A. V. Mavlonov

3.4. Kollektorlarning sig’imlik (hajmiy) xususiyatlari

Kollektorlarning neft, gaz va suvga shimilish imkoniyati ularda mavjud bg’lgan g’ovaklik, yoriqlik va kovaklikning mavjudligi tufaylidir.

Tog’ jinsining g’ovakligi deb, uning orasidagi qattiq jinslar bilan tg’lmagan g’ovak va yoriqlarga aytiladi. Ana shu g’ovak va yoriqlar g’z bag’rida neft va gaz saqlashi mumkin. G’zining kelib chiqishiga binoan g’ovak va yoriqlar quyidagicha bg’linadi:
1) birlamchi g’ovaklar, ular tog’ jinslari hosil bg’layotganda hosil bg’ladilar. Bular asosan zarralar orasidagi bg’shliqdir.
2) ikkilamchi g’ovaklar, ular tog’ jinslari hosil bg’lgach, ularda bg’lgan turli g’zgarishlar tufayli paydo bg’ladilar, chunonchi, ba’zi minerallar suvda erib ketadi va g’rni bg’shaydi, dolomitlashish jarayoni (ohaktoshning dolomot aylanishida 12% hajm hosil bg’ladi), kristallashish tufayli yoriqlar hosil bg’lishi mumkin, tektonik hodisalarda yoriqlar paydo bg’ladi. Bunday holat ayniqsa karbonat tog’ jinslarida kg’p uchraydi.
Birlamchi g’ovaklik asosan fatsial tarkibga bog’liq, ikkilamchi g’ovaklikning har xil ko’rinishlari ifodalash juda murakkab.
G’ovaklik koeffitsienti deb, ma’lum hajmdagi namuna g’ovaklari hajmini g’sha namuna hajmiga nisbati tushuniladi.

m = V_n/V₀,

bu erda: V_n – namunadagi g’ovaklar hajmi,

V₀ - namunaning hajmi.
Kg’pincha bu kg’rsatkich protsent kg’rinishida ishlatiladi:

m = V_n/V₀  100%

G’ovaklik zarralarning g’zaro joylashishiga, ularning qiyofasiga, ularning yumaloqlik darajasiga hamda zarralarning g’zaro tsementlanganligiga bog’liq bg’ladi. Tabiatan tog’ jins-lari g’zlarining g’ovakliklari bilan anchagina farqlanadilar.

Jinslarning kollektorlik xususiyatlariga ulardagi g’ovaklarning katta-kichikligi katta ta’sir etadi. SHu kg’rsatkich bg’yicha jinslar quyidagicha ajratiladi (I.M.Gub-kin bg’yicha).
1. G’takapillyar g’ovaklar (diametri 0,508 mm dan katta), bularda suyuqlik erkin harakat qilishi mumkin.
2. Kapillyar g’ovaklar (diametri 0,0002 mm), bunday jinslarda ham suyuqlik harakat qila oladi.
3. Kichik kapillyar g’ovaklar (diametri 0,0002 mm dan kichik). Bundaylarda molekulyar kuchlar shunchalik zg’rki, ular suyuqlikni harakat qilishiga yg’l qg’ymaydilar. Demak hosil qilingan bosim farqi kapillyar kuchlarni enga olmaydi. SHu sababdan umumiy va ochiq g’ovaklik tushunchasini kiritish maqsadga muvofiqdir.
1. Umumiy g’ovaklik - (absolyut, tg’la yoki fizik) - hamma mavjud g’ovaklarning yig’indisidir.
2. Ochiq g’ovaklik (shimilish mumkin bg’lgan g’ovaqlik).
Bunda biz g’zaro bir-biri bilan bog’langan g’ovaklarni hisoblaymiz (Namunada vakuum ostida kerosin shimdirish usuli bilan aniqlanadi).
Ko’pincha samarali g’ovaklik degan tushuncha mavjud, fikrimiz bo’yicha ochiq va samarali g’ovaklik bir-biridan deyarli farq qilmaydilar. Tog’ jinslari zarralari orasida tsementlovchi moddaning mavjudligi ularning g’ovakligini keskin kamaytirishi mumkin.
Quyidagi tog’ jinslarining g’ovakligi kg’rsatilgan %
Gilli slanetslar 0,5 - 1,40
Gillar 6,0 - 50,0
Qumlar 3,5 - 52,0
Qumtoshlar 2,0 - 33,0
Dolomitlar 6,0 - 33,0
Zich ohaktosh va dolomitlar 0,65 - 2,5
Qumtoshlardan iborat bg’lgan tog’ jinslari 10% gacha g’ovaklikka ega bg’lgan hollarda, ular kollektorlik vazifasini g’tay olmasliklari qayd etiladi. Ohaktoshlardan iborat tog’ jinslari esa ba’zi 2-3% g’ovaklikka ega bg’lganlarida ham yuqori mahsuldor kollektor bg’lib qolishlari mumkin. Bunga asosiy sabab, ularda g’ovaklikdan tashqari mikro va makro yoriqlarining mavjudligi va asosiy g’tkazuvchanlik shu yoriqlar tufayli sodir bg’lishi tajribada isbotlangan. Bunga yorqin misol tariqasida G’rta SHarq mamlakatlari va Erondagi karbonat tog’ jinslaridagi neft va gaz kollektorlaridir.
G’ovaklik laboratoriya usuli bilan va sanoat-geofizik usullar bilan aniqlanadi. Umumiy g’ovaklik Melcher usuli bilan aniqlanadi. Ochiq g’ovaklik esa Preobrajenskiy usuli bilan aniqlanadi.
Sanoat-geofizik usullarga tayanib jinsning g’ovakligini aniqlash katta ahamiyat kasb etadi. Ma’lumki, tog’ jinslarini burg’ulash jarayonida er bag’ridan faqat jinslarning qattiq va pishiq, mustahkam qismigina kern sifatida yuqoriga kg’tariladi, tsementlanmagan va g’ovak tog’ jinslari esa quduq qazish jarayonida yuvuvchi eritma bilan aralashib ketadi. Kg’rsatilgan usul qg’llanganda yana bir yutuq shundaki, qatlamning g’ovakligi qandaydir bir kichik namunadan olingan ma’lumot bilan baholanmay, balki ma’lum bir oraliqdagi qatlamning kg’rsatkichi bg’yicha baholanadi. Undan tashqari quduqdan kern olish va uni tajriba usulida tadqiq qilish ancha sarf-xarajat bilan bog’liqdir. Hozirga kunda qatlam g’ovakligini baholashning qator usullari mavjuddir. SHulardan biri va anchagina keng tarqalgani g’z-g’zidan qutblanish PS egri chizig’ini g’rganish bilan bog’liq bg’lgan usuldir. Ma’lumki, hamma tog’ jinslari har xil PS kg’rsatkichlariga ega bg’ladi va aniq qatlamning ma’lumotini kern va PS kg’rsatkichi bilan bog’lab, solishtirib, keyin boshqa jinslarni baholashda uning natijalaridan foydalanish mumkin. Albatta bu usul bilan qatlam g’ovakligini taxminiy baholash mumkin bg’ladi.
Qatlamlarning qarshiligini chamalash va uning neft-gaz bilan tg’yinganlik darajasini baholash tog’ jinsi g’ovakligini aniqlashda ahamiyatga egadir, chunki tog’ jinsining qarshiligi bilan uning neft-gaz bilan shimilganligi g’rtasida bog’liqliklar bor.
Bulardan tashqari quduqlar tadqiq qilingan vaqtidan ularning materiallari g’rganilib, quduqning mahsuldorligi orqali qatlam g’ovakligi ham aniqlanishi mumkin.
Hamma hollarda ham qatlamning g’ovakligiga doir ma’lumotlarni bir-biriga solishtirish va ulardan birgalikda foydalanish joizdir.
Qatlam yuzasi bg’yicha g’ovaklikning qanday yoyilganligi aksariyat, g’ovaklik xaritasi bilan baholash mumkin. Bunday xaritalar g’sha qatlam bg’yicha anchagina aniq ma’lumotlar mavjud bo’lgan vaqtlarda tuziladi.
Hozirgi olinayotgan neftning anchagina qismi karbonat kollektorlarga mansubdir va shu vajdan unday jinslarning yoriqlik xususiyatlarini g’rganish katta ahamiyatga molikdir. Tadqiqotlardan shu narsa aniqki, karbonat tog’ jinslaridagi yorig’lar, aksariyat, tektonik jarayon natijasi ekanligi tan olinadi. Bu yoriqlar yg’nalishi va g’zining kg’rinishi hamda formasi jihatdan har xildir. Bu yoriqlar g’zining roli jihatidan tog’ jinslarining kollektor bg’lishida katta ahamiyat kasb etadi. YOriqlar aksariyat makro va mikro yoriqlarga bg’linadi. Birinchisi oddiy kg’z bilan ilg’asa bg’ladigan, keyingisi esa faqat mikroskop ostidagina kg’rinadigan yoriqlardir. SHuni alohida ta’kidlash lozimki, yoriqlarning zichligi (kg’p-ozligi) katta ahamiyatga ega. YOriqlar g’zining g’lchami bilan juda tor (kapillyar) (0,005-0,01 mm), tor (subkapillyar) (0,01-0,005mm) va keng (tolasimon) (0,05-0,1 mm va undan kengroq) yoriqlarga bg’linadi. YOriqlarni g’rganishda ularning ochiq, qisman tg’latilgan va yopiq kg’rinishlarda bg’lishini e’tiborga olish lozim. Kg’p sonli va turli litologik tarkibdagi tog’ jinslarini g’rganish quyidagi xulosalar qilishga imkon beradi:
1) qumtosh va alevrolitlarda kg’pincha ochiq mikro va yoriqlar mavjud, kamdan-kam yopiq yoriqlar uchraydi;
2) gillar va argillitlarda asosan ochiq mikro yoriqlar rivojlangan;
3) mergellarda ochiq va yopiq mikroyoriqlar uchrashi mumkin;
4) organogen dolomitli ohaktoshlarda yopiq mikroyoriqlar keng tarqalgan, lekin ochiqlari ham bg’ladi;
5) Dolomitlarda yopiq, mikroyoriqlar kg’proq tarqalgan, ular aksariyat egri-bugri va arrasimon kg’rinishda bg’lishlari mumkin, ochiqlari ozroq uchraydi.
YOriqlar tg’g’rida fikr yuritar ekanmiz, ularning hajmi umuman tog’ jinsi g’ovakligi darajasiga nisbatan qancha mikdorni tashkil etadi degan savol tug’iladi. Olimlarning hisoblaricha yoriqlarning hajmi deyarlik kg’p miqdorni tashkil etmas ekan, chunki ularning g’lchami juda kichikdir. G.M.Maksimovich va E.M.Smexovlarning hisobicha 1000 sm³ hajmga ega bg’lgan tog’ jinsida 0,1 mm ochiqlikka ega bg’lgan 10 ta yoriq mavjud bg’lsa shu yoriqlarning umumiy hajmi tog’ jinsining 1 % ni tashkil etar ekan.
A.A.Trofimukning fikricha yoriqlar hajmi ba’zi hollarda anchagina salmoqqa ega bo’lishi mumkin. Misollarga murojaat etamiz:
Saratov rayonida joylashgan konlardagi yoriqlar hajmi 0,1-1,5%. Rus platformasidagi konlarda 1-1,5% tashkil etadi. Xuddi shu darajada ya’ni 1-2% hajmni Eron, Iroq, Saudiya Arabistoni va Amerika qitasidagi konlarning kg’rsatkichlari tashkil etadi. Lekin shuni alohida ta’kidlash lozimki, yoriqlar hajm jihatdan uncha ahamiyatga molik bg’lmasalarda, ularning g’tkazuvchanlik qobiliyati va neft yig’uvchanlik xususiyati benihoya katta ahamiyat kasb etadi. Xuddi shuning uchun G’rta SHarq mamlakatlaridagi yoriqli kollektorlarga g’rnashgan neft konlaridagi quduqlarning mahsuldorligi g’oyat yuqoridir. Ularning mahsuldorligi oddiy konlardagi quduqlarga nisbatan ba’zan g’nlab va hatto yuzlab marta oshiqligi fikrimizning dalilidir.
Kon razvedkasining dastlabki davrlarida, hali kon usullari bilan qatlamlar yoriqligini g’rganish imkoniyati bg’lmagan sharoitda, aksariyat bu hodisa kernlardan yasalgan shliflarni mikroskop ostida g’rganish bilan bajariladi. Bunday usulni VNIGRI usuli deb ataladi. Bunda shliflar yuzasidagi yoriqlar, ularning uzunligi, yoriqlar kengligi, ularning shlif yuzasidagi miqdori aniqlanadi va shu olingan ma’lumotlar qatlamga nisbat qilinib, yoriqlik tg’g’risida xulosa chiqariladi. Bu ma’lumotlar keyinchalik boshqa tadqiqotlar natijasi bilan tg’ldiriladi.
Aniq ma’lumot olish uchun quduqlardan kg’tariladigan kern har bir metrdan olinishi va ulardan katta g’lchamda shlif tayyorlab, muttasil g’rganilib borishni taqozo etiladi. Agar kern muttasil olinmagan bg’lsa, unda umumiy qalinlikdan qaysi oralikda qancha kern olinganliga foiz hisobida olib boriladi va shu tariqa qatlamning umumiy yoriqliligi tg’g’risida xulosa chiqariladi.
Quduqlarni burg’ulash vaqtidagi jarayonlarni diqqat bilan kuzatish natijasida qatlam xossalarini yoriqlikka bog’liqligini belgilash mumkin. Masalan, ba’zi yoriqlilik kg’p bg’lgan qatlamlarni burg’ulash jarayonida burg’ulash eritmasi qatlamga tezlik bilan sg’rilib ketadi. Bunday hollarda tezlikda chora kg’rilmasa "ochiq favvora" bg’lib ketish hollari ham uchraydi. SHunday qatlamlarda g’z-g’zida ravshanki, yoriqlik yaxshi rivojlangan. Agar g’sha qatlamlar neftli yoki gazli bg’lsa, ulardagi quduqlarning mahsuldorligi juda yuqori bg’ladi. YAna bir misol, Eron neft konlarini burg’ulash jarayonida faqat diqqat bilan burg’ulash suyuqligining ahvoli kuzataladi, quduq mahsuldor qatlamga kirib borishi bilan uni kuzatish kuchaytiriladi. Ma’lum bir sharoitda, ya’ni burg’u qatlamning yorug’lik yaxshi rivojlangan joyiga etganda, burg’ulash suyuqligining tezlik bilan qatlamga sg’rilishi kuzatiladi. SHu vaqtning g’zida quduq burg’ulash ishi tg’xtatilib, ehtiyot bilan uning ichidan burg’ulash asboblari kg’tariladi va quduqni g’zlashtirish boshlanadi. Erondagi Asmari deb atalgan mahsuldor qatlam ohaktoshlardan iborat bg’lib, unda yoriqlilik g’oyat rivojlangandir va shu sababdan undagi quduqlarning mahsuldorligi juda yuqori (quduqlarning bir kunlik debiti 3-4 000 hatto 10000 t ga boradi).
Qatlam yoriqligini geofizik usullar bilan ham chamalash mumkin.
YOriqlilik yuqori bg’lgan joylarda qatlamning qarshiligi keskin kg’tariladi, YOriqlilikni g’rganish bir tartibga solinishi va unda mavjud bg’lgan hamma ma’lumotlar daftarda g’z aksini topgan hamda belgalangan bg’lishi lozim. Hamma ma’lumotlarni chuqur tahlil qilish va ulardan tg’g’ri xulosalar chiqarish qatlamni ishlatish jarayonida va neft-gazlarni olishni boshqarish jarayonida juda qg’l keladi.
Aksariyat, karbonat qatlamlarda kovaklilik hollari ham uchrab turadi. Kg’pincha bunday holatlar rif massivlarida uchraydi. Bular, birlamchi kovaklardir. Ikkilamchi kovaklar esa karbonat tog’ jinslari har xil ta’sirlarda eritmalar bilan yuvilishi va erib hosil qilinishi mumkin. Bunday holatlar dolomit va ohaktoshlarda kg’p uchraydi.
Burg’ulash jarayonida tajribali burg’uchi ba’zan asbobning "tushib" ketishini kuzatadi. Bunday hollarda aksariyat karbonat tog’ jinslarini burg’ulash vaqtida rg’y beradi va unday holat burg’u ma’lum bir kovakka duch kelganda sodir bg’ladi. SHuni ta’kidlash lozimki, kovaklilik karbonat tog’ jinslarida notekis tarqalgan bg’lishi bilan g’ziga xosdir.
SHuni alohida qayd etish lozimki, g’ovakli kollektorlar juda keng tarqalgan, kovaklilari ancha oz, faqat yoriqlardan iborat kollektorlarni juda kam uchratish mumkin. Tabiatda aralashgan kollektorlarni kg’plab uchratamiz, bunda uchchala kg’rinish ham mavjud bg’lishi mumkin. Hozirgi kunda terrigen kollektor-larda neftning dunyo miqyosidagi zahiralarning 58%, gazning 76% mavjudligi aniqlangan, karbonat kollektorlarda esa qolgan 42% va 24% mavjud. Lekin karbonat kollektorlardan olinayotgan neft va gaz mikdori anchagina salmoqli.