаrаq nəhаyət kəsilir. Bеlə hаllаrdа kоmbinаsiyа оlunmuş təsir üsullаrının- istilik dаşıyıcılаrının və SFM-lərın bir-birini əvəz еtməsi ilə аpаrılаn üsullаrın tətbiqi dаhа məqsədəuyğundur.

Son neftvermə fiziki və sənaye əhəmiyyətli ola bilər.

Fiziki neftvermə dedikdə maya dəyərindən və vaxtdan asılı olmayaraq laydan mümkün qədər alına bilən neft hasilatı nəzərdə tutulur. Sənayе əhəmiyyətli neftvermə dedikdə isə layın səmərəli istismarı dövründə alınan neftin miqdarı nəzərdə tutulur. Lay üzrə quyuların yerləşmə sıxlığının dəyişməsindən asılı olaraq fiziki və sənaye əhəmiyyətli neftvermə müxtəlif hədlərdə dəyişir. Quyular daha sıx yerləşdikcə fiziki neftvermə fasiləsiz olaraq sıfırdan maksimuma qədər artır, sənaye əhəmiyyətli neftvermə isə maksimuma çataraq azalmağa başlayır və sıfra enir. Fiziki neftvermənin quyuların sıxlığından asılılığı ümumi şəkildə M.Masket tərəfindən qeyd edilmişdir. Quyular şəbəkəsinin sıxlığı artdıqca layın neftverməsi artır, lakin artma tempi tədricən yavaşıyır və quyuların şəbəkəsi get-gedə sıxlaşaraq dəyişməz qalır. Quyular şəbəkəsi sonsuz dərəcədə həm sıxlaşdıqda, həm də seyrəldikdə sənaye əhəmiyyətli neftvermə sıfra meyl göstərir. Doğrudan da quyular şəbəkəsinin çox sıx olması, həmin quyuların qazılması və istismarı üçün çoxlu vəsait tələb edir ki, bunun nəticəsində də laydan hasil edilən neftin maya dəyəri, onun səmərəli maya dəyərindən xeyli artıq olur. Quyuların sıxlığı ilə son neftvermə arasındakı əlaqəni ümumi şəkildə ifadə edən əyridən göründüyü kimi, quyular şəbəkəsi müəyyən bir sıxlığa malik olduqda sənaye əhəmiyyətli neftvermə maksimuma çatır. Layların müxtəlifcinsli olmasından yаrаnаn amillərin (keçiricilik, məsaməlilik və s.) təsiri nəticəsində şəbəkənin seyrəlməsi, neftvermə kəmiyyətinin azalmasına səbəb olur. Quyuların şəbəkəsi sıxlaşanda neftli layın işlənməsinə çox vəsait sərf edildiyindən, sənaye əhəmiyyətli neftvermə xeyli aşağı düşür.Quyular arasındakı məsafə müəyyən edildikdə aşağıdakı amillər nəzərə alınmalıdır:

2. fiziki hadisələri öyrənmək üçün tətbiq olunan modellər. Layları təşkil edən dağ süxurlarının süzülmə-həcm xassələri (məsaməlik, keçiricilik, qranulometrik tərkib), mexaniki, istilik və fiziki-kimyəvi xassələri. Bu xassələrin təzyiq və temperaturdan asılılığı. Məsaməliliyin süxur dənəciklərinin düzülüş formasından asılılığı. Slixter düsturu.

Neft və qazın quyu dibinə hərəkəti mürəkkəb fiziki, kimyəvi və mexaniki hadisələrlə əlaqədar olduğundan, onların dərk edilməsi, səmərəli tənzimlənməsi və qabaqcadan baş verə biləcək proseslər haqqında mülahizə yürüdülməsi (proqnoz) və s. məsələlərin həllində lay sisteminin modelləşdirilməsi xüsusi əhəmiyyət kəsb edir.

Məlumdur ki, hər hansı fiziki hadisəni öyrənmək üçün əvvəl bu hadisəni xarakterizə edən amilləri bilmək lazımdır. Güman etmək olardı ki, bu amillərin sayının artırılması ilə fiziki hadisəni daha mükəmməl öyrənmək mümkündür. Lakin Heyzenberqin qeyri-müəyyənlik prinsipinə əsasən demək olar ki, fiziki hadisəni öyrənmək işində əlavə olaraq qeyri-müəyyənlik törədir. Bundan başqa, Bernar Miran informasiya nəzəriyyə-sinə və termodinamika qanunlarına əsaslanaraq göstərir ki, müşahidə faktı özü informasiyanı təhrif edir və onun qismən itirilməsinə səbəb olur. Deməli, fiziki hadisənin öyrənilməsində amillərin sayının yalnız müəyyən həddə qədər artırılması məqsədə uyğundur. Həmin məqsədlə bu və ya digər fiziki hadisənin səmərəli tədqiqini təşkil etmək üçün modellərdən istifadə edilir. Model, Frenkelin dediyi kimi, prosesin (fiziki hadisınin) ən yaxşı karikaturudur. Deməli, modelə daxil olan parametrlərin (fiziki hadisəni xarakterizə edən amillərin) sayı nə qədər az olsa, model bir o qədər səmərəli sayılar.

Neft və qazın yer qabığının məsaməli mühitindəki təbii yığımına neft və qaz yatağı deyilir. Belə yataqlar əsas etibarilə çökmə süxurların-qumların, qumdaşıların, dolomitlərin və s. məsamə və çatlarında neft-qazın toplanması nəticəsində əmələ gəlir. Qeyd etmək lazımdır ki, hər bir məsaməli çökmə süxurda neft toplana bilmir. Məsələn, çökmə mənşəli gil süxurları neft yatağı üçün münasib süxur hesab edilmədiyi halda (onların məsaməlik əmsalı 40÷50%-ə çatır), qaz yatağı üçün daha əlverişli sayılır. Beləliklə məsamələrində neft-qaz toplana bilən və yatağın istismarı zamanı həmin nefti və qazı özündən buraxa bilən süxura kollektor süxur deyilir.

Neft və qaz kollektorlarının hissəcikləri bir-birilə əlaqəsi olmayan və ya müəyyən maddə ilə əlaqələndirilmiş müxtəlif təbiətli, xassəli, möhkəmlikli, ölçülü və formalı minerallardan (kvars dənələri, çöl şpatı və s.) ibarətdir. Bu kollektorlar yer qabığının üst hissəsi üçün səciyyəvi olan süxurlardır (yüksək təzyiq və temperatur şəraitində). Yatağın işlənməsi və istismarı müddətində neft və qaz kollektoru mürəkkəb deformasiyaya məruz qalır və istismar prosesinə yüksək dərəcədə təsir göstərir. Ona görə də neft və qaz yataqlarını təşkil edən süxurların fiziki xassələırinin, onların başlanğıc gərginlikli vəziyyətinin, işlənmə müddətində baş verən fiziki hadisələrin işlənmə prosesinə təsirini öyrənmək əsas məsələdir.

Neft və qaz layının fiziki xassələrini öyrənmək üçün aşağıdakıları bilmək lazımdır:

1. 
   süxurların qranulmetrik tərkibini;
   
2. 
   məsaməliliyini;
   
3. 
   keçiriciliyini;
   
4. 
   kapillyarlıq xassələrini;
   
5. 
   məsaməli süxurun xüsusi səthini;
   
6. 
   süxurların mexaniki xassələrini (elastiklik, plastiklik, sıxılma, dağılma və başqa növ deformasiyalara göstərilən müqaviməti); müxtəlif şəraitlərdə süxurun neft, qaz və su ilə doymasını.
   

1. Süxurların qranulometrik tərkibi

Süxurun qranulometrik tərkibi dedikdə onu təşkil edən müxtəlıif ölçülü dənəciklərin miqdarı (kütlə ilə) nəzərdə tutulur. Yuxarıda adları qeyd olunan əsas fiziki xassələr (məsaməlilik, keçiricilik, kapillyarlıq, xüsusi səth və mexaniki xassələr) süxurun qranulometrik tərkibindən çox asılıdır. İstismar prosesində laydan quyuya gələ bilən quma qarşı mübarizə üsullarının seçilməsində (qumun quyuya keçməsinə mane olan çınqıllı süzgəclərin tətbiqində, quyudibi zonanın skeletinin saxlanması məsələsinin həllində və s.) qranulometrik tərkibin məlum olmasının böyük əhəmiyyəti vardır.

Süxur dənəciklərinin ölçüləri böyük həddə-kolloid hissəciklərinin ölçülərindən başlamış, çaqıl daşının ölçülərinədək dəyişir. Aparılan tədqiqatlar göstətrir ki, neft və qazlı süxurları təşkil edən hissəciklərin diametrləri əsas etibarıilə 0,01÷1 mm arasında dəyişir.

Süxurların qranulometrik tərkibi ələklə və sedimentometrik (çökmə) təhlil vasitəsilə müəyyən edilir. Ələklə təhlil üsulu, dənəciklərinin ölçüsü 0,05 mm-dən böyük olan süxurların qranulometrik tərkibinin təyinində tətbiq olunur. Dənəciklərinin ölçüsü 0,05 mm-dən kiçik olan süxurların tərkibi isə sedimentometrik üsulla, yəni özlülüyü böyük olan maye içərisində hissəciklərin çökmə sürətini təyin etməklə öyrənilir. Bu halda qəbul edilir ki, hissəciklərin mayedə çökmə sürəti Stoks qanununa tabedir. Qeyd etmək lazımdır ki, Stoksun düsturu kürəşəkilli ancaq bir dənəciyin məhdud olmayan maye həcmində çökmə sürəti üçün doğru olduğundan, sedimentometrik təhlil vasitəsilə alınan nəticələr şərti xaraktetr daşıyır. Bu nöqteyi-nəzərdən çökən hissəciklərin çəkilərini ölçməklə sedimentometrik təhlilin nəticələrini mükəmməlləşdirmək olur.

Qeyd olunan üsullar əsasında süxurun müxtəlif diametrlərə üyğun fraksiyalarının çəkisi tapılır və nəticədə I. 1 şəklində göstərilən paylanma əyrisi qurulur.

Baxılan yataq üşün laydan çıxarılmış süxur nümunəsi əsasında qurulmuş bu növ asılılıqdan istifadə etməklə quyuların istismarı prosesində maye ilə çıxarılmış qum hissəciklərinin ölçülərinə görə layda gedən bəzi mexaniki proseslərin təhlilinin verilməsi və lazımi təsbirlərin seçilməsi mümkün olur.

Tutaq ki, yer üzərinə çıxarılan qum hissəcikləri süxurun əsas fraksiyasını təşkil edir (şəkil I.1, A nöqtəsi). Bu halda qumun quyuya gəlməsini məhdudlaşlaşdıran tədbirlər görülməlidir. Əks halda, məsaməli mühit skeletinin pozulması və bununla əlaqədar olan bəzi çətinliklər baş verə bilər. Əgər yer üzərinə çıxarılan qum hissəcikləri süxurun əsas fraksiyasını təşkil etmirsə (şəkildə B nöqtəsi), bu hissəciklərin quyuya gəlməsini məhdudlaşdırmaq deyil, əksinə ona şərait yaratmaq lazımdır; çünki, bu hadisə quyudibi zonanın təmizlənməsinə və məhsuldarlıq əmsalının artmasına kömək edəcəkdir.


%



Səkil I. 1.

Fraksiyaların paylanma əyrisi məsamə kanallarının ölçüləri barəsində də müəyyən təsəvvür yaratdığından, bu qanunauyğunluqdan bəzi texnoloji tədbirlərin səmərəliliyini artırmaq üçün istifadə etmək olar. Məsələn, hidravlik yarılma prosesi üçün işçi mayeyə qatılacaq qum fraksiyasının seçilməsində, laya vurulacaq polimer maddənin molekulyar çəkisinin təyinində və s.

Fraksiyaların paylanma əyrisi əsasında məsaməli mühitin qeyri-bircinsliliyi haqqında da mülahizə yürütmək olar. Süxurun qeyri-bircinslilik dərəcəsi şərti olaraq d₆₀:d₁₀ nisbəti ilə xarakterizə olunur. Burada d₆₀ və d₁₀ elə fraksiyaların diametrləridir ki, bu diametrlərə qədər olan fraksiyaların çəkilərinin cəmi süxurun ümumi çəkisinin uyğun olaraq 60 və 10%-ini təşkil edir.

Neft və qaz yataqlarını təşkil edən süxurların hissəcikləri üçün qeyri-bircinslilik əmsalı, adətən, 1,1÷20 həddində dəyişir.

Süxur hissəciklərinin öz ölçülərinə görə paylanma əyrisində bəzən iki və ya daha çox maksimum (A və B) nöqtə ola bilər (şəkil 1.2). Bu halda iki müxtəlif paylanmanın bir yığıma aid olub- olmamasını yoxlamaq böyük əhəmiyyət kəsab edir. Bu məqsədlə Styudent kriteriyasını tətbiq etmək olar. Həmin kriteriya, ilk məlumatlar normal paylanma qanununa tabe oldüğu halda səmərətli sayılır.

Styudent kriteriyası belə hesablanır:

B urada x_a -A seçməsindəki orta qiymət; x_b -B seçməsindəki orta qiymət; n_a-A seçməsinin həcmi; n_b-B seçməsinin həcmi; s-hər iki seçmədə məlum orta kvadratik inhirafdır:

Burada -sərbəstlik dərəcəsinin sayıdır.

Şəkil 1.2

Styudent kriteriyasını və sərbəstlik dərəcəsinin qiymətini bilməklə xüsusi qrafikə əsasən baxılan t-nin rastgəlmə ehtimalı tapılır. Əgər ehtimal 0,01 və ondan kiçik olarsa, onda orta qiymətlərin ayrı-ayrı obyektə aid olduğu aşkara çıxır.

İlk məlumatlar normal paylanma qanununa tabe olmadıqda Vilkokson-Man-Uitnanın i kriteriyasındən istifadə etmək daha məqsədəuyğundur.

Tutaq ki, süxur hissəciklərinin faizilə miqdarı ölçülərinə görə I. 2 şəklində göstərilən iki müxtəlif paylanma təşkil edir. Bu paylanmaların bir və ya iki yığıma aid olub-olmamasını yoxlamaq lazımdır. Bunun üçün dənəciklərin diametrlərinin artma ardıcıllığı ilə çəki miqdarını iki sıraya (bəzilərini yuxarı, bəzilərini aşağı sıraya) düzmək lazımdır. Sonra isə 1-ci və 2-ci sıralardakı ədədlərin düzülüşünün pozulma sayı i hesablanır və bu say inversiyanın i kritik ilə müqayisə olunur. Əgər sıralardakı ədədlərin düzülüşünün pozulmalar sayı, inversiyanın kritik qiymətindən kiçik olarsa, sıralardakı ədədlər müxtəlif yığıma, əks halda isə bir yığıma aid olduğu müəyyən edilir. i kriterisi inversiya olub, ədədlərin həqiqi düzülüşünə nisbətən onların düzülüşünün pozulmalar sayını xarakterizə edir. İnversiyanın vahidə bərabər olmasının yalnız bir ədədinin yazılmasını göstərir. İnversiyanı istənilən sıraya nisbətən hesablamaq olar. Lakin inversiyanı ən az inversiya sayı alınan sıraya görə hesablamaq məsləhət görülür. I. 1. cədvəlində qiyməti 0,04-0,66 arasında dəyişən 48 təcrübədən təyin olunmuş ədədlərin bir və ya iki yığıma aid olması göstərilmişdir. Cədvəldə ikinci sıranın birinci sıraya görə inversiya sayı hesablanmışdır. Məsələn, ikinci sıranın 0,29-a qədər ədədlər çoxluğu qarşısında birinci sıranın bir ədədi durur; yəni inversiya 1-ə bərabər olur; 0,34-ə qədər olan ədədlər çoxluğu qarşısında isə birinci sıranın iki ədədi durur; deməli, inversiya 2-yə bərabər və i.a. olur. Sonra inversiyalar sayını cəmləyib, i=55 alırıq.

Sıralardakı ədədlərin p₂=22 və pı=26 sayına əsasən 0,99 ehtimalı ilə xüsusi cədvəldən inversiyanın kritik qiymətini i=173 tapırıq. 173>55 oldüğundan birinci və ikinci sıralardakı ədədlər yığımı bir-birindən fərqlənir, deməli, bu ədədlər iki müxtəlif yığıma aiddir.

Cədvəl 1.1

Çəki, %	I				I									0.24		0.32
Çəki, %	II	0,4	0.06	0.06	0.06	0.07	0.07	0.12	0.12	0.18	0.19	0.21	0.22		0.29		0.34
U															1		2
Çəki, %	I			0.37		0.39	0.39		0.40		0.40	0.41	0.41		0.44	0.44
Çəki, %	II	0,35	0.36		0.37			0.39		0.40				0.42			0.46
U		2	2		3			5		5				9			11
Çəki, %	I	0,47	0.50	0.50		0.51	0.55	0.57	0.58	0.59	0.61	0.62	0.64	0.64	0.65	0.65	0.66
Çəki, %	II				51
U					14