5-тарау

«Федералдық білім беруді дамыту институты» Федералдық мемлекеттік автономды мекемесімен («ФБДИ» ФМАМ) «Мұнай және газ ұңғымаларының операторы» мамандығы бойынша орта кәсіптік білім бағдарламаларын іске асыратын білім беру мекемелерінде оқу үдерісінде пайдалануға арналған оқулық ретінде ҰСЫНЫЛҒАН

ББК 33.131я722

Р е ц е н з е н т і — «Союзвзрывпром» Қауымдастығының бас директоры, техн.ғыл.докторы, РФ Үкіметінің ғылым және техника саласындағы сыйлығының лауреаты В.Л.Барон

К138 Мұнай, газ және газ конденсатын өндірудің барлық тәсілдеріндегі технологиялық үдерісін жүргізу: орта кәсіпт.білім беру мекемелерінің студ.арналған оқулық / Ю.Д. Кадырбекова, Ю. Ю. Королёва. — М. :

«Академия» баспа орталығы, 2015. — 320 б.

Оқулық «Мұнай және газ ұңғымаларының операторы» мамандығының «Мұнай, газ және газ конденсатын өндірудің барлық тәсілдеріндегі технологиялық үдерісін жүргізу» КМ.01 бойынша орта кәсіптік білім берудің Федералдық мемлекеттік білім беру стандартына сай құрастырылған. Мұнай, газ және газ конденсаты геологиясы мен кенінің негіздері қарастырылған. Табиғи көмірсутегі жүйесінің, мұнай мен газ кен орындарының сипаттамасы берілген, сондай-ақ мұнай мен газ коллекторларының жіктелімі мен қасиеттері ұсынылған. Мұнай мен газ өндіру негіздері туралы мәлімет берілген. Ұңғыманы орналастыру, алынатын қор мен өнімділік коэффициенті мазмұндалған. Өндірілетін ұңғымаларды пайдалануға дайындау туралы материал берілген. Ұңғыманы суға толтыру және құрғату түрлері, сондай-ақ қабаттың мұнай беруін арттыру жолдары қарастырылған.

Орта кәсіптік білім беру мекемелерінің студенттеріне арналған.

ББК 33.131я722 Бұл басылымның түпнұсқа макеті «Академия» баспа орталығының меншігі болып табылады және меншік иесінің келісімінсіз оны кез келген тәсілмен шығаруға тыйым салынады.

Бұл оқулық «Мұнай және газ ұңғымаларының операторы» мамандығы бойынша оқу-әдістемелік кешеннің бөлігі болып табылады. Оқулық КМ.01 «Мұнай, газ және газ конденсатын өндірудің барлық тәсілдеріндегі технологиялық үдерісін жүргізу» кәсіби модулін меңгеруге бағытталған. Жаңа буынды оқу-әдістемелік кешендер жалпы білім беретін және жалпы кәсіптік пәндер мен кәсіби модульді меңгеруді қамтамасыз ететін дәстүрлі және инновациялық оқу материалдарынан тұрады. Әр жинақ жалпы және кәсіби құзырлықтарды сонымен қатар жұмыс берушінің талабын ескерілген құзырлықтарды меңгеру үшін қажетті оқулықтар мен оқу құралдарын, оқу және бақылау құралдарын қамтиды. Оқу басылымдары электронды білім беру ресурстарымен толықтырылады. Электронды ресурстар интерактивті жаттығулар мен жаттығу құрылыстары бар теориялық және практикалық модульдерден, мультимедиялық нысандардан,қосымша материалдар мен Интернет ресурстарына сілтемелерден тұрады. Оларға терминологиялық сөздік, оқу үдерісінің негізгі параметрлері: жұмыс уақыты, бақылау және практикалық жұмыстарды орындау нәтижесі тіркелетін электронды журнал кіреді. Электронды ресурстар оқу үдерісіне оңай бейімделеді және түрлі оқу бағдарламаларына сәйкестендіріле алады.

Мұнай әлемдегі энергияның ең маңызды көзі болып табылады, әлемде тұтынатын энергияның 33,1% мұнайдың үлесіне келеді. Мұнай өндіру және мұнай химиясы біздің өркениетіміздің барлық қыры мен әр адамның өмір сүру сапасына әсер етеді. Мұнайды өндіру,тасымалдау және пайдалану ел экономикасына, қауіпсіздік мәселелеріне әсер етеді, әлемдік саясат пен халықаралық қатынасты анықтайды. Мемлекеттер тіпті мұнай үшін соғысып та жатыр. Мұнай – бұл «қара алтын», ол жеке адамдарды өте бай етеді, компанияларға орасан зор пайда келтіреді, кедей елдер мұнайдың арқасында дамушы елге айналуы мүмкін. Ол алғыс та, қарғыс та әкелуі мүмкін. Осы оқулықта табиғаттағы мұнай деген не, оның пайда болу шарттары қандай, кен орындарын табу тәсілдері, игеру әдістері мен өндіру тәсілдері сияқты мәселелер қарастырылады. Мұнай газ және газ конденсаты кен орындарын іздеу, игеру және пайдалану, сондай-ақ жер қабатының мұнай беруін арттыру жолдары барынша жан-жақты қарастырылады. Оқулықта ұңғыманы пайдалануға дайындаудан бастап, ұңғыманың жөндеуін аяқтауға дейінгі геологиялық барлау мен мұнай өндіру ісінің негізгі ережелері сипатталған; мұнай ағынын шақыру және ұңғыманы игеру, ұңғыма мен жер қабатын гидродинамикалық зерттеу мәселелері, сондай-ақ ұңғыма өнімділігі мен қорды өндіру үдерісін басқару мәселелері қарастырылады. Авторлар оқырманның назарын түсінікті тілмен мазмұндалған, қарастырылып отырған тақырыптың күрделілігіне аударғысы келеді. Басқаша айтқанда, күрделі туралы қарапайым тілмен.

«Мұнай» (нефть) сөзі – шығыс халқының сөзі. Аккадтардың «тұтану», «жалындау» деген мағына беретін nарtа сөзі парсы тіліне neft деп еніп, бізге түрік тілі арқылы жетті. Мұнай мен газ адамзатқа бірнеше мыңдаған жылдан бері таныс. Ежелгі Мысырда мұнайды бальзамдық заттарға қосқан. Мұнайды осыдан 5 мың жыл бұрын желдеткеннен кейін қалатын смола тәріздес заттекті Вавилон мұнарасы мен Семирамиданың аспалы бағын салу кезінде, Ефрат өзенінің бойында бөгет салу үшін, сондай-ақ ежелгі үнділік Мохенджо- Даор қарасының бассейнін салу кезінде пайдаланған. Біздің дәуірімізге дейінгі бірнеше жүз жыл бұрын Қытайда бамбук құбырларын пайдаланып соққылы бұрғылау жүзеге асырылды (В.1-сурет). Алдыңғы қатарда дәстүрлі бамбук құбырлары көрінеді, солар арқылы жақын орналасқан қалаларға табиғи газ жіберілді. Ежелгі Грекияда мұнай әскери мақсатта пайдаланылды. Жылнамашылар ежелгі гректер алып тас атқыштардан шығатын ұшқыш найзаның ұшына құпия қоспасы бар ыдыс байлағаны туралы айтады. Снаряд діттеген жеріне жеткенде жарылыс болып, түтін көтерілетін болған. Жалын бірден барлық бағытқа тараған. Су өртті өшіре алмаған. «Грек өртінің» құрамы аса құпия сақталды, тек ХІІ ғасырдағы араб алхимиктері ғана оның сырын аша алды. Бұл құпия рецептің негізін күкірт пен селитра қосылған мұнай құрады. XVІІ — XVІІІ ғасырларда мұнай емдік құрал ретінде пайдаланылды. XVІІ ғасырдың ортасында француз миссионері партер Джозеф де ла Рош д'Альен батыс Пенсильванияның түпкірінен белгісіз «қара суды» тапты. Үндістер оны өз беттерін бояуға арналған бояуларға біріктіруші ретінде қосты. Осы сулардан, яғни ескі мұнай өзендерінен партер өзінің керемет бальзамын жасап шығарды. Оны Еуропаның көптеген елдерінде дәрі ретінде пайдаланды. Біздің дәуірімізге дейін Қара және Каспий теңіздерінің бассейндерінде мұнай мен газ шығарылғаны анықталған, олар

Сурет В.1. Сычуань провинциясындағы бұрғылау мұнарасы (1948 жылғы фотосурет) жылыту, майлау құралы, жол жабынында, сондай-ақ кемелердің тесіктерін бекітуде цементтейтін материал ретінде пайдаланылған. Борис Годунов кезінде Ухтадан Мәскеуге әкелінген «ыстық қою су» туралы хабарлама XVІ ғасырға тиесілі. XVІІІ ғасырдан бастап мұнайды тазартуға арналған жекелеген әрекеттер болды, бірақ ХІХ ғасырдың екінші жартысына дейін ол тек табиғи таза күйінде пайдаланылды. 1733 жылы Бакуге И-Я.Лерхе (1708—1780) дәрігер келеді, ол өз есебінде: «... Балаханда тереңдігі 20 сажын (42,6 м) болатын 52 мұнай құдықтары болды, олардан кейбіреулері қатты атқылайды және күніне 500 батман (шамамен 3 т) мұнай жеткізеді» деп жазды. 1840жылы Бакудегі орыс губернаторыөнеркәсіптік қажеттілікке жарамдылығын анықтау мақсатында бакулық мұнайдың сынамасын Петербургтегі ғылым академиясына жіберді. Ол «Бұл сасық заттек тек дөңгелек пен арбаны майлауға ғана жарамды» деген жауап алды. 1846 жылы Бакудегі Биби-Әйбатта В.Н.Семеновтың (1801-1863 ж) ұсынысымен мұнайды барлау үшін тереңдігі 21 м болатын алғашқы ұңғыма қазылды. 1848 жылғы 14 шілдедегі баяндау хатында Кавказдағы билік өкілі, князь М. С. Воронцов былай деп жазды: «Мен Бакуде Каспий теңізінің жағалауындағы Бей-бат елді мекенінде жерді ұңғылау тәсілімен мұнайды жаңадан барлауға рұқсат бердім. Баку және Ширван минералдық кәсібінің директоры Биби-ЭЙбатта бұрғылау ұңғымасы бұрғыланғанын, онда мұнай табылғанын жеткізді». Тек ХХ ғасырдың екінші жартысында ғана адамзат «қара алтынның» таңғаларлық мүмкіндіктерін ашты. Өнеркәсіптің дамуы көмір, отын сияқтылардан айтарлықтай арзан және барынша тиімді, жаңа жарық көзін қажет етті. Оның бәрін тек мұнай ғана бере алды. Индустрияның дамуын өзінің өсуіне мұнай мен мұнай өнімдерін көптеп талап етті. майлау материалдарын көп көлемде талап етті. Барлық жерде кен орнын игеру мен мұнай өндіру ісі басталды. Жаңа мұнайлы дәуір таңы атты. Әлемдегі ең алғашқы мұнай ұңғымасын кім, қайда, қашан, қандай тәсілмен бұрғылаған деген пікірталас ұзақ уақыт бойы жүргізіліп келеді. Негізгі күн 1859 жылғы 27 тамыз екені күмән тудырмайды. Бұл күні америка континентіндегі кәсіпкер Э.Л.Дрейкке (1818-1880ж) тиесілі алғашқы мұнай ұңғымасынан мұнай осы күні алынды. АҚШ-тағы Титусвилли қаласы (Пенсильвания штаты) жанында бұрғыланған ұңғыма 20 м тереңдіктен мұнай берді (дебит 4 т-тәул-нен көп).

Одан әрі «техникалық сәйкессіздіктер» басталады. Бір авторлар осы ұңғымада бұрғылау станогының пышақты жетегі болды десе, екіншілері басқа пікірді ұстанады. Мысалы, А.К.Трошин өзінің «История нефтяной техники в России» (1958 ж) еңбегінде былай деп жазады: «... Бұрғылауды ұста, тұзды ұңғымалардағы тәжірибелі бұрғылаушы А.В.Смит орындады. Бұрғылауға қуаттылығы 6 л.с. болатын бу машинасы мен түтін шығаратын құбыры бар бу қазандығы пайдаланылды. Ұңғыма тереңдігі 21 м». Қойылған сұрақтарға жауап беру үшін бұрғылау, ұңғыма, құдық, жерқазғыш бұрғы, бұрғылау құралы, барлау және пайдалану үшін бұрғылау және сол сияқты терминдердің бұрынғы және қазіргі мағынасын білу керек, себебі бакулық мұнай құдықтары XVІ-XVІІІ ғасырлардың өзінде алғашқы американдық мұнай ұңғымаларынан екі есе терең болған. Одан кейін мұнайдың «соңына түсу» басталды. Әлемнің түпкір- түпкірінен, адам тұратын және әлі зерттелмеген жерлерден, жер бетінен, мұхит астынан осы қара және қою, ұстап көргенде майлы, өзіне тән ащы иісі бар «жер қанын» іздеді. 1861 жылғы крекинг – мұнай өңдеудің заманауи әдісі (крекинг – ажырату) мұнай дүрлікпесіне мұрындық болды. Мыңдаған жыл бойы ешкім назар аудармаған зат өнеркәсіптік, әскери мақсатта кеңінен қолданыла бастады, сауда мен алып-сату нысанына айналды, әлемнің түрлі мемлекеттері арасындағы келіспеушіліктердің себебі болды. Белсенді ізденіске қарамастан ХХ ғасырда жылына бар болғаны 5 млн т мұнай өндірілді (бүгінгі масштабпен – теңізге тамшыдай). Мұнай өндірісіндегі нағыз серпін соғыстан кейінгі жылдарға келеді: 1945 жылы әлемде 350 млн т мұнай өндірілсе, 2012 жылы 4 119 млн т мұнай өндірілді (В.2-сурет). 1980 жылдардың басында мұнай өндірісінің көлемі азаюына және кезең-кезеңімен орын алып тұрған дағдарысқа қарамастан әлемдік мұнай өндірісі үздіксіз өсуде. Қазіргі таңда заманауи өнеркәсіптің дамуы ең пайдалы және тиімді отын түрі - көмірсутегісіз мүмкін емес. Мұнай мен жанғыш газ әлемдегі энергетикалық қажеттіліктің 65 %-ын және көлікке арналған отын қажеттілігінің 100%-ын қамтамасыз етеді. Энергияны алуға өндірілетін көмірсутегінің 90.95%-ы қамтылады. Алайда кезінде Д.И.Менделеевтің өзі мұнай мен газды отынға жағы ақшамен пеш жаққандай деп айтқан болатын.

Сурет 1.1. Жер құрылымы: 1 — континентальдік қабат; 2 — мұхиттік қабат; 3 — шөгінді жыныс; 4 — гранитті жыныс; 5 — базальт қабаты; 6 — мантия; 7 — ядро Минералдар – химиялық құрамы мен физикалық қасиеті жағынан жақын, жер бетінде немесе тереңіндегі физикалық- химиялық үдерістердің нәтижесінде пайда болатын табиғи құрылымдар. Жердің ең терең қабаттары түрлі мықты жыныстар – базальттан тұрады. Базальт – жанартау тектес кең таралған тау жынысы. Жер қыртысы астында қатты силикатты қабат (болжам бойынша оливиннен) бар, ол мантия деп аталады, қалыңдығы 1 000... 3 000 км; ол орталық бөлігі диаметрі 2000 км болатын қатты ядроның сұйық бөлігін қоршайды. Таукен жыныстары әдетте қабат-қабат болып, көлденеңнен немесе көлбеу орналасады. Қабаттары тік не қисайған болуы мүмкін. Олардың кейбір аймақтардағы орналасуын зерттеген соң геолог ойша қабаттың жер астынан қалай өтетінін анықтайды. Мұндай әдіс жер қыртысының тек жоғарғы қабатын ғана (максималды бірнеше километр тереңдікте) және тек құрғақ жағдайда ғана зерттеуге мүмкіндік береді. Жер қойнауына тереңірек енуге геофизика – жер шарының физикалық қасиеттері мен физикалық күйін зерттейтін ғылым көмектеседі. Геофизиканы атмосфера физикасы, теңіз физикасы және Жер физикасы деп бөледі. Жер қыртысы мен жердің тереңірек сферасы туралы ғылымдар кешені геология деп аталады. Геология – жер қыртысының құрамы, құрылымы, даму қозғалысы мен тарихы және пайдалы қазбалардың онда орналасуы туралы ғылым. Қолданбалы геология — құрғақ жер мен акваториядағы мұнай мен газ кен орындарын іздеу, барлау, өнеркәсіптік игеру және пайдалану туралы ғылым мен материалдық өндірістің саласы. Геологтардың мақсаты – жер қойнауындағы пайдалы қазбалардың кенін табысты барлау. Ол үшін кен орны қалыптасқан жағдайды барынша нақты анықтап, мұнай мен газдың ішкі құрылымын және олардың өндіру үдерісінде өзгеріске түсу заңдылығын зерттеу керек.

Мұнай газ кәсібі геологиясының міндеттеріне мыналар жатады:

Таукен жыныстары — бұл жер қыртысында түрлі форма мен көлемде қалыптасатын, белгілі бір құрамы мен құрылымы бар, сұйықтық пен газды сіңіріп, қайта шығаруға қабілетті табиғи қатты минералды агрегат. Олар түрлі жыныстардың цементтелген сынықтарынан тұрады, кейде жанартаулық әйнектер де кездеседі. Таукен жыныстары жер астындағы және жер үстіндегі геологиялық үдерістердің нәтижесінде қалыптасқан. Жыныстардың құрылысы оның құрылымы мен текстурасымен анықталады. Құрылымы дегенде минералды түйіршіктердің қосылысының ерекшеліктері, олардың өлшемдері мен формалары түсініледі. Бір жыныстар ірі кристалдық түйіршіктерден тұрады, екіншілері – микроскоппен ғана көрінетін ұсақ кристалдардан, үшіншілері – әйнек тәріздес заттектен, төртіншілері – үйлесімді ұсақ кристалдар немесе әйнек тәріздес заттектермен бірге жекелеген ірі кристалдан кездесуі мүмкін. Текстура деп жынысты құрайтын минералдардың өзара орналасу және таралуын айтады. Текстураның келесідей түрлері болады: Пайда болу жағдайына қарамастан Таукентау кен жыныстарының үш типін жіктейді:

Шөгінді Таукентау кен жыныстары (карбонаттарды қоспағанда) қандай да бір дәрежеде батпақ, әк немесе басқа да заттармен цементтелген, түрлі көлемдегіжекелегенминералдардың түйіршіктерінен тұрады. Сондықтан мұнай және газ кенорындары жыныстарының химиялық құрамы алуан түрлілігімен ерекшеленеді.

Магмалық Таукентау кен жыныстарымен кенді және кенді емес пайдалы қазбалардың кен орындарының көп саны байланысты.

Метаморфтық өзгеріс шамамен 3...5 км тереңдікте басталады да тереңдік артқан сайын көтерілетін температура мен қысымның салдарынан күшейе түседі. Әр беткі қабықтың 100 метрінде температура орташа 3°C артады. 1 км тереңдіктегі температура 300 °C құрайды, ал тереңдік 40.50 км – шамамен 1 22.1 500 °C температура болады. Ол температураға атқылаған жанартаулардың сұйық еріген лавалары температураға сәйкес келеді. Метаморфтық жыныстардың негізгі массаларын далалық шпаттар, кварцтар, слюда, мрамор құрайды. Метаморфтық жыныстарда құрылымы кристалдық-түйіршекті, магмалық жыныстардың құрылымына ұқсайды, ал минералдық заттектердің орналасуы шөгінді жыныстарға ұқсас. Сонымен, жер қыртысының қалыңдығы магмалық, шөгінді және метаморфтық тектес Таукен жыныстарынан тұрады. Олар барлық пайдалы қазбалар көзі болып табылады. Түрлі бағалар бойынша мұнай қорын коллекторларда мына жолмен бөледі: құм және құмтас түрінде —60-тан 80 %-ға; әктас және доломитте —20-дан 40%-ға дейін; жарықты батпақ тақта тастарда, метаморфтық және атпалы жыныстарда — шамамен 1 %. Шөгінді Таукен жыныстары орналасуының алғашқы формасы болып қабат немесе қыртыс табылады. Қыртыс (қабат) деп көп ауданды алып жатқан екі қабат үсті қос параллельмен біріктірілген геологиялық дене қыртыс (қабат) деп аталады. Жер қабатын жоғарыдан шектейтін беті табаны деп, ал оны жоғарыдан шектейтін беті – төбесі деп аталады. Төменгі қабат төбесі жоғарыда жатқан қабаттың табаны болып саналады. Қабат аты оның жыныстарының құрамдасымен анықталады. Мысалы мұнай қабаты – мұнаймен толтырылған Таукен жынысы. Жер қыртысы қатпарларындағы қабаттар толқын тәріздес жиырылған. Антиклиналь (антиклинальды қатпар) — жоғарыға шығыңқы орналасқан Таукен жыныстары қабатының қатпары, соның нәтижесінде жаңа, қатпармен қыртыстанған қалдықтар немесе жыныстар бетіне орналасып, ал ескілері – орталық бөлікте не ядрода орналасады. Антиклинальды қатпар көлемі кең диапазонда түрленуі мүмкін. Синклиналь төменге шығыңқылықпенберіледі. Күллі әлемде белгілі мұнай және газ кенорындарының 70-тен 90%-ға дейіні антиклинальды қатпарда жатыр.

Таукен жыныстарының маңызды қасиеттері болып өзіне флюиданы араластырып, оларды өзі арқылы өткізіп немесе өткізбейтін қабілеттері табылады. Мұнай мен газдың кенін әзірлеу және пайдалану коллекторлардағы сұйықтық пен газдардың үлкен массасын өндірілетін ұңғыманың кен жарына сүзгілеумен байланысты. Қабаттық флюидтерді статикалық қалпында мұнайды ажыратқанға дейін тарату заңдылығын олардың бастапқы қоры анықтайды, ол қабат жүйесінің сыйымдылық параметрімен бақыланады. Коллекторлардың сүзгілеу қасиеттері мен олардың кенді пайдалану үдерісіндегі өзгерісін зерттеу кен орнын пайдалануға беру кезеңінде де, мұнай газ ажыратудың экономикалық тиімді деңгейіне көмірсутегінің қалған қорын ажырату кезеңінде де тұтас кеннің және жекелеген ұңғымалардың өнімділігін бағалауға мүмкіндік береді. Таукен жыныстарының сұйықтық пен газды араластыру және өткізу қабілеті сүзгілік-сыйымдылық қасиеті деп аталады да келесі негізгі көрсеткіштермен сипатталады: жыныстардың түйір өлшемділік құрамы; борпылдақтығы; өткізгіштігі; үлестік беті; механикалық қасиеттері; жыныстың мұнаймен, сумен және газбен қанығуы; капиллярлық қасиеттері. Таукен жыныстарының аталған көрсеткіштері олардың химиялық құрамымен, құрылымдық және текстурлық ерекшеліктерімен тығыз байланыста болады. Жыныстардың құрылымы түйіршіктерінің көлемімен, формасымен анықталады. Өлшемі бойынша псефитті (жыныс көлемі 2 мм ден асатын сынықтардан тұрады), псаммитті (0,1 ...2,0 мм), алевритті (0,01...0,10 мм), пелитті (0,01 мм және одан да аз) құрылым болып жіктеледі. Жыныстың текстуралық ерекшеліктеріне қабаттылығы, жыныстың орналасу сипаты, жыныстағы цемент пен түйіршіктің өзара орналасуы мен сандық қатынасы және басқа да құрылым белгілері жатады. Цемент рөлін жиі балшықты зат атқарады. Хемогенді (карбонат, тотыққан және гидро тотыққан, сульфаттар) цементтер де кездеседі.

Таукен жыныстарының түйіршік өлшемділік құрамына — жыныстағы түрлі көлемдегі фракциялардың (бірыңғай түйіршіктер не бөліктердің жиынтығы) пайыздық үлестік құрамы. Қалдық жыныстардың түйіршік өлшемділік құрамын анықтау үшін көбінесе сынықтардың келесі жіктелімін қолданады: Жыныстардың түйіршік өлшемділік құрамы оны құрайтын түйіршіктердің ірілік класына бөлу және әр кластың көлемін анықтау жолымен зерттеледі. Жекелеген кластардың көлемін пайызбен бейнелейді. Түйіршік өлшемділік талдауы – сынық жыныстарды зерттеудің маңызды түрі, себебі олардың түйіршік өлшемділік құрамы оның белгілерінің ішіндегі басқа: минералдық құрамын, физикалық қасиеттерін, инженерлік-геологиялық ерекшеліктерін және басқа да барлық ерекшеліктерін анықтайтын маңызды белгі болып табылады. Түйіршік өлшемділік талдауының егжей-тегжейлігі зерттеу міндетіне байланысты. Қазіргі таңда түйіршік өлшемділік талдауының үш әдісі қолданылады: 1) седиментациялық әдіс – сұйықтықта әртүрлі іріліктегі бөлшектердің тұндыру жылдамдығының әртүрлілігіне негізделген. Стокс формуласы бойынша сұйықтықта сфера формалы бөлшектердің тұндыру жылдамдығы есептеледі:

мұндағы g — ауырлық күшінің үдеуі, см2/с; d — бөлшектер диаметрі, см; ŋ — ортаның кинематикалық тұтқырлығы, см2/с; γ1 — бөлшек заттарының үлестік салмағы, г/см3; γ — сұйықтықтың үлестік салмағы, г/см3; 2) електік талдау, түйіршіктерді саңылауы біртіндеп кішірейіп отыратын елеуіштен өткізуден тұрады. Зертханалық жағдайда әдетте штампталған сымды не жібек елек жинағы қолданылады. ТДМ-да қолданылатын штампталған електердің 10; 7; 5; 3; 2; 1; 0,5 және 0,25 мм саңылаулары болған. Жыныстарды фракцияға бөлуге арналған електер мен басқа да механикалық құрылғылардың алуан түрі болады. Жинақта жоғарыға саңылауы ең үлкен електі орналастырады. Бұл елекке 50 г жыныс салып, 15 минут бойына елейді. Содан кейін әр електе қалған жыныс бөліктерін өлшеп, нәтижесін кестеге жазып отырады. 3) көлденең түйіршіктерді тікелей өлшеу. Түйіршікті өлшемділік әдісін таңдау, біріншіден жынысты құрайтын бөлшектердің өлшеміне, екіншіден, олардың цементтелу дәрежесіне байланысты. Кәсіптік жағдайда жыныстың түйіршікті өлшемділік құрамын бөлшектерді 0,1 мм-ден үлкен өлшемдерге бөлуден тұратын елеуіш талдаумен анықтайды. 1 мм-ден кіші бөлшектерді бөлу үшін седиментациялық әдіс қолданылады. Түйіршік өлшемділік талдауы не үшін жүргізіледі және оның нәтижелері нені білдіреді? Біріншіден, түйіршік өлшемділік құрамы бойынша жынысты саз, алеврит, құм және т.б. деп бөледі. Екіншіден, түйіршік өлшемділік құрамының деректерінің негізінде жыныстың біртектілік сипатына баға береді. Сол үшін жиынтық құрамның қисығын құрады. Ординат өсі бойынша фракцияның пайыздық өсу ретімен, ал абсцисс өсі бойынша – логарифмдік көлемі бойынша бөлшектердің диаметрімен қойып, топырақ түйіршіктің көлемін бөледі. Аталған қисық арқылы жыныстың Кн әртектілік коэффициентінанықтайды,соның негізінде барлық топырақ салмағының 60%-ын құрайтын өте ұсақ фракциялардан тұратын фракция бөліктері диаметрінің топырақтың барлық салмағының 10%-ын құрайтын өте ұсақ фракциялардан тұратын фракциялардың диаметріне қатынасы түсініледі, яғни

Құрамы жағынан біртектес топырақ үшін әртектілік коэффициенті бірге тең. Ресейдегі мұнай кен орындары жыныстарының әртектілік коэффициенті 1,1...20,0 аралығында тербеліп тұрады. Жыныстардың біртектілігін білу оның коллекторлық қасиеттері туралы болжамды түсінік алуға мүмкіндік береді, коллекторлық қасиет біртекті топырақта (құмдақта) әртектіге қарағанда жақсырақ болады. Үшіншіден, жыныстардың түйіршік өлшемділік құрамын білу жер қабатынан топырақтың ұңғымаға түсуін болдырмау (не шектеу) үшін пайдалану коллонасындағы сүзгілердің саңылауы өлшемін таңдауға мүмкіндік береді. Сондай-ақ жыныстардың түйіршік өлшемділік құрамынан мұнайды түйіршіктің бетін жабуға қабықша ретінде және түтікшеде ұсталған мұнай ретінде әзірлеу аяқталғаннан кейін қабатта қалатын мұнай көлемі байланысты болады. Топырақтың түйіршік өлшемділік талдауы мұнай өнеркәсібі тәжірибесінде пайдаланылады. Мысалы, мұнай кен орындарын пайдалану үдерісінде топырақтың ұңғымаға түсуін болдырмас үшін механикалық талдау негізінде кенжарға орнатылатын сүзгіні таңдайды. Таукен жыныстары бөлшектерінің көлемі коллоидтік бөліктерден бастап жұмыртас пен қойтасқа дейін өзгереді. Алайда көптеген мұнай құрамдас жыныстарда олардың көлемі 1,00.0,01 мм диапазонында болады.

Жер қойнауының қалдық жыныс қабатында үш фаза болады: қатты (минералдар), сұйық (су не мұнай) және газ тәріздес. Сұйық және газ тәріздес фаза алып жатқан жер кеуектік деп аталады – бұл Таукен жыныстарындағы бос саңылаудың болуы. Кеуектік кеңістіктің көлемі қуыстың Таукен жынысына қатынасымен бағаланады да кеуектіліккеуектілік коэффициенті деп аталады. Ол бірлік шамасымен өлшенеді. Егер кеуектілік коэффициентін 100-ге көбейтсе, кеуектілік пайызбен өлшенетін болады. Сынған тау жыныстарында кеуектілік бөліктерінің(түйіршіктерінің) формасына, олардың сұрыпталу дәрежесі мен цементтің болуына байланысты. Таза әйнектің кеуектілігі — 0%; граниттің кеуектілігі— 1%-дан 3%-ке дейін; құмдақтың кеуектілігі — 10.33%.

Мұнай газ геологиясында әдетте кеуектіліктің үш түрін ажыратады: 1) Жалпы кеуектілік, қуыстықтың барлық түрін, оның ішінде ең ұсақ түрлерін де сипаттайды, сондықтан құрғақ саз-балшықтың жалпы кеуектілігі құмдақтың кеуектілігінен жоғары; 2) Ашық кеуектілік — қуыстық пен бос орынның өзара байланыстағы жиынтық көлемі, олар сұйықтық не газды жұтып алуы мүмкін. Қуыстықтың көлемі мен формасы олардың өздері арқылы сұйықтық не газды өткізу қабілеттеріне айтарлықтай әсер етеді. Жалпы кеуектілік ашық кеуектілікке қарағанда үлкен, себебі жалпы кеуектілікте барлық қуыстар, тіпті мұнай не газды сіңіре алмайтындары да ескеріледі, ал ашық кеуектілікте өздеріне көмірсутегін қабылдай алатын кеуектік көлемі ғана саналады. Ашық кеуектілік анықтамасы қанықтықтың зертханалық әдісімен жүргізіледі. Ол кеуектік топырақтың жалпы кеуектілігіне сәйкес келеді, құмдақтікіне қарағанда 10...30 %-ға аз, саз-балшықта 50% - дан не одан да көп, тас тұзында ол болмайды; 3) Тиімді кеуектілік өздері арқылы флюида көшуі өтетін қуыстықтың жиынтығын сипаттайды, яғни бұл қуыстарға флюида еніп қана қоймай, кері алына да алады. А.А.Ханин (1969 ж) бойынша, тиімді кеуектілік – қалдық су қанықтығы ескерілетін мұнай мен газды сыйғызуға қабілетті кеуектік жүйесінің көлемі. Сондықтан, тиімді кеуектілік су, мұнай мен газ үшін әртүрлі болады, онымен қоса, бұлардың түрлі қатынастағы қоспасы үшін де әртүрлі болады. Құрғақ үлгілердің кеуектілігі кең диапазонда тербеледі, бірақ әр жыныс типі үшін айтарлықтай анықталған. Қуыстық каналының үлкендігінен (0,2 мм-ден көп) олардың арасынан флюидалар оңай өтіп және тез алынатын (экономикалық тиімді) кеуектілік тиімді деп аталады. Жалпы кеуектілік ашық кеуектіліктен үлкен, ал ашық кеуектілік тиімділіктен үлкен. Ашық кеуектілік арқылы кендегі мұнай мен газдың өнеркәсіптік қорын есептейді; тиімді кеуектілікте – алынатын қорларды есептейді.

Ашық кеуектілік коэффициенті mo, %, өзара байланысатын қуыстардың көлеміне байланысты:

Тиімді кеуектілік коэффициенті mэф, %, жыныстағы сұйықтық не нуін бағалайды да сүзгілеу өтетін сүзгі қуысының көлеміне байланысты:

Саз тақтатастар ............................................................ 0,54.1,40 Саз .................................................................................. 6,0.50,0 Құм ................................................................................. 6,0.52,0 Құмдақтар ...................................................................... 3,5.29,0 Әктастар............................................................................До 33 Доломиттер.......................................................................До 39

Қақпақ тәріздес әктастар мен доломиттер ............0,65.2,50 Өнімді қабаттардағы жыныстардың кеуектілігін зертханалық жағдайда кернді материал бойынша анықтайды. Үлкен аумақтардағы қабаттардың кеуектілігі зерттелген керн үлгілерінің үлкен саны бойынша статистика бойынша анықталады. Кеуектілікпен қабаттың флюидамен қанығу шамасымен байланысты: суға қанықтық (5в), газға қанықтық (Sr), мұнайға қанықтық (SK), сондай-ақ, үлеспен не пайызбен бейнеленетін шамалар.

Мұнай қорын бағалауда басты көрсеткіш болып ашық кеуектілік коэффициенті табылады, ол И.А.Преображенский бойынша керн үлгісінің қанығу әдісімен, ауада мұнай мен судан босатылған, содан кейін керосинмен қаныққан жынысты өлшеумен анықталады, және Архимед заңы бойынша үлгінің көлемі (үлгімен ығыстырылған сұйықтық көлемі бойынша) есептеледі. Құмдақтар мен алевролиттер үшін ашық кеуектілік 8...35%-ға тең. А.А.Ханин деректері бойыншажалпы кеуектілік ашық кеуектіліктан 5 . 6 % - ғ а а р т уы м ү м к ін . Кәсіпшілік тәжірибесінде ашық кеуектілікті анықтау әдісі кеңінен пайдаланылады. Ол қиманың өнімсіздік бөлігіндегі фондық мәндер мен қиманың өнімділік бөлігіндегі ауытқыма мәні арасындағы табиғи поляризация қисығының амплитудасын пайдалануға негізделеді. Қуыстарының көлеміне байланысты мұнай қабатының кеуектік каналдары шартты түрде үш топқа бөлінеді: Жоғары капиллярлы каналдар мен қуыстар бойынша мұнай, су мен газдың еркін қозғалысы орын алады, капиллярлықта – капиллярлық күштердің айтарлықтай әсері кезінде орны алады. Субкапиллярлық каналдарда қабаттық флюидалар іс жүзінде араласа алмайды, сұйықтық молекула аралық күшпен ұсталады (каналдар қабырғасының тартылыс күшімен). Бұл жыныстардың сазды түрлері. Сонымен, жыныс-коллекторлардың құрамында мұнай, газ бен су болу қабілеті жыныстарда бос орынның болуымен, яғни кеуектік түріндегі бос кеңістіктің (немесе бос қуыстың) болуымен түсіндіріледі. Аталғанға сәйкес мұнай мен газ коллекторларының сыйымдылық қасиеттері кеуектілікпен түсіндіріледі. Таукен жынысының кеуектілігі дегенде онда қатты заттармен толтырылмаған бос орынның болуы түсініледі. Жыныстың кеуектілігі көп жағдайда кеуектік каналдардың өлшеміне байланысты, ол өз кезегінде Таукен жынысын құрайтын бөлшектердің түйіршік өлшемділік құрамымен анықталады. Қуыстардың көлемі үлкен болған сайын, мұнай мен газдың қозғалысы оңай болады да жыныстың сүзгілік-сыйымдылық қасиеттері жоғары болады.

Өткізгіштік — Таукен жынысының қысым түскенде сұйықтық пен газды өткізу қабілетімен сипатталатын сүзгілік параметрі. Гидростатикалық қысым кезінде (су сорғы жүйесінің осы нүктесіндегі (қозғалатын не қозғалмайтын) сұйықтық қысымы) сұйық және газ тәріздес флюиданы біріккен бос қуыс арқылы өткізуге қабілетті жыныстар өткізетін жыныстар деп аталады. Флюида ағынының жылдамдығы мен бағыты коллектордың кеуектік кеңістігінің ерекшеліктерімен, жарықтардың қарқындылығымен, бейімділігімен, біріктірілуімен, сондай-ақ флюиданың физикалық-химиялық қасиеттерімен байланысты. Өткізгіштік кеуектік каналының өлшеміне, иірілімдігімен және жыныстардың жарықтануымен байланысты. Табиғатта абсолютті өтпейтін денелер жоқ. Аса жоғары қысым кезінде барлық Таукен жыныстары өткізеді. Алайда мұнай қабатындағы қысымның аз ғана ауытқуы кезінде көптеген жыныстар борпылдағының кішкене өлшемі нәтижесінде сұйықтық пен газды өткізбейді. Нашар өткізетін жыныстарға саз, саз тақтатастар, мергелден, сазды цементтенуі көп құмдақтар жатады. Жақсы өткізгіш жыныс болып құм, құмдақтар, доломиттер, доломиттенген әктастар, әктастар, алевролиттер табылады. Таукен жыныстарының өткізгіштігінің өлшем бірлігі болып қысымның l атм 1 см-ге (1 дарси) түсіп кетуі кезіндегі жыныстың ауданы 1 см2 көлденең қимасы арқылы сантипуаз тұтқырлығымен 1 сұйықтықтың шығыны 1 см3/с қабылданған. Таукен жынысының өткізгіштігі мұнай қабаттары өнімділігінің негізгі көрсеткіші болып табылады. Таукен жыныстарының өткізгіштігін бағалау үшін әдетте Дарси теңдеуі пайдаланылады, оған сай сұйықтықты кеуектік ортада сүзгілеу жылдамдығы v, м/с қысым түсуіне тура пропорционалды, ал динамикалық тұтқырлыққа кері пропорционалды:

мұндағы v — сүзгілеудің сызықтық жылдамдығы; Q — көлемдік шығын, м3/с; F — үлгінің көлденең қимасының ауданы, м2; К — пропорционалдық коэффициенті; µ — мұнайдың динамикалық тұтқырлығы; АР — қысымның түсіп кетуі, Па; L — үлгінің ұзындығы, м. Бұл теңдеуде жыныстың сұйықтық пен газды өткізу қабілеті өткізгіш коэффициенті деп аталатын пропорционалдық коэффициентімен К, сипатталады:

Өткізгіштікті зертханалық жағдайда экспериментальді анықтаудың негізгі әдістерінің бірі болып жыныстың цилиндрлік үлгісі арқылы газды сүзгілеу әдісі табылады. Бұл әдістің негізінде жазық параллельді сүзгілеу кезіндегі газдың шығыны формуласы жатыр:

мұндағы Q — стандартты күйдегі газдың көлемді шығыны; F — үлгінің көлденең қимасы ауданы; Рвх, Рвых — сәйкесінше бастапқы және соңғы үлгінің қысымы; µ — газдың динамикалық тұтқырлығы; Р0 — қысым, 101 325 Па-ға тең; L — үлгінің ұзындығы.

(1.7) формуладан өткізгіштік коэффициентін анықтау мәні алынады:

(1.8) және (1.9) формулаларын қолдану изотермиялық сүзгілеу шарттарымен, қысым шамасымен шектелген, және газдың жоғары сығу коэффициентінің мәні аз болғанда бірліктен ерекшеленеді.

Теңдеу параметрлері БЖ өлшемі Көлемдік шығын Q ................................................................м3/с

Сүзгінің көлденең қимасының ауданы F............................м2 Сүзгінің ұзындығы L ...............................................................м Қысымның түсіп кетуі ΔР......................................................Па

Сұйықтықтың тұтқырлығы µ ..............................................Па‧с Өткізгіштік өлшемділігінің физикалық мағынасы – кеуектік ортаның сүзгілеу өтетін каналы қимасының ауданы. Каналдың бірнеше типі бар: субкапиллярлық, капиллярлық, жарықтар, жарылулар. Алдында келтірілген теңдеулер Дарси сызықтық заңы бойынша сығылмаған сұйықтықтың қозғалысы кезінде әділ болады. Газды сүзгілеу кезінде бұл шар орындалмайды. Шөгінді жыныстардың көп бөлігі қандай да бір өткізгіштікке ие болады. Бұл жыныстардың кеуектік кеңістіктері субкапиллярлық кеуектік кеңістіктен басқасы үлкен көлемді бос қуыстан тұрады. Эксперименталды деректер бойынша мұнай құрамдас коллекторлардың басым көпшілігінің бос қуысының диаметрі 1 мкм-нен көп. Мұнай және газ кен орындарын әзірлеу кезінде кеуектік ортада сұйықтық пен газдың немесе олардың қоспасын: мұнай, су және газдың немесе су мен мұнайдың, мұнай мен газдың немесе тек қана мұнайдың не тек қана газдың ортақ қозғалысын сүзгілеудің алуан түрі кездеседі: сонымен бірге осы фаза үшін бір кеуектік ортаның өткізгіштігі фазаның сандық және сапалық құрамына тәуелсіз әртүрлі болады. Сондықтан да мұнай құрамдас қабат жыныстарының өткізгіштігін сипаттауға арналған абсолютті, тиімді (фазалық) және қатыстық өткізгіштік түсініктері енгізілген.

Табиғи қабаттар мұнай мен газ ғана емес, белгілі бір көлемде судан да тұрады. Өзара араласпайтын флюидалардың қозғалысы кезінде қабатта әр флюида үшін өткізгіштік жыныстың абсолютті өткізгіштігінен аз болады. Тиімді (фазалық) өткізгіштік – жекелеген флюидалар үшін егер оларда көпфазалы жүйе (газ – мұнай, газ – мұнай – су) болса, жыныстың өткізгіштігі. Фазалық өткізгіштік қабаттағы қандай да бір флюиданың сандық құрамына, сондай-ақ физикалық-химиялық қасиеттеріне байланысты. Тәжірибелік тұрғыдан қарағанда қатыстық фазалық өткізгіштіктің маңызы зор. Қатыстық өткізгіштік — фазалық өткізгіштіктің абсолютті өткізгіштікке қатынасы. Таукен жыныстарының өткізгіштігі жыныстардың флюидамен қанығу дәрежесіне, фаза мен жыныстың, флюиданың физикалық- химиялық қасиеттерінің қатынасына байланысты болады. Әртүрлі фазалар үшін фазалық және қатыстық өткізгіштік жыныстың кеуектік ортасының мұнай-газ және сумен қанығуына, қысымның градиентіне, сұйықтық пен кеуектік фазалардың физикалық-химиялық қасиеттеріне байланысты болады.

Жыныс-коллекторлардың үлесті беті маңызды сипаттама болып табылады, ол коллектордағы қалдық судың өткізгіштігін, адсорбтық қабілетін және мазмұнын анықтайды. Молекулярлық-беттік күш мұнайды сүзгілеу және ажырату үдерісіне үлкен әсер етеді. Үлесті бетті білу негізгі сүзгілік-сыйымдылық параметрлер арасында байланысты орнату, беттік-белсенді заттардың қабатына әсерін анықтау үшін қажет. Кеуектік денелердің үлесті беті оларды құрайтын бөлшектердің дисперстілік дәрежесіне байланысты. Топырақтың жекелеген түйіршігінің шағын көлемі мен олардың төселу тығыздығы салдарынан кеуектік кеңістігінің беті үлкен көлемде болуы мүмкін, бұл мұнайды жыныстан толықтай ажырату міндетін айтарлықтай қиындатады. Кеуектік каналдардың радиусы қаншалықты аз болса, оның үлесті беті соншалықты үлкен. Мұнай құрамдас Таукен жыныстарының сүзгілеу бетінің үлесті ауданы Sуд, м2/м3 жуық формула бойынша есептейді

мұндағы с — топырақ бөлшектерінің түрлілігіне байланысты коэффициент; m — борпылдақ, бірлік үлесі; К — өткізгіштік, м2. Мұнай құрамдас жыныстардағы үлесті бет мәні 40 000-нан 230 000 1/м-ге дейінгі диапазонда ауытқиды. Үлкен үлесті беті бар жыныстар өткізбейтін жыныстар (саз, саз тақтатас және т.б.).

Таукен жыныстарының физикалық-механикалық қасиеттері кау- кен жыныстарының табиғи (тау қысымы, тектоникалық қозғалыс) не жасанды факторлардың (жарылыс жұмыстары, жыныстарды кесу, бөлшектеу) әсерінің нәтижесінде орын алатын механикалық жүктеменің ықпалымен Таукен жыныстары формасының, өлшемінің және тұтастығының өзгеруін сипаттайды. Бұрғылау және Таукен машиналарының құрылымына Таукен жыныстарының мықтылық, серпінділік, созылымдылық, беріктік, қаттылық сияқты айтарлықтай әсер қасиеттері етеді. Осы қасиеттерді ескеріп, бұрғылаудың түрлі аралығы үшін қашауды алдын ала таңдау жүргізу керек. Оларды ұңғыма құрылысы мен кен орнын әзірлеу кезінде, бұрғылау ерітіндісі мен оның қасиеттерін, қабаттың өнімділігін ашу әдістері мен ұңғыманың кенжар алды аймағының құрылымын таңдау кезінде; бұрғылау үдерісіндегі мүмкін болар қиыншылықтарды ескерту кезінде ескеру керек. Тау- кен жыныстарының механикалық қасиеттерін білу мұнай және газ кен орындарын әзірлеу жобасын құру кезінде қажет. Механикалық жүктеу Таукен жыныстарынан кернеу мен деформацияны шақырады. механикалық қасиеттерді деформация түрі мен олармен шақырылатын кернеу байланысы бойынша оларды серпінді (Юнг модулі, Пуассонның коэффициенті), пластикалық (толық деформация модулі икемділік коэффициенті және т.б.), беріктік (бір өсті сығу мен қысу кезінде Таукен жыныстарының беріктік шегі) және реологиялық қасиеттер (релаксация кезеңі, ұзақ беріктік шегі және т.б.) деп бөлуге болады. Көптеген жыныс түзгіш минералдар – нәзік серпінді денелер, яғни олар Гук заңына бағынады және кернеу серпінділік шегіне жеткенде бұзылады. Таукен жыныстарында кристал саны аз болған сайын олардың серпінділік модулі үлкен болатыны анықталған. Таукен жыныстарының орналасу тереңдігі артқан сайын жан- жақты қысым мен температура да өседі. Олардың әсерімен гранит, кристал тақтатастар тәрізді нәзік-серпінді жыныстар пластикалық қасиетті иемденеді. Нәтижесінде Таукен жыныстарын көлемді бұзу үшін тістің тұқыммен контакті уақыты көп болуын, сәйкесінше қашаудың айналыс жиілігі аз болуын талап етеді. Сөйтіп, Таукен жыныстарының қасиеттері бұрғылау режимі параметрін таңдауға әсер етеді. Таукен жыныстарының серпінділік қасиеті қабаттағы қабаттық сұйықтықтың серпінділігімен қосыла қабатта қысымды тарату режиміне әсер етеді. Қабаттағы қысым жыныстар мен сұйықтықтың серпінді қасиеттерінің арқасында әп-сәтте таратылмайды, біртіндеп, ұңғыма жұмысы режимінің әр өзгерісінен кейін, жаңа ұңғыманы іске қосу немесе ескі ұңғыманың тоқтатылуынан кейін қайта таратылады. Сөйтіп, қабаттың үлкен сыйымдылығы және пайдалану басында қабаттық қысымның жоғарылауы кезінде қабат қабаттық қысымды қайта таратудың ұзақ белгіленбеген үдерістер тән жағдайында болады. Бұл үдерістердің жылдамдығы айтарлықтай шамада жыныстар мен сұйықтықтардың серпінділік қасиеттерімен анықталады. Жыныстан мен сұйықтықтың белгілі серпінді қасиеті кезінде қысымды қайта тарату жылдамдығы бойынша өткізгіштік пен басқа да параметрлерді бағалауға болады. Жыныс пен сұйықтықтың серпінділік қасиеттері қабатта серпінді энергия қорын жасайды, бұл қысым азайғанда босатылады да қабат бойынша ұңғыма кенжарына қарай мұнай қозғалысының көзі қызметін атқарады. Жыныстар мен сұйықтықтардың серпінділігі өте аз, бірақ пайдалану кезінде қабаттық су күші жүйесінің салдарынан сұйықтықтың айтарлықтай мәнін (серпінді қор) сұйықтық көлемінің кеңеюі мен қабаттық қысымның кемуі кезінде бос қуыс көлемінің азаюы есебінен қабаттан ұңғымаға қарай қосымша сығылады. Қабаттық қысым — бос қуыс кеңістігі мен мұнай мен газ кенорындары коллекторының жарықтарын қанықтыратын сұйықтық (мұнай, су) пен газ болатын қысым. Таукен қысымы деп газ бен мұнай үстіне орналасқан жыныс салмағынан туындайтын қысымды атайды.

Таукен жынысының бос қуысы көлемі Гук заңымен өзгереді:

мұндағы ΔV — қысымның ΔV-ға өзгерісі Па кезіндегі Таукен жынысының бос қуысы көлемінің өзгерісі, м3; β — бос қуыс ортасының көлемдік серпінділік коэффициенті, Па-1. Гуктың формуласынан бос қуыс ортасының көлемдік серпінділігі коэффициенті қысымның 1 Па-ға өзгерісі кезінде бос қуыс кеңістігі көлемінің қатысты өзгерісін сипаттайды. Сұйықтықтың көлемді серпінділігі коэффициенті қысымның бірлікке өзгерісі кезінде сұйықтық көлемі бастапқы көлемнің қай бөлігіне ауысатынын көрсетеді. Деформациялық қасиет — бұл Таукен жыныстарының жүктеме әсерінен деформациялануын сипаттайтын қасиет. Олар жыныс массивіне сыртқы факторлар әсері нәтижесінде оның өлшемінің, формасының, көлемінің өзгерісін көрсетеді. Ұңғыманы бұрғылаумен жыныстың бастапқы кернеуі өзгереді. Қабат тереңінде жыныстар жан-жақтан қысылған (жынысқа әсер ететін күштер барлық жағынан тепе-тең), ал ұңғымаға жақындаған жерде олар біржақты сығуға жақын жағдайда болады. Егер ұңғыманы бұрғыласа, бұрғыланған жынысқа қатысты жерде күшті қайта тарату орын алады. Нәтижесінде қабаттық жыныстар ұңғымаға ішінара сығылады да бұрғылау үдерісі кезінде жойылады. Нәтижесінде мұнай қабаты жынысына ұңғыма аумағында тік тау- кен қысымы ішінара төмен болып шығады. 1-қосымшада есептерді шығару мысалдары берілген және 1- тараудағы жұмысқа қатысты өзіндік жұмыстар жазылған.

BP есептеулер бойынша бұл қор 54 жылға жетеді. Таяу Шығыс мұнай қорын көлемі жағынан жетекші әлемдік аймақ болып қала береді. Ондағы мұнай қорының көлемі — 795 млрд баррель, немесе 48,1 %. Әлемдік мұнай қорын суреттеген 2.1-кестеден көріп отырғанымыздай, Ресей мұнай қоры бойынша 8-орын алғанымен оны өндіруде 2-орынд– екенін байқауға болады. Ал Венесуэла, Канада, Ирак және т.б. елдерде мұнай қоры айтарлықтай көп бола тұра оны аз көлемде өндіреді. Мұнай қоры мен оны өндірудің ел экономикасына қалай әсер ететінін ойланыңыз.

Мұнай негізінен көмірсутектен (мұнай салмағының 79,5...87,5 %) және сутектен (мұнай салмағының 11,0.14,5%) тұрады. Сонымен қатар мұнайда тағы басқа үш элемент болады: күкірт, оттегі мен азот. Олардың жалпы саны әдетте 0,5.8,0%-ды құрайды. Мұнайда өте аз концентрацияда келесі элементтер кездеседі: ванадий, никель, темір, алюминий, мыс, магний, барий, стронций, марганец, хром, кобальт, молибден, бор, мышьяк, калий және т.б. олардың жалпы саны мұнай салмағынан 0,02.0,03%-ға аспауы керек. Көрсетілген элементтер мұнайдың құрамын жасайтын органикалық және бейорганикалық қосылыстар түзеді. Оттегі мен азот мұнайда тек байланысқан қалыпта болады. Күкірт еркін жағдайда кездесуі де мүмкін, немесе күкірт сутегі құрамына енуі мүмкін. Табиғи жағдайда мұнай метан, нафтен, және хошиісті көмірсутегінен тұрады. Табиғи мұнайда бейберекет көмірсутектері (алкендер) болмайды, олар тек мұнайды қайта өндіру үдерісінде пайда болады.

Шикі мұнай деп ұңғымадан тікелей алынған мұнайды айтады. Мұнай қабатынан шығар кезде мұнай Таукен жыныстарының бөлігін, сондай-ақ еріген тұз бен газдан тұрады. Бұл қоспалар жабдықтардың тоттануына әкеледі және мұнай шикізатын тасымалдау және өңдеу кезінде маңызды қиыншылықтарға кездесуі мүмкін. Сөйтіп мұнай өндіру зауыттарының өндіру орнынан алыста орналасқан жерлерге экспорттау не жеткізу үшін шикі мұнайдың өнеркәсіптік өңделуі қажет: одан су, механикалық қоспалар, тұз және қатты көмірсутегі алынып, газ бөлінеді. Газ бен барынша жеңіл көмірсутектерді шикі мұнай құрамынан шығара тұру керек, себебі олар бағалы өнім болып саналады да сақтау кезінде жоғалуы мүмкін. Сонымен бірге жеңіл газдардың болуы шикі мұнайды құбыр жетегі бойынша тасымалдау кезінде трассаның жоғарылаған аймағында газдық қаптардың пайда болуына әкелуі мүмкін. Қоспадан, судан және газдан тазартылған шикі мұнайды мұнай өндіру зауыттарына (МӨЗ) жеткізе алады, онда қайта өндеу үдерісінде одан түрлі мұнай өнімдерін жасап шығарады. Шикі мұнай мен одан алынатын мұнай өнімдерінің сапасы оның құрамымен анықталады – яғни ол мұнай өндірісінің бағытынан анықтайды және оның соңғы өніміне әсеретеді. Физикалық қатынаста мұнай – күрделі коллоидті табиғи көмірсутегі ерітіндісі. Сыртқы түрі бойынша мұнай – бұл майлы қоңыр, қоңыр қара немесе қара түсті, кейде жасылдау қоспасы бар, керосинге тән ащы иісі бар майлы сұйықтық. 20 °С жоғары болған кезде – бұл қозғалмалы сұйықтық. Мұнай органикалық қосылыстардың күрделі табиғи көмірсутекті ерітіндісі болғандықтан, оның барлық физикалық қасиеттері – түсі, тығыздығы, тұтқырлығы, қайнау және салқындау температурасы – мұнай құрамына енетін жекелеген компоненттерінің құрамы мен құрылымына сай өзгереді.

Арен қоспасының тұтқырлығы алкан қоспасының тұтқырлығынан көп, сондықтан да хош иісті көмірсутектері көп мұнай парафинді негіздегі мұнайға қарағанда тұтқырлау болып келеді. Мұнайда смола мен асфальтен құрамы көп (полярлық компоненттерден көп) болса, оның тұтқырлығы да жоғары болады. Мұнайдың тұтқырлығын жиі төмендетуге тура келеді. Ол үшін бірнеше тәсілдер қолданылады. Солардың арасында жоғары температурада қыздыру, арнайы эмульгаторларды қолданып, мұнайды сулы ортада эмульсиялауды ерекшелейді. Сұйықтыққа электромагнитті сәуле типінің түрлерімен ықпал етуге немесе мұнайды ультра-дыбыстық тербелісті пайдаланып өңдеуге болады; бұл кезде олар жоғары қарқындылықта болуы керек.

Табиғи газ жоғары тиімділікті энергия тасымалдағыш және бағалы химиялық шикізат болып табылады. Оның жалпылай қолданысы отынның осы түрінің қатыстық қол жетімділігі мен экологиялығымен (көмірмен салыстырғанда) анықталады. Отынның осы түрінің әлемдік қорының әлі де көптігіне қарамастан, ол қайта қалпына келтірілмейтін ресурсқа жатады. Сарапшылардың пікірі бойынша, әлемдегі табиғи газдың барланған қоры 173 трлн м3-ты құрайды, әлі шамамен 120 трлн м3 газ барланбаған кен орнына жатады. Кейбір есептеулер бойынша, бұл көлем 64 жылға жетуі керек. Газдың ең көп көлемі ресейлік «Газпромға» тиесілі деп саналады. 2012 жылы Ресейде дәлелденген табиғи газ қоры әлемдегі газ қорының 42 %-ын құрады. Аталған шикізаттың қоры бойынша екінші орында Иран (16%); үшінші орында — Катар (12%); төртінші орында — АҚШ (4 %) болды. Қалған мемлекеттердің үлесіне газдың әлемдік қорының ширек бөлігі (25 %) келеді. Ресейдегі табиғи газды өндірудің федералдық мемлекеттік статистикалық қызметінің (Росстат) деректері бойынша 2012 жылы Ресейде табиғи газды өндіру 589,7 млрд м3-ты құрады, бұл одан бұрынғы жылмен салыстырғанда 4%-ға аз. Бұл жерде ресейлік табиғи газдың негізгі бөлігі Тюмен облысында өндіріледі. Қазіргі таңда ресейлік газшылар Ямал жарты аралының кен орындарын, сондай-ақ Ресейдің солтүстік теңіздерінің акваториясын белсенді дамытуда.

Жер қыртысының шөгінді қабатында түрленетін көмірсутегі газдары түрлі күйде: бос, ерітінді және қатты күйінде болуы мүмкін. Бос күйде олар өнеркәсіптік маңызды газдардың шоғырлануын тудырады. Көмірсутегі газдары жерасты сулары мен мұнайда жақсы ериді. Белгілі бір жағдайда олар сумен байланысқа түседі немесе қатты күйге (газогидратқа) айналады. Барлық көмірсутегі газдары шығу тегіне қарай екі топқа бөлінеді: табиғи газдар және мұнай өндіру зауыттарының газдары.

Таза газдық кенорындарының газдары (олар құрғақ газ деп аталады) негізінен метаннан тұрады, оның құрамындағы метан 98%-ды құрайды. Бірқатар кенорындарының парафин құрамы С2—С4 с 1,5…7,0%-ды құрайды. Мұнайлы кенорындарының газдары (ілеспе газдар) — құрғақ мұнаймен жүретін газ құрайтын көмірсутегі. Олар 30.80% метаннан, 10.26% этаннан, 7 . 2 2 % пропаннан, 4.7% бутан мен изобутаннан, 1 . 3 % н-пентаннан және жоғары н-алкандардан тұрады. Бұл газдарда күкіртсутегі, көміртек диоксиді, инертті газдар да болады. Газ конденсатының кенорындарының газдары құрамы бойынша ілеспе газдарға ұқсас, бірақ бетіне 200.300 °С температураға дейін қайнайтын аса ауыр көмірсутегі (конденсаттар) аз көлемдегі конденсацияланған түрін шығарады.

Табиғи газ түссіз, ауамен тез араласады, су мен мұнайда ерігіштігі әртүрлі. Газдың беттегі және қабаттық жағдайдағы қасиеттері әртүрлі, олар көп жағдайда термобарикалық жағдайлармен және ортаның физикалық-химиялық параметрлерімен анықталады. Табиғи газдың ерігіштігіне температура, қысым және газ бен мұнай құрамы әсер етеді. Газдың мұнайда ерігіштігі қысым артқанда артады да, температура төмендегенде төмендейді; ол С1 — С4 қатарында өседі. Газдың ерігіштігі мұнай тығыздығы артқан сайын азая береді. Мұнай газбен толықтай қаныққан қысым қанығу қысымы деп аталады. Егер кендегі қысым төмендесе, онда газ бос фазаға әсер етеді. Табиғи газдың негізгі көрсеткіштеріне құрамы, тұтқырлығы, тығыздығы, жану және жалындау температурасы, жарылу шегі мен жарылыс кезіндегі қысымы жатады. Газдың тығыздығы — заттек массасының оның көлеміне қатынасымен есептелетін шама. Тығыздық текше сантиметрге килограммен немесе текше сантиметрге граммен өлшенеді [кг/м3, г/см3]. Табиғи газдың тығыздығы толығымен оның құрамына байланысты болады және 0,73...0,85 кг/м3 диапазонында болады. Әдетті ауаға қатысты тығыздық (өлшемсіз шама) – газ тығыздығының ауа тығыздығына қатынасы пайдаланылады. Қалыпты жағдайда ауа тығыздығы 1,293 кг/м3. 20 °С температура кезінде метанның қатыстық тығыздығы 0,544 кг/м3, этанның қатыстық тығыздығы — 1,05 кг/м3.

Әр газ үшін қысым қанша көп болғанымен одан әрі сұйық күйге ауыспайтын температурасы болады. Бұл температура сыни деп аталады. Метан үшін сыни температура -82,1 °С, сыни қысым — 4,71 МПа-ны құрайды. -82,1 °С-дан жоғары температура кезінде метан қысымнан тәуелсіз, тек газ тәріздес күйде болады.жер қыртысының қойнауында аз тереңдіктегі температура 0 °С-дан асады, сондықтан жер қыртысында метан сұйық күйде бола алмайды. Табиғи газдың иісі болмайды. Газ шығынын анықтау үшін газдарды иістендіреді, яғни оларға спецификалық иіс береді. Иістендіруді жүргізу этилмеркаптанды пайдаланумен жүзеге асырылады. Иістендіру нормасы — 1 000 м3 газға 16 г. Иістендіру газ тарату станцияларында (ГТС) жүзеге асырылады. Табиғи газдың 1 %-ы ауаға түскен кезде оның иісі сезіле бастайды. Табиғи газды иістендіруге арналған этилмеркаптанның орташа нормасы қалалық желілерге түседі, оның көлемі 1 000 м3 газға 16 г-ды құрау керек.

Өңделген табиғи газдардың 40 %-ы электр станцияларында жағылады. Және шамамен 30 % металлургия өнеркәсібінде пайдаланылады. Өндірілетін табиғи газдың шамамен 4 %-ы тұрғын үйлерді, өнеркәсіп кәсіпорындарын жылытуға және тұрғындардың тұрмыстық қажеттілігін өтеуге, цементтік кәсіпорындарда, құрылыста, ауыл шаруашылығында, медикаменттер өндірісінде пайдаланылады. АҚШ-та газдың 98 %-ы энергетика мен ауыр өнеркәсіптің қажеттілігіне және тұрмыстық отын ретінде жұмсалады. Табиғи газ мотор отыны ретінде де қолданылады. Қысылған (не сығылған) метан А-76 маркалы бензиннен екі есе арзан болады, қозғалтқыш ресурсын ұзартады және қала экологиясын жақсартуға қабілетті. Табиғи газдағы қозғалтқыш Еуро-4 экологиялық стандартына сәйкес келеді. Газды қарапайым автомобиль, ауыл шаруашылығы, су, әуе және теміржол көлігі үшін пайдалануға болады.

Газ өндіру зауыттарының негізгі өнімдері мыналар:

Табиғи газ гидраттары екі кең таралған заттектің: су мен табиғи газдың ерекше үйлесімі болып табылады. Егер бұл заттектер жоғары қысым мен төменгі температурада байланысқа түссе, онда мұзға ұқсас қатты массаның қалыптасуы орын алады. Алайда олар өздерін мұз тәрізді ұстамайды. Егер оған сіріңкені жақындатса, ол жанады. Мұхит түбінің тұңғиық қабатындағы және полярлы аймақтағы шөгіндінің үлкен көлемі гидраттың пайда болуына әкелетін термобарикалық жағдайда болады. Гидраттың негізгі құрылымдық элементі болып су молекуласындағы кристалдық ұяшық табылады, оның ішінде газ молекуласы орналастырылған. Ұяшықтар тығыз кристалдық торкөзді құрайды. Гидрат құрылымы мұз құрылымына ұқсас, тек соңғысынан газ молекулалары кристалл ұяшықтардың арасында емес, ішінде орналасуымен ерекшеленеді. Таукен жыныстарының қабатында гидраттар микроскопиялық қосылыстар түрінде кездесуі мүмкін немесе көпметрлі қалыңдықтағы қабат бойымен үлкен бөлшектер қалыптастыруы мүмкін. Газ гидратының бірлік көлемі 160... 180-ге дейінгі таза газ көлемінен тұруы мүмкін. Гидрат тығыздығы су мен мұз тығыздығынан төмен (метан гидраты үшін — шамамен 900 кг/м3). Температура артып, қысым азайғанда гидрат жылудың үлкен көлемін сіңіріп, газ бен суға ыдырайды. Кеуектік ортада (табиғи жағдайда) тұйық көлемде гидраттың ыдырауы қысымның айтарлықтай артуына әкеледі. Гидраттар жоғары сорбциялық қабілетке ие, сондықтан сұйық, кейде қатты көмірсутегінен қабықшамен қапталады. Соңғыларына смола, асфальтен, парафин, механикалық қосынды жатады. Бұл қосылыстар гидраттарды айтарлықтай тығыздайды, оларды бұзылуға барынша төзімді етеді. Сонымен қатар олардың алгезиялық қасиеттерін, яғни жабдық элементтеріне және бір-біріне жабысу қабілетін арттырады. Құбыр қабырғасынан бөлініп шығып гидраттар олардың өткізгіштік қабілеттерін күрт төмендетеді. Газ кәсібінде гидраттардың пайда болуымен күресу үшін ұңғыма мен құбыр жетектеріне түрлі ингибиторлар (метил спирті, гликоль, 30%- дық CaCl2 ерітіндісін) енгізеді, сондай-ақ қыздырғыштардың көмегімен, құбыр жетегін жылыту және газ ағынының максималды температурасын қамтамасыз ететін пайдалану режимін таңдау арқылы газ ағыны температурасын гидрат пайда қылу температурасынан жоғары етіп ұстайды. Магистралды газ құбырларында гидрат пайда болуын ескертудің ең тиімді жолы газды кептіру – газды су буынан тазалау тәсілі.

Мұнай және газ компанияларының қызметіндегі газ конденсатының орны аса спецификалық болып келеді. Әдетте конденсатты өндіру табиғи газды өндірумен байланысты, сондықтан көп жағдайда конденсат газ компанияларының өнімі болып табылады. Алайда конденсат өз құрамына қарай «ақ», ашық түсті мұнай болып саналады. Сондықтанда мұнай өндірісі туралы айтқанда, конденсант өндірісін де көрсеткен дұрыс. Конденсаттың басқаша атауы – «ақ мұнай», ол таңғаларлық емес, себебі конденсанттың түсі мөлдір немесе әлсіз сары түсті (мұнай қоспалары әсерінен). Газ конденсаты — жоғары қайнайтын, түрлі құрылымды көмірсутегінің табиғи газды газ конденсатының кен орындарынан өндіру кезінде солардан бөлінетін сұйық қоспалары. Химиялық тұрғыдан алғанда – бұл табиғи газ бен классикалық мұнай арасындағы әлдебір орташа өнім. Газ конденсат молекулалары табиғи газ молекулаларынан ауыр, алайда мұнай молекулаларынан жеңіл. Әдетте мұнай газ кенорнының қабатына тән жоғары қысым мен жоғары температурада газ конденсаты га тәріздес күйде, көп жағдайда осы қалпында табиғи газбен араласқан күйде, егер газбен бірге қабатта мұнай болса ішінара мұнайда еріген қалпында кездеседі. Қабаттық жағдайда жоғары қысым (10... 60 МПа) мен температура сәйкескенде кейбір бензинді керосинді фракциялар бу тәріздес күйде, сирек жағдайда қара алтынның жоғары молекулалы сұйық конпоненттері түрінде болады. Кен орындарын игеру кезінде қысым 4.8 МПа-ға дейін төмендейді, температура күрт түседі де газдан шикі (тұрақсыз) конденсат бөлінеді, конденсацияланады. Ол тұрақты конденсатқа қарағанда С5 көмірсутегімен қоса метан-бутан фракциясының жоғары ерігіш газдарынан тұрады. Газ конденсатының үлкен құрамы бар кен орнын пайдалану кезінде жер бетінен өндірілген газдан С3 және одан да көп көмірсутегі бөлінеді, ал C1 — С2 фракцияларын қабаттағы қысымды ұстап тұру үшін қайта айдайды. Мұнайда еріген газ конденсатымен кері үдеріс орын алады. Оның жеңіл фракциялары қайнап, метанмен бірге мұнай газы түрінде бөліне бастайды. Жеңіл фракцияға төрт көмірсутегі: этан, пропан, бутан және изобутан кіреді. Пентаннан және оның изомерлерінен бастап конденсат ауыр фракциялы болып саналады. Газ конденсаты мұнай өндіру өнеркәсібі үшін құнды химиялық шикізат болып табылады. Құрамы бойынша бұл химиялық өнім түрлі құрылымды қатты қайнайтын көмірсутектерінің қоспасы болып табылады, олар газ конденсаты кен орындарында табиғи газды игеру кезінде бөлінеді. Газдан конденсат бөлінген соң ол құбыр жетегі бойынша тұтынушыларға айдалады. Конденсат тұрақты және тұрақсыз болады. Тұрақсыз конденсат — жеңі көмірсутектерінің кең фракциясын қаныққан булардың үлкен қысымымен ерекшеленеді. Жоғары қысым мен температура кезінде қабаттық жағдайда бензин-керосин фракциясы және айтарлықтай жоғары молекулалы сұйық мұнай компоненттері бу түзгіш күйде болады. Кен орындарын игеру үдерісі кезінде қысым төмендейді де, газдан тұрақсыз газ конденсаты бөлінеді, ол метан-бутан фракциясының еріген

Сурет 2.1. Газ конденсатын қайта өңдеу сызбасы газдарынан тұрады (тұрақты конденсат болса тек С5 және жоғары көмірсутегінен тұрады). Газ конденсаты өзінің құрамы бойынша мұнайға ұқсас, бірақ смола мен асфальтеннен тұрмайды. Сатылымда мынадай конденсаттарды кездестіруге болады: Газ конденсатын өндірудегі басты бағыт болып отындық және мұнай химиялық бағыт табылады. Газ конденсатынан жоғары сапалы бензин, реактивті, дизельді және қазандық отынын алады. Конденсатты мұнай химиялық қайта өңдеу хош иісті көмірсутектерін, олефиндерді және басқа да пластмасса, синтетикалық каучук, талшық және смола өндірісіне арналған маномерлерді (кіші молекулаларды) алуға бағытталған.

Газ конденсатын қайта өңдеудің қарапайым сызбасы 2.1-суретте келтірілген. Газ конденсаты қоспасын газ бен тұрақсыз конденсатты ажырату тікелей кәсіпшілікте жүзеге асырылады (сондай-ақ деэтанизациялау, яғни конденсаттан этанды ажырату жүзеге асырылады), содан кейін тұрақсыз конденсатты конденсат жетегімен зауытқа жіберуге болады, онда конденсатты тұрақтандырып, алғашқы өңдеу өнімдерін (бензин мен дизель отынының түрлі маркаларын, ЖККФ, сығылған газдарды мазутты, тұрақтандырғыш газдарды және т.б.) алады.

2-қосымшада 2-тарауға арналған мәтіндер берілді.

Сурет 3.1. Шөгінді бассейн

Сурет 3.2. Артезиан бассейнін құру сызбасы: 1 — саз; 2 — суға қаныққан құмдақтар; 3 — мұнай кен

Бассейндегі шөгінді қабатының қуаты бірнеше километрді құрауы мүмкін. Шөгінді кешеніне жоғары органикалық заттектері (мысалы, өсімдік не теңіз организмдерінің қалдықтары) бар жыныстар жатады, олар мұнай тудырушы жыныстар деп аталады. Көму үдерісінде және жоғары температура әсерінен, оттегі жетіспеушілігінен, бұл жыныстар тығыздалып, мұнай, газ, су қоспаларымен қанығады да, ұзақ уақыт өткенде жетіліп, көмірсутектері текті жыныстан сығылатын күйге жетеді. Шөгінділерден табылған барлық органикалық заттектің шамамен 90%-ы саздан тұрады.

Шөгінді органикалық заттектің мұнайға айналуын жетілуі деп атайды. Шығыс Кавказға тән артезиан бассейні құрылымының сызбасы мысалында (3.2-сурет) бассейн қарастырамыз, Қиманың оңтүстік бөлігінде қорек аумағы көрсетілген. Мұнда жыныстар күнгей бетке шығарылған және мұнай кеніне қарағанда жоғары көтерілген. Кейбір жыныстардың (құмдақтар) кеуектілігі және өткізгіштігі бар, сондықтан атмосфералық сулар (қар еруінен, атмосфералық жауын- шашыннан, өзендер мен уақытша ағыстардан) өткізгіш жыныстарға сіңеді. Жыныстың көлбеуіне байланысты су синклинал1, жағына

______________ 1 Синклиналь, немесе мульда, — жер қыртысының қабаттарының иірімі дөңес жағымен төмен қараған қабаты.

Сурет 3.3. Антиклинальды қабат: 1 — газ; 2 — мұнай; 3 — сумен қаныққан құмдақ; 4 — құмдақтар; 5 — әктастар; 6...9 —түрлі құрамды саз қарайғына йланысты су езиан бассейні құрылымының сызбасы мысалында (3.2-сурет) бассейн қарастырамыз, Қиманың оңтүстік бөлігінде қорек аумағы көрсетілген. Мұнда жыныстар күнгей беткеқабат болады, оның жиыны күнгей бетіне шығарылып, шайылған. Бетке шығарылған жыныстарға (құмдақтарға) мұнда ыстық су көзі бейімделген. Бұл жерасты суын шығаруға тән аймақ. Ең қарапайым антиклинальды қабаттың бірі 3.3-суретте бейнеленген. Мұндай қабаттарда мұнай, газ бен су тығыздығына байланысты орналасады: қабаттың жоғары жағында газ болады, одан төмен – мұнай, одан төмен – су орналасады. Кейбір жағдайларда қабатта тек газ кені не тек мұнай кені болуы мүмкін. Мұнай және газ кені мынадай топқа бөлінеді: *Антиклиналь — жер қыртысының қабаттарының иірімі дөңес жағымен жоғарыға қараған қабаты.

Жетілдіру үдерісінен кейін көмірсутектер қуыс шөгінді жыныстарға-коллекторға ауысады. Сонымен қатар, мұнай жиналатын шөгінді жыныстар кеңістігінің қуысы ретінде қуыстар, жарықтар, тесіктер бола алады. Коллекторлар — бұл ауырлық күшінің және қабат қысымының түсіп кетуі әсерінен су, мұнай, газдың орын ауыстыруы мүмкін болатын бос кеңістік, өткізгіштік қасиеттері бар жыныстар. Коллектор экранмен – флюида ағынымен – бос қуыс пен каналдары жоқ, немесе сұйықтық пен газдың орын ауыстыруын болдырмайтын аз көлемдегі бос қуысы мен каналы бар Таукен жыныстарымен шектеледі. Кеуек (қуыс) формасында коллекторлар екі топқа: кеуекті және жарықты болып бөлінеді. Коллекторлардың жарықты-кеуекті, тесікті-кеуекті және басқа да ауыспалы формалары бар. Коллектор мен флюид-тірегі нақты бір жағдайы бар нақты бір аумаққа жатады, себебі, бір жыныс әртүрлі жағдайларда газға коллектор ретінде, ал мұнайға флюид-тірегі ретінде бола алады. Шөгінді жыныстардағы кеуектер бір-бірінен оқшаулана немесе әртүрлі көлемді, формалы, бөлікті каналдар жүйесіне біріктіріле алады. Барлық бұл параметрлер немесе жыныстың сыйымдылық-сүзгіштік қасиеттері жыныстардың литологиясына, формасына, орналасу сипатына, цементтің болуына және оның құрамына байланысты болады. Кеуектер — жыныстардың қатты қаңқасындағы минералдар мен сынықтар арасындағы қуыс. Олардың көлемі 1 мм. Кеуек формасы бойынша көпіршікті, канал тәріздес, жарық тәріздес, тарам-тарамды болып келеді. Жекелеген кеуектердің формалары мен көлемдері және олардың өзара байланыстары жыныстардың кеуектік кеңістіктерінің геометриясын анықтайды. Таукен жыныстарының кеуектілігі— бұл дегеніміз құрамында мұнай, газ және суы бар Таукен жыныстарында қуыстың (кеуек, қуыс, жарық) болуы. Көптеген табиғи ортада кеуектілік 0,10...0,40 құрайды, кей жағдайларда кеуектілік аталған диапазонның шектігінен шығады. Кеуектілік процентпен ұсынылады, алайда есептерде бірлік үлесі ретінде қатысуы тиіс. Кеуектілік сипаты үшін, Таукен жынысының барлық көлемінің кеуектілік алып жатқан бөлігін кеуектілік алып жатқандығын көрсететін кеуектілік коэффициенті қолданылады. Кеуектілік көлемдері бойынша капилляр үстілік, капиллярлық және субкапиллярлық болып бөлінеді (1.3.2 бөлімін қараңыз). Өткізгіштік— жыныстардың газдар мен сұйықтықтар қозғалысы кезінде бағыттағыш болатын қасиеті (1.3.2 бөлімді қараңыз). Кейбір саздар, мысалы құмдақтар өте кеуекті келеді, алайда олардың өткізгіштігі жоқ, себебі, олардың кеуегінің көлемдері өте кішкентай. Кеуектер ірі болғанына қарай, өткізгіштік қасиеті де жоғары болады. Кеуектілік пен өткізгіштік арасында тікелей байланыс жоқ, алайда әдетте кеуектілігі аз (10...15%) тау- кен жыныстарының өткізгіштігі де төмен болады. Егер өткізгіштік төмен болса, мұнай жыныстан аз сорғалап,өнімділік экономикалық тиімділіктен төмен болады. Мұнайды саздан алып шығу қиын, алайда олардың құрамындағы мұнайдың көп белгілері әлемнің көптеген аумақтарында байқалады. Сазды жыныстардан мұнай алу тәсілдері қазіргі таңда жасалуда.

Каверндер-көлемі 1мм әртүрлі қуыстар.

Жарықтар— жыныстар қалыптасқан кезде, сонымен қатар, тау жасалатын тектоникалық қозғалыстар нәтижесінде, зер қабатының бір учаскесі көтеріліп, екінші жағы көтерілгенде Таукен жыныстары кесетін жарылыстар жиынтығы. Қабат (Пласт) — екі параллельді бетпен шектелген литологиялық біртекті, шөгінді қабатты қалыңдық элементі. Пластта аралас қабаттардан қандай да бір белгілерімен бөлінетін шағын қабаттар тобы (мысалы, мұнай, газ және т.б. болуына қарай). Пласты резервуардағы коллектор— литологиялық біртекті, алайда, ол жыныстардың жұқа қатпарлануымен де беріле алады, негізінен жыныстар (коллекторлар-құмдақтар), бір-бірінен аз ғана қуатпен сазды қабаттармен бөліне алады. Пласты резервуарда біртұтас гидродинамикалық жүйе бар, қысымы қоректену орны мен су ағызатын жердің қалпына байланысты өзгереді. Пласты резервуардағы сұйықтық пен газ жоғары қысымды төмендетілген учаскеден төменгі қысымды көтерілген учаскелерге қарай қозғалады. Табиғи резервуар— ішінде мұнай, газ және су циркуляцияға түсе алатын табиғи «құмыра». Оның формасы коллектордың өткізгіштігі нашар жыныстармен байланысымен берілген. Бұл түсінік кен орны деген түсінікпен ұқсас. Америкалық геолог-мұнайшы А.Леворсеннің түсінігінше табиғи резервуар деп мұнай мен газ жинала алатын коллектордың бөлігі. Табиғи резервуарда мұнай, газ, су бірге болады. Мұнай мен газ судан жеңіл болғандықтан, олар бетіне шығып кетеді. Сондықтан табиғи резервуарды қараған кезде, оның тыстары, яғни, беті өткізбейтін жыныстармен жабылу сипатына қатты көңіл бөліну керек. Резервуарда артезианды су қысымды жүйе жасау үшін тыстары болуы керек. Төменгі жағында суға төзімді қабаттың орналасуы өте маңызды. Табиғи резервуардағы мұнай, газ, су энергетикалық жүйені жасайды. Табиғи резервуарда мұнайды, газды және суды бөлуде коллектордың өз сипаты да: оның біртектілігі, қуаты, өткізбейтін қабаттармен қабыршақтану деңгейі үлкен ықпал етеді. Қандай да бір табиғи резервуарды сипаттау үшін, ең бірінші келесі ерекшеліктер қаралады: резервуармен қосылған коллектор түрі (қуыстық, жарықтық); коллектордың оны шектеуші өткізбейтін жыныстармен қатынасы; резервуар сыйымдылығы; резервуардың орналасу шарты.

1) Массивті, өлшемдері үш өлшемге сәйкесетін және барлық жағынан нашар өткізетін жыныстармен шектелген; олар мысалы өткізетін жыныстардың үлкен қалыңдығының кедертасты түзілімдерімен, құрылымдық иірімдерімен беріледі (3.4-сурет); 2) Қабатты. Қабат — төбесі мен табанының айтарлықтай біраз бөлігінде нашар өткізетін жыныстармен шектелген коллектор.

Сурет. 3.4. Біртекті массивті резервуар

Сурет 3.5. Жынысты қабаттық резервуар Қабатты резервуарда бірыңғай гидродинамикалық жүйе бар, оның қысымы қорек аумағының жағдайы мен судан босатылуына байланысты өзгереді. Қабатты резервуардағы сұйықтық пен газ жоғары қысымды төмен учаскелерден қысымы аз дөңес учаскелерге қарай қозғалады; 3) линза түріндегі — әртүрлі нашар өткізілетін жыныстың жарықты учаскелеріндегі саз арасындағы құмдақ линзалар. Массивті резервуар құрайтын коллекторлар литологиялық жағынан біртектес немесе әртектес болады. Олар үзіктермен бөлінген, стратиграфиялық жасы әртүрлі жыныстардан тұруы мүмкін. Массивті резервуар біртұтас резервуар құратын түрлі литологиялық жыныстардың (құмдақ, доломит, атқылайтын жыныстар – серпентинитті) кезектесуінен тұруы мүмкін. Мұндай коллекторлардың кеуектілігі мен өткізгіштігі оларда каверн мен жарықтардың болуымен негізделген. Массивті резервуардағы кеуектік өткізгіштік аймағының қатаң стратиграфиялық туралауы жоқ. Платформадағы массивті резервуарлардың көп бөлігі карбонатты коллекторлармен (әктастармен, доломиттермен) ұсынылған. Оларда өткізгіштігі мен кеуектілігі жақсы жеке оқшаулаған аймақтар немесе керісінше жоғары коллекторлық қасиеттері бар аймақтар болуы мүмкін. Массивті резервуар үшін маңызды сипаттама болып бетті жабын формасы табылады. Оларда көлденең бағытта үлкен қашықтықта сұйықтық пен газдың ауысуы болмайды, себебі өткізбейтін аймақтармен шектелген. Жан-жағынан литологиялық шектелген, формасы дұрыс емес резервуарлар – коллекторы жан-жағынан өткізбейтін жыныстармен қоршалған резервуарлар. Олардағы сұйықтық пен газдың қозғалысы резервуардың өзіндік өлшемдерімен шектелген (3.6-сурет).

Сурет 3.6. Жан-жағынан нашар өткізетін жыныстармен шектелген резервуар сызбасы: 1 — құм; 2 — саз Мұндай резервуар үлгісі болып саз қалыңдығында орналасқан мұнай беру құмдағының линзасы табылады. Мұндай резервуарлар үш түрлі болып кездеседі: 1) жан-жағынан өткізбейтін жыныстармен (мысалы, Самара облысындағы Покров кен орнының туль горизонтындағы «баулы» құмдақ) шектелген, формасы дұрыс емес резервуарлар; 2) жан-жағынан сумен қаныққан жыныстармен шектелген резервуарлар, мұндай резервуар АҚШ-тың Аппалач бассейнінде табылды. Мұнда резервуар ірі түйіршікті құмдақ мұнаймен толтырылған, жан-жағы ұсақ түйіршікті құмдақпен қоршалған, су толтырылған; 3) сумен шектелген және литологиялық, яғни алғашқы екі типі үйлескен резервуарлар.

Сурет 3.7. қақпақ түрлері (а), антиклинальді иірімді ( б ) және тұзы- күмбезді қабат (в): 1 — қақпақтар; 2 — коллекторлар; 3 — мұнай; 4 — тұзды қабат Табиғи резервуарда мұнай мен газ көшеді, қозғалады да төбеге шығады. Одан арғы қозғалыс егер резервуар төбесі көлбеу болса ғана мүмкін болады. Егер қозғалыс жолында кедергі, экран кездессе, мұнай мен газ шоғырланып, кен қалыптастырады.

Қақпақтарға жер қыртысындағы қысымның түсіп кетуі кезінде қабат арасындағы коллекторда мұнай мен газды ұстап тұруға қабілетті жыныстар жатады. Қақпақ болып қатты цементтелген құмдақтар, тығыз карбонатты жыныс қабаттары, жазық лақтырылым сазы және тіпті тұзды және атқылаған жыныстар денесі табылады (сурет 3.7). Қақпақтарды таралу сипатына, қалыңдығына, қабаттарының біртектілігіне, өткізгіштігіне, минералды құрамына қарай бөлінеді. Өңірлік, суб өңірлік, аймақтық және жергілікті қақпаққа бөлінеді (кесте 3.1).

Өңірлік қақпақтар аудандық таралымға ие, литологиялық тұрақтылық пен маңызды қалыңдықпен сипатталады. Олар жекелеген өңір шегінде байқалады. Аймақтық қақпақтар дөңестің жекелеген аймағы шегінде қалыптасқан, таралу ауданы бойынша олар өңірліктен кішірек. Жергілікті қақпақтар шоғырлану орны шегінде кездеседі және көмірсутегінің жекелеген кенінің сақталуын қамтамасыз етеді. Көп кездесетіні саз қақпақтар болып табылады, олар жақсы экранға түсу қасиетіне ие. Қақпақ қалыңдығы үлкен болған сайын, оның оқшаулау қасиеті де жоғары. Қақпақтың экранға түсіру қасиетінде маңызды рөлді олардың біртектілік дәрежесі атқарады. Құмдақтар мен алевролиттерде саңылаулардың болуы қақпақ қасиетін нашарлатады.

Мұнай және газ шоғыры туралы түсініктің ең дұрыс анықтамасын Д.И.Менделеев берген: «суды сорып алған губка тәріздес құмдақ қабатын көз алдымызға елестетіп көрейік, бұл губка өткізбейтін қабырғалармен қоршалған деп ойлайық та, осы кеңістікте үстірттер мен ойпаттар бар екенін елестетейік. Содан соң, осы тұйық қабаттың ішінде мұнай мен сығымдалған газ барын көз алдымызға келтірейік. Осындай кеңістіктің жоғарғы жағында газ, одан төмен мұнай, содан соң су орналасады». Осылайша, Д. И. Менделеев қыртыста мұнай мен газ шоғырлана алатын сумен тұйықталған кеңістік – тұзақ болу керек деп есептеген. Тұзақта су, мұнай және газ стақан немесе шөлмекте секілді орналасу керек. Мұнай судан жеңіл, ол судың бетіне шығады. Ал газ ең жеңіл болғандықтан тұзақтың ең жоғары бөлігінде орналасады. Мұнай кен орны деп бір алаңның қойнауында жиналған және жоспарға толық немесе жартылай сәйкес болатын жеке шоғырды немесе шоғырлар тобын ұғынады. Көмірсулар шоғыры – мұнай, газ, конденсат және өзге пайдалы үлеспелі компоненттердің бірегей геологиялық кеңістікте, өткізбейтін жыныстардан құралған қақпақтың астында жинауыш таужыныспен қалыптасқан тұзақта шоғырлануы. Кейде осындай (мұнай-газ шоғырының) шоғырлануын элементарлық, жергілікті, оқшауланған және т.б. деп атайды. Шоғыр бір қыртысқа – коллекторға немесе бір-бірімен қатынастағы бірнеше өнімді қыртыстарға жата алады. Шоғырлар өздерінің өлшемдері мен құрамындағы көмірсулардың қорына байланысты өндірістік және өндірістік емес болады. Егер шоғырлану өндіріске жеткілікті көлемді және тиімді болса, олар өндірістік шоғыр деп аталады; ал жеткіліксіз болса теңгерімнен тыс болады.

Органикалық заттың (ОЗ) шоғырлануы мен оның көмірсуларға (КС) айналуының нәтижесінде мұнай және газ шоғырының қалыптасуының қазіргі кездегі моделі 3.2 кестеде көрсетілген.

Көмірсулар шоғырларының қалыптасуы үшін жағымды жағдайлар Жердің әртүрлі аймақтары мен геологиялық тарихының әртүрлі кезеңдерінде қалыптасқан. Шөгінді жосу теориясы бойынша (ШЖТ), көмірсулар шоғырының қалыптасуына мұнайдың геохимиялық және физикалық параметрлері көп ықпал еткен: қоршаушы жыныстың жасы, тұзақтардың қалыптасу уақыты, жинауыш таужыныстардың жеткілікті күші, осы жыныстардың кеуектілігінің, жарықшақтылығының және өтімділігінің жоғары көрсеткіштері және т.б.. Мұнай және газ шоғырларының сақталуы шоғырлары бар қоршаушы жыныстарды төсететін және жабатын, мұнай мен газ үшін өтімділігі нашар жыныстармен (саз, саз тақтастар және т.с.с.) қамтамасыз етіледі. Мұнайдың барлық ірі шоғырлары геосинклинальдарға – ұзақ уақыт ішінде иілген және соның салдарынан ол жерде ерекше қатты шөкпе қабат пайда болған жер қыртысының тіліміне тураланған. Осындай жағдайда шөгіндінің жиналуы тектоникалық түсумен синхронды болған. Сондықтан беделдің төмен элементтерін басқан теңіздер терең болмаған, тіпті тұнбалардың жалпы қаттылығы 6 км болған кезде, мұнайлы түзілімдер таяз су шөгінділерімен құралған. ШЖТ бойынша шоғыр өзі жатқан қабаттан ескі бола алмайды. Шөкпе қабаттар мұнайдың қалыптасу аймағына (МҚА) енген кезде көмірсулардың мұнайтудырушы қабаттардан жаппай таралуы басталады. Осы уақыт аралығы мұнай мен газдың шоғырлануы үшін ең жағымды болып табылады. Шоғыр өзі орналасқан тұзақтан ескі бола алмайды. Шоғырдың жасын анықтау үшін, сонымен қатар, қанығу қысымын да пайдалануға болады. Қанығу қысымы қаттық қысымына тең болмағанша газ еркін қалпына өте алмайды. Мұнай шоғыры қысымы оның ішінде еріген газдар серпімділігінен төмен болған кезде қалыптаса алмайды. Демек, мұнай шоғырлары үшін қанығу қысымы олардың бастапқы қалыптасуының тереңдігі мен уақытының өлшемі ретінде қызмет ете алады. Шоғырлардың қалыптасуы – әртүрлі жағдайлардың бірмезгілдік үйлесуін талап ететін күрделі және ұзақ үрдіс. Мұнайтудырушы жыныстардан қалыптасқан мұнай мен газ геологиялық қимадағы ең жақын коллекторларға көшеді: құм, құмдақ, жарықшақтанған әк тас және өзге жыныстар. Құм немесе жарықшақталған жыныстарда шашыранды күйдегі мұнай және газды жинақтау үшін және олардың шоғырларын қалыптастыру үшін аққыштардың динамикалық жағдайы болу керек. Ол үшін жағымды құрылымдық (антиклиналь, күмбез, моноклиналь және т.с.с.) формалар болу керек. Мұнай шоғыры көбінесе жинауыштың бір бөлігін ғана қамтиды. Сондықтан оның жеке бөліктерінің мұнаймен қанығу деңгейі шоғырдың өзінің шегінде жыныстың кеуектік сипаты мен біртектілік деңгейіне байланысты болады. Кейде осы себепке байланысты шоғырдың аймақтары өнімсіз болады. Көбінесе шоғырдағы мұнай қабаттардың түсуінде шоғырды төменге немесе оның бүкіл табанына шектейтін сумен бірге болады. Одан бөлек, әрбір мұнай шоғырымен бірге жыныстардың түйірін (құмды) және ұсақ тесіктердің қабырғаларын бүркеп алатын қалдық су болады. Жинауыш жыныстарының сүйірленуінде немесе оларды лықсымамен, қаусырмамен және өзге дизъюнктив (яғни геологиялық тау денелерінің жарықшағы, сынығы) бұзылыстармен кескен кезде, шоғыр өтімділігі нашар жыныстармен толықтай немесе жартылай шектеле алады. Мұнай кен орындарын зерттеу жұмыстары мұнай шоғырларының қалыптасуы қыртыстар иірімдерінің әртүрлі құрылымдық пішіндерімен шартталатынын көрсетті.

1) коллектор. Коллектор болу үшін жыныс кеуекті және өткізгіш болу керек. Жыныс мұнайды, газды, суды қабылдап, жіберу керек (мысалы, құмдақ, әк тас); 2) табиғи резервуар — мұнай, газ және су үшін табиғи ыдыс. Оның пішіні коллектор мен оны сыйдыратын нашар өткізгіш жыныстардың ара қатынасымен шартталады. Табиғи резервуар – өткізбейтін жыныстармен шектелген коллектор; 3) тұзақ — ішінде мұнай және газ шоғыры қалыптаса алатын немесе қалыптасқан табиғи резервуардың бөлігі. Тұзақтың негізгі қасиеті – көмірсулардың жер бетіне ағып шығуын алдын алу. Мұнай және газдың шоғырларда жинақталуы үшін тиісті шарттары су-мұнай (СМЖ), газ-су (ГСЖ) және газ-мұнай (ГМЖ) жанасуларының гипсометриялық қалпымен; шоғырдың биіктігімен; мұнай, газ, су-мұнай, газ-мұнай және газ-су аймақтарының өлшемімен; қыртыстың мұнай-газға қаныққан қалыңдығымен; жинауыш жыныстардың мұнай қанықтығының және газ қанықтығының бастапқы және қалдықты шамасымен және олардың алаңы мен қимасы бойынша өзгеруімен; қыртыстың бастапқы қысымы және температурасымен анықталады.

Сыртқа орын ауыстырудың ерекшеліктерін ескергенде көмірсулардың екі кезеңін атап айтуға болады: 1) шоғырлардың қалыптасуы су тегеурін жүйесінің қойнауқаттық сулардың КС жұмылдыру арқылы жүзеге асырылады; 2) КС коллекторына өздік фаза ретінде кіреді немесе көмірсу фазасы бірфазалы ерітіндіні тудырушы жыныстан коллекторға енгізген кезде қалыптасады, яғни шоғырлардың қалыптасуы ағынды орын ауыстыру үрдісінде жүзеге асырылады. Мұнай шоғырының жоғарғы бөліктерінде кейде газ жинақталады – бұл газ бүркемесі деп аталады. Газ шоғырларының қалыптасуы көбінесе суда еріген газдың жұмылдырылуының нәтижесінде орындалады. Жерасты гидросферада табиғи газдың үлкен көлемі еріген. Жер гидросферасының суда еріген газдарының көлемі оның атмосферасының көлеміне жақын болып есептеледі (1016... 1017 м3). Жинақтауыш қыртыстарға көмірсутегі газдарының негізгі бөлігі қанық су ерітінділерінің қалпындағы көрші мұнай-газ өндіруші қабаттың диффузиясы кезінде еркін газдың жарып өтуінің (ішектік орын алмастыру) нәтижесінде кіреді. Газдың кейбір көлемдері жинақтауыш қабаттың өзінде өндіріледі. Қойнауқаттық сулардың көмірсутегі газдарымен қанығу жылдамдығы бірқатар себептерге байланысты: газ генераторлық үрдістің қарқындылығы, газдың сақталуы, жерасты суларының минералдылығы мен температурасы және т.б.. Су қанықтық шегіне жеткен кезде газ еркін фазаға бөліне бастайды. Коллекторға еркін газдың ішек түрінде кіретін газы кейіннен еркін ішекті ағындар пішінді ең жақын тұзаққа жеткенше коллекторда орынын ауыстырады. Алайда, тұрақты газдық фактор кезінде қойнауқаттық сулар шекті қаныққан бола алады және газ еркін фазаға шыға бастайды. Қанығу механизмі қойнауқаттық сулардың ұлғаймалы қозғалысымен, эпейрогендік қозғалыстар кезінде аймақтың көтерілуімен, қойнауқаттық сулардың жағымды температуралық аймаққа енгізілуімен, жергілікті жеңілдету базисінің төмендеуімен, су минералдылығының өсуімен ескеріледі. Газ шоғырлары қалыптасуының жетекші факторы аймақтардың тектоникалық режимі болып табылады. Ол нәтижесінде жерасты суларының термодинамикалық жағдайларын анықтайды. Тектоникалық режим мұнай мен газдың онтогенезіне (яғни дамуына, көмірсулардың қалыптасуына) айтарлықтай әсер етеді. Осылайша, кері эпейрогендік (тербемелі) қозғалыс* кезінде шөгінді жыныстағы температураның өсуіне байланысты мұнай, газ және судың генерациялау үрдісі күшейеді. Аумақ көтерілген кезде көмірсулар еркін фазаға бөліне бастайды да, шоғырлайды құрайды. Осы ауыспалы қозғалыстар піспек секілді әрекет етеді: аумақтың төмендеуі (қысым мен температураның өсуі) кезінде көмірсулардың генерациялану үрдісі күшейеді, аумақ өскен кезде көмірсулар еркін фазаға «созылады». Қозғалыс жиілігі мен амплитудасы неғұрлым қарқынды өзгерсе, мұнай мен газдың қалыптасу үрдісі соғұрлым екпінді даму үстінде болады. Еркін газ шоғырларының болуы өзі, осы жүйелер өздерінің геологиялық дамуының барысында аса қаныққан жағдайда талай рет болғанын білдіреді. Аса қаныққан су тегеурін жүйесі өте сирек байқалады. Бұл олардың болмау себебінен емес, су тегеурін жүйесінің тұрақсыздығынан орын алады. Оң эпейрогендік қозғалыстар, тау ғимараттары мен жергілікті құрылымдардың өсуі кезінде қаттық қысым айтарлықтай төмендеп, ерітілген газдардың еркін фазаға қарқынды шығуын тудыра алады. Шекті газбен қаныққан суларда газдың еркін фазасына шығуы коллектордың сумен қаныққан бүкіл қабатында орын алады. Коллектордың ұсақ тесіктері бойынша шашыраған газ көпіршіктері су өткізбейтін жабынның астына орнын алмастырып, ағынды орнын өз бетінше алмастыра алатын айтарлықтай ірі гомогендік массаны құру үшін белгілі бір күштердің ықпалы қажет. Газ көпіршіктерінің коллектордың кеуектік кеңістігі арқылы шығуына ілінісу және беттік берілу күштері кедергі болады. Ілінісу және беттік берілу күштерінен өту үшін гидродинамикалық күш жеткілікті болатыны бұрын айтылған. Көмірсутектерді гомогендеудің негізгі механизмі– тектоникалық қозғалыстар. Тектоникалық қозғалыстар кезінде жеке кеуектер мен микросызаттар біресе кеңейіп, біресе тарылады. Бұл мұнай мен газдың итерілуіне әкеліп соғады. Қалқып шығу күшінің әсерімен бұл итеріс жоғары қарай бағытталады. Нәтижесінде газ көпіршіктері қақпақтың астында жиналады. Газдың үлкен көпіршігі қалыптасқан жағдайда ең жақын тұзаққа дейін ағынды орын алмастыру бастала алады.

_________________________________________________________ * Эпейрогендік қозғалыс – қаттың бастапқы шоғырлануына өзгерістер тудырмайтын жер қыртысының ғасырлық көтерілуі және түсуі. Осы тік қозғалыстардың тербелмелі сипаты бар, яғни жоғарылау төмен түсуге алмаса алады. Осы қозғалыстардың ішінде қазіргі заманғы – неотектоникалық – ежелгі баяу тік қозғалыстар мен орогендік қозғалыстарды ерекшелейді. Ағынды орын алмастыру — жыныстардың кеуектері мен сызаттары арқылы мұнай, газ, су және олардың қосындыларының (суда ерітілген мұнай мен газ; сығымдалған газда ерітілген мұнай) сүзілуі. Ол тектоникалық қозғалыстардың қарқындылығы өте жоғары – шөгінді қабаттар әрдайым қозғалыста болады, эндогендік және экзогендік* үрдістердің нәтижесінде «сілкінеді». Ай мен Күннің тартылыс күшінің ықпалымен жер қыртысы күн сайын экваторға дейінгі қашықтыққа байланысты қандай да бір шамаға біресе көтеріледі, біресе төмендейді. Сызаттардың, кеуектердің және микросызаттардың ашықтығының жарты тәуліктік және тәуліктік өзгеруінің және қаттық қысымды қайта бөлудің арқасында қайнар көздер дебитінің** және құдық пен ұңғымалардағы статикалық деңгейінің мезгілді тербелістері пайда болады. Геологиялық өткен заманда толысу құбылысының маңызы көбірек болатынды. Өйткені Ай мен Күннің жақынырақ орналасуына байланысты толыстар амплитудасы бойынша қазіргілерге қарағанда үлкенірек болған. Мұхиттар мен теңіздер де одан кем ықпал етпейді. Алып толқындардың соққы күші шөгінді қабаттарды сілкіндіреді. Сонымен қатар жер сілкінісі де айтарлықтай үлкен ықпал етеді.

Шоғырлардың күкіртті сутекпен байытылғанын жинақталған шоғырлар көмірсуларының тотығып, нәтижесінде ол жерден күкіртсутек контур суларына**** орнын алмастыратынымен байланыстыратын зерттеушілердің пікірі дұрысырақ екені анық. Мұнайдың қойнауқаттық сулардан бөлініп шығуының гидродинамикалық қысымның градиентімен бақыланады.

________________________________________________________ *Экзогендік (гр. тілінен exo— сыртында) — Жерге қатысты сыртқы қуат көзімен: күн радиациясымен және гравитациялық өріспен шартталған геологиялық үрдістер. Үрдістер жер шарының үстінде немесе литосфераның бетүсті аймағында өтеді. Оларға гипергенез (үгілу), эрозия, абразия, седиментогенез және т.б. жатады. Экзогендік үрдістерге қарама- қарсы эндогендік геологиялық үрдіс болып табылады. **Ұңғыма дебиті — уақыт бірлігі (секунд, тәулік, сағат және т.с.с.) ішінде ұңғымадан шығарылған өнімнің көлемі; мұнай, газ, газ конденсаты, өндіруді сипаттай алады. ***Қойнауқаттық су — құрамында 300 г/л дейін тұздары бар қатты минералданған орта. Мұнай құрамындағы қойнауқаттық сулардың мөлшері 80 жете алады. Қойнауқаттық сулар көбінесе мұнайды қыртыстан итеріп шығаратын агент болып табылады. Сол себепті оның қасиеті шығарылған мұнайдың көлеміне әсер етеді. ****Контурлық сулар — мұнай қабаттарының төмендетілген аймақтарында шоғырланатын сулар. Бұл сулар көбінесе шоғырды мұнайлылық контуры жағынан тірейді. нәтижесінде оның шоғырларының қалыптасу мәселесі жақсы зерттелмеген. Мұнай және қоңды газ үшін сыртқа орын алмастырудың негізгі механизмі – газ ерітінділері және модификацияланған судағы нағыз су ерітінділері. Алайда, бұл ерітінділер коллекторге түскеннен кейін ыдырап кетеді де, мұнай (және конденсат) коллектор бойымен ішекті түрде орын ауыстырады. Шоғырлардың қалыптасуында майда дисперсиялы күйдегі мұнай негізгі рөлді атқарады. Осыған байланысты шоғырлардың қалыптасу кезінде сұйық көмірсутектердің орын алмастыру қашықтығын бағалауға ерекше көңіл бөлінеді. Ұсақ кен орындарынан мұнайдың шоғырға ішкі орнын алмастыра алатын қашықтағы аймақтарға дейінгі қашықтық 20... 25 км дейін жетеді (ірі кен орындар үшін — 50.70 км, кейде — 140.150 км). Сондықтан, мұнай және газдың ішкі орын алмастыруы, сыртқы орын алмастыруы және қалыптасуының үйлесіміжүреді. Мұнайтудырушы жыныс көмірсуларының сіңген газдары метаннан және гомологтарынан тұрады. Орын ауыстыру көзіндегі гомологтардың үлесі 50 % артық бола алады. Көмірқышқылдың жоғары концентрациясы бар. Газ тудырушы жыныстар үшін сіңген газдардың құрамының басым бөлігі метан. Бірақ бұл жағдайда да метан гомологтарының мөлшері жоғары болып келеді. Газдың тудырушы қабат пен коллектордың арасындағы осындай шектелуін метан және оның гомологтары үшін жыныстардың әртүрлі диффузиялық өткізгіштігінің салдарынан диффузия қамтамасыз етеді. Мұнай және газ конденсаттық кен орындардың газдары су тегеуріндік жүйесі бар газдардан қатты өзгешеленеді. Оған қоса мұнай газдары мұнайтудырушы жыныстармен құрамы бойынша өте ұқсас болып табылады. Бұл газ ерітінділерінің өздерінің қалыптасуындағы жетекші рөлін куәландырады. Өйткені мұнайтудырушы қабаттан газ ерітіндісімен бірге қоңды газ** бен сұйық мұнай сыртқы орын алмастырады.

_______________________ * Қоңды газдар — көмірсулар тобындағы табиғи газдар. Олар құрғақ (жұтаң) газдарға қарағанда ауыр көмірсулардың көп мөлшерлігімен ерекшеленеді. Қоңды газдардың туріне гипергендік әсерлерден оқшауланған жағдайда орналасқан мұнай шоғырларымен байланысқан газдар кіреді. Мұнай шоғырларының негізгі бөлігі мұнайдың (мұнай ерітінділері) мұнай-газ өндіруші қабаттардан ағынды түрде немесе модификацияланған су ерітіндісі ретінде шығуының нәтижесінде құралған.

Мұнай және газ шоғырларының негізгі параметрлері: пішіні, өлшемі, көмірсулардың түрі, геологиялық және өнеркәсіптік қорлары, мұнайлылық, газдылық контурлары, газ-су, газ-мұнай, су- мұнай жанасуларының абсолют белгілері, қаттық қысым, қаттық температура, мұнайдың тығыздығы, ұңғымалардағы абсолют дебиттері (тәуліктік түсім), кеуектілік бойынша, өткізгіштік бойынша коллектордың түрі және т.б..

Шоғырларды зерттеуде маңызды мәселелердің бірі олардың сыртқы пішіндерін модельдеу болып табылады. Ол пішін шоғырдың жалпы көлеміне енетін өнімді деңгейжиектің қаныққандығы мен өткізгіштігі әртүрлі жыныстарды шектейтін геологиялық шектің кеңістіктегі орналасуымен анықталады.

Осындай шектерге кіреді:

Қиылысатын шекаралық шектер картадағы проекциялары шоғырдың шекаралары болып табылатын сызықтарды құрайды. Бұл дизъюнктивтік бұзу сызықтары, коллекторлардың таралу шекаралары, мұнайлылық пен газдылық контурлары бола алады. Шоғырдың жалпы көлемін құрайтын шектердің орналасуы мен олардың қиылыстарын анықтау шоғырды геометрияландыру (бақылау, өлшеу, есептеу және графикалық құрылыстарын жүргізу) үрдісінің жалпы көлеміне кіреді.

Шоғырлардың өлшемін анықтау үшін өнімді деңгейжиектердің қуатын және газдылық пен мұнайлылық контурларының орналасуын білу керек. Мұнай және газдың өнеркәсіптік қорларының өлшемдері – шоғырдағы көмірсулардың мөлшері. Оларды тоннамен (мұнай үшін) және текше метрмен (газ үшін) өлшейді. Өнеркәсіптік қорлар іздеу және барлау ұңғымаларын бұрғылау нәтижесі бойынша есептеледі. Зерделенгендігі бойынша олар келесі санаттарға бөлінеді: жоғары (А, Б), орташа (С1), төмен (С2). Қорларың мөлшері шоғырдың өлшеміне және ішінде мұнай мен газы бар коллекторлардың кеуектілік коэффициентіне байланысты болады.

Су-мұнай жанасу — шоғыр табанындағы мұнай және су бөлігінің үсті. Оның жағдайы (абсолют тереңдігі) барлау жұмыстары кезінде ұңғымаларды бұрғылау арқылы немесе оларды сынау арқылы анықталады. Көбінесе бұл бет тегіс, жайпақ, тік болады. Ол тиісті абсолют белгімен сипатталады, ал оның көлбеу жағдайында көлбеу бұрышы қосымша анықталады. Кейде СМЖ пішіні тегіс емес, иректі болады.

Газ-су жанасуы — газ бен су арасындағы шекара.

Газ-мұнай жанасуы — газ бен мұнай арасындағы шекара. Оның жағдайы (абсолют тереңдігі) және контуры жоспарда көрсетіледі. Мұнайлылықтың (газдылықтың) сыртқы контуры — су-мұнай (газ-су) жанасуының қойнауқат төбесімен қиылысу сызығы. Мұнайлылықтың (газдылықтың) ішкі контуры — су-мұнай (газ- су) жанасуының қойнауқат табанымен қиылысу сызығы. Газ шоғырлары үшін газдылықтың сыртқы және ішкі контурлары анықталады. Мұнайқанықтық коэффициенті — коллекторлар кеуектерінің мұнаймен қанығу деңгейі. Ол кейбір кеуектердің мұнайға емес, суға толғанын ескереді. Шикі мұнайдың құрамында әрдайым су болады. Мұнай шоғырларындағы мұнайқанықтық коэффициенті 0,7 бастап 1,0 дейін көлбейді. Ол су-мұнай жанасуына жақындаған сайын азая береді. Газқанықтық коэффициенті — коллекторлар кеуектерінің газбен қанығу деңгейі. Ол газ шоғырлары үшін таңдау әдісімен және шикі газ үлгісін талдау арқылы анықталады. Шоғырдың биіктігі h — су-мұнай (газ-мұнай) жанасуы мен шоғырдың ең биік нүктесінің арасындағы абсолют белгілердің айырмасы. Шоғырдың толық биіктігі мұнай және газ бөліктерінің биіктіктерінен құралады. Шоғырдың биіктігі мен тұзақтың амплитудасы арасындағы айырмашылықты – құрылымның ең биік нүктесі мен ең төмен тұйықталған стратоизогипсаның абсолют белгілерінің айырмасын ажырата білу керек. Шоғырдың ұзындығы — ең төмен стратоизогипсаның ең қашықтағы нүктелерді қосатын түзу сызықтың максималды ұзындығы. Шоғырдың ені — ең төмен тұйықталған стратоизогипсаның нүктелерін біріктіретін минималды диаметр. Шоғырдың өнімді қойнауқатының қалыңдығы шоғырдың көлемін есептеу үшін анықталады. Ол қойнауқаттың төбесінен оның табанына дейінгі перпендикуляр қашықтыққа тең. Егер өнімді қойнауқат құрылымы бойынша біркелкі болмаса және құрамында өткізбейтін жыныстардың линза тәрізді қосулары болса, көмірсуларына қаныққан өткізгіш аралық қабатшаның жиынтық қуатына тең болатын тиімді қалыңдықты анықтайды.

Қойнауқаттық шоғыр — төбе мен табанда өткізбейтін жыныстармен шектелген қабат-коллекторда мұнай мен газдың жинақталуы. Мұнай мен газ үшін тұзақ қойнауқаттың дөңес иірілімімен құралады. Сипаты бойынша тұзақтар қойнауқаттық дөңес және қойнауқаттық қалқаланған шоғырларды белгілейді. Қойнауқаттық дөңес шоғырлар — антиклиналь құрылымындағы шоғырлар. Олар көбінесе тәжірибеде кездеседі. Қойнауқаттық дөңес шоғырлардағы тұзақ жапқыш қақпақтың иірімімен қалыптасқан.

Сурет 3.8. Дөңес қойнауқаттық шоғырдың қағидалық сұлбасы (Н.А. Ере- менко бойынша): 1 — мұнай шоғырының табаны (су-мұнай бөлімінің үсті); 2 — мұнайлылықтың сыртқы контуры; 3 — мұнайлылықтың ішкі контуры; 4 — газ-мұнай бөлімінің беті; 5 — газдылықтың сыртқы контуры (газ бүркембесінің контуры); 6 — газдылықтың ішкі контуры; 7, 8, 9 — мұнай шоғырының ұзындығы, ені және биіктігі; 10 — газ бүркембесінің биіктігі; 11 — газ-мұнай шоғырының жалпы биіктігі; 12, 13, 14, 15 — шоғырдың газ, газ-мұнай, мұнай және су-мұнай бөліктері

Сурет 3.9. Ист-Тексас кен орнының қимасы (А.Леворсену бойынша) 3.8 суретте дөңес қойнауқаттық шоғырдың сұлбасы көрсетілген. Су- мұнай жанасуының беті мен қойнауқаттың төбесін қиып өтетін сызық мұнайлылықтыңсыртқыконтурыдепаталады.Су-мұнай жанасуының беті мен қойнауқаттың табанын қиып өтетін сызық мұнайлылықтың ішкі контуры деп аталады. СМЖ тік орналасқан кезде мұнайлылық контуры қойнауқат төбесінің изогипсасына параллел және сақина пішінді болады. Дөңес шоғырлар әртүрлі генезистің (яғни пайда болудың) антиклиналь көтеруімен байланысты. Олар бұзылған немесе бұзылмаған бола алады. Қойнауқаттықшоғырлартектоникалық,стратиграфикалық, литологиялық қалқаланған бола алады. Тектоникалық қалқалану қабат-коллектор қиылатын үзілу бұзылысына байланысты; бұзылыс — өткізбейтін. Стратиграфикалық қалқалану бір түзілім кешенінің екіншіге үйлесімсіз жайғасуына байланысты. Ол эрозиямен қиылған коллекторларды өткізбейтін жасы басқа жыныстармен жапқан кезде пайда болады. Қабат-коллектор жоғарғы жағынан да, төменгі жағынан да шайылу бетімен шектелген кездері де болған (Сурет 3.9). А.Леворсен бойынша екі үйлесімсіз беттерді қиып өту вудбайн (жоғарғы бор) өткізетін құмдақтарының сыналануына себепші болды. Одан кейінгі Сабин ірі көтерілуінің қалыптасуы өткізгіш жыныстардың сыналану аймақтары пішіндерінің өзгеруіне әкеліп соқты және ірі мұнай шоғыры бар тұзақтың қалыптасуына себепші болды. Литологиялық қалқалану коллектор қуатының жергілікті көтерілудің бөктерде оның толық жоғалуына дейін жоғарылауы бойынша немесе қойнауқаттың коллекторлық қасиетінің нашарлау нәтижесінде шоғырлар жоғарыға қысқарту кезінде қалыптасады (Сурет 3.10). Көлемді резервуарлар нашар өткізетін жыныстармен бөлінбеген көптеген өткізгіш қойнауқаттардан тұратын қатты қабат ретінде көрсетілген. Көлемді шоғырлар — біркелкі немесе құрамы бойынша әртүрлі, бірақ мұнай (газ) үшін өткізгіш, көбінесе карбонаттық болатын жыныстардың қатты шығуымен қалыптасқан тұзақта көмірсудың жинақталуы. Төбеде мұндай шоғырлар өткізбейтін жыныстармен шектелсе, табанда табиғи резервуардың ауқымды бөлігін толтыратын сумен шектеледі. Бұл ретте су-мұнай немесе газ-мұнай жанасуы жыныстардың тақталану сипатына қарамастан сілемді шоғырдың бүкіл ауданы бойынша ұрып тұрады. Көлемді шоғырлар кейбір Ейск- Березандық кен орындарында бар. Көлемді шоғырлар тобы құрылымдық, эрозиялық және биогермді дөңестеріне байланысты. Құрылымдық дөңестер — бұл антиклиналь, дөңестер, күмбездер. Уренгой, Медвежий, Ямбургск, Заполярный және өзге кен орындарының сеномандық түзілімдердегі газ шоғырларының қатарлас келген көптеген құм және балшық қойнауқаттарынан құралған қабатқа тураланған. Құмтақтар газға толған және олардың бірегей газ-су жанасуы бар. Ургенгойдегі еноман газ шоғырының биіктігі 200 м, ал газдық қабаттардың саны ондықтармен есептеледі. Эрозиялық дөңестер жиі кездеседі. Оларежелгі бедерінің жұрнақтарымен байланысты. Мысалы, әк тастар мен доломиттер қабаттары шайылып, балшықпен жамылды. Эрозия үрдісінде кейіннен көмілген дөңес пайда болды. Онда мұнай шоғыры қалыптасты. Биогерм дөңестері — Самара, Орынбор, Ульяновск облыстарныдакең тараған және Камск-Кинельск жүйесімен байланысты рифтер.

Сурет 3.10. Литологиялық қалқаланған шоғырлардың қағидалық сұлбасы

Сурет 3.11. Нью-Мексиконың оңтүстік-шығысында оналасқан Сакраменто тау бөктеріндегі Лейк фалли формациясының Аламогордо будасының биогермдерінің бірінің қимасы (Laudon, Bowsher, Bull. Am. Assoc. Petrol Geol., 25, p. 2128, Fіg. 10, 1941): 1 — Дон-Ан будасы; 2 — Арсент будасы; 3 — Аламогордо жоғарғы сұр кремнийлі криноидты әктастарының шөгіні; 4 — көгілдір-сұр мергельдердің шөгіні; 5 — жасыл криноидты құмдардың шөгіні; 6 — сұр криноидты фация; 7 — Аламогордо тығыз қара әктастардың шөгіні; 8 — Аламогордо будасының Таонурус сұр алевролиттер шөгіні; 9 — Кабаллеро шөгіні Көлемді шоғырлар үшін сілемдегі кеуекті және өткізгіш аймақтардың әркелкі бөлінісі тән. 3.11 суретте рифтік сілем көрсетілген. Барлық жағынан литологиялық шектелген шоғырларға нашар өткізетін жыныстармен қоршалған, пішіні қисық резервуарлардағы мұнай мен газ жатады. Бұл шоғырлардағы су қосалқы рөл атқарады. Ол пайдалану кезінде мұнай мен газдың ұңғымаларға қозғалуына себепші болмайды. Бұл көптеген құмды жалдар, жағалық белестер, құмдақтардың линзалары. Ондағы мұнайдың қоры үлкен болмайды. Литологиялық шектелген шоғырлардың айтарлықтай саны палеолиттік өзендердің көмілген арналарымен байланысты. Самаралық Поволжьедегі Покровский мұнай кен орнында «баулық» шоғыр бар. Құмды жалдар жыныстық жағалау жағдайларында су деңгейінің болар-болмас көлбеулері үлкен аудандардың құрғауына алып келетін кезде пайда болады (Сурет 3.12). Аккумуляциялық түрлер үйінділердің бойлық жылжуы кезінде қалыптасады. Толқындардың жағаға жақындау бұрышының кішірейген кезде ағынның көлемі азаяды да, материалдың акумуляциясы басталады. Бұл ретте жаға контурының толтыру формасының аккумуляциясы, қалыптасады. Бұл санатқа шығанақтар шыңындағы әртүрлі аккумулятивтік суасты терассалары жатады. Жаға дөңесін ағынмен айналдырған кезде пайда болатын аккумулятивтік мүйістер. Бұл ретте толқын бағытының ағуы және қуатының азаюы орындалады. Мүйіс жағаға тек тамыр жағымен тіреледі, ал оның өсетін соңы еркін қалады. Сондықтан мұндай мүйістерді еркін аккумулятивті форма деп атайды. Егер жаға теңіз жақтан мүйіспен қорғалған болса, шығанақтың кіретін жерінде тұйықтаушы форма қалыптасады. Оны тасқын көтермесі деп атайды. Перейма, томболо — теңіз жағалауларының аккумулятивтік формаларының бір түрі. Теңіз жағалауына жақын орналасқан аралды тірейтін жұқа және төмен сызық (құмнан, жұмыртастан және ұлутас детритінен). Үйінділердің бойлық орын ауыстыруының нәтижесінде қалыптасады. Венесуэлада, Маракаибтік алаптағы Боливар кен орнында қоры 2,3 млрд т құрайтын Лагунильяс шоғырлары бар.

Сурет 3.12. Толқындардың жағаға әртүрлі бағытта келген кездегі кейбір аккумулятивті формалардың қалыптасу сұлбасы (В. П. Зенкович бойынша): І — жағалық сызықты айналдырғын кездегі мүйіс; ІІ — жағаны теңізге қарай айналдырған кездегі жақындасқан аккумулятивті терраса (бұрышты толтыру); ІІІ — жаға телімін аралмен бұғаттаған кездегі томболо, немесе перейма, А, В, С — жаға сызықтарының орналасуы

Сурет 3.13. Лагунильяс (Венесуэла) кен орны: 1 — Бочакуэро шоғырлары; 2 — лагуна; 3 — жоғарғы Лагунильяс; 4 — төменгі Лагунильяс

Сурет 3.14. Галф-Кост алабындағы тұзды шток мұнай кен орынының идеалдандырылған қимасы (А.Леворсен бойынша) Литологиялық шектелген тұзақтардың биіктігі көбінесе жоғары болмайды, құм қабаттарының қалыңдығы бірнеше метрді құрайды. Лагунильяста литологиялық, стратиграфикалық қалқаланған тұзақтар және шоғырлар қалыптасқан (Сурет 3.13). Қабаттағы дөңес және көлемді шоғырлар құрылымдық дөңестерде антиклиналь формалармен байланысты. Басқа тұзақтар үшін қалқалану өзге факторлармен шартталған. Тұзақтар антиклиналь және антиклиналь емес деп екіге бөлінеді (соңғысын іздеу өте күрделі). Тұз тектоникасының құрылымына байланысты мұнай шоғырлары 3.14 суретте көрсетілген. Тұзды шток құрылымында тұзды сілем тереңдікте орналасқан. Оның үстінен ангидрид немесе гипстың қабаты жабылған. Ал, олар, өз кезегінде кеуекті әктаспен жабылған. Губкиннің куәламасы бойынша, үстіңгі қақпақты бүркеме (кепрок) деп атайды. Тасты тұздың үстінде антиклиналь орналасқан. Мұнай АҚШ кен орындарындағы жоғарыдағы қабаттарда және шет жақтарында «бүркеменің» ішінде бар. Олар Мексикалық шығанақта кең тараған. Тасты тұз қуаты 700 м (170 кг/см3) құрайтын жоғарыдағы жыныстардың қысымының астында күмбездердің дөңестеріне ағады. Тұзды шток — биіктігі енінен бірнеше есе артық болатын цилиндр пішінді сілем.

Фазалық жай-күйіне және жер қойнауындағы көмірсутек қосындыларының негізгі құрамына қарай мұнай және газ кеніштері:

3.15-сурет. Көмірсутектердің фазалық жай-күйі бойынша кеніштердің сыныптамасы: а — мұнай; б — газ-мұнай; в — мұнай-газ; г — газ; д —газ конденсаттық мұнай; е — мұнайгаз конденсаттық; 1 — мұнай; 2 — газ; 3 — су; 4 — сұйық газ

А.А. Бакиров бойынша мұнай және газ кеніштерінің сыныптамасы 3.16...3.23-суреттерінде берілген. Диапир (грек тілінен dіapeіro-тесемін, қадаймын) — қатпардың "қанатын" кесе алатын қарқынды түрде умаждалған ядросы бар күмбез немесе дуал тәрізді антиклиналь қатпарлар. Кеніштік табиғи режимі табиғи күштердің (энергия түрлерінің) жиынтығы деп аталады, олар мұнайдың немесе газдың қабатта кен өндіру ұңғымасының кенжарына ауысуын қамтамасыз етеді. Ол қабаттың және оны қанықтыратын флюидтердің геологиялық құрылысына, физикалық-химиялық құрамына және әзірлеу мен пайдаланудың жасанды түрде жасалатын жағдайларына байланысты болады.

Мұнай кеніштерінде қабаттарда мұнайды жылжытатын негізгі күштерге:

3.16-сурет. Антиклинальды құрылымдардың дөңес кеніштері: а — бұзылмаған құрылысты; б — бұзылған құрылысты; в—асқынған криптодиапирлі немесе жанартау текті түзінділерімен; г — тұзды штокпен; 1 — мұнайдың көрінісі; 2 — жоспардағы мұнай; 3 — өнімді қабаттың изогипстері, м; 4 — бұзылу; 5 — құмдақтар; 6 — балшықтар; 7 — әктастар; 8 — жанартау текті түзінділер; 9 — тұз

3.17 -сурет. Құрылымның аспалы кеніштері: а — қарапайым бұзылмаған құрылыс; б — жарылып бұзылулармен асқынған; в — диапирленіп немесе жанартаутекті түзінділермен асқынған (белгілерін 3.16- суреттен қараңыз) Аталған энергия көздерінің бірі басымырақ пайда болған кезде тиісінше мұнай кеніштерінің негізгі түрлері ерекшеленеді:

3.18. -сурет. Тектоникалық экрандалған кеніштер: а — опырылған кезде; б — ығыстырылған кезде; в — диапирленіп немесе саз вулкандалуынан асқынғандар; г — тұзды-күмбезді құрылымдар; д — қаусырма астындағы (белгілерін 3.16-суреттен қараңыз)

3.19. -сурет. Байланыстық кеніштер: а — с тұзды штоктармен; б — диапирлік ядролармен немесе сазды вулкандау түзінділерімен; в — жанартау текті түзінділермен (белгілерін 3.16-суреттен қараңыз).

3.20.-сурет. Моноклинальды құрылымдардың кеніштері: а — моноклинальдардағы жарылған бұзылымдармен қалқаланған; б — моноклинальдардың флексуралық асқынуларымен байланысты; в — моноклинальдардағы құрылымдық тұмсықтарымен байланысты (белгілерін 3.16- суреттен қараңыз)

3.21-сурет. Литологиялық қалқаланған кеніштер: а — қатпарлардың көтерілулері бойынша коллектор қабаттың сүйірленген учаскелеріне ұштастырылған —; б — өткізгіш жыныстарды өткізбейтін жыныстарға ауыстыру учаскелеріне ұштастырылған; в — асфальтпен жабыстырылған; 1 — коллектор қабаттың сүйірлену желісі; 2 — асфальт (қалған белгілерді 3.16-суреттен қараңыз) Кеніштердің режимдерін белгілеуге, бақылауға, сүйемелдеуге немесе басқа режимге ауыстыруға болады. Қабатты флюидтердің қозғалысы басым түрде кеніштердің ішкі энергиясын шығындау есебінен орын алатын режимдер таусылу режимі деп аталады (мысалы, еріген гравитациялық газдың режимі). Қабатты флюидалардың ұңғымаларға жылжуы қабат энергиясы көздерінің кеніші – кенере судың немесе газдың газ бүркембесінен тегеурініне қатысты сыртқы іс- қимылдарға негізделген режимдер ығыстыру режимдері (су тегеурінді, газ тегеурінді) деп аталады.

3.22. -сурет. Литологиялық шектелген кеніштер: а — палео-өзендердің қазба арналарының құмды түзінділеріне (баулы немесе жең тәріздес) ұштастырылған; б — қазба бар кеніші жағалаудағы құмдауытты белес тәрізді түзінділерге ұштастырылған; в — барлық жағынан өткізгіштігі әлсіз сазды түзінділермен қоршалған ұя тәрізді жатқан құмдауыт коллекторларға ұштастырылған (белгілерін 3.16-суреттен қараңыз).

3.23-сурет. Стратиграфиялық үйлесімсіздікпен байланысқан стратиграфиялық типті кеніштер: а — жергілікті құрылымдардың шегінде; б —моноклинальдардағы; в — палео- рельефтің көмбе қалдықтарының бетінде; г — кристалл массивтердің көмбе шоқыларының бетінде (белгілері 3.16-суретте). Кеніш режимдерін қозғалмайтын және мұнайлылық контурымен жылжитын деп бөледі. Біріншісіне мұнайлылық контурының проекциясы әзірлеу және күш түсіру уақыты бойы өзгеріссіз қалатын, ығысқан мұнай кеніштің барлық алаңында біркелкі әрекет ететін режимдер (мысалы газ режимі) жатады; екінші режимге мұнайлылық контурының проекциясы жылжитын және соңғы нәтижесінде бір желіге немесе нүктеге ығыстырылуы мүмкін режимдері жатады; мұнайды ығыстыратын күштер бұл жағдайда газ-мұнай немесе су- мұнай байланыстарының бетіне салынған. Мұнай кенішінің негізгі режимдері газ тегеурінді, су тегеурінді, газдалған сұйықтықты және гравитациялы; газды кеніштің негізгі режимдері – газдық және су тегеурінді режимдер болып табылады. Кеніштерде бір мезетте бірнеше режим пайда бола алады және уақыт өте келе қабат энергиясының бастапқыда үстем болатын түрінің сарқылуына қарай бір режимнен басқа режимге табиғи түрде ауысуы мүмкін. Кеніштер, әсіресе мұнай кеніші бір режимде сиреу өңделеді; әдетте аралас режим (көбінесе су тегеурінді режимнің басқаларымен араласуы) белгіленеді. Мұнай мұнай беру коэффициент және кеніштерді әзірлеу мен пайдаланудың тиімділігі кеніштің режимін дұрыс таңдауға байланысты болады. Газдық және газ конденсанты кеніштерінде энергия көздері қабаттағы газ болатын қысым және қабатты сулардың тегеуріні болып табылады. Тиісінше газдық және серпімді су, газ тегеурінді режимдерге бөлінеді.

Кеніштердің табиғи режимдері:

Қабаттың режиміне кеніштерді пайдалану жағдайлары айтарлықтай әсер етуі мүмкін.

Табиғи жағдайларда тек кеніштердің қалыптасуы ғана емес сонымен бірге қайта қалыптасу және бұзылудың үнемі процестері болады. Мұнай және газдың кен орнының бұзылу процесі гипергенді және метаморфтық деп бөлінеді. Кен орындарының гипергенді бұзылулары химиялық(биохимиялық), физикалық-химиялық және механикалық үлгілердің әсерінен болады. Кен орындарының химиялық (биохимиялық) бұзылу үлгісі бұл— көмірсутекті молекулалардың анаэробты және аэробты бұзылулары нәтижесі. Бұл процестер бактериалды қызметтің нәтижесінде орын алады. Аэробты қышқылдану (биодеградация) дабактериалды қызметтің нәтижесінде, бірақ оттегінің қатысуымен орын алады. Биодеградация процестері(кен орындарының бұзылуының физикалық-химиялық үлгісі) нәтижесінде литосфераның беткі аумағында мұнайдың гипергенді бұзылулары өнімінің үздік қатарын қамтитын нафтидтердің кең гаммасы (мальталар — асфальттар — асфальтиттер — озокериттер, гуминокеритттер) қалыптасады. Биодеградацияланған мұнайдың жиналуына мысал - мальталар мен асфальттардың кен орындары Атабаска және Оленекское тұтқырлығы жоғары мұнай кен орындары. Кен орындарының механикалық үлгісі қақпандардың және оған байланысты кеніштердіңденудациялық процестерін (ашылулар) жоюды қамтиды. Толық бұзылмаған кезде белгілі бір құрылымдық- тектоникалық жағдайларда кеніштің бөлігін сақтау үшін қақпақтың рөлін атқаратын кірленген жыныстардың түзілуімүмкін. Кен орындарының Метаморфтық бұзылуы физикалық- химиялық процестердің әсерінен орын алады. Кен орындарының бұзылуы жоғары температура (120 °С-ден астам) мен қысымның әсерінен орын алады. Геологиялық тарих барысында бататын кеніштер соңғы есепте сұйық көмірсутектерінің газға және қатты минералдарға (графитке) ыдырауы мүмкін.

Кенішті бұзатын негізгі факторларға:

Мұнай еріген газының бір бөлігін жоғалтады, ал жақын- жазықтық жағдайларында «өлі мұнайға» немесе битумдар мен асфальттар кенішіне айналады. Латералды екінші реттік ағулар есебінен резервуардың неғұрлым көтеріңкі бөлігінде мұнай мен газдың айтарлықтай жиналуы қалыптасуы мүмкін. Қақпандар арқылы өтетін тектоникалық жарылыстар кезінде жарылған жердің орналасқан орнына қарай кеніштің орталығына қатысты оның ішінара немесе толық бұзылуы орын алады. Жердің бетіндегі ірі жарықшақтар мен бұзылулар туралы хабарланған жағдайда қысымның өте үлкен ауытқуы қалыптасады, кеніштердің бұзылуы сарқырап ағады және ол шығатын орында кейде айтарлықтай мөлшерге дейін жететін газ шығару, мұнай көздері байқалады. Өзінің қозғалысында су мен газ ағынының қоршаушы жыныстың бір бөлігін қамтитындығына байланысты оның шығатын орнында грифондар мен лас жанартаулар қалыптасады. Мұндай процестер жас қатпарлы салаларда, таулы және бөктерлі аудандарда (әсіресе, Предкавказье, Орта Азия, Челекен түбегінде және басқаларында) кеңінен дамыған. Эрозионды процестермен ашылған қақпандар аумақты жалпы көтерген кезде орын алады, оның нәтижесінде кеніш жақын- жазықтық жағдайында көтеріледі және оны жауып тұрған қақпақ бұзылған кезде ашылады. Осылайшаасфальттар мен битумдардың кеніштері қалыптасады.

Контурдан тыс судың бактериялары көмірсутектерді ыдыратады және мұнайдың толығымен газға айналуына, ал кейде газ тәріздес көмірсутектердің жойылуына әкеліп соқтырады.

Кеніш жерасты сулары қозғалысының жылдамдығының артуына негізделген гидравликалық режимнің өзгеруі кезінде де бұзылуы мүмкін. Қозғалыс жылдамдығы артқан кезде су ағыны кеніштің контурдан тыс бөлігіне өзімен көмірсутектік қосылыстарды тартып әкетеді, сонымен ішінара немесе толығымен кенішті бұзады.

Д. И. Менделеев қабатта сумен тұйықталған кеңістік – мұнай мен газ жинала алатын қақпан болуы тиіс деп санады. Қақпанда су, мұнай және газ стақанда немесе шөлмекте орналасқандай орналасуы тиіс. Ең ауыр су мұнайдың түбінде жиналуын шектейді. Мұнай судан жеңіл, ол судың үстіне жүзіп шығады. Газ ең жеңіл зат ретінде қақпақтың ең көтеріңкі бөлігінде орналасады. Қабаты (қатпары) тиісті үлгіде деформацияланған және қалыптаса алатын және мұнай мен газдың кенішін сақтай алатын өткізбейтін жабатын жыныспен изоляцияланған табиғи резервуар, қақпан деп аталады.Қақпанның неғұрлым көтеріңкі бөлігі шегінде көмірсутектердің жиналуы орын алады.

_____________________________ * Мұнай қабаттарының контур тысындағы (кенере) су –мұнайлы қабаттың батып тұрған бөлігінің мұнайын астыңғы жағынанқоршап тұратын су. Мұндай су төменгі кенере су деп аталады. Егер мұнай қабаты жалаңаш болса, онда оның үстіңгі (басты) бөлігі де қандай да бір тереңдігіне дейін суға толуы мүмкін; мұндай су жоғарғы кенере су деп аталады; атмосферадан шыға отырып, ол өз алдына химиялық құрамы бойынша әрине сол қабатың төменгі кенере суынан ерекшеленеді. ** Инфильтрациялық кезең – зерттелетін аумақ құрғақ бола отырып, су ығыстыратын жыныстардан теңіз тұзының жиынтығын шаюы және 300 метрге дейінгі тереңдіктегі ОЗ-ның қарқынды түрде қышқылдануы орын алған кезең.

Осылайша кеніштердің түзілу және бұзылу процестері өзара тығыз байланысты деп айтуға болады. Алап дамуының бірінші кезеңінің өзінде кеніштер түзіліп қана қоймай сонымен бірге олардың қайта қалыптасуы және бұзылуы орын алады. Басынан бастап кеніштердің түзілуіне жағдай жасаған сол факторлар одан әрі олардың бұзылу себебі болып табылады. Олардың арасындағы айқындаушы мұнай-газ аумағының геологиялық тарихы болып табылады.

Д.И. Менделеевтің ойынша, қабаттың ішінде қақпан ретінде сумен тұйықталған кеңістік пайда болып, онда мұнай мен газ жиналуы мүмкін. Қақпанда су, мұнай және газ стакан немесе бөтелкедегідей орналасуы керек. Ең ауыры – су, ол мұнайдың астында жиналуын шектейді. Мұнай судан жеңіл болып келеді, ол судың бетіне қалқып шығады. Газ болса, ең жеңілі ретінде қақпанның көтеріңкі жерінде тұрады. Қабаты деформацияланып өткізбейтін бүркелген жынысымен шектелген табиғи резервур қақпан деп аталады, онда мұнай және газ кеніштері пайда болып сақталады. Қақпанның ең жоғары бөліктерінде көмірсутегі жиналады.

Көптеген коллектор жыныстар қандай да бір елеулі қашықтықта көлденең күйден ауытқып кететін қабаттар мен қатпарлар түрінде болады. Иілу биіктігі 4 м/км-ден 90°-қа дейін өзгереді. Осының нәтижесінде коллектор жынысын сіңіріп алатын мұнай тамшылары мен газ көпіршектері су сіңірген қуыстар арқылы бөктерге қарай және одан кейін қақпақ коллекторы бөлігінің бойымен қабаттар көтерілістері бойынша жоғары қарай жылжиды. Егер иілу бетіне дейін жалғасатын және коллектор қабат барлық кезде өткізгіш болып қалатын болса онда мұнай (газ) қабаттан шығады. Бірақ егер жоғарыға қарай иілу жалғаспаса, майысу болса немесе коллектор қабаттар латеральдар арқылы өзінің өткізгіштігін жоғалтатын болса онда мұнай олар қабаттан бетіне шыққанға дейін тұтылады. Жыныс қабаттарының иілу бағытын өзгертуі салдарынан қақпандардың түзілуі әдетте жер жыныстарының қозғалысына негізделеді; мұндай қақпандар құрылымдық типке жатады. Өткізгіштіктің өзгеруі стратиграфиялық қақпандардың түзілуіне әкеліп соқтырады. Құрылымдық қақпанның ең қарапайым түрі жоғары бүгілген қатпар-антиклиналь болып табылады. Қарапайым антиклинальды қатпар ретінде Шығыс ПредкавказьедегіОктябрь мұнай кен орнын санауға болады (3.24- сурет). Бұл типтік, қатты көрсетілген антиклиналь күмбезге ұштастырылған кеніш түріндегі мұнайдың жиналуын сақтауға арналған қақпан болып табылады. Құмдауытты қабаттардың «қанаттарында» кеніштер жоғары тегеурінді мабоминерали- зовандыинфильтрациялық суларға*, ал жоғарғы борлы кеніштер жоғары минералданған седиментациялық суларға** тіреледі. Антиклинальдарда көмірсутектердің жиналуы қабаттардың қатпарларына езілген аркамен жоғары қозғалып бара жатқан сұйықтықтың тамшыларын және газ көпіршектерін жинап алу есебінен орын алады. Қатпарлардың флангаларында мұнай астында анағұрлым ауыс қабат суы жиналады. Әлемдегі ірі мұнай кен орындарының бірі — Сауд Арабиясындағы Гхавар нақты антиклинальмен байланысты.

____________________________ *Инфильтрациялық сулар атмосфералық қалдықтар мен беткі сулардың өткізгіш жыныстарға енуінің нәтижесінде түзіледі.

**Седиментациялық суларсу ортасында тұнба түзілу процесінде туындайды

Сурет 3.24. Октябрь мұнай кен орны (көлденең геологиялық бөлік): 1 — мұнай сіңгенқұмдауыттар, 2 — су сіңген құмдауыттар; 3 — мұнай сіңген жарықшақты әктастар; 4 — әктастар; 5 — балшықтар Антиклинальды (құрылымды) типтегі қақпандар күмбезтәрізді немесе брахиантиклинді қатпарлар түрінде болады. Қақпандардың мұндай түрлері көбірек таралған; ол Таукен жыныстарының қабаттарынакөлденең (тігінен) бағытталған. Қатпарлылық жер қыртысының қысқаруының, жер түбіндегі ығысулардың, магматикалық қызметтің, тұз массаларының енуінің нәтижесінде болуы мүмкін. Сонымен бірге шоқыларының үстінде көметін рельефтің қалыңдауынан немесе жыныстардың еруінен орын алуы мүмкін. Мұндай құрылымдар жергілікті көтерілулер деп аталады. Олардың мөлшерлері жоспарда ені мен ұзындығы бойынша бірнеше шақырымды құрайды (көбінесе – ұзын осі бойынша 10 шақырымды құрайды) Неғұрлым ірі мөлшерлі қатпарлар күмбез тектес көтерілулер тектоникалық күштердің жергілік ықпал етуінен түзіледі және белестер деп аталады. Олар аймақтық құрылымдық қақпандарды (мұнай-газ жиналу аймақтары) қамтиды, бірнеше жергілікті көтерілулерден тұрады. Күмбез тектес жоспарда азды көпті дөңгелеу қылыпта, белестер – ұзыншақ қалыпта болады. Антиклинальды қатпарлар — неғұрлым жоғары рангты қақпандар – дөңестер немесе мегабелестер деп аталады. Олардың мөлшерлері ені мен ұзындығы бойынша 100...200 шақырымға жетеді. Олар өңірлік қақпандардың разрядына жатады, көптеген белестерден, күмбездерден және жергілікті көтерілулерден тұрады. Дөңестерге Сургутский дөңесі, Нижневартовский дөңесі мысал бола алады.

Дөңестер — тұзды күмбездердің, балшықтық диапиралардың, интрузивті массалардың үстінде антиклинальдардың дөңес бөліктерінде, көмілген рифтік массивтердің және эрозиялық шоқылардың денесінде оларды қоршап тұрған қақпақтардың астында түзілетін қақпандар. Мұнай мен газдың 70 %-дан астам қоры антиклинальдарда бекітілген дөңес типті қақпандарда болады (3.25, а сурет). Антиклинальды қақпан қатпарлардың жоғары қарай майысуына негізделген. Литологиялық экрандалған — литолониялық типтегі, өткізетін қабаттар – резервуарлар мен өткізбейтін жыныстармен коллектор жыныстардың (коллекторлармен емес) литологиялық ауысулар сыналанған аймақтарда түзілетін литологиялық типтегі қақпандар. Олар моноклинальдарда, майысқан жерлердің борттарында, шұңғымада, дөңестер мен мегабелестердің бөктерлерінде орналасады. Қалыптары бойынша олар қабатты, линза тәріздес, ұя тәріздес, баулы және т.б. болуы мүмкін. Олардың даму салалары ерте кездегі теңіздердің жағалау сызықтарымен, бар, рифті аралдармен, ерте кездегі өзендердің ағындарымен, жиналған құмдармен,жұмыртастармен бақыланады. Осындай қақпандардың пайда болу масштабтары жергіліктіден (локальды) аймақтық және өңірлікке дейін әртүрлі болады. Стратиграфиялық типті қақпандар стратиграфиялық үзілістер мен бұрыштық ретсіздіктердің бетінде эрозияның ерте кездегі өткізгіш қалыңдықтарды кесіп өтуі және келесіде оларды неғұрлым жас өткізбейтін қабаттармен жабуы нәтижесінде түзіледі.

Сурет 3.25. Өткізбейтін жыныстар экранымен қоршалған мұнай мен газдың қақпандары(а...г) Мұндай қақпандардың қалыбы әдетте қабатты болады. Олардың пайда болу масштабы көбінесе өңірлік.

Коллекторлық құрамның өзгеруінің басқа себебі қабаттағы сулардың еріту қозғалысы болып табылады. Құмдауыттағы карбонатты цемент учаскелермен еруі мүмкін. Карбонатты жыныстардағы каверннің түзілуінің рөлі зор. Стратиграфиялық қақпандардың маңызды түрі еңіс жатқан қабаттардың, соның ішінде борқылдақ және өткізгіш қабаттар сериясының эрозиясын кезу кезінде және келесіде оларды өткізбейтін қақпақты жыныстармен жабу кезтектоникалық экрандау кезінде түзіледі.

Аралас тиаті қақпандар олардың қалыптасу процесінде бір мезетте бірнеше фактордың қатысуымен түзіледі. Олар құрылымдық-литоликалық;құрылымдық-стратиграфиялық, құрылымдық-тектоникалық болуы мүмкін. Антиклинальдардың ерекше түрлерінің бірі тұзды күмбездер болып табылады (3.25, в сурет), олар тұз штоктары басқа да қабаттарға енген кезде түзіледі. Олар үлкен тереңдіктен сығылып алынған тұздың штоктарын немесе призмаларын қамтиды. Күмбездер жоспарда диаметрі 1 шақырым және биіктігі 6 және одан жоғары дөңгеленген немесе эллиптикалық қалыпқа ие. Бұл күмбездер ішінара шөккен жыныстардың қабаттарын тесіп өтеді, ал олардың үстінде шоғырланған қабаттар антиклиналь немесе күмбез түрінде майысады. Мұнай кеніштері тұзды күмбез жабатын антиклиниальдарда, қабаттарда, тұзды күмбездің шектелген қабырғасында және күмбездің жабынының сүйірленген каверналы жыныстарында қалыптасуы мүмкін. Өткізгіштігі нашар жыныстармен шектелген коллектор қабаттарда мұнайдың қозғалуына кедергілер келтіріледі: 1) Коллектор қабаттың және қақпақ қабаттың дөңес тәрізді қалып бұл – тектоникалық қозғалыстардың нәтижесі болып табылады. Бұл неғұрлым қарапайым қақпан – антиклинальдағы коллектор қабат; онда мұнайға жақсы жағдай жасалады, себебі кеніштің қалыптасуы бұл жерде көтерілудің барлық периметрі бойынша көмірсутектердің көшіп-қонуының нәтижесінде орын алады және қақпан жылдам толады; 2) өткізгіш қабаттың көтерілу бойынша жоғары қарай толығымен өткізбейтін жыныстарға сүйірленедінемесе өткізбейтін жыныстармен ауысқан кезде қақпан түзілуі мүмкін. Қақпан коллектор қабаттың неғұрлым жас өткізбейтін жыныстармен стратиграфикалық ретсіз жабылу нәтижесінже түзілетін кездері болады. Литологиялық және стратиграфикалық қақпандар түзілген кезде басты фактор седиментация процестері болады. Шөгінділердің жиналу процесінде палео-теңіздердің жағалау бөліктерінде құмдауыттардың линза тәріздес денелері пайда болған немесе егер мысалы, ерте кездегі әктас қалыпты өзен арнасы болған кезде) құмдауытпе толтырылған кезде құмдауыттардың «баулы» денелері қалыптасады. Аралас типті қақпандар бар, олардың қалыптасуына литологиялық және стратиграфиялық факторлар қатысқан.

Бүгінгі күні қақпандардың сыныптасының саны көп (бірыңғай сыныптама жоқ). Мұнай мен газ қақпандарының типтері қалыптары және шығу жағдайларына қарай ерекшеленеді. Кейде сыныптама іздестіру және генетикалық белгілерді қамтиды.

1) қабатты; 2) массивті; 3) барлық жағынан литологикалық шектелген.

Мұнай және (немесе) газ бар қақпандардың белгілеріне сәйкес қалпы бойынша төрт топқа бөлінеді: 1) майысулар; 2) шоқылар; 3) экрандалған қақпандар; 4) линзалар және линза тәрізді қақпандар. Бірінші топтағы қақпандар арасында ол бүйірінен қысу майысуларын; диапр ядросынының үстінде түзілген майысуларды; көрсетілген майысуларды; бұзылулар үстінде түзілген майысуларды бөледі.

Тағы да гидродинамикалық экрандау қақпандары – ол кеніш қозғалып келе жатқан судың тегеурінімен қабаттың жабынына қарай сығылатын аспалы кеніштер бар. В.Б. Олениннің сыныптамасы неғұрлым жан-жақты, ол 25 жылдан кейін құрылғандықтан И. О. Бродтың сыныптамасын айтарлықтай толықтырады, бірақ оның да кемшіліктері жоқ емес.

1) жоғарғы шектеуші беті қанадй да бір коллекторлық қабаттың деформациялануына байланысты дөңбек жағымен жоғары дөңеспен майысқан құрылымдық қақпандар; 2) қалыптасуының негізгі факторы стратиграфиялық қатынаста немесе қабаттардың литологиялық құрамында кейбір ауытқушылықта не болмаса екеуі де болып табылатын стратиграфиялық қақпандар. Бұл ауытқушылықтарға фациальды ауысулар, өткізгіштігінің өзгеруі, коллектор қабаттың ол негіз болған жағдайға қарамастан көтерілу бойынша дөңестенуі жатады; 3) аралас қақпандар — бұрын сипатталған екі типтің араласуы. Геологиялық процестердің әртүрлілігі қақпандардың әртүрілілігіне, қалыптарының көптігіне негізделген. Мұнай мен газдың түрлі қақпандарының морфологиялық типтерін зерделеу оларды анықтау, картиналау, барлау үшін тиімді әдісәзірлеугемүмкіндікбереді.Түрліқақпандардың морфогенездерін зерделеудің теориялық және сонымен бірге практикалық маңызы бар.

Мұнай мен газдың таралуы - бұл көмірсутектердің жер қыртысында түрлі агрегатты күйде жылжуы. Көмірсутек кеніштері мен кен орындарының қалыптастыру олардың жыныста ұнтақталған, шашыраған күйден тарату жолымен ғана орын алады. Сұйықтықтар мен газдардың борпылдақ және жарықшақты жыныстар арқылы жылжуы сүзу заңдары бойынша жүзеге асырылады. Іс жүзінде өткізбейтін ортаға таралу диффузия заңдары бойынша молекулярлы деңгейде жүзегеасырылады. Мұнай мен газдың таралу процестері қысым, температура, гравитация, гидравлика, капиллярлы және молекулярлы күштер, газдың кеңею энергиясы, сұйықтық пен жыныстардың серпімді кеңеюлері және басқалары сияқты факторлармен айқындалады.

Көмірсутектердің таралуы аналық жыныстың жетілуінен кейін басталады. Көмірсутектер жоғары жақта жатқан шөгінділер арқылы жоғары қарай қозғалады, олардың кейбіреулері коллекторлық қасиеттері жақсы жыныстар (яғни, борпылдақ, өткізгіш - дәл осы қасиеттер жыныстың мұнай мен газ беру мүмкіндігін айқындайды) болып шығуы мүмкін. Мұнай мен газ жер қыртысына таралып қана қоймай, оның бетіне шығуы да мүмкін. Жыныстардың қасиеттері тұрақты болып қалмайды, олар өзгеруге бейім, бұл олардың таралу қалпы мен жылдамдығының өзгеруіне әкеліп соқтырады. Мұнай мен газдың таралуының мәселелерін зерделеумен көптеген кеңес дәуірінің және шетел зерттеушілері айналысты. Таралу теориясының дамуында В.А. Соколовтың (1936 — 1970) жұмыстары үлкен рөл атқарды. Көмірсутектердің молекулярлық деңгейде таралу мүмкіндігі (диффузияның түрлі қалыптары) П.Л.Антоновтың (1937) жәнебасқаларының жұмыстарында қаралған. Көмірсутектердің ақиқат және коллоидты су ерітінділерінде таралуы А. Ю. Намиоттың (1976), М.Р.Двалидің (1942), Э.Б.Чекалюктің (1977), Л.Прайстың (1984) және басқаларының еңбектерінде ашылған. Сұйық мұнайдың ағынының таралуы В. П. Савченко (1958), И.В. Высоцкий (1981), М.Хабберт (1963), К.Магар (1978) және басқалары қараған. Сұйық көмірсутектердің газды еріген күйде таралу мүмкіндігін дәлелдеген М.А.Капелюшниковтың, Т.П.Жузенің, М.Р.Двалидің сараптамалық жұмыстары мен теориялық зерттеулері қағидатты маңызға (1940— 1950) ие болды. Таралуды бастапқы және екінші реттік, тік және латеральды немесе қабатты деп бөледі. (Бір ғалымдар көмірсутектердің тек тік таралуын ғана мойындаса, басқалары латеральды таралуын қолдаушылар болып табылады).

Көмірсутектердің мұнай-газ тудырушы балшықты қалыңдықтардан бастапқы таралуының (эмиграциясының) проблемасы көмірсутектердің генезисі мен жиналулардың қалыптасуының жалпы проблемасындағы неғұрлым күрделі проблема болып табылады. Көптеген зерттеушілер мұнай мен газдың таралуын жерасты суларымен байланыстырады. Егер мұнайдың, газдың және тереңдіктегі жерасты суларының қатты және сұйық (флюидті) фазалардың дифференциациясы орын алатын жалпы процесс литогенездің ажырамас өнімі болып табылатындығын ескерсек көмірсутектердің таралуының су қалпының шындығы түсінікті болады.

Бастапқы және екінші реттік таралулар арасындағы айырмашылық таралудың түрлі процестерінде емес, ал қуыстардың мөлшерлерінің әртүрлілігінде және қуыстардың литологиялық типінде, сондай-ақ мұнай тәріздес заттардың таралуының түрлі сипаттамасында болуы да мүмкін. Мұнай мен газ кеніштерінің түзілуіне әкелетін бастапқы және екінші реттік таралулар процестері шашыраңқы көмірсутектердің концентрациясы механизмін қамтуы тиіс. Газ бен мұнайдың өзіндік салмағы тұзды кеуектегі судың өзіндік салмағынан айтарлықтай төмен. Соның салдарынан мұнай мен газдың кеніштері негізінен борпылдақ және өткізгіш коллекторлар тығыз салыстырмалы түрде өткізбейтін флюидалық қуыстармен (балшықтармен) жабылған жергілікті көтерілімдерде кездеседі. Көтерілімдердегі (мысалы, антиклинальдардағы) флюидалық қуыстармен жабылған коллекторлар - көмірсутектердің құрылымдық қақпандары. Құмдауыт линзалар, рифтер мен неғұрлым өткізгіш және борпылдау кеңістіктердің сүйірлері - көмірсутектердің стратиграфиялық қақпандар. Бірінші және екінші жағдайларда мұнай мен газ кеніштерінің күйі өткізгіш және борпылдақ жыныстардың өзгеруімен айқындалады. 3.26.-суретте бастапқы және екінші реттік таралулардың сызбанұсқалары және кейбір қақпандардың типтері суреттелген.

Қозғалыстың сипаты бойынша және мұнай мен газдың физикалық күйіне қарай молекулярлық және фазалық таралуды айырад.

Сурет 3.26. Мұнай мен газ кеніштерінің түзілуі (алаптың ерте және неғұрлым кеш кезеңдері бойынша бастапқы және екінші реттік таралу сызбанұсқасы): а — бастапқы және екінші реттік таралудың бастапқы (І) фазасы; б — бастапқы және екінші реттік таралу мен кеніш түзілуінің неғұрлым кеш (ІІ) кезеңі

Физикалық табиғатта таралу процестері: 1) қысымның ауытқуы болған кезде өткізетін Таукен жыныстарындағы мұнай мен газды сүзуге; 2) Таукен жыныстарының құрамындағы мұнай мен газдың судан ағып шығуы; 3) жерасты суларының қозғалысына негізделген мұнай мен газдың таралуына; 4) Таукен жыныстарының қалыңдауы немесе деформациялануы кезінде мұнай мен газдың сығымдалуына; 5) капиллярлық және сорбциялық күштердің әсерінен мұнай мен газдың жылжуына; 6) газ бен мұнайдың балшық қабат қатпарлары арқылы жарып шығуларына; 7) концентрацияларында айырмашылық болған кезде Таукен жыныстары мен суларда мұнай мен газдың диффузиялануына бөлінеді.

Қабаттағы суларда еріген флюидтердің таралуы молекулярлы деп аталады. Сұйық және газ тәріздес фазалардағы, сондай-ақ ретробұршақты газ-сұнай еретіндісі түріндегі таралу фазалық деп аталады.

Бастапқы таралуда балшықты аналық жыныстардан сығымдалған сумен бірге коллектор қабатқа көмірсутектер де жылжиды. Көмірсутектердің таралу жылдамдығы бұл жағдайда судангөрі аздау болады. Газдың (және мүмкін мұнайдың) екінші реттек таралуы еріген күйде дәл сол қабаттағы сулардың қозғалысындағы жылдамдықпен, дәл сол бағытта орын алады. Қабаттағы сулар негізінен латеральды (қабаттама бойынша) бағытта (қабаттағы қысымның аз саласында) жылжыйды. Атақты геолог-мұнайшы И.В. Высоцкий 3,5 ...4,0 шақырым тереңдіктен бастап көмірсутектердің газдық көшуі басталады деп санайды, яғни оның екі көшу аймағы бар: жоғарғы сулы және төменгі газдық. Көмірсутектер коллекторға сумен еріген не болмаса газбен еріген не болмаса еркін күйде қысымы жоғары аумақтан қысымы төмен аумаққа қарай жылжи отырып, түседі. Таралудың қашықтығы туралы мәселелер де ғалымдар арасында бір ізді шешім таппаған. Ғалымдардың елеулі бір тобы іргетастағы латеральды таралудың қашықтығы 100.150 шақырымнан аспайды деп санайды. Тік таралу құрылымы ірі және ұзын жарылып бұзылулармен бөлінген алаптарға тән деп болжанады. Мұнай-газ түзілу алаптарының тереңдік диапазондары әдетте 3,0 шақырымнан аспайды, сонымен сұйық және газ тәрізді көмірсутектердің тік таралуының ықтимал қашықтығы айқындалады. Газ үшін моноклинальдардағы коллектор қабаттар бойынша таралу 340 шақырымнан асуы мүмкін (И.В.Высоцкий бойынша). Мұнай мен газдың жер қыртысына аккумуляциялануы. Мұнай мен газдың аккумуляциялануы мұнай мен газдың түзілу аймағынан жиналу аймағына таралуының күрделі процесінің соңғы кезеңі. Гравитациялық теорияға сәйкес мұнай мен газдың аккумуляциялануының негізгі себебі балқуы болып табылады (сукөмірсутектердің қалқып шығуы). Аккумуляция мұнай мен газ антиклинальдардың дөңесіне жетуіне немесе коллектордың қабаттардың көтерілулері бойынша жоғары созылғанына байланысты жоғары көтеріле алмайтын орындарда болады.

Өнеркәсіптік көлемде мұнай мен газдың табиғи жиналуы кен орындары деп аталады. Н.А.Ерменко түсіндіруінше, кен орны деп «белгілі бір геологиялық құрылымды, мұнай және (немесе) газ кенінен тұратын жер қыртысының телімдерін түсінуге болады». А.А.Бакировтың түсіндіруінше, кен орны бір-бірінің үстінде орналасқан және бір құрылымдық жоспармен қадағаланатын мұнай мен газ кендерінің жиналған жері (қауымдастығы) ретінде ұғындырылады. И.М.Губкин мұнайдың кен орны оның пайда болған жері болып табылмайтынын ескертеді. Ресей Федерациясының табиғи қорлар және экология Министрлігінің «Мұнай мен жанғыш газдардың қорлары мен жорамалды ресурстарының Классификациясын бекіту туралы» 01.11.2005 жылғы №298 Бұйрығына сәйкес аталмыш классификация келесі тармақтар бойынша жасалады: 1) Жалпы ережелер; 2) Экономикалық тиімділігі бойынша мұнай мен газдың қорлары мен ресурстарының топтары; Геологиялық зерттелу мен өнеркәсіптік игерілу деңгейі бойынша мұнай мен газдың қорлары мен ресурстарының санаттары; 3) Мұнай мен жанғыш газдардың кен орындарының (кендерінің) фазалық жағдайы бойынша сипаттамасы; 4) Мұнай мен газдың кен орындарының (кендерінің) шығарылатын қорларының көлемі бойынша градациясы; 5) Мұнай мен жанғыш газдың корларын геологиялық құрылымының қиындығына қарай бөлу,

Осы классификацияның кейбір тармақтарын қарастырайық.

Кен орындарының санаттарға градациясы В.Болдарев, В. Васильев, И. М. Губкин, Белибин және басқа зерттеушілер мен оқымыстылар еңбегі нәтижесінде жетілдірілді. Бүгінгі күнде ол толықтай жетілдірілді (3.4 кесте).

Жер қойнауындағы фазалық жағдайы мен негізгі көмірсутекті қосылыстарының құрамына байланысты мұнай мен жанғыш газдардың кен орындары (кендері) 3.5. кестеге сәйкес жіктеледі. С5в мазмұны бойынша газ кендерінде газконденсаты кендердің келесі топтарын бөледі: 1) төменгі конденсатты —25 г/м3-дан кем конденсаттан

тұратын.

3.6 кестеден мұнай мен газ орындарының өнеркәсіптік қорлар мөлшері бойынша жіктелуі келтірілген. Кендердің мөлшері бойынша біркенді және көпкенді кен орындарына бөлінеді (Венесуэладағы Боливар алып кен орыны 325 кендерден тұрады).

1) Жай құрылымды — бұзылмаған немесе нашарбұзылған құрылымдармен байланысты бірфазалы кендер; өнімді қабаттар қалыңдықтары мен коллекторлық қасиеттерінің алаңы мен кесігі бойынша дәлділігімен сипатталады; 2) Қиын құрылымды — өнімді қабаттарының қалыңдықтары мен коллекторлық қасиеттерінің алаңы мен кесігі бойынша дәлсіздігімен немесе коллекторларды өткізбейтін жыныстармен литологиялық орнын басулар не болмаса тектоникалық бұзушылықтармен сипатталатын бір- және екі фазалы кендер; 3) Өте қиын құрылымды — литологиялық орнын басу немесе тектоникалық бұзушылықтардың болғаны сияқты, өнімді қабаттарының қалыңдықтары мен коллекторлық қасиеттерінің дәлсіздігі болуымен де, сонымен қатар, ауыр мұнайлы қиын құрылымды кендердің болуымен де сипатталатын бір- және екі фазалы кендер; Өткізгіштік қыртыстың қалыңдығы мен мұнайдың тұтқырлығы кешенінде ұңғымалардың дебитін анықтайды.

Дебиттің бастапқы мәні бойынша (т/сут) төмен - (7 дейін), орташа- (7 бастап 25 дейін), жоғары- (25 бастап 200 дейін) және аса жоғары дебиттік (200 астам) мұнай кендерін ажыратады. Жер қыртысының ірі және аса ірі тектоникалық элементтеріне арналуы бойынша мұнай мен газ кен орындарының жіктелуі 3.7. кестеде келтірілген. Платформалық кен орындары 96 % мұнай қорлары мен 99 % газдан тұрады. Әсіресе платформаларда бүкіл әлемде алып кен орындарының көпшіліг шоғырланған: Шығыс-Еуропалық, Батыс- Сібірлік, Солтүстік- Американдық, Арабиялық, Африкалық платформаларда кен орындары негізгі қорлардан тұрады және әлемдегі мұнай мен газдың барлық дерлік өндірілуін береді. Ресей мұнай мен газдың айтарлықтай қорына ие. Олардың негізгі кендері Батыс-Сібірде, Еділ-Оралда, Тимано-Печорский мұнайгазды түкпірлерде, сонымен қатар Солтүстік Кавказ бен Қиыр Шығыста орналасқан. Ресейдің ең ірі мұнай кен орындарының ондығы 3.8. кестеде келтірілген. Әлемнің ең ірі мұнай кен орындарының ондығы 3.9 кестеде келтірілген.

Осы белгілер (сандық көрсетілген) арқылы жыныстардың коллекторлық қасиеттерін анықтайды. Өнімді қабат жыныстарының бағамдары кен орындарының оңтайлы қарастыру және пайдалану мәселелерін шешу үшін қажетті.

Коллектор Кеуектілік, % Құмдар ..............................................................20,0 ...25,0

Шөгінді жинақтау процессінде табиғи жолмен түзілген терригенді сынық жыныстардағы дәнаралық кеуектер. Бұл дәндер немесе жыныстар түйіршіктері арасындағы кеуектік. Сондықтан бұл типтің кеуектілігі мен коллекторлары ұсақ тесікті, дәнаралықты немесе түйіршікаралықты деп аталады. Қабаттық циркуляциялық сулардың әсерінен түзілетін еріту кеуектері, немесе каверна. Көпшілік жағдайда олар карбонатты 1. жыныстарда болады. Каверналар сілтілеу, жерасты суларымен еру не болмаса шөгінді жыныста дәнді жабыстырған карбон цементі, немесе карбон жыныстарының өзінен, немесе жыныс құрамында бар қандай да бір минералдардың нәтижесінде түзіледі. 2. Шөгіндінің химиялық түрін өзгерту есебінен түзілетін кеуектер. Мысалы, доломитизация — жыныс көлемінің азаюы, яғни қосымша кеуектер мен жарықшақтарды пайда болуымен әктасты доломитке айналдыру. 3. Жыныстарды шытынату есебінен түзілген, бұзушылықтар жазықтығында жер қыртысының керілу зонасындағы кеуектер. Бұл тектоникалық жарықшақтану. Олардан басқа диагенеза* сатысында шөгіндінің нығыздалу есебінен түзілетін немесе ка- тагенез** сатысында жыныстарды кері кристаллдау есебінен түзілетін литологиялық жарықшақтарды атап бөледі. 4. Қайталанған желдету процесстері есебінен түзілген кеуектер, әсіресе, карбонатты жыныстарда. 5. Сонымен қатар биоқуыстықтар – қабыршақтар қаңқасының ішінде сақталған әктас-қабыршақтарындағы қалқанаралық камералар немесе қабыршақаралық куыстықтар бөлектенеді. 6. Жоғарыда аталған бос орындарды түзу жолдарының біріншісі мен алтыншысы бастапқы, ал басқа төртеуі — екінші болып табылады.

Өткізгіштікті дәстүрлі жүйеден тыс Дарси (Д) бірліктерінде ағалайды. 1 Д өлшемі— өнімді қабат шартындағы өткізгіштіктің өте үлкен бірлігі; жиірек өлшеу милидарсиде (мД) жүргізіледі. Өнімді қабаттардың көпшілігі 0,1 ...8 000 мД шегінде өткізгіштікке ие, мұнда 1 000 мД = 1 Д.

_______________________ *Диагенез — щөгінділердің шөгінді жынысқа қайтадан жасалуы. Шөгіндінің нығыздалуында және оның минералдық заттарын кері түзуінде көрініс береді. Бұл су бассейндерінің түбіндегі борпылдақ шөгінділердің жерқыртысының жоғарғы зона шарттарында шөгінді тау жыныстарына кері түзілу табиғи процессінің жиынтығы. **Катагенез — шөгінділерден пайда болғаннан кейін диагенез нәтижесінде және метаморфиялық жыныстарға айналғанға дейінгі шөгінді тау жыныстарының өзгеруінің табиғи процесстерінің жиынтығы. Өткізгіштік абсолютті, фазалық (тиімді) және салыстырмалыға бөлінеді. Әртүрлі фазалар үшін фазалық және салыстырмалы өткізгіштік жыныстың кеуектік кеңістігінің мұнай-, газ- және сутолықтығына, қысымның градиентіне, сұйықтық пен кеуекті фазалардың физикалық химиялық қасиеттеріне тәуелді. Өнімді коллекторлар 10-14... 10-13 м2 өткізгіштікке ие. Өткізгіштік бөлшектер арасындағы қатынасатын кеуектермен, сынықтар мен кристаллдар арқылы қамтамасыз етіледі. Сондықтан, егер кеуек мөлшері 10 мкм жоғары болса, онда өткізгіштік кеуектілікке теңбе тең өседі. Флюид жылжи алатын кеуектердің ең аз мөлшері 1 мкм жоғары болады. Егер кеуек кішірек болса, онда оның қабырғаларының үстіңгі күштері капиллярлық керілісін флюид үшін еңсерілмейтін қылады. Демек, саздар құрғақ күйде 30 % кеуектікке ие бола тұра өз каналдарының болымсыз мөлшерінің нәтижесінде өткізбейтін қасиетке ие. Жарықшақты жыныстарда флюид кей кезде 100 мкм жететін жарықшақтар арқылы қозғалады. Қабатта тұрақты түйіршік аралықты өткізгіштікке қарағанда, жарықшақты өткізгіштік жарық маңайындағы тар зонада кілт жоғарылайды. Мұндай тар сызықты зоналарды ұңғымамен ашу алып саладан үміт бергенмен апаттық атылу мен фонтандардың қаупін келтіреді. Мұнай мазмұнды жыныстарындың кеуектілігі мен өткізгіштігін анықтауды геофизикалық зарттеулер материалдары, бұрғылау барында алынатын керннің үлгілері бойынша, және сала табу үшін ұңғымаларды сынау нәтижелері бойынша жүргізіледі. Өткізгіштік пен кеуектілік бойынша, А. А.Ханинға сәйкес (4.2 кесте) коллекторлардың алты классын бөліп шығарады.

Жыныстардың әртүрлі литологиялық типтері тереңдікте әр қилы нығыздалады. Kd жынысының нығыздалу коэффициенті dHк жыныс тығыздылығының қатты фаза тығыздылығына қатынасын, немесе минералогиялық тығыздылықты dx білдіреді. Нығыздалу коэффициенті – мөлшерсіз өлшем, ол жыныстың тығыздығы қанша рет оның қатты фазасының тығыздығынан аз екендігін көрсетеді.

Сазды жыныстар 1,5...2.0 км тереңдікте Kd= 0,80...0,85 жетеді; тереңдіктің ұлғаюына қарай нығыздалу төмендейді. Құмдақ және алевриттік жыныстар 3.5.5.0 км тереңдікте Kd= 0,90.0,95 жетеді. Хемогенді әктастар тез нығыздалады: 0,5... 1,0 км тереңдікте олар Kd= 0,95.0,97 ие. Кептірілген және қатты бөлшектердің кеуектері жойылғанға дейін майдаланған жыныс массасының олар орын алатын көлемге қатынасы бойынша тау жыныстарының минералогиялық тығыздылығын ажыратады; қатты, сұйық және газ тектес фазалы тау жынысы массасының осы фазалар орын алатын көлемге қатынасы бойынша абсолютті құрғақ жыныс тығыздылығы мен флюидтерментолтырылған жыныс тығыздылығын ажыратады. Ең көп кезедесетін тау жыныстының тығыздылығы 1 200.4 700 кг/м3 болып табылады. Одан жоғары мәндер (5 000 кг/м3 дейін) магмалық жыныстарға тән.

Магмалық тау жыныстары: гранит ....................................................................... 2600 гранодиорит ............................................................. 2650 габбро ....................................................................... 2900 пироксенит............................................................... 3200

Метаморфиялық тау жыныстары ....................2 400.3 400 Шөгінді тау жыныстары ..................................1 200.3 000 (Көбінесе 1 700.2 700)

Хемогенді шөгінді тау жыныстары: гипс........................................................................... 2300 ангидрит ................................................................... 2900 тас тұзы .........................................................2 100.2 200

Су толықтығы Sв— бұл кеуек (бос ара) кеңістіктің сумен толтыру (оны бірлік үлестерімен немесе пайыздармен белгілейді): мұнда Vв— қабат жынысындағы су көлемі, м3; Укеуектер — кеуек көлемі, м3.

Жыныста су бос және байланысты болуы мүмкін. Бос су көмірсутектердің жинағын түзу кезінде қысымның түсіп кету жағдайында жыныста орын ауыстырады және толықтай немесе ішінара ығыстырылады, ал байланысты су орнында қалады. Табиғатына қарай ол физикалық және химиялық тұрғыда байланысты болуы мүмкін. Физикалық тұрғыда байланысты су молекулярлық күштер немесе сорбциялардың (жұқа қабықтық, кеуектердіңбұрыштары,субкапиллярлықжәне басқалары)көрінулері нәтижесінде жыныста орныққан. Химиялық тұрғыда байланысты су конституциялық болады; ол минералдардың құрылымында болады (мысалы, гипс), кристалды (малахитта). Көмірсутектердің кендері қалыптасу процессінде жыныста барлық химиялық және физикалық байланысты су, сонымен қатар бос судың бөлігі қалады. Соңғы жұқа капиллярлар мен минералды дәндердің байланысу жерлерінде капиллярлық күштер арқылы ұсталынады. Бұл құбылыс қалдықты су толықтығы деп, ал судың өзі қалдық деп аталады. Қалдық судың мазмұны жыныс неғұрлым дисперстік болған сайын жоғары болады. Мысалы, нығыздалған ұсақдәнді құмдақтарда қалдықты суға молығушылық 10...30%, ал сазды алевролиттерде 70.75 % және одан көп пайызды құрайды. Қалдықты су коллекторлардың пайдалысиымдылығын төмендетеді, бірақ сазды жыныстардың қалқалау қабілеттілігін арттырады. Минералдардың үстіндегі физикалық байланысты судың жұқа қабығының қалыңдығы 0,0004-дан 2 мкм-ға дейін түрленеді. Жұқа қабықтың 0,001 бастап 0,1 мкм дейін өлшемдері басым. 0,002 мкм аз кеуектер әрқашан дерлік қозғалмайтын сумен (мысалы, мұндай кеуектер саздар мен қатты нығыздалған алевриттік және құмдақ сазды жыныстарға тән) толтырылған. Мұнай мен газдың қорларын есептеу үшін бастапқы мәліметтерді дайындау барысында өнімді қабаттың жыныстарының орташа кеуекті мөлшерінен қалдықты судың мазмұнын алып тастауқажет. Мұнайға толықтық Бн — бұл жыныстың кеуектік кеңістігінің мұнаймен толтырылу деңгейі (оны бірлік үлестері немесе пайызбен белгілейді). Мұнайгазға толықтық коллектордың маңызды бағамы болып табылады, ол оның өнеркәсіптік құндылығын анықтайды:

Мұнда Ун — қабат жынысындағы мұнай көлемі, м3; V — кеуек көлемі, м3. Газға толықтық Бг — бұл жыныстың кеуектік кеңістігінің газбен толтырылу деңгейі (оны бірлік үлестері немесе пайызбен белгілейді):

мұнда Vr— қабат жынысындағы су көлемі, м3; Упор — кеуек көлемі, м3. Қабат жынысының жалпы толықтығы барлық флюидтердің қанығу сомасымен анықталады:

Барлық кеуектер, мысалы, газбен толтырылғанда, газға толығушылық 100 % құрайды. Жыныста көбінесе барлық үш флюидте кездеседі: газ, мұнай және су. Олардың жалпы (жиынтық) қанықтығы 100 % құрайды, алайда олардың әрқайсысының үлесі өзгеруі мүмкін. Көмірсутектердің кен орындарын қарастыру кезінде олардың маңызды үлесі коллекторларда қалады. Мұнайдың әдетте 50 % аспайтын бөлігі шығарылады, ал қалған бөлігі байланысты күйде сияқты болады. Шығарылатын мұнайдың саны көптеген факторларға байланысты. Бірінші кезекте, кен орындарын сауатты пайдаланудан, сонымен қатар сол мұнайдың қасиеттерінен (тұтқырлығынан), флидтер арасындағы сандық арақатынастардан, минеральдық дәндердің дымқылданғыштығынан, коллекторлардың сапасынан және т.б. шығарылатын газдың үлесі анағұрлым жоғары.

Жыныстардың дымқыл тартқыштығы адсорбциялық қаблеттілігіне байланысты, яғни өзінің үстінде сұйықтық молекулаларын электрлік статикалық тарту есебінен жию қабілеттілігі. Егер су талғамалы түрде мұнайға қарағанда жынысты жақсы дымқылдандырса және өздігінен жыныс бетінде мұнайдың орнын баса отыра таралса (әдетте бұл табиғатта кездеседі), онда жыныс гидрофильді, немесе олеофобиялық деп аталады. Ішінара немесе толығымен дымқылданбайтын (жыныс мұнаймен жақсы дымқылданады) жыныстар гидрофобиялы, немесе олеофильді (күкірт, көмірлер, битумды құмдақтар) деп аталады. Коллекторларда «байлаулы» судың болуы кейбір жағдайларда мұнайлы құмдар мен құмдақтардың гидрофильдігін тудырады.

Жыныс-коллекторлардың қалыптасуына әсер ететін негізгі факторлар болыплитологиялық,тектоникалық және гидрогеохимиялық факторлар табылады.

Бос орындық кеңістікті қалыптастыруға постседименттік процесстер қатысады: қайта кристаллдау, доломитизациялау, сілтісіздендіру, кальциттеу, сульфаттау мен шақпақтану. Қайта кристаллдау — жыныстардың құрылымдық-текстуралық ерекшеліктерін өзгертуге әкеп соқтыратын заттарды ішінара еріту, тұндыру, қайта тарату. Қайта кристаллдаудың себебі болып заттың беттік энергияны азайтуға ұмтылуы табылады, оған түйір мөлшерінің өсуі барысында қол жеткізіледі (Д.П.Григорьев, 1956). Қысымға перпендикулярлы бағытталған байланыстардың беттік кішкене алаңдарымен карбонаттың ұсағырақ түйірлері жылдамырақ ериді. Қайта кристаллдауға карбонатты жыныстардың ерушілігіне сазды, кремнийлі, органикалық заттардың қосындылары үлкен ықпал етеді. Олар карбонатты түйірлердің айналдырасына коллоид жұқа қабығын түзіп, осы арқылы еру мен қайта кристаллдау процесстері баяулап, сонымен қатар литогенездің ерте сатыларында жыныстарда бар бос қуыстықтар мен жарықшақтарды «жапсырып» тастайды. Литогенездің тым кеш сатыларында, тұнба литифацияланып жынысқа айналған кезде, кейбір қосындылар оған нәзіктік береді, егер осындай жынысқа тектоникалық кернеулер әсер етсе, онда ол шытынайды. Жарықшақтар мен әлсіз зоналар бойына екінші сілтісіздендіру кеуектері түзіліп, жыныс салыстырмалы кеуектірек және өткізгіш қасиетке ие болады. Г.А.Каледа (1958), Е.А.Калистова (1970) қайта кристаллдаудың төрт негізгі фактілерін бөліп көрсетеді: 1) Жыныстың қосындылардан тазалық деңгейі; 2) Жыныстың құрылымдық-текстуралық ерекшеліктері; 3) Жер асты суларының орналасқан жыныстарға агрессия шылдығы; 4) температура мен қысым.

Мұндай жыныстарда кеуектіліктің қалыптасуы, басты түрде, доломитизация процессінің дамуы еріту құбылыстарымен қатар жүретіндігімен анықталады. Осыда, Д.С.Соколова (1962) пікірінше, екінші диагенетикалық доломиттерде жоғары кеуектіліктің түзілу себебі жатыр. Алайда, егер доломитизация кенет асақаныққан ерітіндінің әсер етуімен өтсе және қатты фазаның еру процесстері доломиттің кристаллдануымен басылып қалғандай жағдайларда, мұндай жыныстар жетілген болмашы кеуектілікпен сипатталуы да мүмкін. Бұл жағдайларда әлсіз кеуекті доломитизацияланған жыныстар түзіледі. Екінші диагенетикалық доломиттерде кеуектіліктің түзілуі ұсақ тесікті магнезиялық ерітінділердің құрамы мен қойылуынан ғана емес, сонымен қатар әктасты балшықтың ерушілігіне және онда сазды және органикалық заттардың, құмды алевритті материалдардың қосындыларының болуына байланысты. Бұл қосындылар доломитизация процессінің өзіне және бос орындық кеңістіктің түзілуіне теріс әсер етеді.

Еріту процессі заттардың шығарылып қалуымен қатар жүреді. Карбонатты жыныстардың еріткіштігі әртүрлі генезистегі карбонатты қыртыстардың әртүрлі қарқындылығымен өтеді.

Аталған процесстердің ішінде жыныстардың пайдалы сиымдылығын қалыптастыруда ең елеулі рөлге сілтісіздендіру ие. Қайта кристаллдау, доломитизация процесстерінің ықпалын нақты геологиялық жағдайларда қарастырған жөн, үйткені олардың рөлі әрқашан бірдей емес. Жыныстардың коллекторлық қасиеттерінің қалыптасуына кальциттеу, сульфаттау, сорлану, кейбір жағдайларда шақпақтану жағымсыз әсер етеді.

Кейіннен жыныстардың батуы барысында бастапқы кеуектіліктің азаюы орын алады, негізінен бұл жыныстың нығыздалу мен кірігу есебінен жүреді. Жыныс жаймен батқан кезде нығыздалу тең мөлшерде жүріп, 2,5 ...3,0 км тереңдіктің өзінде бастапқы кеуектілік өзінің ең аз өлшеміне жетеді. Егер жыныстардың батуы тез жүрсе (орны толтырылмаған бүгу), онда соңғылар тығыздалмаған күйде қалып, өзге де оң жағдайларда үлкен тереңдікте оларда бастапқы кеуектіліктің жеткілікті жоғарылығы сақталуы мүмкін. Сонымен, бастапқы кеуектіліктің қалыптасуы мен сақталуына ықпал ететін негізгі тектоникалық факторлардың бірі ол тербелмелі қозғалыстың бағыттылығы мен қарқындылығы. Бастапқы кеуектілікке жиі екіншісі қабатталып, ол әсіресе карбонатты жыныстарда анықтаушы рөлді ойнауы мүмкін. Әртүрлі екінші процесстердің көріну қарқындылығына тектониканың ықпалы бағаламау мүмкін емес. Бірінші кезекте, тербелмелі қозғалыстың бағыттылығы тұрады. Сонымен, регрессивті циклдер үшін бастапқы кеуектіліктің ұлғаюына септесетін сілтісіздендіру мен доломитизацияның дамуы тән. Белгілідей, жыныстардағы тектоникалық кернеулік тектоникалық жарықшақтардың пайда болуы салдарынан бос орындардың түзілуіне алып келуі мүмкін. Жанамалай тектоникалық жарықшақтық қарқынды айналым зонасында жыныс-коллектордың сиымдылығының ұлғаюына айтарлықтай ықпал ете алады. Жыныстардың сиымдылық қасиеттеріне тектониканың ықпалы температура арқылы да беріледі. Зерттеушілердің бірқатары жыныстың орналасу тереңдігінің ұлғаюына қарай температураның кеуектіктің мөлшеріне ықпалы артады, тіпті анықтаушы болып табылады деп есептейді, себебі температураның жоғарылауымен гидрохимиялық процесстердің қарқындылығы артады, ал бұл қуыстық кеңістіктің бітелуіне алып келеді. Тектоникалық процесстер жарықшақтардың ашылуына да шешуші ықпал көрсетеді: сығымдалу зонасыүшін жарықшақтардың ең аз; керілу зонасы үшін ең үлкен ашылу тән. Тектоникалық жарықтар флюидтердің сүзілуінің басым жолы ретінде гидрохимиялық эпигенез нәтижесінде бітелетіндіктен, тиімді жарықтар болып қалыптасуы жаңа тектоникалық қозғалыстармен шақырылған тектоникалық жарықтар ғана табылады. Әсіресе белсенді неотектоникалы аудандарға қиын коллекторлардағы кен орындарының көпшілігі жатқызылады. Белсенді тектоника коллекторлардың қалыптасуына жағымды мен қатар теріс ықпал етуі де мүмкін, демек, егер тактоникалық жарықшақтық тек коллекторды ғана қамтымаса, онда мұнай мен газдың кендеріне де ықпал етеді.

Көрсетілген процесстер гидрохимия тұрғысынан, қатты фаза ерітіндісінен немесе оның еруінен тұндыру реакцияларға саяды. Бұл реакциялар жыныстардың заттық құрамына ықпал етеді, олардың қаңқалары мен бос қуыстық кеңістік көлемін өзгертеді және жерасты суларының көлемі мен химиялық құрамының өзгеруіне алып келеді. Мұндай процесстердің себебі болып «су-жыныс» жүйесінің физикалық-химиялық тепе-теңдік күйінен, яғни жынысты дымқылдандыратын су ерітіндісі қандай да бір құрамдаспен артық қаныққан немесе, керісінше, жыныстарда бар минералдардың кейбірін ғана еріте алуға қабілетті, ауытқуы табылады. Тепе- теңдікті бұзушылық гидрогеологиялық процесстердің салдарынан болып табылады: суды бір литологиялық нысаннан екіншісіне ауыстыру, әртүрлі құрамды суды араластыру, ерітінді температурасын өзгертулер, қысымды төмендету кезінде оларды газсыздандыру және т.б. Қарастырылып отырған мәселеде екі фактор маңызды рөлге ие: сулардың құрамдары мен реакциялық зонаға ену немесе одан еритін химиялық құрамдастарды шығару кинетикасы. Біріншісі жыныстың сипаты мен өзгеруінің бағыттылығын айқындаса, екіншісі жыныстың көлемі мен өзгеру жылдамдығын айқындайды.

Барлық қолданыстағы классификациялар, ең жалпыларын ескермегенде, шартты және жуықты болады. Тау жыныстарының қасиеттерініңкөптүрлілігінежәнекеуек кеңістігініңайырмашылығына қарай коллекторлардың әмбебап классификациясын құру қиын. Бұл қиыншылықтар нәтижесінде көптеген зерттеушілер мұнай мен газ коллекторларының бір-бірінен өзге классификациялық сызбаларының бірқатарын құрды. Классификация екі типті болады: жалпы және бағалаушы (екеуі де коллекторлардың басты ерекшеліктерін қамтиды). Жалпы классификацияның негізі болып генезис, құрам, жыныстар құрылысы, құрылым, морфология және жыныс кеңістігінің қалыптасу уақыты табылады. Олардың ішіне жыныс- коллекторлардың барлық петрографиялық типтері (магмалық, метаморфиялық, шөгінді) енеді. Бағалау классификациясы коллекторлардың сапасы туралы ұғым қалыптастырады (кеуектілік, өткізгіштік), белгілішекте класстардың әрбіреуі үшін олардың бағамдарының сандық мәндерін көрсетеді. Мұндай классификациялар әдетте жыныстардың нақты топтары (сынықты, карбонатты) үшін құрылады. Жыныс-коллекторлардыңклассификациясынқұратын зерттеушілер жыныс-коллекторларды келесідей саралауды ұсынады: 1) литологиялық белгілері бойынша, терригенді және карбонаты коллекторлардың тобын бөліп шығара арқылы; 2) жарықшақтардың болуы немесе болмауы бойынша (түйірлі және жарықшақты коллекторлар); 3) кеуек кеңістіктің морфологиялық белгілерібойынша; 4) түйіршікаралықкеуектілікпенқұмдақты-алевритті жыныстарға қатысты тиімді кеуектілік және кеуек кеңістіктің геометриясымен өткізгіштік корреляциясы негізінде (өткізгіштікке ең көп әсер ететін сүзгіш кеуектердің медианды диаметрлері, кеуектер топтары) 5) өткізгіштік шамасы бойынша; 6) өткізгіштіктің ашық кеуектілікке арақатынасы бойынша; 7) цемент мазмұны және оның өткізгіштікке ықпалы бойынша; 8) түйіршікаралық кеуектілікпен құмдақты-алевритті жыныстарға қатысты үлесті бет шамасы бойынша; 9) бағамдардың топтары бойынша (тиімді кеуектілік, ашық кеуектілік, өткізгіштік, цемент мазмұны, жыныстардың орналасу тереңдігі және басқалар). Қолданыстағы классификациялар жыныстардың бөлек топтары (терригенді, карбонатты) үшін әзірленілді. Табиғатта дамыған мұнай мен газ коллекторларының бүкіл әрқилылығын қамтитын жалпы классификациялар аз дәрежеде қарастырылған. Жалпы классификациялық сызбалар бірнеше топқа бөлінуі мүмкін, оған морфологиялық пен генетикалық (П.П.Авдусин мен М.А.Цветкова, М.К.Калинко, И.А.Конюхов, Е.М.Смехов, Г.И.Теодорович, А.Леворсен, У.Вальдшмит, Н.Д.Сандер, Г. Арчи және басқалар), минералогиялық-гепетикалық-морфологиялық (М.К.Калинко, П.А. Карпов, Т.И.Гурова және басқалар.), бағалаушы (Г.И.Теодорович, П.П.Авдусин мен М.А.Цветкова, Ф.А.Требин, А.А.Ханин, А.И.Кринари, К.Б.Аширов, А.Г.Алиев және Г.А.Ахмедов, Ф.М.Котяхов, Б.К.Прошляков, И. А. Мухаринская және басқалар), сондай-ақ аралас топтар жатады. Жыныс-коллекторлардың классификацияларының кейбіреулерін толық қарастырайық.

Бұл классификация бойынша коллекторлардың кеуекті типіне артық-кемді изометрлік нысанды ұсақ тесіктер (1 мм және майдалау) өзара өткізетін (кеуекті) каналдармен байланысқан жыныстар-коллекторлар жатады. Кеуекті коллекторлар терригенді және карбонатты жыныстарда түйіршікаралық кеуектілікпен түзілген. Кеуекті кеңістіктің көлемінің өзгеру диапозоны ауқымды бірден бастап бірнеше ондық пайызға дейін; өткізгіштік күшті ауытқиды (Кп = (2...3)...(40...50)%, Кпр = (л • 10-1б)...(л • 10-12) м2). Кеуек типті коллекторлардың жалпы ерекшелігі (олардың кеуек кеңістігі көмірсутектермен толтырылмаған жағдайда) – бұл тереңдікке қарай жыныстардың нығыздалуы,минаралды жаңа түзілулер мен басқа процесстер салдарына коллекторлық қасиеттердің біртіндеп төмендеуі. Кеуекті коллекторлардың жарқын көрінісі құмдақтар, Баку, Грозныйдағы ежелгі кен орындары және т.б. Жыныс-коллекторлардың жарықшақты типі сүзгіш кеуек кеңістіктің ашық (үңірейген) жарықшақтарымен сипатталады. Жарықшақ коллекторы төмен жарықшақ кеуектілігіне ие, әдетте ол 2,5 ...3,0% астам емес.

Жыныстарда жарықшақ кеуектерімен қатар түйіршікаралық (түйіраралық) болуы мүмкін, бірақта олардың жинақты көлемі, әдетте, үлкен емес (5...7% дейін), оның үстіне мұндай кеуектердің бөлігі оқшауланған болып шығады. Көпшілік жағдайда жарықшақ коллекторы екінші, постдиагенетикалық болады. Жарықшақ коллекторлары көбінесе карбонаттық және карбонаттық цемент терригенді жыныстарда кездеседі. Олар таза күйінде өте сирек кездеседі және үлкен тереңдікте тығыз карбонаттық жыныстарда, құмдақтарда, нәзік тақтатас, метаморфтанған және жер жарып шыққан жыныстарда байқалған. Табиғи ортада ең таралған коллекторлар аралас типті (күрделі-тесікше-каверналық-жарықшақты) коллекторлар. Оған кеуектік кеңістіктің әртүрлі түрлері (екі және одан көп) қиюласқан коллекторлар жатады, оның ішінде түйіршікаралық, жарықшақты, каверналық, нысанаралық, нысанішілік және басқалары. Коллекторлардың әртүрлі топтарында қабысу әртүрлі болуы мүмкін. Осыған байланысты күрделі типті коллекторлардың сипаттамасында кеуекті кеңістік түрі бойынша нақтылау қажет етіледі, айта кететіні, кеуектің жетекші типі анықтаманың соңында орналасады. Аралас типті жыныс-коллекторлардың қалыптасу барысында әртүрлі процесстер қатысады: сілтісіздендіру, сиымдылықты ұлғайтатын доломиттену; коллекторлардың сиымдылық қасиеттерін төмендететін қайта кристаллдану, шақпақтану, нығыздалу процесстері. Қуыстар мен коллекторлар типінің басымдылығына қарай карбонаттық жыныстардың кеуектілігі 0,1 бастап 30,0 % дейін ауытқиды. Түйіршікаралық кеуекті коллекторлар үшін 16...20% құраса; каверналық коллекторлар үшін 30% және одан да көп пайызды құрайды. Жарықшақты коллекторлардың сиымдылығы өте аз, барлығы 0,1.3,0%. Аралас типті жыныс-коллекторлардың коллекторлық қасиеттері кең диапозонда өзгереді.

Ары қарай әртүрді жыныстар қарастырылған.

Алевриттер — борпылдақ ұсақ сынықты шөгінді тау жыныстарының тобы, ол көбінше кварцтың, дала шпатының, шақпақ тастардың және басқаларының минералды түйірлерінен тұрады. Түйір мөлшері — 0,01 ,05 бастап 0,1 мм дейін. Алевроиттер — қатты шөгінді тау жыныстары, ол дұрыс емес пішіндегі, мөлшері 0,01.0,10 бастап 0,005.0,050 мм дейін бөлшектерден тұрады. Алевролиттің негізін кварц құрайды. Одан басқа, алевролит құрамына циркон, турмалин (сирек апатит пен гранаттың қосындысы) кіреді. Аргиллит — қатты тас тектес сазды тау жынысы, ол диагенез мен эипегенездің барысында саздың нығыздалу, гидратсыздандыру мен кірігу нәтижесінде түзіледі. Өзінің минералогиялық және химиялық құрамы бойынша аргилиттер сазға өте ұқсас, бірақ олардан қаттылық деңгейі мен суда жібуге жарамсыздығымен айрықшаланады. Бұл жыныстар негізінен кварц, шақпақ тас, дала шпаттарының қосындысымен гидрослюда монтмориллонит және хлорит типті сазды минералдардан жиылған. Саздыға ұқсас, аргиллиттер я ауыр қабаттар, я микроқабатты (плиткалы)түр өзгешелігін түзеді. Аргилиттер типтік шөгінді жыныстар, олар жоғары температура мен қысымға ұшыраған облыстарға тән (көбінесе бұл қоймалы облыстар мен терең батырылған шөгінді қыртыстар). Андезиттер — орташа құрамды қалыпты сілтіліктегі жанартаулық тау жынысы. Кремнеземнің мазмұны (SіO2) 52.65%. құрайды. Биогенді(органогенді) жыныстар — жануарлар мен өсімдік ағзалардың тіршілігі нәтижесінде түзілген шөгінді тау жыныстары. Биогенді жыныстардың құрылымы егер едәуір деңгейде өз формасын сақтап қалған қабыршақ немесе ағзалардың қаңқаларынан құралса, онда органогенді (немесе биоморфты, немесе бүтінбақалшақтық) деп аталады. Детритті құрылым жануарлар немесе өсімдік ағзаларының қаңқалық құрылымдарының сынықтарынан тұратын жыныстарға тән. Органогенді жыныстар құрамына енетін минералдардың химиялық құрамы бойынша карбонаттық, кремнийлі, галоидты және сульфатты, темірлі, фосфатты және каустбиолиттерге бөлінеді. Биоморфты әктастар — толықтай немесе негізінен бүтін (сынбаған) қаңқа түзілімдерінің қалдықтарынан тұратын әктастар. Көптеген майлышөпті, гидроидті және маржан әктастары,бақалшақты тамыраяқтылар, балдырлы, ішінара пелеципод және басқа әктастар осындай. Доломит — 95 % және одан астам доломит минералынан тұратын шөгінді карбонаттық тау жынысы. Негізгі қоспалар кальцит, ангидрит. Доломиттер мен әктастар өзара аралықтармен байланысты. Доломит мазмұнына қарай әктілеу доломиттер (95...75%), әкті доломиттер (75...50%), доломитті әктас (50% аз) деп бөлінеді. Егер негізгі қоспа ангидриттер болса, онда жынысты ангидритті-доломитті, егер саз болса — доломит мергелі, егер құм болса — құмды доломит деп аталады. Доломиттердің бояуы қоспалардың саны мен құрамына байланысты; ашық боялған түрліліктер көп. Доломит қабаттарды, қатпарларды, линзаларды, теріс формалы денелер мен желілерді құрады. Әктастар — теңіз бассейндерінде тірі ағзалардың қатысуымен түзілетін шөгінді жыныс. Бұл қоспалы кальциттен тұратын мономинералды жыныс. Әктас түрінің атауы онда жыныстүзуші ағзалардың қалдықтарының кездесуін, таралу ауданын, қоспалардың (темірлі) құрылымы (оолитті), орналасу сипаты (қабатты тасты), геологиялық жасын (тирастық) білдіреді. Калькарениттер — негізінен құмды мөлшерліліктегі (0,064.1,000 мм) кальцитпен кіріктірілген карбонаттық сынықтардан құралған, механикалық шегерілген карбонаттық жыныс. Кремнийлі тау жыныстары — 50 % және оданда көп хемогенді, биогенді, биохемогенді шығу текті кремнеземнен құралған әртүрлі шөгінді түзілімдер. Жыныстар жылтыр тастан, халцедон, кварцтен қалыптасады. Одан басқа, олардың ішінде шөгінді түзілімдерде ғана бөлінген кремнеземнің ерекше фазасы болып табылатын кристобалитте бар. Ол халықаралық номенклатура бойынша «жылтыр тас-КТ» деп аталатын тридимит кристобалитті жылтыр тас (жылтыр тас кристобалитті). Бұл топтың негізгі өкілдері биогенді силициттер (диатомиттер, спонголиттер, радиоляриттер), биохемогенді (яшма, опока, трепел), хемогенді (кремнийлі туфтар, шақпақ тасты конкреция, фтаниттер) болып табылады. Криптогенді әктастар — кристалды-түйіршікті құрымдармен сипатталатын белгісіз текті әктастар. Кальцитті диагенетикалық немесе эпигенетикалық қайта кристаллдау нәтижесінде оларды түзу шарттарын көрсететін алғашқы құрылысының белгілерін жоғалтып алған. Метаморфтық жыныстар — физика-химиялық шарттардың өзгеруі салдарынан шөгінді және магмалық тау жыныстарының өзгеруі (метаморфизм) нәтижесінде жер қыртысында түзілген тау жыныстары. Жер қыртысының қозағылысының нәтижесінде шөгінді тау жыныстары мен магмалық тау жыныстары жоғары температура, үлкен қысым мен әртүрлі газ мен су ерітінділерінің әсеріне ұшырап, осының әсерінен өзгере бастайды. Оолитті әктастар мен доломиттер — көбінесе криптокристаллды кальцитпен кіріктірілген карбонаттық оолиттердің жинағынан түзілген әктастар мен доломиттер. Оолиттерді сілтісіздендіру барысында әктаста пішімі мен өлшеміне келетін дөңгелек бос орындар қалады. Тақта тас — құрамына кіретін төменгі температуралы минералдардың (хлорит, актинолитт, серицит, серпентин, эпидот, мусковит, альбит, кварц, ставролит сияқтылар) қатар орналасуымен (қабатты) тау жыныстары; оларда жиі жұрнақты құрылымдар сақталады. Тақта тастар тақта тастылықпен сипатталады, бұл дегенің жеке тіліктерге оңай уатылу болып табылады. олар терригенді тау жыныстарына жатады. Кейбіреулерінде, мысалы, золенгофеннің тақта тастарында (тығыз жұқатүйіршікті жыныстар, болдамды түрде теңізтің шағын мүйістерінде түзілген) әдетте көптеген қазбалы сүйектер болады. Аралас жыныс сынықты және хемогенді немесе әртекті сынықты материалдан (құмдақтар, аверолиттер, құмды әктастар,мергелдер, кремнийлі мергелдер және т.б.) тұрады. Аралас шөгінді мен аралас шөгінді жыныстардың арасында келесі негізгі топтар мен топ бөліктері бөлініп шығарылады: Серпентин-жылантүтік— минералдар тобы, магнийлі-темірлі гидросиликаттар(«серпентин»таужынысымен шатыстырмаңыздар). Минералдар тығыз түрде кездеседі, бірақ ешқашан айқын кристаллданған күйде болмайды. Кейде олар жапырақты немесе талшықты бітімге ие. Түсі — әртүрлі түсті дақтар бар жасыл-сарыдан қара-жасылға дейін, бұл оларға жылан терісімен ұқсастық береді. Серпентинит, немесе жылантүтік — перидотит пен пикрит, кейде сондай-ақ доломиттер мен доломитті әктастардың магмалық топтарының метаморфизмінде гипербазиттердің өзгеруі (серпентизация) нәтижесінде түзілген тығыз тау жынысы («серпентин» минералымен шатыстырмаңыздар). Хемогенді әктастар — көбінесе кальциттен тұратын карбонаттық жыныс (СаСО3). Әдетте, хемогенді әктастар жұқа түйіршікті, пелитоморфты болып, қайта кристаллдау барысында микро түйіршікті мен жұқа түйіршіктіге айналады.

Қабатталғанмен қатар біртекті ауыр әрқилылықтар кездеседі. Органикалық қалдықтар жоқ немесе өте аз. Олар аридті, көл мен теңіз су қоймаларының тұздылығы нормалардан аз-мұз ауытқыған кезіне типті. Олар рифейде, палеозойда жиі, мезозой мен кайназойда сирей бастайды, ал қазіргі шөгінді жиналуында өте сирек.

Ұсынылған сызбаның коллекторлардың қолданыстағы сансыз классификациясынан ерекшелігі, коллекторды класстың қандай да бір түріне жатқызу үшін анықтаушы болып кеуектілік мәні емес, сүзгілеу шарттары ( яғни жыныстың өткізгіштігі) табылады. 1985 жылы ұсынылған Бүкіл ресейлік ғылыми-зерттеу геологиялық мұнай институты (БҒЗГМИ) мұнай мен газ коллекторларының классификацияның принципшіл сызбасында градациялар енгізілген: коллектордың типі, классы. Жыныстың коллекторлық әлеуетінің негізгі бағамы ретінде жыныстардың литологиялық құрамын, кқмірсутекті флюидтердің жинақталу шарттары мен сүзгілеуін ескере отыра олардың сиымдылығы алынды. Коллекторлардың класстарының орналасуы оларға тән сүзгілеу ерекшеліктеріне сәйкес. Қатарда шеткі болып сүзгілеу қасиеті бойынша қарапайым жыныстар-коллекторлар табылады: кеуекті және жарықшақты. Қарапайым коллекторлар сүзгілік каналдардың біртұтас үздіксіз жүйесімен (кеуекті немесе жарықшақты) сипатталады. Классификацияда орталық орынды күрделі коллекторлардың класстары алады: жарықшақты-кеуекті, кеуекті-жарықшақты, макро біртектекті еместер. Бұл коллекторлар кеуектілерге қарағанда екі сүзгілік ортамен сипатталады: бір мезетте бар және гидродинамикалық өзара байланыстқан блоктық (кеуекті матрица) мен блокаралық (сүзгілеуші жарықшақтар) орталар. БҒЗГМИ классификациясында бір-бірінен күрт ерекшеленетін коллекторлық қасиеттері бар қабаттардың жиынтығы ретінде ұғынылатын макро біртекті емес коллектор ұғымы енгізілген. Макро біртекті емес қабат мысалы ретінде, едәуір үлкен қуаттылықтағы (оншақты метрлік), өткізгіш жыныстардың аралық қабатшаларымен төменгі кеуекті және әлсіз өткізгіш мұнайға қаныққан қабаттар бола алады. Гидродинамикалық жоспарда коллектор екі қабатты қыртыс түрінде сызбаланады, онда бір қабат өткізетін, ал екіншісі жинақтаушы болып табылады. Мұндай коллекторлар төмен дебиттер мен қарастырудың ұзақ мерзімімен сипатталады. Көрсетілген жағымсыз факторларға қарамастан оларда ескермеуге болмайтын мұнай мен газдың едәуір қоры болуы мүмкін.

А.И.Леворсен (1958) бойынша жыныс-коллекторлардың классификациясы. Бұл классификацияға сәйкес, айтарлықтай деңгейде генетикалық қағидат бойынша, жыныстар-коллекторлар үш топқа бөлінеді: 1) сынықты (кластикалық жыныстар,коллоидтыдан малтатастар мен қойтастардың бөлшектеріне дейін); 2) хемогенділер немесе биохемогенділер (тұнбалылар, басты түрде карбонаттық жыныстар); 3) араластар (әдетте жерді жарып шыққандар мен метаморфтық жыныстар). Күрделі коллекторлар А.И.Леворсен бойынша литологиясы, генезисі немесе жасы бойынша сипатталады. Мысалы, құмдақты әктас, континенталды құмдақ, девон ірі түйіршікті құмдақ. А. И.Леворсен коллекторлардың жалпы классификациясын құруды тым күрделі және негізінен тұнбалы шөгінділер бойынша мамандарға арналған, артық деп санайды. Коллекторлардың классификациялары мүмкіндігінше қарапайым, сонымен қатар жалпылама болуы тиіс. Алайда, А.И.Леворсен бойынша, коллекторларды үш топқа тым сызбалы бөлу және олардың кеуектілігі мен өткізгіштігін тым атүсті далалық бағалау мұнай мен газдың коллекторларын зерттеуші мамандарды толықтай қанағаттандыра алмайды. Егер осы нақты кезге дейін жыныстар-коллекторлар табиғи құрылымды кеуекті орта ретінде зерттеліп, бағаланылса ( төмен өткізгішті жыныстар мұнай мен газды өндіру үшін аз тиімді деп қарастырылды), ал қазір ұңғымалардың кенжар аймағына жасанды әсер ету кезінде кеуекті кеңістіктің құрылымының өзін өзгертуге қажеттілік туды. 4.5 кестеде мұнай мен газдың жыныс-коллекторларын жалпы құрылымдық белгілері бойынша бөлудің классификациялық сызбасы ұсынылған.

Карбонаттық жыныстардың авторлары болып Г. И. Теодорович, Г. Арчи мен У. Вальдшмидт, Е.М. Смехова мен Н.Д. Сандера табылады. Л. П.Гмид және С. Ш. Левимен біріге отыра Е.М. Смехов (1968) мұнай мен газдың терригенді, карбонаттық және жарықшақты коллекторлардың классификациясының қағидатты сызбасын ұсынды. Н.Д.Сандердің (1907) классификация жеткілікті объективті. Бөлшектердің өлшемі мен басқа құрылымдық, сонымен қатар текстуралық элементтерге негізделген оның ішіне сиымдылықтың, өткізгіштік пен генетикалық принциптің жуықтау бағасы енеді. Классификацияға кейбір кемшіліктер тән, алайда ол сонымен қатар өзінің толықтығымен тиімді ерекшеленіп, нәтижесінде нақты мақсаттарда, әсіресе аймақтық зерттеулерде қолданылуы мүмкін.

Ендеше классификациялардың кейбіреулерін егжей-тегжейлі қарастырайық.

Өткізгіштік өлшемі бойынша әрбір бөлініп шығарылған топтардан жыныс-коллекторлар бес классқа бөлінеді:

Жыныстың қаңқасының құрылымы бойынша ол жыныстың үш типін бөліп шығарады: 1) Тығыз кристаллды әктас; 2) Бортектес әктас; 3) Түйіршікті, немесе қант пішінді, әктас. Кеуекті кеңістіктің құрылымы бойынша ол коллекторлардың бірнеше классын бөліп шығарады: У.Вальдшмид пен басқалардың еңбегінде (1956) коллекторлардың кеуектілігі мен жарықшақтығының классификациясы әзірленген. Ол бос орындар мен тас болу сипатын есепке алуға негізделген. Карбонаттық жыныстар бес негізгі топқа бөлінеді: Аталған топтардың әрбірінде негізгі массаның кристалл аралық кеуектілік өлшемі бойынша жыныстар өте жақсы, жақсы, орташа, жаман және өте жаман кеуектілікті болып бөлінеді.

Жарықтар ашық, ішінара толтырылған, толтырылған және жабық болып бөлінеді. Л. П.Гмид пен И. В. Звоницкая карбонаттық жыныстардың кеуектілігінің генетикалық классификациясын келтіреді. Онда кеуектердің морфологиялық ерекшеліктері де есепке алынады. Генезисі мен морфологиялық ерекшеліктері бойынша бастапқы түйіршік аралық кеуектерге (седиментациялық және диагенетикалық кеуектілік), бастапқы нысанаралық кеуектерге, екінші (эпигенетикалық) түйіршік аралық кеуектерге (қайта кристаллдау немесе еріту нәтижесінде пайда болған), ерітудің екінші кеуектері мен қалдықты кеуектерге (қуыстар ішінара екінші минералдармен толтырылған) бөлінеді. Аймақтарда қолданылуы мүмкін жалпы сипатты классификациялық сызбалардан басқа осы ауданға ғана қолдануға болатындай құрылған классификациялық шкалалардың сансыз топтары бар. Олар ашық кеуектілікті, түйіршіктердің медианды диаметрлерін, кірігу дәрежесін, өткізгіштігін сипаттайтын, кейбір аудан немесе облыста дамыған жыныстар-коллекторлардың санаулы топтары үшін кейбір бағамдар арасында анықталған жеке тәуелділіктер нәтижесінде пайда болды.

Мұнай мен газдың тау жыныстарында сүзілу және жинақталу процесстері туралы заману ұғымға сәйкес (Е.М. Смехова және басқалар) мұнай мен газдың барлық жыныстар-коллекторлары екі топқа бөлінеді: 1) қарапайымдар (гомогенділер); 2) күрделілер (араластар немесе гетерогенділер).

Табиғатта күрделі типті жыныстар-коллекторлар кеңінен таралған. Мұндай коллекторлар өзара үздіксіз гидродинамикалық байланысқан екі сүзгілік ортамен (кеуекті және жарықшақты) сипатталады.

Әр түрлі экзогендік факторлардың (яғни сыртқы факторлардың) әсерінен Жер бетінде шөгінділер пайда болады. Уақыт өте келе олар нығыздалады, түрлі физико-химиялық өзгерістерден - диагенезден - өтеді. Шөгінді жыныстар континенттердің жер бедерінің 75%-ын жұқа қабықпен жауып жатыр. Олардың көп бөлігі пайдалы қазбалар болып табылады. Ал қалғандарыньщ құрамына пайдалы қазбалар құрамдас бөлігі ретінде кездеседі. Мұнай мен газ кендерінің басым көпшілігі шөгінді жыныстармен байланысты (М.К.Калинко, 1964).

Бітімі мен құрылымы шөгінді жыныстардың маңызды қасиеттеріне жатады. Олар шөгінділердің жиналу жағдайы мен процессін, олардың жыныстарға айналу ерекшеліктері мен кейінгі өзгерістерді анықтауға мүмкіндік береді. Шөгінді жыныстардың бітімі мен құрылымын зерттеу пайдалы қазбалардың шөгінді генезисін іздеу мен барлау кезінде аса маңызды. Бітім - жыныс бөлшектерінің таралуы мен өзара орналасумен анықталатын жыныс құрылымының ерекшеліктері. Құмды, құмайтты, сазды немесе карбонатты шөгінділердің бітімі жыныстардың сыртқы және ішкі қабаттарында жиналады. Кенді өндіру кезінде көбінесе олар бастапқы қалпын сақтайды. Метаморфизм барысында алғашқы бітім өзгеріске ұшырайды да, тақтатасты бітімдер қалыптасады. Тау жыныстарының желмен мүжілуі барысында ұяшықты, оқпа, таңдақ және т.б.бітім түрлері пайда болады. Тақталанбалардың жазықтықтарында байқалатын бітімдік ерекшеліктерге қыртыстардың жоғарғы қабаттарының тегіссіздігі, шөгінділер ортасының өзгеру процесстерін, ағзалардың тіршілік әрекетін, шөгіндінің ығысуы мен нығыздалуын, тау жынысындағы заттарың қайта бөлінуін анықтайтын белгілер жатады. Аталған жазықтықтарда әсіресе бұлдыр белгілері; ағын мен сорғалаудың іздері; су түбіндегі заттардың қозғалуы кезінде қалдырған іздері; кебірсу жарықшақтары; глиптоморфоздар; түрлі ағзалардың қозғалу мен жорғалау іздері, және тағы да көптеген бітімдер көрнекі көрінеді. Қыртыстардың ішінде кездесетін бітім ерекшеліктері: қатпарлылық, жыныстардың шөгуінен, ағзалар мен өсімдіктердің тіршілік әрекетімен байланысты болатын сингенетикалық және бұрынғы диагенездік өзгеріс түрлері, сонымен бірге шөгіндідегі және жыныстағы заттардың ығысуы кезінде пайда болған бітімдік ерекшеліктер. Шөгінді жыныстардың құрылымы дегеніміз - бөлшектердің өлшемімен, пішінімен, сипаттамасымен және жыныстың барлық құрамдас бөліктерінің сандық қатынастарымен анықталатын сыртқы белгілердің жиынтығы. Құрамдас бөліктердің пішіні мен түрлеріне қарай жанартаутекті- шөгінді, кесек тау жыныстары, хемогендік жыныстар, органогендік және сазды жыныстардың бітімдері бір-бірінен ерекшеленеді. Пирокластикалық жыныстардың бітімдері жанартау шынылары сынықтарының, эффузиялық жыныстардың және ерітілген кристалкласттардың болуымен анықталады. Жыныстар мен минералдардың жарықшақтарының болуына байланысты жыныстардың жарықшақты жыныстарға жататындығы туралы қорытынды шығады. Хеменогенді жыныстардың бітімдері аутигенді минералдардың кристалды, аморфтық , оолиттік, сферолиттік агрегаттарының болуымен анықталады. Органогендік жыныстардың бітімдері жануарлар немесе өсімдіктер қалдықтарының болуымен анықталады. Сазды жыныстардың бітімдері сазды минералдардың майдадисперсиялық пелитті бөлшектерінің болуымен анықталады.

А.И.Леворсен жасаған жыныс-коллекторларының классифика- циясына сүйене отырып, шөгінді жыныс-коллекторлардың түрле- рін ажыратуға болады: Жарықшақты немесе терригенді жыныстар. Бұл әр түрлі тау жыныстарының қирауынан пайда болатын жыныстар. Олар диагенез және эпигенез процесстері кезінде жұмсақ немесе цементтелген күйде сақталады. Жарықшақты жыныстардың пайда болуы - бірнеше кезеңнен тұратын ұзақ та күрделі процесс (4.1.сурет).

4.1 сурет. Жарықшақты жыныстардың жіктелуі Жыныстардың коллекторлық қасиеттері литологиялық құрамға, құрылымға және қайталама өзгерістерге тәуелді. Жарықшақты жыныстардың басым бөлігі орташа көлемді түйіршіктерден әлдеқайда ұсақ бөлшектерден тұрады. Бұл ұсақ бөлшектер өздерінен ірі түйіршіктердің арасындағы бос кеңістіктерді толтырып тұрады. Бос кеңістіктің белгілі бір бөлігін сазды немесе карбонатты заттардан құралған цемент толтырады. Цемент сингенетикалъщ (бастапқы) және эпигенетикалъщ (қайталама) болуы мүмкін. Жарықшақтар әдетте цементпен байланысады. Шөгінділердің диагенезі дегеніміз - біртіндеп нығыздалу мен минералогиялық түрлену нәтижесінде жаңа құрылымға ие болатын жыныстардағы шөгінділердің пайда болу кезеңі. Эпигенез - жер қыртысының сүрелі қайысуының барысында жыныстардың түрленуі. Одан әрі тереңдеу мен көшу кезінде жыныстар ерте метаморфизм кезеңін өткереді. Жыныстардың бастапқы миниралогиялық құрамы, бітімі мен құрылымы жаңа жағдайларға байланысты өзгеріп отырады. Нәтижесінде шөгінді жыныстар метоморфтық күйге ауысады. Жыныстың эпигенетикалық өзгерістерге ұшырауы кезінде құмды жыныстардағы қуыстарда қысым әсерінен және еріген материалдың қайта түзілуінен жарықшақты түйіршіктер сұйылады. Оның нәтижесінде коллекторлық қасиеттер нашарлайды. Сонымен бірге жыныстардың үдемелі нығыздалуы мен қуыстықтың нашарлауына әкеліп соғатын эпигенез кезінде, заттардың жыныстардан шығаруына ықпал ететін сулардың белсенді айналымымен байланысты процесстер жүреді. Петрографиялық және минералогоиялық құрамы бойынша жарықшақты жыныстар өздерінің бастапқы - аналық - жыныстарымен әрқашан тектес болып келеді. Сондықтан табиғатта жиі кездесетін кварцты құмдармен, қиыршық тастармен, және ірі құмдармен (магмалық жыныстардың қирауынан пайда болатын өнім) бірге (өте сирек) аркозды, оливинді, әкті, тіптен суға беріксіз гипсті құмдар, әкті қиыршық тастар, жұмыр тас және т.б.болады. Жарықшақтылардың тобына кіретін шөгінді жыныстарға тән ерекшелік - олардың 40% дан асатын (туф пен пемзадан басқа магмалық жыныстардың кеуектілігі 1...3%) қуыстығы. Шөгінді жыныстарда құрып біткен жанаурлар мен өсімдіктердің қалдықтары жиі ұшырасады. Ал пайда болу тегі басқа магмалық жыныстарда олар кездеспейді. Құмдақтар - әр түрлі заттармен цементтелген құмдар. Цемент ерекшеліктеріне сәйкес сазды, темір аралас, әкті, кварцты (құмдар кремнеземмен цементтелген жағдайда) болып бөлінеді. Ең берік түрі - кремний құмдақтары. Жентек тас - қырлы жарықшақтармен (өлшемі 1 см-ден жоғары) цементтелген тау жынысы. Зор сынықты жыныстардың тағы да бір кең таралған түрі - конгломерат - жентек тастан жұмырлылығымен ерекшеленеді. Конгломерат, гравелит - әр түрлі қабаттармен цементтелген жұмыр тас (галька) пен гравий (гравелит). Цементтелу диагенез барысында түрлі цементтеуші заттардың: кремнезем, әкті, темір аралас және т.б.заттардың әсерінен жүзеге асады. Жарықшақты материал көбінесе желмен мүжілудің әсерінен құрлықтан жеткізілетіндіктен, оларды терригенді (түйіршікаралық, ұнталган) деп те атайды. Терригенді шөгінділердің басым бөлігі кварцтан, дала шпатынан, қара шақпақ тастардан, сазды материалдардан және жыныс жарықшақтарынан құралады.

Егер жыныстың басым бөлігі өз пішінін сақтаған ағзалардың қабыршақтарынан немесе қаңқаларынан құралса, биогенді жыныстардың құрылымы органогенді (биоморфты, бүтін бақалшақты) деп аталады. Хемогенді жыныс-коллекторлар - түзілген жерінде қалып қойған минералды заттардан құралған шөгінділер. Оларға әктастар, мергелдер,доломиттер, бор, кремнийлі тақтатастар жатады. Хемогенді коллекторлардың бос кеңістігі сызаттар мен шаймалану қуыстарынан құралған. Хемогенді жыныстар үшін бітім оларды құрайтын минералдардың (ірі-, орта-, майдадәнді, топырақты, жасырын кристалдық) кристалдарының өлшемдерімен айқындалады. Биогенді және хемогенді жыныс топтары өзара ауысатындықтарымен байланысты. Сондықтан кейбір жыныстардың шығу тегін макроскопиялық бақылаумен айыру мүмкін емес. Биогенді және хемогенді жыныстардың жіктелуі оларды құраушы минералдардың химиялық құрамы бойынша жасалады.

Коллектордың аралас түрі түйіршікаралық (бастапқы немесе қайталама) және сызатты қуыстықтың есебінен пайда болады. Ол айтарлықтай тереңдікте жатқан құмды және алевритті жыныстарға тән. Сондай-ақ егер жоғары коллекторлы қасиеттері бола тұрып, қақпан аса терең емес жағдайда толса, мұндай коллектордың қуыс түрдегі мұнайға толы жыныс-коллекторларда (дәл сол мезетте өте тереіде жатқан) пайда болуы екіталай. Мұндай коллекторлық қасиеттер, соның ішінде жоғары қуыстылық, аса тереңдікте сақталады. Мұндай жағдайда жарықшақты жыныстар өте созылмалы және кішкене ғана сынғыш болады. Бұл сызаттылықтың үдеуі үшін ыңғайсыз. Осы концепцияға сүйене отырып, аса тереңде - жарықшақты жыныстарда аралас типті коллекторлар пайда болатын жерлерде, мұнай кендерінің пайда болуына ықпал ететін жағдайлар аса қолайлы емес деген қорытынды шығады. Себебі бұл уақытта жыныстар мұнай пайда болатын аймақтан төмен орналасады. Сонымен бірге мұнайдың қуыстық коллекторлардан аралас (күрделі) типті коллекторларға көшуі нәтижесінде кендердің қайта құрылуы мүмкін. Аса тереңдікте орналасқан аралас типті коллекторларда табиғи газ кендерінің пайда болу мүмкіндігі зор. Өйткені ондағы жағдай газдың түзілуіне аса қолайлы.

Сазды топырақтың құрамы, оның қалыңдығының құрылымы, бітімді-құрылымды ерекшеліктері мен қасиеттері оның генезисімен айқындалады. Бұл топырақтардың қасиеттерінің түзілуіне жыныс жасының ұзақтығы мен орналасқан жерінің жағдайлары зор ықпал етеді. Олар өлшемдері 0,001 мм болатын бөлшектерден құралған. Сондықтан бөлшектердің өлшемі де, пішіні де олар үшін қолайсыз. Егер сазды жыныс созылмалы болса, демек оның бөлшектері өзара байланыспаған, яғни бұл жұмсақ жыныс. Егер қолға ұстағанда жыныс тегіс және созылмалы болмаса, қысуға келмесе, демек жыныс - цементтелген. Саз құрамына, шығу тегіне, түсіне, қолданыс аясына қарай жіктеледі. Егер минералдардың бірі басым болса, сазды осы минералдың атауымен атайды: каолинитті, галлуазитті және т.б. Сазды жыныстар (4.2.сурет) жарықшақты және химиялық түзінділердің аралығында орналасқан. Оларды К.Науманн «пелиттер» деп аталатын майдадисперсиялық терригенді жыныстар тобы ретінде бөлді. Өнеркәсіптің техникалық талаптарының сипатына сәйкес сазды төрт маңызды топқа бөліп қарастырады: тез балқитындар, отқа төзімді және баяу жанғыштар, каолиндер, адсорбциялылар (жоғарыдисперсиялылар, монтмориллониттілер). Кремнилі жыныстар. Кремнилі биогенді қалың қабаттарда ұнталған биобос коллекторда диаотмды балдырлар мен басқа да жылтыр тастарға айналған ағзалардың айшықты құрылымды жармасы жасалады. Содан соң жылтыр тастың минералды өзгерісінің барысында жарылып, осыған дейін айтылған сызаттардың байланысты жүйесін құрайтын, глобулярлы (жұмыр) құрылым пайда болады.

Сурет 4.2. Сазды жыныстардың жіктелуі Осылайша Сахалинде, Калифорния шельефіндегі Монтерей формациясының (Пойнт Аргуальо кен орны) кремнилі жыныстарында коллекторлар түзіледі.

Интрузивті тау жыныстарына тән ерекшеліктер - құрамындағы қосылғыштардың толық кристалдық құрылымның жанас жыныстарына қатысты минералдық өткір кескіш байланыстарының болуы, ассоциациялардың тепе-теңдігі. Олар жоғары қысым астында баяу салқындату жағдайында және минералдардың кристализациялануына ықпал етіп, магманың қату температурасын төмендететін, ұшатын компоненттердің белсенділігі кезінде пайда болады. Пайда болу тереңдігі бойынша интрузивті тау жыныстары: абиссальды - аса тереңдікте пайда болатын (5 км-ден жоғары); мезоабиссальды - орта тереңдікте, гипабиссальды - жер бетіне жақын тереңдікте пайда болатын және орналасу жағдайы мен құрылымы бойынша терең және эффузивті тау жыныстарының аралығында орналасқан тау жыныстары. Абиссальды интрузивті тау жыныстары көбінесе майда түйіршікті және беттік жағдайда балқытпалардың жылдам салқындауына байланысты шынылық фазалы болатын, терең емес инъекциялармен салыстырғанда ірі түйіршікті болып келеді. Интрузияның ену тереңдігіне байланысты интрузивті тау жыныстары түрлі интрузивті денелерді түзеді. Химиялық құрамы бойынша интрузивті тау жыныстарының түрлену ауқымы кең. Силикат интрузивті тау жыныстары кеңінен таралған. Силикат емес интрузивті тау жыныстары (карбонатиттер, апатитті жыныстар, сульфидті жыныстар, т.б.) сирек кездеседі.

Метаморфты тау жыныстарының орналасу тәртібі шөгінді және магмалық жыныстардың орналасу тәртібімен сәйкес келуі керек. Осылайша, шөгінді жыныстардың негізінде қабаттағы орынның қалыбы, ал магмалық жыныстардың негізінде интрузиялар немес жабындардың қалыбы сақталады. Кейде олардың тегін анықтау үшін осы ақпараттарды пайдаланады. Егер метаморфты жыныс шөгіндіден пайда болса, оған «пара» приставкасын қосады (мысалы, парагнейстер). Ал егер ол магмалық жыныстың есебінен пайда болса, «орто» приставкасы жалғанады (мысалы, ортогнейстер). Метаморфизм барысында бір мезгілде бастапқы тау жынысының бүлінуі (бастапқы минералдар мен құрылымның жойылуы) мен жаңа тау жынысының пайда болуы (жаңа минералдар мен бітімді- құрылымның түзілуі) жүзеге асады. Бұл ретте жыныс көбіне қатты қалпын сақтайды, яғни балқу немесе сұйылу процесстері жүрмейді. Геологиялық тұрғыдан алғанда, метаморфизм жер қыртысының магмалық немесе тектоникалық әрекеттерімен байланысты. Жер қыртысының жоғары аймақтарында ол интрузивті магмалық әрекеттің салдарынан болады. Төменгі аймақтарда вертикалды немесе горизонталды бағыттағы өңірлік тектоникалық қозғалыстардың әсерінен болады. Метаморфты тау жыныстарының негізгі минералогиялық құрамына өте сирек кездесетін немесе мүлдем болмайтын нефеллиннен басқа жер жарып шыққан жыныстардың негізгі минералдары (дала шпаты, кварц, слюдалар, амфиболдар, пироксендер) жатады. Жер жарып шыққан тау жыныстарындағы екінші дәрежелі минералдар метаморфты жыныстарда көбінесе бірінші дәрежелі болады. Мысалы, сфен, апатит метаморфты жыныстарда көбінесе ірі түйіршіктерде көп мөлшерде кездеседі; серпентин, хлорит, кальцит түгелдей метаморфтық жыныстарды құрай алады. Метаморфты жыныстардың құрамында ерекше метаморфтық минералдар - метаморфизм индикаторлары: гранаттар, дистен, тальк, хлориттер, топаз, турмалин, кордиерит және т.б. - маңызды рөл атқарады.

Петрографиялық әдістер дәстүр бойынша ең көп таралған және жыныс-коллекторлардың литологиялық , коллекторлық қасиеттерін анықтаудағы мейлінше қолжетімділері болып саналады. Петрографиялық әдістердің көмегімен қуыстық кеңістіктің құрылымы мен генезисін, сондай-ақ жыныстардың сызаттылығын бағалауға болады.

Жыныс-коллекторлардың коллекторлық қасиеттерін бағалау үшін (яғни қуыстық пен сызаттылықтың параметрлерінің сандық бағасын беру) БҒЗГМИ-де жасап шығарылған үлкен тілімтастар әдісін пайдалану ұсынылады. Зерттеу жұмыстары полярлы микроскоптарда әдеттен тыс өлшемді тілімтастармен (ауданы 1 000 мм2 және одан үлкен болатын) жасалады. Тілімтастарды зерттеуде төмендегі сипаттарды анықтайды: 1) Жыныстың заттық құрамы мен құрылымы; 2) Жыныстрың микробітімі; 3) Қайталама процесстердің жиынтығы мен олардың кезектілігі; 4) Жыныстың қайталама процесстердің ықпалынан, әр қайсысының және жиынтығының, өзгеру деңгейінің сандық бағасы; қайталама процессердің сандық есебі окуляр-микрометрдің көмегімен жасалады. Процестің көріну қарқындылығы процесс кезіндегі тілімтастың ауданымен бағаланады және тілімтастың жалпы ауданынан пайыздық көрсеткіштермен жазылады; 5) Қайталама процесстердің жыныстың коллекторлық қасиеттеріне әсерінің өлшемі. Белгілі бір процесспен байланысты қуыстық деңгейін есептеу кезінде алымында берілген генезистің жалпы ауданы көрсетіледі, бөлімінде - процесс кезіндегі тілімтастың жалпы ауданы. 6) Жыныстық қуыстық кеңістігі; қуыстықтың сараланған және жалпы есебі шығарылады; Қуыстық параметрлерін алу үшін тілімтастағы түйіршіктердің, цементтің және бос кеңістіктің сандық қатынасы өлшенеді. Толық қуыстық (%) қуыстардың ауданының тілімтастың ауданына қатынасымен өлшенеді. Цементпен толтыру коэффиценті мынадай формуламен есептеледі:

Зерттеу сызбасына сәйкес (үлкен тілімтастар әдісіне сүйене отырып) жыныс тілімтасының сипаттамасы беріледі. Жыныстардың литологиялық құрамы мен құрылымының сызбасына негізделіп, терригенді және карбонатты коллекторлардың сипаттамасы жасалады. Себебі олар шөгінді коллекторлардың кеңінен тараған түрлері.

Терригенді коллекторлардың сипаттамасы: 1) Бітімі (қатпарлылық деңгейі: анық, бұлдыр, мүлдем жоқ); 2) Жынысты құраушы компоненттердің мазмұны; 3) Түйіршіктердің орналасу тығыздығы, түйіршіктердің құрамы мен пішіні, олардың буындасу типі (жанама, қуаттама, инкорпорационды), түйіршіктердің регенерациялануы мен сұйылуы, т.б. бойынша ерекшеленетін аумақтардың өлшемі, пішіні және сипаттамасы; 4) Жарықшақты түйіршіктердің сипаттамасы: өлшемі, пішіні, көршілес түйіршіктермен байланыс саны; 5) Цемент: цементтелу типі (негіздік, кеуекті және т.б.); цемент құрылымы (ұсақ түйіршікті, пойкилитті, рустификационды және т.б.);

Карбонатты коллекторлардың сипаттамасы: 1) Тұз қышқылы қосылған қызыл ализаринмен бояудың нәтижелері бойынша кальцит пен доломит анықталды, олардың пайыздық қатынастары бағаланады; 2) Бітімі; 3) Түйіршіктердің немесе пішінді түзінділердің пішіні, өлшемі; 4) Цемент. Терригенді, сондай-ақ карбонатты жыныстарда да қайталама түзінділер - негізінен аутигенді компоненттер (минералдар) - бағаланады. Қайталама процесстер жыныстардың сүзгілік-сыйымдылық қасиеттеріне айтарлықтай ықпал етеді. Бұрын айтылғандай, қайталама қуыстылықтың пайда болуына ықпал ететін процесстерге мыналар жатады: доломиттену, қайта кристалдау, шаймалау, сызаттылық және т.б. Карбонатты және басқа да шөгінді жыныстарда бос кеңістіктің пайда болуы литогенездің түрлі кезеңдерінде жүзеге асады: седиментогенезде, диагенезде және катагенез сатысында.

Сызаттылықтың параметрлерін алу үшін тілімтастың ауданы, сызаттар іздерінің ұзындығы, сызаттардың ашықтығы өлшенеді. S тілімтасының ауданы өлшеуіш сызғышпен немесе палеткамен өлшенеді, сызаттардың l ұзындыгы, b ені - сызықты окуляр- микрометрдің көмегімен. Сызат ашықтығының өлшемі ретінде оның әр түрлі бөліктерін өлшеу кезінде жиі кездесетін мән қабылданады. Тілімтастардағы сызаттардың ені (мкм), жалпы ұзындығы (мм) және тілімтастың ауданы (мм2) өлшемдерінің нәтижесі бойынша сызаттылық параметрлерінің есебі шығарылады. 1. Сызатты өткізгіштік анықталады Кт, 1 • 10-3 мкм2:

KT = Ad31/S. (4.7) Сызаттар жүйесінің геомтериясына байланысты формулаға (4.7) сәйкес А коэффиценті енгізіледі; 2. Сызатты қуыстық анықталады: тт, %:

mT = bІ/S (4.8) 3. Сызаттардың көлемді тығыздығы анықталады: Т, 1/м:

Сызатты қуыстықтың, сызатты өткізгіштіктің және сызаттардың көлемді тығыздығы берілген кесіндідіегі, кесінді аумағындағы немесе жыныстардың белгілі бір литологиялық өзгешелігін, жыныстың сызаттылығын сипаттайды. Сонымен бірге сипаттамада бос кеңістіктердің ашықтығы немесе битуммен, болмаса минералды затпен толтырылғандығын көрсеткен жөн. Петрофизикалық параметрлерді есепке алумен коллектор типінің анықтамасы беріледі.

Терригенді коллекторлар үшін олардың классының басты көрсеткіші болып гранулометриялық құрам30, жынысты құраушы түйіршіктердің беткі пішіні мен сипаты есептеледі. Минералды құрамы мен құрылымды-бітімді ерекшеліктері шөгінді жиналуының

_____________________ 30 Гранулометриялық құрам - топырақтағы қандай да бір өлшемді фракциялардың (бөлшектердің) пайыздық көрсеткішті (салмағы бойынша)

Бөлшектер Бөлшектердің өлшемдері, мм Ірі түйіршікті құмдар..................................................1,00…0,25 Ұсақтүйіршікті құмдар ..............................................0,25…0,10 Алевролиттер ................................................................0,10…0,05 қуыстықтар бастапқы немесе седиментационды деп аталады динамикасы мен физико-географиялық жағдайының нәтижесі болып табылады. Терригенді жыныстардың седиментационды құрылымы мен бітімінің жиналуымен қатар бір мезгілде бастапқы (седиментационды)кеуектіліктің түзілуі жүреді. Қуыстық кеңістік жыныстың құрылымды-бітімді бейнесінің компоненті болып табылады. Седиментогенезсатысында қалыптасқан Поседиментационды сатыларда пайда болған бос кеңістіктер қайталама немесе эпигенетикалық болып есептеледі.

Тәжірибелік мәліметтерге сүйенсек, жақсы сұрыпталған құмдарда түйіршіктер шамасының ұлғаюына байланысты қуыстық кемиді. Бірқатар жағдайларда, мысалы, өзен құмдарыда кері тәуелділік байқалады (Селли, 1981). Бәлкім бұл түйіршіктер қаптамасының сипатына, яғни олардың бітімді белгілеріне байланысты болуы мүмкін. В.Энгельгардт (1964) Солтүстік теңіз бен Калифорниялық жағалаудың қазіргі шөгінділерінің түйіршіктердің медианалық шамасына байланысты қуыстығының мәндерінің мысалын келтіреді. Сынамалар теңіз деңгейінің 3-30 м тереңдіктерінен алынған. Түйіршіктерінің медианалық шамасы 120- 240 мкм болатын Солтүстік теңіздің шөгінділерінде қуыстық шамасы 40% және 44% болады. Түйіршіктерінің медианалық диаметрі 200-700 мкм болатын Калифорниялық құмдарда қуыстық шамасы 38% және 45% көрсетті. Түйіршіктерінің медианалық диаметрі кіші болғанда шөгінділердің қуыстық шамасы айтарлықтай артады. Құмдақтардың (мұнайлы құмды коллекторлардың қуыстығы орташа шамамен 15,20 % құрайды), алевриттер мен саздардың қуыстығы бірдей болуы мүмкін. Бірақ шөгінді түзілімдерінің коллекторлық қасиеттері бойынша бағалары әр түрлі болады. Құмдақты-алевритті жыныстар мұнай мен газдың коллекторлары бола алады, ал дәл сондай қуыстығы бар саздар берік келеді. Сазды минералдар, жалпы алғанда саздылық, коллекторлық қасиеттерді әлсіретеді. Мұнайлы құмдақты коллекторлардың өткізгіштігі қалыпты жағдайда шаршы микрометрлердің (мкм2) оннан және жүзден бір бөлігін (сирек жағдайда бөлшектерін) құрайды. Өткізгіштік қасиеті түйіршіктер шамасының үлкеюімен бірге артады. Шамасы бұдан жұқа түйіршікті шөгінділерде қуытсар арасындағы каналдар жіңішке болады. Демек, капиллярлы ықпалы жоғары.

Бұл қуыстық деңгейінде көрініс табады.

Г.Фразер (1935) түйіршіктер пішінінің қуыстыққа әсерін зерттеді. Тәжірибелер көрсеткендей, бірдей пішінді дөңес емес түйіршіктердің қаптамалануы кезінде, олардың қуыстық деңгейі шар тәріздес түйіршіктердің қаптамалануымен салыстырғанда артық болады. Қуыстықтың ең төмен деңгейі (35...38%) шарды және дөңгелек құмдақты түйіршіктерді зерттеу кезінде алынған. Ұсақталған кварц (41%), калцит түйіршіктері (41%) және тас тұзының (43%) қоспасының қуыстық деңгейі одан жоғары болады. Қуыстықтың ең жоғары деңгейі пластина пішінді слюдтардың (86%) қаптамалануы кезінде алынған. В.Энгельгардт (1964) түйіршіктерінің пішіні шартәріздес түйіршіктердің пішініен айырмашылығы көп болған сайын табиғи құмдардың қуыстығы артады деп есептеген. Осы мәліметтерді ескере отырып, түйіршіктердің сфералық және жұмырлылық (қырлылық) деңгейімен қатар шөгіндінің сұрыпталғандық деңгейінмен де санасқан түсінген дұрыс болады. Оған қоса қырлы пішінді бөлшектер аз ғана өзгеріске ұшырап, біркелкі қысқы геологиялық уақыттың нәтижесінде қалыптасады. Дәл сол себептен оларда сұрыпталу деңгейі төмен болады. Ірі бөлшектермен қатар ұсақтарының болуы қуыстық кеңістіктің бітелуіне, соған сәйкес коллекторлық қасиеттері төмен жыныстың пайда болуына әкеліп соғады. Сөйтіп түйіршіктердің пішінінің көлемімен және сұрыпталу деңгейімен үйлесімі терригенді жыныстардың қуыстығына ықпал ететін маңызды фактор болып табылады. Түйіршіктердің қаптамалануы. Бірдей диаметрлі сфералардан құралған агрегаттердың теориялық қуыстығы қалануына байланысты (ромоэдриялық немесе кубтық) 26%-48% аралығында ауытқуы мүмкін. Бұл шектер табиғи орындарда қуыстық деңгейі 30%-50% болатын құмдардың қуыстық шегімен сәйкес келеді. Минералдық құрам. Коллекторлардың сүзгілеу параметрлеріне құрылымды-бітімді белгілерімен қатар жыныстың түйіршікті құрамының да, цементтеуші бөлімінің де минералдық құрамы зор ықпал етеді. Түйіршікті (аллотигенді) компоненттердің минералдық құрамының жарықшақты жыныс- коллекторлардың өткізгіштігіне әсерін зерттеу бойынша эксперименттік жұмыстарды алғашқы болып П.П.Авдусин, В.П.Батурин, З.В.Варова 1937 жылы жасады. Кварцтың сіңірілу мүмкіндігі төмен болғандықтан, ең жақсы сүзгілік қасиеттерге кварцтық құмдар ие екендігі анықталды. Минералдардың көпшілігінде полимиктілі құмтастар құрайтын бірігу сызаттарының болуы мен қатпарлы габитусы, сонымен қатар жоғары деңгейдегі сіңірілу сыйымдылығы флюидтердің сүзгілеу коэффицентін едәуір төмендетеді. Коллекторлардың қуыстық кеңістігінің құрылуына, яғни олардың коллекторлық әл-ауқатына ықпал етуші факторлардың ішінде қоспа немесе цемент түрінде кездесетін сазды минералдар үлкен рөл атқарады. Сазды шөгінділердің бастапқы қуыстығы құмдақты шөгінділердің қуыстық деңгейіне қарағанда анағұрлым жоғары. Жақын уақытта пайда болған жұқа сазды шөгінділердің қуыстық деңгейі 80%-дан асады (А.А.Ханин, 1969). Электролиттерден тәуелсіз, суда қалыптасқан шөгіндіде қуыстық деңгейі ең жоғары болады. Бірақ седиментогенез сатысындағы сазды шөгінділердің жоғары қуыстық деңгейі жыныстың тиімді коллекторлық қасиеттерінің жиналуын білдірмейді. Біріншіден, сазда жабық немесе ішінара ашық қуыстық қасиет басым келеді; екіншіден, қуыстардың басым бөлігі суға толы, демек, жыныстардың тиімді қуыстығы аз. Сазды қоспалардың минералдық құрамының жыныстардың коллекторлық қасиеттеріне ықпалының деңгейі олардың кристалық торының құрылымымен тығыз байланысты. Монтмориллонитті топтың минералдары жыныстардың өткізгіштігін барынша төмендететінгігі анықталған. Ірі түйіршікті кварцты құмдаққа 2% монмориллонит қосса, оның өткізгіштігі 10 есе, ал 5% монтмориллонит қосса - 30 есе азаяды. Дәл осы қварцты құмдаққа 15% каолинит қосқан жағдайда, ол өзінің жақсы өткізгіштік қасиетін сақтайды. Флюиддердің коллектор арқылы сүзгіленуіне коллектордың қуыстық кеңістігіндегі сазды заттың бөліну түрі де әсер етеді. Егер сазды матрикс біркелкі үлестірілсе, жыныс түйіршіктері ұсақ және жарықшақты материалдың сұрыпталуы нашар болған сайын, яғни қуыстық кеңістіктің құрылымы күрделенген сайын сазды заттың әсері күшті болады. Біркелкі үлестірілген жағдайда сазды зат бастапқыда ірі болған қуыстарды ұсақ, тұйықталған күйге айналдырады. Ал қатынас қуыстар күрделі кескінге ие болады. Бұл мұнайдың қыртыс бойымен қозғалуына кедергі келтіреді. Сазды зат көбейген сайын қуыстардың кескіндемесі күрделеніп, флюидтің қыртыс бойымен қозғалуы қиындайды. Қуыстар шамасының кішіреюіне сазды минералдардың созылу деформациясына қабілеттілігі зор ықпал етеді. Сазды цементі біркелкі үлестірілген коллекторда статистикалық жүктеменің артуы кезінде, сазды зат созылмалы қасиетінің арқасында тиімді каналдарды бітей алады. Оның салдарынан жыныс сыйымдылық және сүзгілеу қасиеттерінен түгелдей айрылуы қаупі бар. Бұл жағдайда коллектор қақпаққа айналады және төменгі коллекторлардағы мұнай кендерін қалқалауы мүмкін. Сазды заттан өзге терригенді жыныстардағы цементтің рөлін карбонатты минералдар, тұздар, кремнезем және т.б.атқара алады. Тұз (гипс, ангидрит, т.б.) коллекторлық қасиеттерді нашарлатады. Мысалы, негіздік гипс- ангидритті цементі бар құмдақтар іс жүзінде флюидтіреуіш болады. Кремнилі цементтің (жылтыр тастан, халцедоннан, кварцтан, т.б.жасалған) болуы жыныстардың сүзгілеу-сыйымдылық қасиеттеріне де кері әсерін тигізеді. Бірақ кремнилі жыныстардың тез сынғыштығын ескерсек, терең катагенетикалық түрлену кезінде жыныстар қайтадан сызатты қуыстық қасиетке ие болуы мүмкін. Терригенді жыныстарда цементтің кең таралған минералды типі ретінде коллекторлық қасиеттерге әсер ететін карбонатты затты айтуға болады. Жыныстың петрографиялық сипаттамасы кезінде қуыстық кеңістіктің морфологиясы мен шамаларын (тілімтастың ауданынан % үлесін) және оның генетикалық орайластырылуын көрсету маңызды. Осылайша терригенді жыныс-коллекторлардың петрографиялық сипаттамасы кезінде құрылымын (түйіршіктердің шамасы, олардың жұмырлылық, өзгергіштік, сұрыпталу деңгейі); бітімін (түйіршіктердің қалануы мен бағыттамасы); жыныстағы түйіршіктер мен цементтің өзара қатынасын (%); жарықшақты түйіршіктердің минералдық құрамын және олардың өзгергіштік дәрежесін; цементтің минералдық құрамын; сондай- ақ қуыстық кеңістіктің морфологиясы мен шамаларын егжей- тегжейлі сипаттаған жөн.

Карбонатты тау жыныстары - коллекторлар - бұлар әктастар мен доломиттер болып табылады. Минералды құрамы бойынша барлық карбонатты тау жыныстары біртекті, бірақ олар құрылымы бойынша терригенді тау жыныстарына қарағанда айтарлықтай әртүрлі болып келеді. Карбонатты тау жыныстары ретінде көбінесе күрделі типтегі коллекторлар қарастырылады.

Кез-келген кабонатты тау жынысы мынадай элементтерден тұрады: түйіршіктер (арнаулы элементтер), цемент, кеуектер. Әктастардың бастапқы (седиментационды) компоненті ретінде түйіршіктерді қарастыруға болады: (балдырлы, маржанды, маржанды-майлышөпті), олар қалыпты жағдайда пайдалы үлкен сыйымдылығымен сипатталады. Бастапқы доломиттер құрылымы бойынша бір-бірінен айтарлықтай ерекшеленбейді. Көбінесе олар майда және майда түйіршікті кристалды немесе сфероагрегатты құрылым түрлерімен ерекшеленеді. Литогенез кезеңіне байланысты олар қалдықтардың тұну процесі арқылы седиментационды түрде пайда болатын кеуектерді қалыптастыра бастайды, сонымен қатар түрлер мен тау жыныстарының диагенетикалық және эпигенетикалық тұнуы бойынша шартталатын постседиментационды пайда болатын кеуектерді қалыптастыра бастайды. Кесекті, биоморфты және сфероагрегатты түйіріктер арқылы қалыптасқан тау жыныстарының кеуектілігі терригенді тау жыныстарының кеуектілігін еске салады және нақ сондай схемамен сипатталады. Органикалық қалдықтар есебінен тұнған карбонатты тұнбалардың ерекшелігі ретінде түйіршік аралық кеуектерден басқа ішкі формационды кеуектердің болуын айта аламыз (қаңқалы қалдықтардағы бос орындар).

Тау жынысының цементі микрокристалды — микрит және анық кристалды — спарит болуы мүмкін. Тау жыныстарының типтері бөлшектер мен цементтің байланысуына қарай аталған (кесте 4.7).

Кабонатты тау жыныстарында постседиментационды пройестер кезінде қалыптасатын кеуектілік көп болады. Әктастардың негізгі генетикалық типтері шегінде (немесе құрлымдық) кеуектіліктің белгілі құрылымдық түрлілігін бөліп қарастыруға болады (кесте 4.8). Карбонатты тау жыныстарының- коллекторлардың бастапқы кеуектілігін бақылайтын петрографиялық белгілер ретінде мыналарды қарастырамыз: 1) түйіршіктердің құрылымдық типі (кесекті, биоморфты, оолиттер, сферолиттер және т.б.) және олардың сақталу деңгейі (тұтас қаңқалы, био- детритті, қоқырлы); 2) карбонатты минералдардың минералды құрамы (тұз қышқылы бар қызыл ализаринмен бояу бойынша кальцит және доломит тексеріледі, олардың пайыздық қатынасы бағаланады); Бұл тау жыныстары құрылымы бойынша кесектерге ұқсайды, бірақ екіншілік процеске бейімділігіне орай олар әктастарға жақын келеді. Доломиттер — таралымы бойынша келесі орында тұрған карбонатты тау жыныстары

1) түйіршіктердің немесе форменді құрылымдардың формасы мен көлемі; 2) сұрыпталғандығы; 3) қаптама сипаттамасы; 4) микритті толықтырғыштың болуы немесе болмауы. Седиментационды кеуектердің көлемі мен морфологиясы генетикалық тип және құрылымдық компоненттер көлемімен анықталады. Бастапқы кеуек ретінде органикалық қалдықтар, түйіршіктер, ұйысқандар, олиттер, еріткіш арқылы әсер етілмеген тау жыныстарының кесектері арасындағы аралықты қарастырамыз. Тау жыныстарында седиментационды кеуектер бір тегіс немесе әр түрлі болып таралады. Ұсақ түйіршікті (кристаллитті) тау жыныстарында немесе ұсақ түйіршікті цементте кеуектер деп кальцит пен доломиттердің түйіршіктерінің арасындағы аралықтарды айтамыз. Әктастардағы седиментационды кеуектердің көлемі қалыпты жағдайда форменді элементтердің (0,03... 0,50 мм төмен) және ұсақ минералды түйіршіктердің (0,01 мм аз) көлемінен кіші болады; кеуектердің формасы изометриялы болады; кеуектер арасындағы байланыс түйіршіктер аралық арналар арқылы жүзеге асырылады, олардың ұзындығы кеуек көлеміне тең немесе олардан кіші болады. Ішкіформенді кеуектердің көлемі форменді элемент көлемі арқылы және олардың сақталу деңгейі арқылы анықталады; қалыпты жағдайда олар микрокеуектер, капиллярлар және субкапиллярлы болады. Кабонатты тау жыныстарының кеуектілігі диагенетикалық аса кристалдану, доломитизация, сілтісіздендіру процесімен байланысты. Диагенетикалық кеуектер қисық дөңгелек немесе бұрышты формаға ие болады, кеуекті арналар - тегіс емес және ирек болады. Кеуектердің көлемі тау жыныстары құрылатын түйіршіктердің көлемінен кіші немесе тең болады. Сілтісіздендірудің диагенетикалық кеуектері көбінесе форменді элементтердің ішінде пайда болады. Ұсақ түйіршікті әктастарда және доломиттердегі диагенетикалық кеуектердің көлемі қалыпты жағдайда 0,01.0,05 мм болады. Доломиттелген орташа түйіршікті әктастардағы кеуектердің көлемі 0,25 мм-ден аспайды. Қалыпты жағдайда диагенетикалық кеуектілік анағұрлым кеш жүзеге асырылатын катагенетикалық процестермен жойылады. Карбонатты коллекторлардың құрастырылу кезіндегі анықтаушы процесс ретінде постседиментационды түрленуді қарастыруға болады. Екіншілік кеуектіліктің қалыптасуына қабілетті процестер деп сілтісіздендіру, доломитизация, аса кристалдау, сілтісіздендіру кеуектерінің пайда болуына алып келетін сызаттың пайда болу процестерін айтамыз. Күрделі катагенетикалық процестерден кейін карбонатты тау жыныстарында күрделі типті кеуекті кеңістік пайда болады. Екіншілік кеуектілікті (эпигенетикалық) анықтайтын петрографиялық белгілерге мыналарды жатқызамыз: 1) эпигенетикалық текстура (стилолитизация); 2) цементация (цементтің немесе бірнеше цементтің минералды құрамы; кристалдану деңгейі; цемент типі — негізгі, кеуекті, ашық- кеуекті, қабыршықты; цемент құрылымы — ұсақ түйіршікті, пойкилитті, крустификационды және т.б.; цемент пен түйіршіктердің өзара қарым-қатынасы); 3) түйіршіктердің және (немесе) цементтің (аса кристалдану, доломитизация, кальцитизация, доломиттелу, сульфатизация, шақпақталу, сілтісіздендірілу) түрленуінің екіншіпроцесі. Сілтісіздендірілу кеуектері еріту мен тау жынысынан карбонатты заттарды алу арқылы іске асады. Олардың формасы әртүрлі болады, ал көлемі форменді элементтің көлемінен үлкен немесе тең болады (0.05...1,00 мм). 1 мм-ден жоғары болатын кеуектілік кавернаға жатады. Аса кристалдану және доломитизация кеуектері кальцит және доломит түйіршіктерінің арасндағы аралық бұрышты форманы көрсетеді. Олар тау жынысының немесе форменді элементтері бар әктастардағы қатырушы заттардың негізгі массасын құрайды. Кеуектердің көлемі түйіршіктер көлемінен кіші немесе тең болады. Сәйкесінше олар 0,10 мм-мен 0,25 мм арасында болады. Цемент пен түйіршіктердің тегіс жайылған жағдайында тау жынысындағы кеуектер де тегіс жайылады. Әктас пен доломиттерге қатысты қалыпты екіншілік процестер ретінде сызаттың қалыптасу процесін қарастырамыз.

1. Тау жынысы-коллекторлар дегеніміз не, олардың болмысы қандай? 2. Тау жынысы-коллекторлардың негізгі белгілерін атаңыз, әр белгіге түсіндірме жасаңыз. 3. Тау жынысы-коллекторлар қалыптасуын ақандай факторлар әсер етеді? 4. Литологиялық, тектоникалық және гидрогеохимиялық факторлар қалай түсіндіріледі? Әр факторға бағаберіңіз. 5. Тау жынысы - коллекторлардың қандай классификация- лары болады? Бір классификацияға сипаттама беріңіз. 6. Тау жынысы - коллекторларда мұнай мен газды сүзгілеу және аккумуляциялау процестері қалай жүргізіледі. 7. Тұнатын тау жыныстары дегеніміз не? 8. Тұнатын тау жыныстарының құрылымы мен текстура қандай рөл атқарады? 9. Тұнатын тау жыныстарының қандай түрлері болады? Әр түріне сипаттама беріңіз. 10. Тау жынысы-коллекторларды зерттеудің петрографиялық әдісі қандай маңызға ие? 11. Терригенді және карьонатты коллекторлар үшін петрографиялық зерттеу несімен ерекшеленеді? 12. Сызаттарға сипаттама беріңіз. Олардың параметрлері қандай? 13. Терригенді тау жынысы-коллекторлардың петрографиялық белгілерін атаңыз. 14. Карбонатты тау жынысы-коллекторлардың петрографиялық белгілерін атаңыз. Олардың рөлі қандай?

мұндағы Н— қыртыстың орналасу тереңдігі, м; ɡ— еркін құлау жылдамдығы, 9,81 м/с2 тең; р —сұйықтық тығыздығы, кг/м3.

Қыртысты қысымның нақты анықтамасы тереңдік монометрлері арқылы анықталады. Қыртыстықэнергия араластыру мен кеуекті ортадағы сұйықтық пен газдың қозғалысы кезінде пайда болатын кедергілерге жұмсалады.Оның нәтижесінде қыртысты қысым жиі төмендеп отыруы мүмкін. Кендегі энергия қоры қыртысты қысымға тәуелді болады. Мұнай мен газды саңылауға қарай жылжытатын қыртысты энергияның негізгі көзі ретінде мыналарды қарастырамыз: 1) қыртысты су қысымының энергиясы (контурдан тыс облыстағы су биіктігімен анықталады); 2) газ бүркембесіндегі еркін газ энергиясы (мұнай құрамында таралған және қыртыстыққысым төмендеген кезде бөлінетін газ бүркембесі немесе көпіршіктер); 3) қысым қанығу қысымынан төмендеген кезде пайда болатын газ энергиясы; 4) қысымдалған тау жынысы мен сұйықтықтың серпімділік энергиясы (сұйықтық пен тау жынысының қысымдалуына негізделген, сондықтан да қыртысты шарт бойынша олар қосымша серпімді энергияға ие болады, аталған энергия қысымды сығымдаған кезде төмендейді); 5) мұнайдың ауырлық күшімен шартталатын қысым күші (құрамында мұнайы бар қыртыстар көлденең жатпайтындығына байланысты пайда болады; қысымға қыртыстың құлау бұрышы әсер етеді). Мұнайлы немесе газды саңылаулар кенішіне сұйықтық пен газдың кіруі қыртыстықжәне кеніштік қысым арасындағы айырмашылықпен шартталады. Бұл шектің немесе қысым тоқырауының өлшемі саңылаудан сұйықтықты (газды) алуға, қыртыс және сұйықтықтың физикалық қасиетіне, сонымен қатар мұнай мен газ алынуын шарттаушы қыртыстықэнергияның түріне байланысты болады. Қыртыстықэнергия сұйықтықты және газды қыртысйықтық пен газдың кіруі қыртыстықжәне кеніштік қысым арасындағы айырмашылықпен шартталады. Бұл шектің немесе қысым тоқырауының өлшемі саңылаудан сұйықтықолатын тұтқырлығымен шартталатын ішкі үйкелісті жеңуге жұмсалады. Қыртыстықэнергия көзінің екі типін бөліп қарастырады: табиғи (табиғи) және жасанды (қыртыстықэнергияны жасанды жолмен алуға болады - қыртысқа су, газ және буды айдау арқылы). Қыртыстықэнергия қоры, бастапқы қыртыстыққысым көлемі және оның төмендеу темпі газ бүркүмбесіндегі газдың мұнай бойынша таралу энергиясына байланысты болады, яғни мұнайды алуға мүмкіндік беретін гравитациялық факторға байланысты. Қыртысты өңдеу кезінде анықталатын барлық бұл факторлар қыртыс режимі деп аталады. Сұйықтық пен газды эксплуатациялық саңылауларға энергияның нақты қай түрі жылжытатындығына байланысты мұнай кенін өңдеудің мынадай негізгі категориялары қарастырады: 1) су қысымды (өз массасы әсер еткендегі контурлы су қысымы); 2) серпімді (тау жынысы мен суды серпімді түрде кеңейткен кездегі котурлы судың қысымы); 3) қысымды газ (газ бүркембесіндегі газ қысымы); 4) еріген газ (мұнай құрамында еріген газдың бөліну серпімділігі); 5) гравитациялық (мұнайдың ауырлық күші). Газды және газконденсатты кендегі энергия көзі қыртыстағы газ қысымы және қыртыстықсудың шектік қысымы болып табылады. Сәйкесінше газды және серпімді газ қысымы режимін бөліп қарастырады. Энергияның бірнеше түрі кездескен кезде аралас, комбинациялық режимдер туралы айту қабылданған.

Бастапқы жағдайда араластырғыш коллектор деп түсіндірілетін қыртыстықжүйе, мұнай бөлігі және онымен байланысқа түсетін су сақтайтын бассейн сығылған күйде болады, ол бастапқы қыртыстыққысым арқылы анықталады. Мұнайды кеннен ажыратып алу сол жердегі қысымның төмендеуіне алып келеді, оның нәтижесінде тау жынысының, мұнай және су кеңеюі іске асады. Сонымен қатар қыртыстыққысымның төмендеуі қысқарады. Осылайшы, өңдеу процесінде қыртысты жүйені қысымдаудың бастапқы серпімді энергиясы төмендейді. Қыртыстықжүйенің серпімді энергиясын қолдануға негізделген мұнай кен орнын өңдеу әдісі табиғи жағдайдағы өңдеу болып табылады. Кен өңдеуі үшін энергияның табиғи түрін пайдалану кезінде қыртысты қысымның құлау интенсивтілігі режимге тәуелді болады, сәйкесінше, кеннің өңдеудің әр кезеңіндегі энергетикалық қорына, сонымен қатар кеннің жылжымалы шектерінің жағдайына (ГНК, ГВК, ВНК) және оның көлемінің мұнай мен газды өндіруге қатысты өзгеріп отыруына байланысты болады. Мұның барлығын тығыздықты және саңылаулардың орналасқан жерін, олардың дебитінің орналасуын, перфорация аралығын таңдаған кезде, сонымен қатар рационалды комплекс пен өңдеуді бақылау үшін зерттеу көлемін шарттаған кезде есепке алу керек. Табиғи режимді қолданған кезде кенді өңдеу тиімділігін қарастырады: мұнай өндірудің жылдық екпіні (газ), өзге де аса маңызды өңдеулер динамикасы, мұнай (газ) қорын алудың соңғы мүмкін болған деңгейі. Саңылауларды түрлі әдістер арқылы эксплуатациялау ұзақтығы, кен орнының құрылымдық схемасы және мұнай мен газды дайындау кезіндегі технологиялық қондырғылардың сипаттамалары кен режиміне байланысты болады. Табиғи режимді білу мұнай және газконденсатты кенді өңдеудің рационалды жүйесіне негізделген негізгі сұрақтардың бірінің шшімін табуға мүмкіндік береді: кеннің табиғи энергетикалық ресурстарын қолдану арқылы жүйені қолдану мүмкін бе немесе кенге қатысты жасанды ықпал ету керек пе?

Одан ары қарай табиғи энергияның бір түрі бар режим қарастырылады.

Су айдау режимі үшін қыртыстыққысым қанығу қысымынан жоғары болуы керек. Бұл кездегі қыртыстағы еркін газ шарты жоқ және мұнай және мұнай мен су ғана сүзгіленеді. Қыртыстағы газдың бөлінуі жүзеге аспайды, сондықтан да қыртыстық жағдайда ерітілген мұнайлы газ көлемі ғана алынады. Су айдау режимінде қыртыстағы мұнайдың саңылауларға қарай қозғалысы шектік немесе контур шетік су қысымының есебінен іске асады. Олар үнемі толығып отырылады. Энергия көзі ретінде шектік су қысымын қарастырамыз. Оның қоры атмосфералық тұнбалар арқылы, қар суы және су қоймаларының беткі қаббатары арқылы үнемі толығып отырады.

Су айдау режимінің ерекше артықшылығы қыртысқа келіп түсетін су алынып жатқан мұнайдың орнын басатындығында жатыр. Бұл кездегі мұнайлылық контуры үздіксіз араласады және кеміп отырады. Мұнай саңылауларын эксплуатациялау шектік су қыртыстың анағұрлым биік бөліктеріне жеткен кезде қысқарады, мұнайдың орнына су алына бастайды. Уақыт өте келе саңылау 4 (сурет 5.1) жұқарады, қыртыстыққысым төмендейді, себебі мұнай көлемі де азая түседі ( қысымды туындататын қоймадағы және резервуардағы қорлар). Егер қысымды бір қалыпты ұстап отыратын болса (қыртыстағы сұйықтықты су есебінен — мұнайды қоймадан шығаратын қорек кзінің осылай аталатын облысы), онда мұнайдың артуы ұзақ уақытқа созылады. Мұнайды іріктеу облысының гидродинамикалық байланысы 1 қорек облысымен 3 бірге өткізгіш қыртыс 2 көмегімен жүзеге асырылады. Бұл кездегі қойманың өзінің көлемі тарылмайды, себебі мұнайдың барлығы шығарылып алынғанымен, оның орнын судың белгілі көлемі басып қалады. Су тығыздығы мұнайдікіне қарағанда жоғары болады, сәйкесінше олар араласып кетпейді. Сондықтан да су мұнайды резервуардан таусылғанға дейін шығарып отырады — саңылау арқылы мұнайдың орнына су барып отырады. Сондай-ақ таза суды емес, мұнай аралас суды алып отырады. Әр алынған сайын су мұнайдан көп бола бастайды; соңында тек су алына бастайды (мысалы 90 % су және 10% мұнай). Мұндай мұнай туралы суландырылды деп айтады. Су айдау режимінде қыртыстағы қысым үлкен болғаны соншалықты, саңылаудан су атылып шыға бастайды. Бірақ мұнай мен газды өндіру ісін аса жоғары жылдамдықпен іске асыруға болмайды, себебі судың кіріс екпіні мұнайдікінен төмен болып, қыртыстағы қысым төмендейді де, атқылау тоқтайды. Су айдау режимінде мұнай кеніне қатысты жұмыстар қыртыстың мұнай шығару коэффициентінің ең үлкен мәнін көрсетеді, ол 0,5 ...0,8 тең болады.

Серпімді режимде мұнайды сығымдау мұнайлы кен орнын және тау қысымының әсерінде жатқан тау жыныстарындағы мұнайдың өзін серпімді түрде өрістету, ұлғайту арқылы іске асады. Бұл режимнің болуының міндетті шарты (су айдау режиміндегідей) қыртыстағы қысымды қанығу қысымынан жоғары мәнге жеткізу болып табылады (Рпл> Рнас). Қыртыс тұйықталған болуы керек, бірақ айтарлықтай үлкен болуы керек, бұл мұнайдың негізгі қорын толық шығару үшін серпімді энергияның жеткілікті болуы үшін керек. Серпімді режимде мұнай қыртыстан кенере су қысымының әсері арқылы алынады. Бұл кезде су айдау режиміндегідей қорек көзі бар гидродинамикалық байланыстың болуы шарт емес, себебі серпімді режим үшін қарастырылатын негізгі шарт қыртыстың сулы бөлігі мұнайлы бөлігінен айтарлықтай үлкен болады. Саңылауды жасауға байланысты қыртыстыққысым төмендейді, сығымдалған сұйықтықтың көлемі артады, ал кеуекті кеңістіктің көлемі қыртыстың материалының артуына орай тарылады. Мұның барлығы қыртыстан сұйықтықты саңылауға қарай айдауға себеп болады. Серпімді режимде қозғалыс кеніштік аумақтағы саңылау эксплуатациясының басында қыртыстың және сұйықтықтың серпімді деформациясының потенциалды энергиясын қолдану арқылы жүргізіледі. Осыдан біраз уақыт өткеннен кейін олар анағұрлым алыстау аралықтарға тарала бастайды. Бұл облыста тау жынысының және қыртыстықсудың сәйкес ұлғаюы жүзеге асады. Судың және тау жынысының серпімділік коэффициенті аз болады, бірақ төмендеген қысым облысының көлемі кен орнының көлемінен бірнеше есе үлкен болған жағдайда қыртыстың серпімді күші белгілі энергия көзі ретінде қарастырылады. Көлімнің бірлігіне қатысты қыртыстағы қысымның төмендеуі кезінде тау жынысы мен сұйықтықтың ұлғаюы аса үлкен мәнде болмайды, кен орнының және оны қоректендіретін су айдау жүйесінің көлемі үлкен болған жағдайда осы әдіс арқылы 15 % мұнайды өндірістік қорлардан алуға болады. Сұйықтық кірісі су қысымының есебінен аынатын болса, мұндай режим серпімді су айдау режимі деп аалады. Су айдау режимі мен серпімді режимнің арасында қандай айырмашылық бар? Екі режимде де су мұнайды біртіндеп қыртыстан қысу арқылы жоғарыға қарай итермелейді. Бірақ оалрыд неге бөліп қарастырады? Су айдау режимінде мұнайдың қыртыстағы саңылауларға қарай қозғалуы үнемі толығып отыратын кенере немесе контурдан тыс судың есебінен іске асады деп айтқан болатынбыз. Қаншалықты мұнай алынса, қосымша көзден соналықты су жұмсалды. Серпімді редимде мұнайды алған сайын оның кендегі көлемі азаяды. Қыртыстыққысым да кен орнына түсіп, уақыт өте келе қысымның төмендеуі кен орнының шектеріне дейін таралады, мұнда қыртыстың сулы бөлігінің үлкен көлемі жатыр. Ол кен орнының көлемінен бірнеше есе үлкен. Енді режимнің аты неге серпімді деп аталатындығы анықталды. Жоғары қысым мәнінде қыртыстағы сұйықтық пе тау жыныстары - коллекторлар сығылған күйде болады. Қысым төмендей бастаған кезден бастап сығылған сұйықтық көлемі артады, ал кеуекті кеңістіктің көлемі қыртыстағы маериалдың ұлғаюының салдарынан кішірейе береді. Егер кеуектер кішірейетін болса, онда оның ішіндегі заттар сыртқа шыға бастайды. Мұның барлығы қыртыстағы сұйықтықты саңылауға қарай қозғалту үшін керек. Мұнай алу кожффициенті 0,5...0,6 аралығында болады.

Қыртыстықэнергияның негізгі көзі газ бүркімбесіне жинақталған газ серпімділігі болған геологиялық шартты жағдайда газ айдау режимі қарастырылады. Мұнай кені газ бүркімбесімен байланысты болуы керек. Мұндай шартта бастапқы қыртыстыққысым қанығу қысымына тең болады, себебі кенді құрғату газ бүркімбесін үздіксіз ұлғайту арқылы және мұнай газбен байланысты болған жағдайда іске асады.

Газ айдау режиміне себеп болатын геологиялық шарттар:

Газ айдау режимі бойынша кен орнын өңдеу кезінде қыртыстыққысым төмендеп отырады. Оның төмендеу екпіні кен орнының газ және мұнай көлемінің қатынасына және қыртыстан мұнайды шығару екпініне байланысты болады.

Қыртыстан мұнайды алу өлшеміне және қыртыстыққысымның төмендеуіне байланысты мұнаймен қанықтырылған аумақтағы газ бүркембесі 1 кеңейеді және газ мұнайды саңылауларға қарай сығымдайды 2 (5.2-сурет). Сонымен қатар газ мұнай-газды байланысқа жақын саңылауларға қарай бағытталады. Газ және газ бүркембесінің шығуы, сонымен қатар эксплуатациялық саңылаулардың жоғары дебит арқылы шығуына жол берілмейді, себебі газдың шығысы газ энергиясының ретсіз шығынына және мұнайдың азаюына себеп болады. Газ шығысының алдын алу үшін мұнай саңылауларын мұнаймен қанықтырылған саңылаулар қалдырылады және оларды мұнай-газ байланысынан алшақ ұстайды. Газ айдау режиміндегі мұнай алу коэффициенті 0,4 шамасында болады. Оның кен орнының жоғары бөлігіне қарай артуы үшін (газ бүркембесіне қатысты) беткі қабаттардағы газ айдалады, бұл кен орнындағы газ энергиясын ұстап тұруға кеде қайта қалпына келтіруге мүмкіндік береді.

Мұндай режимдегі негізгі қозғаушы күш мұнай құрамында еріген немесе қыртыстағы мұнаймен бірге майда көпіршік ретінде таралған газ болып саналады. Мұнай кенінің бұл режимінде қыртыстыққысым қанығу қысымынн төмен түсіп отырады. Гыз мұнайдан бөлініп алына бастайды. Оның жекелеген көпіршіктері көлемі бойынша ұлғаяды және мұнайды кеуекті кеңістіктен қысымы төмендеген бөлікке, яғни эксплуатациялық саңылауларға қарай жібере бастайды. Қыртыстыққысым өңдеу барысында төмендеп отырады. Қыртыстағы басқа күштердің әсер етуінсіз мұнайды шығару процесінің тиімділігінің төмен екендігі мына себептер бойынша қарастырылады: біріншіден, қыртыстағы мұнай құрамындағы еріген газ көлемі шектелген; екіншіден, кен орнындағы қысымды төмендеткен кезде газдың үлкен көлемі саңылауларға келіп түседі, бұл мұнай қозғалысы үшін пайдалы әрекет емес. Мұның барлығы газдың тұтқырлығы мұнай тұтқырлығынан анағұрлым төмен екендігімен түсіндіріледі және газ көпіршіктері саңылауларға қарай қозғаысы кезінде мұнай тамшыларынан озып отырады.

Еріген газ режимінің болу шарты:

Осындай шарттарда қыртыстықэнергия қыртыстың мұнайлы бөлігі бойынша тепе-тең деңгейде жылжып отырады. Мұндай режимде саңылаулар да кен орны бойынша біркелкі орналастырылады. Газ режимінде қыртыстықэнергияның жұмсалу тиімділігі газ факторы арқылы сипатталады - алынып жатқан мұнайдың 1 т-на сәйкес келетін қалыпты жағдайдағы газ көлемі. Еріген газ режимі қыртыстыққысымның бірден төмендеуі мен газ факторының заңды артуына байланысты болады. Ол өңдеудің белгілі кезеңдерінде максималды мәнге жетеді. Одан кейін толық шығарылу мен кен орнының дегазациясы себебінен төмендей бастайды. Бұл режим мұнай алудың ең төмен коэффициенті арқылы ерекшеленеді, кей жағдайларда оның мәні 0,25-ке жетеді. Кен орнына жасанды жолдарды пайдаланбай (мысалы, су арқылы айдау немесе т.б.) бұл режимнің тиімділігі төмен болады. Бірақ бастапқы периодтарда саңылаулар өте қатты атқыланады, бірақ ұзаққа созылмайды. Кен орнын еріген газ режимі бойынша құрғату кезінде (жасанды жолдарсыз) саңылауларда су болмайды.

Гравитациялық режим — мұнай кенінің режимі, мұнда мұнай саңылауларға қарай өзіндік ауырлық күші арылы жылжып отырады. Гравитациялық режим оқшауланған кен орындарына қатысты қолданылады, оларда газ бүркембесі болмайды, кенере қысымы, контур тысындағы су және құрғатылған мұнай құрамы да болмайды. Гравитациялық режим кез-келген кен орнында оның өңделуінің соңғы кезеңдерінде еріген газ режимінің табиғи түрдегі жалғасыт ретінде пайдаланылуы мүмкін. Гравитациялық режим кезінде саңылауларда тереңдетілген кенжар(шахтадағы кені бар орынның бір бөлігі) -зумпф (шахта түбіндегі су жиналатын орын) болады. Мұнда ауырлық күшінің әсерінен мұнай келіп құйылады, жинақталады, одан кейін мұнайды сорғы арқылы шығарып алады. Кенжар-зумпф — эксплуатацияланушы объекттің жасанды кенжарға дейінгі төменгі саңылау бөлігі. Саңылаулардың мұндай құрылымы мұнай кенін түрлі шарттар бойынша эксплуатациялаған кезде қолданылады. Дөңес саңылаулардағы дебит қыртыстың кебуіне орай біртіндеп кішірейе бастайды. Осы себепке байланысты кеннің көлемі де қысқарады. Мұнай өте төмен екпінмен алынады — бастапқы алынған қорға қатысты жылына 2... 1 %. Қыртыстағы ауырлық күші өте баяу әсер етеді, бірақ олардың есебінен ұзақ уақыт бойы мұнай алу коэффициентінің үлкен мәніне қол жеткізуге болады (еріген газ режиміндегі алу коэффициентін ескере отырып 0,5-ке дейін). Қарастырылып отырылған режимдегі қыртыстыққысым мегапаскальдың ондаған үлесіне тең болады, қыртыстықмұнайдың құрамындағы газ — 1 м3. Гравитациялық режим кен орнын өңдеу кезінде Сахалинде қолданылды.Сонымен қатар қыртысқа қатысты жасанды әсер ету әрекетіне көшкенге дейін басқа өңірлерде де қолданыс тапты. Өңдеудің жоғары қыртыстыққысымда аяқталатын прогресті жүйелерінде гравитациялық режим пайда болмайды.

Газ және газконденсатты кен режимдерінде энергия көзі ретінде қыртыстағы газ қысымын және кенере қыртыстықсу қысымын қарастырамыз. Сәйкесінше газды және серпімді су-газ айдау режимдерін бөліп қарастырамыз.

Газ режимінде (ұлғаятын газ режимінде) газдың саңылауларға кірісі қысымның потенциалды энергиясының есебінен іске асады. Өнімді қыртыстағы газ осы қысымның әсерінде болады. Жалпы алғанда кенді толық өңдеу үшін энергия жеткілік болады (себебі газдың сығымдалу күші су мен тау жыныстарына қарағанда әлдеқайда көп). Бұл режим контур тысындағы әсер ету облыс болмаған кезде қарастырылады. Кенді газ режимінде өңдеген кезде кен көлемі өзгермейді. Кеуекті кеңістіктердің біраз тарылуы тау жынысы - коллекторлардың еформациясы немесе қыртыстыққысымының түсу салдарынан қыртыстағы конденсаттың құлауына орай болуы мүмкін. Газдың үлестік пайдасы 0,1 МПа, газ режимінде қыртыстыққысым үнемі төмендеп отырады. Бұл ерекшеліктер кен орнында қалған газ қорына қатысты болады. Газконденсатты кен бойынша қыртыстыққысымның алынған газ көлеміне қатынасы тік сызықты түрде ерекшелнуі мүмкін. Бұл режим газ алынуының айтарлықтай үлкен екпінін қамтамасыз етеді: үлкен кендер бойынша максималды пайда алу кезінде - бастапқы қорға қатысты жылына 8...10 %. Саңылауларға ілеспе судың кіруі мүмкін емес. Кейде ГВК-ң қозғалмайтындығына қарамай, саңылаудың бір бөлігіне судың белгілі көлемі құйылып кетеді, бұл қыртыстағы сулы бөлікке сызаттар арқылы немесе өткізгіштігі жоғары сулы линзалардан тұратын жіңішке қабаттар арқылы, қабаттар немесе каверналар арқылы және өһзге де себептер бойынша араласып кетуіне байланысты болады. Су көзінің және оның саңылауға қатысты жүру жолының анықталуы мұндай жағдайларда геологиялық зерттеулерді талап етеді. Газ режиміндегі газ алу коэффициенті қалыпты жағдайда үлкен болады — 0,90...0,97. ГАз режимі біздің еліміздегі үлкен газ кен орындарына қатысты қолданылады.

Серпімді су-газ айдау режимі — газды саңылауларға қарай итермелейтін негізгі күш ретінде қыртыстықсу, тау жынысы, ұлғаятын газ секілді серпімді күштерді қарастыратын реим болып табылады. Бұл режим кезінде қыртыстыққысым газ режиміне қарағанда баяу төмендейді. Қысымның түсу интенсивтілігі контур тысы облысының үлкен емес белсенділік мәніндегаз алыну екпінінің артуымен және өзге де себептерге байланысты жоғарылайды (коллекторлар өткізгіштігі арқылы төмендетілген су айдаушы жүйеге қатысты). Серпімді су-газ айдау режимінің әсер етуі саңылаудың бір бөлігін біртіндеп сумен толтыр арқылы іске асады, осыған байланысты олар эксплуатациядан жылдам шығады (сонымен қатар, бұл кезде кен жоғары қыртыстық қысымға ие болады). Олардың орнына қосымша саңылауларды бұрғылауға тура келеді. Өнімді шөгіндінің біркелкі болмауынан және газ іріктелуінің бірдей болмау салдарынан түрлі өткізгіштік арқылы судың кеннің терең жеріне анағұрлым өткізгіштігі жоғары қабаттар арқылы өтуі іске асады. Бұл саңылаулардағы судың пайда болуына алып келеді, олардың эксплуатациясының күрделенуіне және жылдам істен шығуына себепші болады. Нәтижесінде газды алу коэффициенті газ режиміне қарағанда төмен болады, олардың мәнінің диапазоны айтарлықтай үлкен болуы мүмкін — 0,5-тен 0,95-ке дейін (өнімді қыртыстың біркелкі емес деңгейіне байланысты).

Газ-су айдау режимінде ггазды саңылауларға қарай айдайтын негізгі энергия көзі ретінде қыртыстықсудың белсенді қысымы (кенере және ұлтандық) және кендегі газдың ұлғаюы болып табылады.

Бұл режимнің пайда болуына қатысты геологиялық шарттар:

Кен орнын өңдеудің бастапқы периодында бірінші газ режимі пайда болады. Бұл режимдегі қыртыстыққысымның төменедеуі газдың ағымдағы іріктемесіне байланысты болады. Сәйкесінше, бұл режимнің пайда болуының бастапқы белгілері: 1) газ-су байланысының жылдам көтерілуі; 2) қыртыстыққысымның баяу төмендеуі. Газ үлестік іріктемесінің көлемін газ, газ серпімді су айдау және газ-су айдау режимдеріне қатысты 0,1 МПа салыстыра отырып, қарастырылып отырылған режимде қысым қисығы - іріктеме үлкен қисық арқылы сипатталатынын атап өтуге болады.

Кеннің қарастырылып отырылған табиғи режимдерінде қолданылатын энергия түрі ретінде өзге де табиғи күштерді қарастырамыз. Өңдеу кезіндегі қыртыстыққысымның төмендеумен сипатталатын мұнайлы кен режимдерінде (еріген газ режимі, газ айдау режимі) кен орнының шегі бойынша тау жыныстары және сұйықтықтардың кей серпімді күштері рөл ойнайды: газ айдау режимінде еріген газ режимі айтарлықтай әсер етеді. Табиғатта кен режимдері кеңінен таралған, мұнда газ немесе мұнай қыртыстан екі немесе үш энергия түрінің әсерімен алынады. Мұндай табиғи режимдер түрі аралас режимдер деп аталады. Газ-мұнайлы кендерде табиғи режим кенере су мен газ бүркембесінің бірдей әсер ету салдарынан жиі араласып отырады. Газ кендеріндегі серпімді газ-су айдау режимі — болмысы бойынша су айдау рөлінің ауысуы мен өңдеудің түрлі кезеңіндегі газдың потенциалды энергия қысымының өзгеруіне орай аралас режим болып саналады. Өңдеудің бастапқы периодында тек газ режимі әрекет етеді, ал су айдау әрекеті қыртыстыққысым төмендегеннен кейін іскеасады. Мұнайлы кендерде серпімді су айдау режимі алынып жатқан мұнайдың бастапқы 5... 10%-ын өңдеген кезде ған ақолданылады, осыдан кейін қыртыстыққысым қанығу қысымынан төмен болады және негізгі рөлді еріген газ режимі алады (Татария мен Башкириядағы мұнай кендері және Батыс Сібірдегі көптеген кендер және т.б.).

Табиғи режимдердің тиімділігін арттыру үшін кен өңдеу жұмыстарында түрлі кен аумағына және мұнайлы қыртысқа қатысты түрлі жасанды әдістер қолданылып отырылады:

ХХ ғасырдың 40 жылдарындағы мұнай өндірісінің дамуының басталуына дейін мұнай кендері таусылу режиміне дейін өңделетін еді, бұл кезде бастапқы қордың 25 %-ынан артық мұнай өндірілмейтін. Табиғи су айдау режимі сирек кездесетін. Қалған қорларды алу мұнайды алудың екіншілік әдісі арқылы жүзеге асырылатын, ол әдісті ауа және ыстық ауалы газ қоспасын айдау, вакуум-процесі деп аталды. ХХ ғасырдың 40 жылдарының соңынан бастап мұнай алудың жаңа технологиялары - энергетикалық тұрғыдан таусылған (мұнайды алудың екіншілік әдісі) және өңдеуге алынған (бірінші әдіс) кен орындарына қатысты сумен интенсивті түрле толықтыру дами бастады. Қыртыстыққысымды жасанды түрде ұстап тұру контурдан тыс, контур жанындағы және контур ішілік сумен толықтыру арқылы іске асады. Сонымен қатар ол қыртыстың газ бүркембесіне газды тарты арқылы да іске асуы мүмкін. Қыртыстыққысымды ұстап тұру мақсатында өнімді қыртысқа айдайтын саңылаулар арқылы суды айдау процесі суландыру деп аталады. Суландыру кезінде айдаудың тиімді қысымын орнату үшін А.П. Крылов формуласы қолданылады. Ол берілген көлемді сумен қамтамасыз ету үшін айдау қысымы мен айдалған саңылаулар санының арасындағы қатынас қарастырылады деп түсіндірді. Мұнда айдауға кететін шығын аз, себебі бұл айдайтын саңылаулар мен суды айдаушығынының құнына қатысты жинақталады. Судың сол бір көлемін қыртысқа саңылаудың бірнеше саны арқылы енгізуге болады, бұл үшін айдау қысымын өзгерту керек. Бұл кезде өзге де капиталдық салымдар және эксплуатациялық шығындар талап етіледі. Айдаудың белгілі тиімді қысымын Рнаг, атм, мына формула арқылы анықтауға болады:

мұндағы Сскв — бір айдағыш саңылаудың құны; ŋнас —сорғының пайдалы әсер коэффициенті; К — қабылдағыштық коэффициенті, м3/(сут- атм); Т — айдағыш саңылаулар жұмысының ұзақтығы; W— 1 м3 судың қысымын 1 атм, кВт • сағатқа арттыру кезіндегі жұмысалатын энергия көлемі; Сэ —1 кВт-сағ электрэнергиясының құны; Рст, Рпл, Рпот — сәйкесінше, су бағанасының қысымы, айдау сызығына қатысты орташа қыртыстыққысым және үйкеліске қатысты шығындар, Көріп тұрғанымыздай тиімді қысым көптеген факторларға тәуелді болады және біріншіден, айдағыш саңылаулардың қабылдағыштығы мен құнына және электрэнергиясының құнына тәуелді болады. Судың қолжетімділігі, тартып алудың салыстырмалы оңайлығы және суландыру арқылы мұнай алудың жоғары тиімділігінің потенциалы жоғарылады және ол мұнайлы кен орындарын өңдеудегі қыртысқа әсер етудің негізгі әдісі болып қалды. Суландыру қыртыстан мұнай алуды бірден жоғарылатады, жекелеген жағдайларда —70 %-ға дейін. Бұл процесс әлемнің ірі мұнай кендерінде кеңінен қолданылады (Ресей, АҚШ, Венесуэлла, Ливия, Иран және т.б.). Контурдан тыс және контур ішілік суландыру принциптік тұрғыдан түрліше болады. Қазіргі кезде суландыру — анағұрлым интенсивті әрі экономикалық тұрғыдан тиімді әдіс болып табылады, ол бұрғыланатын саңылау санын белгілі мәнге төмендетуге, олардың дебитін арттыруға, алынатын мұнайдың шығынын 1 т-ға төмендетуге мүмкіндік береді. Оның көмегімен КСРО-да 1980 жылдардың басында 90 %-дан артық мұнай алынған болатын. Айдағыш саңылалардың кен орнына қатысты орналасуына байланысты оларды бөліп қарастырады: контурдан тыс, контур жанындағы және контур ішілік суландыру. Көптеген кен орындарында осы түрлер қолданыс тапқан.

Айдалатын су мұнайды (алынып жатқан) эксплуатациялық саңылауларға қарай сығымдай бастайды. Контур тысындағы суландыру сәйкесінше кіші және орта кен орындарында қолданылады.

Бұл суландыру түріне қатысты оң геологиялық шарттар:

Сурет 5.3. Контур тысын суландыру арқылы мұнай кенін өңдеу жүйесі: 1 —мұнайлылықтың сыртқы контуры; 2 — мұнайлылықтың ішкі контуры; 3 — айдағыш саңылаулар; 4 — өндіру саңылаулары Осы шарттар бойынша эксплуатациялық саңылаулар мұнайлы сақина қатары бойынша контурдың ішіне орналастырылады. Суды айдаған кезде жасанды қорек контуры пайда болады. ол қыртысты өңдеу аумағына жақын орналасады. Контур жанындағы суландыру кезінде процестің табиғи жүрісі бұзылмайды, ол тек кенге тікелей қатысты қорек облысына жақындай отырып қарқындай түседі.

Бірақ эксплуатациялық қатардағы бір саңылауға қатысты суландырудың басқа жолдарының пайда болуы және судың үзілу ықтималдығы артып келе жатыр. Осыған байланысты саңылаулар арасында кедергілер пайда болып, мұнай шығыны жүзеге асуы мүмкін. Бұл кедергілерден мұнай аса ықтияттылықпен жасалған өңдеу жұмыстары арқылы ғана алынады. Ол үшін қосымша саңылауларды бұрғылайды. Энергетикалық көзқарас бойынша қарастыратын болсақ, контур жанындағы суландыру экономикалық тұрғыдан анағұрлым тиімді, бірақ сыртқы облыстың жақсы гидроөткізгіштігі кезінде айдалатын судың шығыны болуы мүмкін.

Контур ішілік суландыру, сәйкесінше, көптеген мұнай кендерінде қолданыс тапқан, олардың энергиясының өткізгіштінһгін орай тек контур сыртындағы саңылаулар жеткіліксіз болады. Өте үлкен мұнайлы кендердегі айдағыш саңылаулар жекелеген анағұрлым кішкентай блоктарға бөлінеді. Айдағыш саңылауларды қиылысы бойынша бірнеше топтарға бөліп қарастырамыз: ауданы бойынша қию, блоктық және дөңес (орталық). Эксплуатациялық объектті ауданы бойынша кесу арқылы суландыру кезінде рұқсат етілген қатарларды мына түрде орналастырады, геологиялық сипаттамасы бойынша ерекшеленетін негізгі өңдеудің ауданы белгіленіп қарастырылуы керек (эксплуатациялық объекттегі түрлі көлемде кездесетін қыртыс аумағы, кесудің түрлі өнімділігі, мұнай-су қанығудың түрл сипаттамасы және т.б.). Блоктық суландыру кезінде мұнайлы кенді айдағыш саңылаулар арқылы жолақтарға (блоктарға) бөледі, бұлардың шегіне осы бағыттағы өндіруші саңылаулардың қатары орналастырылады.

Сурет 5.4. Контур ішілік (блоктық) суландыру (5.3-суретті қараңыз) арқылы мұнайлы кенді өңдеу. Қар астырылып отырыл ған әдісте суды қыртысқа саңылаулар арқылы құяды, саңылаулар кесу қатарлары арқылы орналастырылады. Кесу қатарларының саңылаулары бұрғыланудан соң бірінші барынша мүмкін болған дебиттер бойынша эксплуатацияланады. Нәтижесінде қыртыстың саңылау маңындағы аумақтары тазаланады және қыртыстыққысым төмендейді. Одан кейін саңылауларды бір-бірлеп меңгеріп отырады, сонымен қатар аралық саңылауларда интенсивті кен алу жүріп жатады. Сонымен қатар поастқа айдалатын су кесілетін қыртыс бойымен жайылады. Нәтижсінде мұнай қорының негізгі бөлігіне қатысты барлық аумақты кесу сызықтары арқылы қию іске асырылады, сәйкесінше, оларға су айдалуы ұамтамасыз етіледі. Блоктың басқа бағыттарында кесуші қатарлар белгілі бөлік бойынша қыртыстың төмен өткізгіштігінде қалуы мүмкін, бұл айдағыш саңылаулардың белгілі бөлігінің төмен өткізгіштігін шарттайды және өнімділігі жоғары аумақтардағы айдалатын судың әсер етуін қарастырады. Суландырудың мұндай түрі мұнай көлемі үлкен қыртыстықрезервуарларда қолданылады. Суландырудың бұл түрін қолдану эксплуатациялық аумақты ауданы бойынша кесуге мүмкіндік береді, ол геологиялық сипаттамсы бойынша ерекшеленеді (қыртыстар саны, кесудің өнімділігі, мұнаймен қанығу сипаттамасы және т.б.). Бұл әдісті дұрыс қолдану үшін барлық кесілген қыртыстар бойына сыртқы және ішкі конурлардың жағдайын білукерек. Блок енін 4-тен 1,5 км-ге дейінгі аралықта таңдап алады (объекттің гидроөткізгіштігіне орай). Жолақтардың енінің кішіреюі суландыру процесінің белсенділігін арттырады. Блок шектерінде өндіруші саңылаулардың тақ санын орналастырады, сонымен қатар орталық қатар айдаурөлін атқарады. Мұнай кенін блоктарға бөлі біздің еліміздің мұнай өндіретін барлық аумақтарында қолданылады. Батыс Сібірдің ірі кен орындары көбінесе осы блоктық суландыру әдісі арқылы мұнайды өндіреді,бұл кен орындарының қатарына Самотлорск, Федоровск, Батыс Сургут, Правдинск кен орындарын жатқызуға болады. Дөңес суландыру кезінде айдағыш саңылаулар қатары құрылымның дөңес жеріне немесе соған жақын жерге орналастырылады. Егер кеннің көлемі тиімді мәннен асып кететін болса, онда бұл суландыру контур тысына қатысты суландыру боып есептеледі. Дөңес суландыру (5.5-сурет) өстік деп бөліп қарастырылады.

Сурет 5.5. Контур ішілік сқиналық және орталық суландыру (дөңес) арқылы (5.3-суретке қараңыз) мұнай кенін өңдеу жүйесі. Суландырудың бұл түрлері қыртыстар үшін қарастырылады. Олардың геолого-физикалық сипаттамасы кесуге ыңғайла болып келеді. Олар мұнайлылық аумағы ортаа кен орындары үшін рационалды болады. Оны қолданудың негізгі көрсеткіштері ретінде қыртыстардың төмен өткізгіштігі немесе кен астында экрандаушы қабаттың болуын және кеннің орталық бөлігіне қатысты әрекетті арттыру үшін контур сыртындағы суландырудың қажеттілігін айтуға болады. Өстік суландыру қыртыстыққысымды айдағыш саңылауларды құрылымның ұзын өсінің бойымен орналастыру арқылы ұстап тұруды қарастырады. Судландырудың мұндай әдісі кеннің шеткері бөлігіндегі өткізгіштіктің нашарлауы немесе контур сыртындағы бөліктің өткізгіштігінің бірден нашарлауы салдарынан қарастырылуы мүмкін. Өстік суландыру АҚШ-тағы Уиссон (1948 ж.) және Келли- Снайдер (1954 ж.) кен орындарында, Ресейдегі — Новодмитриевск, Якушкинск, Усть-Балыкск кен орындарын өңдеуде қолданыс тапқан (А тобының қыртыстары). Дөңес суландыруға іріктемелі, ошақты, барьерлі және аудандық суландыру жатады. Іріктемелі суландыру мұнайды жекелеген, нашар құрғатылған қыртыстардан, құрылымы түрлі поасттарданалу үшін қолданылады. Оның қолданысы үшін кесу, бұзылыстар және өнімді қыртыстыңбасқа қыртыстармен байланысының сипаттамасы туралы ақпарат керек. Мұндай мәліметтер кенді өңдегеннен кейін біраз уақыт өтіп дайын болады, сондықтан да іріктемелі суландыру әдісін өңдеудің кейінгі бөліктерінде қолданады. Бірінші рет іріктемелі суландыру Татарияда қолданылды. Іріктемелі суландыруды қолдану мұнайдың ағымдағы пайдасын белгілі көлемге арттырды және қыртыстардың мұнай шығару көлемін де арттырды. Іріктемелі суландыру біртекті емес мұнайлы қыртыстарды өңдеу әдісі ретінде өнертабыс арқылы қабылданған және АҚШ, Канада және Францияның патентімен қорғалған. Суландырудың бұл түрі өткізгіштігі мен қалыңдығы, қыртыстың үзіктілігі бойынша түрлі болып келетін кендерді өңдеген кезде өте тиімді болады. Сонымен қатар бұл әдіс қыртыстың коллекторлық қасиеттерінің жергілікті өзгерістері оларды суландыру арқылы алуға кедергі келтірген кезде қоланылады. Айдағыш саңылаулар объекттің аумағы бойынша біркелкі таралмайды. Іріктемелі суландыруды қыртыстардың аумақтық біртексіздігі кезінде, түрлі өнімділіктің екі немесе үш коллектор түрлері болған кезде, сонымен қатар объектті дизъюнктивті серия арқылы зақымдаған кезде қолданады. Ошақтық суландырулар мағынасы бойынша іріктемелі суландыру болып табылады, бірақ суландырудың басқа түрлеріне қосымша ретінде қолданылады (контур тысы, контур жаны, адан бойынш абөлу, блоктар және т.б.). Суландыру ошақтарын (айдалған су жекелеген саңылауларды немесе саңылаулардың кіші топтары) қалыпты жағдайда меңгерілгеннен кейін суландыру жетпеген немесе толық жетпеген аумақтаға қатысты қолданады. Жекелеген жағдайларда өнімді қыртыстың құрылымын геологиялық ұрғыдан жақсылап зерттеген кезде және контур сыртындағы сулы аумақтың жеткілікті белсенділігі кезінде ошақтық суландырулар кен орнын өңдеудің жеке әдісі ретінде қолданылуы мүмкін. Ошақтық суландыру өнімді қыртыстың үзіктілігі жоғары болғандағы өңдеудің бастапқы кезеңінен бастап қалыпты жағдайда блоктық суандырудың қосымшасы ретінде қолданылады. Өңдеудің бастапқы периодында суландырудың блоктық жүйесін қолданады. Қыртыстың үзіктілігі аса зор болған жағдайда көп қатарлы блоктық жүйе тиімді болмайды, ондай кезде суландыру ошақтарын жасайды. Барьерлі суландыру мұнайгаз және мұнайгазконденсатты кен орындарын өңдеген кезде кеннің газды бөлігін оның мұнайлы бөлігінен оқшаулау үшін қолданылады. Айдаыш саңылаулар ішкі контур бойынша орналастырылады, сонымен қатар ол газды бөлікті мұнайлы бөліктен бөліп тұрады. Қыртыста сулы барьер пайда болады, ол газды бөлікті мұнайлы бөліктен бөліп тұрады. Барьерлі суландыруды қолдану кен орнының газды бөлігін де мұнайлы бөлігін де бірдей өңдеуге мүмкіндік береді. Барьерлі суландыру табиғи энергия түрлерін қолданғанда немесе суландырудың осыған дейінгі айтылған түрлерін іске асырған кезде міндетті болып табылатын газ бүркембесін ұзақ уақытқа консервациялаусыз-ақ бір уақыттың өзінде газ бен мұнайды өңдеуге жол ашады. Барьерлі суландыру контур сырты және контур жаны бойынша суландыру әдісімен, сонымен қатар қыртыстықсу энергиясының қысымын пайдалану әдісімен бірігуі мүмкін. Бұл әдістің қолданысы қыртыстардың біртекті құрылымы мен оның үлкен емес құлау бұрышы кезінде тиімді. Кез-келген эксплуатациялық объект геологиялық тұрғыдай біртекті болмайтындықтан, олардың әрқайсысы үшін саңылаулардың ауданы бойынша тегіс емес жекелеген торлары құрастырылады. Қалыпты жағдайда бірінші негізгі қорды бұрғылайды, одан кейін керек болған жағдайда резервті қорды бұрғылайды. Саңылау тығыздығын өлшеу бірлігі — [га/ скв.]. Бұл өлшем кен орнының қанша гектар аумағы саңылауға тура келетінін анықтайды. Аумақтық суландыру — бұл мұнай аумағы үлкен және қыртыстың қатыстық өнімділігі төмен ірі кен орындарында қолданылатын суландыру түрі. Мұнайды шығарушы саңылаулардың орналасуына орай айдағышсаңылаулар максималды тиімділік мәнінде жұмыс жасайды және сұйықтықтың максималды іріктелуін қамтамасыз етеді. Бұл мұнайды өңдеудің екіншілік әдістерінің бірі, мұнда қыртыстың табиғи энергиясы толығымен таусылғаннан кейін және өнімді саңылаулардың дебиттері рентабельді жұмысты қамтамасыз ете алмаған кезде қыртыс бойынша қозғау арқылы қосымша мұнай алу мақсатында қыртысқа суды айдауқарастырылады. Суландыру аумағы (5.6-сурет) кен орнының барлық мұнайлы жердлері бойынша суды айдаумен сипатталады. Аумақтық суландыру кезінде айдағыш және шығарғыш саңылаулар қатаң торлы тәртіппен кезектесіп отырады (беснүктелі, жеті нүктелі, тоғыз нүктелі, ұяшықты тіке немесе кері). Тордың және шығарғыш және айдағыш саңылаулардың өзара орналасуының түрлі формасы қолданылады. Олар түрлі белсенділікпен сипатталады (шығарғыш және айдағыш саңылаулардың қатынасы). Аумақтық суландыру жүйесі арқылы өңдеу жүйелері (аумақтық жүйелер) үлкен белсенділікке ие болады. Аумақтық суландырылатын барлық жүйелерде шығаратын саңылау бастапқы кезеңнен бастап айдағыш саңылаулар арқылы басқарылатындығымен шартталады.

Сурет 5.6. Аумақтық суландыру кезіндегі саңылаулардың орнала схемасы (мағынасын 5.3-суреттен қараңыз) Сонымен қатар ішкі контурлық кесу кезінде өңдеудің бастапқы кезеңінде белгілі әсерлер бойынша айдағыш саңылаулар салдарынан сыртқы шығарушы саңылаулар болады. Сондай-ақ аумақтық суландыруда бұдан алдын қарастырылған басқа суландыру түрлеріне қарағанда бір айдағыш саңылауға шығарушы саңылаудың аз саны тура келеді. Тордың және шығарғыш саңылау мен айдағы саңылаулардың орналасуының түрлі формасы қолданылады, олардың өңдеу жүйесі түрлді белсенділік арқылы, шығарғыш және айдағыш саңылаудың түрлі қатыстық мәні сипатталады. Аумақтық суландыру бойынша іске асырылатын өңдеу жұмыстарында белгілі кемшіліктер бар. Олар тартылатын суды қайта тарату арқылы өңдеу жүйесінің элементінің түрлі шығарушы саңылауына қатысты судың жылжуын реттеуге мүмкіндік бермейді. Осыған байланысты шығарушы саңылаулардың белгілі бөлігінің алдын-ала сулану мүмкіндігі артады. Бұл процесс суды тартқаннан кейінгі жүйе элементінің шығарушы саңылауын енгізу арқылы және толық және жер асты жөндеу жұмыстары үшін жекелеген саңылаулар ұзақтығымен, суландыру саңылауларының өшірілуімен, дебитті саңылаулардың ерекшелігімен тереңдей түседі.

Мұнайлы және газ кен орындарын өңдеген кезде қыртыс пен кен айналасындағы аумақтың өткізгіштігін жһарттыру әдісі кеңінен қолданылады. Кенді өңдеу бойынша мұнай мен газдың саңылауға кірісі баяу төмендейді. Мұның себебі кен айналасындағы аумақтың ластануы— кеуектердің қатты және бөрітпе секілді тау жыныстарымен, мұнайдың ауыр созылмалы қалдықтарымен, қыртыстықсудан болатын қабаттармен, парафин және гидратпен толығуы болып табылады (газ қыртыстарында). Қыртыс пен кен айналасындағы аумақтың өткізгіштігін арттыру үшін механикалық және физика-химиялық әдістер қолданылады.

Қыртыстың гидробөлінісі — тау жынысы қыртысқа флюид саңылауын айдауарқылы пайда болған қысым әсер етуі салдарынан тығыздығы төмен беткі қабат бойынша тау жынысын бөлінетін физикалық процесс. Бөліністен кейін флюид қысымы сызатты үлкейтеді, бұл оның саңылаулармен жабылмаған табиғи сызаттар жүйесімен байланысын орнатады, сонымен қатар саңылаудың аумағын кеңейте отырып және оның дебитін белгіл мәнге жоғарылата отырып өткізгіштігін жоғарылататын аумақтармен байланысын орнатады. Мұнай саңылауларға кеуектер арқылы енеді (қыртыс- коллектор). Егер кеуектер бітедіп қалса, мұнай да оның бойымен жылжуын тоқтатады. ГРП қандай жағдайда қолданылады? Сұйықтық қысымы арқылы газ-мұнай, су қанықтырылған және өзге де таулы жыныстарда сызаттар пайда болады. Осы сызаттар арқылы (арналар) көмірсутектер саңылауларға келіп түседі. Газ саңылауларында гидробөліністі іске асыру 100 МПа қысым кезінде 3...4 м3/мин айдаужылдамдығын қамтамасыз ететін сорғылы агрегаттардың пайда болуына орай маңызға ие бола бастады. Саңылауға жұмысшы сұйықтығын жоғары жылдамдықпен тартқан кезде оның кенінде жоғары қысым пайда болады. Егер ол таулы қысымның көлденең құрамдасынан артық болатын болса, онда тік сызат пайда болады. Тау қысымы артықтау болған кезде көлденең сызат пайда болады. Жұмысшы сұйықтық ретінде су немесе көмірсу негізіндегі қоюлатылған сұйықтық қарастырылады. Жұмысшы сұйықтықпен бірге бекітуші агентті тартады (құм немесе проппант, қатты материал 0,5... 1,5 мм). Ол сызатты жабады және оның ішіндегі "қаңқа" рөлін атқарады. Қоюлатылған сұйықтықты қолданған кезде оның ағып кетуін баялату үшін айдаужылдамдығын төмендетіп, кен қысымын арттыруға болады. Оның құм тасушы қыбілеті арқылы бекітуші агентті сызаттың бойымен толық орналастыруға болады. Қыртыс пен кен айналасындағы аумақтың өткізгіштігі төмендеген кезде гидробөліністі пайдалану белгілі эффектті береді және мұнайлы саңылаулардың дебитін екі-үш есеге арттыруға мүмкіндік береді.

Саңылауларды қышқылды өңдеу саңылау кеніне белгілі қысым күшімен қышқыл қоспасын жіберумен байланысты. Қышқыл қоспасы қысымның көмегімен қыртыстағы майда сызаттарға түседі және оларды кеңейтеді. Осыған байланысты мұнай саңылауға өте алатын жаңа арналар пайда болады. Қышқылды өңдеу үшін негізінен тұзды және еріткіш (фторсутекті) су қышқылдары қолданылады. Қоспадағы қышқөылдың концентрациясы 10.15% тең деп алынады, бұл құбырлар мен қндырғының коррозиялық бұзылыс қауіптілігіне байланысты. Бірақ коррозияның тиімділігі жоғары ингибиторын қолданумен байланысты және коррозия қауіптілігінің төмендеуіне байланысты қоспадағы қышқыл концентрациясын 25%- ға дейін арттырады, бұл қышқылды өңдеудің эффективтілігін арттырады. Қышқылды өңдеудің ұзақтығы көптеген факторларға байланысты болады: саңылау кеніндегі температура, өнімді қыртыс тау жынысының химиялық құрамы, қоспа концентрациясы, айдауқысымы. Саңылауларды қышқылды өңдеу технологиялық процесі саңылаулардың қышқыл қоспасымен толығуы, ұышқылды қоспаның қыртысқа төгілуі секілді жағдайларды қоса қамтиды. Саңылауды сығымдау процесі аяқталғаннан соң өнімді қыртыс тау жынысымен қышқылдың әрекеттесуі үшін оны біраз уақытқа қысым әсерінде қалдырады. Сығымдаудан кейінгі қышқылды өңдеудің ұзақтығы температурасы 40°С болатын кен орындарында 12...16 сағат, ал температурасы 100...150 °С болатын кен орындарында 2.3 сағатқа созылады. Қышқылды өңдеу тұзды, еріткіш, сіркелі, күкіртті және көмір қышқылдары арқылы іске асырылады. Хлорсутекті (тұзды) қышқыл карбонатты тау жыныстарының негізі болып саналатын әктастар мен долмиттерді ерітуге қабілетті. Сондай-ақ мынадай реакциялар іске асады:

Реакцияны нәижесінде алынған хлорлы кальций (СаС12) және хлорлы магний (MgC12) суда жақсы ериді және саңылау өнімімен бірге жылдам жойылады, оның нәтижесінде жаңа кеуектер мен арналар пайда болады. Бұл арналар еріту арналары деп аталады. топырақты цементі бар құмнан болатын саңылауларды, эксплуатациялаушы коллекторларды өңдеу үшін тұзды қышқыл мен еріткіш (фторсутекті) қышқыл (HF) қоспасы пайдаланылады. Мұндай қышқылды қоспаны батпақты қышқыл немесе тұзды қышқыл деп атайды. Оны карбонатты тау дынысарын немесе қатты карбонатталған құмдақтарды өңдеуге қолдануға болмайды, себебі ол тау жынысымен әрекеттескен кезде фторлы кальцийдің шырышты тұнбасы пайда болады (СаF2), ол қыртыстың кеуекті аумағын жабыстыруға қабілетті болады. Балшықты қышқылдың құмдақпен немесе құм-топырақты тау жынысымен әрекеттесуі кезінде топырақты фракция және кварцты топырақ еріп кетеді. Сонымен қатар балшықты қышқыл топырақпен әрекеттескен кезде ол өзінің созылмалылығын және ісіну қабілетін жоғалтады. Ал олардың судағы салмағы коллоидты қоспа қабілетінен айырылады. 3 қосымшада 5 тарау бойынша тапсырмаларды орындауға арналған өзінік жұмыс көрсетілген.

Мұнайды шығау коэффициенті Ки.н Крылов формуласымен анықталады:

,(6.2) мұндағы Квыт — мұнайды ығыстыру коэффициенті; Кохв — қамту коэффициенті; Кзав — суландыру коэффициенті.

Суландыру коэффициенті мұнайдың қозғалыстағы қорының қолданыстағы бөлігін көрсетеді. Оны ығыстырушы агент газ болуы мүмкін. Суландыру коффициентінің Кзав бөлінуі мұнай шығару Ки.н коэффициентін құрастыратын өзге коэффициенттер секілді түрлі факторлардың әсерін анықтауға мүмкіндік береді және осыны есепке ала отырып процесті, экономикалық эффективтілікті және қарастырылып отырылған кен орны бойынша мұнай шығарылымын арттыруға жол ашады.

Мұнай шығарылымы геолого-физикалық және технологиялық факторларға байланысты болады. Ол коллектордың литологиялық құрамы, өнімді горизонттың (қыртыс) біртексіздігі, тау жынысының өткізгіштігі, мұнайдың эффективті қанығу қалыңдығына байланысты анықталады. Ки.н мәні тәуелді болатын физикалық факторларға мұнай тұтқырлығының су тұтқырлығына қатынасы, қабаттардың жазықтықта жатысы бойынша су-мұнайлы аумақтың көлемі жатады. Ки.н мәніне қыртысқа қатысты жасанды әрекет ету әдістерін қолдану әсер етеді, ал әрекетсіз өңдеу кезінде — кеннің табиғи режимі, шығарушы саңылау торының тығыздығы, өңдеудің жаңа әдістері және мұнайды алудың интенсификациясы мен өзге де факторлар әсер етеді. Баланстық есептеу қорлары секілді мұнай шығарылымының және алынып жатқан қордың соңғы коэффициентін анықтау кезеңдермен немесе геологиялық барлау жұмыстары және кен орнын өңдеудің кезеңдерімен және қолда бар ақпаратпен, сонымен қатар кен орнының геологиялық орналасу ерекшелігімен көрсетілуі керек. Барлау жұмыстарынан кейінгі мұнайдың есептелуі мен кен орнын бұрғылаудан кейінгі бірінші жобалық құжат бойынша коэффициенттің техника мен өндірістің технологиясының жеткен деңгейін ескере отырып мұнацы бар аумақтарды тәжірибе арқылы табукоэффициентініңтехника-экономикалықнегізі құрастырылады. Бұл құжатта жүйенің бірнеше нұсқасының техника-экономикалық есептелу нәтижелері бойынша өңдеу жүйесінің тиімді нұсқасын таңдауға негізделеді. Сонымен қатар табиғи режимдерде өңдеу нұсқасн табуға негізделген. Әр нұсқа үшін шығару коэффициенті мен өзге де өңдеу көрсеткіштері есептеледі. Жалпы шығындарға қатысты рационалды болып келетін коэффициент қабылданады. Майда кен орындары бойынша мұнайды шығару коэффициенті ығыстыру, ығыстыру арқылы қамту және суландыру коэффициенттерін қолдану арқылы анықталады. Қыртысқа суландыру және өзге де әдістер арқылы әрекет ете отырып мұнайды өндіретін, сонымен қатар табиғи режимде өңделетін мұнайлы және газ-мұнайлы кен орындары үшін мұнай шығарылымының соңғы коэффициентіне қатысты бірдей тәсіл қолданылады. Сонымен қатар мұнайды алу коэффициенті мұнайлы, су-мұнайлы, газ-мұнайлы және су-газ-мұнайлы аумақтар үшін жеке-жеке қарастырылады.

Әлем бойынша әр жыл сайын қыртыстан мұнай шығаруды арттыру әдісіне қатысты қызығушылық артып келе жатыр. Сонымен қатар кен орнын өңдеу технологиясына қатысты ғылыми негіздерге сүйенетін тиімді тәсілдерді табуға бағытталған зерттеу жұмыстары дамып келе жатыр. Кен орнын өңдеудің экономикалық эффективтілігін арттыру, тікелей капиталдық салымды төмендету және кен орнын өңдеу барысындағы реинвестицияны максималды түрде қолдану мақсатында негізгі төрт кезең бөліп қарастырылады: 1) біріншілік МӨҰӘ — бірінші кезеңде мұнайды алу үшін қыртыстың табиғи энергиясы қолданылады (серпімді энергия, еріген газ энергиясы, контурдан тыс су энергиясы, газ бүркембесі, гравитациялық күштердің потенциалдыэнергиясы); 2) екіншілік МӨҰӘ — екінші кезеңде су немесе газды айдауарқылы қыртыстыққысымды ұстап тұру әдістері іске асырылады; 3) үшіншілік МӨҰӘ — үшінші кезеңде кен орнының өңделу эффективтілігін арттыру үшін мұнай шығаруды арттыру әдістері қолданылады; 4) төртінші МӨҰӘ — төртінші кезеңде үшіншілік және екіншілік әдістер арқылы қалдық мұнайларды шығарып алады.

1960 жылдардың басында судың мұнайды ығыстыратын қабілетін түрлі белсенді агенттерді қосу арқылы зерттей бастады. Мұндай агенттер ретінде көмірсутекті газ, полимерлер, беткі- белсенді заттар, сілтілер, қышқылдар қарастырылып, зерттеле бастады. Бұл әдістер қыртыстың суландырылған аумақтарындағы мұнайды ұстап қалатын капилляр күштер және адгезия күштерінің кері әсерін төмендету үшін немесе мүлде жою үшін қарастырылды. Үшінші әдістер бойынша суда еритін ПАВ, сілтілі және полимерлерді, қыртысқа қатысты циклдік әсерлерді қолдану, мұнай шығарылымын 2...8%-ға дейін арттыратын сұйықтық ағынының бағытының ауысуы қарастырылады. Анағұрлым жоғары потенциалды әдістерге тұтқырлығы жоғары мұнайды бу, қыртыс ішіндегі жану арқылы және тұтқырлығы төмен мұнайды мұнай шығарылымын 15.20%-ға дейін арттыратын мицеллярлы қоспалар арқылы ығыстыруды жатқызамыз. Суландырумен бірге жүретін көмірқышқыл және көмірсутекті газдар арқылы мұнайды ығыстыру әдісіның эффективтілігі өтпелі жағдайда болады (5.15%).

Мұнай шығарылуын арттыратын гидродинамикалық әдістер (ГМПН) кен орнын толық өңдеу мен мұнайды сумен ығыстыру арқылы жер қойнауындағы мұнайды толық алу мақсатында өнімді қыртысқа гидродинамикалық әсер ету технологиясын қарастырады. Қыртысқа гидродинамикалық әсер ету бойынша жүргізілетін іс- шаралар (әдістер) мұнайдың әлсіз құрғатылған қорына қатысты әсер интенсивтілігін арттыру және бұрғылау мен эксплуатация кезінде анықталған өңдеу объектіндегі жер қойнауынан алынбаған баланстық қорды алу мақсатын қамтиды.

Циклдік суландыру әдісі ең алғаш БҒЗМИ-да пайда болып, 1964 жылы Покровск кен орнында қолданысқа енді. Оның технологиясы саңылаудың жекелеген әр бһтобы бойынша қысым тербелісінің фазасы арқылы кеннен периодты түрде үзіліссіз сұйықтық алу салдарынан судың сарқылуы есебінен болатын шығындардың периодты өзгерісімен түйінделеді. Қыртысқа қатысты мұндай стационарлы емес әрекеттің нәтижесінде мұнда арту толқындары және қысымның төмендеуі байқалады. Циклдік әсер ету әдісінің және сұйықтықтың бағытының өзгеруінің негізгі маңызы кеуектер көлемі, қабаттардың өткізгіштігі, аумақтары, шектері түрлі болып келетін және ондағы мұнайдың да біркелкі таралмағандығымен, сонымен қатар суды дискретті нүктелер — саңылаулар арқылы айдау мен мұнай айналысы арқылы стационарлы қысымның пайда болуы арқылы түйінделеді. Ол саңылаудағы судың айдалу көлемінің өзгерісі арқылы немесе саңылаудағы сұйықтықты белгілі деңгейде арттырып және төмендете отырып оны алу арқылы іске асырылады. Осындай стационарлы емес, қыртысқа қатысты әрекет кезінде өзгеріп отыратын әрекеттер арқылы мұнда периодты қысымның төмендеп және артып отыруы байқалады. Мұнаймен қанықтырылған өткізгіштігі төмен қабаттар, аумақтар, зоналар қыртыста жүйесіз түрде орналасады; олардағы қысымының таралу жылдамдығы өткізгіштігі жоғары қабаттар, зона және аумақтарға қарағанда төмен болады. Сондықтан да мұнаймен қанықтырылған және суландырылған аумақтар арасында қысымның заңды түрлі өзгерістері пайда болады. Қыртыстағы қысымның артуы кезінде, яғни айдалатын судың көлемі артқан кезде немесе сұйықтық іріктемесі төмендеген кезде қысымның оң құлауы пайда болады: суландырылған аумақтарда қысым жоғары, мұнаймен қанықтырылған аумақтарда -төмен. Қыртыстағы қысымның төмендеуі кезінде, яғни айдалатын судың көлемі төмендегенде немесе сұйықтық іоіктемесі арқан кезде қысымның кері құлауы пайда болады: мұнаймен қанықтырылған аумақтарда қысым - жоғар, ал суландырылған аумақтарда - төмен. Қысымның белгісі ауысымды құлауы кезінде тегіс қанықтырылған қыртыс бетіне сұйықтықтың таралуы іске асады. Басқаша айтқанда, кен шоғырындағы қысымның артуы кезінде циклдің бірінші бөлігінде (суды айдау периоды) өткізгіштігі төмен қабаттардағы (аумақтардағы) мұнай сығымдалады да, ол жерге су енеді. Кен шоғырындағы қысым төмендеген кезде циклдің екінші жартысында (шығынның төмендеуі және айдаудың тоқтауы) суды өткізгіштігі төмен қабаттарда капилляр күш арқылы суды ұстап тұрады да, мұнай сыртқа шығады. Қарапайым суландыруға қарағанда бұл әдісті эффективті қолданудың негізгі критерийлері төменде көрсетілген: а) қабатты-біртексіз немесе сызатты-кеуекті гидрофильді коллекторлардың болуы; б) жоғары деңгейлі қалдық мұнаймен қанығу (мұнай шығарылымының бастапқы кезеңдерінде аталған әдісті қолдану оны 5.6 % және одан жоғары мәнге жеткізеді, ал соңғы кезеңдерде тек —1,0.1,5 % құрайды); в) қысым тербелісінің (шығын) үлкен амплитудасын жасаудың техника-технологиялық мүмкіндігі айдау және іріктеме (орта шығын) сызықтарының арасындағы қысымның орташа құлауына қатысты 0,5 . 0,7 мәніне жетеді. г) айдауарқылы іріктеу компенсациясының мүмкіндігі (айдау қысымының артуының жартылай периодында айдаукөлемі екі есе артуы керек, ал қысымның түсуінің жартылай периодында - айдау саңылауларының өшірілуіне орай нөл мәніне дейін қысқарады).

Бірінші әдісті қолдану 1938 ж. Әзірбайжан өнеркәсібінде басталды. Технология ұңғымадан өндіретін дебиттердің кезең- кезеңмен артуымен тұжырымдалады (кенжарлық қысымының азаюы Рк) Сұйықтардың жылдамдатылған іріктеуі суландыру 75 % дан асқанда, өңдеудің төменгі кезеңінде қолданылады. Сонымен бірге мұнайберу сүзгілеудің жылдамдығының және қысымның градиентінің артуы салдарынан ұлғаяды. Сонымен бірге әдісте суландырумен қамтылмаған қыртыстың аймақтарын, сонымен қатар қабыршақты мұнайды жыныстың бетінен бөлінуі жүзеге асады.

Әдісті тиімді пайдалануың шарттраты болып саналады: а) өнімнің суланғандығы 80...85% кем емес (өңдеуді аяқтайтың кезеңнің басы);

ә) ұңғыманың өнімділігінің жоғарғы коэффициенті және кенжарлық қысым; б) дебиттерді арттыру мүмкіндігі (коллектор тұрақты, бөтен сулардың жарылу қаупі жоқ, қаптама колоннасы техникалық ақаусыз, өнімділігі жоғары жабдықтарды қолдану үшін шарттары бар, өнімді дайындау және жинау жүйесінің өткізу қабілеті жеткілікті).

Газды мұнай кенорынын пайдалану ұңғымада өндіретін кенжарға газдың жарылу мүмкіндігі қиындайды, жоғары газды ықпалдың салдарынан олардың пайдалануын айтарлықтай қиындатады. Кедергілі су жіберудің мәні айдау ұңғымасы газды мұнай контакттың аймағында орналасадытындығымен тұжырымдалады. Суды айдауды және газды және мұнайды шығаруды кеннің газды бөлігінде мұнайдың, ал газды мұнайдың бөлігінде өзара ағынын жою үшін осылайша реттейді.

Химиялық мұнайды шығаруды арттыру әдістері (МАӘ) шашыраңқы, ретсіз мұнаймен қаныққан қатты жұқарған, суланған мұнайлы қабаттан қосымша мұнайды шығару үшін қолданылады. Кендердің қолдану объекттері мұнайдың төмен тұтқырлығымен (10 МПа • с көп емес) судың төмен тұздылығымен; төменгі өтімділігімен карбонатты коллекторлармен көрсетілген құнарлы қабаттар болып табылады. Тәжірибелік –өнеркәсіптік сынақтардан өткен химиялық МАӘ– ні келесідей тортарға бөлуге болады:

Мұнайды ығыстыру коэффициентін арттыру әдісі әр түрлі химиялық өнімдерді қолданумен кенорынды әзірлеудің бастапқы кезеңдерінде қолданылады. Негізгі назар беткі белсенді затты (ББЗ), сілтіні, қышқылды және еріткіштерді қолданумен ығысу коэффициентін арттырумен жоғалады. Ығысу коэффициенттін арттыру ығыстыратын агент және мұнайдың араласқанының, фаза аралық тартылудың азаюының және судың қабатпен дымқыл тартқыштығының (ББЗ, сілті) артуы есебінен болады.

Бұл әдістер өз кезегінде екі топқа бөлінеді: 1) ығыстырушы агенттің тұрқырлығын арттыратын (полимерлер, мицелярлы еріткіштер); 2) ағынды ауытқытатын технологиялар және қабылдағыштық бейінін тегістеу. Қабатты қамтудың коэффициентін арттыру бірінші технологиясының бірі әзірлеудің соңғы әдісіне әрекет етумен полимер дисперсті жүйенің жоғары суланған қабатты біртексіз қабаттарын айдау. Мұнан былай полимерлерді, сілтілерді және ББЗ қолданудың негізінде үлкен мөлшердегі технология пайда болды. Алғашқы әдістердің бірі болып тігіндегішпен полиакриламидті және целлюлозаның қарапайым эфирлерін қолдану болып табылады. Бұл реагенттердің ерітінділерін айдау және үлкен көлемдер жүйесі (қабаттың 1 м қалыңдығына 200... 500 м3) айдау ұңғысынан жеткілікті үлкен қашықтақта жеткілікті қыртыстың қабатшалары жақсы жуылған өнімділігі жоғары өтімділігін төмендетуге мүмкіндік береді. Өтімділіктің төмендеу идеясын қолданып, өтімділігі жоғары және қабаттың жақсы жуылған аймақтарын жылжымайтын гельде борпылдақ ортада құру жолымен және тұнбаның түзілу жүйесінің бітелуімен, қолжетімді және кішкене қымбат реагенттерді және олардың композициясын (сұйық нефелин, алюмохлорид, өңделген сілті, әр түрлі екінші материалдық ресурстар (ЕМР) және т.б.) қолдануды бастады. Тұнба қалыптасатын жүйелерден соң реагенттер мен олардың композицияларын айдау басталды, бұл судың мұнайды ығыстырушы қасиетін арттырады. Бұл әдістерге гелетұнба қалыптастырушы және полимерлі дисперсті жүйені қолдануға негізделген әдістер модификациясы ретінде қарауға болады.

Беткі-белсенді заттар (ББЗ) — бұл қос фазаның бөлінісінің беткі қабатында адсорбцияланатын және сол жерде концентрациясы жоғары қабат түзетін заттар. Бұл органикалық байланыстар тобы, оның адсорбциясы өз қоспаларынан тіпті өте аз концентрацияда беткі (фаза аралық) тартылудың бірден төмендеуіне алып келеді. Молекулалардың немесе ББЗ иондарының адсорбияланған қабатындағы бағытталу және жинақталу — олардың дифильділігінің (қасиетінің екіжақтылығы) салдарынан болады. Көмірсутекті сұйықтықтарда таралатын ББЗ-ң беткі қабаттық белсенділігі гидрофильді топтармен шартталған, ал суда ерігендерінікі — олеофильді (гидрофобты) радикалдармен шартталған. Су қоспалары арқылы беткі-белсенді заттарды суландыру "мұнай-газ" шегіндегі беткі тартылуды төмендету үшін, мұнайдың жылжымалылығын арттыру үшін, оны сумен ығыстыруды жақсарту үшін қарастырылады. Тау жынысының дымқылдылығын жақсарту есебінен олардың мұнаймен толтырылған кеуектері сіңіріледі, мұнай қыртыс бойымен қозғалып, жақсы ығысады. Бітіп жатқан суға ББЗ қосу жүйенің капилляр сипаттамасының дұрыс өзгерісіне байланысты қол жеткізілген толық ығысуға жол ашады. Сонымен қатар, егер қалдық мұнайдың қандай да бір көлемі қыртыстың суландырылған аумағында кеуекті ортаның қысылуына орай сол жерде кетеліп қалған глобула түрінде кездессе, онда беткі тартылымды төмендету арқылы бұл глобулалар беткі қабатты оңай деформациялайды және тарылған кеуектер арқылы жылжиды.

ББЗ-ға қатысты мынадай талаптар қойылады: 1. Суға ББЗ қосу мұнай мен су шегіндегі судың фаза аралық тартылымын төмендетеді. Төмен фаза аралық тартылыс кезінде мұнай тамшылары оңыай деформацияланады және тарылған кеуектер арқылы сүзгіленеді, бұл олардың қыртыстағы араласу жылдамдығын арттырады. Сонымен қатар мицеллотектес сындық концентрациясынан ББЗ-ң концентрациясы жоғары болған кезде фаза аралық тартылымның төмен мәні "қоспа-мұнай" шегінде ББЗ қоспасында мұнайлы компоненттердің бірігуіне қабілеттіболады. 2. беткі қабаттың тартылысының төмендеуі есебінен ББЗ-ны суға қосу дымқылданудың шектік бұрыштарын төмендетеді, яғни тау жынысын сумен дымқылдауды арттырады. Фазааралық тартылыстың төмендеуімен бірге гидрофилизация мұнай мен беткі қабаттың қатты әлсіреген адгезионды әсерлесуәне алыпкеледі. 3. ББЗ сулы қоспалары тау жынысының бетін жұқалап жапқан мұнайдың қабатын жару арқылы мұнайды шаюшы әсерге ие болады. Беткі қабатта адсорбцияланған мұнай мен су мұнайдың тығыздығы жоғары беткі қабаттағы адсорбцияланған қабатты құрайтын белсенді компоненттерін ығыстыра отырып, ББз кеуектердегі мениск деформациясының - қыртыс капиллярларының оңайлауына жол ашады. Мұның барлығы суды мұнаймен қанықтырылған тау жынысының капилляр түрде сіңіру жылдамдығы мен ереңдігін арттырады. ББЗ әсерінде судағы мұнай дисперсиясы жылдам жүзеге асады, себебі ББЗ қалыптасқан дисперсияны тұрақтандырады. Мұнай тамшыларының көлемі төмендейді. Олардың коалесценция және қатты денеге жабысу ықтималдылығы төмендейді. Бұл мұнай мен су үшін кеуекті ортаның салыстырмалы фазалық өткізгіштігін белгілі мәнге арттыруға мүмкіндік береді. 4. Мұнайды құрамында ББЗ бар су арқылы ығыстырудың ең жақсы жолы ББЗ-ң мұнайдың реологиялық қасиетіне әсеріне байланысты. ББЗ-ны мұнайға енгізу оқшауланған микрокристалды парафинге және кеңістіктік құрылымының бұзылысына алып келеді, сонымен қатар асфальт-смолалы заттардың ассоциатыны ББЗ-ны қосу салдарынан асфальт-смолалы заттардың агрегатталу деңгейінің төмендейді. Бұл төмен молекулалы көмірсутекте жүзеге асады және ол мұнайдың тұтқырлығының төмендеуіне себеп болады. ББЗ-ны қолданудың өзіндік кемшіліктері бар. ББЗ белгілері ығыстырылып жатқан мұнайдың тұтқырлығын арттырады, бұл ББЗ су қоспасының шығарушы саңылауларға қатысты өткізгіштігі жоғары қыртыстарды шаю бойынша алдын ала бұзылысына алып келеді. Қазіргі кезде мұнай шығарылымын арттыру үшін өнімді қыртыстардың коллекторлы қасиетін сақтауда, мұнайды дайындау және транспорттау процесіне әсер ету бойынша ББЗ-ны түрлі технологияларда қолданудың зияны жоқ екендігі баршаға мәлім.

Полимерлі суландыру суда жоғары молекулалы химиялық реагент - полимер еритіндігімен түсіндіріледі. Олар тіпті өте аз концетрацияда судың тұтқырлығын жоғарылатады, осының есебінен суландыру қыртыстың қамтылуын жоғарылатады. Полимерлердің суландыру кезіндегі негізгі әрі өте қарапайым қасиеті суд су қоспасының қыртысына айдау арқылы қоюлату болып табылады, оның концентрациясы жоғары молекулалық массада 0,015 ...0,700 % болады. Полимерлі қоспалар кеуекті ортаның қаңқасымен, яғни тау жынысы мен қатырушы заттармен өзара әрекеттеседі. Бұл полимерлер молекулаларының адсорбциясын туындатады. Молекулалар адсорбциясы қоспадан кеуекті ораның бетіне келіп түседі, және арналарды жабады немесе мұндағы су сүзгіленуін нашарлатады. Полимерлі қоспа өткізгіштігі жоғары қабаттарға келіп түседі, осы екі эффекттің есебінен — қоспаның тұтқырлығының артуы және ортаның өткізгіштігің төмендеуі — сұйықтық ағынының динамикалық біртексіздігі төмендейді, сәйкесінше, қыртыстарды суландыру арқылы қамту арттырылады. Полимерлердің сулы қоспалары мұнай қыртысында жиек ретінде ақырына жетеді. Полимердлі суландыру үшін полиакриламидтің су қоспасын, сонымен қатар полиэтиленоксидті пайдаланады, полиакриламидтан оның ерекшелігі оның тұтқырлығы минералданған суда төмендейді.

Мұнайлы қыртыстарды сілтілі суландыру әдісі сілтінің қыртысты мұнаймен және тау жынысымен әрекеттесуіне негізделген. Сілті мен мұнай әрекеттескен кезде органикалық қышқылдармен оның өзара әрекеттесуі іске асады. Оның нәтижесінде "мұнай-сілті қоспасы" фазасының арасындағы шекте беткі-белсенді заттар түзіледі және тау жынысын сумен дымқылдандыру арттырылады. Сілтілі қоспаны пайдалану — тау жынысын сумен дымқылдандырудың байланыстық бұрышын кішірейтудің ең эффективтің тәсілі, яғни кеуекті ортаның гидрофилизациясы, бұл мұнайды сумен ығыстыру коэффициентінің артуына алып келеді. Тұнба тәрізді құрамның салдарынан қазіргі кезде силикатты- сілтілі құрам, сілтілі-полимерлі қоспа, аммиакты су кеңінен қолданылады. Олардың барлығы ерімейтін тұнба қалыптасуы арқылы қыртысты судың әрекеттесуіне негізделген. Тәжрибе көрсеткеніндей сілтінің 1%-дық қоспасы терригенді тау жыныстарының гидрофильділігін арттырады, сонымен қатар ол әктастағы дымқылдықты өзгертпейді. Ал сілтінің шығыны және тұнбаның көлемі судың минералдануына орай және сілтінің концентрациясына орай артады.

Мицеллярлы қоспалар мөлдір және жартылай мөлдір сұйықтық түрінде болады — судан тұратын микроэмульсия, көмірсутекті сұйықтық және мицелл түзілімді ББЗ тұрақталған қоспасынан тұрады. Олар негізінен біртекті және фазалық бөлініске қатысты тұрақты болады. Сонымен қатар мұнай эмульсиясы немесе мұнайдағы су мөлдір болмайды, глобулдың құрылымы бойынша түрліше болады және фазалық тұрғыдан тұрақсыз келеді. Мицеллярлы қоспаларда шектерге қатысты беткі қабат тартылысы өте аз болады. Бұл қоспалар кейде еріген мұнай деп аталады. Осы қасиеттерге орай мұнай шығару коэффициенті миццелярлы суландыру кзінде немесе 100% болады. Мұнайды мицеллярлы қоспа арқылы ығыстыру механизмі олардың физика-химиялық қасиеті арқылы анықталады. Қоспалар мен қыртыстықсұйықтықтар (мұнай мен су) арасындағы фаза аралық тартылыс өте аз, қоспа капилляр әрекетті ығыстыра отырып мұнай мен суды да ығыстырады. Суландырылған кеуекті ортаның қалған мұнаймен қаныққан бөлігінің таралуы кезінде мицеллярлы қоспа арқылы ығыстыру фронтының алдында мұнай глабулалары үздіксыз фазада бірігеді, мұнай жиынтығы жиналады — мұнаймен қаныққан жоғары аумақ, оның артынан —жоғары сумен қаныққан аумақ қалыптасады. Мұнай жиынтығы тек мұнайды ығыстырады (жинақтайды), суды өткізіп жібереді. Мұнай жиынтығының аумағында мұнайдың сүзгілену жылдамдығы судың сүзгілену жылдамдығынан жоғары болады. Мицеллярлы қоспа су жинағынан кейін қалған мұнай жиынтығынан мұнайды алады және фаза аралық тартылыстағы суды толық ығыстырады.

Сурет 6.1. Саңылауды мицелляр қоспа өңдеу схемасы: 1 — айдағыш саңылау; 2 — эксплуатациялық саңылау; 3 — мицеллярлы қоспа; 4 — полимерлер; 5 — су Сұйықтықтың мұндай сүзгілену процесі қалдық мұнайды кеуекті біртекті суландырылған ортадан ығыстыру кезінде байқалады. Мицеллярлы қоспа қыртысқа жиек ретінде келіп түседі, оның қыртыс бойымен ары қарайғы қозғалысы полимерлер арқылы іске асады, одан кейін суды айдайды (6.1-сурет).

Қыртыстағы мұнайды экодогиялық таза технология арқылы шығаруды арттыру мәселесін қыртысқа микробиологиялық әсер ету әдісі шешуі мүмкін. Осындай технологиялар негізінде қыртыстықмикрофлораның түрлі қызметі жатыр: Микробиологиялық әсер — биологиялық процестерге негізделген технология, мұнда микробты объекттер қолданылады. Процесс барысында қыртысқа қарай айдалған микроағзалар мұнайдың көмірсутегін алмастырады және өмір сүруге қатысты пайдалы өнімді бөліп шығарады: Технологиялық процесс көмірсутекті қышқыл бактериялардан тұратын микробиологиялық қоспаны, көміртек қышқылын, азот және фосфорды айдау соңы суландыру программасы бойынша жүргізіліп жатқан суды айдау циклінің соңымен тура келетіндей етіп айдау арқылы іске асырылады. Қыртыстық шарттар бойынша көмірсутекті қышқылды бактериялар альдегид, беткі-белсенді заттардыңмайлы қышқылдары және мұнайдың жылжуын артыратын газдар органикалық еріткіштерді синтездеуге қабілетті. Технология суландырылатын аумақтардағы секілді минералды су арқылы суландыру отандық өндірістегі қолжетімді реагенттерді қоланады. Сонымен қатар ол оны іске асыру үшін күрделі қондырғыны талап етпейді. Табиғи микроағзаларды қолдану есебінен және табиғатты толығымен пайдаланылатын реагенттер технологиясы қоршаған орта мен адамдар үшін қауіпсіз.

Кен айналасындағы аумаққа қатысты әрекет етудің ең көп қолданылатын әдісі физикалық әдіс болып табылады. Физикалық әдістер мұнайды технологиялық сұйықтық арқылы жоғары жиілікті электромагнитті және толқындық әсер арқылы өнімді қыртыстан шығаруға негізделген.

Өткізгіштігі төмен өнімді қыртысқа әсер ету әдістерінің бірі қыртыстың гидравликалық ажырауы болып табылады. ПГА маңызы қыртыстың кен бойлық шегі бойынша саңылауға қарай НКТ арнасы арқылы айдалатын сорғылыагенттер арқылы ажырау сұйықтығының жоғары қысымының есебінен сызаттарды жасау немесе осыған дейін болған сызаттарды ашуға негізделген. Алынған сызаттар үшбұрыш формасына ұқсайтын болады. Саңылау қабырғасындағы сызатты ашу бірнеше миллиметрден бірнеше сантиметрге дейінгі шекте өзгеруі мүмкін. Сызаттың ұзындығы бірнеше ондаған метр болуы мүмкін. Егер сызатты қандай да бір мықты материалмен толыратын болса, онда бұл материал сызаттың бірігіп кетуіне мүмкіндік бермейді, бұл кендегі қысым осы саңылаудың қалыпты эксплуатациясы іске асатын өлшемге дейін төмендеген кезде іске асады. ПГА кезіндегі нәтиже бойынша терең енген сызаттар жүйесі беріледі, оның нәтижесінде саңылау арқылы құрғатылатын аумақ артады және саңылаудың өткізгіштігі де үлкейеді. ГПА-ға байланысты эффекттің ұзақтығы үш-бес жылға созылады, сәттілік коэффициенті — 85 %.

Дебиттілігі төмен немесе суландырылған өніммен рентабельді емес саңылаулардың санын арттыруға байланысты және кен орнын өңдеудің анағұрым кейінгі кезеңдеріне өтуіне байланысты әрекетсіз апаттық саңылаулармен байланысты қыртыстың мұнай шығарылымын көлденең саңылауларды құрастыру әдісі арқылы арттыру технологиясы өзін ұсынды. Бұл өнімнің суландырылуы немесе көптеген өңделетін аумақтарда (қоры қиындықпен алынатын біртекті емес литологиялық аумақтарда) қыртыстыққысымның құлауы кезінде саңылаулардың ағымдағы торының қорын өңдеуден озып отырады. Мұнай шығарылымын арттыру өнімді қыртыстың саңылаумен байланысқан аумағына қатысты қамтамасыз етіледі.

Бұл әдіс қыртысқа жоғары жиілікті электромагнитті өрістің әсер етуі кезінде пайда болатын ішкі жылу көздерін қолдануға негізделген. Әсер ету аумағы жасау әдісімен (бір саңылаудан немесе бірнеше саңылаудан), кернеу мен электромагнитті өріс жиілігімен, сонымен қатар қыртыстың электрлік қасиетімен анықталады. Жылулық эффекттерге қоса бұл әсер мұнайдың деэмульсациясына,парафинніңкристалданабастау температурасыныңтөмендеуіне,қыртыстықсұйықтыққа электрмагнитті өрістің әсер етуі себебінен пайда болатын қысым градиентіне себеп болады. Кен айналасындағы аумаққа электромагнитті әсер ету жоғары жиілікті магнитті өріс әсер еткендегі өнімді коллекторларға қатысты термогидродинамиклық процесті қолдану ерекшелігін негізделген. Бұл әдісте температураның аз градиенті арқылы терең көлемді қыздыру жүзеге асады, бұл қыртыстың мұнай шығарылымын арттыру бойынша және саңылауға сұйықтық кіруінің интенсификациясы маңызды болып табылады. Мұнайдың тұтқырлығы төмендейді, ерігіш газдың бөлінуі салдарынан қыртыстыққысым артады және көмірсутекті қыртыстықсұйықтық- тың жеңіл булану фракциясы артады. Жылулық аумақ әсері электромагнитті өрістің жоғары жиілігін жасау әдісі, кернеулік, сонцымен қатар қыртыстың электрлік қасиеті арқылы арқылы анықталады. Ол коллекторлық қасиетке және саңылауға қатысты бастапқы кіріске аса тәуелді емес, бұл электромагнитті әсерді саңылаулардың бірдей эксплуатациялауы кезінде қолдануға жол ашады.

Электромагнитті әсерді қолдану іске асады: 1) жиілігі жоғары электромагнитті қыртыс арқылы қыртыстың кен айналасындағы аумағын терең қыздыру; 2) мұнайдың саңылауға кіруінің белгілі артуы меншақыртылуы; 3) өткізгіштігі төмен қыртыстың қабылдағыштығын арттыру; 4) саңылаудың кен айналасындағы аумағын тазалау; 5) парафинді, газгидратты және саңылаудағы асфальт-шайырлы тығынының бұзылысы; Қыртыстың қыздырылуымен байланысты эффекттермен қоса электромагнитті әсер болады: 1) мұнайдағы парафиннің реологиялық сипаттамаларының өзгерісіне орай кристалдана бастау температурасыныңтөмендеуі; 2) саңылау кенінде де, өнімді қыртыста да мұнайдың деэмульсациялануы; 3) Мұнай-газ, мұнай-тау жынысы шегіндегі беткі қабат тартылымының төмендеуі, бұл қабыршақты және капилляр түрде сақталып тұратын мұнайдың ығысу коэффициентінарттырады; 4) Қысымның қосымша градиенттерінің электромагнитті өрістің қыртыстықсұйықтықпен өзара әрекеттесуі есебінен (ЭМӨ) пайда болуы. Қыртысқа элетромагнитті түрде әсер еткенде электромагнитті толқындар қыртысында таралатын энергияның бір бөлігі қыртыстың мұнаймен қанықтырылған жынысының диэлектрлі шығынының есебінен жылуға түрленеді. Осының салдарынан қыртыста бір мезетте (электромагнитті толқындар ортада аса жоғары жылдамдықпен тарайды) жылудың ірі көздері таралады, нақ осымен жылулық әсердің қамтитын үлкен аумағы түсіндіріледі.

Мұнай қыртысы немесе оның кенжар қабатына әсер ететін көптеген толқындық және жылутолқындық (дірілдік, соққылық, импульстік, термоакустикалық) әсер ету тәсілдері белгілі. Технологияның негізгі мақсаты – продуктивті қыртыстың оқшауланған өткізгіштігі аз зоналарын дайындау, олар қыртыстық қысымды сақтап тұру жүйесіне аз әсері болуы тиіс және оған серпімді толқындармен әсер етуі керек, алайда олар үлкен қашықтыққа жеткілікті қарқындылықпен таралуы керек, бұл қыртыстың өткізгіштігі аз бөліктерін қоздыру үшін жасалады.

Сурет. 6.2. Өңдеменің сызбасы: 1 — айдау ұңғымасы; 2 — алу ұңғымасы; 3 — толқындық генератормен өңделген ұңғыма; 4 — ұңғыманың перфорциялану интервалы; 5 — қыртыс арасында қосымша флюидтердің пайда болуы, ол толқындық әсерден түзіледі Мұндай әдісті қолдану арқылы қыртыстардағы сүзгілік үрдістерді қарқындатуға болады және олардың әсер ету режимдерінің кең диапазонындағы амплитудалық-жиіліктік сипаттамаларында мұнай бөлуін арттырады. Толқындық әсердің оң эффектісі өңделетін ұңғымада байқалады, ал кей жағдайларда өңдеудің сәйкес режимдерінде қысым импульсінің көзінен бірнеше жүз метрден аса тұрған ұңғымаларға да әсер етуі мүмкін. Қыртыстарға толқындық әсер ету кезінде локальды немесе аудандық әсер етуді жүзеге асыруға болады. Кен орындарын толығымен толқындық әсерге ұшырату перспективті болып табылады, оның аумағы бірнеше квадрат километрге жетуі мүмкін. Өңдеу сызбасы 6.2 суретте көрсетілген. Бұл жағдайда генератор кен орнының таңдалған ұңғымасына орналастырылады, ал әсер барлық ұңғымаларға таралады. Осы сызба бойынша жүргізілген өңдеу нәтижелері көрсеткендей, кей жағдайларда кен алынатын ұңғымалардың суының азаюы байқалған. Бұл әдістің мәні толқындық әсердің параметрлерімен айқындалады. Мұндай толқындық өңдеу әдістерінің негізгі моменті болып толқындық әсердің параметрлерін (жиілік, амплитуда, генератордың орналасу тереңдігі, сәулеленетін ұңғыманы таңдау) теориялық есептеу табылады, олар резонансты болуы керек.

Реагентті-белсендіргіш әсер — мұнай қыртыстың сыртқы әсерге беріктілігін бағытты түрде реттеуге мүмкіндік беретін технология. Ол үшін айдау ұңғымаға арнайы флюидтер айдайлы, олар минералдардың бетінде жағдайды өзгерту мақсатында жасалады, нәтижесінде мұнай қыртысы қоздырылатын ұңғыманың кең әсер ету диапазонында динамикалық әсерге сезімталдығы артады. Динамикалық әсер арнайы құрал көмегімен жүзеге асады, ол қыртыста аз жиілікті көлденең және бойлық толқындар тудырады, біруақытта ол перфорациялық тесіктен толқындық соққы арқасында мәжбүрлі сүзгілеуді жүзеге асырады. Ол сорғылық-компрессорлы тұрбада таралады. Қыртыстағы мұндай өзгерістер қыртыстық флюидтің жедел қозғалғыштығының артуымен және айдау ұңғымасының айналасындағы сумен қаныққан зонаның өткізгіштігінің артуымен бірге жүреді. Қыртыстың үлкен көлеміндегі қоздыратын ұңғыманың қабылдағыш қасиетінің артуы продуктивті қыртыстың оқшауланған бөліктеріне және сүзгілік-көлемдік қасиеттері тқмен зоналарға енуге мүмкіндік береді, ол сутоғыту арқылы жүзеге асады. Оған қоса, әсер етудің арқасында айдалатын судың көмегімен мұнайдың көптеп шығуы мүмкін болады. Одан кейінгі кен алатын ұңғымалардағы физика-химиялық әсерлер мұнайдың алынуының үлкен мәндеріне жетуге мүмкіндік береді, бұл қалдықтық көмірсутектердің алынуы арқасында жүзеге асады.

Жылулық әдістер тұтқырлығы жоғары мұнайды алуда перспективті болып есептеледі. Алайда, кен орнының орналасуы мен мұнай қасиеттері тек жылулық әсер етуі мүмкін жағдалар болады, яғни тек қана өндірістік дайындама мүмкін болатын. Егер қыртыстық температура қыртыстық жағдайлардағы парафиннің кристалдану температурасына жақын болса, онда суық сумен мұнайды айдау қыртыстың суып кетуіне, парафиннің тусуіне және тесіктердің жабылып қалуына әкеледі, қыртыстың біртексіздігі нашар болса онда бұл күшейе түседі. Айдалатын суық су өткізгіштігі жоғары қабат арқылы өтіп жоғары қабаттардың суып кетуіне еріп кеткен парафиндердің қатты фазаға түсуіне және мұнай қорларының қыртыс арасына консервациялануына әкеледі. Суып кетудің әсерінен мұнай қоюланады, еріп кеткен парафиндердің қатты фазаға түседі және мұнай қорлары қыртыс арасына консервацияланады. Мұндай қыртысқа жылутасымалдағышты айдаған кезде эффект жақсарады. Бұл жағдайда ыстық су (немесе бу) өткізгіштігі жақсы қабатқа өтіп жоғарғы және төменгі қабаттарды қыздырады, нәтижесінде мұнайдың тұтқырлығы азаяды және толығымен мұнай қорларын алу мүмкіндігі туады. Жылулық әсер ету әдістері қыртыстардан мұнай алу алуда өте перспективті және тұтқырлығы жоғары мұнай мен битумды алудағы жалғыз әдіс десе де болады. Қыртыстың кенжар аймағына жылулық әсер ету қыртыстың беткі қабатында парафинді және шайырлы шөгінділердің түзілуін болдырмайды және мұнайдың ағымдағы және суммалық алынуы мәнін арттырады. Зонаны қыздыру арқылы ұңғыманы эксплуатациялаудың жөндеуаралық периоды артады, себебі мұнайдың температурасы артады сәйкесінше тұтқырлығы азаяды, көтергіш тұрбалардағы парафиннің мөлшері азады.

Жылулық әдістердің негізгі бағыттары: 1) Қыртысқа ыстық сы немесе буды айдау; 2) Қыртысаралық жану; 3) Жылу және химиялық реагенттермен бірігіп әсер ету; Жылулық әсер кезінде:

Мұнайды бумен айдау – қыртыстан мұнай алу мәнін арттыруға бағытталған әдіс, тұтқырлығы өте жоғары мұнайды алуда пайдаланылады. Жасырын жылуының арқасында су буы ыстық суға қарағанда жылумөлшеріне ие. Егер су 148,9 °С температурада 628 кДж/кг жылу болса, ал дәл сол температурада қаныққан бу - 2 742 кДж/кг жылуға ие, яғни суға қарағанда жылу мөлшері төрт есе артық. Алайда бұл сол көлемдегі будың қыртысқа төрт есе көп жылу береді дегенді білдірмейді. Егер қыртыстық температура 65 °С болса, онда 148,9 °С температураға дейін қыздырылған 1 кг су 356 кДж жылуды қыртысқа береді, ал дәл сол жағдайларда 1 кг бу - 2 470 кДж, яғни 7 есе артық. Сондықтан будың көмегімен қыртысқа бірлік көлеммен есептегенде көп мөлшерде жылуды жіберуге болады. Оған қоса, бірдей жағдайда 1 кг бу 25-40 есе көп көлемді алады және ыстық суға қарағанда үлкен мөлшерде мұнайды айдап шығарады. Мұнай қыртысына буды айдаған кезде қаныққан ылғал бу пайдаланылады, ол су мен ыстық конденсат түрінде болады. Қыртысқа айдалатын будың құрғақтылық дәрежесі 0,3 ...0,8 арасында болуы керек. Будың құрғақтылық дәрежесі үлкен болған сайын, бірдей температура мен қысымдағы бірлік массаға келетін ыстық сумен салыстырғанда, оның ыстық суға қарағанда жылу мөлшері көбірек болады. Бұл үрдісте бу қыртыстың бетіне жоғары және төмен тұтқырлықты мұнайға арнайы бу айдағыш ұңғымалар арқылы айдалады, олар мұнайлылықтың контурының ішінде орналасады. Жылу сыйымдылығы жоғары бу қыртысқа үлкен көлемдегі жылуды әкеледі, ол қыртысты қыздыруға және салыстырмалы өткізгіштікті, тұтқырлықты азайтуға және қыртысты қанықтыратын агенттерді, яғни мұнай, су, газды кеңейтуге жұмсалады. Қыртыста үш зона түзіледі, олар бір бірінен температура, қанығу дәрежесі және сипатына байланысты ажыратылады: мұнайды бумен айдау зонасы; ыстық конденсат зонасы, мұнда изотермиялық емес жағдайларда мұнайды сумен айдау механизмі жүзеге асырылады; жылулық әсер жоқ зона, мұнда мұнайды айдау қыртыстық температурадағы сумен жүзеге асады. Қыртысты қыздыру бастапқыда қыздыру жылуы арқасында жүзеге асады. Бұл кезде қыздырылған айдалатын будың температурасы айдау ұңғымасының жанында азаяды (бірінші зонада) қаныққан бу температурасына дейін (яғни, қыртыстықтемпература судың қайнауына дейін). Қыртысты қыздыруға (екінші зонада) бу түзілудің жасырын жылуы жұмсалады және кейіннен бу конденсацияланады. Бұл зонада бу-су қоспасының және қыртыстың температурасы қаныққан будың температурасымен (қысымға тәуелді) шамамен бірдей және тұрақты болады. Мұндағы мұнай бөліну мәнінің артуының негізгі факторы ыстық суды айдағаннан кейін түзілген қалдықты мұнайдың жеңіл фракциялардың буланып кетуімен тығыз байланысты. Олардың өлшемдері айдаудың негізгі көлемінде салыстырмалы аз. Үшінші зонада қыртыс ыстық судың жылуы арқасында қыздырылады, оның температурасы қыртыстың бастапқы температурасына дейін төмендеуі керек. Одан кейін қыртыстың температурасы бастапқыға дейін түседі. Мұнай суыған конденсат арқылы қыртыстық температурада ығыстырылып шығады. Ыстық сумен айдау кезіндегідей, жылудың бір бөлігі қыртыстың төбесі мен астыңғы жағында шығындалады. Оған қоса, температураның таралуына қыртыстық қысым да әсер етеді. Температураның таралуына сәйкес мұнай суық судың, ыстық конденсаттың, қаныққан және қыздырылған будың әсеріне ұшырайды. Мұнайдың бөлінуінің артуына қыздырылған мұнайдың будың әсерінен булануы және бу түріндегі көмірсутектердің сүзгіленуі де әсер етеді. Суық зонада көмірсутектердің буы конденсацияланады, олар мұнайды жеңіл компоненттермен байытады және оны еріткіш түрінде ығыстырады. Қыртысты қыздыру кезінде мұнайдың дистилденуі, тұтқырлықтың азаюы және барлық қыртыстық агенттердің көлемдік кеңеюі, фазалық өткізгіштік қасиеттің өзгеруі, мұнайдың, судың қозғалғыштығының өзгерісі болады. Мұнайдың айдалуының артуына көмірсутектердің парциалды қысымның азаюы арқасында булану үрдістері де әсер етеді. Парциалды қысымның артуы булану зонасында су буларының болуымен байланысты. Қалдықты мұнайдан жеңіл компоненттер ұшып шығады және булану зонасының алдыңғы шегіне түседі. Мұнда олар қайтадан конденсацияланады және мұнай білігінде еріп кетеді. Бұл мұнайдың артуын қамтамасыз етеді. 375 °С температура және атмосфералы қысымда тығыздығы 934 кг/м3 шамамен 10% мұнай дистилденеді (айдалады).

Қабатішілік жану әдісімен мұнайды алып шығу әдісі жылудың үлкен мөлшерін бөлумен ілесетін тотықтырушы реакцияға ауа оттегісімен қабатта көмірсутегінің түсу қабілетіне негізделген. Ол бетінде жанудан ерекшеленеді. Жылуды қабатта тікелей басқару – осы әдістің негізгі артықшылығы. Қабатта тікелей жанудың жылжымалы аймағын құру жылуды қысқартады және жылу әсерінің тиімділігін көтереді. Мұнайдың ішінара қортқыкөмір ұқсас қалдықтарымен қаныққан қуыс ортасында ауаны қажетті мөлшерде қабатқа беру кезінде үздіксіз жануы мүмкін. Қабатта мұнайдың жану процесі айдау ұңғымасы кенжарының маңында әдетте ауаны қыздырумен және айдаумен басталады. Жану басталу үшін қабатқа әкелу қажет жылу кенжар электр жылытқышының, газ жанарғысының немесе тотықтырғыш реакция көмегімен алынады. Ұңғыма кенжарында жану ошағы жасалғаннан кейін жану өнімдерінің (N2, CO2 және басқалары) ошағынан (аймағынан) бұру және қабатқа ауаны үздіксіз айдау мұнайды ығыстыру аймағынан қабат бойынша жылжу және қабатішілік жану процесін қолдауды қамтамасыз етеді. Қабатта жану нәтижесінде жану алдында аймақта ыдырау өнімдерін алып кетуі және мұнайды термиялық айдау өтеді. Қуыс ортада мұнайды термиялық айдаудың қортқыкөмір тәрізді қалдықтары жану ошағын қолдайтын отын болып табылады. Жану аймағы радиалды бағытта айдау ұңғымасынан қабырғаға ауысады. Түзілген ыстық газдар мұнайды және суды өңдіруші ұңғымаға итереді. Температурасы 450... 500 °С жететін жылу аймағының түзілу нәтижесінде өтеді: Жану отыны ретінде жану аймағы алдында оның жану газдарымен, су буымен, сумен және мұнайдың буланған түйіршіктерімен ығыстырудан кейін қабатта қалған мұнай бөлігі шығындалады. Нәтижесінде мұнайдың ең ауыр түйіршіктері жанады. Қабаттағы қабатішілік жану кезінде бірнеше аймақтар қалыптасады ( (сурет.6.3):

Сурет.6.3. Қабатішілік жану: 1 — айдау ұңғымасы (ауа); 2 — сумен қанықтылықты тарату; 3 — мұнайға қанықтылықты тарату; 4 — өңдіруші ұңғыма; 5 — температураны тарату

Қабаттағы жану процесін бақылау өңдіруші және арнайы бақылау ұңғымаларының кенжарында температураны өлшеу көмегімен және шығатын газдарды, міндетті түрде онда СО2 болуын талдау жолымен жүзеге асырылады.

Қабатішілік жанудың екі типін ерекшелейді: 1) тек тотықтырғышты ғана айдау жүзеге асырылатын құрғақ қабатішілік; 2) тотықтырғышты айдау кезек-кезек немесе бір уақытта сумен жүзеге асырылатын дымқыл қабатішілік. Қабатқа тек ауаны айдау жолымен жүзеге асыратын қабатішілік жану мұнай кен орындарын әзірлеу теориясында және тәжірибесінде «құрғақ қабатішілік жану» атауын алды.

Жану аймағынан тыс облыстағы жану аймағының алдындағы облыстан жылуды жылжыту жылу сыйымдылығы өте жоғары агентті, мысалы, суды, айдалатын ауаға қосумен қабатта жылу алмасуды жақсарту есебінен ықтимал. Соңғы жылдары әлемдік тәжірибеде дымқыл жану әдісі көбірек қолданылуда.

Сонымен, қабатта жылжымалы жану ошағының әсеріннің жиынтық нәтижесі мұнай берілісінің ұлғаюына ықпал ететін көптеген әсерлерден қалыптасады: жану аймағының алдында қыздырылмаған қабат аймағында конденсияланатын және мұнай тұтқырлығын азайтатын жеңіл көмірсутегілер түзіледі; конденсиялайтын ылғал жоғары сумен қанықтылық аймағын (ыстық су білігін) түзеді; сұйықтар мен жыныстардың термиялық кеңеюі өтеді; цементтелетін материалдарды еріту есебінен өткізгіштік пен қуыстылықты ұлғайтады; жану кезінде түзілетін көмірқышқыл газы олардың жылжығыштығын арттырып, суда жәнее мұнайда ериді; ауыр мұнай тұнбалары пиролиз бен крекингке ұшырайды, бұл қабаттан көмірсутегінің шығуын ұлғайтады. Теоретикалық және кәсіптік зерттеулер барысында мұнайдың тығыздығы мен тұтқырлығының ұлғаюымен жанған отынның шығыны ұлғаяды; жыныстардың өткізгіштігінің ұлғаюымен – азаяды. Қабаттың геологиялық-физиологиялық жағдайларына байланысты жанатын отынның шығыны 1 м3 қабатта 10 ... 40 кг немесе қабаттағы мұнайдың бастапқы құрамынан 6.25% құрауы мүмкін. Қуыс ортаның өткізгіштігі жану механизміне едәуір әсер етеді, алайда процесті іске асырудың мерзімдерін ұлғайтады және айдаудың жоғары қысымын талап етеді. Тәжірибе тотықтырғыштардың мұнай құрамды қабатында айдау кезінде төмен температуға байланысты осы процесс ең қысқа мерзімде қабаттың маңызды аймақтарын қамтуына байланысты қарастырылғандардан ерекшеленетін төмен температуралы тотығу (100... 200°С температура кезінде) процестері өтетінін көрсетеді. Тотықтырғыштың қабатқа көп мөлшерде ұзақ берілуі кезінде мұнайдың өз бетімен тұтануы басталады. Жылу энергиясы дымқыл жану кезінде тікелей қабатта түзілетіндіктен, жылу тасымалдауыштарын айдау кезінде орын алатын ұңғыманың оқпаны бойынша жылу шығындарын алып тастайды. Сонымен бірге, жылуды қабатішілік басқару аймағы қабатішілік жану кезінде өңдіруші ұңғымаға бағыт бойынша ауысады, сондықтан қабат табаны және жабыны арқылы қоршаған жыныстарға жылу шығындары азаяды.

Жеткілікті қолайлы кен орындарында қабат қысымын қолдау мақсаттары үшін суық судың үлкен көлемін айдау қабаттың біртіндеп салқындауына, ондағы парафиннің түсуіне, мұнайдың қоюлануына және оның жылжығыштығының төмендеуіне әкеледі. Бұл мұнайды шығару процесін нашарлатады, соңында – мұнай берілісін төмендетеді. Ыстық сумен айдау қабаттың мұнай берілісін арттыру үшін жүзеге асырылады. Айдалатын су температурасы неғұрлым жоғары болсағ соғұрлым бұл процесс үлкен тиімділікпен жүзеге асырылады. «Краснодар НИПИ нефть институтымен өткізілген тәжірибелер ыстық суды айдау кезінде мұнай берілісінің коэффициенті жоғары болатынын көрсетті: айдалатын судың 30 °С температурасы кезінде —0,432 дейін; 100 °С кезінде —0,745 дейін; 200 °С кезінде — 0,783 дейін. Температураның артуымен қабатты сумен шекарада мұнайдың беткі ауырлануы азаяды. Үздік көрсеткіштер буды айдау кезінде — 86,3 %, ыстық суды — 78,31 %, ыстық ауаны — 46,24 % қол жеткізеді. Қабатта айдау кезінде екі аймақ қалыптасады: температурасы төмен аймақ және бастапқы қабат температурасымен аймақ. Осы бірінші аймақта ығыстырудың тиімді процесі өтеді: тұтқырлығы төмендейді, мұнай көлемі және оның жылжығыштығы ұлғаяды, молекулярлық-беткі күштері босаңсиды. Бұл мұнай берілісінің коэффициентінің (МБК) ұлғаюына әкеледі. Мұнай қабаттарына ыстық суды айдау процесі буды ұзақ айдау процесінен аз ерекшеленбейді. Ыстық суды айдау кезінде сұйық бағанасының гидростатикалық қысымы тиімді қолданылады, нәтижесінде қабат бойынша қысымның тез және қатты берілісі жүзеге асырылады, кен орындарын әзірлеу мерзімдері қысқарады. Экологиялық қатынаста әдістің қарсы көрсетілімі болмайды. Су 20 МПа дейінгі қысымда және 200 °С дейін температурада айдалады. Шетелде ыстық сумен және бумен айдауға үлкен мән береді. 1952 жылдан бастап (әсіресе 1961 жылдан бастап) АҚШ-та, Венесуэлада, Канадада және Нидерландыда әдетте жақсы нәтижелер беретін осы әдісті қолдану бойынша ауқымды тәжірибелер өткізіледі.

Буды қабатқа циклдік айдау немесе өңдеуші ұңғымалардың пароциклдік өңдеулері қабаттан тұтқырлығы төмен мұнайды және конденсияланған буды іріктеу үшін осы ұңғымаларды кейін пайдаланумен және оларды жабық күйде ұстаумен өңдіруші ұңғымалар арқылы мұнай қабатындағы буды тікелей мерзім сайын айдаумен жүзеге асырылады. Осы технологияның мақсаты өңдіруші ұңғыманың кенжаржанындағы аймақтарындағы мұнай мен қабатты жылыту, қысымды арттыру, сүзгілеу шарттарын жеңілдету және мұнайдың ұңғымаларға ағынын ұлғайту. Қабатта өтетін процестер механизмі күрделі және мұнайды бумен ығыстыру сияқты құбылыстармен ілеседі. Қосымша ұңғымадан сұйықты іріктеусіз ұстау уақытында мұнай мен суды микробіртекті емес ортада қайта бөлу, ағынға қарсы капиллярлық сүзгілеу өтеді. Буды қабатқа айдау кезінде ол ең көп сіңгіш қабатқа және қабаттың ірі қуыстарына енгізіледі. Қабаттың жылытылған аймағында ұстау уақытында капиллярлық күштер есебінен қанығудың белсенді қайта бөлінуі өтеді: ыстық конденсат ығыстырады, тұтқырлығы аз мұнайды ұсақ қуыстардан және әлсіз өтетін линзалардан (қабаттан) ірі қуыстарға және өткізгіштігі жоғары қабатқа ауыстырады, онымен орындарын ауыстырады. Мұнаймен және конденсатпен қабаттың қанығуының мұндай қайта бөлінісі қабаттағы пароциклдік әсерлер көмегімен мұнайды шығару процесінің физикалық негізі болып табылады. Мұнаймен және конденсатпен капиллярлық алмасусыз пароциклдік әсерлерден түсетін әсер барынша аз болады және бірінші циклде таусылатын еді. Қабаттағы пароциклдік әсерлердің технологиясы үш операцияны (кезеңді) жүйелі іске асыруда қорытындыланады.

Бұл кезеңдер бір циклді құрайды. Әрбір цикл фазалары, сондай- ақ буды айдау көлемі (қабаттың 1 м тиімді қалыңдығына) – шамалары тұрақсыз және максималды әсер алу үшін циклден циклге өзгереді. Ұңғыманы бумен-жылумен өңдеуді жүзеге асыру кезінде тау жыныстары жылу алмастырғыш ретінде әрекет етеді және буды айдау процесінде шоғырландырылған жылу ұңғымадағы қабаттан мұнайды сүзгілеу кезінде тиімді қолданылады. Бумен жылытуды өткізу кезінде парафиннен және асфальтты-шайырлы түзілімдерден кенжар маңындағы аймақты тазалау бір уақытта өтеді. Буды циклдік айдауға қабаттың реакциясы көбіне коллекторға тәуелді. Мұнайды ығыстырудың басым механизмі гравитациялық дренаждау болып табылатын қалың шұғыл құлайтын қабаттарда 10 цикл және одан артық жүзеге асырылуы мүмкін. Өңдіру еріген газ режимінде жүзеге асырылатын жазық қабаттарда қабат энергиясы бумен өңдеу циклін үштен-беске дейін шектеп, тез таусылады. Тәжірибеде буды айдау кезеңі әдетте бір аптаға (сирек – үш аптадан артық) тең, ал ұсталым кезеңі 1 ... 4 тәулікке созылады, кейде осыдан кейін жұмыс циклі қайталанады. Ұңғыманың кенжар маңындағы аймағын жылыту ұңғыма кенжарына жылытқыш құрылғыны – электр пешті немесе арнайы батпалы газ жанарғысын түсіру көмегімен жасалады. Жылыту әсері шамамен 3,4 айға созылады. Қайта жылыту әдетте тиімділікті азайтады.

Қабаттың мұнай берілісін ұлғайтудың газ әдістері – 1980 жылдардың басынан белсенді енгізіле бастаған ең серпінді дамушы технологиялар. Көмірсутек газымен және СО2 мұнайды ығыстыру әдістері және олардың модификациялары сіңгіштігі төмен коллекторлар үшін қабаттың мұнай берілісін арттырудың ең тиімді әдістері болып табылады. Оларды қолдану мұнайды шығару коэффициентін мұнай кен орындарын әзірлеудің дәстүрлі әдістерімен салыстырғанда 5... 17% ұлғайтуға мүмкіндік береді. Ең ке және коммерциялық негізделген газ технологиялары қазіргі уақытта 169 жоба әрекет ететін АҚШ-та қолданылады.

Осы әдіс төмен температуралы қабатішілік тотықтырушы процестердің есебінен тиімді ығыстырушы агенттерге оны өзгерту және қабатқа ауаны айдауға негізделген. Төмен температуралы тотығу нәтижесінде қабатта тікелей азоттан, көмірқышқыл газы мен ШФЛУ тұратын тиімділігі жоғары газ агенті өңдіріледі.

Ауаны қабатқа айдау әдісінің артықшылығы:

Тұтқырлығы жоғары мұнаймен қаныққан қабатқа айдау кезінде мұнайдағы оның жақсы ерігіштігі салдарынан көмірқышқыл газын айдау қабат мұнайының тұтқырлығын едәуір азайтады. Бұл ретте судың тұтқырлығы, керісінше, ұлғаяды, бұл жақсы көрсеткіш болып табылады, себебі мұнай мен судың қозғалғыщ дәрежесі жуықтайды, бұл су тасқыны кезінде өнімді қабатта судың біркелкі қозғалуына әкеледі. Көмірсутек диоксиді суға еріген кезде оның тұтқырлығы біршама ұлғаяды. Суда көмірсутек диоксидінің 3...5% массалық құрамы кезінде оның тұтқырлығы тек 20.30% ұлғаяды. Суда СО2 еріту кезінде тзілген көмір қышқылы (H2CO3) цемент пен қабат жыныстарының кейбір түрлерін ерітеді және өткізгіштігін арттырады. Көмірсутек диоксидінің болуы жылтыр бөлшектерінің ісінуін төмендетеді. Көміртегі диоксиді суға қарағанда мұнайда төрт-он есе жақсы ериді, себебі ол су ерітіндісінен мұнайға өте алады. Өту уақытында олардың арасындағы фазааралық тартылыс өте төмен болады және ығыстыру араласатынға жуықтайды. Мұнайды көмірқышқыл газымен ығыстыру әдісін қолданудың ең тиімді технологиясы қабаттың 5.6% тесікше көлеміне тең газ порциясының көлемін қарастырады. Жиек су мен көмірқышқыл газын кезек-кезекпен айдау жолымен айдалған газдың жиналған көлемі қабаттың 15.20% тесікше көлемін құрамағанша қабат бойынша итереді. Осыдан кейін суды үздіксіз айдауға өтеді. Судағы көмірсутегі диоксиді түйір мен жынысты жабатын пленкалы мұнайды жууға ықпал етті және су пленкасының ажырау мүмкіндігін азайтты. Осы тамшы салдарынан фазааралық тартылыс кезінде мұнай қуыс арналарына еркін ауысады және мұнайдың фазалық өткізгіштігі ұлғаяды. Мұнайда СО2 еруі кезінде мұнай тұтқырлығы азаяды, тығыздығы артады, ал көлемі әдеуір ұлғаяды – мұнай ісіңеді. Қысымнан жоғары қабатты қысым кезінде көмірсутек диоксидінен CO2 –нен қабат мұнайын толық жылжыту қарапайым еріткіш ретінде (аралас ығыстыру) мұнайды ығыстырады. Сонда қабатта үш аймақ түзіледі: бастапқы қабатты мұнай аймағы; ауыспалы аймақ (бастапқы мұнай қасиетінен айдалатын агент қасиетіне дейін); таза СО2 аймағы. Егер СО2 су тоғытылған кенге айдалса, онда СО2 аймағының алдында қабатты суды ығыстыратын мұнай білігі құралады. Сұйықтардың тұтқырлығының өзгеруімен (мұнай тұтқырлығының азаюымен және су тұтқырлығының ұлғаюымен) қатар онда еритін СО2 әсерімен мұнай көлемін арттыру мұнай өндіру процесінде оны қолдану және оны су тоғытылған қабаттардан шығару тиімділігін анықтайтын негізгі факторлардың бірі болып табылады.

Соңғы уақытта мұнай саланың даму перспективалары ауыр мұнай кен орындарын және табиғи битумдарды әзірлеумен байланыстырылады. Ауыр мұнай және табиғи битум кен орындарына назар аудару көмірсутегі шикізатына бағаның үнемі өсуімен, дәстүрлі жеңіл мұнай қорының біртіндеп таусылуымен, сондай-ақ дәстүрлі емес мұнайды өңдіру технологиясынң дамуымен толық түсіндіріледі. Ауыр мұнайдың әлемдік қорларының үлкен бөлігі Канадада, Венесуэлада және Ресейде табылады. Дәстүрлі емес мұнайды өндіру дәстүрлі емес бірегей тәсілді талап етеді. Технологиялық және экономикалық сипаттамалармен ерекшеленетін ауыр мұнай және табиғи битум кендерін әзірлеудің алуан түрлі тәсілдері болады.

Мұнайды өндірудің шахталық тәсілі тұтқырлығы жоғары мұнаймен (табиғи битумдармен) кендерді, сондай-ақ әзірлеу кезінде ұңғыманың өте тығыз торында ( 75 м қашықтықпен) ұңғымалар геологиялық қорлардың 1 ...2 % құрайтын тұтқырлығы орта, газсыздандырылған және қысым суы болмайтын біртекті емес энергетикалық таусылған мұнай кендерін әзірлеу үшін қолданылады. Мұнай кен орындарының шахталық әзірленімі – мұнай шахтасында жабдықталған жер асты ұңғымаларының немесе жер асты тау әзірленімдерінің көмегімен мұнай қабатты коллектордан мұнайды немесе мұнаймен қаныққан жыныстарды өңдіру тәсілі. Мұнай кен орындарының шахталық әзірленімі әзірленімнің тазалау және дренажды жүйесінің көмегімен жүзеге асырылады.

Мұнайды шахталық өңдірудің технологиялық артықшылықтары:

Ауыр мұнайды өндірудің заманауи суық әдісіне әлсіз цементтелген коллектордың саналы бұзылув және қабатта мұнай мен құм қоспасының ағуы үшін сәйкес жағдайларды жасау есебінен құммен бірге мұнайды өңдіруді болжамдайтын CHOPS әдісі жатқызылуы мүмкін (Ллойдмин- стер кен орны, Канада). CHOPS әдісін қолдану құрылғыға үлкен инвестицияларды талап етпейді және пайдалану шығындарының шамалығын қамтамасыз етеді, алайда бұл жағдайда мұнай берілісінің коэффициенті әдетте 10%-дан аспайды. Суық өңдіру кезінде мамандандырылған сорғыш жабдығы (мысалы, бұрандалы сорғыштарды орнату) табысты қолданылады, оның көмегімен қабатты флюид пен құмның арнайы құрылған қоспасын айдау жүргізіледі. Құм өңдіру ұзын арналардың немесе өткізгіштігі жоғары «қуыстың» туындауына әкеледі. Тәжірибе, кейбір арналардың 200 м дейін қашықтықта пайдалану ұңғымасынан сыртқа кететінін көрсетеді. Өткізгіштігі жоғары арналармен мұнайдың көбіршіктігінің үйлесімділігі мұнайлы қабаттардың көпшілігінде байқалатын жоғары дебиттерді және шығарудың жоғары коэффициенттерін негіздейді. Суық өңдіру тәсілі «қуыстың» барлық ұзындығы бойынша оның шетінен ұңғыма оқпанына дейін құмның үздіксіз берілуіне байланысты болғандықтан, онда суық тәсілді қолданумен ұңғыманы пайдалану ұзаққа созылмайды. Кейбір ұңғымалар 8 .. 10 жыл бойы және одан артық пайдаланылады, алайда көбісі осы мерзімге дейін қалдырылады. Одан әрі жұмыс істеу мүмкінсіздігінің негізгі себебі қабат ішіне судың түсуіне байланысты (өте жоғары су құрамы) суландыру болып табылады су «қуыс» торына сіңгеннен кейін ол олармен байланысты ұңғымаға, одан кейін жалпы тасымалданатын басқа көршілес ұңғымаға тез таралады. Пайдалану мүмкінсіздігінің тағы бір себебі көбіне ұңғыма маңында немесе одан әрі «қуыс» желісіндегі бітелу және (немесе) ығыстырудың жеткіліксіздігінің мүмкін еместігі. Еріткіштерді қолданумен ауыр мұнай мен битумды өңдірудің суық тәсілдеріне VAPEX-әдісі жатады – гравитациялық дренаж режимінде қабаттағы еркіткішті айдау. Бұл әсер ету әдісі көлденең ұңғыманың жұбын пайдалану ұсынылады. Олардың жоғарғысына еріткішті айдау есебінен камера-еріткіш (көмірсутекті еріткіштер, оның ішінде этан немесе пропан) түзіледі. Мұнай ондағы еріткіштің диффузиясы есебінен сұйылтылады және гравитациялық күштердің әрекетімен өңдіруші ұңғымаға камера шекарасы бойынша ағады. Осы әдіспен мұнайды шығару коэффициенті 60 % жетеді, алайда өңдіру қарқыны өте төмен. Осылайша, ауыр мұнай кендерін әзірлеудің суық әдістері маңызды ерекшеліктерінен айырылмады: 4-қосымшада 6-тарауге өз бетімен жұмыстарға арналған есептер шешу мысалдары мен тапсырмалар келтірілген.

1 — пайдалану бағанасы; 2 — бұрғылап тесу; 3 — НКТ; 4 — кондуктор; 5 — бағыт

Сурет.7.2. Ұңғыма құрылымының сызбалары (а...е): 1 — кондуктор; 2 — құбыр маңын цементтеу; 3 — пайдалану бағанасы; 4 — тығыздама; 5 —кебіспен цементтеу; 6 — ауыстырып-қосқыш; 7 — сол бұрандалы жалғастырғыш; 8, 9 — техникалық және сүзгілі бағана; 10 — цементеуге арналған манжеттер Олардың тұрақсыз су қоршаушы жыныстарында алуан типті сүзгілер мен себебі бұл жағдайда оны істен шыққан кещде көтеріп, жаңасымен ауыстыруға болалы. Сүзгі пайдалану бағанасынла жөнделуі мүмкін, ал жоғары жатқан су қоршаушы деңгейжиектерді оқшаушау манжет арқылы құбыр маңын цементтеу жолымен жүзеге асырылады (сурет.7.2, е). Егер пайдалану кезінде мұндай ұңғыманың өнімділігі төмендесе, онда істен шыққан жағдайда сүзгіні ауыстыру мүмкін емес. Бағыт кондуктормен бұрғылау кезінде саға айналасындағы тау жыныстарының бұзылуы мен шайылыуының алдын алу үшін, сондай-ақ бұрғылау ерітіндісін тазалау жүйесімен ұңғыманы қосу үшін ұңғымаға түседі. Сақиналы кеңістік бағытпен тампонажды ерітіндімен немесе бетонмен барлық ұзындығы бойынша толтырылады. Бағыт тұрақты топырақта бірнеше метрден батпақта және лайлы топырақта ондаған метрге дейін тереңдікке түседі. Бағытпен бірден диаметрі 9 м дейін 50 ден 400 м дейін тереңдікте учаске бұрғыланады. Бұл ұңғыма учаскесі қаптама құбырмен бекітіледі (бұралған болат құбырдан тұратын), кондуктор деп аталады. Кондуктордың құбыр маңы кеңістігін цементтейді. Кондуктор қиманың тұрақты интервалдарын бекіту, ластанудан су қоршаушы деңгейжиектерді оқшаулау, шығарындыға қарсы жабдықтардың сағасына орнату, келесі қаптама бағаналарды ілу үшін қолданылады. Кондуктор көмегімен бұрғылау процесін қиындататын тұрақсыз, жұмсақ және сызатты жыныстар оқшауланады. Кондукторды орнатқаннан кейін осы ұңғыманы пайдалану жоспарланбайтын өнімді қабаттарды жабу қажеттілігінен немесе жаңа күрделі деңгейжиектердің қтуінен жобалау тереңдігіне дейін ұңғыманы бұрғылау үнемі мүмкін емес. Бұл жағдайларда аралық деп аталатын тағы бір бағананы орнатып цементтейді. Егер әзірлеу үшін ұңғыма тағайындалған өнімді қабат өте терең жатса, онда аралық бағаналардың саны біреуге артық болуы мүмкін. Ұңғыманың соңғы учаскесі ұңғыманы геологиялық қимасын басқа деңгейжиектен оқшаулау және бекіту үшін тағайындалатын пайдалану бағанасымен бекітіледі. Жоғарыдағы деңгейжиекте мұнай мен газдың артық ағуына жол бермеу үшін, ал су – пайдалану бағанасының қабырғасы мен ұңғыма қабырғасы арасында кеңістіктің өнімді қабатына цемент ерітіндісін толтырады. Сондай-ақ пайдалану бағанасы ұңғыма сағасына кенжардан мұнай мен газды көтеру немесе ондағы қысымды ұстау мақсатында өнімді қабатқа суды немесе газды айдау үшін арналған. Аралық қаптама бағаналарының түрлері: тұтас (оқпанның барлығы); артқы ілмектер; арти (тек кемінде 100 м алдыңғы қаптама бағананы жабумен отырғызылған аралық); күрделікті жою үшін қолданылатын бүлпілдек (сағаға дейін өсірілмейді). Қабаттан мұнай мен газды шығару үшін ұңғыма кеңжарының жабдықтары мен ашудың алуан түрлі әдістері қолданылады. Көптегенжағдайларда өнімді қабатта табылатын пайдалану бағаналарының төменгі бөлігінде қаптама құбыр қабырғасы мен цемент қабықшада бірқатар саңылауларды атады (бұрғылап теседі).. Тұрақтыжыныстардаұңғыманыңкеңжармаңындағы аймақтарын алуантүрлісүзгілерменжабдықтайдыжәне цементтемейді немесе қаптама бағанасын тек өнімді қабат жабынына дейін түсіреді, ал оны бұрғылау және пайдалану ұңғыма оқпанын бекітусіз жасалады.

Ұңғыма құрылымын жобалау төменнен жоғары (пайдалану бағанасының диаметрін таңдағаннан кейін) жүргізіледі. Бұл ретте газ ұңғымасында ескеріледі:

Ұңғымалар суды (суда), минералды тұздар, күкіртті өндіру үшін бұрғыланады, арнайы ұңғымалар (немесе үңгірлер) алуан түрлі қалдықтарды көму үшін бұрғыланады, сондай-ақ алуан заттардың жер асты қоймасы ретінде қолданылады. Мұнай газ өнеркәсібінің қажеттілігі үшін келесі ұңғыма түрлері болады: тіреу, параметрлік, құрылымдық, іздестіру барлау, пайдалану, айдау, арнайы және басқалары.

Тірек ұңғымаларын екі топқа бөледі. Бірінші топқа тұнба жыныстардың қимасын жан-жақты зерттеу және іргетастың заттай құрамы мен жасын анықтау мақсатында бұрғылаумен зерттелмегүен аудандарға салынатын ұңғымалар жатады. Екінші топқа ауданның мұнай-газдылығының перспективасы мен геологиялық құрылымын анықтау, сондай-ақ мұнай мен газға геологиялық жұмыстардың тиімділігін арттыру мақсатында жеке мәселелерді жариялау немесе бұрын ашылмаған разрездің төменгі бөлігін жан-жақты зерттеу үшін зерттелген аудандарға салынатын ұңғымалар жатады.

Қазіргі уақытта мұнай және газ ұңғымалары ондаған жылдар бойы ұызмет еткен күрделі қымбат құрылғылардан тұрады. бұл бітеу, ұзақ және мәңгі каналмен күндізгі бетімен өнімді қабаттың қосылуына қол жеткізеді. Алайда ұңғыманың бұрғыланған оқпаны тау жыныстарының тұрақсыздығына, әр түрлі қысымда табылатын

Сурет.7.4. Ұңғымалардың орналасу сызбалары: 1 — тік; 2 — көлбеу; 3 — тура сызықты-майысқан; 4 — майысқан; 5 — деңгейжиеті учаскесімен тура сызықты-майысқан; 6 — күрделі майысқан алуан түрлі флюидтерге (су, мұнай, газ және олардың қоспасы) қаныққан қабаттардың болуына байланысты мұндай каналдан әлі тұрмайды. Сондықтан ұңғыманы салу кезінде оның оқрпанын бекіту және алуан түрлі флюидтерден тұратын қабатты (ажырату) қажет. Жер қыртысында кеңістіктік орналасу бойынша бұрғылау ұңғымалары алты түрге бөлінеді (сурет.7.4).

Бұрғылап тесу — ұңғыма мен қабат-коллекторы арасында тасымалдау үшін арналған саңылауды қаптама бағанада құру мақсатымен арнайы ататын аппараттардың (перфоратор) көмегімен ұңғымада өткізілетін операция. Бұл саңылаулар қабатты флюидті шығару үшін және қабатқа немее су, газ, цемент және басқа агенттердің құбыр маңы кеңістігіне айдау үшін қолданылады. Қабатты ашу әдісін таңдау кен орнының геологиялық сипаттамасына, өнімді түзілім жыныстарының физикалық- механикалық қасиеттеріне, қабат қысымына (өнімділік қабаты бойынша өлшеу) тәуелді. Қабатты ашу әдісін таңдауға ықпал ететін геологиялық жағдайларға өнімді кен орындарының жалпы қалыңдығы, ұлтандық және жергілікті сулардың болуы және олардың гидрогеологиялық сипаттамасы жатады. Қаптама құбырлар ұңғымаға түсірілетіндіктен және цементтелгендіктен, перфоратор көмегімен қабаттың өнімді бөлігіне қарсы пайдалану бағанасында және цемент тасында ұңғыма кенжарымен қабаттың өнімді бөлігін қосу үшін саңылау жасайды. Бұл операция перфорация деп аталады. Перфорация процесін әзірлеу кезінде кеннің геологиялық- кәсіптік сипаттамасы, коллектор типі мен ұңғыма бойынша техникалық-технологиялық деректер ескерілуі тиіс: қалыңдығы, мұнай тұтқырлығы, су-мұнай (СМБ), газ-мұнай (ГМБ) және газ-су (ГСБ) байланыстарына дейін қашықтық, қабатты қысым, перфорация интервалында қаптама бағаналарының саны және басқалары. Мұнай өндіруші ұңғымаларда перфорация интервалы қабатты флюидтер жыныстарының қанығушылығымен анықталады және бұрғылау жұмыстарын жүргізетін кәсіпорындардың геологиялық қызметімен анықталады. Мұнайға қанық қабатты ұңғымамен ашу жағдайында ол өнімді нысанның барлық қалыңдығы бойынша бұрғылап тесіледі. Ұңғыма перфорациясының алуан әдістері қолданылады: оқпен, торпедалық, кумулятивті және гидроқұмағынды.

Оқ перфораторы сығымдалған дәрімен және 10 болат оқпен зарядталатын ұзындығы 1 м және диаметрі 100 мм құбырдан тұрады. Каротажды кабельде оқ перфораторы сазды ерітіндімен толтырылған ұңғымаға түседі, өнімді қабаттың берілген интервалына қарсы орнатылады және атылады. Жыныстағы саңылау тереңдігі 5 ... 7 см аспайды.

Оқпен бұрғылап тесудің кемшіліктері:

Оқпен бұрғылап тесуді тығыз емес жыныстарда және әлсіз цементтелген құмды жерлерле қолдану керек.

Торпедалық перфоратор снаряды бағананы және цемент сақинасын тесіп қабаттағы кейбір тереңдікке енеді және жарылады, нәтижесінде ұңғыманың кеңжар маңындағы аймақта каверна мен сызаттар түзіледі. Торпедалық бұрғылап тесу диаметрі 32 немесе 22 мм жарғыщ снарядтармен жүзеге асырылады. Торпедалық бұрғылап тесу кезінде перфорациялық каналдар ұзындығы 160 мм жетеді.

Әдетте торпеда перфораторлары тығыз жыныстарда қолданылады.

Кумулятивтік бұрғылап тесу оғы немесе снаряды болмайтын ататын перфораторлармен жүзеге асырылады. Бағананы, цементті тасты және жыныстарды ату бір орынға шоғырландырылған жарылыс есебінен қол жеткізіледі. Мұндай бір орынға шоғырландыру жұқа металл жабынмен қапталған жарылғыш заттардың заряд бетінің конустық пішінімен негізделген. Қаптама өнімдері – газдың жұқа шоғыры түрінде жарылыс энергиясы – каналды тесіп өтеді. Кумулятивтік ағынның 6 ... 8 км/с дейін бас бөлігінде жылдамдығы болады және 3 000.5 000 Мпа қысым жасайды. Тығыз жыныстарда кумулятивтік перфорация әдісін қолдану кезінде тереңдігі 200-ден 250 мм дейін (заряд қуатын арттыру кезінде тереңдік артық болуы мүмкін) және диаметрі 16-дан 18 мм дейін жасалады. Кумулятивтік перфораторда атулар қондырғыда электр тізбегінің тұйықталуымен жасалады. Бір іске қосылғанда 10 ... 12 ату жасайды.

Тосқауылдың гидроқұмағынды бұрғылап тесу кезінде сорғыш- компрессорлық құбырдың төменгі соңында бекітілген арнайы аппарат саптамасынан – құм-ағынды перфоратордан шығатын жоғары жылдамдықты құмды-сұйық ағынның абразивті және гидромониторлық әсерлерді пайдалану нәтижесінде өтеді. НКТ бетінен ұңғыманы бұрғылап тесуді өткізер алдында перфоратордың саңылау тесігін жабатын шарға түседі. Осыдан кейін НКТ арқылы сорғыш агрегаттар көмегімен ұңғымаға сұйық құммен айдалады. Құммен айдалатын сұйық қаптама арқылы ғана шығады. Сұйықтағы құмды шоғырландыру әдетте 80.100 кг/м3; кварцталатын құм бөлшектерінің диаметрі — 0,3.0,8 мм құрайды. Гидроқұмағынды бұрғылап тесу сызатты коллекторлармен қабатты ашу, бір ұңғымамен екі немесе одан артық қабаттарды жеке пайдалану үшін жабдықталатын ұңғымаларда қабаттарды ашу, барлау ұңғымаларын сынамалау процеесінде қабаттарды ашу үшін қолданылады. Қабатты ашудың мұндай тәсілікезінде гидроажыраудан кейін, сондай-ақ төмен қабат қысымымен жоғары өткізгіштік қабатты қайта ашқаннан кейін немесе бұрын өңделген тұз қышқылымен интервалда тиісті әсер алмайды. Өткізгіштігі төмен карбонатты коллекторда қабатты ашудың құрамдастырылған тәсілін қолданады: кейін тұз қышқылымен өңдеп бұрғылап тесумен және ашық кенжармен. Кумулятивті немесе оқпен бұрғылап тесуден айырмашылығы құмағынды бұрғылап тесу беті таза каналдарды алуға және қабаттың жалаңаштанған бетіне өтуді сақтауға мүмкіндік береді. Операциялардың қолайсыз үлкендігі, қуатты техникалық құралдарды қолдану қажеттілігі мен қызмет көрсететін персоналдың үлкен саны осы бұрғылап тесудің жоғары құнын негіздейді және кумулятивтік перфорациямен салыстырғанда оның кеңінен қолданылуын тежейді.

Өңдіруші ұңғыманы пайдалану карточкасында белгіленеді: 1) мұнай (газ) және ілеспе су бойынша ұңғыманың күнделікті дебиттері; 2) газ факторы; 3) пайдалану тәсілін өзгерту; 4) жабдықтардың немесе оның жұмыс істеу режимінің сипаттамасы.

Ұңғыма паспорты — ұңғыма туралы толық көрініс беретін негізгі құжат. Паспорт оны бұрғылау басынан таратуға дейін ұңғыманың барлық тарихын көрсетеді және келесі деректерден тұрады: 1) Ұңғыма жұмысының жиынтық кестесі; 2) Айлық және жылдық көрсеткіштер (ұңғыма карточкасынан); 3) Ұңғыманы пайдаланудан бастап жиынтық көрсеткіштері. Пайдалану нәтижелерін жалпылау үшін әзірлеу нысанының бұрғыланған ұңғымаларының барлық жиынтығын келесі құжаттар құрайды: Аталған құжаттар әзірленімді реттеу бойынша іс-шараны негіздеу үшін қолданылады. Ұңғыманы пайдалану бойынша геологиялық есеп ай сайын жасалады. Ол екі бөліктен тұрады: өңдіруші және айдаушы ұңғымалар бойынша. Ұңғымалар пайдалану нысаны және тәсілі бойынша топталады. Есепте әр ұңғыма бойынша мұнайдың, газдың, судың айлық өндірілімін, айдалған су көлемін, орта-тәуліктік дебиттерді (қабылдағыштығын), жұмыс істеу және кідіріс сағаттарының санын, кідіріс себептерін көрсетеді. Есеп беру соңында жалпы нысан бойынша қорытынды деректер келтіріледі.

Сурет.7.5. Ұңғыманы пайдаланудың алуан тәсілдерінің дөңгелек диаграммалары: а — пайдаланудың фонтанды тәсілі; б — пайдаланудың газлифттік тәсілі; в — электрмен батырылатын сорғыш; г — штангілі сорғыш Әзірленімнің ағымжағы жағдайының картасын әдетте тоқсан сайын құрады. Картаны құру үшін нысан жабынымен ұңғыманың қиылысу нүктесінің орналасу жоспарын қолданады. Дөңгелек диаграмма түрінде авторлармен таңдалған масштабта әрбір өндіруші және айдау ұңғымасы бойынша сәйкесінше ағымдағы айдау мен сұйықтың ағымдағы орта тәуліктік өңдірілуі суреттеледі. Деректер мұнай өңдіру және су айдау бойынша айлық есептерден алынады. Беткі жағдайдағы барлық деректер: сұйық өндіру (т/тәул), су айдау (м3/тәул) Диаграмма масштабы — желілік; ол сұйықты өңдіру және суды айдау үшін алуан түрлі болуы мүмкін. Таңдалған масштаб міндетті түрде картаның шартты белгіленуінде келтіріледі (1 см радиус = 1 т/тәул немесе 1 м3/тәул) Қабылданған масштабта дөңгелек диаграммамен суреттеу мүмкін емес дебиттілігі аз ұңғыма бойынша мұнай дебитін (т/тәул) және су пайызын ұңғыма нөмірімен цифрлармен белгілейді, мысалы «349/10 —73%». Ұңғыма өнімінің сулануы (судың салмақтық пайызы) өңдіруші ұңғыманың дөңгелек диаграммасында сектор түрінде көрсетіледі.

Пайдалану тәсілі үзік сызықтармен немесе дөңгелек диаграмманы бояп көрсетіледі. Үзік сызықты пайдалану кезінде сурет 7.5 көрсетілген белгілер қолданылады. Шеңбер бөлігің көрнекілігі үшін алуан түстермен боялады: мұнай мен газ әдетте пайдалану тәсілі бойынша бояуды саралаумен сарғылт-қоңыр түсте көрсетіледі; ілеспе және айдау суы – су сипаты бойынша бояуды саралаумен көкшіл-жасыл түсте (қабатты, айдалатын, бөтен). Картада толығымен және ішінара қабатты және айдалатын сумен суландырылған нысан учаскесін алуан түрлі шартты белгілеулермен белгілеп, мұнайлы-газдылығының бастапқы және ағымдағы контурларының орнын көрсетеді. Картаның бірнеше қабаттарын әзірлеу нысанына біріктіру кезінде әрбір қабат үшін жалпы және жеке нысан үшін жасалады. Ұңғыма бойынша жиынтық іріктеулер және айдау картасын әдетте жылына бір рет жасайды. Бұл карталар әзірленімнің ағымдағы жағдай картасы сияқты типте жасалады, тек дөңгелек диаграммада сұйықты өңдіруді (өңдіруші ұңғымалар бойынша) және беткі жағдайда суды айдауды (айдау ұңғымалары бойынша) әзірлеуді бастаудан жалпы суреттеледі. Өңдірілген су мөлшері сектор түрінде беріледі. Диаграмма масштабы – аудандық (мүмкіндігінше суды айдау және сұйықты өңдіру суреті үшін бірдей). Әзірленім картасын жасау кезінде мынадай жағдай кездесуі мүмкін, бірдей ұңғымада мұнай өңдіру және су айдау болады (өңдіруші ұңғыманы айдау ұңғымасына аудару кезінде немесе мұнайды айдауға өңдеу кезінде). Мұндай ұңғымалар екі диаграмманы көрсеткі тиіс, сонымен бірге айдау диаграммасы жоғары жоспардан, ал өңдіру диаграммасы – төменгі жоспармен көрсетіледі. 20нагн > 20отб (сурет.7.6, а) жағдайында өңдіру диаграммасы үзік сызықпен орындалады, ал 20нагн < 2Q (сурет.7.6, б) жағдайында екі диаграмма тұтас сызықпен, ал судың өңдірілуін көрсететін сектор - айдау диаграммасының астында үзік сызықпен жағылады.

Сәйкесінше, бояу да жағылады, алайда суды өңдіру айдаудан айырмашылығы көгілдір немесе жасылдау түс реңкімен берілуі тиіс. Е с к е р т п е . Ұңғыма типтерін, өңдіру тәсілдерін, мұнайлық контурларын шартты белгілеу және басқа белгілеулер алдында келтірілгендерден ерекшеленуі мүмкін. Осы карталарда пайдалану тәсілдері көрсетілмейді. Мұнайлық және газдылық контурлары мен ұңғымаларының санатына жататын барлық қалған белгілеулер әзірленімдің ағымдағы жағдай картасындағыдай.

Әзірленім нысанының паспортында пайдалану нысанының кәсіптік-геологиялық сипаттамасын көрсететін мәліметтер, әзірленімнің жобалау және нақты көрсеткіштері келтіріледі. Геологиялық сипаттама жеке ұңғымалар бойынша мәліметтер жиынынан, алайда нысан үшін орта есеппен келесі деректерден тұрады: Әзірленімдердің жобалау көрсеткіштері соңғы бекітілген жобалау құжаты бойынша нысан паспортында келтіріледі. Жаңа жобаны қабылдаумен келесі жылға жобалау көрсеткіштері түзетіледі. Бұл ретте келтіріледі:

Дейін 0,025............................................................................50,0 Бастап 0,025 дейін 0,05........................................................40,0 Бастап 0,05 дейін 0,10..........................................................30,0 Бастап 0,10 дейін 1,0............................................................27,0 Бастап 1,0 дейін 5,0..............................................................20,0 Бастап 5,0 дейін 10,0............................................................15,0 Бастап 10,0 дейін 15,0..........................................................12,0 Бастап 15,0 дейін 20,0..........................................................10,0 Бастап 20,0 дейін 25,0............................................................8,5 Аяқталды 25,0.........................................................................7,5 Шектеулігінен тыс мұнайдың нақты жылдық өндіруінен бас тартуы жағдайында, жаңа жобалық құжаттарын орындау щеңберінде жобалық шешімдеріне түзетулерді енгізу және осы бас тарту себептерін орнату қажет. Тәжірибелік-өндірістік дайындауының техникалық сызбалары мен сынау пайдалану жобалары үшін мұнайды өндіру деңгейлері нақты жетуімен сәйкес орнатылады. Мұнай пайдалану объектілері үшін жылдар бойынша (жыл аяғына) объектіні дайындауының нақты көрсеткіштері келесідей көрсетілетін кесте түрінде өткізіледі: Іріктеу аймағында және бастапқы контурындағы мұнайлылығындағы жылдың аяғына орташа қаттық қысымы. Осыдан басқа, осы кестеде 2; 2...20; 20...50; 50...90 дейін; 90% астам өнімдегі суды құрайтынымен жұмыс істейтін ұңғымалардың саны туралы, сонымен қатар пайдаланудың әртүрлі тәсілдері кезіндегі (фонтандық, газлфттік және т.б.) бір ұңғыманың орташа дебиті мен өндірілген ұңғыма қоры туралы ақпараты беріледі.

Ұқсас төлқұжаты газ пайдалану объектісі бойынша жүргізіледі. Кен орнын өндіруіндегі әске асырылатын нұсқауындағы ерітілген газының нақты жылдық іріктеуі басқа да себептері бойынша және мұнай ұңғымаларындағы газ бөрігінің мүмкінді газ кемістіктері уақытында да және, шоғыр қимасы мен алаңы бойынша қойнауқаттық мұнайлардың қасиеттерінің болжамды емес өзгерістерінің жобалауынан мұнайды нақты жылдық өндіруінен бас тартуынан жобалауынан ерекшеленеді. Ерітілген газды іріктеуінің деңгейлері нақты жеткенінімен сәйкес орнатылады. Жедел газ өнімдеріндегі болуының жағдайында оның көлемдері бөлініп, бөлек есепке алуы қажет. Газ бөріктерінен газ және бос газдың нақты жылдық өндіруінің қол жетімді бас тартуы жобалауынан 20% құрайды. Газбен жабдықтауының бірыңғай жүйесіне газды қабылдау бойынша шектеулердің болуы және осындай шектеулерінің көлеміндегі газдың экспорты кезіндегі жобалауынан нақты өндіруінің бас тартуын анықтауы кезінде есепке алынады.

Сұйықтық бойынша ұңғымалардың дебиті (сусыз – мұнай бойынша, су алған – мұнай мен су бойынша) автоматтандырылған топтық орнатулары көмегімен өлшенеді; өлшем бірлігі - [т/сут]. Осындай орнатуларымен пайдалануы сұйық бойынша ұңғымалардың жалпы дебитіндегі ілеспе су мен мұнайдың бөлек санын орнатуға мүкіндік береді. Нәтижесінде ұңғыма өнімінің суландыруы анықталады, яғни барлық сұйықтық пайызындағы судың құрамы. Жеткіліксіз сенімді жұмысы кезінде ұңғыма өнімдерінің суландыруы центрифугалау және басқа тәсілдеірмен, Дина және Старка аппараты көмегімен, ұңғымалардың шығу желісінен таңдалған, сұйықтардың сынауы бойынша анықталады. Ілеспе газының дебиті турбиналық газ шоттарының топтық орнатуына өлшенеді, ал жеке өлшемді орнатуын пайдалануы кезінде – басқыштан шғыуында орнатылған, дросселді құралымен дифференциалдық манометрімен немесе турбиналық шоттарымен өлшенеді. Соңғы кезінде отандық және шетел өндірушілерінің жаңа аса жетілдірілген өлшем құралдары пайда болады. Кәсіпшілік аулау газ факторы (м3/т) айырылған мұнай дебитіне ілеспе газ дебитінің қатынасы ретінде есептеледі. Су айдау ұңғымасының қабылдағыштығы (м3/сут) шоқтық сорғыш станциясына орнатылған, дафрагмалық түрдес шығын өлшегіш немесе шоттарымен өлшенеді. Өйткені бір бағушы су тартқыш екі-үш ұңғымаларын сумен жиі қамтамасыз етеді, ұңғымалардың қабылдағыштығын өлшеуі осы су тартқыштан қоректенетін, басқа ұңғымаларын тоқтатуы кезінде өндіріледі. Айдау ұңғымалары үшін жеке сорғыштарын пайдалануы кезінде олардың қабылдағыштығын жеке анықтайды. Табиғи газды өндіру кезіндегі ұңғымалардың дебиттерін жиі дф- манометрлер деп аталатын (қалтқылы шығын, мембраналар, сильфондық), әртүрлі құрылымдарында шығын өлшегіншетр көмегімен орталықтандырылған немесе топтық газды жинақтау бекеттерінде өлшенеді. Газ құбырына қосылмаған, барлау ұңғымалары үшін, сонымен қатар дебитті өлшеу торабынан кейін өндірістік газ құбырындағы қысымындағы аз, сағалық қысымымен ұңғымалары үшін сәйкесінше диафрагмалық өлшенішін пайдалануымен сыни өту әдісін жиі пайдаланады (ДИКТ). Үлкен қалыңдықты объектілері немесе көпқойнауқаттық пайдалану объектілерін дайындауы кезінде пласттардың аралықтары мен пласттар бойынша бөлек көрсеткіштері қарастырылған анықтамасы бар. Өндірілген және айдау ұңғымаларында осы мәселені, термометрия мен потокометрияның тереңдігі үшін аппаратты қолдана отырып, шешеді. Ұңғыма мен олардағы пласттар жұмыстарының қарастырылған көрсеткіштері үшін бақылау технологиялары, техника мәселелері, сонымен қатар алынған өлшемдерінің интерпретацияны қабылдауы платтар мен ұңғымаларды зерттеу бойынша нұсқаулықтарында баяндалған. Ұйғыма жұмыстары көрсеткіштерінің өзгеріс сипатын есепке алуымен әр объектісі үшін, уақыттың есеп кезеңі үшін (ай, тоқсан) сенімді орташа мағыналарының олардың статистикалық өңделуі нәтижесінде алуы үшін жеткілікті болған анықтамалары санында, олардың өлшемдерінің кезеңділігі орнатылған. Дайындау кестесі (7.7 сурет) пайдалану объекісі үшін құрастырылған және дайындаудың негізгі жылдық (айлық, тоқсандық) көрсеткіштерінің динамикасы масштабындағы көрсетілген, қисық кешенін ұсынады. Кестеде қисық өлшемдері келтірілуі қажет: мұнайды өндіру, сұйықтықты өндіру, өнімнің су айдауы, өндіруші ұңғыманың әрекет етілген қоры, суды толтыруына орналасқан айдау ұңғымаларының саны (немесе басқа агенті), пласттық қысым, сұйықтықтың жылдық таңдау пайыздарындағы жыл аралығында суды айдау. Шешілген мәселелерінен және шоғырларының геолого- кәсіпшілік ерекшеліктерінен байланысты дайындау кестесі дайындау объектісінің төлқұжатындағы келтірілген басқа да көрсеткіштерінің қисық өзгерістерімен толықтыра алынады.

Сурет 7.7.. Мұнай пайдалану объектісіні дайындау кестесі: І, ІІ, ІІІ, ІV — дайындау деңгейлері; Он — мұнайды өңдеу; Ож — сұйықтықты өндеу; В — өнімнің суланғандығы; V — суды толтыру көлемі; рпл — пласттық қысым; Ыд, NB — әрекет етілген сәйкесінше өндірілген және айдау ұңғымаларының қоры Қажеттілік кезінде мұнай мен сұйықтықтың жылдық өндіруінің әртүрлі объектілерін дайындау кестелерін салыстыруы игеру жылдамдығы түрінде келтіріледі. Бұл ретте абцисса остерінде бастапқы өндірілген қорларына жинақталған өндірулерінің қатысында (пайыздарда) немесе мұнайды өндіру коэффицентіне алып қояды. Әр объектінің дайындау кестесінде дайындау дәрежелері арасындағы шектеулері белгіленген.

мұндағы W1 - сұйықтықты және газды көтеру үшін бет жағынан ұңғыма басына дейін; W2 - ұңғыма жабдығы арқылы жылжу кезінде газ-сұйық қоспасы тұтынылатын энергия; W3 - ұңғыма басынан тыс сұйық пен газ ағынымен тасымалданатын энергия. Wu = 0 болса, операция фонтан деп аталады; егер Wu ≠ ≠ 0 операциясы механикаландырылған мұнай өндіру деп аталады. Wu энергиясын беру сығылған газ немесе ауа арқылы немесе сорғылармен жүзеге асырылады; Пайдалану әдісі газды көтеруші немесе сорғы деп аталады. Тек Pпл қабатының гидростатикалық қысымынан қоршау мұнай орындарын пайдалану тәжірибесінде сирек кездеседі.

Фонтандандыру шарты: Рпл>rgh.

Көптеген жағдайларда мұнаймен қатар құдықтарда газ бар, ол ұңғымалардың ағуында маңызды рөл атқарады. Бұл тіпті айқын су- қысым режимі бар кен орындарына да қатысты. Су қысымы режимінде мұнайдың ерітілген күйіндегі және резервуардағы мұнайдан босатылмаған газдағы мұнайды ұстау қарастырылған. Беткі газ екі есе жұмыс істейді: резервуарда ол май шығарады, ал құбырларда - ол көтеріледі.

Бұрғылауға арналған ұңғымаларда екі ұңғыманы (өнімді қалыптастыру аймағында) және бетіне шығаратын ұңғы бөлігін де жабдықтайды. Өнімділік қабаты жеткілікті күшті жыныстармен оралған болса, онда ашық бет қолданылған. Бұл жағдайда өндіріс корпусы резервуардың жоғарғы шекарасына жеткізіледі, ал резервуардың өзі толық көлемде ашылады. Өнімділік қалыңды жыныстары тұрақсыз болса, онда саңылау кеңірек кеңістікті жану (бекіту) арқылы корпустың құбырларымен нығайтылады. Құбырға мұнай ағымы корпус құбырының және өнімді қалыптастыру аймағындағы цемент сақинасының (әдетте 1 м үшін 10 тесік) тесіктері (перфорациясы) арқылы қамтамасыз етіледі. Фонтан ұңғымаларының жұмыс істеу шарттары аузының мөрленуін, интервал алаңын бөлуді, ұңғымаларды мұнай мен газды жинау пункттеріне шығаруды, ал қажет болған жағдайда қысымдағы ұңғыманың толық тоқтауын талап етеді. Бұл талаптарды колоннаның басын және фонтанның аузында алуан түрлілігімен белгілерді орнатқанда кездестіруге болады. Кез-келген ұңғыманың жабдықтары, соның ішінде фонтан, белгілі бір режимде өнімдерді таңдауды және жер қойнауын қорғауды, қоршаған ортаны қорғауды және төтенше жағдайлардың алдын алуды ескере отырып қажетті технологиялық операцияларды жүргізу мүмкіндігін қамтамасыз етуі тиіс. Ол жер үсті (қыратты) және жер асты (ұңғымалы) болып бөлінеді. Жер үсті қондырғылары - бұл фонтанды арматура және алуан. Су бұрқақтарының фитингтері мұнай және газ ұңғымаларын бұрғылаумен жабдықталған. Ол бағанның басына орнатылады. Фонтанды арматураның ерекшелігі олардың дизайны мен беріктігі сипаттамаларында ерекшеленеді (бұл белгілер фонтанды арматуралардың шифрына қосылады). Арматура түтік басы мен шыршалы ағаштан тұрады, оның құрамында тістердің, кресттің, аудармашының, құлыптау және реттеу құралдарының жиынтығы бар.

8.1 - сурет. Фонтанды арматураның тұрба орамаларының (а, б) сызбалары: 1 - қарсы фланец; 2 - құлыптау құрылғысы; 3 - құбыр басы; 4 - өшіру құрылғысы бар манометр Жоғарғы ұшы бар төбешік құбыр құбырдың басына бекітілген құбыр ұстағыш катушкаларына немесе құбыр басының корпусына бекітілген түтік қысқышына бекітіледі. Құбырлар орамасының мысалы 8.1-суретте берілген. 14, 21, 35, 70, 105 және 140 МПа жұмыс қысымы үшін 50-ден 150 мм-ге дейінгі аралықтың аралықтары үшін бұрғыланған фитингтер өндіріледі. Рождестволық шыршаның құрылымына сәйкес, ол крест және үш есе ағаш болуы мүмкін; құбырлар жолдарының санына, бір қатарға және екі қатарға сәйкес клапандармен немесе крандармен жабдықталған. Негізгі артықшылықтары:

Әдетте, фонтанды шырша (бір-екі жолақты) немесе крест тәрізді(екі жолақты) болып келеді. Екі жолақты шырша ағашымен жабдықталған шиыршықтар механикалық қоспалардан тұратын құдықтар үшін ұсынылады. Кросс және теке бірқабатты клапандар өндірісінде механикалық қоспалар жоқ ұңғымаларға арналған. Үш жолақты екі жолақты арматурадағы жұмысшы жол жоғарғы жағында, ал пышақтағы кез келген болуы мүмкін. Қосалқы жолдар форсунканы немесе реттелетін құрылғыны пайдаланғанда қолданылады.

8.1. -суретте - фонтанды шырша сызбалары келтірілген.

Жұмыс ортасының төмен және орташа қысымда үш өлшемді арматурасын, орта және жоғары қысымдарға арналған кресттік қондырғыны пайдалану ұсынылады. Крест-арматура тегістеу қондырғысынан әлдеқайда төмен, бұл оның техникалық қызмет көрсетуін жеңілдетеді. Арматураның көлденең қимадағы жалпы биіктігі және қайталанатын бағаналық құлыптау құрылғыларының болуы тегістеу құрылғыларының биіктігінен аз болып келеді.

8.2-сурет. Фонтанды арматура сызбасы Арматураның ауыр жұмыс жағдайларына байланысты оның кронштейндер, тістер, подшипниктер, фланецтер және құлыптау құрылғыларының корпустары тек қана болаттан жасалған. Легирленген 45, 40ХЛ, 40ХНЛ маркалы болаттар қолданылады. Сақиналардың сақиналары үшін 20, 30, 40 және легирленген сұрыптар қолданылады. Құю, дәнекерленген клапан бөліктері ретінде бөлінеді.

Фонтанды арматураның шифрында келесі мәндер көрсетілген:

мұндағы А — арматура; Ф — фонтанды (Н — айдаушы); Х1 — конструктивті орындау (К — құбыр басындағы өткізгіш ойғының НКТ бағанының аспасы (шайба жоспары); әріпсіз — муфтадағы НКТ бағанының аспасы); Э - центрифугалық сорғылармен жабдықталған ұңғымаларға арналған; бұл көрсеткіш ГОСТ 13846 84 («Мұнай жабдығының анықтамалық кітабы» Е.И. Бухаленконың) сәйкес фигураның диаграммасының санын білдіреді; X2 - көтеру түтікшесінің түрі (A - екі қатарлы суспензиясымен, әріпсіз - бір реттік құбырлы суспензия); X3 - басқару клапандарының әдісі (B - қашықтан басқару, A - автоматты, әріптік нұсқаулықсыз); Х4 - тесік диаметрі, мм; X5 - жұмыс қысымы, МПа немесе атм; X6 - климаттық көрсеткіштер (қалыпты аймақ үшін - әріпсіз, суық климаттық аймақ үшін - «CL»); X7 - коррозиялық қарсыласу дизайны (қалыпты орта үшін 6% дейін CO - «K1», 6% дейін H2S және CO2 - «K2», 25% дейін H2S және CO- «K3» бар газдар үшін қарастырылмаған).

Мұнай мен газдың ұңғымадағы қоспасы газ араластырғыштарымен мұнайдың араластырғыштарын ауыстыруды білдіреді: көтергіштердің диаметрі неғұрлым үлкен болса, көтеру майына арналған көбірек газ қажет болады. Жоғары қысыммен жоғары өнімді су қоймаларына бұрғыланған үлкен диаметрлі ұңғымалар (150 ... 300 мм) жоғары өнімділікпен ерекшеленетін жағдайлар болғанымен, олардың көбі өте көп емес. Кейде резервуардағы қысым жоғары болса да, қалыпты жағдайларда фонтандандыру әдісін пайдаланатын ұңғымаларды да кездестіруге болады. Шағын диаметрлі құбырлардың ұңғымаларына түсіп болғаннан кейін, фонтанға қол жеткізуге болады. Сондықтан кеңейтетін газдың энергиясын ұтымды пайдалану үшін субұрқақ күткен барлық ұңғымалар шартты диаметрі 60-дан 114 мм-ге дейінгі элеваторлық құбырлармен жабдықталған, олардан бұрын ұңғымадағы сұйықтық пен газды жылжытады. Көтеру құбырларының диаметрі күтілетін өндіру мөлшеріне, резервуардың қысымына, ұңғыманың тереңдігіне және пайдалану шарттарына байланысты қолданыс түрінде таңдалады. Құбырлар операциялық бағанның сүзгісіне түседі. Ұңғыманы кіші диаметрлі құбырлар бағанынан ағып, газ факторы азаяды, бұл ұзақ уақыт ағымына әкеледі. Жиі диаметрі 114, 89, 73 мм құбырлар бойымен ағатын ұңғымалар мерзімді мұнай майына қосылып, тоқтады. Бұл жағдайларда ұңғыманың кішірек диаметрі 60, 48, 42, 33 мм болатын бұрғылау құбырларын ауыстыру жалғастырылды. Бұл төмен шығымды ұңғымалардың ағымын созу тәсілдерінің бірі болып есептеледі.

Құбырдың қалыпты жағдайында бұрғылау жұмыстары өндіріс корпусын абразивті және коррозиялық бұзылудан қорғайтын түтік арқылы жүзеге асырылуы тиіс; ұңғымадағы бұрғылау ерітіндісін сумен алмастыруға мүмкіндік береді, қажет болған жағдайда сұйықтықты резервуарға құюға, қаптаманың қабырғаларына қысым жасайды; гидродинамикалық және геофизикалық зерттеулердің барлық түрлерін жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Сорғылармен жұмыс істеу кезінде кез-келген зерттеуді жүргізу мүмкіндігі өте шектеулі және жиі мүмкін емес. Бір өрістегі әртүрлі кен орындарының және жеке резервуарлардың пайдалану шарттары бір-бірінен айтарлықтай ерекшеленуі мүмкін. Осыған орай, фонтанды ұңғымаларды пайдаланудағы асқынулар да өзгереді. Оның салдарына ең тән, жиі және қауіпті болып келетін келесі қиындықтарды атап көрсетуге болады:

Мұнай, жеңіл және ауыр көмірсутектер қоспасынан тұрады, пласт жағдайында, әдетте, термодинамикалық тепе-теңдік болып табылады. Термобарикалық жағдайлар жақын ұңғыма аймағында және ұңғыманың өзінде өзгерген кезде қысым мен температураның төмендеуіне байланысты фазалық тепе-теңдік бұзылып, газ тәріздес және қатты компоненттер көмірсутекті қоспадан босатылады. Қатты фазаның қалыптасуының ең маңызды сипаттамасы парафинді кристалдану температурасы болып табылады, ол парафиннің алғашқы микрокрикристалдарының көмірсутек қоспасында пайда болуын сипаттайды. Қысым төмендегенде, майдан шығарылатын бос газ өзінің еріген қуатын азайтады және парафин мен керсеннің микрокристаллдары түрінде қатты фазаның пайда болуына әкеп соғатын шекара дәндерін құрайды, сондай-ақ асфальтендер мен шайырлар микроагрегаттары. Қатты фазаның қалыптасқан микрокристаллдары мен микроагрегаттары тоқтата тұру күйінде қалуы және қоспаның ағынымен жүзеге асырылуы мүмкін. Олай болмаған жағдайда парафин мен цериннің микрокристаллдары, сондай-ақ, асфальтендер мен шайырлардың микрогрегаттары, қатты фазалардың қаңқаларын қалыптастыратын катушкалар арасында біріктіріледі, әсіресе түйісетін түйістердің ішкі бетіне жабысады. Уақыт өте келе, бұл үрдіс парафинді тұндыруға және лифтің тірі бөлігінің азаюына, ұңғыманың ағым жылдамдығының төмендеуіне алып келеді. Парафиндік кендердің пайда болу тереңдігі газ эволюциясының басталу тереңдігімен сәйкес келетін эксперименталды түрде анықталыпотыр.

Келеңсіз жағдайлармен күресудің екі әдісі бар: 1) парафинді кен орындарының алдын алу (алдын алу тәсілі); 2) депозиттелген парафинді алып тастау.

Химиялық реагенттер лифтінің ішкі бетіне, сондай-ақ құрылған парафинді кристалдардың бетіне жұқа пленка қалыптастырады және осылайша оларды бір-біріне жабыстыруға және бетімен тұтастыруға әкеледі.

Колоннаның жылытуы жылулық әдістерге жатады. Түтікшелі баған арнайы бумен қозғалатын қондырғының көмегімен ұңғымаға құйылған қатты қызады буымен жылытылады - бұл процесс түтікшенің бумен қозғалуы деп аталады. Жиі пайдаланылады және ыстық майды сорып алады. Қазіргі уақытта түтікке түсетін арнайы қыздыру НКТ кабелдері қолданылады. Кабельге кернеуді қолданған кезде ол қызады, және қойылған парафин ерігенде және аузынан тыс өнімдердің ағымы арқылы жүзеге асырылады.

Құм қиыршықтарын қалыптастыруға жол бермеңіз, көтергіштерден, диаметрлерден төмен түтікшелері бар және төменгі тесіктерге түсетін арнайы лайнерлерді қолдануға болады. Артқы бөліктегі өндіру жылдамдығы құм қиыршықтары жауын-шашын мөлшерінен үлкен болуы тиіс. Тығын тығыны қалыптасқан жағдайда оларды жою және жою үшін қаражат ағын саңылауларын пайдаланумен жуу болып табылады. Тиімді сорғылар да осы мақсаттарға арналған. Құмды құю ұңғымаларын пайдалану, әдетте, мерзімді тазалауды қажет етеді.

Тұздың тұну көзі мұнаймен бірге алынатын қатты су болып табылады, онда температура мен қысымның өзгеруіне байланысты бейорганикалық заттардың мөлшері қанықтыру шегіне қарағанда жоғары.

Мөлшерден тыс қанығудың себептері екі топқа бөлінеді: 1) өнімділік көкжиектерінің гидрогеохимиялық шарттары: резервуар жыныстарының нақты құрамы мен физикалық қасиеттері, термобариялық жағдайлары, су қоймаларының химиялық құрамы мен минералдануы; 2) өсімдіктің қысымын ұстап тұру үшін және судың дамуының геологиялық және коммерциялық шарттары үшін резервуарға сорылған судың құрамы. Геохимиялық зерттеулер көрсетіп отырғандай, ППД үшін инъекциялық сулардың құрамына қарамастан, олар өнімді горизонттың гидрогеохимиялық жағдайларының әсерінен сульфаттар мен карбонаттармен қаныққан. Жаңадан пайда болған су, бір жағынан, химиялық жағынан су қоймасының суымен үйлеспейді, ал олармен араласқан кезде шөгінділер сверхъестественно және өндіріс ұңғымаларында пайда болатын термобариялық және гидродинамикалық жағдайларда тұндыруға ықпал етеді. Судың пайда болуына сай келмейтін су ағынды сумен бір мезгілде алынып тасталуы мүмкін. Көптеген эксперименттік зерттеулер көрсеткендей, суды араластыру кезінде судың ағып кетуі су қоймасының көлеміне және инъекциялық судың қатынасына байланысты, олардың қатынасы шамамен 0,8 болғанда максималды деңгейге жетеді. Тұзды жоюдың себептерінің бірі - суда еритін мұнай компоненттері, атап айтқанда, нафтен қышқылдары мен олардың тұздары. Судың маймен араласуы және ағынның көтерілу процесі кезінде турбуллизациясы салдарынан суда еритін мұнай компоненттері суға ауысады және масштабтауға әкеледі деп болжануда. Масштабты қалыптастыру механизмі өте күрделі болып табылады және өндірілген суды, ядролардың, кристалды өсудің және мөлшерден тыс кристалдану суперстатриациясы сияқты процестердің тіркесімі болып табылады. Парафинменқатар тұзды шөгінділердің алдын алу ұңғымалардың апатсыз жұмыс істеуіне ең жақсы кепілдік болып табылады. Осы мақсатта ұңғыманың төменгі бөлігіне тиісті көлем ингибиторлары енгізіледі. Бұл жағдайда реагент сорып шығады, соданкейінпайдаланукезіндеұңғымадесорбцияланады, масштабтауға кедергі келтіретін өніммен араласады. Қазіргі заманғы масштабтау ингибиторлары жоғары ингибирующий қабілетті ғана емес, сонымен қатар сорғы кезінде және баяу, бірақ сонымен қатар ұңғыманы пайдалану кезіндегі толық десорбция кезінде тау жыныстарындағы жылдам және толық адсорбцияны талап етеді. Қазірдің өзінде тұздалған тұздармен күресудің негізгі әдістері әр түрлі химиялық еріткіштерді (әдетте қышқыл ерітінділерді) қолдануға негізделген, олармен жууға арналған; Нәтижесінде тұз қышқылдары ерітіліп, реакция өнімдері ұңғымадан алынады.

Ұңғыманың пульсациясы тұрақсыз төменгі-тесік жыныстарының және плагинді тесіктердің түзілуіне әкеледі. Құю қысымының күрт төмендеуімен, мұнайдан газдың қарқынды шығарылуы, газ майының ағынын салқындату және көтеру құбырларының қабырғаларында парафиннің аса қарқынды шөгуі көрініс табады.

Ағынды тоқтатқаннан кейін, резервуардың энергиясы жетіспегендіктен, олар сыртынан (бетінен) қосымша энергия енгізілетін ұңғымаларды механикаландырылған әдіспен ауыстырады. Энергия қысылған газ ретінде енгізілген осындай әдістердің бірі - газды көтеру болып табылады. Газ көтеру (эрлифт) - бұл сұйықтықты сығылған газ (ауа) арқылы көтерілген жұмыс құбырларының және құбырға түсетін құбырлардан тұратын жүйе. Кейде бұл жүйе газ (әуе) көтергіш деп аталады. Бұл жағдайда ұңғымаларды пайдалану әдісі газды көтеру деп аталады.

Ұңғымаларды пайдаланудың газ көтергіштік (компрессорлық) режимі ірі кен орындарында үлкен шығындармен және жоғары ағады қысыммен ұңғымалардың қатысуымен тиімді қолданылады.

Газды көтеру қондырғысының түрін және ұңғымалардың ең белсенді жұмыс істеуін қамтамасыз ететін жабдықты таңдау өндірістік объектілерді игеру үшін Таукен және геологиялық- технологиялық жағдайларға, ұңғымаларды жобалауға және көрсетілген операциялық режимге байланысты. Газды көтеру қондырғыларының қатаң жіктелуі жоқ: олар ең таралған құрылымдық және техникалық ерекшеліктер негізінде топтастырылған. Азықтандыру схемасына сәйкес, жұмыс агентінің көзіне байланысты - газ (ауа) - компрессордың және газсыз компрессордың арасындағы айырмашылықты және схема бойынша - үздіксіз және мерзімді газды көтеру. 8.3 -суретте газды көтеру конструкциясының жобасын көрсетіледі. Қондырғыға жоғары қысымды газ енгізіледі, соның салдарынан оның сұйықтық деңгейі төмендейді және түтікшенің өсуі. Түтікшенің төменгі шетіне сұйықтық деңгейі түсіп кетсе, қысылған газ түтікке ағып бастайды және сұйықтықпен араластырылады. Нәтижесінде, осындай газ-сұйық қоспасының тығыздығы білімнен келетін сұйықтық тығыздығынан төмен болады, ал құбырдағы деңгей артады. Неғұрлым көп газ енгізілсе, қоспаның тығыздығы аз және ол жоғары болады. Ұңғымаға үздіксіз газ беру арқылы сұйықтық (қоспасы) ауызға дейін көтеріледі және бетіне құйылады, сұйықтықтың жаңа бөлігі үнемі ұңғымадан ағып шығады. Газды көтеру ұңғымасының шығыны инъекцияланған газдың мөлшеріне және қысымына, сұйықтықтағы түтіктің тереңдігіне, олардың диаметрлеріне, сұйықтықтың тұтқырлығына әсер етеді.

8.3-сурет. Газ көтеру конструкциясы: a - сақина жүйесінің бір реттік көтергіштері; b - орталық жүйенің бір қатарлы көтерілуі; c -екі қатарлы сақиналық жүйенің көтергіші; d - екі қатарлы орталық жүйені көтеру; d - сақиналы жүйенің бір-жарым сақиналық көтергіші Газды көтеру лифтілерінің құрылымы ұңғымаға түсетін сорғы- компрессорлық құбырлар қатарына және сығылған газдың қозғалыс бағытына байланысты анықталады. Ұңғымаға шығарылатын құбырлардың қатарына, олардың салыстырмалы орналасуына және жұмыс агентінің және газ-сұйық қоспасының қозғалыс бағытына байланысты жүйенің келесі түрлері қарастырылады: Бір жолды көтеру кезінде, бір ұңғымалық құбырлар ұңғымаға түседі. Сығымдалған газ корпус пен түтік арасындағы сақиналы кеңістікке енгізіледі және газды сұйықтық қоспасы түтік бойымен көтеріледі, немесе газ түтік арқылы тасымалданады, және газ-сұйық қоспасы сақиналы кеңістікте көтеріледі. Бірінші жағдайда бізде сақина жүйесіндегі бір реттік көтергіш бар (8.3-сурет, а), ал екінші жағдайда біз орталық жүйенің бір қатарлы көтергіштерін (8.3-сурет, б). Екі жолды лифтпен ұңғымаға екі концентрлі құбырлар салынған. Егер сығылған газ екі құбырлы баған арасындағы сақиналық кеңістікке бағытталса және сұйық-сұйық қоспасы ішкі көтергіш құбырлар арқылы көтерілсе, онда мұндай көтергіш екі жолды сақина жүйесі деп аталады (8.3-сурет, с). Түтікшенің сыртқы жолы әдетте ұңғымалық сүзгіге түседі. Сақиналы жүйенің екі қатарлы көтерілген көтергішпен, ұңғыма ішіне екі құбырлы түтік шығарылады, олардың біреуі (сыртқы жол) басталады; жоғарғы бөлігінде - үлкен диаметрлі құбырлар, ал төменгі бөлігінде - кіші диаметрі. Сығылған газ түтікшенің ішкі және сыртқы рамалары арасындағы сақиналық кеңістікке енгізіледі және газ сұйық қоспасы ішкі қатар бойымен көтеріледі. Егер сығылған газ ішкі түтік арқылы берілсе және газ-сұйық қоспасы түтікшенің екі тізбегі арасындағы айналма кеңістікте көтерілсе, онда мұндай лифт екі жолды орталық жүйе деп аталады (8.3-сурет, г). Сақиналы жүйенің жетіспеушілігі ұңғыманы (құмды) өндіру кезінде механикалық қоспалар болған жағдайда бағаналардың жалғастырушы құбырларының абразивті тозу мүмкіндігі. Сонымен қатар, анамнесте парафин мен тұздардың болуы мүмкін, олармен күрес қиын болып табылады. Бір қатарлы көтерілу алдындағы екі қатарлы жүк көтергіштерінің артықшылығы - бұл ұңғымадан құмды босату арқылы неғұрлым тегіс жұмыс жасайды. Екі қатарлы көтергіштің жетіспеушілігі - экстракция үрдісінің металлды тұтынуын арттыратын екі жолды төмендету қажеттілігі. Сондықтан, мұнай өндіретін кәсіпорындардың тәжірибесінде жүзу жүйесінің үшінші нұсқасы кеңінен қолданылады: екі еселенген жүйенің артықшылықтары бар біржолғы жүйенің артықшылықтары бар бір жарым (8.3-сурет, д). Жоғарыда көрсетілген газ лифтілерінің артықшылықтары мен кемшіліктері бар. Осыған байланысты, оларды қолданудың орындылығын негіздеу нақты даму объектісінің тау-геологиялық ерекшеліктерін ескере отырып жасалады. Ұңғыманың төменгі ұңғымасы бар құбырлы және айналма кеңістіктің арасындағы байланыс дәрежесі бойынша газ конструкциялары бөліктері ашық, жартылай жабық және жабық болып бөлінеді. Батыс Сібірдегі мұнай кен орындарын игеру тәжірибесі көрсеткендей, ең ұтымды - бұл газ шығаратын жабдықталған сығымдалған газды алу жүйесі. Тұзды газды көтеру сұйықтықты көтерудің ең тиімді жолы. Газды арнайы (төменгі орналасқан болуы да мүмкін) газ қабатынан арнайы ұңғыма реттегіші арқылы өткізу арқылы жүзеге асырылады. Гидролизді қолдану газ және газды бөлу қондырғыларын, газды дайындау қондырғыларын (кептіру, сұйық көмірсутектердің бір бөлігін алып тастау, сутек сульфидін тазарту) орнату және бөлу үшін жер үсті газ құбырларын салуды болдырмауға мүмкіндік береді. Жоғары қысымды газды резервуарға жақын лифтке енгізуіне байланысты лифт ағымының жоғары термодинамикалық тиімділігі қамтамасыз етіледі. Егер компрессорсыз және компрессорлық газ термодинамикалық тиімділіктің ең жақсы режимдерімен көтерілсе, 30-40% болса, онда компрессорсыз газды лифтпен 85,90% дейінгі межеге жетеді.

Ұңғымалар газды сығымдау әдісімен пайдаланған кезде ұңғымалар мен газ құбырларын жөндеуден кейін, сондай-ақ ұңғымалар мен газ құбырларында гидрата, әсіресе мұнай мен газ кен орындарында коррозияға жол бермеу кезінде ауаның газдалуымен, газды қоспаның жарылысымен байланысты асқынулар мен апаттар болады сутегі сульфиді және білім суымен қатты су басқан, көтергіш құбырлардағы беті мен ауасындағы құмның бөртпелерін қалыптастыру, тұздардың жинақталуы орын алады.

Құбырлардың диаметрі көмірқышқылдың тұздары арқылы жартылай жабылған кезде, оларды тұщы суды сорып алу арқылы аластатады, ал сульфатты тұздардың шөгінділері сілтілік суларды сорып алады. Ыстық суды пайдалану ұңғыманың тұздарын алудың тиімділігін арттырады.

Мұнайды өндіру әдісімен мұнай айдау әдісімен орнату ұңғыманы мұнайдан көтеру үшін, айдаушы станок жетегі қолданылады. Қолданыстағы ұңғыманың 70% -дан астамы терең ұңғыма сорғылармен жабдықталған. Олардың көмегі арқасында елде мұнайдың шамамен 30% -ы өндіріледі. Қазіргі уақытта жақсы сорғышты сорғы қондырғылары (ҰСҚ) әдетте күнделікті 30 ... 40 м3 сұйықтың өндіріс жылдамдығымен ұңғымаларда, ал жиі 1000 м.1500 м орташа тереңдікте 50 м3 дейін, 200 м3 / тәул. Кейбір жағдайларда сорғы көрсеткіші 3 000 м дейін тереңдікте қолданылуы мүмкін.

ҰСҚ-ның кең таралуы келесі факторларға байланысты:

Төмендегідей сорғы агрегаттарының игерім ұңғымалары штангілік жобалау міндеті болып табылады: оңтайлы технологиялық орындалатынына және операциялық көрсеткіштері туралы жоспарлы іріктеу кезінде, алдын ала берілген сұйықтық қамтамасыз етіп (құдықтар немесе топтың) нақты құдық үшін сорғы жабдықтарды және оның жұмыс істеу негізгі келісімді таңдау қажет. Бұл проблема жаңа мұнай кен орындарын жүйесін дамыту және пайдалану дизайн шешілді немесе басқа тәсілдермен сорғы пайдалануға ақ беру болып табылады. Қолданыстағы қондырғылардың жұмысын оңтайландырған кезде, белгілі бір орнату түйіндерін және жұмыс параметрлерін таңдаумен байланысты неғұрлым тар мәселелер шешіледі. Жабдықты монтаждаудың ықтимал нұсқаларын салыстыру кезінде оңтайлылық критерийі ретінде ҰСҚ өлшемі мен жұмыс режиміне байланысты ұңғыманың майын көтеру үшін шартты төмендетілген шығындар. Ұңғыманы жобалау кезінде бұрғылау және электр қозғалтқышының мөлшері, ұңғымалы сорғының түрі мен диаметрі, көтергіш құбырдың құрылымы таңдалады және келесі параметрлер есептеледі: сорғының тереңдігі, сорғы режимі, яғни инсульт ұзындығы және бұрылыс саны есепке алынады. Күрделі пайдалану шарттары үшін қосымша газ немесе құмды якорьдер немесе басқа арнайы құрылғылар.

Ұңғыма сорғы қондырғысы драйв, ұңғымалық жабдық, сорғытқыштар, терең сорғыш, қосалқы жерасты жабдықтары мен түтікшелерден тұрады. Жетек қозғалтқыштың энергиясын сорғы штандарының бағанасының кері қозғалысына айналдыруға арналған. Көптеген ҰСҚ (8.4-сурет) теңгерімдеу машинасы диск ретінде қолданылады. Жер үсті жабдыққа электр қозғалтқышы 9, муфталар 7, қосылыс штангасы 8, тепе-теңдік шкафы 6, ұңғыманың тығыздағышы 5, ұңғымаларды бұрғылау және 4 үштік қолданылады. Итергіш-станок кері қозғалыстың шыбықтарын хабарлайды. Итергіш-станоктың жылтыратылған штанганың жоғарғы жағымен артикуляциялау үшін икемді арқан реттегіші және жер асты жөндеуге арналған көтеру механизмдерін кедергісіз өту үшін ротордың бұрылыс немесе айналдыру басы бар. Теңестіргіштің екі жағында орналасқан екі жалғастырушы штанг арқылы 8 тіреуіште күшейтілген және көлденең осьтерде көлденең осьте жылжытады. Қозғалыс қарсы қарсыластары бар крандар басты редукцион білігінің айналу осіне қатысты жылжытылады. Соққы машиналары теңгеру үшін қарама-қарсы салмақ қажет. Тұрақты беріліс коэффициентімен азайтылған, маймен толтырылған, тығыздалған муфталар бір соңында электр қозғалтқышының 9 шағын тесігі бар V-белбеу дискісі арқылы жалғасатын трансмиссиялық шоғырсымға жалғасатын беру білігіне ие. Берілістің екінші жағында тежегіш барабан бар. Рокердің тірегі тірегі металл тірек-пирамидаға орнатылады. Итергіш-станоктың барлық бөліктері- беріліс қорабының, электр қозғалтқышының барлық элементтері бір негізге бекітіледі, ол бетон негізде бекітіледі. Ұңғыма жабдығы майдалап жасалған мөрмен, сұйықтықтың тұтынушыға ағынын бағыттаумен, түтікшенің сорғы қондырғыларымен, сақиналық қысымды өлшеуде және ұңғымада зерттеулер жүргізуде жасалған.

Сорғы штангаларының бағанасы сорғының арқан бөлігін терең сорғының поршиімен байланыстырады. Баған бөлек штангалардан құрастырылған. Жолақтар ұзындығы 8 ... 10 м, диаметрі 16 ... 25 мм және бір-біріне муфталар арқылы қосылған. Алғашқы, үстіңгі қабатында тазалықтың жоғары класты өңделетін беті бар және жылтыратылған, кейде штангамен жабдықталған. Түтік жолы бетіне құбылмалы сұйықтықты көтеруге қызмет етеді және терең ұңғыманы терең сорғының цилиндрімен байланыстырады. Ол ұзындығы 8 ... 12 м, құбырлардан тұратын құбырлардан тұрады, диаметрі 38 ... 100 мм. Колоннаның жоғарғы бөлігінде ұңғымалар құюға арналған қорап, герметизация құбыры бар. Тұтқырдан жасалған қораптың көмегімен жылтыр қағаздар салынған. Ұңғыма жабдығы жабдықтың бүгілуі, соның арқасында сорғымен сұйықтық далалық желіге жіберіледі. Терең соратын штангалы сорғы – компрессорлық тұрбалар жалғыз әрекет ететін сорғы. Ол цилиндрден тұрады, ол түтік жолына бекітіледі, поршень бағандар жолағына қосылады. Шығару клапаны поршеньге орнатылып, сорғыш клапаны цилиндрдің төменгі бөлігіне орнатылады. Қажет болған жағдайда сорғының астында газ немесе құмды анкер орнатылған. Оларда газ және құм қайнатқыш сұйықтықтан бөлінеді. Газ сорғы мен корпус бағандары арасындағы сақиналы кеңістікке жіберіледі, ал құм арматура корпусына тұнып қалады. ҰҚ жұмыс істеген кезде, электр қозғалтқышынан келетін электр қуаты редуктордың шығыс білігінің айналмалы қозғалысын трубалық жолдың кері қозғалысына айналдыратын қозғалыс механизміне ауыстырылады. Бағанға қосылған поршень-ақ кері байланыс жасайды. Поршень көтерілгенде, босату клапаны поршеньдің үстінде орналасқан сұйықтықтың қысымы арқылы жабылады, ал түтік жолындағы сұйықтық бағыты жоғары көтеріледі - сұйықтық сорып шығады. Қазіргі уақытта кіріс (сору) клапаны ашылады және сұйықтық поршень астында сорғы цилиндрінің көлемін толтырады. Поршень төмен қарай жылжитын кезде, сорғыш клапаны помпа сұйықтық бағанының қысымымен жабылады, босату клапаны ашылады және сұйықтық цилиндрдің плунжер үстіңгі поршенді кеңістігіне ағылады. Сорып алынған сұйықтық колоннаның ішіндегі ұңғымалық құю қорапшасының жанынан шығып, далалық желіге жіберіледі.

ҰСҚ-мен жабдықталған ұңғымаларды пайдаланудағы қиындықтар сорғылардағы үлкен газ мазмұны, өнімдегі (құммен), жоғары тұтқырлық майлар мен су-эмульсияларындағы құмды құрамы, ұңғыманың, парафинді кендердің және минералды тұздардың едәуір қисаюы, жоғары температурада және т.б. Бұл өте күрделі жағдайлар жиі бірге жұмыс істейді, содан кейін бірнеше күрделі факторлармен бір мезгілде күресу қажет. Ең көп тараған асқынулар газдың сорғыға әсер етуімен байланысты, бұл цилиндрдің толтыру коэффициентін азайтады. Мұнай газын бетіне төменгі Сұйықтықты көтеру жұмыстарын орындайды. Алайда, сорғы қабылдау тегін маңызды газ көлемі ағыны бұзуға дейін қысқарту коэффициенті napol¬nenіya сорғының әкеледі. Бұзылмайды жабдықтау кезінде айналма газ сақина жылғы ұңғыма сағасын бойынша жүзеге емес мұнай-жинау тұрба жолының ішіне қоспағанда, бірнеше ондаған минут бірнеше дейін созылады. электр, содан кейін жаңа тесіп оралады. Құдықтың ішіне ағыны жалғастыруда, өйткені бұл, деңгейі, сорғы қабылдау жоғары көтерілсе, қабылдау өседі davle¬nіe, және бұл цилиндр поршень құрастыру және Айдау клапаны саңылау арқылы байланысты ағып сұйықтық толтырылады.

Парафин, клапандар жататын, сондай-ақ сұйық жабдықтау және тоқтау тоқтатуға әкелуі мүмкін, олардың тұтастығын, береді. Парафиннің айтарлықтай тұндыруына байланысты таяқ сынған. Бұл жағдайда тесік құбыр қабырғалардың Плунжер Rod парафин кесілу көтерген кезде батырса және ұңғыманы айналасында ластанған ауданда, нәтижесінде бетіне құбыр барлық сұйықтықты ығыстыратын парафин ашасы континуум, жасау мүмкін емес бастап. көтергіш Rod жол жүзінде мүмкін емес, сондықтан кейбір жағдайларда, балауыз ашасы мөрленеді. Содан кейін олардың жеке бөлімін бұралып алынды немесе құбырлармен бірге көтеріле отырып жойылады.

Парафин тұнбаларымен күрес келесі әдістермен жүргізіледі.

Парафинді тұндырумен күресу үшін өрістерде витрифированные, эмальданған құбырлар, сондай-ақ эпоксидті жабыны бар құбырларды қолдану НКТ түзілуіне алып келеді. Дегенмен, тиеу, түсіру және ауыстырып тиеу кезінде, НКТ қақпақ соққылардың әсерінен жерлерде жойылады, бұл поршеньді шыны сынықтары арқылы кептеледі. Ең тиімді эпоксидті шайырлармен ішінен қапталған түтік. Олар механикалық стресске төзімді және құбырдағы парафинді НКТ тұндырудың қарқындылығын төмендетеді.

Қазіргі уақытта Ресейде мұнай өндіру құрылымында ұңғыманы пайдалану әдістеріне сәйкес, соңғы бірнеше жылда үлесі 93% -ға дейін артты. Сонымен қатар, жаңа кен орындарын игерудің төмен қарқынында және кен орындарында мұнай өндіру үшін жағдайдың нашарлауы ұзақ уақыт бойы дамыған жағдайда, жұмыс ұңғымаларын бұрғылау әдісінің үлесі азайып келеді. Мәселен, соңғы жылдары оның үлесі 9-дан 5,8% -ға дейін төмендеді (8.1- кесте). Соңғы жылдарда өндірісті қарқындату және жаңа кең ауқымды шараларды (Ванкорское және басқалар) енгізудің белсенді әдістеріне байланысты біртұтас өндіріс ұңғымасының орташа тәуліктік өндіру көлемін 10 тонна деңгейінде сақтауға болады. Ресейдің шығысындағы кен орындарының белсенді дамуына байланысты ұңғымаларды бұрғылау жұмыстарының көлемінің артуы байқалды. Мәселен, 2011 және 2012 жылдары. тиісінше, 17 млн. және 19,8 млн метрді құрады, сонымен бірге барлау бұрғылау көлемінің төмендігі жалғасуда.

Мұнаймен, әсіресе фонтандармен салыстырғанда, газ ұңғымаларын жобалау мен жабдықтау ерекшеліктері газ мен мұнай қасиеттерінің айырмашылығынан туындаған. Мұнайдың физикалық қасиеттері мен мұнайдың физикалық қасиеттері арасындағы айырмашылық негізінен төмен тығыздықта, жоғары икемділікпен, әлдеқайда төмен тұтқырлықта болады. Газ және газ конденсатын кен орындарын игерудің ерекшелігі, газ негізінен фонтан түрінде шығарылады.

Газ және сұйықтық тығыздығының айырмашылығы газ ұңғымаларындағы өткізгіштің тереңдігінен мұнай ұңғыларына қарағанда тереңдікте, газдың жарылып кетуіне жол бермеуі, ауыз судың сулы қабатын ластауы және газдың бетіне шығуы үшін қажет. Ұңғымада газ ағысының жылдамдығы мұнай қозғалысының жылдамдығынан 5-тен 25 есе артық. Интерьерден бетіне газды алу стратифицирленген энергияны пайдалану арқылы ғана жүзеге асырылады. Кейбір кендердің газы агрессивті, коррозиялық компоненттерден тұрады (сутегі сульфиді, көмірқышқыл газы). Демек, газ ұңғымасының күші мен тығыздығына қатаң талаптар қойылады. Газдағы газ қысымы қысым ұңғымасының қысымы немесе резервуардың қысымына қарағанда тек 5 ... 10% -ға аз. Кен орны таусылғанда немесе арнайы жағдайларда (ашық газ фонтаны, ұңғыманы жабық клапан арқылы жауып тастағанда), ұңғыманың қысымы атмосфералық қысымға жақындайды. Бұл дегеніміз, қысымның үлкен болуы және олардың кернеудегі кернеулердің болуындағы айырмашылықтары корпустың құбырларында жасалады. салдарынан газ төмен тұтқырлығы ланып ағып корпусының жағдайда, газ шоғырлану әкеп облыстардың қалыптастыру грифоны және жарылғыш жағдай жасау мүмкін вышележащие қабаттар, енеді. Агрессивті компоненттері қабықшасы және газ өндіру жабдықтарды әлсіреуі себеп болмауы керек. жоғары газ жылдамдықта арқасында газ ағысының жабдықтарды эрозиясының қаупін арттырады корпусының сондықтан тиісті материалдарды таңдайды, жіп немесе дәнекерленген тұмшалау жиырылу май пайдаланып түтіктерді көтеру, аузына дейін (үлкен биіктіктегі ернеуге дейін) мүмкіндігінше түтікті нығайтты. Обсадты бағандарды тығыздау түрлі жолдармен жүзеге асырылады: түтіктердің ұштарында және муфталармен тефлонды тығыздау сақиналары бар арнайы трапециялы көлденең қимасы бар, флюоропластикалық тығыздағыш таспалар, муфталар үшін тығыздауыш тығыздағыштар. Ұңғымалардың күллеген кеңістігінің герметикалығы газ өткізбейтін, жарыққа төзімді цемент тастарын беретін белгілі цемент сынамаларын қолдану арқылы қамтамасыз етіледі. Мұнай ұңғымаларының ұңғымалары мен түбінің жабдықтары, сондай-ақ газ ұңғымаларын салу мұнай ұңғымаларына ұқсас. Газ ұңғымаларының ұңғымалары құдықты тығыздау үшін, құдықтың жұмысын бақылауға және реттеуге арналған жабдықтармен жабдықталған. Мұнай ұңғымасының, сондай-ақ мұнай ұңғымасының (бұрқақ әдісі) аузы колоннаның басынан, құбыр басы мен фонтан ағашынан тұрады. Ұңғымаларды пайдалану кезінде сенімділікті, беріктігі мен қауіпсіздігіне, ашық фонтандарға жол бермеуге, қоршаған ортаны қорғауға көп көңіл бөлу керек. Жұмыстың сенімділігі, ұзақ мерзімділігі және қауіпсіздігі үшін жағдай, газ ұңғымасын жобалау, сондай-ақ оның магистральдық және құлату деңгейінде жүзеге асырылады. Ұңғыманы жерасты жабдықтары келесі жұмыс түрлерін жүргізуге мүмкіндік береді: Газ ұңғымаларының сенімді жұмыс істеуі үшін төмендегі негізгі жерасты жабдықтары пайдаланылады: агрегат (па); құбыр желісі; шүберек; айналмалы клапан; ингибиторлық клапан; ұңғыманың орталық каналын автоматты түрде жабылатын құрылғы, ол түбін жабу клапаны, теңестіру клапаны, артық ағын мен құлыпты қамтиды; төтенше жағдай, жылжымалы клапан; НКТ түтік бағанының ажыратқышы; хвостовик. Ортақтандырғыш (пакер) резервуар газын құрайтын жоғары қысымды, жоғары температура мен агрессивті компоненттердің (H2S, CO2, майлы қышқылдар) әсерінен өндіріс жолын және түтіктерді қорғау үшін ұңғыманың түзілуін және түтік кеңістігін тұрақты бөлуге арналған. Циркуляциялық клапан әртүрлі технологиялық операцияларды жүргізу үшін орталық каналдың айналма кеңістігін уақытша байланыстыруды қамтамасыз етеді: ұңғыманы игеру және орнату, бетті жуу, тұрбалы және құбырлы жолды салу, ұңғыманы түрлі химиялық реагенттермен өңдеу және т.б.. Ингибиторлық клапан коррозияға қарсы ингибитор немесе гидрат бағанға берілсе, құдықтың ішкі кеңістігін ұңғыманың НКТ айналма кеңістігін уақытша хабарлауға арналған. Орталық ұңғыманың ұңғымасын автоматты түрде жабуға арналған құрылғы төтенше жағдайлар кезінде субұрқақ құбырының төменгі бөлігіндегі ұңғыманы уақытша жабуға немесе ұңғыма жабдығын жөндеуге арналған. Төменгі жабық клапандар ұңғыма жабдығы мен түтік жолының зақымдалған немесе бұзылған төңкерісті клапанның орнату алаңынан қираған кезде ағып кетуіне жол бермейді. Олар ұңғыма жабдығын бөлшектеу кезінде ұңғымаларды НКТ автоматты түрде сөндіру құрылғысы болып табылады, сұйықтықты айдауға болмайтын ұңғымадан құбыр жолын көтереді.

Газды ұңғымалар мына жағдайларда қолданылады: 1) аздан білім беруден беткі өндіріс объектілеріне дейінгі қозғалыс үшін; 2) таужыныстағы тастан қорғау; 3) газ тәріздес, май және сулы қабаттың бөлінуі; 4) жерасты газының шығындарын болдырмау. Газ ұңғылары ұзақ уақыт бойы қиын, жылдам өзгеретін жағдайларда жұмыс істейді. Құбырларда газ қысымы 100 МПа-қа жетеді, газдың температурасы 523 К-ге дейін жетеді, 10 000 м тереңдікте орналасқан бағаналардың артындағы тас қысым 250 МПа-дан асады. Ұңғымаларды игеру, барлау, күрделі жөндеу және ұңғымаларды пайдалану кезінде ұңғымада қозғалатын газдың қысымы, температурасы және құрамы күрт өзгереді. Жұмыстың беріктілігі және ұңғымаларды салу құны негізінен олардың конструкцияларымен анықталады. Ұңғыма констпукциясы - әртүрлі ұзындықтар мен диаметрлердің бірнеше қабырғаның біріктірілуі, олар концентрлі түрде бір-бірінен ұңғыма ішіне түсіп кетеді. Корпустың құбырларының бағаналары белгілі бір биіктікте құбырлардан көтерілген цемент тасымен геологиялық секцияның тастарымен бекітіледі. Гидростатикалық қысымды және оның гидростатикалық қысымымен, бұрғылаудың геологиялық параметрлері, құрылыстың геологиялық және физикалық ерекшеліктері, ұңғыманың жұмыс істеу шарттары, экономикалық факторлар - бұл газ және газ конденсатын өндіру ұңғымасының құрылысын және газ құбырларының жүйесін (әркен орнының әр түрлі аймақтары.

Газ ұңғымаларын пайдаланудан туындайтын қиындықтарды қарастырайық.

Бірқатар кен орындарында шығарылатын газ тәрізді өнімдер құрамында сутегі сульфиді және көмірқышқыл газы бар. Осындай кен орындарын пайдалану кезінде осы компоненттердің агрессиялық қасиеттеріне байланысты жабдықтың ішкі бетін коррозиядан қорғауға бағытталған шаралар қамтамасыз етуқажет. Ұңғыма жабдығының коррозиясының сипаты мен жылдамдығы судағы H2S және CO2 концентрациясына байланысты. Газ кен орындарында кездесетін коррозия түрлерінің түрлері мен түрлерінің әртүрлі болаттан жасалған бұйымдардың әртүрлі пайдалану шарттары түсіндіріледі. Алайда, газ ағынының технологиялық желісі бойынша бұзылудың қарқындылығы мен сипаты біршама заңдылыққа ие:

Газ жабдығы төмендегі жолдармен коррозиядан қорғайды:

Ұңғыманың ылғалын алудың мерзімді және үздіксіз әдістерін қолданыңыз. Ұңғыманың ылғалын жоюдың мерзімді әдістері мыналар болып табылады:

Ұңғыманың ылғалын алудың үздіксіз әдістері:

Ылғалды жою әдісі көптеген факторларға байланысты. Ұңғыманың газды өндіру мөлшерінің төмендігі кезінде, ылғалды жоюдың мерзімді әдістерінің біреуін қолдануға болады, ал жоғары өнімділік кезінде үздіксіз әдістердің бірі осы болып есептеледі.

Газ ұңғымаларында құм түйіндерін қалыптастыруға қарсы күрес жүргізілуі мүмкін: Бос нашар цементтелген жыныстарда төменгі аймақты нығайту үшін фенол-формальдегид, несепнәр және басқа шайырлар, сондай- ақ фенол спирттері қолданылады. Түбі аймақты, цементті немесе цемент-цемент ерітінділерін нығайту жүзеге асырылады. Құм қиыршықтарын ұңғыманың төменгі жағынан алып тастау үшін тікелей немесе кері айналдыру қолданылады. Тікелей жуу қалың саңылауларды беткі қабаттағы жою және жою үшін жүзеге асырылады. Бұл жағдайда жуу сұйықтығы субұрқақ құбырларына сорылады, ал жыныстар сақиналы кеңістік арқылы жүзеге асырылады. Алдын ала жуу кезінде жуу сұйықтығы сақиналық кеңістікке еніп, субұрқақтардың үстіне көтеріледі. Сонымен қатар, сұйықтықтың көтерілу ағынының жылдамдығы тікелей жуу жағдайына қарағанда әлдеқайда көп, себебі субұрқақ құбырларының қимасы жазық сақиналы кеңістіктің көлденең қимасынан кіші. Қатты бөлшектердің беткі қабатқа шығарылуының қажетті шарты - сұйықтықтың көтерілу жылдамдығынан асып кететін сұйықтық ағынының жылдамдығынан асып кетуі орын алады. 5-қосымшада міндеттерді шешу мысалдары, 8 тарауға арналған тест тапсырмалары мен өздік жұмысқа арналған тапсырмалар берілген.

2. Кен орны мен пайдалануға берілген жер қойнауы телімінің геологиялық-геофизикалық зерттелген жағдайы.

3. Өнімді қойнауқаттардың геологиялық-геофизикалық сипаттамасы.

4. Кен орнын игеру қалпы.

4.1.3. Алу мен айдау аймақтарындағы қойнауқаттық қысым. Қойнауқат температурасы.

5. Кен орнын игеруді жобалау.

5.2.1. Қойнауқатқа әсер ету тәсілдерінің және қойнауқаттық қысымды ұстап тұру әдістерінің негіздемесі. 5.2.2. Қойнауқатқа әсер ету үшін жұмыстық агенттерді таңдау және қойнауқаттық қысымды ұстап тұру.

5.4. Сынақ пайдалану мерзімі. Сынақ пайдалану мерзіміне бірінші кезектегі ұңғымаларды таңдаудың негіздемесі. 6.Мұнай (газ) шығаруды қарқындату әдістері және қойнауқаттардың мұнайберуін (газберу, конденсатберу) арттыру. 7. Жобалық шешімдердің техникалық-экономикалық талдауы. 8. Ұңғымалар құрылымдары, бұрғылау жұмыстарын жасау, ұңғымаларды геофизикалық және геологиялық- технологиялық зерттеу. 9. Мұнай мен газды шығарудың техникасы мен технологиясы.

13.Көмірсутекті шикізаттың технологиялық шығындары нормативтерінің негіздемесі.

Қорытынды. Қосымшалар. 1-Қосымша. Лицензия мен лицензиялық келісімнің көшірмесі. 2-Қосымша. Жұмысты орындауға арналған техникалық тапсырманың көшірмесі.

Бір мәселе бар — мұнай шығару көлемі не өте көп, не өте аз. Қалған мәселелер бағыныңқы.

1. Мұнай мен газ қорларының бастапқы және ағымдағы (қалдық) мөлшері қандай? Олардың ауданы мен резерві бойынша құрылымы қандай? Қорлар көтеріңкі, түсіңкі немесе дұрыс бағаланған? 2. Игеру жүйесі қорлардың ағымдағы (қалдық) құрылымына сәйкес келе ме? Сұйықтықтар, мұнайлар, айдаумен өтеу, қойнауқаттық қысым, сұйықтықтарды алу тәсілдері қамтамасыз етіледі ме? 3. Өнімділікті шығару тәсілдері сәйкес келе ме? Режимдер оңтайлы ма? 4. Игеру жүйесін жетілдіру бойынша ұсыныстар қандай: 5. ГТШ қандай мөлшері орындалады? Келешекке ГТШ қандай мөлшері ұсынылады? Қор мен сұйықтықты алу бойынша әлеует бар ма? Қосымша шығындарды қажет ететін қосымша және жаңа ГТШ, оның ішінде қымбат тұратындары керек пе? Олар тиімді бола ма? 6. ИОК, мұнай және газ кен орындарын игеру бойынша аймақтық комиссия (ИАК) бекіткен деңгейлерді, жобалық көрсеткіштерді орындауға бола ма жоқ па және қандай жағдайда? 7. Алу мен дайындау жүйесі сұйықтықты, мұнай, газ, конденсат шығарудың нақты деңгейінің алу және дайындау жүйесіне сәйкес келе ме?

І. Геологиялық карталар: 1) Өнімділік қойнауқатын жабу бойынша құрылымдық карта — бұл абсолюттік белгілерде қойнауқаттың жатыс тереңдігінің картасы; 2) Қойнауқат қалыңдығыныңмұнайқанықтылық (газқанықтылық) картасы; 3) лицензиялы учаскенің мұнайлы (газды) біріккен контурларының картасы; 4) кеуектілік коэффициентінің картасы; 5) мұнайқанықтылық коэффициентінің картасы; 6) газқанықтылық коэффициентінің картасы; 7) бөлшектені коэффициентінің картасы; 8) құмдақтылық коэффициентінің картасы; 9) өткізгіштік коэффициентінің картасы; 10) су өтімділігі коэффициентінің картасы; 11) қысымөтімділік коэффициентінің картасы; 12) игеру нысанындағы қойнауқаттар арасындағы сазды бөлімі қалыңдығының картасы; 13) 1 м мұнайқанықтылық (газқанықтылық) қалыңдыққа (м3/м) мұнай (газ) қорларының бастапқы тығыздығы картасы:

14) аудан бірлігіне (м3/м2) мұнай (газ) қорларының бастапқы тығыздығы картасы:

1) жинақталған мұнай, газ, нысан суын алу картасы; 2) нысан изобарасының картасы; 3) нысан қорларының ағымдағы тығыздығы картасы; 4) нысан ГТШ картасы; 5) карта проектного и пробуренного фонда скважин объекта А по варианту 1, 2, 3 нұсқасы бойынша А нысаны ұңғымаларының жобалық және бұрғыланған қорының картасы; 6) кен орны бойынша ұсынылған нұсқаның ұңғымалардың жобалық және бұрғыланған қорының біріктірілген картасы. ІІІ. Ұңғымалар желісі, корреляция сызбасы, игеру графикасы мен т.б. бойынша геологиялық қима. Міндетті шарт: әр бөлімде қорытындылар беру (жазу) керек, яғни зерттеу нысанына өз қатынасын білдіру («жақсы» немесе «жаман» деп жазылғанға). 9.1 кестеде келтірілген реттемелер мен әдістемелік нұсқаулар тізбесі негізгі құжаттар тізіміне кіреді.

1. Көмірсутекті шикізат кен орындарын игерудегі жобалық құжаттамада автордың жеке қатысуынсыз жобалық шешімдерге талдау жүргізуге мүмкіндік беретін барлық мәліметтер болуытиіс. 2. Кен орнын игеру бойынша жобалық құжаттың материалдарында болу керек: мәтінді бөлім, кестелер, суреттер, графикалық және кестелі қосымшалар, жұмыстарды орындауға техникалық тапсырма. Жеке бөлімдердің көлемдері мен толық зерттелуі кен құрылымының күрделілігіне, пайдалану нысандарының санына және оларды игерудің қарастырылған нұсқаларына, жобалау кезеңіне байланысты жобалық құжаттаманың авторларымен анықталады. 3. Жобалық құжаттаманың негізгі бетінде келесі мәліметтер болуы тиіс (А қосымшасы): 4. Егер жобалық құжаттама екі немесе одан да көп бөліктен (томнан) тұрса, онда әрбір бөліктің (томның) бірінші бөліктің (томның) негізгі бетіне сәйкес келетін өзінің негізгі беті және осы бөлікке (томға) қатысты мәліметтерден тұруы тиіс. 5. Жобалық құжаттама мәтінінің беттері А4 парақ пішіміне сәйкес келуі тиіс; кестелер үшін А3 пішімі рұқсат етіледі. 6.. Жобалық құжаттама кез-келген баспа тәсілімен біржарым аралық арқылы ақ парақтың бір жағында орындалуы тиіс. Қаріп түсі қара болуы тиіс; әріптердің, сандар мен басқа да белгілердің биіктігі —1,8 мм кем емес (кегль — 12 кем емес). 7. Басылған мәтін мен суреттемелер, кестелер ретінде рәсімделіп, олардың анық жаңғыртылу талабы қанағаттандыру керек. 8. Жобалық құжаттаманы дайындау барысында анықталған қателер, тізімдемелер мен графикалық дәлсіздіктерді тазартып өшірумен немесе ақ бояумен бояу арқылы және тура сол жерде түзетілген мәтінді (графика) жазумен түзету керек. Мәтінді құжаттардың парақтарын бүлінуі, түзетістер мен алдыңғы мәтінді (графиканы) толық өшірмеу іздері рұқсатетілмейді. 9. Жобалық құжаттаманың беттерін араб сандарымен әр кітап бойынша өтпелі белгілеуді ұстану арқылы нөмірлеу керек. Жобалық құжаттаманың негізгі беті есептеме парақтарының жалпы белгілеуіне кіреді. Негізгі бетте парақ нөміріқойылмайды. 10. Жеке парақтарда орналасқан кестелер есептеме парақтарының жалпы белгілеуіне кіреді. А3 пішімді парақтағы суреттемелер мен кестелерді бір бет ретіндеесептейді. 11. Кесте атауы абзац үшін шегініссіз бір жолға нөмері сызықша арқылы белгіленген кестенің басында сол жағында орналасады. 12. Кестелер, қосымшалар кестелерінен басқасы, араб сандарымен өтпелі белгілеумен белгіленеді. Кестелерді бөлік аясында белгілеуге рұқсат етіледі. 13. Қолданылған дереккөздер туралы мәліметтер дереккөздерге сілтеменің пайда болу ретімен есептеме мәтінінде орналасады және араб сандарымен нүктесіз әрі абзац үшін шегіністен басылады. 14. Жобалық құжаттамаға қосымша жобалық құжаттың келесі парақтарындағы жалғасы ретінде немесе өзіндік бөлік (том) ретінде шығарылады. 15. Қосымшалардың беттері өтпелі белгілеуден тұруы қажет. Қажет болған жағдайда, мұндай қосымшаның «Мазмұны» болуы мүмкін. Қойнауқаттардағы көмірсутекті шикізаттың қорлары бойынша бастапқы мәліметтер, олардың геологиялық-физикалық сипаттамалары, игерудің технологиялық көрсеткіштері есептерінің нәтижелері 31.10.2009 жылғы № 879 (2009, № 45, 5352 бап, Ресей Федерациясы заңнамасының жиыны) РФ Үкіметі Қаулысымен бекітілген Ресей Федерациясында қолдануға рұқсат етілген шама бірліктері туралы Ережесімен белгіленген талаптарға сәйкес келтіріледі. 16. Графикалық материалдар Таукен графикалық құжаттамасында құрастыруға арналған бекітілген талаптарға сәйкес орындалады. Ұсынылатын графикалық қосымшалар тізбесі В қосымшасында келтірілген. 17. Жобалық құжаттамаға жеке кітап ретінде комиссияның қарауы мен келісуі үшін жобалық құжатты ұсыну үшін рәсімделген реферат тіркеледі.

Рефератқа келесі кестелер қосылуы керек: 1. Зерттеу жұмыстарының бағдарламасы (оның ішінде толық барлау) (Б қосымшасының 58 кесте үлгісі бойынша). 2. Жұмыс істемейтін ұңғымаларды пайдалануга беру бойынша жұмыстар бағдарламасы (Б қосымшасының 59 кесте үлгісі бойынша).

Рефератта сурет түріндегі графикалық материалды беру мүмкіндігі бар.

Ауадағы құрғақ үлгінің салмағы тс, г ...................................24,8 Керосинмен қаныққан үлгінің ауадағы салмағы тк, г.........26,1 Керосинмен қаныққан үлгінің керосиндегі салмағы тк.к, г 18,7 Керосиннің тығыздығы рк, кг/м3 716 Ш е ш у і . Ашық кеуектілік коэффициентін келесі формула бойынша анықтаймыз (1.4):

Ашық қатынас қуыстықтың көлемін анықтаймыз:

Зерттелетін жыныс үлгісінің көлемін анықтаймыз

Ашық кеуектілік коэффициентін анықтаймыз

Жыныс үлгісінің диаметрі d, см........................................... 3,0

Ш еш уі . Мұнай бойынша жыныс үлгісінің өтімділік коэффициентін келесі формула бойынша анықтаймыз (1.7):

Алдын ала жыныстың көлденең қимасының ауданын анықтаймыз:

және жыныс арқылы жүретін флюид шығынын Q,

Барлық мәндерді формулаға қоямыз (1.7):

Жыныс үлгісінің диаметрі d, см...........................................2,6

Ауаның динамикалық тұтқырлығы 20 °С кезінде, мПа • с0,019 Үлгі кірісіндегі қысым Ркір • 105, Па ……….………1,4

Үлгі шығысындағы қысым Ршығ у 105, Па ..................... 1,1 Ш е ш у і . Жыныс газы бойынша өткізгіштік коэффициентін келесі формула бойынша анықтауға болады (1.9):

Алдын ала үлгінің көлденең қима ауданын анықтаймыз:

Барлық мәндерді формулаға қоямыз (1.9):

Ш еш уі . Меншікті бет ауданын келесі формула бойынша анықтаймыз (1.10):

Бөлшектер диаметрі d, мм ............. 0,025...0,050 0,05...0,10 0,1...0,3 0,3...0,5 0,5...0,7 0,7...1,0

Пайыздық мөлшері, %………. 1014437494100 Ш е ш у і . Гранулометриялық құрамды зерттеу үшін жиынтық жаппай шоғырлануынан бөлшектер диаметрінің логарифмиялық тәуелділігін құру қажет. Ордината өсі бойынша гранулометриялық құрамның қисық сызығын құру кезінде үдемелі салмақтық пайыздар, ал абсцисса өсі бойынша – бөлшектер диаметрлерінің логарифмдері жиналады (сур. П1).

Сур. П1. Жыныс түйіршіктерінің жиынтық құрамының қисық сызығы 90 % нүктесі елек саңылауының мөлшеріне сай келеді, ол жерде 10 % астам ірі фракциялар тұрып қалады, ал 90% ұсақтау фракциялар елек арқылы өтіп кетеді.

60 % нүктесі әртектілікті анықтау үшін қолданылады. Осы құм үшін d60 = 0,3. 10 % жиынтық салмақтық құрамға сай келетін нүкте, оның ішінде барлық ұсақ фракциялар бөлшектердің тиімді диаметрін береді. Осы құм үшін d10 = 0,0375.

Әртектілікті келесі формула бойынша анықтаймыз (1.2):

Әртектілік коэффициенті неғұрлым аз болса, соғұрлым нақты жыныс бөлшектері өлшемдері бойынша біркелкі болады және соғұрлым оның кеуектілігі жоғары болады.

Өзіндік жұмысқа арналған тапсырмалар

1. Пайда болудың органикалық теориясына сәйкес мұнай түзілді:

2. Мұнай қоры бойынша Ресей нешінші орынды алып отырғанын көрсетіңіз:

3. Газ тәрізді қосылулардың көміртек атомдары тізбегіндегі құрамы:

4. Жеңіл мұнайлардағы арендер құрамы:

5. Мұнай тығыздығы байланысты:

6. Таза газ кен орындарының газдары тұрады:

7. Мұнайдағы газ ерігіштігі мынадай жағдайда артады:

8. Гидраттар ....өзара әрекеттесуінен түзіледі:

9. «Ақ» мұнай — бұл:

2-Тест 1. Шығудың бейорганикалық теориясына сәйкес мұнай пайда болды:

2. Мұнай шығару бойынша Ресей нешінші орынды алып отырғанын көрсетіңіз:

3. Сұйық қосылулардың көміртек атомдары тізбегіндегі құрамы:

4. Асфальтты-шайырлы заттар негізінен жиналады:

5. Мұнай тұтқырлығы байланысты:

6. Ілеспе газдар тұрады:

7. Мұнайдағы газ ерігіштігі келесі жағдайда артады:

8. Гидраттар құрылуының шарттары:

9. Тұрақты конденсат құрамы: а) көмірсутектер С5 және жоғары + метан-бутанды фракцияның ерітілген газдары;

1. Ғарыштық шығу теориясына сәйкес мұнай пайда болды:

2. Мұнай қоры бойынша қай ел көшбасшы орынды алып отырғанын көрсетіңіз:

3. Қатты қосылулар көміртек атомдары тізбегінде тұрады:

4. Карбендер ... нәтижесінде пайда болады:

5. Мұнай қайнауының температурасы байланысты:

6. Ілеспе газдар — бұл:

7. Мұнайдағы газ ерігіштігі азаяды, егер:

8. Гидраттардың бұзылу шарты:

9. Тұрақсыз конденсат құрамы: а) көмірсутектер С5 және жоғары + метан-бутанды фракцияның ерітілген газдары;

1. Шығудың магматикалық теориясына сәйкес мұнай пайда болды:

2. Мұнай шығару бойынша қай ел көшбасшы орынды алып отырғанын көрсетіңіз:

3. Мұнай фракциясының молекулярлы салмағы артуыменолардың құрамындағы алкандар:

4. Карбоидтер ... нәтижесінде пайда болады:

5. Мұнайдың қату температурасы байланысты:

6. Сұйық газ кен орындарының газы — бұл:

7. Егер кеніштегі қысым.... газ мұнайдан еркін күйінде бөлінеді:

8. Гидрат бұзылады:

9. Сұйық газдың мұнай түсінен айырмашылығына әсер етеді:

тартылады. Жақындағы пайдалану ұңғымасының дебиті дп = 120 м3/тәу; қойнауқат қуаты h = 7 м, қаунауқат кеуектілігі m = 0,1. Пайдалану және айдау ұңғымасы арасындағы қашықтық u = 260 м. Пайдалану ұңғымасының суландыру уақыты мен суландыру ауданын анықтау. Ш е ш у і . Пайдалану ұңғымасына t су бұзуының уақыты келесі формула бойынша анықталады

Осы уақыт аралығында суландыру ауданы құрайды:

Ұңғымадағы су бағанының гидростатикалық қысымы Рст = 16 МПа. Айдау ұңғымалары желісіндегі орташа қойнауқатты қысым Рқ= 14 МПа. Сорғыдан кенжарға дейін су қозғалысы кезінде үйкелістегі қысым жоғалуы Рүйк = 2,7 МПа.

Ш е ш у і . Айдау қысымын келесі формула бойынша анықтаймыз (5.2)

шығарды. Екінші кезеңнің соңында шығару 1100 м3/тәу мұнай және 4 200 м3/тәу су құрады. Ш е ш у і . Мұнай ұңғымасына мұнай мен судың бір мезетте келуі кезінде шығарылатын сұйықтықтағы судың пайыздық үлесін келесі формула бойынша анықтаймыз

Бірінші кезең үшін су үлесі құрайды:

екінші кезең үшін —

Көріп отырғанымыздай, Райд > Рқ. Бұл ретте ұңғымадан қойнауқатқа сұйықтық келуі бар.

Мәліметтерді 3, 6, 9, 12 және 15 жыл пайдаланудан кейін аламыз (S^ = 18; Бв6 = 32; S^ = 48; S^2 = 60; S^5 = 76). Ш е ш у і . Мұнайберу коэффициентін S жынысының орташа суқанықтылығына байланысты уақыттың әр кезеңіне келесі формула бойынша анықтаймыз

Ш е ш у і . (6.1) формуласы бойынша Ки.н анықтау үшін шығарылған (алынған) мұнайдың үш жылдық кезеңдегі көлемін табу қажет:

алдын ала мұнай алу қарқынының абсолютті жиынтығын анықтау арқылы табамыз 0абс: Оабс = 0сал0геол.қор = 0,032 1,84^ 106 = 589 • 102 м3/жыл. Содан соң мұнай ұңғымаларының санын келесі формула бойынша есептейміз:

Ш е ш у і . Жұмыс сұйықтығының (судың) шығынын келесі формула бойынша анықтаймыз:

мұнда g — еркін құлаудың үдеткіші, 981 см/с2 тең.

Сұйықтықтың қажет санын ұңғыманың екі есебі бойынша белгілейміз: бір көлемі ұңғыманы айдауға құм тасымалдау үшін, ал екінші көлем процесс соңында ұңғыманы жууға үшін, және де плюс 0,3 көлем – сүзгілеуді жою үшін:

Ш е ш у і . Атқыма құбырлар диаметрін формула бойынша табамыз

Ш еш уі . Максималды дебит газдың сындарлы жылдамдығында сағада 0,1 МПа қысымда болуы мүмкін. Газдың сындарлы жылдамдығын келесі формула бойынша анықтаймыз:

Газдың максималды тәуліктік дебиті оны атқыма құбыр арқылы алу кезінде құрайды:

Qф, = υкр ∙ 86 400 = 86 400 ∙ 413,9 ∙ 0,00300 = 107 283 м3/сут. Пайдалану бағаны арқылы алу кезінде газдың максималды тәуліктік дебиті құрайды:

Qпайд = υкр ∙ 86 400 = 86 400 ∙ 413,9 ∙ 0,0128 = 457,7 ∙ 103 м3/сут.

1. Қабат энергиясын қолданумен мұнай ұңғымасын пайдалану жүргізіледі:

2. Қайтымды ілгерілеме қозғалысқа қозғалтқыш энергиясын түрлендіру үшін сорғы қарнақтарының тізбектері .... арналған:

3. Тұзтүзілімдері кезінде тұздар бөлінуінің дереккөзі ... болып табылады:

4. Ұңғыманың жоғарғы бөлігі ... аталады:

5. Қиманың, қондырғының жоғарғы тұрақсыз интервалдарын атындыға қарсы жабдық сағасына бекіту үшін қолданады:

6. Көмірсутекті шикізатты жер қойнауынан алу ұңғымасы деп аталады:

1. Ауа немесе газ қолданумен мұнай ұңғымасын пайдалану... жүргізіледі:

2. Көтерме құбырларды ілу мен оларды тұмшалауға қажет (бағаналық бастиек орнатылады):

3. Тоттанудың пайда болуына ... әсер етеді:

4. Ұңғыма түбі деп аталады:

5. Шайып кету мен тау жыныстарының опырылуын алдын алу үшін ұңғымада саға айналасында... қолданады:

6. Өнімді қойнауқаттарды анықтауға, олардың қуаты мен өндірістік мәнін орнатуға арналған ұңғыма... аталады:

1. Сорғы қолданумен мұнай ұңғымаларын қолдану жүргізіледі:

2. Пайдалану режимін, қысым өлшемі мен ағын температурасын реттеу үшін қызмет етеді:

3. Қатты фаза пайда болының маңызды сипаттамасы болып табылады:

4. Газ ұңғымада судың болуы .... пайда болуына әкеледі:: а) гидраттардың;

5. Қабырғамен шектелген ұңғыма кеңістігі... аталады:

6. Ұңғыманың геологиялық қимасының басқа да көкжиектерінен өнімді көкжиектерді бекіту мен оқшаулау үшін қолданады:

7 Өнімді қойнауқаттарға су немесе қойнауқаттық қысымды ұстап тұруға арналған басқа да субстанцияларды айдауға арналған ұңғымалар... аталады:

1. Абрамович И.И. Жүк көтергіш крандар, өнеркәсіптік кәсіпорындар. / И.И. Абрамович, В.Н. Березин, А.Г.Яуре. - М .: Машина жасау, 1987ж. 2. Андреев А. Ф. Қолдану жүк қармау құрылғыларының құрылыс- монтаждау жұмыстарын / А. Ф. Андреев. — М. :Құрылыс басылымы, 1985. 3. Балашов В.П. Жүк көтеру және тасымалдау машиналары / В.П.Балашов. — М. : Машина жасау, 1987. 4. Богорад А. А. Жүк көтеру және тасымалдау машиналары / А. А. Богорад. — М. : Металлургия. 1989. 5. Вергазов В. С. Көмек крановщикам және стропальщикам (в вопросах и ответах)/ В. С. Вергазов. — М.: Мәскеу жұмысшысы, 1982. 6. Игумнов С. Г. Стропальщик. Жүк көтергіш крандар мен жүк қармаушы құрылғылар / С. Г. Игумнов. — М.: «Академия» баспа орталығы, 2012. 7. Салааралық еңбекті қорғау жөніндегі ереже тиеу-түсіру жұмыстары және жүктерді орналастыру (ПОТ РМ-00798). — М. :Өнеркәсіпте қауіпсіздікті қамтамасыз етудің инженерлік орталығы, 1998. 8. Ережесі құрылғы және жүккөтергіш крандарды қауіпсіз пайдалану мәселелері бойынша сұрақ-жауаптар. — М. : ОБТ ҒӨБ, 1997. 9. Пушин В. И. Жұмыстардың қауіпсіздігін және еңбекті қорғау стропальщиков / В. И. Пушин. — М. : ОБТ ҒӨБ, 2000. 10. Пушин В.И. Иллюстрированное жәрдемақы стропальщика / В. И. Пушин. — М.: Соуэло, 1998. 11. Жинағы үлгі нұсқаулықтарды бойынша жүккөтергіш крандарды қауіпсіз пайдалану. — М.: ОБТ ПИО, 1997. 12. Ілмектер жүк жалпы мақсаттағы. Қойылатын талаптар орнату және қауіпсіз пайдалану (РД 10-33-93). — М.: ОБТ ҒӨБ, 1993. 13. Сулейманов М. К. Жәрдемақы дайындау бойынша стропальщиков / М. К. Сулейманов. —Нижнекамск : «Нижнекамскнефтехим» ААҚ ЗӨО, 2001. 14.Сулейманов М. К. Стропальные және такелаж жұмыстарын, құрылыста және өнеркәсіпте / М. К. Сулейманов. — М. : «Академия» баспа орталығы, 2012. 15. Үшін үлгілік нұсқаулық стропальщиков жұмыстарды қауіпсіз жүргізу жөніндегі грузоподемными крандармен РД 10-107-96. № 1 өзгерістермен. РДИ 10-430(107)- 02. — СПб. : ЦОТПБСП, 2003. 16. Шишков Н.А. Жәрдемақы үшін жауапты тұлғалардың крандармен жұмыстарды қауіпсіз жүргізу / Н. А. Шишков. — М.: ҒӨБ ОБТ, 1994. 17. Шишков Н.А. Пособие для стропальщиков / Н.А. Шишков. — М.: ОБТ ПИО, 2001.

Баспа. № 101116904. Басуға 25.12.2014 қол қойылды. Пішімі 60 х 90/16. Гарнитурасы «Балтка». Офс.қағаз № 1. Офс.баспа. Шарт.бас.б. 20,0.

Таралымы 1 200 дана. Тапсырыс № «Академия» ЖШҚ Баспа орталығы. www.academіa- moscow.ru Корреспонденцияға арналған мекен-жай: 129085, Мәскеу, Мира даңғ., 101В, 1-құрылыс.

Телефондар: (4822) 44-52-03, 44-50-34. Телефон/факс: (4822) 44-42-15. Home page — www.tverpk.ru Электронды пошта (E-maіl) — sales@tverpk.ru