Təbii neft-qaz kollektorları

Süxurların qranulometrik (mexaniki) tərkibi

Təbii şəraitdə - süxur dənəcikləri düzgün olmayan formada və çox müxtəlif ölçülərdə olur.

Süxurların qranulometrik tərkibi- dedikdə, onun tərkibində müxtəlif ölçülü dənəciklərin kəmiyyətcə miqdarı deməkdir. Bu, hissəciklərin ölçüsü geniş sərhəddə dəyişilir. Məsələn, maksimal hissəcikdən on dəfələrlə fərqlənir. Onların diametrlərinə görə ayrılmasını xarakterizə etmək üçün fraksion təhlil üsulundan istifadə olunur.
Ölçüləri müəyyən diapazonda olan hissəciklərə fraksiya deyilir. Qranulometrik tərkib süxurun əsas xüsusiyyətlərdən hesab edilir. Məsaməli mühitin keçiriciliyi, məsaməlilik, xüsusi səth, kapillyar xüsusiyyətlər və s. qranulometrik tərkiblərdən asılıdır.
Süxurun qranulometrik tərkibini təyin etmək üçün süxur nümunəsini, laboratoriyada səpilə bilən hala gətirilir və sabit çəkisinədək qurudulduqdan sonra deşiklərinin ölçüsü müxtəlif olan ələklər sistemindən keçirilir. Ələklərin sayından asılı olaraq süxurun tərkibi, dənəciklərin ölçüsünə görə bir neçə (adətən 4-5) fraksiyaya bölünür. Məsələn: 1) >0,25 mm, 2) 0,25-0,1 mm, 3) 0,1-0,01 mm.
Süxurların qranulometrik tərkibə əsaslanan bir çox təsnifatı təklif edilmişdir. Neft layı süxurları üçün isə, süxurların psammitlər, alevritlər və pelitlər kimi 3 qrupa bölünməsini nəzərdə tutan təsnifat qəbul edilmişdir. Bu təsnifata görə süxurun 50-80%-ni, ölçüsü 1,0-0,1mm olan dənəciklər təşkil etdikdə həmin süxur psammitlərə, 0,1-0,01 mm olan dənəciklər təşkil etdikdə alevritlərə və 0,01 mm-dən kiçik olan dənəciklər təşkil etdikdə isə pelitlərə aid edilir.
Süxurların mexaniki tərkibi ələk və sedimentometrik üsullarla təyin edilir. Ələk üsulu ilə hissəciklərinin ölçüsü 0,05 mm-dən kiçik olmayan süxur təhlil edilir. Kiçik ölçülü süxurlar üçün sedimentometrik üsul tətbiq olunur. Laboratoriya şəraitində ələk üsulu ilə təhlil aparmaq üçün dəliklərinin ölçüsü 0,053; 0,074; 0,105; 0,149; 0,210; 0,227; 0,42; 0,59; 0,84; 1,69 və 3,86 mm olan məftil və ya ipək ələklərdən istifadə edilir.
Ələmə prosesi 12-15 dəqiqə müddətində aparılır. Süxur ələklərdən keçirildikdən sonra fraksiyaları çəkilir.

Fraksiya d, mm ilə	Orta diametr dorta	Gi, qr ilə	gi, % ilə	Si, % ilə
0,3	Şərti 0,4	98,5	41	100
0,30,1	0,2	81,5	34	59
0,10,05	0,075	36	15	25
0,05	0,025	24	10	10

burada n- ələklərin sayı; n+1- fraksiyaların miqdarıdır. -hər hansı fraksiyanın faiz ilə hissəsini göstərir.
Təcrübə nəticəsində alınan qiymətlər cədvəldə yazılır.
Sonra d_orta və S arasında asılılıq qurulur (şəkil 1).

Şəkil 1. Qranulometrik tərkibin cəm əyrisi
Süxurların qranulometrik tərkibinin müxtəlifliyinə görə bir-biri ilə müqayisə etmək üçün dənəciklərin müxtəliflik əmsalı anlayışından istifadə olunur.
Süxurların dənəciklərin müxtəliflik əmsalı kimi xarakterizə edilir, burada və , uyğun olaraq elə bir hissəciklərin diametridir ki, sıfırdan başlayaraq bu diametrə qədər olan bütün fraksiyaların çəkisi süxur nümunəsinin ümumi çəkisinin 60 və 10%-ni təşkil etsin; və diametrləri süxurun qranulometrik tərkib qrafikindən (şəkil 1) götürülür.
Neft və qaz layları süxurları üçün, süxur dənəciklərinin müxtəliflik əmsalı 1,1 20 intervalında dəyişir.
Sedimentasiyon təhlillə fraksiyalar üzrə hissəciklərin ayrılması özlü mayedə müxtəlif ölçülü hissəciklərin çökmə sürətinin müxtəlifliyinə əsaslanır.
Sferik şəkilli hissəciklərin özlü mayedə çökmə sürəti Stoks formulu ilə hesablanır:

Burada: g- sərbəst düşmə təcili; d- hissəciyin diametri; v- kinematik özlülük; -süxur hissəciyinin sıxlığı; - mayenin sıxlığı.

Stoks düsturu sferik formalı tək hissəciyin sonsuz böyük həcmli mayedə hərəkətinə tətbiq edilir. Buna görə də təcrübə qatılığı az olan məhlul ilə aparılır (çəki ilə 1%-li məhlul, yəni 99% maye və 1% süxur).
Bu formulu hissəciklərin diametri 0.1-0.001 mm hüdudları üçün uyğundur. Kiçik diametrlərdə hissəciklərin broun hərəkəti və adsorbsiya olunmuş su qatı ölçü dəqiqliyini azaldır. Hissəciklərin qatılığı dispers mühitdə çökmə sürətinə təsir etməməlidir ki, hissəciklər sərbəst çökə bilsin.
Sedimentasiya üsulunun müxtəlif növləri mövcuddur. Süxuru üyüdüb (su şırnağı ilə) mayeni süzməklə, çökən hissəciklərin çökməsini Firuqovski tərəzisi ilə ölçməklə və s.



Şəkil 2. Fiqurovski tərəzisi
1. şüşə çubuq, 2. sap 3. silindrik qab 4. şüşə disk
5. ölçü mikroskop

Sedimentometrik təhlil aparmaq üçün ən çox pipetka tipli cihazdan istifadə edilir. Cihaz aşağıdakı hissələrdən ibarətdir: 1) həcmi 1 l olan adi silindr (diametri 6 sm, hündürlüyü 40 sm); 2) 20-25 sm³ həcmi olan kranlı pipetka. Təcrübə aparmaq üçün dəlikləri ən kiçik olan ələkdən keçirilmiş fraksiyadan 10 qr. Nümunə götürülüb, silindrdə su ilə qarışdırılır. Diametri -dən kiçik olan hissəciklərin miqdarını təyin etmək üçün Stoks düsturuna görə diametrli hissəciyin dərinliyinə qədər düşmə müddətini ( ) təyin etmək lazımdır. Aydındır ki, pipetka vasitəsi ilə dərinliyindən nümunə götürdükdə ( -dən sonra) pipetkaya diametri -dən kiçik olan hissəciklər daxil olacaqdır.