Neft bera olish koeffitsienti

Bog‘langan suv deganda tog‘ jinsi zarrachalarining yupqa parda ko‘rinishida o‘rab olgan suv (uning ichki qismi mustahkam bog‘langan, tashqi qismi bo‘sh bog‘langan suvlarni hosil qiladi) tushuniladi. Parda qalinligi suv molekulasi diametridan bir necha yuz marotaba katta bo‘ladi va minerallar yuzasiga molekulyar tortish kuchi ta’sirida yopishib turadi.
Mustahkam bog‘langan yoki adsorbtsion suv tog‘ jinsi yoki tuproq zarrachalariga havodagi suv bug‘larining yutilishidan hosil bo‘ladi. Ular jins zarrachalariga katta kuch bilan (1000 MPa gacha)yopishadi: xossalariga ko‘ra oddiy suvlardan farqlanib, qattiq jinslarga yaqin turadi, zichligi o‘rta hisobda 2 g/sm³ ga teng, yuqori qovushqoqlikka ega, -78⁰S temperaturada muzlaydi; zarralar burchagi va qabariq joylarida qalin pardali, egilgan joylarida yupqa pardali suvlar hosil bo‘ladi. Jins zarralari qizdirilganda bog‘langan suv oson ajralib chiqadi.
G‘ovakligi 28,4-37,7% ga teng bo‘lgan qumtosh namunalarida 10,6-18,2% bog‘langan suv borligi ma’lum. G‘ovakligi 29,7% bo‘lgan neftli qumtoshlarda (Los-Andjeles, Kaliforniya) bog‘langan suvning o‘rtacha miqdori 37,9%ni tashkil etgan. Zamonaviy tadqiqotlardan ma’lum bo‘lishicha, neftli qatlam jinslarida bog‘langan suvning miqdori 6% dan 70% gacha o‘zgarar ekan. Ammo tog‘ jinslarida bog‘langan suvning judayam kam miqdori (0,5-0,8%) Oklaxoma-Siti konidagi vilkoks qumlarida aniqlangan, suvning haddan tashqari kam bo‘lishi kollektor qattiq fazasining ho‘llanmas moddalardan tarkib topganidan bo‘lsa kerak.
G‘ovakli muhitning o‘tkazuvchanligi va g‘ovak kanallarining o‘lchami qanchalik kichik, kanallar soni va jinslarning solishtirma yuzasi ko‘p, shuningdek, nefttarkibida yuza-faol moddalar miqdori kam bo‘lsa, qatlam jinslarida bog‘langan suvning miqdori shuncha ko‘p bo‘ladi. V.F. Engelgardning ta’kidlashicha, hattoki diametri yetarlicha yirik bo‘lgan sun'iy hosil qilingan qatlamlarda ham suv halqasimon tomchilar holida ishtirok etib, zarralarning chekkalarini o‘rab turadi.
Bunday suv tomchilari «pendulyar halqalar» deb yuritiladi (2.6-rasm). Bundan tashqari V.F. Engelgard qum va qumtoshlarda pardali suvning mavjudligini aniqlagan. Bunday suv jins tarkibini tashkil etgan mineral zarralar yuzasini parda holida o‘rab turadi. Bunday suvlarning tabiati turlicha. Shishadan yasalgan zarralarda olib borilgan tajribalardan ma’lum bo‘lishicha bunday suvning miqdori fazalar oralig‘idagi taranglikni, suvning zichligini o‘zgarib turishiga va ho‘llanmaydigan fazalari oralig‘idagi farq ta’siriga bog‘liq. Bunday omillar pardali suvga ta’sir etmaydi deb taxmin qilinadi.
2.6-rasm. Shishadan yasalgan zarralar
oralig‘idagi bog‘liq («pendulyar») suv halqalari
Hamma kollektorlarda bog‘langan suvning bor bo‘lishiga qaramay bog‘langan suvning qatlamdagi miqdori va harakatlanishini tartibga
solib turuvchi qonuniyatlar kam o‘rganilgan. Holbuki bu masalani mukammal o‘rganishning neft zaxirasini hisoblashda, konni ishlatishni loyihalashda va qatlamga ta’sir etish choralarini amalga oshirishda ahamiyati juda katta. Odatda bog‘langan suvning tarkibida dengiz suvidagiga nisbatan tuzlar ko‘p bo‘ladi. Bunday suv erigan ionlar tabiatining har xilligi va ularning miqdori bilan tavsiflanadi.
Yuqorida qayd etilganiga ko‘ra, neftga to‘lgan g‘ovaklar hajmini aniqlash uchun bog‘langan suvning g‘ovaklardagi miqdorini bilish zarur, ya’ni ularning suvga to‘yinganlik koeffitsientini topish kerak. Suvga to‘yinganlik koeffitsienti deb bog‘langan (qoldiq) suv hajmining (V_S) qatlamning neft-gazga to‘yingan qismidagi g‘ovak-bo‘shliqlar hajmiga (V_F) bo‘lgan nisbatiga aytiladi, ya’ni

_ST V^S . (2.2.4.4)
К 
^V_F
Jinslarning ho‘llanuvchanligi ortishi va o‘tkazuvchanlikning kamayishi bilan suvga to‘yinganlik koeffitsienti yuksalib boradi. Neft-gazga to‘yingan namunalarning suvga to‘yinganlik koeffitsientini aniqlashda ishonchli natijaga erishish uchun namunalar qatlamga kirmaydigan yuvuvchi suyuqlik yoki neft asosida tayyorlangan suyuqlik bilan quduqni yuvish paytida olinishi kerak (masalan, ohak-bitum asosli).
Bog‘langan suvning miqdori namunalarni turli usullarda (Dina va Starka yoki S.L. Zoks asboblarida) yuvish orqali aniqlanadi. Har ikki usulda ham og‘irligi tortib olingan namuna idishga solinadi va neftni eritadigan qaynoq eritma bilan ishlanadi. Qaynash paytida suv erituvchi bilan birga bug‘lanib, muzlatgichga o‘tadi va unda kondensatsiyalanadi, tomchiga aylanadi. Suv ishlatilayotgan uglevodorodli erituvchilardan og‘ir bo‘lganligi sababli darajalarga bo‘lingan tutqich ostida to‘planadi.
Bog‘langan suvning miqdori sentrifugalash metodi asosida tez va oson aniqlanadi. Suvga obdon to‘yintirilgan namuna sentrifugaga joylashtiriladi. Sentrifugada markazdan qochma kuchlar harakatidan bog‘langan suv darajalarga bo‘lingan tutqichga siqib chiqariladi. Suvni jinsdan siqib chiqarishga kapillyar kuchlar qarshilik ko‘rsatadi. Shuning uchun ham sentrifuga rotorining aylanish chastotasining ortib borishi jarayonida suv eng avval yirik g‘ovaklardan chiqariladi, chunki bunday g‘ovaklarda kapillyar kuch yuqori bo‘lmaydi, keyinchalik esa suv o‘lchami kichik g‘ovaklardan ham chiqariladi. Ma’lum vaqt o‘tgach, rotorning aylanish chastotasining ortishi g‘ovaklarda qolgan suvga ta’sir etmay qoladi. Ajralib chiqqan suv miqdorini rotorning aylanish chastotasi bilan solishtirib, suvga to‘yinish bilan kapillyar bosim orasidagi bog‘liqlikni topish mumkin (2.7-rasm).

2.7-rasm. Kapillyar bosimning (p) miqdorini ifodalovchi o‘rtacha egri chiziq:k_s - o‘rtacha o‘tkazuvchanligi 0,15 mkm² ga teng bo‘lgan tog‘
jinslarining suvga to‘yinganligini
ifodalovchi egri chiziq
(SH.K.Gimatudinov bo‘yicha)
Bunday sharoitda kapillyar bosim p ning miqdori quyidagi formula orqali aniqlanadi:
ð _ , (2.2.4.5)
bunda   suvning zichligi;   sentrifuga rotorining burchak shaklidagi chastotasi; х² va х¹  aylanish markazidan kapillyar g‘ovaklargacha, ya’ni suv chiqadigan joygacha bo‘lgan masofa. Bog‘langan suvning miqdorini to‘g‘ri aniqlash uchun maxsus quduqlar qaziladi. Mahsuldor qatlamni ochishda va laboratoriyada tekshirish uchun kern olishda quduq tanasi neftasosida tayyorlangan yuvuvchi suyuqlik bilan to‘ldiriladi. Bunday paytda kernga singiyotgan neft undagi bog‘langan suvning miqdorini o‘zgartirmaydi.
Agar maxsus quduqlarni burg‘ilashda neft asosida tayyorlangan yuvuvchi suyuqlik ishlatilmagan bo‘lsa, jinsdagi bog‘langan suvning miqdori turli qo‘shimcha metodlardan foydalanib aniqlanadi.
Bunday metodlarga quyidagilar kiradi: 1) qatlamning o‘tkazuvchanligi va uning suvga to‘yinganligi oralig‘idagi bog‘liqlikni aniqlash; 2) kapillyar bosim va qoldiq bog‘langan suvga to‘yinganlik (kapillyar bosim metodi) oralig‘idagi bog‘liqlikni belgilash; 3) sentrifugalash metodi; 4) kerndagi xloridlar miqdorini aniqlash.
Quyida har qaysi metodni alohida ko‘rib chiqamiz.
1.Bajarilgan tadqiqotlar natijasidan ma’lum bo‘lishicha, neftli qatlamlarning suvga to‘yinishi jinslarning o‘tkazuvchanligi ortishi bilan kamayar ekan. Bunday holat 2.8 va 2.9-rasmlarda aniq tasvirlangan.

2.8-rasm. Bog‘langan suv miqdorini (k_s) jinsning o‘tkazuvchanligiga (k_o‘) bog‘liqligi. Qumlar: 1 – mayda zarrali, 2 – o‘rtacha zarrali; 3 – yirik zarrali, qumlar, ohaktoshlar va dolomitlar; 4, 5 – Tuymaz konining turli uchastkalaridagi qumtoshlar; 6 – Karatashev koni ohaktoshlari (1, 2, 3 egri chiziqlar P.Jonson bo‘yicha, 4, 5, 6 egiri chiziqlar esa S.Zaks bo‘yicha ifodalangan)

2.9-rasm. Bog‘langan suv miqdorining (kk) jins o‘tkazuvchanligiga (ko‘) nisbatan o‘zgarishini turli jinslar va konlarda ifodalanishi (M.Masket bo‘yicha)1anaguak-tomball qumtoshlari; 2 – dominguets qumtoshlari; konlar: 3 – Ist-Teksas, 4 – Elk, 5 – Vesson (dolomitlar)
Ammo, M.Masket, P.Jons va S.Zaks egri chiziqlarini taqqoslash natijasida shunday xulosa kelib chiqadiki, har bir qatlamning, suvga to‘yinishining o‘tkazuvchanlikka bog‘liqligi o‘ziga xos xususiyatga ega ekan. Shu sababli, P.Jons tomonidan tavsiya etilgan mayda, o‘rta va yirik zarrali qumtoshlarni hamda ohaktoshlarni suvga to‘yinganligini ifodalovchi o‘rtacha egri chiziqlardan turli qatlamlarni tavsiflashda foydalanib bo‘lmaydi. Binobarin, neft va gaz zaxiralarini hisoblashda ushbu egri chiziqlardan foydalanib qatlamni neftga to‘yinganlik koeffitsientining qiymatlarini aniqlash mumkin.
O‘rganilayotgan aniq qatlam uchun olingan daliliy ma’lumotlar asosida tuzilgan egri chiziqlardan foydalanib qatlamning o‘tkazuvchanligi va suvga to‘yinganligi oralig‘idagi bog‘liqlik to‘g‘risida fikrlash mumkin.

Kapillyar bosim metodining mohiyati quyidagicha. Eritib quritilgan tog‘ jinsi namunasi vakuum ostida kerosin yoki suvga to‘yintiriladi, so‘ngra yarim o‘tkazuvchan membranali silindrga joylashtiriladi. Agarda namuna suvga to‘yingan bo‘lsa, silindrga havo yoki kerosin haydaladi va bosim asta-sekin oshirib boriladi. Kapillyar bosim silindrdagi bosimdan kam bo‘lganda g‘ovaklardan suyuqlik chiqib ketishi bois bosim doimo bir me’yorda ushlab turiladi.

Tajriba o‘tkazish jarayonida har qaysi bosimda namunadan siqib chiqarilgan suvning miqdori tarozida tortib aniqlanadi. Olingan natijalar asosida kapillyar bosim va bog‘langan suvga to‘yinganlik orasidagi bog‘liqlikni aks ettiruvchi egri chiziq chiziladi. Tajribadan aniqlangan suvga to‘yinganlikning eng kam qiymati mazkur tog‘ jinsi namunasi tarkibidagi bog‘langan suvning miqdorini bildiradi. Kapillyar bosim metodining kamchiligi shuki, bunda tajriba uzoqqa cho‘zilib, goho bir hafta davom etadi.

2. 
   Sentrifugalash metodi. Mazkur metod A.F.Lebedev tomonidan ishlab chiqilib, tuproq hamda grunt suvlarining harakatini o‘rganishda qo‘llanilgan. Bu metodda tadqiq qilinayotgan tog‘ jinsi namunasi eritib suyultiriladi, so‘ngra quritiladi va vakuum ostida suvga to‘yintiriladi, keyinroq suv sentrifugalash asosida chiqarib yuboriladi.
   

Jins tarkibidagi suv nam namuna massasi bilan quruq holdagi namuna massasining oralig‘idagi farq orqali aniqlanadi. Mazkur metodning afzalligi shundaki, bunda sentrifugalash jarayoni tez va bir necha daqiqa davom etadi. Ammo bu va kapillyar bosim metodlarida qatlam sharoiti tiklanmaydi, binobarin bog‘langan suvning miqdori taqribiy hisoblanadi.

2. 
   Neftli jinslarning suvga to‘yinganligini ular tarkibidagi xlorid-larni aniqlab baholash metodi. Mazkur metod tadqiq qilinayotgan qatlamdagi bog‘langan suvdagi xloridlarning miqdorini foizda aniqlashga va uni boshqa qatlamlardan olingan kerndagi suvining tarkibidagi xloridlar miqdori bilan solishtirishga asoslangan.
   

Bunday metod bilan aniqlangan kerndagi bog‘langan suv yuqorida qayd etilgan metodlar bilan qatlamda aniqlangan bog‘langan suvning asl miqdoridan ancha farq qiladi.
Tog‘ jinslarini neftga to‘yinganlik masalasini hal etishda jinslardagi bog‘langan suv miqdorini geofizik metodlar yordamida aniqlash muhim ahamiyatga ega. Geofizik ma’lumotlarni maqsadga muvofiq ishlatish uchun tadqiqotlar majmuasini bajarish lozim. Buning uchun geofizik metodlar bilan aniqlangan neft-gazga to‘yinganlik to‘g‘risidagi ma’lumotlarni neftasosli eritmalar ishlatib qazilgan maxsus quduqlardan olingan ma’lumotlar bilan taqqoslash zarur.
Neftga to‘yinganlik koeffitsientini geofizik ma’lumotlar asosida baholash imkoniyati solishtirma qarshilikning jinslarning neftga to‘yinganligi bilan bog‘liqligiga asoslangan. Bunday bog‘liqlikning mohiyati shundaki, boshqa teng sharoitlarda qatlamning neftga to‘yinganligining ortishi bilan birga uning solishtirma qarshiligi ham o‘sib boradi.
Qatlamning neftga to‘yinganligini geofizik ma’lumotlarga asoslanib aniqlashda yuzaga keladigan xatoliklarni inobatga olish kerak. Bunday xatoliklar qatlamga burg‘ilash eritmasining zardobi shimilishi natijasida sodir bo‘ladi. Natijada, kesimdagi mahsuldor qatlamlarning neftga to‘yinganligini aniqlash qiyin kechib, zaxiralarni baholashda xatoliklarga yo‘l qo‘yiladi. Ayniqsa quduq atrofi zonasidagi gillar ko‘pchiganda neftga to‘yinish miqdori keskin ortadi.
Odatda qum va qumtoshlarda bog‘langan suv karbonatli jinslardagiga nisbatan ko‘p bo‘ladi. O‘tkazuvchanligi kam mayda zarrali qumtoshlarda bog‘langan suvning miqdori doimo yuqori bo‘lishi kuzatiladi.
AQShdagi ko‘pgina neftli rayonlarda neftga to‘yinganlik koeffitsientini faqat bog‘langan suv miqdoriga qarab emas, balki kolonkali burg‘ilash paytida maxsus olingan kernning neftga to‘yinganligini bevosita o‘rganish orqali ham aniqlanadi. Turli yo‘llar bilan olingan ma’lumotlar solishtirilib, kondagi neftning nobud bo‘lish koeffitsientining o‘rtacha qiymati aniqlandi.
Ayrim konlardan olingan ma’lumotlarga ko‘ra, kolonkali dolotalarda kernni quduqdan chiqarish jarayonida uning tarkibida dastlab bo‘lgan neftqariyb 30% ga yo‘qolar ekan. Demak, kerndagi neftning dastlabki (asl) miqdori (V) quyidagicha aniqlanadi:
V _ ^А ,
bunda А  kerndagi neftning tahlil natijasida aniqlangan miqdori.
Neftga to‘yinganlik koeffitsienti qiymati aniqlanmagan bo‘lsa, ma’lumotnomalarda qayd qilingan o‘rtacha miqdordan (0,6-0,8) foydalaniladi.