Kapilyar təzyiq



Yüklə 210,57 Kb.
tarix05.02.2018
ölçüsü210,57 Kb.

Layın kapilyar məsamələrində və yarıqlarında neft, su və qazın hərəkəti zamanı, səthi molekulyar hadisə və kapilyar effekt böyük rol oynayır.

Əgər neft layını bir bərk cisim, iki maye və bir qaz fazasından ibarət sistem kimi təsəvvür etsək, onda məlum olar ki, həmin fazaların təşkil etdiyi ümumi görüş səthlərinin cəmi çox böyük olur, belə ki, layın vahid kütləsində və yaxud vahid həcmindəki görüş səthi kvadrat metrlərlə hesablanır. Ona görə də belə bir sistemdə müxtəlif fazalar arasında səthi molekulyar hadisə bütünlüklə sistemin müvazinət halına və eləcə də məsamələrdə maye və qazın hərəkətinə çox böyük təsir göstərir.

Deyilənlərdən məlum olur ki, kapilyar məsamələrdə iki və ya üç fazalı göruş sərhədləri ola bilər. Bu fazaların süxuru islatma qabiliyyəti müxtəlif olduğu üçün həmin fazalar arasında menisk yaranır. Meniskin hər iki tərəfində, fazaların görüş səthində təzyiqlər fərqi yaranır ki, bunun da qiymət və işarəsi səthlərdə yaranan səthi gərilmənin və müvafiq səthlərdə islanma radiusunun qiyməti ilə təyin olunur.

Yuxarıda deyildiyi kimi məsamələrin radiusu və ya yarıqların eni nə qədər böyük olarsa, meniskin əyrilik radiusu, yəni meniskin ətrafında yaranan təzyiqlər fərqi də bir o qədər çox böyük alınır. Həmin təzyiqlər fərqi, deyildiyi kimi, kapilyar təzyiq adlanır. Məsamələrdə çoxfazalı hərəkət olanda kapilyar təzyiq bəzən mayenin hərəkətinə kömək edir, bəzən də ona mane olur; məsələn, su ilə yaxşı islanan kapilyar məsamədə, su-hava sərhədində (düz səthə nisbətən) meniskin əyriliyi nəticəsində yaranan kapilyar təzyiq təxminən 1,5 kq/sm2 təşkil edir. Əgər neft və ya su məsamələri təşkil edən süxur dənəçiklərini yaxşı isladırsa, onda maye, kapilyar təzyiqin təsiri nəticəsində meniskin çökək tərəfinə doğru hərəkət edir; bu halda kapilyar təzyiq mayenin hərəkətinə kömək edir. Əksinə, əgər neft və ya su məsamələri təşkil edən dənəcikləri islatmırsa, onda yuxarıda deyilən kimi, menisk ətrafında yaranan kapilyar təzyiq, mayenin hərəkətinə maneçilik törədəcəkdir.

Məsamələrdən nefti su ilə sıxışdıranda onların görüş sərhədindəki meniskin ətrafında yaranan təzyiqlər fərqini dəf etdikdən sonra su, nefti sıxışdıra bilər.

Lay açılmazdan əvvəl məsamələr tamamilə su və neftlə dolu ola bilər. Lakin, laydan mayenin əsas hissəsi çıxarıldıqdan sonra onun bir hissəsi kapilyar təzyiq nəticəsində yarıqlarda, kapilyar məsamələrdə, dənəciklərin görüş künclərində və nazik pərdə halında dənəciyin üzərində qalır.

Təbii neft laylarında neft və suyun ancaq kapilyar təzyiq nəticəsində süzülməsi, sulu layların kapilyar məsamələrinin neftlə və neft layında kapilyar məsamələrin su ilə dolması halları da baş verə bilər. Bu zaman layda təzyiqlər qradiyenti yarandıqda həmin kapilyar effekt özünü daha da çox göstərə bilər. Lay açıldıqdan sonra nisbətən iri məsamələrdə olan neft, yaradılan təzyiqlər fərqi nəticəsində çıxarılır. Lakin müxtəlif şəkildə qalan neft isə təkrar istismar üsulunun köməyi ilə qismən çıxarıla bilir.

Qeyd etmək lazımdır ki, göstərilən qalıq neft bəzən laydakı ilk neft ehtiyatının təxminən 30-65%-ni təşkil edir. Lakin qalıq neftin neçə faizinin dənəciklərin üzərində pərdə şəklində, onların görüş künclərində və neçə faizinin kapilyar təzyiq altında olan kapilyar məsamələrdə qaldığı bu günə qədər müəyyən edilməmişdir.

Müxtəlif karbohidrogenli mayelərin hamar bərk cisim (kvars, almaz, şüşə və i. a.) üzərində yaratdıqları təbəqənin qalınlığını B.V.Deryagin, M.M.Kusakov (1940-cı ildə) və Kozlovski optik üsulla ölçərək 10'3^10'5 sm-ə və ya 0,1^0,001 ^-ə bərabər olduğunu və həmin təbəqənin qalınlığının pazlaşma1 təzyiqinin xarici təzyiqlə tarazlaşmasından asılı olduğunu sübut etmişlər. Belə ki, xarici təzyiq artdıqca, bərk cisim üzərindəki maye təbəqəsinin qalınlığı azalır.

P.A.Rebinder, K.E.Zinçenko və M.M.Kusakov neft, su və qazın məsamələrdə hərəkətinin iki halını qeyd etmişlər: a) menisk yaratmayan mayelərin hərəkəti; b) menisk yaradan müxtəlif cinsli mayelərin hərəkəti. Birinci halda menisk yaranmadığından kapilyar təzyiq təsir göstərə bilməyəcəkdir. İkinci halda isə, əgər süxur dənəcikləri çox kiçik olarsa, yəni kapilyar məsamələri çox kiçik olduqda, əsas həlledici amil fazalar arasında yaranan menisk və bunun da nəticəsində əmələ gələn kapilyar təzyiq olur.

Yuxarıda deyildiyi kimi kapilyar hopmanın qiyməti və işarəsi, neft- süxur-suyun görüş sərhədlərində hansının süxuru daha yaxşı islatmasından asılıdır. Neftin lay məsamələrində hərəkətinin əsas fiziki- kimyəvi qanunauyğunluğu öyrənilərək layın neft veriminə əhəmiyyətli təsir göstərməsi müəyyən edilmişdir. Neftin laydakı hərəkətini öyrənərkən onu, içərisində polyar səthi aktiv maddə qatılmış karbohidrogenlərlə əvəz edərək (modelləşdirərək) məlum edilmişdir ki, neftin səthi molekulyar xüsusiyyəti onun laydakı hərəkətinin fiziki- kimyəvi xüsusiyyətini müəyyən edir. Müxtəlif səthi aktivliyi olan neft süzülərkən onun süzülmə sürətini ölçməklə müəyyən edilmişdir ki, neftin süzülmə sürəti, özlülüyü neftin özlülüyünə bərabər olan qeyri-polyar karbohidrogenlərin süzülmə sürətindən az alınır.

Neftin süzülmə sürətinin belə kiçik alınması aşağıdakı kimi izah olunur: neftin süzülməsi zamanı kvars dənəciklərinin səthində, adsorbsiya—solvat təbəqəsi yaranır ki, bu, ya neftin hərəkətində iştirak etməyərək məsamələrin effektiv diametrini kiçildir və ya da həmin təbəqələr məsamələrdə hərəkətə əlavə müqavimət göstərir. Karbohidrogenli maye ilə islanmış kvars məsamələrindəki suyun tərkibində səthi aktiv maddələrin miqdarının azalması ilə suyun süzülmə sürəti artır. Kvars məsamələrindən karbohidrogenli mayelər süzüldükdə isə əks hadisə gedir. Bu isə kvars səthinin molekulyar təbiətinin dəyişməsi və solvat təbəqənin xüsusiyyəti ilə izah olunur. Hidrofil xüsusiyyətli kvars dənəcikləri əvvəlcə su ilə islandıqda da onun məsamələrində karbohidrogenli mayelərin süzülmə sürəti xeyli dəyişir.

Təcrübə nəticəsində müəyyən edilmişdir ki, məsamələrdə su olmaq şərti ilə oradan karbohidrogen məhlulu süzüldükdə və o məhlulun içərisinə naften turşusu əlavə edildikdə süzülmə sürəti azalır. Belə ki, mayedə naften turşusunun konsentrasiyası artdıqca süzülmə sürəti azalır.

Tərkibində naften turşusu olan karbohidrogenlərə görə süxurun keçiriciliyini təyin edəndə məlum olmuşdur ki, karbohidrogenin tərkibində naften turşusunun konsentrasiyası çox olduqca süxurun həmin mayeyə görə keçiriciliyi azalır. Eyni zamanda məsamələrdə suyun miqdarı artdıqca süxurun həmin mayeyə görə nisbi keçiriciliyi də azalır.

Təbii şəraitdə süzülmə sürətinin azalması aşağıdakı hallarda daha da artıq ola bilir:



  1. neftin səthi aktiv komponentlərinin adsorbsiya təbəqəsi (məsələn, əhəng, dolomit dənəcikləri səthinin turşu tipli aktiv səthlərində) kimyəvi dayanıqlı olduqda;

  2. neft hərəkət edərkən onun tərkibində kalsium və maqneziumlu sabunun tədricən yayılması hesabına səthi aktiv maddələr çoxaldıqda.

Bu hallarda məsamələrdə süzülmə sürəti tədricən azalır və məsamələrdə kolloid təbəqəsinin artması ilə süzülmə tamamilə dayanır. Müxtəlif temperaturda, müxtəlif sahələrdə neftin kvars məsamələrindən süzülməsi zamanı, onun keçiriciliyinin tamamilə sıfra bərabər olması da yuxarıda deyilən hadisə ilə əlaqədardır. Laydan neftin çıxarılması ilə əlaqədar olan bir çox məsələləri həll etmək işində, məsamələrdən neftin su ilə sıxışdırılma mexanizminin böyük əhəmiyyəti vardır. Bu məsələnin həllinə bir neçə əsər həsr edilmişdir. Bu əsərlərin birində aparılan təcrübəni qeyd edək; bu təcrübədə, 100—200 md keçiriciliyə malik olan sementlənmiş kvars və marşalit süxur nümunəsi tetra-etilortosilikatın sulu spirt məhlulu ilə işlənmiş, sonra özlülüyü, neftin özlülüyünə bərabər olan qeyri-polyar karbohidrogenli mayenin, özlülüyu suyun özlülüyünə bərabər olan başqa karbohidrogenli maye ilə və daha sonra suyun özü ilə və nəhayət natrium-hidroksidin sulu məhlulu ilə sıxışdırılması və eləcə də Tuymazı neftinin və onun karbohidrogenli məhlulunun su ilə sıxışdırılması öyrənilmişdir. Burada iki seriya təcrübə aparılmışdır; birinci halda bir karbohidrogenli maye, digər karbohidrogenli maye ilə sıxışdırılmışdır, yəni sıxışdırılan və sıxan mayelər arasında menisk yaranmamışdır; ikinci halda isə karbohidrogenli maye məsamələrdən su və sulu məhlul ilə sıxışdırılmışdır, yəni sıxışdırılan və sıxan mayelərin görüş sərhədində menisk yaradılmışdır. Birinci halda hər iki maye arasında yarana bilən səthi gərilmə sıfra bərabər olduğundan bu hal iki mayedən birinin digəri tərəfindən sıxışdırılmasının xüsusi halıdır.

Təcrübə aparılmazdan əvvəl süxur nümunəsinin və təcrübə şəraitinin, yəni məsaməliliyin, keçiriciliyin, mineraloji tərkibin, dənəciklərin quruluşunun bərkliyi, təbii neft layları şəraitinə uyğun olması üçün xüsusi metodika hazırlanmışdır. Beləliklə, təcrübə ilə müəyyən edilmişdir ki, iki mayenin sıxışdırılması zamanı a = 0 olduqda süxur nümunəsindən mayenin sıxışdırılma dərəcəsi sıxan və sıxışdırılan mayelərin özlülükləri nisbətindən asılıdır.

Bundan başqa menisk olmayan halda sıxışdırma prosesinin tədqiq olunması zamanı iki hal ola bilər: 1) az özlü maye, çox özlü mayenin tutduğu məsamələrə dolur. Bu halda, az özlü mayeyə görə təyin edilmiş keçiricilik, çox özlü mayeyə görə təyin olunmuş keçiricilikdən artıq olur; 2) az özlü maye, çox özlü mayeni məsamələrdən tamamilə sıxışdıra bilmir. Bu halda, süxurun az özlü mayeyə görə ölçülmüş keçiriciliyi, çox özlü mayeyə görə ölçülmüş keçiricilikdən kiçik alınır. Birinci və ikinci hal, məsamələrin həndəsi formasından, qismən bir tərəfi bağlı məsamələr olması və eləcə də hər tərəfi açıq, lakin çox nazik yarıqların olması ilə əlaqədardır. Göstərilən təcrübədən belə nəticə çıxır ki, məsamələrdəki maye sərhədlərində menisk yaranmayanda, mayenin sıxışdırılma sürəti əsas etibarı ilə həmin mayelərin özlülüklərinin nisbəti ilə müəyyən edilir.

Az özlü sıxışdıran mayeni su ilə əvəz etdikdə, onların sərhədlərində menisk yaranır və sıxışdırma prosesi yavaşıyır. Sıxışdırma təzyiqi kiçik olanda, karbohidrogenli mayelər su ilə praktik olaraq sıxışdırıla bilmir və süxur nümunəsində əhəmiyyətli miqdarda karbohidrogenli maye qalır.

Təzyiq bir qədər artırıldıqda isə mayeni nisbətən süxur nümunəsinin iri məsamələrindən çox az miqdarda sıxışdırır. Yuxarıda qeyd edilənlər, səthi-molekulyar qüvvənin və kapilyar effektin öyrənilməsi, lay şəraitinə uyğun gələn təzyiq və temperatur nəzərə alınmadan aparılmışdır. Lakin qeyd etmək lazımdır ki, real laylarda təzyiq və temperatur çox yüksək olur. Odur ki, səthi-molekulyar və kapilyar effektin təzyiq və temperaturu nəzərə almaqla öyrənilməsinin xüsusi ilə böyük təcrübi əhəmiyyəti vardır.

Müxtəlif temperaturda neftin qaz (azot, metan, propan-etan qarışığı) sərhədindəki səthi gərilməsinin təzyiqdən asılılığının tədqiqi göstərmişdir ki, təzyiqin artması ilə səthi gərilmə azalır; kiçik temperaturda bu azalma daha çox olur. 75-ci şəkildə Tuymazı neftinin azot sərhədində yaranan səthi gərilmənin təzyiqdən asılılıq əyrisi göstərilmişdir.



75-ci şəkil. Müxtəlif temperaturlarda neft-azot sərhədində səthi gərilmənin təzyiqdən asılılığı

Neftin tərkibində yüngül fraksiyanın olması və onun səthi aktivliyi, neft-qaz sərhədində səthi gərilmənin təzyiqdən asılılıq əyrisinin xüsusiyyətinə müvafiq təsir göstərir. 76-cı şəkildə Tuymazı və Termez neftlərinin və həmçinin qeyri-polyar yağın azot sərhədində səthi gərilmələrinin təzyiqdən asılılıq əyrisi verilmişdir. Eyni zamanda müəyyən edilmişdir ki, həmin sərhəddə səthi gərilmənin müvazinətdə olması, neftdə həll olan qazın miqdarından xeyli asılıdır.

Təzyiqin artması ilə neft-qaz sərhədindəki səthi gərilmə neftdə həll olan qazın miqdarından asılı olaraq dəyişir. 77-ci şəkildə 20 və 60 °C temperaturda Nebitdağ neftinin metan, eləcə də propan- etan qarışığı sərhədində yaranan səthi gərilməsinin dəyişmə əyrisi verilmişdir.

Neft-su sərhədində yaranan səthi gərginliyin təzyiqdən asılılığının tədqiqi nəticəsində məlum olmuşdur ki, təzyiq, neft və suda az həll olan azot vasitəsilə artırıldıqda Tuymazı neftinin su sərhədindəki səthi gərilməsini nə təzyiq, nə də temperaturun təsirindən təcrübi olaraq dəyişmir (78-ci şəkil). Neftin tərkibində suda həll ola bilən polyar komponentlər olduqda yüksək temperaturda təzyiqin artması ilə neft su sərhədindəki səthi gərilmə azalır ki, bu da neftin polyar komponentinin suda həll olmasının temperaturdan asılı olması ilə əlaqədardır.


Təzyiq P, kq/sm2

77-ci şəkil. 20 0C temperaturda metan (1); 60 0C temperaturda metan (2) və 29 0C temperaturda etan-propan qarışığı (3) sərhədində Nebitdağ neftinin səthi gərilməsinin təzyiqdən asılılığı

Hər iki mayenin metan və ya etan-propan qarışığı ilə doldurulması şərti ilə neft - su sərhədindəki səthi gərilmə təzyiqin artması ilə əvvəlcə artır, sonra azalır və təzyiqin daha da artması ilə çox vaxt dəyişməz qalır (79-cu şəkil). Səthi gərilmənin təzyiqdən asılılıq əyrisinin bu xüsusiyyəti, neftdə qazın həll edilməsi zamanı, neftin polyar komponentinin konsentrasi- yasının dəyişməsi ilə və hər iki maye fazalarının təzyiqin artması nəticəsində bir-birlərində qarşılıqlı həll olmaları ilə izah olunur.




0 50 100 150 200 250 300

Təzyiq P, kq/sm 2

76-cı şəkil. 20°C temperaturda Tuymazı neftinin (a) azot sərhədində səthi gərilməsinin təzyiqdən asılı olaraq dəyişməsi
Səth təbəqəsində polyar komponentin konsentrasiyasının dəyişməsi, yəni adsorbsiyanın dəyişməsi, neft-su sərhədində səthi gərilmənin təzyiqdən asılı olaraq dəyişməsinə səbəb olur. Azotlu mühitdə təzyiqin artması suyun, parafinin hidrofob- laşmış kalsitə yaratdığı kənar islanma bucağına əhəmiyyətli təsir göstərə bilmir. Əgər atmosfer şəraitində kənar islanma bucağı kor bucaqdırsa (hidrofob səth), onda təzyiqin artması ilə onun qiyməti bir qədər artır (yəni səth daha çox

Təzyiq P. kq/sm 2

78-ci şəkil. Su sərhədində müxtəlif temperaturlarda (neftdə və suda azot həll etmək şərti ilə) Tuymazı neftinin səthi gərilməsinin təzyiqdən asılılığı

hidrofoblaşır) (80-ci şəkil).




80-ci şəkil. 20 °C temperaturda azot mühitində parafinin su ilə islanma bucağının təzyiqdən asılılığı


00


250

Əgər atmosfer təzyiqində kənar islanma bucağı iti bucaqdırsa (səth hidrofildirsə), onda onun azot sərhədindəki qiyməti praktik olaraq təzyiqdən asılı olmur. Neft və su metan ilə doydurulduqda onların müxtəlif fazalarla görüş sər- hədindəki səthi gərginliklərin tədqiqindən alınan məlumatdan belə nəticə çıxarmaq olur ki, neft-süxur- metanın görüş sərhədindəki kənar79-cu şəkil. Nebitdağ neftinin 2O0C temperaturda su sərhədindəki səthi gərilməsinin təzyiqdən asılılıq əyrisi:

1-neft və su metanla doydurulmuşdur; 2- neft və su etan-propanla doydurulmuşdur


neftin çıxarılması üçün lazım olan əlverişli üsulun seçilməsi metodikasını hazırlamaq məqsədi ilə neft laylarında neft, su və qazın vəziyyətinin (xüsusən təbəqə halında olan) öyrənilməsi təcrübi əhəmiyyətə malikdir.


islanma bucağının qiyməti təzyiqin artması ilə xeyli dəyişir.

Neft və qazın hərəkəti zamanı və eləcə də neftin su və qazla qarşılıqlı sıxışdırılması zamanı səthi-mole- kulyar hadisənin və kapilyar effektin təsirinin nəzərə alınması bir çox geoloji və mədən məsələlərinin həllinə kömək edə bilər.

Məsamələrdəki qalıq neftin miqdarının hesablanması, laydan


0


100


150


200


Qaz qabarcıqlarının max miqdarında neftin hərəkəti zamanı yaranan cəm müqavimət çoc böyük qiymət ala bilər. Maye ilə növbələşən qaz qabarcıqlarının məsaməli kanalların ensiz yerlərindən keçməsi zamanı qaz qabarcıqlarının deformasiyası nəticəsində yaranan əlavə müqavimət hadisəsini ilk dəfə fransız fiziki Jamen aşkar etdiyi üçün, bu hadisə Jamen effekti adlanır. Bu müqavimətin dəff edilməsi qaz qabarcıqlarının deformasiyası və onların genişlənmış məsaməli kanallardan dahan ensiz kanallara sıxışdırılması üçün müvafiq təzyiq tələb olunur. Ancaq lay şəraitində neft və qazın məsaməli kanallarda hərəkəti zamanı onlar arasında nisbət daim dəyişdiyi üçün bu nisbəti sabit saxlamaq mümkün olmur. Bu hadisə onunla izah olunur ki, neft və qaz qabarcıqlarının sıxlıqları və özlülükləri bir – birindən çox fərqlənir və buna görə də qaz yatağın yüksək hissəsini tutmağa və neftdən ayrılmağa çalışır. Bu zaman Jamen effekti zəifləyir.

HİDROFİL MƏSAMƏLƏRDƏN KARBOHİDROGENLİ
MAYELƏRİN SU İLƏ SIXIŞDIRILMASI

Mayenin layda hərəkət mexanizminin tədqiqi və sıxışdırma prosesində ayrı-ayrı fiziki və fiziki-kimyəvi amillərin sıxışdırma prosesinə və layın neft veriminə təsirinin öyrənilməsi üçün müvafiq şəraitdə neftli layın modeldə öyrənilməsi daha məqsədə uyğundur. Təbii lay şəraitinin tam modelləşdirilməsi çox mürəkkəb olduğundan, bu barədə aparılan tədqiqat şərti xarakter daşıyır və layın neft veriminin ədədi qiymətini vermir. Bununla birlikdə lay modeli üzərində aparılan təcrübələr müxtəlif şəraitdə neftin sıxışdırılmasının xüsusiyyətlərini müqayisə etmək üçün şərait yaradır. Deyilənləri aydınlaşdırmaq üçün qeyri-polyar karbohidrogenli mayelərin (neft modeli), distillə olunmuş su ilə (lay suyunun modeli) hidrofil məsamələrdən sıxışdırılmasını öyrənmək məqsədilə aparılmış təcrübəni izah edək. Təcrübədə sementlənmiş kvarslı qum və marşalit məsamələrindən qeyri-polyar maye su ilə sıxışdırılmışdır. Lay modelinin keçiriciliyi 200—750 md və məsaməliliyi isə 25—30% arasında götürülmüşdür. Təcrübədə iki növ qeyri-polyar maye götürülmüşdür: 1) qeyri-polyar yağın (42% həcm) qeyri-polyar kerosinlə (58%) qarışığı (qarışığın özlülüyü ^=14,4 sp,sıxlığı p = 0,8517 və distillə olunmuş su sərhədində səthi gərginliyi isə o=41 dn/sm) və qeyri-polyar kerosinlə (56% həcm) qeyri-polyar benzinin (44% çəki) qarışığı (özlülüyü ^=14,4 sp, sıxlığı p = 0,7712 - və distillə olunmuş su sərhədindəki səthi gərilməsi o2o=42 dn/sm). Təcrübə süxur nümunəsinin uclarındakı təzyiqlər fərqinin sabit qiymətində aparılmışdır. Lakin, keçiriciliyi təxminən 550 md olan süxur nümunəsi üçün əlavə aparılmış təcrübədə sıxışdırma prosesi iki mərhələdə aparılmışdır. Təcrübə əvvəlcə kapilyar təzyiqin təsiri, sonra da müvafiq xarici təzyiqlər fərqi yaradılmaqla aparılmışdır.




nisbətinin - = 14 olması şəraitində karbohidrogen mayelərin su ilə

Həmin təcrübə nəticəsində məlum olmuşdur ki, layın hidrofil xüsu- siyyətli modelindən karbohidrogenli mayelərin sıxışdırılması zamanı maye nəinki açıq məsamələrdən, hətta bağlı məsamələrdən də sıxışdırıla bilir. Bu halda, su bağlı məsamələrdə qalaraq, artıq açıq məsamələrdə olan hərəkətdə iştirak etmir. Süxur nümunəsinin təcrübədən sonra suyu keçirmə qabiliyyəti böyük olmur və sıxışdırılan mayenin keçiriciliyinə görə hesablanan qalıq miqdarı həmin süxur nümunəsində olan suyun miqdarını vermir. Odur ki, bir mayenin, digəri ilə sıxışdırılması təcrübəsində (meniskin yaranması ilə) məsamələrdəki qalıq miqdarı, ancaq təcrübə yolu ilə müəyyən oluna bilər.0 5 0 100 150 200 250

81-ci şəkil. Keçiriciliyi 200 md olan hidrofil məsaməli mühitdə

karbohidrogenli mayenin (özlülük nisbətləri — = 14 olanda ) müxtəlif

№ təzyiqlərdə su ilə sıxışdırılması:

1 -AP=0; 2-AP =2mm.c.s; 3-AP=20mm.c. s; 4-AP=50mm.c.s; 5-AP=100mm.c.s; 6-AP=483mm.c.s.
81 və 82-ci şəkillərdə keçiriciliyi 200 və 750 md olan məsamələrdən müxtəlif təzyiqlərdə sıxışdıran və sıxışdırılan mayelərin özlülükləri

sıxışdırılması nəticəsində alınan V=V (t) əyriləri göstərilmişdir. 81 və 82-ci şəkillərdəki əyrilərin müqayisəsindən görunür ki, həqiqətən də onlar bir-birinə çox oxşayır (eyni tiplidir), fərqləri ancaq ondadır ki, kiçik keçi- ricilikli süxur nümunəsində sı- xışdırılmanın susuz dövrü təzyiqlər fərqinin 0—50 mm c.süt. qiymətində, yüksək keçiricilikli süxurlarda isə sıxışdırılmanın susuz dövrü təzyiqlər fərqinin 0-20 mm c. süt. qiyməti arasında baş verir.

Sıxışdırılmanın susuz

dövründə kapilyar sıxışdırılma və kiçik təzyiqlər fərqində aparılan sıxışdırılmanı xarakterizə edən əyrilər, təcrübi olaraq bir-birinin üzərinə düşür.

Bir sözlə, məsamələrdə mayenin hərəkətinə mane olan kapilyar qüvvə (Pk) süxur nümunəsinin uclarında yaradılan təzyiqlər fərqinə (Ap)

bərabər və ya ona çox yaxın olarsa, yəni ^ nisbətinin kiçik qiymətlərində məsamələrdə hərəkət olmayacaq və ya süzülmə çox kiçik sürətlə gedəcəkdir. Əksinə ^ -nın bir qədər böyük qiymətlərində məsamələrdəki

süzülmə sürəti böyük qiymətə malik olacaqdır. 83-cü şəkildə göstərilən N=N (Ap) əyrilərindən görünür ki, müxtəlif keçiriciliyi olan süxur nümunəsində hidrofil xüsusiyyətli süxurların neft verimi (N)1 demək olar ki, sıxışdırılma təzyiqindən asılı deyildir. Hidrofil süxurlarda karbohidrogenli mayelərin su ilə sıxışdırılması zamanı yaradılan təzyiqlər fərqi ancaq sıxışdırılma prosesinin sürətinə təsir göstərir. V=V (t) əyrilərinin müqayisəsindən (keçiricilik eyni olan süxur nümunəsində) görünür ki, təzyiqlər fərqi böyüdükcə sıxışdırmanın susuz dövrü kiçik alınır.

Qeyd etmək lazımdır ki, təzyiqlər fərqinin böyük qiymətlərində sıxışdırılmanın sulu dövrünün tez başlaması, lay nümu-nəsinin yekun neft veriminə təsir göstərmir.

Sıxışdırmanı iki mərhə-lədə apardıqda və əvvəlcə Ap=0 (kapilyar sıxışdırma), sonra da Ap>0 olduqda, süxur nümunəsinin son neft verməsi yenə də dəyişmir. Məsələn, karbohidrogenli mayeləri 550 md keçiriciliyi olan süxur nümunəsindən Ap=2 mm c. süt. təzyiqlər fərqində su ilə

25 50 75 100 125 150 175

82-ci şəkil. Karbohidrogenli mayeləri keçiriciliyi 750 md olan hidrofil məsaməli mühitdən mayelərin (özlülük nisbətləri — = 14) müxtəlif təzyiqlərdə su ilə



sıxışdırılması:

1-AP=0; 2-AP=2mm.c.s; 3-AP=20mm.c.s;4-AP=50mm.c.s;

5-ÄP=100mm.c.s;

sıxışdırdıqda süxur nümunəsinin verimi 74% təşkil edir. Eyni şəraitdə sıxışdırma iki mərhələdə, yəni əvvəlcə Ap=0, sonra Ap=2 mm c. süt. təzyiqlər fərqində aparılarkən layın son verimi 77% təşkil edir. Beləliklə demək olar ki, həqiqətdə hidrofil məsamələr verimi sıxışdırma

təzyiqindən asılı deyil, yəni hidrofil təbiətli süxurların “neft vermələri” kapilyar təzyiqdən asılıdır.

Təcrübə göstərmişdir ki, hidrofil təbiətli süxurun son verim əmsalı təcrübi olaraq sıxışdırma təzyiqindən asılı olmadığı halda, sıxışdırm

susuz dövründəki layın neft verimi, təzyiqin artması ilə azalmalıdır. 83- cü şəkildəki əyrilərdən məlum olur ki, hidrofil süxurların yekun verimi təcrübi olaraq nə sıxışdırma təzyiqindən, nə də məsamələrin keçiri- ciliyindən asılı deyildir. Məsamələrin keçiriciliyi ancaq süzülmə sürətinə təsir göstərir.


0 25 50 75

Vaxt t, dəq.

84-cü şəkil. Hidrofil məsaməli mühitdən karbohidrogenli mayeləri su ilə sıxışdırdıqda onların özlülüyünün təsiri:

1-sıxışdırılan mayenin süzülməsi; 2- susuz dövr; 3-sulu dövr.

2mm c. süt.,
Sıxışdırılan maye özlülüyünün sıxışdırma prosesinə təsiri öyrənilərkən məlum olmuşdur ki, sıxışdırılan mayenin özlülüyü, hidrofil məsamələrin yekun verimlərinə təsir göstərmir, çünki,karbohidrogenli mayeləri su ilə sıxışdıranda K==200 md) layın verimi 72%, eyni şəraitdə lakin, olanda süxur nümunəsinin verimi 74% təşkil edir. Sıxışdırmada mayenin keçi- ricilik və təzyiqlər fərqi kimi, özlülüyü də ancaq süzülmənin sürətinə təsir göstərir. Eyni şəraitdə sıxışdıran mayenin özlülüyünün sıxışdırmaya təsiri 84-cü şəkildəki V=V (t) əyrilərlə ifadə olunmuşdur. Həmin əyrilərdən məlum olur ki,

— = 1 olanda, sıxışdırmanın

susuz müddəti — =14 olan haldakından çox alınır. Beləliklə, sıxışdırma

zamanı hər iki maye arasında menisk yaranmazsa, yəni Pk=0 olarsa və eyni şəraitdə həmin mayelər arasında menisk yaranmaqla aparılan təcrübələrin müqayisəsindən məlum olmuşdur ki, sıxışdıran və sıxışdırılan maye arasında meniskin yaranması süxur nümunəsinin neft veriminin azalmasına səbəb olur. Ona görə də sıxışdırmadan sonra məsamələrdə xeyli neft qalır. Belə ki, kiçik diametrli və bağlı kapilyarlarda qalan bu neftin çıxarılması təzyiqlər fərqini artırmaqla da mümkün olmur. 21-ci cədvəldə, keçiriciliyi təxminən 250 md olan süxur nümunələrindən özlülüklərinin nisbəti — =14 olan karbohidrogenli

mayenin, digər karbohidrogenli maye ilə 100 mm c. süt. təzyiqlər fərqində sıxışdırılması zamanı süxur nümunələrinin neft verimi müqayisə edilmişdir.

Maye və bərk cismin bəzi fiziki və fiziki-kimyəvi xüsusiyyətlərinin sıxışdırma prosesinə təsirini aydınlaşdırmaq üçün, süxur nümunəsinin tam neft verimini ölçüsüz nisbətinin funksiyası kimi göturüb AP-nin qiymətini (1.12') düsturundan, APk -nın qiymətini isə (V.29) düsturundan götürüb bir-birinҽ bölsҽk, o zaman Δ�� Δ���� = �� �� ��2 �� ∙�� 1 alınar. Mҽlumdur ki, һҽmin nisbҽt ҽvvҽllҽrdҽ deyildiyi kimi һҽm süzülmҽ gedҽn süxurun vҽ һҽm dҽ süzülҽn mayelҽrin fiziki vҽ fiziki-kimyҽvi xüsusiyyҽtlҽrini nҽzҽrҽ almaqla mҽsamҽlҽrdҽ sıxışdırmanı tamamilҽ xarakterizҽ edir. 85-ci şҽkildҽ verilҽn�� = �� �� �� ��2 �� ∙�� ҽyrisindҽn görünür ki,



  1. Sıxışdırma tҽzyiqi kapillyar tҽzyiq ilҽ düz mütҽnasibdir. Bu düsturu, (V.29)

düsturunda Psıx ҽvҽzinҽ Pk vҽ ΔP ҽvҽzinҽ onun darsi qanundakı qiymҽtini yazmaqla

almaq olar.

hidrofil xüsusiyyətli süxurun verimi təcrübi olaraq deyildir. Təcrübədən alınmış materiallara əsasən demək olar ki, neftin təbii lay şəraitində su ilə nisbətən yaxşı islanan məsamələrdən sıxışdırılması zamanı süxurun neft verimi süxurun keçiriciliyindən, neftin özlülüyündən və eləcə də sıxışdırma təzyiqindən asılı deyildir. Lakin, həmin amillər ancaq neftin məsamələrdə süzülmə sürətinə təsir edir. Beləliklə, keçiriciliyi hər yerdə eyni olmayan hidrofil süxurların neft veriminə təsir edən əsas amil kapilyar təzyiqdir. Belə ki, kapilyar təzyiqin böyük keçiricilikli məsamələrdə az, kiçik keçiricilikli məsamələrdə isə çox təsiri olur və sıxışdırılan mayelərə görə süxurun keçiriciliklərinin fərqi nə qədər çox olarsa, kapilyar qüvvənin təsiri də bir o qədər artır. Deyilənlərdən belə çıxır ki, neft və suyun məsamələrdə hərəkətinə və neftin su ilə sıxışdırılmasına kapilyar təzyiq əhəmiyyətli təsir göstərir.

Qeyd etmək lazımdır ki, həqiqi neft laylarında hidrofil məsamələrin neftlə uzun müddət görüşməsi nəticəsində bu məsamələr neftin polyar komponentləri ilə hidrofoblaşır. Beləliklə, layda hidrofil sahələrə az təsadüf edilir və təbii şəraitdə neft və su hidrofob məsamələrdə hərəkət edir. Bununla əlaqədar olaraq, neftin nisbətən yaxşı islatdığı məsamələrdə neftin su ilə sıxışdırılması barədə aparılan təcrübələrin nəticələri həqiqətən diqqətə layiqdir.



HİDROFOB MƏSAMƏLƏRDƏN NEFTİN SU İLƏ
SIXIŞDIRILMASI

Keçiriciliyi 100-1000 md və məsaməliliyi 25-35% olan hidrofob məsamələrdə və keçiriciliyi 100-1700 md, məsaməliliyi 18-25% olan hidrofoblaşdırılmış süxur nümunəsinin məsamələrindən neftin su ilə sıxışdırılma prosesi tədqiq olunmuşdur. Təbii süxur nümunəsi dənəciklərinin səthi, məsamələrin neftlə dolması zamanı, neftin polyar komponentləri vasitəsilə hidrofoblaşmalıdır. Dənəciklərin bu üsulla hidrofoblaşması məsamələrin səthi-molekulyar təbiətini təbii

qumdaşıların səthi-molekulyar təbiətinə yaxınlaşdırmışdır.

Eyni (uzunluğu təxminən 3 sm, diametri 1,4 sm) süxur nümunəsində aparılan təcrübədən müqayisə edilə bilən nəticələr alınmışdır. Tətbiq olunan neft əvəzləyicisinin (modelinin) xüsusiyyəti 21-ci cədvəldə verilir.



Təcrübədə tətbiq olunan neft əvəzləyicisinin xüsusiyyətləri


Nümunə

№-ləri


Sıxlıq

q/sm3Üə

Temperatur

Səthi gərilmə, erq/sm2 ilə

20"

25"

30"




özlülük, sp ilə olduqda

1

0,8609

13,8

-

-

22,9

2

0,8738

19,9

-

-

22,7

3

0,8557

8,3

7,2

6,4

21,8



Lay suyu ilə neftin görüşdükləri sərhəddə bir gün sakit saxladıqdan sonra onun 20°C-də hava sərhədindəki səthi gərilməsi 76,2 erq/sm2 alınmışdır.



Lay suyundan həm sıxışdırıcı maye kimi, həm də, sıxışdırmanı əlaqəli suyun iştirakı ilə apardıqda, əlaqəli su kimi istifadə olunmuşdur. Təcrübələrdə əlaqəli su 20% götürülmüşdür. Sıxışdırma prosesinin tədqiqi həm distilə olunmuş su ilə, həm də lay suyu ilə, müxtəlif keçiricilikdə əlaqəli suyun iştirakı və onun iştirakı olmadan 0-dan (kapilyar sıxışdırma) 100 mm c. süt. qədər təzyiqlər fərqində aparılmışdır. Belə ki, neft-su sərhədinin hərəkət sürəti layda olduğu kimi 1 m/gündən artıq olmuşdur (su ilə nisbətən yaxşı islanan məsamələrdə olduğu kimi). Neftin özlülüyünün sıxışdırmaya təsirini müəyyən etmək üçün, məsamələrdən su ilə sıxışdırılan neft modelinin (1 və 2) özlülüyü müxtəlif göturülmüşdur.

1 Bərk cismi isladan maye meniski ilə bərk cismin divarı arasında yaranan mayeni paza oxşar formaya salan təzyiqə deyilir.



Dostları ilə paylaş:


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2019
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə