MüNDƏRİcat

II.4. Geoloji müxtəliflik

Bütün geoloji cisimlərdə (süxur, lay, yataq) müəyyən dərəcədə müxtəliflik qeyd olunur. Əmələgəlmə şəraiti və sonrakı geoloji proseslər nəticəsində burada müxtəlif dəyişmələr baş verir. Məsələn, tektonik qırılmalar layın bütövlüyünü pozur, kollektor süxurlar onun kəsilişi və sahəsi üzrə dəyişmələrə məruz qalır və s. Belə dəyişmələrə geoloji müxtəliflik deyilir. Bəzən geoloji müxtəliflik “geoloji qeyribircinslilik” də adlanır.

Bütün geoloji tədqiqatlarda lay, süxur, məsamə və s. səviyyələrdə dəyişmələr öyrənilir ki, bu da elmi və təcrübi məsələlərin həllində istifadə edilir. Neft geologiyasında müxtəliflik və onun təzahür elementləri daha ətraflı öyrənilir. Bu da onunla əlaqədardır ki, müxtəliflik laylarda flüid axımına təsir edir və son nəticədə onun neftverimini çətinləşdirir.

Eyni quruluşlu qumlu layda su-neft konturunun bərabər hərəkəti baş verir. Nəticədə, yataqda neftin quyu dibinə müntəzəm hərəkəti təmin olunur (şək.II.17,a).

Əksinə, məhsuldar qat qum-gil layları ilə növbələşdikdə – işlənilmə dövründə neftin hərəkəti qeyri-bərabər gedir: keçiriciliyi yüksək olan laylarda neftin aktiv hərəkəti baş verir və bu hissələr tədricən ətraf sularla tutulmağa başlayır. Keçiriciliyi az olan laylarda isə neftin quyulara axımı məhdudlaşır (şəkil II.17, b-1,4). Belə geoloji mühitdə yatağın ehtiyatının məsimsənilməsi müəyyən problemlərlə üzləşir.

Göründüyü kimi məhsuldar layın hüdudlarında baş vermiş geoloji müxtəliflik həmin layda neftçıxarma prosesinə öz təsirini göstərir.

Neft-qaz mədən geologiyası obyektlərin müxtəliflik məsələsini iki qoyuluşda öyrənilməsini nəzərdə tutur.

Şəkil II.17. Müxtəlif quruluşlarla səciyyələnən laylarda su-neft

konturlarının işlənilmə proseslərində hərəkət sxemi
1. Makro geoloji müxtəliflik yataqların kəsilişi üzrə laylaşmada gedən dəyişmələr, onların qalınlıqlarının (o cümlədən effektiv qalınlıq) müxtəlif istiqamətdə paylanmasını nəzərdə tutur.

Bu tip dəyişmələri müşahidə etmək üçün laya qazılmış quyuların kəsilişinə diqqət yetirmək lazımdır. (şək.II.18).

Şəkil II.18. Yatağın kəsilişində makromüxtəliflik

Bu şəkildə strukturun bir hissəsinə qazılmış 5 quyunun məlumatları əsasında kəsiliş verilmişdir. Göründüyü kimi bu quyular müxtəlif qalınlığa malik müxtəlif sayda layları açmışdır (o cümlədən, qum layları 1-ci quyuda-3; 2-də 5; 3-də 3; 4-də 6 və 5-də 4).

Belə laylaşmanı səciyyələndirmək üçün bölünmə əmsalından istifadə edilir:

K_b=

m – hər bir quyuda qumlu (kollektor) layların sayı;

n – quyuların sayı.

Bu əmsalın qiyməti baxılan sahə üçün aşağıdakı kimi hesablanır:

K_b=

Qeyd edək ki, obyektin kəsilişində layların sayının artması (K_b-nin çox olması) onun neftveriminə mənfi təsir edir.

İndi isə konkret layda neftli hissənin paylanmasında gedən dəyişmələrə nəzər salaq (şək.II.19). Göründüyü kimi, bu layın kəsilişində 4 quyunun qalınlığının qiymətləri əks olunmuşdur. Bunlar layın həm ümumi və həm də effektiv qalınlıqlarının müxtəlifliyini göstərir: 1-ci quyuda H (ümumi qalınlıq)=20 m, h (effektiv qalınlıq)=5 m; 2-ci quyuda H=30 m, h=27 m; 3-cü quyuda H=35 m, h=26 m; 4-cü quyuda H=32 m, h=3 m.

Şəkil II.19. Layın neftlə doymasının makro görünüşü

Belə dəyişmələrin kəmiyyət göstəricilərini qumluluq əmsalı ilə ifadə etmək olar:

K_q=

h - hər bir quyuda layın effektiv qalınlığı, m;

H - hər bir quyuda həmin layın ümumi qalınlığı, m;

n - quyuların sayı.

Bu məlumatlara əsasən həmin layın qumluluq əmsalını hesablayaq:

K_q=

2. Mikro geoloji müxtəliflik. Adından göründüyü kimi, layda gedən bu tip dəyişmələr onun mikrosəviyyəsində baş verir. Belə dəyişmələrə süxurların qranulometrik tərkibi, məsaməliyi, keçiriciliyi, lay flüidlərinin fiziki-kimyəvi parametrləri (neftin özlülüyü və sıxlığı, suların ümumi minerallaşması və s. ) aiddir.

Bu tip müxtəlifliyi təyin etmək üçün makromüxtəlifliyin öyrənilməsində tətbiq olunan xəritəalma üsulları ilə yanaşı riyazi üsullardan da istifadə edilir (paylanma əyriləri, dispersiya, orta kvadratik meyl, variasiya əmsalı və s. ).

Qeyd etmək lazımdır ki, lay müxtəlifliyinin bütün formalarının aşkar edilməsində riyazi statistika üsullarının imkanları daha genişdir. Belə ki, bütün dəyişmələrin öyrənilməsi yatağın qeyri-müəyyənlik şəraitində – yalnız qazılmış quyu məlumatları əsasında aparılır. Odur ki, tətbiq olunan ənənəvi geoloji üsullar kifayət qədər etibarlı sayılmır.
Fərdi yataqlarda geoloji müxtəliflik

Fərdi yataq dedikdə işlənilmə məqsədi ilə ayrılmış geoloji-istismar obyekti nəzərdə tutulur. Belə geoloji cisimlərdə parametrlərin müxtəliflik dərəcəsinin təyini burada işlənilmə prosesini düzgün aparmağa imkan verir.

Aşağıda konkret neftli strukturda müxtəliflik məsələsinin həlli yolları verilmişdir. Misal olaraq makro-müxtəliflikdən məhsuldar layın bölünməsi, mikro-müxtəliflikdən isə lay neftlərinin özlülüyünün dəyişmə xarakteri verilmişdir (cədv.II.2, şək.II.20).

Göründüyü kimi, bu lay braxiantiklinal formadadır. Burada 9 quyu qazılmış və hər iki parametrin ölçüləri əldə edilmişdir.

İlkin öyrənilmələrə görə layın bölünməsi neftin özlülüyünə nisbətən daha dəyişkəndir. Belə ki, hərgah quyuların kəsilişində bu göstəricinin qiyməti strukturun tağ hissəsində 3-dürsə (quyu №1), qanadlara doğru artır: şimalda 7 (quyu № 2), cənubda - 9 (quyu №6), uzaq periklinallarda isə hətta 14-ə çatır (quyu №3 və №9).

Layın bölünməsi və neftin özlülüyünün quyular üzrə

paylanması və statistik göstəriciləri

Cədvəl II.2.

Quyu-ların nömrəsi	Koordinatlar		Layın bölünməsi	Neftin özlülüyü, mPa·s
	X	Y
1	10.0	10.8	3	25
4	6.8	5.5	8	27
2	9.6	15.5	7	26
3	11.5	7.5	14	25
6	13.9	12.2	9	28
5	15.3	11.0	8	26
7	16.3	16.0	10	28
8	18.6	16.0	13	27
n=8			9.55	26.66
			13,2	1,5
			3,64	1,22
			V1 = 38	V2 = 5

Neftlərin laboratoriya analizi burada dəyişmələrin daha kiçik miqyaslarda getdiyini göstərir (25-28 mPa·s).

Beləliklə, eyni bir layda lay parametrlərinin dəyişmələrinin müxtəliflik dərəcələri qeyd olunur. Bu da statistik göstəricilərin qiymətləri ilə təsdiqlənir (cədv.II.2): hərgah layın bölünməsində kəskinlik qeyd olunursa (variasiya əmsalının qiyməti V=38%), neftin özlülüyünün sahəvi paylanmasında müxtəliflik dərəcəsi kiçik miqyasda baş vermişdir (V=5).

Fundamental riyazi statistikaya görə (Е.С.Вентцель,1988; В.Е.Гмурман,1972) variasiya əmsalının qiyməti V>33% olduqda baxılan cəmlərdə kəskin müxtəliflik mövcuddur. Bizim göstərdiyimiz misala nəzər yetirsək, deyə bilərik ki, baxılan layda bölünmə müxtəlifliyi əhəmiyyətlidir və bu fakta mütləq diqqət yetirilməlidir. Məsələn, işlənilmə prosesində suvurmanı əsaslandırarkən konturarxası variantın effektli olacağı hər tərəfli tədqiq olunmalıdır. Belə ki, qanad və xüsusilə periklinal hissələrdə bölünmə dərəcəsinin yüksəkliyi şəraitində yatağın kontur arxasına vurulan suyun, onun mərkəz hissələrinə eyni dərəcədə təsiri müşahidə olunmur.

Şəkil II.20. Geoloji müxtəliflik parametrlərinin (a-layın bölünməsi; b – lay

neftinin özlülüyü) paylanma xəritələri
Geoloji müxtəlifliyin regional tədqiqi

Regional sahələrdə yerləşən strukturların geoloji quruluşu eyni dərəcədə öyrənilmir: bəzi strukturlarda kəsilişlər kifayət qədər geoloji-geofiziki üsullarla ətraflı tədqiq olunmuşsa, digərlərində isə belə tədqiqatlar az aparılmış və ya tamamilə aparılmamışdır. Belə hallarda hövzəyə xas olan ümumi geoloji qanunauyğunluqlara istinad edərək parametrlərin müxtəliflik dərəcələrini həmin strukturlar üçün proqnozlaşdırmaq olar.

Qeyd olunanları Fatmayı-Bahar antiklinal xətti hüdudlarında təsvir edək (şək.II.21).

Şəkil II.21. Fatmayı-Bahar antiklinal xətti üzrə struktur qalxımların

yerləşmə sxemi
Bu antiklinal xətt şimal-qərb, cənub-şərq istiqamətində Abşeron yarımadasını kəsərək dəniz akvatoriyasına uzanır. Burada Balaxanı-Sabunçu-Ramana, Suraxanı, Qaraçuxur və s. yataqlar geoloji cəhətdən ətraflı öyrənilmişsə də, qalxımları bir-birindən ayıran yəhərvari sahələrdə və yeni açılmış strukturlarda belə tədqiqatlar çox az aparılmışdır. Burada çatışmamazlığın aradan qaldırılması isə regional tədqiqatların aparılmasında istifadə edilə bilər. Qeyd edilənləri antiklinal struktur xətdə qırməki üstü qumlu (QÜQ) lay dəstəsinin timsalında baxaq.

Bu lay dəstənin ümumi qalınlığının sahəvi paylanmasında qeyri-səlislik qeyd olunur. Burada şimal-qərbdən cənub-şərq istiqamətində bu parametrin qiyməti 35-45 m-dən 60-65 m-ə qədər artır. Bütün antiklinal xətt üçün QÜQ lay dəstəsinin həqiqi qalınlığının paylanma xəritəsini qurmaq üçün burada yerləşən strukturlarda qazılmış quyuların 88-nin məlumatlarından istifadə edilmişdir. Məsələnin həlli trend analizinin istifadəsi ilə həyata keçirilmişdir. Nəzərə almaq lazımdır ki, trend xəritələrinin etibarlılığı onun tənliyinin dərəcəsindən asılıdır (trend tənliyinin dərəcəsinin artımı ilə onun dəqiqliyi də artır).

Trendin 1-ci dərəcəli tənliyi belə olmuşdur:

y₁=82,3+0,15x₁- 1,63x₂

Bu tənliyə görə qurulmuş xəritənin dəqiqlik dərəcəsi aşağıdır: ά₁=56,7%. Odur ki, lay dəstəsinin qalınlığının yalnız ümumi dəyişmə tendensiyasını göstərir (şək. II.22.).

Trendin 2-ci dərəcəli tənliyi aşağıda verilmişdir:

y₂=108,47 - 4,88 x₁- 3,56 x₂ – 0,25 x₁² + 0,32 x₁ x₂ + 0,02 x₂²

Bu tənliyə əsasən qurulmuş xəritə şəkil II.22-də verilmişdir. Bu xəritənin də dəqiqliyi kifayət qədər yüksək deyil (ά₂=59,7%).

Trendin 3-cü dərəcəli tənliyi aşağıdakı kimidir:

y₃=213,99 - 57,98 x₁- 10,28 x₂ + 3,44 x₁² + 5,06 x₁ x₂ - 0,06 x₂² +

+0,29 x₁³ – 0,29 x₁² x₂ – 0,08 x₁ x₂² + 0,007 x₂³

Bu tənliyə istinadən tərtib olunmuş xəritə II.22-də verilmişdir.

Qeyd edək ki, bu xəritə əvvəlki xəritələrdən fərqli olaraq qalınlığın dəyişmə xarakterini daha etibarli əks etdirir, belə ki onun dəqiqlik dərəcəsi ά₃=76,8% çatır.

4-cü dərəcəli tənliyin əsasında müvafiq trend xəritəsi qurulmuşdur ki, bunun da dəqiqliyi 84,3% təşkil etmişdir (şək.II.22).

y₄=262,74 - 91,52 x₁ - 18,56 x₂ + 12,75 x₁² + 8,47 x₁ x₂ + 0,52 x₂² -

-0,75 x₁³ – 1,02 x₁² x₂ – 0,15 x₁ x₂² - 0,01 x₂³ + 0,05 x₁⁴ +

+0,07 x₁³ x₂ +0,02 x₁² x₂² – 0,001 x₁ x₂³ +0,0004 x₂⁴

Şəkil II.22. Fatmayı-Bahar antiklinal xətti üzrə qırməki üstü qumlu lay dəstəsinin həqiqi qalınlığının trend xəritələri

Qeyd etmək lazımdır ki, trend tənliklərinin dərəcələrinin sonrakı artırılmaları (5, 6 və s.) xəritələrin dəqiqliyinin çox cüzi artımına gətirdiyinə görə 4-cü dərəcəli trend xəritəsi baxılan məsələ üçün ən optimal hesab edilir. Bu xəritədə QÜQ lay dəstəsinin qalınlığının Fatmayı-Bahar antiklinal xəttində dəyişmə xarakteri əks etdirildiyindən təcrübi işlərdə istifadə edilə bilər.

Beləliklə, geoloji müxtəlifliyin region miqyasında öyrənilməsində trend analizinin tətbiqi müsbət nəticələr vermişdir. Bu üsul lay parametrlərinin sahəvi paylanmasının öyrənilməsində etibarlı nəticələr almağa imkan verir (B.Ə.Bağırov, 1981).

Layların geoloji müxtəlifliyinin müqayisəli təhlili

Neft və qaz yataqlarının kəsilişi və sahəsi üzrə lay parametrlərinin paylanmasının sadə formasına rast gəlinmir: onların ölçü qiymətləri laydan laya, sahədən sahəyə doğru müəyyən dəyişmələrin olduğunu göstərir. Onların hər birində təzahür edən müxtəliflik göstəricilərinin təhlili fərdi yataqlarda istifadə edilməlidir. Lakin burada növbəti, çox vacib bir geoloji-mədən tədqiqatının da aparılma tələbatı qarşıya çıxır. Bu da parametrlərin müxtəliflik dərəcələrinin laylar arasında və ya yatağın tektonik sahələri üzrə müqayisə edilməsi ilə əlaqədardır.

Belə qoyuluşlu məsələnin həlli yataqlarda işlənilmə prosesinin effektli aparılması üçün səmərəli yolların seçilməsinə və əsaslandırılmasına imkan verir. Geoloji müxtəliflik dərəcəsinin müqayisəli analizi məsələnin qoyuluşundan asılı olaraq iki səviyyədə aparılır: sadə və mürəkkəb.

Sadə səviyyə. Bu halda lay parametrlərinin cüt (qoşa) müqayisəsi həyata keçirilir. Layın bölünməsinin, süxur məsaməliyinin və s. təyin olunmuş qiymətlərinin kəsilişin iki layında (A və B) paylanmasının müqayisə edilmə prosesi aşağıda verilir.

Şəkil II.23. Süxur məsaməliyinin və layın bölünməsinin

A və B yatağında paylanması

(surətdə - quyu nömrəsi, məxrəcdə parametrin qiyməti)

Süxur məsaməliyinin A və B laylarında qiymət variantları

Cədvəl II.3.

A B

Quyuların nömrəsi			^2		Quyuların nömrəsi			^2
1	22	-0,1	0,01		1	19	-2	4
2	24	1,9	3,61		2	25	4	16
3	21	-1,1	1,21		3	26	5	25
4	22	-0,1	0,01		4	27	6	36
5	22	-0,1	0,01		5	15	-6	36
6	21	-1,1	1,21		6	18	-3	9
7	22	-0,1	0,01		7	11	-10	100
8	23	0,9	0,81		8	27	6	36
	=22,1					=21,0

Layın bölünməsinin A və B laylarında qiymət variantları

Cədvəl II.4.

A B

Quyuların nömrəsi			^2		Quyuların nömrəsi			^2
1	4	-1,2	1,44		1	5	0,4	0,16
2	6	0,8	0,64		2	5	0,4	0,16
3	5	-0,2	0,04		3	4	-0,6	0,36
4	5	-0,2	0,04		4	4	-0,6	0,36
5	6	0,8	0,64		5	4	-0,6	0,36
6	5	-0,2	0,04		6	5	0,4	0,16
7	6	0,8	0,64		7	5	0,4	0,16
8	5	-0,2	0,04		8	5	0,4	0,16
	=5,2					=4,6

A və B laylarının məsaməlik və bölünməsi üzrə statistik müqayisə

Cədvəl II.5.

Parametrlər	Laylar	Statistik göstəricilər				Parametrik meyarlar, =0,05
			^2		V,%	thes.	tcədv.	Fhes.	Fcədv.
Süxürların məsaməliyi, %	A	22,1	0,98	0,99	4,48	0,47	2,36	38,2	3,44
	B	21,0	37.42	6,12	29,14
Layların bölünməsi	A	5,2	0,5	0,71	13,65	1,82	2,36	1,85	3,44
	B	4,6	0,27	0,52	11,30

Tutaq ki, hər iki layı açmış quyularda lay parametrlərindən bölünmə əmsalı və məsaməliyin ölçüləri əldə edilmişdir. Bu parametrlərin laylardakı qiymətlərini müqayisə etmək üçün əməliyyat bu ardıcıllıqla həyata keçirilir.

1. Xəritələrdə quyuların yeri göstərilməklə parametrlərin qiymətləri qeyd edilir (şək.II.23)

2. Parametrlərin paylanmasını səciyyələndirən cədvəllər tərtib edilir (cədv. II.3., II.4.).

3. Baxılan parametrlərin A və B laylarında fərqlənmə dərəcələrini müəyyən etmək üçün parametrik meyarlardan istifadə edilir (cədv. II.5).

Alınan nəticələrin öyrənilməsi göstərir ki, A və B laylarının bölünməsi və süxurların məsaməliyi arasında fərqlənmə dərəcəsi müxtəlif cür təzahür edir. A və B layları süxur məsaməliyinin orta qiymətlərinə görə az fərqlənirsə (t_hes=0,47, t_cədv=2,36), qeyri-bircinslilik dərəcəsinə görə isə fərqlənmə kəskin səviyyədə özünü göstərir (F_hes=38,2, F_cədv=3,44). Layların bölünməsinə gəldikdə isə, qeyd etmək lazımdır ki, hər iki statistik meyyara görə müqayisə olunan laylar bir-birindən cüzi fərqlənirlər. Belə ki, t_hes<t_cəd və F_hes< F_cədv olmuşdur (meyarların cədvəl qiyməti 95% etibarlılıqla əks edilmişdir).

Alınan nəticələr bu layların işlənilmə layihələrin tərtibində istifadə edilə bilər.

Mürəkkəb səviyyə

Təcrübədə bəzən 2-dən artıq geoloji cisim hər hansı bir parametrin müxtəliflik dərəcəsinin öyrənilməsi lazım gəlir. Bu tələbatın ənənəvi üsullarla həlli çox vaxt birmənalı nəticələr vermir. Odur ki, burada riyazi statistikanın müvafiq üsullarının tətbiqinə müraciət olunur.

Qeyd olunanları aşağıdakı misalda izah edək.

Tutaq ki, hər hansı bir yataq sahəsi tektonik qırılmalarla 6 hissəyə bölünmüş və sərbəst istismar obyektləri kimi işlənilir. Bütün hissələrdə quyuların ümumi hasilatında müəyyən qədər su da iştirak edir. Buradakı hidrokimyəvi tədqiqatlar bu yatağın sularının ümumi minerallaşmasının müxtəlif dəyişmələrini göstərir. Bölünmüş bloklarda onların oxşarlığının olub-olmamasının təyini tələb edilir. Belə ki, qoyulan məsələnin həlli yatağa daxil olan suyun mənşəyi, aktivlik dərəcəsi və s. haqqında məlumatlar əldə etməyə imkan verir.

Bu məsələni həll etmək üçün lay sularının ion-duz göstəricilərinin qiymətləri tektonik bloklar üzrə təyin edilmişdir. Misal üçün burada istismar edilən quyulardan su analizlərindən ümumi minerallaşma (∑_a+k) qiymətləri təsvir edilmişdir (cədv. II.6, şək. II.24.).
Tektonik qırılmalarla mürəkkəbləşmiş yataqda suların ümumi minerallaşmasının statistik qiymətləndirilməsi

Cədvəl II.6.

Tektonik sahələr	Analizlərin sayı	∑a+k -nın orta qiyməti, mq/ekv,	Dispersiya, σ^2	Orta kvadratik meyl, σ	Variasiya əmsalı, %	Meyarlar, =0,05
						Fişer		Bartlet
						Fhes.	Fcədv.	Bhes.	^2cədv.
I II III IV V VI	21 23 8 22 19 8	70,9 70,2 65,6 61,3 52,3 54,3	178,6 80,0 48,3 114,5 15,9 3,9	13,4 13,4 6,95 10,7 3,98 1,97	0,19 0,19 0,11 0,17 0,08 0,04	7,94	2,30	44,93	11,1

Şəkil II.24. Tektonik qırılmalarla mürəkkəbləşmiş yataqda suların ümumi minerallaşmasının paylanma sxemi

Bu cədvəlin qiymətlərindən istifadə edərək lay sularının müxtəliflik dərəcəsi Fişer və Bartlet meyarlarının köməyi ilə aşkar edilmişdir.

Hesablama nəticələri belə olmuşdur: Fişer meyarının 95% etibarlılıqla böhran qiyməti 2,30 olduğu halda, hesablanmış qiyməti 7,94 təşkil edir. Bartlet meyarının 95% etibarlılıq səviyyəsində böhran qiyməti 11,1 olduqda isə, hesablanmış qiyməti 44,9 olmuşdur.

Beləliklə, lay sularında (ümumi minerallaşmaya görə) ayrılmış tektonik bloklarda heç bir oxşarlıqdan söz gedə bilməz. Belə ki, baxılan geoloji-statistik şərait üçün hər iki meyarın hesablanmış qiymətləri 95% etibarlılıqla onların böhran qiymətlərindən xeyli çoxdur. Bu da o deməkdir ki, yatağı parçalamış tektonik qırılmalar ekran xarakterli olmuş, yatağın bir hissəsindən digərinə maye axımının qarşısını almışdır. Layda tətbiq olunan işlənilmə prosesi (xüsusilə müxtəlif intensivliklə tətbiq olunan suvurma) buradakı ilkin hidrokimyəvi şəraiti daha da mürəkkəbləşdirmişdir.

Beləliklə, lay parametrlərinin oxşarlıq dərəcələrinin müxtəlif səviyyələrdə müqayisəli analizi neft yataqlarının işlənilməsinin təcrübi məsələlərinin həllində istifadə oluna bilər.