клиннің күмбез бөлігі көп бүзылады. Егер антиклиннің
бүл бөлігі төмен түскен қанаттармен салыстырғанда
көтеріңкі түрған болса, онда мүндай қүрылымды өркеш
деп атайды (4 б-сурет). Антиклиннің күмбез бөлігі қозғал-
майтын қанаттармен салыстырғанда томен түскен болса,
онда мүндай қүрылымды опырық деп атайды (4 в-сурет).
Егер қаттың жарылуы кезінде оның қозғалысы, лық-
сымалар мен қаусырмалар түзілу кезіндегідей тіке вер-
тикаль бойымен емес, жазық горизонтальды бағытта бол-
са, онда ығыспалар түзіледі. Лықсымалар мен ығыспа-
14
лардың бірігіп - лықсыма-ығыспалар т ү зіл у і ж и і бай-
ңалады.
Жер қыртысының жоғарыда келтірілген қозғалыста-
рының әр түрлі түрлері оның алғашқы ңүрылымының
және Жер беті бедерінің өзгеруіне өкеп соғады.
Жер ңыртысында бірнеше геологиялың қүры лымдар
болады, олардың негізгілері - платформалар ж ә н е гео-
синклиндер.
Платформа - салыстырмалы түрде аздаган амплиту-
дамен тербелістік қозғалысқа басымырақ үш ы райты н
және соның нәтижесінде өзінің бастапқы қүры лы мы н
күрт өзгерту ңабілетін жоғалтқан, ж ер қы рты сы ны ң
негізгі тектоникалық бірлігі.
4"сУрет. Жарылғыштық бүзылулар түрлері
15
Платформа ңүрылысында екі ңабат байңалады. Төменгі
қабат күшті бүзылган метаморфтық ежелгі (кембрийге
дейінгі) жыныстардан, жоғарғы қабат — аса жас (кем-
брийден кейінгі) шөгінді тау жыныстарынан қүралған.
Геосинклин - жер қыртысының аса жылжымалы
учаскесі, ол шөгінді тау жыныстарының қуатты қалың-
дықтарынан (бірнеше мың метрге дейін) қүралған. Гео-
синклин дамуында екі кезең байқалады:
1) шөгінді жыныстар мен жанартаулық лавалардың
аса қуатты қалыңдықтары жинақталған, қарқынды иіл-
ген түбі болатын теңіз бассейні ретіндегі геосинклин;
2) геосинклин жер қыртысының қарқынды көтерілуі
нөтижесінде қатпарлы жүйеге, содан соң тауға айнала-
ды. Геосинклиндер қазіргі уақытта да бар жөне дамуда.
1.3. Мүнай жөне газ кен орындарының
геофизикалық сипаттамалары
Қазіргі кезде мүнай мен газдың жер қыртысындағы
орны, көптеген майда өзара байланысты қуыстары бар
шөгінді тау жыныстары екендігі дөлелденді.
Мүнай (газ) үстайтын табиғи резервуарлардың (кол-
лекторлардың) негізгі қасиеттері — олардың кеуектілігі,
өтімділігі, түрақтылығы (қамал) жөне серпімділігі бо-
лып табылады.
1.3.1. Тау жыныстпарыныц кеуектпілігі мен
өтпімділігі
Тау жыныстарындағы барлық қуыстардың (кеуектер,
жарықшақтар, сызаттар) жиынтық көлемі абсолюттік
немесе теориялық кеуектілік деп аталады.
Жыныстагы қуыстардың жиынтық көлемінің бар-
лық жыныстар көлеміне қатынасы — кеуектілік коәф-
фициенті (кл) деп аталады:
к„ = -4 0 0 % ,
”
V
16
мүндағы, Уп - жыныстағы барлық қуыстардың жиын-
тық көлемі; V — жыныс көлемі.
Жыныстағы барлық қуыстардың жиынтық көлемі
жынысты қүрайтын бөлшектердің формасына, олардың
өзара орналасу сипатына жөне ңементтеуші заттардың
болуына байланысты.
Тау жынысында, өдетте барлық кеуектер бір-бірімен
байланыса бермейді. Жыныстағы бір-бірімен өзара бай-
ланысатын кеуектердің көлемі тиімді кеуектілік деп
аталады.
Іс ж үзінде өнеркөсіптік мүнай ж әне газ кен орында-
рының көпшілігі 15-25% кеуектілігі бар жыныстарға
жатады. 2-кестенің мөліметтерінен көрінетініндей, өр
түрлі ж ән е тіпті бір аттас жыныстардың кеуектілігі
түрліше болады. Өнеркәсіптік мәні бар қаттарды қүрай-
тын қүмдақтардың кеуектілігі өдетте 10-30% аралы-
ғында ауытқиды. Көптеген жоғары дебитті қаттардың
орташа жалпы кеуектілігі небөрі 5-10% ғана, тіпті кей-
де одан да аз болады.
Әдетте тау жынысындағы ашық кеуектер сум ен,
мүнаймен немесе газбен қанығып түрады, ал сол учас-
кедегі оқшауланған кеуектерде басқа да заттар болуы
мүмкін. Сумен, мүнаймен немесе газбен толған жыныс-
тағы барлық қуыстардың жалпы көлемінің V , жыныс-
тағы барлық қуыстардың жиынтық удттршгінр
V
^
кятыня-
сы қанығу коэффициенті (кн) деп і галаДі.йорайғыров
атындағы П М У-дің
Ү)
ү ’
академ ик С.Бейсембағ
Щ
= —
- 1 0 0 % ,
атындағы ғылыми
г ’
КІТА П Х А Н А С Һ „
^
Кеуектердің мүнаймен, сумен ж вне газОен қанъйуві ^
^ ж әне газдардың кеуекті арналармен қозғалысы кеуектің
шамасына байланысты. Диаметрі үлкен кеуекке сүйық
оңай енеді; ауырлық күші әсерінен ол кеуекті арналар
бойымен біршама қашықтыққа дейін қозғалады. Кіші
диаметрлі кеуектерге (капиллярлы кеуектер) сүйық ену
үшін үлкен қысым қажет. Бүл жағдайдағы сүйықтың
кеуекті арна бойымен қозғалуы өте қиын болады.
2-148
17
Жыныстың қысымның өзгерулері кезінде сүйық пен
газды өткізу қабілеті өтімділік деп аталады. Өтімділігі
жақсы жөне өтімділігі нашар жыныстар бар. Абсолютті
өткізбейтін жыныстар болмайды.
2-кесте
Шөгінді жыныстардың жалпы кеуектілік коэф-
фициенттері
Жыныстың атауы
Кеуектілік
коэффициенті, %
Сазды тақтатастар
0,54-1,40
Саздар
6,0-50,0
Қүмдар
6,0-52,0
Қүмдақтар
3,5-29,0
Әктастар мен тығыз
доломиттер
0,65-2,5
Мүнайлы өктастар
2,0-33,0
Мүнайлы доломиттер
6,0-33,0
Өтімділігі жақсы жыныстарға құмдар, борпылдақ
құмдақтар, кавернозды және жарықшақты әктастар
жатады; нашар өткізетін жыныстарға саздар, гипстер,
ангидриттер, тақтатастар, сазды өктастар, қүмдақтар
жөне сазды цементті конгломераттар жатады.
Сүйық пен газдар ене алатын және олардың сиятын
орны бола алатын кеуекті және жарықшақты тау жы-
ныстары коллекторлар деп аталады.
Жер қыртысында түрлі типтегі коллекторлар (табиғи
резервуарлар) болады (5-сурет). Көбінесе коллекторлар
өтімділігі нашар жыныстардың арасында болатын қат
түрінде болады. Мысалы, қүм қаты саз қаттарының ара-
сында болуы (5 а-сурет).
Егер өтім ділігі нашар жыныстармен бөлінбеген,
бірнеше қаттардан түратын өтімді жыныстардың қуат-
ты қалыңдығын өтімділігі нашар жыныстармен жабы-
латын жөне төселетін болса, онда мүндай резервуар мас-
сивті деп аталады. Массивті табиғи резервуарлардың
мысалы ретінде, төбесі мен табаны сазды қаттармен шек-
18
телген, жарықшақты әктастардың қуатты қалыңдығын
айтуға болады (5 б-сурет).
Жер қыртысында өткізгіш жыныстары барлық жағы-
нан өтімділігі нашар жыныстармен қоршалған табиғи ли-
тологиялық шектелген резервуарлар кездеседі (5 в-сурет).
а)
б)
5-сурет. Табиғи резервуардың түрлері
Тау жыныстарының мүнай мен газға қатысты өтім-
ділігі олардың маңызды қасиеттері болып табылады. Мү-
най мен газ коллектор - тау жыныстары, яғни мүнай мен
газды ң кендері бар жыныстар ж өн е үңғымаларында
мүнай мен газдың өнеркөсіптік ағынын бере алатын қат-
тар, айтарлықтай жоғары өтімділігі бар жыныстар ғана
бола алады. Жоғары жалпы кеуектілігі бар жыныстар
(мысалы, саздар) іс ж үзін де өткізбейтін болуы мүмкін
жөне сондықтан да, коллекторлар бола алмайды. Өте ты-
ғыз, бірақ жарықшақты жыныстар (өктастар, метаморф-
тық тақтатастар) болмашы жалпы кеуектілік кезінде
өтімділігі жоғары болуы мүмкін жөне жоғары дебитті
өнімді горизонттар бере алады.
19
1.3.2. М ц най лы және га зд ы ш огы рл арды ц
тпиптері м ен элем ент т ері
Табиғи резервуарлардыңбасым көпшілігісумен қаньщ-
қан болады. Белгілі бір жагдайларда түзілген мүнай мен
газ, суга толған табиғи резервуарларға түсіп, орнын ауыс-
тыра бастайды (миграцияланады). Бүл мүнайдың, газдың
және судың тығыздықтарының түрліше болу салдарынан
жүреді.
Алдымен мүнай мен газ жерасты резервуардың төбесі-
не дейін көтеріледі, содан соң егер қат көлбеу болса, онда
төбе бойымен жер қыртысының бетіне шығатын жерге
дейін немесе қандай да бір кедергіге дейін қозғалады.
Бірінші жағдайда бетке шығатын мүнай қоршаған
қаттың ашылған орнындағы жыныстармен жүтылады
да, ал газ атмосфераға үшып кетеді.
Екінші жағдайда мүнай мен газ кедергі маңына жи-
нақталып, өзіндік түтқышқа түседі.
Түтқыш - уақыт өте келе судың, мүнай мен газдың
тепе-теңдік күйі қалыптасатын, табиғи резервуардың бір
бөлігі. Тығыздығы ең азы газ болғандықтан, ол түтқыш-
тың жоғарғы жағына жинақталады. Газдың астында
мүнай орналасады. Су ауыр сүйықтық болғандықтан,
түтқыштың төменгі бөлігінде жинақталады.
Табиғатта түтқыштардың өр түрлері болады. Ең көп та-
ралғаны күмбездік және экрандалған түгңьпптар (6-сурет).
Күмбездік түтқыштар егер төбесі мен табанында өтім-
ділігі нашар жыныстар орналасқан жағдайда антиклин-
дік қатпарлар түзіледі. Мүндай жағдайда мүнай мен газ
өтімді қатта болатын су бетіне шығып, антиклиндік күм-
безінетүседі де, түтқышта болады (6 а-сурет). Мүндай түт-
қышта мүнай мен газ миграциялануының кедергісі (эк-
раны) антиклиндік қатпардың күмбездік бөлігіндегі
өткізгіштігі нашар төбеболып табылады.
Алайда, түтқыш түзілу үшін өткізгіш қаттың формасы
антиклиндық қатпардың формасындай болуы міндетті
емес. Түтқыш сонымен бірге, өтімділігі жақсы жыныс қай-
сыбір бойында өтімділігі нашар жыныспен шектелген
20
жағдайда да түзілуі мүмкін. Мүндай түрдегі түтңышты
литологиялық экранданған түтқыш деп атайды (6 б-сурет).
Түтқыштар кеуекті қат жарықшақтары мен өтімділігі
нашар жыныстар жанасу орындарында да түзілуі мүмкін.
Мүндай типтегі түтқышты тектоника л ық экранд анған деп
атайды. 6 в-суретте көрсетілгендей, мүнай мен газ кеуекті
қаттың көтеріңкі бөлігінде жинақталып, өтімділігі нашар
жыныстарға миграциялануы іс жүзінде мүмкін болмаған-
дықтан, түтңыштарда ңалады.
а)
б )
6-сурет. Түтқыштар типтері
Табиғатта стратиграфиялық экранданған түтқыштар
дакездеседі (6 г-сурет). Бүл жағдайда көлбеу жатыстағы
кеуек ңатта болатын мүнай мен газ, өтім ділігі наш ар
жыныстары бар, жазы қ жатыстағы қатп ен т ү й іс іп ,
мүнай мен газ үшін экран қызметін атқарады.
21
Кез келген формадагы тұтңышта қолайлы жағдайлар
кезінде мүнай мен газдың айтарлықтай мөлшері жинақ-
талынуы мүмкін. Мүндай түтқыш шогыр деп аталады.
Шогырдың формасы мен шамасы түтқыштың формасы
мен шамасына қарай анықталынады. Мүнай-газды шо-
гырлардың негізгі элементтерін қарастырайық (7-сурет).
М үнай мен суды бөлетін бет мүнай-газ шоғырының
табаны немесе су-мүнай бөліну беті деп аталады. Осы
беттің қаттың төбесімен қиылысу сызығы мүнайлылық-
тың сыртқы контуры деп аталады. Су - м үнай бөліну
бетінің қаттың табанымен қиылысу сызығы — мүнай-
лылықтың іш кі контуры деп аталады.
7-сурет. Күмбездік газ-мүнайлы шоғыр:
1 —
газдылыңтың ішкі контуры; 2 - газдылықтың сыртқы
контуры; 3 —
мүнайлылықтың ішкі контуры;
4 - мұнайлылықтың сыртқы контуры
Газ телпегі - шоғырдағы мүнайдың үстіне бос газдың
ж иналуы .
Мүнай-газ бөліну бетінің қаттың төбесімен қиылысу
сызығы газдылықтың сыртқы контуры, ал қаттың таба-
22
нымен ңиылысу сызығы газдылықтың ішкі контуры
деп аталады.
Егер күмбездік мүнай-газ түтқышта мүнай мен газ
қатты толық толтыруға (бүкіл қалыңдықта) жеткіліксіз
болса, онда газдылықтың ішкі контуры немесе тіпті
мүнайлылықтың ішкі контуры да жоқ болады.
Егер шоғырдағы газ қысымы берілген температурада,
қаттағы мүнайды газбен қанықтыру қысымына тең бол-
ған жағдайда ғана, қатта газ бөркі қалыптасуы мүмкін.
Егер қанығу қысымынан қат қысымы жоғары болса, онда
бүкіл газ мүнайда еріп кетеді.
Қатта мүнай болмаған жағдайда, газдылықтың сыртқы
және ітттк.і контуры бар, таза газ шоғырының түзілуі мүмкін.
Массивті табиғи резервуарларда түзілетін мүнай-газ-
ды түтқыштарда мүнайлылық пен газдылықтың ішкі
нобайлары болмайды (8-сурет). Массивті табиғи резер-
вуарларда қалыптасатын газды түтқыштарда газдылық-
тың тек сыртқы контуры ғана болады.
8-сурет. Массивті газ-мүнайлы шоғыр:
1 — газдылықтың сыртқы контуры;
2 — мүнайлылықтың сыртқы контуры
23
Шоғырдың геометриялың өлшемі оның көлденең жа-
зыңтыңтағы проекңиясы бойынша аныңталады. Шоғыр-
дың биіктігі деп шоғырдың табанынан оның ең биік
нүктесіне дейінгі тік ңашыңтыңты, мүнай-газды шо-
ғырдың мүнайлы бөлігінің биіктігі деп табаннан газ-
мүнайлы бөлінуге дейінгі ңашыңтықты атайды. Шоғыр
үзындығы шоғырдың үлкен осінің мүнайлылықтың
сыртқы контурымен қиылысу кезінде түзілетін ең шеткі
нүктелердің арақашықтығымен аныңталады. Шоғыр-
дың ені шоғырдың кіші осінің мүнайлылықтың конту-
рымен қиылысуынан түзілетін ең шеткі нүктелердің
арақашықтығымен анықталады. Шоғырдың кіші жөне
үлкен осьтері шоғырдың күмбезінде олардың ңиылысу
орталығымен өзара перпендикулярлы етіп жүргізіледі.
Принңиптік сүлбалары жоғарыда қарастырылған
күмбезді қаттық жөне шомбал мүнай-газды жөне газды
шогырлардан басқа, мүнай мен газдың қаттық экран-
данған және литологиялық шектелген шоғырлары бо-
лады.
Ендеше, табиғи резервуарлардың үш негізгі типіне мү-
най мен газдың шоғырларының үш негізгі типі сөйкес ке-
леді:
1) қаттық шоғырлар (күмбезді жөне экранданған);
2) массивті шоғырлар;
3) литологиялық шектелген шоғырлар.
1.3.3. М цнай мен га з кен о ры н дары
Мүнай мен газ кен орындары деп жер қыртысының
бір ауданында болатын, бір топтағы шоғырлардың (мы-
салы, күмбезді қаттық немесе массивті, т.б.) жиынты-
ғын айтуга болады.
Бүл келтірілген анықтама, белгілі бір шарттылықтан
жөне жалпыламалықтан түратындықтан, түсініктеме
беруді қажет етеді. Шарттылығы сол, мүнай мен газ
өзінің түзілу орнында ешқашанда жатпайды. Сондың-
тан "кен орны" терминін мүнай мен газдың пайда бол-
ған жері деп емес, бүл пайдалы қазбалардың миграция-
24
лануы нөтижесінде түскен түтңыштардың жататын орны
деп түсіну қаж ет.
Жалпыламалығы сол, мүнай мен газ кен орны бір шо-
гырдан бірнеш е ондаған шогырлардан түруы мүм кін.
Е гер м үн ай мен газды ң қорлары н есеп т еген д е, оны
өндіру тиім ді болғанда ғана ж ек е шоғыр кен орны бо-
лып саналады. Бірнеш е шоғырлар бір кен орнына кіруі
мүм кін, егер олар мүнай мен газды іздеу, барлау ж ән е
өндіруді үйы мдасты руда ортақтық болатын бір типті
қүрылымдармен сипатталатын болған ж ағдайда ғана
кір еді.
Алайда, кен орны шекараларын өрқашан қүрылым
типін ескеріп қана анықтауға болмайды. Кейде ірі қүры-
лы м, м үнай мен газды ң бірн еш е кен орындары бар,
бүтіндей мүнай-газ жиналу зонасын сипаттайды. Мүндай
зонаның мысалы ретінде қүрылымның бір типі — моно-
клинмен сипатталатын шөгінді тау жыныстарының жа-
тысын қарастыруға болады. Бірақ моноклин өзінің бой-
ында түрлі текті экранданған шогырлары болуы мүмкін.
Бүл жағдайда, пайдалы қазбаны барлау мен өндіру жүмыс-
тарын әр түрлі төсілмен үйымдастыруды қажет ететін,
мүнай мен газдың бірнеше жекеленген шоғырларының
түзіл у мүм кіндігі бар. Соның нөтиж есінде, мүнай-газ
жиналуының зонасы болып табылатын, бүтіндей моно-
клиндік қүрылым, территориялық белгілері бойынша
бірнешекенорындарынабөлінеді. Сондықтан "мүнаймен
газ кен орны" үғымын анықтау кезінде, тек қүрылым
типі ғана емес, оған қоса бір аудандағы ж ер қыртысы қой-
науындағы шоғырлардың таралуы жөнінде де айтылады.
Ж ер қыртысында екі негізгі геологиялық қүрылым-
дар — геосинклиндер мен платформалардың болуы -
мүнай мен газ кен орындарының екі негізгі класқа бөлі-
нуін алдын ала анықтайды:
I класс - геосинклинді (қатпарлы) аймақтарда қалып-
тасқан кен орындары;
II класс — платформалы аймақтарда қалыптасқан кен
орындары.
I
кластың өзіндік өкілдері — Солтүстік Кавказ жөне
Кавказдық жотаның оңтүстік-шығыс бөлігінің кен орын-
25
дары, сонымен ңатар Қырым, Шығыс Карпат, Түркмен-
стан, Өзбекстан, Тәжікстан және Сахалин аралдарының
кен орындары. Батыс Сібірде, Еділ мен Жайық аралығын-
да орналасқан мұнай мен газдың барлық кен орындары
II класс кен орындарына жатады.
1.3.4. М цнайлы және газды цат т ардыц цы сы мы
мен т ем перат урасы
Қаттың оны өндіре бастағанға дейінгі қысымы (бас-
тапқы қаттық қысым) қаттың жату тереңдігіне байла-
нысты болады және шамамен мына формула бойынша
анықталады:
Р*,м.6„с. = Н р§,
(1)
мұндағы, Р тбас —
бастапқы қаттық қысым, Па; Н —қаттың
жату терендігі, м; р — сұйықтық тығыздығы, кг/м3; £ —
де-
ненің еркін түсу үдеуі, м/с2.
Әдетте қаттық қысым (1) формуламен есептелгеннен
артық, не кем болады, себебі ол қатқа сүйықтық ағыны
келу жағдайын ғана емес, оны алу жагдайы да ескеріліп
анықталады. Гидростатикалық қысыммен салыстырған-
да қаттық қысымның жоғарылауы немесе төмендеуі
бірқатар себептерге: жоғары жатқан тау жыныстарының
ауырлық күшіне (тау қысымына), тектоникалық күштер-
ге, температураға, химиялық үдерістерге байланысты.
Тау қысымы тау жыныстарынан қүралған минерал-
дар арқылы қатта жататын сұйық пен газға беріледі.
Ендеше, берілетін қысым минергілдардың механикалық
қасиеттеріне тікелей байланысты болады. Тау жынысы
тау қысымының өсерінен неғүрлым көбірек тығыздал-
са, соғүрлым оның кеуектілігі аз болады. Нөтижесінде
тау қысымы, белгілі бір дөрежеде қаттың кеуектерін
қанықтыратын, сүйықтық пен газға беріледі.
Тау қысымы бетпен жанасатын қаттағы судың дең-
гейіне өсер етеді. Сондықтан қаттық қысымды анықтау-
дың көрсетілген өдістемесі берілген жағдай үшін дүрыс
болады.
26
Егер қат оқшауланған болса, онда оның бойында бола-
тын сүйық пен газ тау қысымының біраз бөлігін алады
да, гидростатикалық қысымнан артық болатын, қалып-
ты емес қаттық қысымның тууына алып келеді.
Тектоникалық күштер қаттың қозгалуының нәтиже-
сінде қаттық қысымды гидростатикалық қысымга қара-
ганда арттыруы немесе кем ітуі мүмкін.
Температураның әсері негізінен мүнай мен газ қүра-
мындағы күрделі көмірсутектердің бүзылып, көптеген
қарапайым молекулалар түзілуім ен түсіндіріледі. Бүл
сүйықтық пен газдың көлем інің артуына, соган сөйкес
қаттық қысымның артуына (жабық қатта) алып келеді.
Температураның өзгер уі қаттардың ңем енттелуіне
әкеп согатьга химиялық реакңияларды болдыруы мүмкін.
Оның нәтижесі - кеуектіліктің азаюы, ол қаттық қысым-
ның артуына (жабық қатта) жагдай жасайды.
Қаттық қысым үңгымаларга түсірілетін манометрлер
көмегімен анықталынады.
Егер үңгыманы толтырып түрган сүйықтықтың не-
м есе газды ң тығыздыгы б ел гіл і болса, онда қаттық
Достарыңызбен бөлісу: |