Neft-qaz yataqlarında təzyiq

Neft-qaz yataqlarında təzyiq
Maye və qazın yerləşdiyi mühitə göstərdiyi mexaniki təzyiqə lay təzyiqi deyilir.

Lay təzyiqini maye (neft, su) və qaz yaradır. Lay təzyiqini əmələ gətirən səbəblərdən asılı olmayaraq onun rezervuarlarda, eləcə də, tələlərdə qiyməti həmişə maye sütunun hündürlüyü və sıxlığı ilə təyin olunur. Qazılan quyuda məhsuldar layı açarkən quyuda yaranmış maye sütunun hündürlüyü lay təzyiqinə mütənasibdir. Yer səthi ilə əlaqədar olan rezervuarlarda və tələlərdə lay təzyiqi (suyun hərəkət etmədiyi şəraitdə) su güzgüsünün səviyyəsi ilə təyin olunur. Su güzgüsü dedikdə, neft yaxud qazın altında yerləşən su ilə təmas səthi nəzərdə tutulur. Rezervuarların yer səthi ilə əlaqəsi ya onların kollektorlarının yer səthinə çıxması ilə, ya da yer səthinə çıxan qırılmalar vasitəsi ilə baє verir. Rezervuarda su güzgüsünün vəziyyəti yer səthinə çıxan layın qalınlığından, daxil olan suyun miqdarından və başqa amillərdən (buxarlanmadan, süzülmədən və s.) asılıdır.

Əgər layda bu və ya digər səbəbdən lay təzyiqi düşərsə, həmin rezervuarda sərbəst su güzgüsünün vəziyyəti də dəyişəcəkdir.

Belə rezervuarlarda lay təzyiqi, maye sütununun təzyiqindən artıq olmur. Həmin rezervuarı (suyun hərəkətsiz vəziyyətində) istənilən yerdən çoxlu sayda quyularla açsaq da, bütün quyularda maye sütunun hündürlüyü eyni səviyyədə olacaqdır. Eyni səviyyəli nöqtələrin əmələ gətirdikləri səth pyezometrik səth adlanır. Adətən, bu və ya digər layda gözlənilən təzyiq təxmini hesablama yolu ilə təyin edilə bilər. Bunun üçün suyun sıxlığı vahid qəbul edilir. Onda:

P=H/10
Burada H - quyunun dərinliyidir ( m).

Yerin əksər hissəsində dərinlik artdıqca lay təzyiqinin də tədricən və qanunauyğun olaraq artması müşahidə edilir. Dərinlik üzrə vahid məsafədə təzyiqin dəyişilməsinə hidrostatik qradiyent deyilir.

Təbii suyun sıxlığını 1,05 qəbul etsək, dərinlik üzrə artan lay təzyiqini aşağıdakı düsturla təyin etmək olar:
P_lay=H^.1.05/100
Səthlərin fərqi yerin relyefindən asılıdır. Dağlıq sahələrdə bu fərq maksimum, düzən sahələrdə isə minimum olur. Bəzən dağlıq sahələrdə dərinlik üzrə lay təzyiqinin artması bir laydan digərinə keçdikdə pozulur.

Diııamik təzyiq . Təbiətdə əksər tələlərdə pyezometrik səthin maili olduğu müşahidə edilir. Bu da layda suyun hərəkəti ilə əlaqədardır. Belə laylarda da təzyiq maye sütunun yüksəkliyi ilə ifadə olunur.

Su-qaz kontaktı səthinin mailliyi layların yatım bucağına bərabər və ya böyük olsa, tələnin flüidləri saxlama qabiliyyəti pozulur və həmin tələ sonuncuları özündə saxlaya bilmir. Pyezometrik səthin mailliyindən asılı olaraq monoklinal formalar da (fleksura tipli) tələ rolunu oynaya bilər.

Bu hal pyezometrik səthin mailliyi monoklinalın yatımı istiqamətində yönəldikdə mümkündür.

Belə monoklinallarda yataq əks istiqamətdə yatan qanadları olmayan strukturlarda əmələ gəlir. Məsələn, şəkil V.12-də A strukturunda hər iki qanad bir istiqamətdə, B strukturunda isə qanadlardan biri üfüqi yatır. Təbiidir ki, belə tələlər uzanmaları üzrə qapanmalıdır. Uzanma istiqamətində qapanma isə ya süxurların litoloji dəyişkənliyi, ya da qırılma vasitəsilə baş verməlidir.

Lakin onu da qeyd etmək lazımdır ki, göstərilən halların mövcudluğu, çox ehtimal, o vaxt baş verə bilər ki, istər fleksuranın (A), istərsə də struktur terrasın (B) əyimləri zonasında yaranan dartılma gərginlikləri hesabına kollektorda əlavə məsaməlik yaranaraq həmin əyim zonalarında onun kollektorluq xüsusiyyəti fərqlənsin, yəni yaxşılaşmış olsun. Misal üçün, Tərsdəllər qırışığı- nın şimal-şərq qanadında olduğu kimi.

Lay təzyiqinin mənbəyi. Deyilənlərdən göründüyü kimi, yer səthi ilə əlaqədar olan tələlərdə müşahidə edilən təzyiq rezervuarı dolduran maye səviyyəsi ilə tənzim olunur. Lakin rezervuarda maye səviyyəsinin vəziyyəti, həmişə onun qəbul mənbəyi və boşalma sahəsi (mənsəbi) ilə təyin olunmur və təzyiqin artıb-azalması başqa amillərin təsiri ilə də əlaqədar ola bilər.Belə amillərdən biri təbii rezervuarı və ona aid olan tələni örtən süxurların ağırlıq qüvvəsidir. Süxurların sıxlığını orta hesabla 2,3 q/sm³ qəbul etsək, onda onların təzyiqi aşağıdakı düsturla təyin olunur:
P=H^.2.3/10=0.23H
burada H - tələni örtən süxurların qalınlığıdır.

Adətən, süxurlarda təzyiq onları təşkil edən mineral hissəciklər və ya süxurların daxili quruluşu vasitəsilə ötürülür. Əgər verilmiş geostatik təzyiqdə süxurların daxili quruluєu dəyişmirsə, sьxurlar sıxlaşmırsa və onların məsaməliyi azalmırsa, deməli, geostatik təzyiq süxurların daxilində udulur, süxuru doyduran maye və qaza təsir etmir. Ağırlıq qüvvəsi artdığı halda süxurlar sıxlaşmaya məruz qalıb, məsaməliyi azalarsa, onlardakı maye və qaz bu və ya digər dərəcədə geostatik təzyiq qəbul etmiş olurlar.

Açıq rezervuarlarda qəbul edilən geostatik təzyiq, onlarda olan mayenin sərbəst su güzgüsünün vəziyyətinə ötürüləcək və beləliklə, yuxarıda təsvir olunan qanunauyğunluqlara tabe olacaqdır.

Bağlı tələlərdə (rezervuarlarda) geostatik təzyiqi qəbul edə biləcək maye sütunu olmadığından, tələdə yerləşən maye və qaz həmin təzyiqin bir hissəsini öz üzərinə qəbul edir. Belə tələlərdə anomal təzyiq müşahidə edilir. Anomal təzyiq, hidrostatik təzyiqdən çox olan təzyiqə deyilir.

Gillər digər çökmə süxurlara nisbətən daha çox sıxlaşmaya məruz qaldıqlarından, onların içərisində yerləşən bağlı rezervuarlar daha çox anomal təzyiqə malik olurlar. Anomal təzyiq tektonik hərəkətlər nəticəsində də yarana bilər.

Yuxarıda qeyd etdiyimiz səbəblərdən başqa, tələlərdəki yatağın təzyiqinə təsir edən digər amillərdən temperaturu, kimyəvi və biokimyəvi prosesləri və sementləєməni göstərmək olar. Temperatur iki cür təsir edir. Əvvəla, dərinlik artdıqca temperatur artır, nəticədə bütün hissəcik və maddələr genişlənir. Temperaturun artması ilə yanaşı təzyiq də artır. Bu da bağlı tələlərdə (rezervuar- larda) anomal təzyiq yaradır. Lakin qeyd etmək lazımdır ki, temperaturun artması ilə maye və qazın genişlənmə əmsalı çox kiçik qiymət fərqi ilə dəyişir. Deməli, temperaturun artması layda böyük qiymətli anomal təzyiq yaratmır. Bağlı rezervuarlarda yerləşən qaz yatağında temperaturun 1°C artması ilə təzyiq 1/273 (Klayperon tənliyi) qədər artır.

Digər tərəfdən, temperaturun artması karbohidrogenlərin parçalanmasına,yeniləşməsinə səbəb olur. Bu parçalanma nəticəsində daha sadə molekullu birləşmələr əmələ gəlir. Molekulların sayının artması isə təzyiqin artmasına səbəb olur.

Temperatur laydakı təzyiqə başqa cür də təsir edir. Temperaturun dəyişməsi bir çox kimyəvi reaksiyaların getməsinə səbəb olur. Kimyəvi reaksiyalar nəticəsində laylarda sementləşmə davam edir. Sementləşmə isə layda məsamələrin ümumi həcmini azaldır. Bu da tələlərdə (rezervuarlarda) təzyiqin yüksəlməsinə səbəb olur.

Vaxtilə İ.M.Qubkin və A.D.Arxangelski anomal lay təzyiqinin palзıq vulkanlarının yayıldığı vilayətlərə uyğun gəldiyini göstərmişlər. Onlara görə palçıq vulkanlarının əmələ gəlməsi laydakı yüksək təzyiqlə əlaqədardır. Bu fıkir sonralıqca başqa tədqiqatçılar tərəfindən də təsdiq edilmişdir (Ə.Ə.Əlizadə, Ə.Ə.Yaqubov, Ş.F.Mehdiyev, M.M.Zeynalov və s.).

Amerika tədqiqatçılarından R.Kok və İ.Tommer göstərirlər ki, anomal lay təzyiqi yataqdakı geostatik təzyiqin 90%-dən artıq olmur. Ona görə də həmin tədqiqatçılar yataqda anomal lay təzyiqinin geostatik təzyiq hesabına əmələ gəlməsi fıkrini irəli sürürlər.

Yataqda lay təzyiqinin artmasına təsir edən səbəblərlə yanaşı, onun azalmasma da müəyyən səbəblər təsir göstərir. Təzyiqin azalmasının başlıca səbəbi layların məsamələrinin çoxalmasıdır (məsələn, həllolma nəticəsində ikinci, yəni törəmə məsaməliyin əmələ gəlməsi). Lakin göstərmək lazımdır ki, bağlı rezervuarlarda həllolma prosesi getmədiyindən, törəmə məsamələr də yaranmır.

Bu cəhətdən yenidən kristallaşma nəticəsində əmələ gələn çatlar xüsusi əhəmiyyətə malikdir. Məsələn, məlumdur ki, dolomitləşmə (qələvisizləşmə) prosesi nəticəsində süxurların həcmi kalsiumun itirilməsi hesabına 14% azalır, məsamələrin həcmi isə 14% artır.