Neftvermə əmsalının artırılması üsulları

4. Məsaməliliyin təyin edilmə üsulları

Məsaməlilik əmsalı (I. 1)-(I. 3) və (I. 8) əsasən hesablanır.

(I. 1)-(I. 3) ifadələrindən istifadə etmək üçün süxurun və məsamələlərin həcmini bilmək lazımdır. Bu kəmiyyətləri laboratoriya şəraitində müxtəlif üsullarla süxur nümunəsini maye ilə doldurub çəkməklə. Dənəciklərin ümumi həcmini təyin etməklə,süxur nümunəsinə düzgün həndəsi forma verib onun tam həcmini tapmaqla və s. təyin edirlər. Bunun üçün xüsusi laboratoriya avadanlıqları və ölçü cihazları (porozimetr) mövcuddur.

Məsaməlilik əmsalının açıqlıq əmsalı vasitəsilə (yəni (I. 8) ifadəsi ilə) təyinində optik üsullardan istifadə edilir.

Süzülən mayeyə rəngli və ya bəzi aktiv maddələr (radioaktiv izotoplar və s.) əlavə etməklə onun həqiqi sürətini tapıb süzülmə sürətinə bölməklə dinamik məsaməlilik əmsalını tapmaq olar. Bu və ya digər üsulu seçdikdə süxurun aşağıdakı xassələrini nəzərə almaq lazımdır. Məsələn qum hissəciklərindən təşkil olunmuş süxurlar üçün dinamik və mütləq məsaməlilik əmsalları praktiki bərabər olur. Qum və alevrolit qarışığından təşkil olunmuş süxurlarda mütləq məsaməlilik, dinamik məsaməlilikdən 5÷6% çox olur. Beləliklə, bu cür süxurlar üçün ancaq mütləq məsaməlilik əmsalının təyini kifayətdir.

3. Mütləq, faza (səmərəli) və nisbi keçiricilik. Keçiriciliyin ədədi qiymətinin xətti Darsi qanununa əsasən təyin edilməsi. Reynolds ədədi. Reynolds ədədinin böhran qiyməti. Laminar və turbulent rejimlər. Xətti Darsi qanununun pozulması.

Müəyyən təzyiqlər fərqində süxurların özündən maye və qaz buraxma qabiliyyətinə süxurun keçiriciliyi deyilir. Keçiricilik lay süxurlarında neft və qazın quyuya hərəkətini xarakterizə edən mühüm parametrdir. Bütün süxurlar keçiricilik qabiliyyətinə malikdir. Lakin bəzi süxurlara (məsələ, gil, dolomit və s.) çox kiçik keçiricilikli və ya qeyri keçiricikli süxurlar kimi baxmaq olar. Belə süxur hissəcikləri kiçik ölçüyə malik olduqlarından onların məsamələrində yerləşən maye və qazın hərəkətinə praktiki dəf oluna bilməyən böyük kapillyar qüvvələri təsir dir.

Qeyd etmək lazımdır ki, süxurun keçiriciliyi onun fiziki xassələrindən əlavə, məsamələrdən süzülən maye və qazın fiziki- kimyəvi xüsusiyyətlərindən, süxurla maye və qaz arasında gedən qarşılıqlı təsirlərdən də asılıdır. Bu səbəbdən də süxurların maye və qazburaxma qabiliyyətini öyrəndikdə mütləq, faza və nisbi keçiricilik anlayışlarından istifadə edilir.

Süxurun, onunla fiziki-kimyəvi qarşılıqlı təsirdə olmayan (inert) hər hansı bir fazanı (qaz və ya bircins maye) özündən müəyyən təzyiqlər fərqində buraxma qabiliyyətinə onun mütləq keçiriciliyi deyilir. Tədqiqatlar göstərir ki, süxurun hava və ya inert qazlara görə keçiriciliyinə mütləq keçiricilik demək olar.

Çoxkomponentli sistemin süzülməsində hər hansı komponentə görə tapılmış keçiricilik, süxurun bu komponentə görə faza keçiriciliyi hesab edilir. Məsələn, qaz-neft qarışığının süzülməsində qaza və neftə görə tapılmış keçiricilik uyğun olaraq qaza və neftə görə süxurun faza keçiriciliyi adlanır. Baxılan misalda qaz və ya neftdən biri hərəkətsiz olduqda da hərəkət edən fazaya görə təyin olunmuş keçiricilik də süxur üçün faza keçiriciliyi olur.

Bəzən faza keçiriciliyinə effektif keçiricilik də deyilir. Hər hansı komponentə görə süxurun faza keçiriciliyinin, onun mütləq keçiriciliyinə olan nisbətinə nisbi keçiricilik deyilir.

Keçiricilik anlayışına görə onun, təyini süzülmə sürəti ilə təzyiqlər fərqi arasındakı asılılığın tapılması ilə əlaqədardır.

Qeyd etmək lazımdır ki, süzülmə sürəti fluidin sərfinin, məsamələrin canlı en kəsiyinin sahəsinə deyil, süxurun tam en kəsiyi sahəsinə bölünməsindən alınır. Beləliklə, bu halda biz mayenin həqiqi sürətini fiktiv süzülmə sürəti ilə əvəz edirik.

Həqiqətdə isə süxuru təşkil edən kapillyar boruların diametri böyük miqyasda dəyişdiyindən, süzülmə sürəti üçün aşağıdakı asılılıq doğrudur:

(I. 10)

burada ∆p-təzyiqlər fərqi; μ, ρ — mayenin özlülüyü və sıxlığı; l –süxur nümunəsinin uzunluğu; d₁, d₂, , d_n- süxuru təşkil edən kapillyar boruların diametrləridir.

(I.10) ifadəsindən görünür ki, maye hərəkət etdikdə ona təzyiq, ətalət və sürtünmə qüvvələri təsir göstərir.

Aşağıdakı iki halı nəzərdən keçirək:

1. Tutaq ki, sürtünmə qüvvəsi ətalət qüvvəsindən çox böyükdür, yəni bu halda ρ -nu nəzərə almamaq olar. Onda (I. 10) ifadəsini belə yazmaq olar:

Ölçülər nəzəriyyəsindən istifadə edərək müxtəlif sadə çevirmələr apardıqdan sonar yaza bilərik:

Bu, Darsi qanunudur və ilk dəfə fransız alimi Darsi tərəfindən alınmışdır. Deməli, Darsi qanunu, ətalət qüvvələri özlülük (sürtünmə) qüvvələrinə nisbətən çox kiçik olduğu şərait üçün doğrudur.

Həmin asılılığı almaq üçün ideal süxur modelindən də istifadə edə bilərik. Məlumdur ki, belə süxur kapilluarlarında maye sürəti ilə təzyiq qradiyenti arasındakı asılılıq Darsi-Veysbax düsturu əsasında da tapıla bilər:

burada d-kapillyarın diametri; υ-mayenin orta sürəti; λ -hidravlik müqavimət əmsalı olub, Reynolds ədədindən (Re) və nisbi kələ- kötürlükdən asılıdır.

Bildiyimiz kimi:

Reynoldsa görə məcazi olaraq mayeni döyüşçülər dəstəsinə, laminar axını bütöv yürüş sırasına, turbulent axını isə onların nizamsız hərəkətinə bənzətmək olar. Mayenin sürəti və borunun diametri dəstənin sürəti və ölçüsünə, özlülüyü dəstənin intizamına, sıxlığı isə dəstənin silahlanma dərəcəsinə bənzəyir. Dəstə böyüdükcə, onun hərəkəti tezləşdikcə və silahlanma dərəcəsi artdıqca o daha tez pozulur. Bunun kimi də sıxlıq böyüdükcə, özlülük azaldıqca mayedə turbulent axın tez yaranır.

Məlum olduğu kimi, laminar rejim üçün λ = 64/Re olduğundan (I. 13)ifadəsindən

olur. (I. 15) ifadəsindən görünür ki, d²/32 kapillyarın maye buraxma qabiliyyətini xarakterizə edir.

Qeyd etmək lazımdır ki, məsaməli mühitin müxtəlif nöqtələrində kapillyar boruların ölçüləri böyük miqyasda dəyişə bilər. Ona görə də süxur üçün d²/32 ifadəsini nəzəri təyin etmək çox çətindir. (I. 15) ifadəsində d²/32-ni süxurun keçiriciliyi ilə əvəz etsək, (I. 12) ifadəsini alırıq.

Süxurun mütləq keçiriciliyi (I. 12) ifadəsinə əsasən aşağıdakı düsturdan tapılır:

Qaza görə keçiriciliyi təyin etdikdə (I. 16) düsturunda Q əvəzinə qazın süxur şəraitindəki orta təzyiqə (P₁+P₂)/2 uyğun sərfini Q yazmaq lazımdır, yəni: