Mühazirə Neft-qaz mədən geologiyasının müasir problemləri (2saat)

Mədənin kəsilişində istismar obyektlərinin ayrılması
Neft və qaz mədəninin kəsilişində bir və ya bir neçə layın geoloji, texniki, texnoloji və iqtisadi baxımdan birgə işlənilməsi mümkün olarsa, onlar istismar obyekti adlanır. Belə obyektlər üçün ayrıca quyu şəbəkəsi əsaslandırılır.
Əgər mədənin kəsilişində yalnız bir məhsuldar lay varsa, belə hallarda onun istismar obyektlərinə bölünməsi tələbatı qarşıya çıxmır. Əksinə, kəsilişdə belə layların sayı çox olduqda onların işlənilmə obyektlərinə bölünmə sxemini müəyyən etmək lazımdır. Burada, aşağıdakı qoyuluşlar nəzərə alınmalıdır.
Hər bir məhsuldar layın ayrıca işlənilməsi. Bu variant geoloji və texnoloji tərəfdən əlverişlidir. Belə ki, hər bir layın özünün istismar və vurucu quyu şəbəkəsi olur ki, bu da işlənilmə prosesində müvafiq üsulların tətbiqinin effektli aparılmasına şərait yaradır. Bu halda işlənilmə prosesini aktiv tənzimləmək də mümkün olur (şək.1.). Lakin, bu variant çox vaxt iqtisadi cəhətdən əlverişli olmur: kəsilişdəki hər bir laya quyuların qazılması neftin və qazın maya dəyərini o qədər yüksəldə bilər ki, onların hasilatı səmərəli olmaz.

Şəkil 1. Neftli layların ayrılıqda işlənilmə sxemi


Mədənin kəsilişində neftli layların qruplaşdırılması ilə birgə işlənilmə sxemi (şək. 2).
İşlənilmənin bu variantında quyuların sayı xeyli azalmış olur ki, bu da hasilatın maya dəyərini aşağı səviyyədə saxlamağa imkan verir. Lakin bu variantda yatağın son neftvermə əmsalı onların hər birinin ayrı-ayrı işlənilmə variantından az olacağı gözlənilməlidir. Belə ki,
K_neft.birgə < K_neft.ayrı

Şəkil 2. Mədənin kəsilişində neftli layların qruplaşdırılması ilə işlənilmə sxemi

Odur ki, yatağın kəsilişində istismar obyektlərinin ayrılması kompleks tədqiqatlar əsasında yerinə yetirilməli və onların ən əlverişli variantı seçilməlidir.

Birgə işlənilmə üçün kəsilişin məhsuldar laylarının qruplaşdırılması və fərdi istismar obyektinin yaradılması üçün aşağıdakı əsas şərtlər olmalıdır.
- qruplaşdırılan layların lay təzyiqləri az fərqlənməlidir;
- bu layların litofasial göstəriciləri identik olmalıdır;
- onların neftlərinin fiziki göstəriciləri (özlülük və sıxlıqları) az fərqlənməlidir;
- bu layların rejimləri eyni olmalıdır.
Qeyd olunan tələbatlara müvafiq olmayan hallarda laylarda birgə işlənilmə prosesində müxtəlif çətinliklər baş verir. Məsələn, lay təzyiqləri kəskin fərqlənən horizontlardan birindən (yüksək təzyiqli) digərinə (az təzyiqli) maye axımı baş verə bilər; neftin özlülüyü nisbətən yüksək olan layda onun quyu dibinə hərəkəti kiçik özlülüklü neftlərə nisbətən zəif olur. Belə hallarda onların ehtiyatlarından tənzimli istifadə çətinləşir.
Ümumiyyətlə, çoxlaylı mədən kəsilişində işlənilmə obyektlərinin ayrılması olduqca məsul bir problemdir. Onun düzgün həlli mədənin ehtiyatlarının rasional istifadəsini təmin edə bilər. Odur ki, bu problem tədqiqatçılar tərəfindən daim öyrənilir və nəticələr müvafiq ədəbiyyatda əks etdirilir.
Onlara qısa nəzər salaq.
Neft və qaz yataqlarının kəsilişində onların işlənilmə obyektlərinin ayrılması ilk vaxtlar mütəxəssislərin subyektiv baxışları ilə həyata keçirilmişdir. Bu dövrdə əsas amil kimi quyunun kəsilişində ayrılmış obyektlərin qalınlıqları götürülürdü. Sonralar layların litoloji xüsusiyyətləri, kollektorluq qabiliyyəti, enerji mənbəyi və sair haqqında məlumatlar əldə edilmişdir ki, bu da mədənin kəsilişinin istismar obyektlərinə bölünməsində nəzərə alınırdı. Lakin burada da mütəxəssislərin subyektiv yanaşmaları özünü göstərmişdir. Bu səbəbdən də eyni bir regionda qonşu mədənlərin kəsilişində müxtəlif bölünmə sistemi təklif olunmuş və həyata keçirilmişdir. Məsələn, Abşeronun mərkəzində yerləşən Balaxanı-Sabunçu-Ramana mədənində məhsuldar qat çöküntülərinin kəsilişində 28 işlənilmə obyekti ayrılırsa, qonşu Suraxanıda həmin çöküntü kompleksi 61 belə obyektə bölünmüşdür.
Qeyd etmək lazımdır ki, işlənilmə prosesində bu çatışmamazlıqlar aşkar edilir və bölgü sisteminə müəyyən dəyişikliklər edilir. Digər tərəfdən, işlənilmə prosesinin özü də çox vaxt bölgü sisteminin dəqiqləşdirilməsinin zəruriliyini qarşıya çıxarır.
Belə ki, yuxarıda qeyd edilən şərtlər əsasında kəsilişdə əvvəllər bir-birindən kəskin fərqlənən qonşu istismar obyektlərinin işlənilmə prosesində bəzən fərqlənmə dərəcələri tədricən azalır. Odur ki, istismarın III və ya IV mərhələlərində onların ayrılıqda işlənilməsi məqsədəuyğun olmur. Lakin, burada da obyektlərin birləşdirilməsi məsələsinin həllində xüsusi diqqət tələb olunur. Belə ki, bəzən ilk baxışdan istismar obyektləri arasında bəzi lay parametrlərinə görə oxşarlıq digər göstəricilər əsasında öz əksini tapmır və ya birmənalı nəticələrə gəlməyə imkan vermir. Odur ki, yataq kəsilişində ayrılmış istismar obyektlərinin tədqiqi yalnız onların kompleks məlumatdaşıyıcı göstəricilərinin qiymətləri əsasında aparılmalıdır.
Ümumiyyətlə, bu problem xüsusilə Cənubi Xəzər çökəkliyində yerləşən mədənlər üçün aktuallıq kəsb edir. Burada qalınlığı 5500 m-ə çatan, geoloji müxtəlifliyi ilə səciyyələnən məhsuldar qat (alt pliosen) çöküntülər kompleksi üzrə istismar obyektlərinə ayrılmışdır. Onların bölgü sisteminin yenidən baxılmasının böyük elmi-təcrübi əhəmiyyəti vardır. Belə ki, bu hövzədə işlənilmədə olan neft-qaz yataqlarının kəsilişinin təyinində bəzi xətalara yol verilmişdir. Onların aradan qaldırılması isə neft yataqlarının işlənilmə tempinin artırılmasına imkan verə bilər. Bu onunla əlaqələndirilir ki, mədənin kəsilişində ayrılmış istismar obyektlərinin birləşdirilməsi və ya istismar obyektinin iki və ya daha çox sərbəst horizonta bölünməsi layların hidrodinamiki şəraitini yaxşılaşdırmağa, quyu fondundan daha səmərəli istifadə etməyə real imkan yaradır. Bu məsələnin həllində kəsilişdəki layların oxşarlıq dərəcəsini təyini prinsipi əsas götürülür: geoloji oxşar laylar birgə, müxtəliflər isə ayrılıqda istismar edilməlidir.
Beləliklə, coxlaylı neft-qaz yataqlarının işlənilməsinin müxtəlif mərhələlərində istismar obyektlərinin bölünməsinin dəqiqləşdirilmə məsələlərinin həlli bütün yataqlar üçün vacib problem olaraq qalır. Odur ki, yataqların geoloji-istismar göstəricilərinin kompleks istifadəsini nəzərdə tutan riyazi üsulların tətbiq edilməsi təklif olunur.
Qoyulan məsələnin etibarlı həlli gələcəkdə yatağın işlənilmə müvəffəqiyyətini müəyyənləşdirdiyindən, bu sahədə yuxarıda qeyd edilmiş xətaları və qeyri-dəqiq yanaşmaları aradan qaldırmaq üçün xüsusi üsul yaradılmışdır (B.Ə.Bağırov, 1986).
Üsulun qısa səciyyəsi. Tutaq ki, mədənin kəsilişində işlənilmənin ilk dövrlərində oxşarlıq dərəcəsinə görə məhsuldar laylar birləşdirilərək n sayda istismar obyektinə çevrilmişdir. Onları biri-birindən ayıran sərhədlər də müəyyən edilmişdir. Müəyyən dövr keçdikdən sonra işlənilmə obyektləri arasında oxşarlıq dərəcəsinin (və ya onları ayıran sərhədlərin mövcudluğu) yoxlanılması qarşıya çıxır. Belə olduqda yatağın kəsilişindəki çöküntü kompleksini müəyyən ardıcıllıqla eyni tipli laylara bölən sərhədlərin təyin edilməsi məsələsinin həlli tələb olunur. Bu məsələni həll etmək üçün riyazi üsullar kompleksi əsaslandırılmışdır.
Əvvəlcə sadə hala baxaq. Tutaq ki, mədənin kəsilişində yalnız iki istismar obyekti vardır və onlar arasında fərqlənmə dərəcəsi yoxlanılmalıdır. Bu məqsədlə onları səciyyələndirən göstəricilər (məsələn, kollektor süxurların məsaməliyi) bir-biri ilə müqayisə olunmalıdır. Onda hər iki lay üçün həmin göstəricinin orta qiyməti ( ) və dispersiyası (S²) hesablanır və laylar üçün müvafiq olaraq , və S₁², S₂² qiymətləri əldə edilir. Sonra bu qiymətlər əsasında iki layı bir-birilə müqayisə etmək üçün (normal paylanma şərti ilə) müvafiq olaraq Stüdent və Fişer meyarlarından istifadə edilir.
Hər iki meyarın hesablanmış qiymətinin onların böhran qiyməti ilə müqayisə edərək, layların süxur məsaməliyinə görə əhəmiyyətli və ya cüzi fərqlənməsi haqqında qəti fikir söyləmək olar.
Neft-qaz mədəninin kəsilişində ikidən artıq istismar obyekti ayrılmışdırsa, onların hər-hansı bir parametrinə görə (məsələn, kollektor süxurların keçiriciliyi) bir-birindən fərqlənmə dərəcəsini müəyyən etmək üçün Bartlet və yaxud Koxran meyarları istifadə edilir. Lakin təcrübədə ayrılmış istismar obyektlərinin müqayisəsi hər hansı bir parametrə görə deyil onların kompleks göstəricilərinin qiymətlərinə istinad edir. Bu halda istismar obyektlərinin sayını n ilə, onların müqayisə ediləcək parametrlərinin sayını m ilə işarə etsək, nm ölçülü matris almış oluruq. Onda mədənin kəsilişindəki laylar arasında oxşarlıq dərəcısini yoxlamaq üçün Rodionov meyarı daha effektli olmuşdur (D.A.Rodionov,1981). Bu meyara əsasən yatağın kəsilişində yerləşən obyektlərin oxşarlıq dərəcəsinə görə birgə (və ya ayrılıqda) işlənilməsi haqqında birmənalı nəticəyə gəlmək olur.
Belə ki, əgər max (r²) ≤ ²_q,m olduqda, obyektlər oxşar olduğuna görə birgə işlənilməlidir və ya max (r²) > ²_q,m olduqda, laylar arasında müxtəliflik mövcuddur və onların birgə istismarı müsbət nəticə verə bilməz.
Qoyulan məsələnin həllinə müvafiq olaraq məlumatdaşıma dərəcələrinə görə yatağın göstəricilərinin iki kateqoriyaya bölünməsi məqsədəuyğun hesab edilmişdir:
I dərəcəli məlumatdaşıyıcı amillər - qiymətləri məsələnin həllində bilavasitə iştirak edənlər və II dərəcəli məlumatdaşıyıcı amillər - qiymətləri modelləşdirmədə iştirak etməyən, lakin nəticələrin geoloji-işlənilmə baxımından interpretasiyasını təmin etməyə yardım göstərənlər.