Qazli bə neftli SÜxurlarin fiZİKİ xassəLƏRİ

MÜHAZİRƏ № II

II.1. Süxurların keçiriciliyi

Süxurların keçiriciliyi dedikdə, onların maye və qazı özlərindən keçirmək qabiliyyəti nəzərdə tutulur.

Neft və qaz yataqlarının səmərəli surətdə işlənməsi məsələsinin həllində süxurların keçiriciliyi , layın kollektorluq xassələrini, eləcə də maye və qazın onların məsamələrində hərəkət etməsi şəraitini göstərən ən mühüm parametrlərdən biridir.

Məsaməli süxurlar müəyyən qədər keçiricilik qabiliyyətinə malikdir, yəni müəyyən şəraitdə onlardan maye və qaz keçə bilir. Hətta az məsaməli, və demək olar ki, məsaməsiz hesab olunan massiv kristallik süxurlar və metallar da yüksək təzyiq altında suyu özlərindən keçirirlər.

Mayenin müəyyən lay təzyiqi altında hərəkət etdiyi təbii şəraitdə bəzi süxurlar əməli surətdə keçirici deyildir. Bu süxurlar sırasında hər şeydən əvvəl, məsamələri subkapilyar kanallardan ibarət olan süxurlar aid edilir.

Demək olar ki, bütün çökmə süxurlar: qumlar, qumdaşıları, əhəngdaşıları, dolomitlər və hətta gillər belə keçiriciliyə malikdir. Lakin gillərin məsaməliliyinin böyük (50 %-dək) olmasına baxmayaraq, çox böyük təzyiq düşgüsündə özlərindən azacıq miqdarda qaz keçirə bilir. Gildə çox vaxt dağınıq halda çoxlu miqdarda neft olur. Lakin süxurlardan bu nefti yalnız istiliyin təsiri ilə almaq olar.

Süxurların keçiriciliyi riyazi ifadə ilə aşağıdakı kimi təyin edilə bilər.

Yeraltı hidravlikadan məlum olduğu kimi, keçiriciliyin ədədi qiymətini təyin etmək üçün Darsi (xətti süzülmə) qanunundan istifadə etmək olar.

Laboratoriya şəraitində süxurun (nümunənin) keçiriciliyini təyin etmək üçün təcrübə qurğusu quraşdırılır. İçərisi süxurun ölçülərinə uyğun olan qum dənəcikləri ilə doldurulmuş üfqi boru hava və su xətti ilə birləşdirilmişdir. Modelin başlanğıcında və sonunda manometrlər quraşdırılmışdır. Model bütövlükdə ümumi xət vasitəsi ilə qaz balonuna birləşdirilmişdir. Təzyiqlər fərqi yaratmaqla süxur nümunəsindən suyun süzülməsi üçün imkan yaradırlar. Keçiriciliyi təyin etmək üçün laborator qurğusunun sxemi şəkil 2-də göstərilmişdir.

Darsi qanununa görə, laminar hərəkətdə süxurdan keçə biləcək mayenin miqdarı-keçiricilik koefisiyenti bu süxurun kəsik sahəsi, mayenin keçdiyi yolun başlanğıcında və sonundakı təzyiqlər fərqi və keçmə müddəti ilə düz, mayenin özlülüyü və keçilən yolun uzunluğu ilə tərs mütənasibdir:

burada -süzülən mayenin həcm sərfi, sm³/san ilə;

- keçiricilik koefisiyenti, darsi ilə;

-layın (nümunənin) en kəsik sahəsi, sm² ilə;

-süzülən flyuidin (mayenin) özlülüyü, sPz (santipuaz) ilə;

-keçilən yolun uzunluğu, sm ilə;

-nümunənin başlanğıcındakı və sonundakı

təzyiqlər fərqidir, kq/sm².

Şəkil II.1. Keçiriciliyi təyin etmək üçün laborator qurğusunun sxemi

Darsi qanunu üzrə qazların süxurlardan keçməsi aşağıdakı düsturla ifadə olunur:

Bu düstur, (II.1)-ci düsturdan fərqli olaraq, təzyiqlər əvəzinə onların kvadratlarının fərqi götürülür.

Laboratoriyada müəyyən ölçülü süxur nümunəsindən özlülüyü məlum olan bircinsli maye buraxıb və -ni ölçməklə (II.3) düsturundan keçiricilik əmsalını təyin edirlər.

Əgər ; =1 at; ; və olarsa, o zaman , yəni uzunluğunda süxurun en kəsiyindən 1 fiziki atmosfer təzyiq altında ərzində sPz özlülüyündə mayenin keçməsinə keçiricilik vahidi deyilir və bu, darsi adlanır.

Qeyd etmək lazımdır ki, keçiricilik əmsalını təyin etmək üçün (II.3) düsturundan istifadə etdikdə, süxur nümunəsindən ancaq bircinsli sıxılmayan maye süzdürülməlidir və onun məsaməli mühütdəki hərəkəti Darsi qanununa tabe olmalı, yəni süzülmə sürəti ilə təzyiq düşgüsü arasında xətti asılılıq olmalıdır.

Qaza görə keçiriciliyi təyin etdikdə (II.3) düsturunda əvəzinə qazın süxur şəraitindəki orta təzyiqə uyğun sərfin yazmaq lazımdır, yəni:

burada , -qazın normal şəraitdəki təzyiqi və sərfi; , -süxur nümunəsinin başlanğıcındakı və sonundakı təzyiqdir. Onda qaza görə mütləq keçiricilik aşağıdakı ifadə ilə tapılır:

Keçiriciliyin ölçü vahidi. Beynəlxalq vahidlər sistemində (BVS) (II.4) ifadəsində daxil olan kəmiyyətlər aşağıdakı ölçülərə malikdir:

; ; /san; ; .

Beləliklə, BVS-də keçiricilik vahidi olaraq qəbul edilir. keçiricilik elə süxur nümunəsinin keçiriciliyinə deyilir ki, onun en kəsiyi sahəsi , uzunluğu 1m olduqda özündən 1 təzyiqlər fərqində saniyədə özlülüyü 1 olan 1 maye buraxsın. Keçiriciliyin ölçü vahidinin sahəvahidi olması göstərir ki, bu kəmiyyət süxurun maye və qaz buraxan kanallarının sahəsini xarakterizə edir. Süxurların keçiriciliyini öyrənmək üçün daha əlverişli ölçü vahidi kimi Darsidən istifadə edilir. Belə ki, 1 Darsi 10^-12 -ə bərabərdir. En kəsiyi sahəsi 1 , uzunluğu 1 sm olan süxur parçasından 1 kq/ təzyiqlər fərqi altında 1 san müddətində 1 sPz özlülüklü 1 maye keçə bilən süxurun keçiriciliyinə bir Darsi deyilir: 1 mD=10^-3 darsi (1 Darsi=10^-12 =1 ).

Neft və qaz yataqlarında süxurların keçiriciliyi bir neçə darsidən 2÷3 darsiyədək ola bilər.

Faza keçiriciliyi. Bu vaxta qədər keçiricilik haqqında deyilənlər süxurların mütləq keçiriciliyinə aid edilməlidir. Süxurların mütləq keçiriciliyi, ondakı boşluqlar 100 % bircinsli maye və yaxud qaz ilə dolmuş olduqda süxurun özündən maye və yaxud qaz keçirmək xassəsini xarakterizə edir. Lakin, təbii neft-qaz yataqlarının işlənməsində bir çox hallarda süxurların boşluqlarında eyni zamanda neft-su, neft-qaz, qaz-su kimi iki və yaxud neft-su-qaz kimi üç faza ola bilər. Süxurda eyni zamanda iki və yaxud üç faza ola bilər. Süxurda eyni zamanda iki və yaxud üç fazalı sistem olduqda bunlardan birisi, ikisi və yaxud hər üçü hərəkət edə bilər. Digər tərəfdən hərəkət zamanı xətti süzülmə qanunu da pozula bilər. Belə hallarda süxurun keçiriciliyinin dəyişilib-dəyişilməməsinin, əgər keçiricilik dəyişilirsə onun necə dəyişilməsinin müəyyən edilməsinin çox böyük praktiki əhəmiyyəti vardır.

Buna görə də neft-lay süxurlarının keçiriciliyini öyrəndikdə ancaq onun fiziki xassəsini xarakterizə edən mütləq keçiricilikdən başqa, süxurun fiziki xüsusiyyətini, süzülən maye və qazın fiziki-kimyəvi xassələrini, həmçinin, hərəkətin xarakterini (rejimini) daha ətraflı xarakterizə edən süxurun effektiv və nisbi keçiricilik anlayışlarından istifadə edirlər.

Süxurda eyni zamanda bir neçə faza olduqda (və yaxud hərəkət etdikfə) onun ancaq hər hansı bir faza üçün keçiriciliyinə effektiv, yaxud faza keçiriciliyi deyilir . Effektiv keçiriciliyin mütləq keçiriciliyə olan nisbətinə isə süxurun nisbi keçiriciliyi deyilir.

Süxurların keçiriciliyi aşağıdakı əsas səbəblərdən asılıdır:

1.Süxurların keçiriciliyi ən əvvəl məsamələrin en kəsiyindən asılı olur. Məsamələrin en kəsiyi isə, yuxarıda göstərildiyi kimi, dənələrin ölşüsündən, bir-birinə nisbətən yerləşmələrindən, çeşidlənmələrindən və sementlənmə dərəcəsindən asılıdır. Deməli süxurun keçiriciliyi bu amillərdən asılıdır.

Süxur dənələrinin diametri kiçik olduqca, bu süxurda məsamələrin en kəsiyi kiçik və deməli, süxurun keçiriciliyi də az olur. Süxurda mayenin asan hərəkət edə bildiyi adi kapilyar məsamələr çox olduqda, belə süxur yaxşı keçirici süxurlar kateqoriyasına aid edilir.

Maye subkapilyar məsamələrdə hərəkət edərkən, çox böyük müqavimətə rast gəldiyinə görə, belə məsamələri olan süxurlar əməli olaraq keçirməyən, yaxud pis keçirən süxurlar hesab olunur.

2.Süxurun keçiriciliyinə məsamələrin ölçüsündən başqa, onların konfiqurasiyası (forması) da təsir edir; məsamələrin forması nə qədər mürəkkəb olarsa, süxur dənələri ilə neftin, suyun və yaxud qabın təmas səthi bir o qədər böyük, mayenin hərəkətini ləngidənqüvvələr bir o qədər artıq və deməli, belə süxurun keçiriciliyi isə bir o qədər az olur.

3.Məsamələrin bir-biri ilə əlaqəsinin nə xassədə olmasının da keçiriciliyə təsiri vardır. Ayrı-ayrı məsamələrin bir-biri ilə əlaqəsi pis olduqda, yəni süxurda ayrı-ayrı məsamələr sistemi arasında əlaqə olmadıqda, belə süxurun keçiriciliyi azalır.

4.Süxur keçiriciliyinin artması üçün onda çatlar olmasının çox böyük əhəmiyyəti vardır. Maye, çatlarda, xüsusilə bu çatlar böyük (adi kapilyar) olduqda, çox asanlıqla hərəkət edir. Süxurun öz ümumi kütləsinin keçiriciliyi pis olsa da, adi kapilyar çatların çoxluğu onun keçiriciliyini artırır və maye (yaxud qaz) bu çatlarla hərəkət edə bilər.

5.Məlumdur ki, hər bir maye müxtəlif mineralları eyni cür islatmır. Bu hal, xüsusən süxur kapilyar və subkapilyar məsamələrə maliki olduqda, çox böyük əhəmiyyət qazanır . Buna görədə kapilyar qüvvələr, yəni mayenin molekulları ilə kapilyar səthinin molekulları arasında qarışılıqlı təsir qüvvələri çox inkişaf etmiş olan kapilyar və subkapilyar məsamələr üçün süxur keyfiyyətinin (mineroloji tərkibinin), eləcə də məsamələrdəki maye keyfiyyətinin çox böyük əhəmiyyəti vardır.

6.Süxurun keçiriciliyi əslində təzyiq düşgüsündən asılı olmamalıdır. Lakin, bir çox təcrübələrlə təzyiq düşgüsü artdıqca keçiriciliyin də artdığı müəyyən edilmişdir. Bu hadisə, təzyiq düşgüsü artdıqca mayenin süzülməsində daha kiçik ölçülü kanalların iştirak etməsi ilə izah oluna bilər.

Neft-qaz kollektorlarının keçiriciliyinin, keçiricilik və məsaməliliyə təsir edən amillərin və həmin süxurların litoloji tərkibinin öyrınilməsi əsasən quyudibi zonasının keçiriciliyini artırmaq üçün müxtəlif tədbirlər (məsələn, karbonatlı süxurların xlorid turşusu ilə işlənməsi, layın hidravlik yarılması və s.) həyata keçirilir.