Qazli bə neftli SÜxurlarin fiZİKİ xassəLƏRİ

Hazırlıq üçün suallar

1.Müəyyən təzyiqlər fərqində süxurların özündən maye və qaz buraxma qabiliyyətinə nə deyilir?

2.Mütləq və faza keçiriciliyi anlayışı nə deməkdir?

3.Effektiv və nisbi keçiricilik anlayışı nə deməkdir?

4.BVS-də keçiricilik hansı vahidlə ölçülür?

5.Quyu şəraitində quyuya təbii axını təsvir etmək üçün süxurların keçiriciliyini hansı model əsasında təyin edirik?

MÜHAZİRƏ № III

III.1.Lay təzyiqi

Neft və qaz yataqlarının digər faydalı qazıntılar mənbəyindən əsas fərqi, onların təbii enerjilərinin olması və neftin, habelə qazın yer üzərinə çıxarılmasında bu enerjidən istifadə edilməsidir. Layların təbii enerjisini xarakterizə edən əsas parametrlər təzyiq və temperaturdan ibarətdir. Laydakı neftin, qazın və suyun xassələri həmin parametrlərdən asılı olaraq müəyyən edilir. Layı təşkil edən süxurlarda lay temperatur və təzyiqin təsiri altında olur. Layda təzyiqin iki səciyyəvi qiyməti vardır:

1) dağ təzyiqi;

2) lay təzyiqi.

Neft laylarında süxurların boşluqlarını dolduran neft, su və qaz müəyyən təzyiq altında olur. Bu təzyiqə lay təzyiqi deyilir. Lay təzyiqinin yaranmasının əsas mənbəyi:

1. Kontur suyunun ağırlığı. Neft laylarının çoxunda qanad suları olur. Layın ən yüksək nöqtəsi ilə təzyiqi ölçülən nöqtənin yüksəkliklər fərqinə bərabər su sütununun ağırlığı hər tərəfdən neftə təsir edərək, lay təzyiqi yaradır.

2. Yuxarıda yatan süxurların ağırlığı (dağ təzyiqi). Dağ təzyiqi süxuru sıxa biləcək qədər böyük olduqda süxurun ümumi həcmi və boşluqların həcmi kiçilir. Odur ki, dağ təzyiqi süxuru dolduran maye və qazlara ötürülərək onların təzyiqini artırır və beləliklə lay təzyiqi yaradır.

İstismardan əvvəlki lay təzyiqinə başlanğıc və ya ilk lay təzyiqi deyilir. Başlanğıc lay təzyiqini yeni qazılmış quyularda dərinlik manometrləri ilə ölçmək olar. Neft yataqlarının işlənmə təcrübəsi göstərir ki, layların əksəriyyətinin yer səthindən yatdığı dərinlik artdıqca başlanğıc lay təzyiqi də artır. Əgər lay təzyiqini dərinlik manometri ilə ölçmək mümkün olmazsa, onda başlanğıc lay təzyiqini ( ) tapmaq üçün aşağıdakı düsturdan istifadə olunur:

burada -layın orta yatım dərinliyi, m;

–lay suyunun xüsusi çəkisidir, kg/m³.

Lay təzyiqi müxtəlif səbəblərə görə yarana bilər. Neftli laylarda təzyiqin əsas olaraq iki yaranma mənbəyi məlumdur:

1) su sütununun ağırlığı;

2) laydan yuxarıda onun üzərinə yatmış süxurların ağırlığı.

Neft layı quyu ilə açıldıqdan sonra maye və qazların quyuya axması üçün, quyudibinə düşən təzyiqi lay təzyiqindən aşağı salmaq lazımdır. Quyudibi təzyiqin azaldılması, müxtəlif üsullarla mayenin quyudan yer üzərinə çıxarılması ilə əldə edilir. Lay təzyiqi ilə quyudibi təzyiqinin fərqinə təzyiq düşgüsü və yaxud depressiya deyilir. Təzyiq düşgüsü mayenin laydan quyuya və quyudakı hərəkəti zamanı yaranan müqavimətləri dəf etməyə sərf olunur.

Lay təzyiqi layda əsas hərəkətedici güvvədir. Odur ki, onun öyrənilməsinin və istismar prosesində təzyiqin dəyişilməsinin tənzim edilməsinin böyük praktiki əhəmiyyəti vardır.

Bəzi yataqlarda başlanğıc lay təzyiqi hidrostatik təzyiqdən çox və yaxud az olur. Başlanğıc lay təzyiqi layın yatdığı dərinliyə bərabər su sütununun hidrostatik təzyiqindən çox olduqda ona anomal yüksək lay təzyiqi (AYLT), az olduqda isə anomal kiçik lay təzyiqi (AKLT) deyilir.

Başlanğıc lay təzyiqinin hidrostatik təzyiqdən fərqlənməsini nəzərə aldıqda (10) ifadəsi aşağıdakı şəkildə yazılır:

burada -hidrostatik qradient, yəni dərinlikdən asılı olaraq təzyiqin artmasını nəzərə alan əmsaldır. Bu əmsal dərinliyin 10 m artması ilə təzyiqin dəyişməsini göstərir.

Tədqiqatçıların çoxunun fikrinə görə arasında dəyişir, yəni başlanğıc lay təzyiqi hidrostatik təzyiqə yaxın olur. Başlanğıc lay təzyiqi geniş intervalda dəyişə bilər və bu bir çox amillərdən asılıdır.

Anomal təzyiqlərin yaranmasına təsadüfi bir hadisə kimi baxmaq düzgün olmazdı. Bu, lay təzyiqinin bir sıra amillərdən asılı olması iləm əlaqədardır. Odur ki, hər bir laydan lay təzyiqinin yaranmasını və onun qiymətini təyin etdikdə, təbii şərait ilə əlaqədar olan bir sıra amillərin təsirini nəzərə almaq lazımdır. Bunlar aşağıdakılardan ibarətdir.

1.Yuxarıda yatan dağ süxurlarının ağırlığı-dağ təzyiiqi. Dağ təzyiiqinin qiyməti süxurların qalınlığından və xüsusi çəkisindən asılıdır. Dağ təzyiqi süxurlar vasitəsi ilə, hər bir süxurun daxilində isə layın təşkil edən süxur dənələri vasitəsi ilə ötürülür.

2.Qanad suyunun ağırlığı nəticəsində yaranan hidrostatik təzyiq. Hidrostatik təzyiq qiymətcə, suyun xüsusi çəkisinin, təzyiqi ölçülən nöqtədən layın ən yüksək nöqtəsinə qədər olan şaquli məsafənin hasilinə bərabər olur.

Hidrostatik təzyiq lay suyunun duzluğundan, kollektor sularının keçiriciliyindən və litoloji tərkibindən, layın ən yüksək nöktəsinin dəniz səviyyəsinə nisbətən vəziyyətindən asılıdır.

Suyun minerallığı, yəni suda həll olunmuş duzların miqdarı artdıqca suyun xüsusi çəkisi artır və başqa şərtlər eyni olduqda hidrostatik təzyiq çox olur.

Hidrostatik təzyiqin qiyməti, həmçinin süxurların təzyiqi ötürmək xassəsindən də asılıdır. Keçiriciliyi az olan gilli laylar təzyiqi böyük məsafəyə ötürə bilmir. Əksinə, keçiriciliyi çox olan yaxşı çeşidlənmiş kvars qumları və qumdaşıları isə təzyiqi çox yaxçı ötürür. Belə laylarda su böyük məsafəyə hərəkət edərək, hidrostatik təzyiqi tamamilə neft və yaxud qazlı sahəyə verə bilir.

Təzyiqi ölçülən nöqtənin və layın ən yüksək nöqtəsinin dəniz səviyyəsinə nisbətən yüksəkliklər fərqi nə qədər çoxolarsa, hidrostatik təzyiq də bir o qədər artıq olar. Təzyiqi ölçülən quyunun quyuağzı, dəniz səviyyəsinə nisbətən layın ən yuxarı nöqtəsindən aşağı olduqda, həmin nöqdə başlanğıc lay təzyiqi hidrostatik təzyiqdən çox, əks halda isə az olacaqdır.

3.Tektonik hərəkətlər. Yer qabığı daima qalxma və enmə kimi tektonik hərəkətlərə məruz qalır. Yer qabığı həmçinin üfqi istiqamətdə də yerini dəyişir. Bu hərəkətlər zamanı laylar qırılaraq, özlərinin ilk yatım vəziyyətlərini dəyişir: aşağı enir, yuxarı qalxır, əyilərək qırışıq əmələ gətirir və yaxud qırılaraq bir-birinin üstünə sürüşür.

Laylar şaquli istiqamətdə yerlərini dəişdikdə (endikdə və yaxud qalxdıqda), onlardakı təzyiqlərin (dağ təzyiqi və hidrostatik təzyiq) müvazinət halı pozulur. Belə ki, dərində yatan yüksək təzyiqli lay yuxarıda, alçaq təzyiqli lay isə daha dərində qalır. Odur ki, onların başlanğıc lay təzyiqi hidrostatik təzyiqdən fərqlənir.

4.Layların bir-biri ilə əlaqələnməsi. Müxtəlif təzyiqli laylar tektonik pozulmalarla, palçıq vulkanlarının gövdəsi ilə, bəzi hallarda isə quyularla və s. ilə əlaqələnə bilər. Bu halda neft və qazın yüksək təzyiqli laylardan alçaq təzyiqli laylara keçməsinə şərait yaranır. Neft və qaz yüksək təzyiqli laydan alçaq təzyiqli laya keçdikdə az təzyiqli layda təzyiq xeyli arta bilər.

5.Su və süxurların qarışıqlı təsiri, həmçinin ikinci sementlənmə hadisəsi. Lay suları dağ süxurlarına təsir edərək, suda həll ola bilən duzları (birinci növbə karbonatları, kalsium və maqnezium və kalsium xlor və s.) özündə həll edir. Bunun nəticəsində suların duzluğu və süxurların məsaməliliyi artır. Mayenin həcmi sabit qalıb, boşluqların həcmi artdığından lay təzyiqi azalır.

Layda çox doymuş su məhlularından duzların çökmə prosesinə ikinci sementlənmə deyilir. İkinci sementlənmə nəticəsində layın məsaməliliyi azaldığından lay təzyiqi arta bilər. Lakin bu iki hadisə nəticəsində təzyiqin əhəmiyyətli dırəcədə dəyişməsi ehtimalı azdır.

Beləliklə, neft və qaz yataqlarında təzyiqin yaranmasının, dəyişməsinin və qiymətinin dörd əsas mənbəyi vardır:

1) dağ təzyiqi;

2) qanad sularının hidrostatik təzyiqi;

3) tektonik hərəkətlər;

4) müxtəlif təzyiqli layların bir-biri ilə əlaqılınmısi.

Müxtəlif geoloji şəraitlərdə yerləşmiş neft və qaz yataqlarında başlanğıc lay təzyiqinin qiyməti, bu amillərin təsir dərəcəsindən asılıdır.

III.2.Lay temperaturu

Yer səthindən dərinliyə getdikcə temperatur da təzyiq kimi artır. Dərinliyə görə temperaturun dəyişməsini xarakterizə edən iki anlayış mövcuddur:

1)geotermik pillə.Yer səthindən dərinliyə getdikcə süxurlarda temperaturun 1 °C artmasına uyğun gələn dərinlik qiymətlərinə geotermik pillə deyilir. Geotermik pilləni aşağıdakı düsturla tapmaq olar:

burada - geotermik pillə, m;

-temperaturun ölçüldüyü dərinlik, m;

- dərinliyində ölşülmüş temperatur, °C;

-ölşü aparılan rayonda orta illik temperatur °C.

Geotermik pillə məlum olduqda, hər hansı dərinlikdəki temperaturu təxmini olaraq aşağıdakı düsturla təyin etmək olar:

Geotermik pillənin müxtəlifliyi, süxurların istilik keçirmə qabiliyyətinin müxtəlif olması, yeraltı suların hərəkəti, yer qabığının qeyri müntəzəm soyuması və s. amillərdən asılıdır.

Bəzi hallarda dərinlik artıqca temperaturun dəyişməsini xarakterizə etmək üçün geotermik qradiyentdən istifadə edilir. Geotermik qradiyent hər 100 m dərinlikdə temperaturun neçə dərəcə dəyişməsini göstərir

burada -geotermik qradiyent, °C/100 m;

və -ölçülən dərinlik intervalları;

və - və dərinliklərdəki temperaturlar.

Bizim regionumuzun ayrı-ayrı neft yataqlarında yer qabığı üçün (10-20 km dərinliyə kimi) geotermik pillənin qiyməti 22-37 m arasında dəyişir (orta hesabla qiyməti isə 28-29 m-dir). Azərbaycanın neft yataqları üçün müxtəlif dərinlik intervallarında geotermik pillənin qiyməti cədvəl 2-də göstərilmişdir.