Toshkent davlat texnika universiteti

Ba’zi konlar gazlarining komnonent tarkibi

Kon	SN4	S2N6	S3N8	S4N10	S5 yuqorilari
Gaz (quruq gaz)	97,2	1,3	0,9	0,47	0,13
Vuktil (gazokondensat koni)	71,8	8,7	3,9	2,8	12,8
Muxanovo (yg’ldosh gaz)	32,1	20,2	23,6	10,6	13,5

Ideal gazlar uchun bu holat Mevdeleev-Klapeyron tenglamasi bilan belgilanadi:

RV_P = N R T,
bu erda: R - bosim, V_p - ideal gazning hajmi, N - gazning kilomollari soni, R - gazning universal barqarorligi, T- harorat.

Tabiiy gazlar ideal gazlar qonuniga bg’ysunmaydilar. SHuning uchun yuqoridagi tenglama quyidagi kg’rinishda beriladi:

RV_P =Z N R T,
bu erda: Z - g’ta siqiluvchanlik koeffitsientidir.

U bosim va haroratga bog’liq bg’lib, real gazlarning ideal gazlar qonunidan cheklanishini kg’rsatadi.

G’ta siqiluvchanlik koeffitsienti Z bir xil sharoitdagi real gaz hajmining ideal gaz hajmiga nisbatidir.

Z=V/V_p

Bu kg’rsatkich laboratoriya sharoitlarida aniqlanadi. Amalda esa uni aniqlash uchun G.Braun chizmasidan foydalaniladi.

Bir komponetli gaz g’zgarmas haroratda har xil bosimlarda uch xil holatda bg’lishi mumkin. Kritik harorat vaqtida biz bosimni har qancha oshirsak ham, gaz suyuqlikka aylanmaydi, demak bunday holatda suyuqlik va gazning g’rtasida farq bg’lmaydi. Tabiiy gaz kg’p komponentli sistema bg’lgani uchun unnng har bir komponentiga kritik holatlarni topish imkoniyati ishni juda murakkablashtiradi. SHuning uchun Z koeffitsientini topish vaqtida g’rtacha kritik kg’rsatkich aniqlanadi. Buni soxta kritik nuqta deb ataladi.

R_s.kr. ⁼ R_kri X_i,

bu erda: P_kr va T_kr i nchi komponentning;

T_s.kr =T_kri X_i, kritik bosimi va harorati (1- jadvalni qarang);

x_i - 1 nchi komponentning aralashmadagi ulushi (I ning bg’lagi bilan g’lchanadi).

Braun chizmasidan foydalanish uchun soxta kritik bosim yoki haroratni tabiiy sharoitga keltirish kerak. Keltirilgan bosim yoki haroratni tabiiy sharoitga keltirish kerak.

Keltirilgan bosim yoki haroratni tabiiy sharoitga keltirish kerak. Keltirilgan bosim yoki harorat quyidagicha topiladi:

R_k = R/R_s.kr.
T_k= T/T_s.kr. ,
bu erda R va T Z aniqlanishi lozim bg’lgan bosim va harorat.

Agar gazning tarkibi aniq bg’lmasa soxta kritik bosim va harorat grafik orqali topiladi. Bunda N₂, N₂S va SO₂ lar mavjud bg’lsa, shunga qarab tuzatish kiritiladn. Agar ularning miqdori 15 % dan ortiq bg’lsa, bu grafikdan foydalanish tavsiya etilmaydi.

G’ta siqiluvchanlik koeffitsientidan qatlamdagi gaz zahiralarini hisoblashda va umuman qatlamdagi bosim va haroratning g’zgarishini chamalashda va boshqa masalalarni hal qilishda foydalaniladi.

Gazlar orasida suv bug’larining mavjudligi gazlar bilan suvlarning doimo birgalikda qatlam muhitida bg’lishligidir. Gazlardagi suv bug’larining miqdori harorat, bosim va ularning tarkibiga bog’liq. Tarkibida mavjud suv bug’larining g’sha gazlarda bg’lishi mumkin bg’lgan eng kg’p bug’ mikdoriga nisbati gazning nisbiy namlik deb ataladi. U birning bg’laklari yoki foiz kg’rinishida ifodalanadi. Hajm yoki massa birligida mavjud bg’lgan suv bug’larinnng miqdori absolyut namlikgacha borishi mumkin.

Gaz gidratlari - ma’lum bir sharoitlardagi bosim va haroratda gazlar molekulalari hosil qilgan kristall panjarasi orasiga vodorod tufayli suv molekulalari ham kirib qolganda hosil bg’ladigan va ba’zan shunday uyumlar hosil qiladigan tg’planmadir. Bunday hollarda suvning solishtirma hajmi 1,26 - 1,32 sm³/g ga etishi mumkin, muzning solishtirma hajmi esa 1,09 sm³/g ga tengdir. Demak, gidratning elementar bg’lagi gaz va suvdan iboratdir. Gidrat holatida 1 hajmli suv 70-300 hajm gazni g’ziga bog’lashi mumkin.

Gidratning hosil bg’lish jarayoni gazning tarkibiga, suvning holatiga hamda bosim va haroratga bog’liqdir. Gidratlarning hosil bg’lish sharoit R-T munosabati bilan kg’rsatilgan. Kg’rsatilgan bosim sharoitida haroratni oshirish yoki g’sha haroratda bosimni oshishi yoki pasaytirish gidratning gaz va suvga ajralishiga olib keladi. Ba’zi gazlar gidratining zichligi 0,8-1,8 g/sm³ orasida g’zgaradi, tabiiy gazlarniki esa 0,8-1,1 g/sm³ atrofidadir.

Gazogidrat uyumlari - ma’lum bir termodinamik sharoitda qisman yoki butunlay gidrat holatida bg’lgan uyumlardir. Gazogidrat uyumlari hosil bg’lishi uchun g’tkazmaydigan qatlam b¢lishi shart, undan tashqari ular neft, gaz va suv bilan aloqada bg’lishi mumkin.

Quduqlar kesimida gazogidrat uyumlari mavjudligini geofizik usullar orqali bilish mumkin. CHunonchi, unday qatlamlar quyidagicha ta’riflanadi: PS kg’rsatkichi kg’lami oz, mikrogradient zond kg’rsatkichi yg’q yoki juda oz bg’lishi mumkin, ikkilamchi α - aktivlik kg’rsatkichi yuqori bg’lishi mumkin, quduq devorida gilli pg’stloq yg’q, aksariyat r_k kg’rsatkichi yuqori bg’ladi.

Bunday qatlamlarni ishlatish uchun gidratlarni parchalaydigan katalizatorlar ta’sir etiladi, bunda aksariyat haroratni oshirish yg’li bilan ta’sir etiladi. SHuni e’tirof etish kerakki, bunday qatlamlarni ishga solishda juda katta miqdorda gaz hosil bo’lishini va anchagina suv ham ajralishini ko’zda tutish lozi bo’ladi. Qatlaning bosimi uzoq muddat davomida o’zgarmay qoladi va h.k.

Bunday kondensatni etilmagan kondensatdan gazni chiqarish natijasida olinadi. Bunda uning qaynash darajasi 40° - 200°S orasida, molekulyar massasi esa 90-160 g’rtasida, zichligi esa standart sharoitida 0,6 - 0,82 g/sm³ g’rtasida bg’ladi. ¡z tarkibida kondensat miqdoriga qarab gazokondensat konlari kam kondensatga ega bg’lgan (150 sm³/m³ gacha), g’rtacha mikdordagi kondensatga ega (150-300 sm³/m³) va yuqori miqdordagi kondensatga ega (300-600 sm³/m³) hamda eng yuqori kondensatga ega(600 sm³/m³ dan yuqori) turkumlarga bg’linadi. Kondensatsiyaning boshlanish bosimi kondensat konlarining eng muhim kg’rsatkichidir. Bu kg’rsatkichni bilish va undan amalda foydalanishning mohiyati shundaki, agar qazib chiqarish jarayonida gazokondensat konining bosimi kamayib borsa va u kondensatsiya boshlanishi nuqtasiga kelsa, unda qatlam sharoitida kg’plab kondensat ajraladi va u qatlamga suyuqlik sifatida shimilib ketib, shunda qimmatli xom-ashyoning yg’qolishiga sabab bg’ladi. SHunga yg’l qg’ymaslik uchun gazokondensat konlari bilan ishlashning dastlabki davrida uni har tomonlama yaxshilab tadqiq qilish lozim bg’ladi. Bunda quyidagilarga ahamiyat berish kerak: qatlamdagi gaz tarkibi va undagi kondensat miqdorini (sm³/m³) aniqlash, kondensatsiya boshlanishi kg’rsatkichi va maksimal kondensatsiya kg’rsatkichini aniqlash, qatlam sharoitidagi kondensat sistemasining fazali holatini belgilash, har xil bosim va haroratda 1m³ gazdan ajralishi mumkin bg’lgan kondensatni (sm³/m³) aniqlash, bosimning pasaymasligini ta’minlash choralari qg’llanmaganda sodir bg’lishi mumkin bg’lgan kondensatning yg’qotish miqdorini chamalash quduq stvolida, separator-larda va gazoprovodlarda bg’lishi mumkin b¢lgan kondensat aralashmalarining xossalarni ¢rganish shular jumlasidan-dir. Kg’pincha gazokondensat konlarini g’rganishda standart sharoit ahvoliga qarab qatlam sharoitida bg’ladigai fazali g’zgarishlarni hisoblash modellari tuzilgan. Lekin A.I. SHirkovskiyning kg’rsatishicha bu usul biroz noaniq bg’lib, ba’zan bu noaniqliklar 30-40 % gacha borishi mumkin.

Gaz gidratlari - ma’lum bir sharoitdagi bosim va haroratda gazlar molekulalari hosil qilgan kristallik panjarasi orasiga vodorod tufayli suv molekulalari ham kirib qolganda hosil bg’ladigan va ba’zan shunday uyumlar xosil qiladigan t¢plamlardir. Bunday hollarda suvning solishtirma hajmi 1,26-132 sm³/₂ ga etishi mumkin. Muzning solishtirma hajmi esa 1,09 sm³/g ga tengdir. Demak, gidratning elementar bg’lagi gaz va suvdan iboratdir. Gidrat holatida 1 hajmli suv 70-300 hajm gazni g’ziga bog’lashi mumkin.

Gidratning hosil bg’lish jarayoni gazning tarkibiga, suvning holatiga hamda bosim va haroratga bog’liqdir. Gidratlarning hosil bg’lish sharoitini R-T munosabati bilan kg’rsatilgan. Ma’lum bosim sharoitida haroratni oshirish yoki g’sha sharoit haroratda bosimni oshirish, yo pasaytirish gidratning gaz va suvga ajralishiga olib keladi. Ba’zi gazlar gidratining zichligi 0,8-1,8 g/sm³ orasida g’zgaradi, tabiiy gazlarniki esa 0,8-1,12/sm³ atrofidadir.

3.12. Neft va gaz konlaridagn suvlar
Suv neft va gaz bilan doimo hamrohdir. Qatlamning neft va gaz bilan band qismiga doimo suv kelib taqaladi. Undan tashqari neft va gaz qatlamlari orasida suvli qatlamlar ham mavjud bg’ladi. Neft va gazni qatlamdan chiqarish jarayonida suv neft-gazning avvalgi g’rnini egallashi mumkin, undan tashqari qabul qilingan. Texnologiyaga asoslanib, neft va gazni siqib chiqarish uchun suvni qatlamga ataylab haydash ham mumkin. Xullas qatlamdagi neft-gaz bilan birga bg’lgan suvning qandayligini, qaerdanligini kon geologi yaxshi bilishi lozim bg’ladi. Buning uchun esa qatlam sharoitida qaysi turdagi suvlar mavjudligini tasavvur qilish kerakdir

Tog’ jinslari orasidaga suvlarning kg’rinishi

Tog’ jinslari orasidagi har xil yoriq va g’ovaklarda suv mavjud, undan tashqari har bir mineral donachaning sirtini yupqa suv qatlami g’ragan bg’ladi. Umuman suvlar tg’g’risidagi gidrogeologiya fanida bu suvlarning har xil kg’rinishi va kelib chiqishi qator mutaxassislar (jumladan, prof.A.A.Kartsev) tomonidan puxta g’rganilgan va bayon etnlgan. SHuni aniq tasavvur qilishimiz lozimki, qatlamdagi suvlar g’sha tog’ jinslari hosil bg’layotgan sharoitda paydo bg’lishi mumkin, undan tashqari atmosferadan yog’digan yog’inlarning er bag’riga shimilshi natijasida hosil bg’lishi mumkin. Hamda tog’ jinslarining siqilishi natijasida ular bag’ridan chiqib qatlamga tushgan suvlar bg’lishi mumkin. YUqorida keltirilganlaridan tashqari neft va gaz bilan b¢lgan suv bug’larining suyuqlikka aylanishi tufayli hosil bg’lgan suvlar ham bg’lishi mumkin. Bu keltirganlarimiz hammasi qatlam sharoitida bg’ladilar va er osti suvlarini tashkil qiladilar.

Neft va gaz konlaridagi suvlar qatlamdagi bosim ostidagi suvlar, qoldiq suvlar, tektonik suvlar, tuproq osti suvlari hamda texnik suvlardir.

Texnik suvlar yoki qatlamga yuqoridan haydaladigan suvlar qatlamni qazib chiqarish jarayonida ataylab haydaladi yoki quduqni burg’ulash sharoitida qatlamga tushib qoladi. Qoldiq suvlar tg’g’risida avval batafsil tg’xtalgan edik. Tektonik suvlar asosan er kesmasida uchraydigan yoriqlarda harakat qilib, ular ba’zan neft va gaz qatlamlarini suv bilan "ta’minlab" qg’yadilar va qatlamda neft-gaz olish sharoitlarini mushkullashtirib yuboradilar.

Qatlamdagi suvlar g’zlarining neft va gaz uyumiga nisbatan joylashishlariga qarab belgilanadilar. Amalda ular quyidagicha nomlanadilar: uyum chetidagi suvlar, uyum ostidagi suvlar, uyumlar orasidagi suvlar, uyum ustidagi suvlar va h.k.

Ulardan tashqari tuproq osti suvlari ham mavjud bg’lib, er yuzasiga yaqin bg’lgani uchun shunday ataladi va erga yaqin birinchi suv g’tkazmaydigan qatlam yuzasida tg’planadi. Qatlamlardagi suvlarning joylashish sxemasi 2-rasmda keltirilgan.

Qatlamdagi suvlarning fizik xossalari. Qatlamdagi suvlarning tarkibida har xil tuzlar erigan bg’lib, uning mineralizatsiyasi 1 g/l dan 400 g/l gacha bg’lishi mumkin. Suvning mineralizatsiyasi 100 g yoki 1 l suvda erigan tuzning miqdori bilan g’lchanadi. Neft va gaz konlari suvlarida erigan ionlarning asosiy qismini 6 ion tashkil etadi (SI, SO²_4, NSO₃ , Sa⁺⁺, Mg⁺⁺), lekin ulardan tashqari yana karbonat ion (SO₂ ) kaliy ion (K+) va temir ionlari (Fe⁺⁺, Fe⁺⁺⁺) uchrab turadi. Qolgan elementlar juda oz miqdorda uchrashi mumkin. SHuni qayd etish lozimki, yuqori mineralizatsiyaga ega bg’lgan suvlar g’ovaklardagi neftni yuvish xususiyatiga kg’proq egadirlar va shu tufayli bunday hollarda neft beruvchanlikning yuqori kg’rsatkichiga zga bg’ladilar. Lekin ulardan ba’zan quduq tubiga tuzlar ajralishi va tg’planish hollari ham kuzatiladiki, bu ishlatishni murakkablashtiradi.

Gazlarning suvda eruvchanligi neftlarga nisbatan kamroq, aksariyat 0,2-0,5 m³/m³ dan 2 m³/m³ gacha tashkil etadi. Asosan suvlarda uglevodorod gazlar erigan bg’ladi. Lekin er osti suvlarida ularning miqdori kg’proq bg’lishi mumkinligini L.M.Zorkin, V.N.Kortsenshteyn, V.A. Borodkin va boshqalar kg’rsatishgan. CHunonchi, G’arbiy Sibir havzasvda har bir 1 m suvda 2-3 m³, g’rta Kaspiy havzasida 4-5 m³ gaz eriganligi ma’lum. YUqoridagi mutaxassislarning hisobiga qaraganda 3-4 km chuqurlikdagn yotqiziqlar orasida Kaspiy oldi havzasida 980, G’arbiy Sibirda 1000, Qoraqumda 86, Qizilqumda 44 trillion m³ gaz borligi aytiladi.

Suvning siqiluvchanligi bosim ostida sodir bg’lib, bosim pasayganda g’z holiga qaytishi mumkin. Bu kg’rsatkich (3-5)x 10⁴ 1/Mpa atrofida g’zgaradi. Gaz kg’p erigan suvning siqiluvchanligi yuqori, mineralizatsiya ortishi bilan u kamayishi kuzatiladi.

2- rasm. Qatlamdagi suvlar.

a- suv, b- neft, v- gillar.

4. 
   1 - erkin yuzali (bosimsiz) suvlar, 2-neftli qatlamga nisbatan yuqorida joylshashgan suvlar, 3-chegaradagi bosimli suvlar, 4-neftli qatlamga nisbatan pastda joylashgan suvlar, 5-neft ostidagi suvlar, 6-yoriq orqali pastdan chiquvchi suvlar, 7-ishlatilayotgan ob’ekt ostidagi suvlar, 8- yuqoridagi chekka suvlar. N - suv darajasining chuqurligi, h - bosim.
   
5. 
   
   

Qatlam suvining hajmiy koeffitsienti uning mineralizatsiyasiga, kimyoviy tarkibiga, erigan gaz miqdoriga hamda bosim va haroratga bog’liq kg’rsatkichdir, u asosan 0,8-1,2 g’rtasida g’zgaradi.

Qatlam sharoitidagi suvning zichligi asosan uning mineralizatsiyasi, qatlam harorati va bosimiga bog’liqdir. Aksariyat bu kg’rsatkich oddiy sharoitdagi kg’rsatkichdan 20 % ga kamdir. Lekin bosimi kam sharoitda hamda kg’p yillik muzlik zonalaridagi er osti suvlarining zichligi oddiy sharoitdagiga tenglashgan, hatto undan ortiq bg’ladi.