90
§ 20. Suxurların gərginlikli vəziyyətinə təsir edən amillər
Neft və qaz laylarının işlənməsi və istismarı prosesində suxurun
gərginlikli vəziyyətinə bir çox amillərin təsiri olur.
Layı quyu vasitəsilə açdıqdan sonra bu zonada suxurların
başlanğıc gərginlikli vəziyyəti dəyişir. Belə ki, əgər layın quyudibindən
daha uzaq nöqtələrindən daha uzaq nöqtələrində suxurlar hərtərəfli
sıxılma gərginlikli vəziyyətindədirsə, quyudibinə yaxınlaşdıqca onlar
bir ox boyunca sıxılma vəziyyətinə məruz qalırş. Ona görə də plastik
xassəli suxurların quyudibinə axması və yer üzərinə çıxarılması
nəticəsində dağ təzyiqinin quyudibi zonasında qismən azalması baş
verir. Beləliklə də, layın quyularla açılması, onun təbii gərginlikli
vəziyyətində anomal zonaların yaranmasına səbəb olur. Müəyyən
edilmişdir ki, anomal zonaların ölçüləri quyunun diametrindən bir neçə
dəfə böyük olur. Belə zonaların yaranması, layın məhsuldarlıq
göstəricilərinə təsir edir.
Ən sadə halda, quyudibi zonaya qalın divarlı bircins və elastik
slindrik cism kimi baxa bilərik. Onda bu cisimdə gərginliklərin
paylanması məsələsi Ləme məsələsinə gətirilir (müstəvi deformasiya
məsələsi şəkil I.38).
Şəkil I.38
91
Materiallar müqavimətindən məlum olduğu kimi:
2
2
,
r
D
c
r
D
c
r
burada
,
r
gərginliyin normal və toxunan toplananları;
,
r
polyar koordinatlar;
D
c,
inteqral sabitləridir. İnteqral sabitləri
aşagıdakı sərhəd şərtlərindən tapılır:
r=r
c
olduqda
q
q
r
p
p
(
quyudibi təzyiqdir)
r=
olduqda isə
(
d
d
r
P
P
dağ təzyiqi olub,
H
g
a
bərabərdir).
Bu şərtlər əsasında
)
(
*
,
2
H
g
p
r
D
H
g
c
r
c
alınır.
Beləliklə:
,
)
)(
(
2
r
r
H
g
H
g
c
r
r
.
)
)(
(
2
r
r
H
g
H
g
c
r
Quyunun divarında əmələ gələn toxunan gərginliyi r=r
c
şərtindən tapa bilərik:
r
H
g
2
.
Deməli
0
q
p
olduqda quyunun divarında yaranan sıxıcı
toxunan gərginlik dağ təzyiqindən iki dəfə böyük olur. Bu o deməkdir
ki, quyudibi zonada kifayət qədər möhkəmliyə malik olmayan suxurlar
toxunan gərginliyin təsiri nəticəsində öz mayeburaxma qabiliyyətini
pisləşdirə bilər.
Təhlildən görünür ki, lay quyu ilə açıldıqdan sonra suxurların
təbii gərginlikli vəziyyəti pozulur. Bu hadisə quyuların və ya layın işini
xarakterizə edən göstəricilərə böyük təsir göstərir. Bu, layın
keçiriciliyinin və məsaməliliyinin azalmasına səbəb ola bilər. Suxurun
gərginlikli vəziyyətinə, quyudibi zonada temperaturun dəyişdirilməsi ilə
də təsir etmək mümkündür. Tutaq ki, suxur kvars qumlarından və
sementləşdirici maddələrdən, yəni müxtəlif genişlənmə əmsalına və
Yunq moduluna malik maddələrdən ibarətdir. Belə süxurda istiliyin
92
təsirindən əmələ gələn gərginlikləri hesablamaq üçün aşağıdakı iki
sxemə baxmaq. Fərz edək ki, süxurun elementləri paralel və ardıcıl
birləşmişdir (şəkil 1.39). Qəbul edək ki, süxurun elemntləri yuxarı
hissədən tərpənməz bərkidilmiş, aşağıda isə bir-birilə əlaqədardır. Bu
sistemi T qədər qızdırdıqda II-II kəsiyi L qədər uzanacaqdır. Tutaq
ki, 1 maddəsinin genişlənmə əmsalı, 2 maddəsindən böyükdür.
Şəkil (I.39.a, b)
Onda 1 maddəsi sıxılacaq, 2 maddəsi isə dartılacaqdır (şəkil I.39.a.).
II-II kəsiyi müvazinətdə olduğundan 2 maddəsini dartan
2
F qüvvəsi 1
maddəsini sıxan
1
F qüvvəsinə bərabər olacaqdır.
Deformasiya tənliyi aşağıdakı kimi yazılır
1
1
L
(1.85)
2
2
L
(1.86)
Burada
1
l və
2
l - 1və 2 maddələrinin
T temperaturunda sərbəst
uzanması;
1
- 1 maddəsinin
1
F qüvvəsi təsirindən qısalması ;
2
- 2
maddəsinin
2
F qüvvəsi təsirindən uzanması;
- ümumi uzanmadır.
Məlumdur ki,
T
l
a
l
1
1
1
(1.87)