Мұнайдың құрамы. Мұнайдың физикалық және химиялық қасиеттері

 МАЗМҰНЫ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кіріспе

 

Ғылыми-техникалық прогресс және әлемдiк шаруашылықтардың әр түрлi салаларының 19-20 ғасырларда өте жоғары қарқында дамуы әр түрлi пайдалы қазбалардың көп мөлшерде қолданылуына жағдай туғызды. Солардың iшiнде мұнай ерекше орын алады.

Мұнайды Евфрат жағасында бiздiң эрамызға дейiнгi 4-6 мың жылдар бұрын таба бастады. Мұнай сонымен қатар дәрi ретiнде де қолданылған. Ежелгi египеттiктер асфальтты (қышқылданған мұнайды) өлi денелердi бальзамдауға пайдаланған. Мұнайлық битумдар құрылыстық ертiндiлердi жасауға қолданылған. Мұнай «гректiк от»  құрамына енген. Орта ғасырда мұнай Таяу Шығыста, Оңтүстiк Италияда  қалаларды жарықтандыруға қолданылған. 19 ғасырдың басында Ресейде, орта кезiнде Америкада мұнайды айдау жолымен керосин алынған. Ол шамдарда қолданылды. 19 ғасырдың орта кезiне дейiн  мұнай  өзiнiң жерге жақын жатқан жерiнен терең құдық қазу арқылы аз көлемде алынып отырды. Бу, содан кейiн дизель және бензин двигательдарын ойлап тапқаннан кейiн мұнай өндіру өндірiсi кеңiнен дами бастады.

Мұнай – ол  өзiне тән иiсi бар, жасыл немесе қоңыр түстi, кейде тiптi қара немесе кей жағдайда түссiз болатын майлы жанғыш сұйық.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Мұнайдың құрамы. Мұнайдың физикалық және химиялық қасиеттері 

                                                                                               

 

 

                                                                                                                                

                                                                                       

                                                                    

                                                                               

                                                                     

                                                          

                                         

                                                 

                                                 

                                                                     

                                                        

                                                       

                                                           

 

 

 

 

 

 

садочных 

1.1 Мұнайдың пайда болуының биогендік теориясы

М.И.Губкиннің көзқарасы бойынша теңіз толқынының әсерінен теңіз жағалауларында үнемі әр түрлі органикалық қалдықтар жиналып отырады. Біраз уақыттан соң оның үстін біршама жаңа қалдықтар жабады да, олар астындағы қабаттарды тотығудан сақтайды. Ары қарай процесс анаэробтық бактериялардың әсерінен оттегінің қатысынсыз  жүреді.

Келесі отыратын қатпарлар мен тектоникалық жылжудың әсерінен органикалық қалдықтармен байытылған жер қыртысының температурасы  мен қысымы артады. Бұл процестерді катагенез құбылыстары деп атайды. Катагенез құбылысының нәтижесінде сайып келгенде мұнай түзіледі.

1.2 Мұнайдың пайда болуының абиогендік теориясы

Д.И.Менделеевтің көзқарасы бойынша мұнай жер қойнауында металдар карбидтері (FeC, TiC, Cr₂C₃, WC) сумен әрекеттесуінің нәти-жесінде түзіледі. Мысалы,   2Fe C +  3H₂O =  Fe₂O₃  +  C₂H₆ .

Дәлелденген дүние  жүзілік мұнай қоры шамамен  140 млрд. т.  Мұнай қорының қомақты үлесі - 64%-ке жуығы - Таяу және Орта Шығыста табылған. Дәлелденген мұнай қоры бойынша екінші орында Америка материгі келеді, оның үлесіне 15% мұнай қоры тиеді. 

Мұнай қоры ең үлкен  елдер қатарына мыналар жатады:

Сауд  Аравиясы (дәлелденген дүние жүзі мұнай қорының 25% табылған),

• Ирак (10,8%),
• БАЭ (9,3%),
• Кувейт (9,2%),
• Иран (8,6%)
• Венесуэла (7,3%)
• Ресей- жуық шамамен 6%
• АҚШ - жуық шамамен 3%,
• Норвегия - жуық шамамен 1%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       Қазақстанның мұнай өндірісі

 

 

 

 

 

 

 

 

Қазақстан дүние  жүзінде барланған мұнай қорының  көлемі бойынша 13-орында. Республикада 200-ден астам мұнай және газ кенорындары, 14 ірі кенорындары, 3 мұнай өңдеу зауыттары мен 3 газ өңдеу зауыттары бар.  

Сарапшылардың мәліметтеріне сәйкес Қазақстандағы  мұнай мен газдың жалпы қоры 23 млрд. тонна, оның 13 млрд. тоннасы Каспий теңізінің астында жиналған. 

Басқа мұнай  кенорындары: Кенбай, Жаңажол, Жетібай, Қаламқас, Қаражанбас, Өзен, Кұмкөл.

Каспий теңізіндегі  мұнай қорын ескермегендегі Қазақстанның дәлелденген мұнай қоры 26 млрд. баррель (3,6 млрд. тонна), газ қоры 1,9 трлн. м³.

Теңіз кенорынындағы өндіруге болатын мұнай қорының көлемі 1 млрд. тонн (7,3 млрд. барр.) астам. Қарашығанақ мұнай-газконденсат кенорынындағы өндіруге болатын мұнайдың қоры шамамен 700 млн. тонн (5,1 млрд. барр.), ал газконденсат қоры 1,3 трлн. м³.

Каспий теңізінің Қазақстанның үлесіне тиісті секторындағы  көмірсутектердің жорамалды қоры  13 млрд. тоннаға (100 млрд барр.) тең деп саналуда. Бұл дүние жүзіндегі дәлелденген мұнай қорының 2 - 3 %  мөлшерін құрайды. 

Солтүстік Каспийдегі Қашан кенорынындағы мұнайдың жорамалды қоры 2,7 млрд. тоннаға (20 млрд. барр.) тең.

1.3 Мұнай мен газдың химиялық құрамы

Мұнайдың элементтік құрамы

Көптеген мұнайлар үшін:

 

 

 

 

Молекулалық құрамы бойынша мұнайды көп жағдайда кіші, орташа  және жоғары молекулалық  деп үш бөлікке бөлуге болады.  

 

Топтық құрамы:

 

 

 

 

2. Мұнайдың молекулалық құрамы

  Мұнайдың төменгі молекулалық құрам бөліктері. 

1. Парафиндер (алкандар) С_nH_2n+2  – (қаныққан көмірсутектер, алкандар) біршама химиялық тұрақты қосылыстар. 

Атмосфералық  қысым жағдайында құрамындағы көміртек атомдарының санына байланысты алкандардың фазалық күйлері: 

 С₁ - С₄ -   газтәріздес қосылыстар,  
С₅  -  С₁₆  - сұйықтар,

  >С₁₆  -  қатты заттар.

2. Нафтендер -  құрамындағы көміртек атомдары 4-тен көп циклді қосылыстар.  Мұнайлар құрамында негізінен циклопентан  С₅Н₁₀ ,  циклогексан С₆Н₁₂  және олардың гомологтары кездеседі (25-тен 75%-ке дейін) .

     

2.1 Мұнайдың орташа молекулалық құрам бөліктері

3. Арендер (ароматтық көмірсутектер):  С_nH_2n-6- моноциклді  ароматтық көмірсутектер, С_nH_2n-8 - бициклді аралас көмірсутектер, С_nH_2n-12   -  бициклді ароматтық көмірсутектер.  

2.2 Мұнайдың жоғары молекулалық құрам бөліктері

4. Қүрделі  арендер -  құрамында үш, төрт және бес конденсирленген бензол сақиналары бар күрделі полициклді ароматтық көмірсутектер.

 

5.  Асфальтендер мен шайырлар - жоғары молекулалық қосылыстар. Бұлардың құрамына мұнай құрамында кездесетін барлық көмірсутектер кластарының жоғары молекулалық өкілдері кіреді. Асфальтендер бензинде ериді, шайырлар-ерімейді.

3. Мұнай құрамындағы гетероатомдық қосылыстар

 

6.  Оттекті қосылыстардың мұнай құрамындағы үлес салмағы көп жағдайда 10%-тен аспайды.  Олар қышқылдар, эфирлер, фенолдар және т.б. түрінде кездеседі. Мұнай фракцияларындағы оттектің үлес салмағы оның қайнау температурасы артқан сайын өсе түседі. Мұнай құрамындағы оттектің 90-95% мөлшері асфальтендер мен шайырлардың үлесіне тиеді. 

 

7. Азотты  қосылыстарды азотты негіздер мен нейтрал азотты қосылыстар деп үлкен екі топқа бөледі.

Мұнай құрамындағы  нейтрал азотты қосылыстар пирролдың  арил туындылары және қышқылдардың амидтері түрінде кездеседі.  Мұнай фракциясының қайнау температурасы артқан сайын  оның құрамындағы нейтрал азотты қосылыстардың үлес салмағы арта түседі де, ал негіздік азотты қосылыстардікі кемиді.

 

8. Күкіртті  қосылыстар  мұнайлар құрамында біркелкі тарамаған. Көбінесе олардың үлес салмағы мұнай фракциясының қайнау температурасы артқан сайын арта түседі.  Күкірт мұнай және мұнай өнімдері құрамдарындағы бірден-бір кең тараған гетероэлемент болып саналады.  

Мұнай құрамында  күкірт еріген элементар күкірт, күкіртті сутек, меркаптандар, сульфидтер, дисульфидтер мен тиофеннің туындылары түрінде, сонымен бірге құрамында бір мезгілде күкірт, азот және оттек атомдары болатын күрделі қосылыстар түрінде де кездеседі.

 

9. Минералды  қосылыстар  мұнайлар құрамында металдар, қышқылдар тұздары, металдардың комплексті қосылыстары түрінде,  сонымен бірге минералды қосылыстардың коллоидтық ерітінділері түрінде кездеседі. 

Мұндай қосылыстардың  құрамдарына кіретін элементтерді микро-элементтер деп атайды. Олардың  мұнай құрамындағы үлес салмағы 2-тен 10 %-ке дейін жетеді.

Мұнайлар құрамында  көптеген металдар, мысалы сілтілік және сілтілік жер металдар, сонымен бірге мыс, мырыш, бор, ванадий топшасының металдары кездеседі. Мұнайлар құрамдарында нағыз бейметалдарда кездеседі.

 

Мұнайдың  фракциялық құрамы

Мұнайды айдағандағы  пайда болатын негізгі дистиляттар:                    

   

                      Газдар  С₁- С₄  < 60⁰С

 

 

 

 

 

 

 

Мұнайдың әрбір  фракциясына бастапқы және соңғы  қайнау температуралары тән. Қайнау температурасы 350⁰С-тан аспайтын фракцияларды атмосфералық қысымнан біршама жоғары қысымда бөліп алады, оларды мөлдір дистиляттар (фракциялар) деп атайды. Фракциялардың атауларын олардың пайдалануына қарай береді.

Мазут-мөлдір дистилляттарды бөліп алғаннан кейінгі қалған қалдық. Оны ары қарай құрғақ айдайды. Құрғақ айдағаннан кейінгі түзілетін  қалдықты гудрон деп атайды.

3.1 Мұнайдың, газдың және мұнай өнімдерінің негізгі физикалық және химиялық қасиеттері

Мұнай	Салыстырмалы  тығыздық	API бойынша  тығыздық, °API
Жеңіл	0,800-0,839	36°-45,4°
Орташа	0,840-0,879	29,5°-36°
Ауыр	0,880-0,920	22,3°-29,3°
Өте ауыр	0,920 көп	22,3° аз

Тығыздық. Заттың сумен салыстырғандағы тығыздығы деп заттың белгілі көлемі массасының көлемі дәл сондай судың массасына қатынасын айтады. Көбінесе заттың массасын 4⁰С температурадағы судың массасымен салыстырады.  

Кейде салыстырмалы тығыздықпен бірге немесе оның орнына

Американың  Мұнай институты (API) ұсынған шартты градус (АPI⁰) өлшемі қолданылады. 

 

Мұнайдың тығыздығы  төмен болған сайын оны өңдеу  оңай және одан алынатын мұнай өнімдерінің  сапасы жоғары болады. 

Мұнайдың салыстырмалы тығыздығын (r) 20°С температурада анықтау қалыптасқан. Басқа температурада анықталған тығыздық шамасын 20°С температурадағы мәніне аудару үшін Д.И.Менделеевтің теңдеуін пайдаланады. Ол 0 - 50⁰С аралығында тығыздықтың біршама дәл мәнін береді:

                                      r₄^t  = r ₄²⁰  -  a (t - 20),

 

мұндағы r₄²⁰ - мұнай өнімінің 20⁰С температурадағы салыстырмалы тығыздығы;  r₄^t   - мұнай өнімінің t температурадағы салыстырмалы тығыздығы;  а – 1⁰С температураға түзету коэффициенті; 

Мұнайдың  тығыздығын ареометрмен, Мор-Вестфаль таразысының көмегімен немесе дәлдігі біршама жоғары пикнометрлік әдіспен анықтауға болады.   

Молекулалық массасы. Көптеген мұнайлардың молекулалық массасы 250-300 аралығында жатпады, ал шайырлы-асфальтендік заттардікі- 1500-2000 аралығында болады.

Мұнай фракцияларының қайнау температурасы артқан сайын  олардың молекулалық массасы 90-нан (60-100°С қайнайтын фракция) 480-ге (550—600°С қайнайтын фракция) дейін өседі. Осы тәуелдікті ескере отырып Б.М.Воинов мұнай фракцияларының молекулалық массасын (М) анықтауға қажетті мынадай теңдеуді ұсынды:

                                            М  =  a  +  bt  +  ct² ,

мұндағы  t –  фракцияның орташа молекулалық қайнау температурасы;    а,  в және с - коэффициенттер.

       Парафиндер үшін:

        М  = 60  + 0,3 t  + 0,001 t²

       

М = 52,63 +0,246 Т +0,001Т^{2  _,}

 мұндағы t  мен  Т – ⁰С-пен және К-мен алынған температура

 

 

      Тұтқырлық.

Динамикалық тұтқырлық деп ауданы 1 м² сұйық  бетіне 1Н күш түсірілгенде 1 м/с жылдамдықпен қозғалатын сұйық қабаттарының бір-біріне түсіретін кедергісінің (Па) шамасын айтады.

Мұнайдың  динамикалық тұтқырлығын біле отырып, мұнай ұңғысының рационалды дебитін  есептеп шығарады. 

 Кинематикалық тұтқырлық n деп берілген сұйықтың (газдың) динамикалық тұтқырлығының оның тығыздығына қатынасын айтады:

                                                              n  =  m/ r ,                   

 m - динамикалық тұтқырлық, кг/(м сек); n - абсолюттік тығыздық, кг/м³.

Кинематикалық тұтқырлықтың СИ системасындағы өлшем бірлігі       м ²/сек ,   СГС системасында– стокс (ст)  - 1 см²/сек

Кинематикалық тұтқырлық мұнай негізіндегі  майлардың физика-механикалық сипаттамасының негізі болып саналады.

Сонымен бірге  шартты тұтқырлық деген ұғым бар.

Шартты  тұтқырлық деп көлемі 200 мл мұнай өнімінің берілген температурадағы вискозиметрден ағып өткен уақытының дәл сол температурада көлемі сондай судың вискозиметрден ағып өткен уақытына қатынасын айтады. Шартты тұтқырлық салыстырмалы шама, сондықтан өлшем бірлігі болмайды. Оны шартты градуспен (ВУ⁰) өрнектейді.

Шартты тұтқырлық  мәнін мұнай өнімдерін практика тұрғысынан сипаттау үшін қолданады.  

        Динамикалық және кинематикалық  тұтқырлықтарды капиллярмен жабдықталған  арнайы шыныдан жасалған вискозимерлерде  анықтайды. Көптеген мұнай өнімдерінің  шартты тұтқырлықтарын металдан  жасалған вискозиметрлерде анықтайды. Шартты тұтқырлықты кинематикалық тұтқырлыққа номограмма көмегімен ауыстырады:

 

                                  n_t = 0,0731ВУ_t  - 0,0631/ВУ_t  ,

 

мұндағы  n_t - температурадағы кинематикалық тұтқырлық; ВУ_t – t температурадағы шартты тұтқырлық.

 

Температуралық қасиеттері

 

Лап ету температурасы (температура вспышки) деп белгілі бір стандартты жағдайда мұнай өнімдері буының ауамен қоспасы қопарылғыш зат болып келетін және отты жақындатқанда лап ете түсетін температураны айтады. Ол мұнай өнімдерінің фракциялық құрамына байланысты. Айдау температурасы төмен болған сайын мұнай өнімінің лап ету температурасы да төмен болып келеді.

 

Тұтану температурасы (температура воспламенения) деп мұнай өнімін қыздырып, сонан соң оған отты жақындатқанда 5 сек. кем емес уақыт бойы жанатын  температураны айтады. Тұтану температурасы әрқашан жарқылдау температурасынан жоғары болады. Өнім ауыр болған сайын жарқылдау және тұтану температуралары арасындағы айырмашылық өсе түседі. 

Өздігінен тұтану температурасы (температура самовоспламене-ния) деп мұнай өнімін қыздырғанда оның ауамен қоспасы отты жақындатпаса да өздігінен тұтана алатын температураны айтады. Ол мұнайдың фракциялық құрамына байланысты. Мұнайдың ауыр фракциялары 300-350⁰С температурада өздігінен тұтанады, ал бензиндер 500⁰С-тан жоғары температурада ғана өздігінен тұтанады .

Қату температурасы деп мұнайдың құраушы бөліктерінің тұтқырлығы жоғарылап, ағу қасиетін жоғалтатын немесе қозғалғыштығы күрт төмендейтін, тіпті кейде құрамындағы кейбір көмірсутектер кристалл және тұнба түрінде бөлінетін температураны айтады. Ол мұнайдың төменгі температурада ағу қабілетін жоғалту қасиетін сипаттайды.

 

Электрлік қасиеттері

Сусыздандырылған  мұнай мен мұнай өнімдері диэлектриктер  болып саналады. Жоғары диэлектрлік  қасиетінің нәтижесінде мұнай өнімдері мен мұнайдың беттінде статикалық электр зарядтары жиналады.  Статикалық электр заряды жарқыл тудырып, нәтижесінде мұнай өнімдерінің қопарылуы немесе өртенуі мүмкін.

 

Оптикалық қасиеттері

Мұнай мен мұнай  өнімдеріне флуоресценсия мен оппаласценсия (жарықтың шашырау) құбылыстары тән.

 

Ерігіштік

Мұнайда йод, күкірт, күкіртті сутек, күкіртті қосылыстар, шайырлар, өсімдіктер мен жануарлар  майлары, ауа, көміртек оксидтері, газды  алкандар және т.б. жақсы ериді. Мұнай  мен мұнай өнімдері суда іс жүзінде  ерімейді.

 

Жылулық қасиеттері

Мұнайдың жылуөткізгіштік, жылусыйымдылық және басқа да жылулық-физикалық  қасиеттері оның құрамындағы көмірсутектердің молекулалық массасына және молекулалық  құрамына байланысты.  Жылуөткізгіштік  температураға да байланысты. Жоғары жылуөткізгіштік алкандарға, би- және үшциклдік тармақталған құрылымдарға тән.

      Жылусыйымдылық тығыздық пен  температураға да тәуелді. Алкандардың  жылу өткізгіштігі ең жоғары, ал ароматты көмірсутектердікі  - ең төмен болып саналады. 

 

Сұйықтар  мен газдардың энтальпиясы 

 

Сұйықтың энтальпиясы деп  массасы 1 кг сұйықтың температурасын 0⁰С-тан берілген температураға дейін қыздыру үшін жұмсалатын жылудың кДж алынған мөлшерін айтады. 

Будың энтальпиясы деп сұйықты қайнау температурасына дейін қыздыруға қажетті жылудың мөлшерін айтады.

       Жану жылуы деп 1м³ сұйық немесе қатты отын толығымен жанғанда бөлінетін жылудың (кДж) мөлшерін айтады.

                                                   

4. Мұнай, газ және газконденсатты кеніштердің  геологиялық-физикалық сипаттамалары

4.1 Мұнай және газ коллекторларының физикалық қасиеттері

 

Мұнай және газ кеніштеріндегі өнімді қабатты құрайтын жарық пен коверналы жыныс және оның түйіршіктерінің арасындағы қуысты қанықтырады. Көптеген мұнай газ кен орындары шөгінді жыныстарға – жақсы мұнай коллекторларына негізделген (құмдар, құмайттар, конглемераттар бұлқынған жыныстардан және жарықтардан табады, бірақ бұл жиналымдардың, әдетте өндірістік мәні жоқ.

Мұнай және газ кен  орындарын құрайтын тау жыныстары, олардың қасиеттеріне байланысты әр түрлі рөлді атқарады. Ірі қуыстарының саны көп болатын олардың кейбіреулері – мұнай мен газ резервуарлары (мұнай мен газ кеніштері), ал саз балшық, тақта                                                                                                 үшін мүлдем өткізгіштігі жоқ – олардың жиналуына септігін тигізетін, өнімді коллекторының табиғи қалпақшасы.

Кен орынның өндірістік құндылығы оның өлшемдерімен ғана анықталып  қоймай, ал айтарлықтай дәрежеде коллектордың физикалық қасиеттерімен, қабат  сұйықтары мен газдардың, сонымен қатар қабат энергиясының түрімен, қорымен де анықталады.

 

4.2 Тау жыныстарының кеуектілігі

 

Тау жыныстарының кеуектілігі  деп онда қатты заттармен толтырылмаған  қуыстың бар болуын түсінеміз.

Толық (немесе абсолюттік) кеуектілік коэфициенті деп – барлық қуыстар V_пор көлемінің қосындысының жыныстың көлеміне V₀ қатынасын айтамыз, яғни

 

m = V_пор/V₀

 

Кейде жыныстың кейектілігін пайызбен өрнектейді, яғни

 

m = (V_пор/V₀)*100%

 

Жыныстың толық кеуектілік коэфициентін мұнайдың абсолютті қорын бағалау кезінде сонымен қатар қабаттардың немесе сол қабаттың бөлімдерін салыстыру үшін қолданылады.

Ортаның қасиеттері, айтарлықтай, дәрежеде қуысты арналардың өлшемдерімен анықталады, олар капиллярлы және субкапиллярлы  болып бөлінеді. Капилярлы деп диамерті 0,0002-ден 0,5мм.-ге дейінгі аралықта болатын арналарды жатқызу қабылданға, ал субкапиллярлы деп диаметрі 0,0002мм.-ден кіші арналар жатады.

Субкапиллярлы қуыстарда, табиғи жағдайларда, қысым түсуінің байқалуы кезінде сұйық қозғалысы  байқалмайды. Бұл былай түсіндіріледі, арналар қабырғасының арасындағы қашықтықтың үлкен еместігінің есебінен субкапиллярлы қуыстағы сұйық қабырғаларға молекулярлы тартылысының өрісінде болады және қуыстарда берік ұсталып отырады. Сұйықтар мен газдар сол сияқты изоляцияланған және бір-бірімен байланыссыз қуыстардада қозғалыссыз болады. Сондықтан құрамында мұнай болатын жыныстарды сипаттау үшін толық кеуектіліктен басқа, оның ашық кеуектілік коэфициенті енгізіледі. Кейбір тау жыныстарының толық кеуектілік (%-да) коэфициенті.

Саз балшықты тақтатастар  0,54-1,4

Саз балшықтар                      6-50,0

Құмдар                                   6-52,0

Құмайыттар                           3,5-29,0

Әк тас пен доломиттер         0,65-38,0

Жыныстың кеуектілігінің біраз шектілі өзгеруі – келесілердің әсер етуімен түсіндіріледі: түйіршіктердің өзара орналасуы, олардың пішіні, өлшемдері бойынша түйіршіктердің біртекті емстігі, цементтелу үрдісі, тұздардың шөгуі мен еруі және тағы басқа. Соның ішінде айта кететіні құмның ұсақталған құрамы бір текті емес болған сайын кеуектілік аз болады, өйткені майда түйірлер ірі түйірлердің арасындағы қуысты толтырып тастайды да жалпы кеуектілікті азайтады.

4.3 Жыныстың ұсақталған (механикалық) құрамы

Тау жынысының құрамында  түйірлер (массалар) саны пайызбен көрсетілген, әр түрлі іріліктегі түйірлердің болуы ұсақталған (механикалық) құрам деп атайды.

Көптеген зерттеулер көрсеткендей ұсақталған құрамға кеуектілік ғана емес, қуысты ортаның басқа  да маңызды қасиеттері де тәуелді - өткізгіштік, меншікті алаң (удельная поверхность), т.б. Бастапқы зерттеулер кезінде жынысты механикалық талдау – шөгінді жыныстың генезисін, соның ішінде мұнай кен орындарының генезисін болжауға мүмкіншілік береді. Өйткені ұсақталған құрам бойынша қабаттардың геологиялық және полеографиялық орналасу шарттары туралы айтуға болады.

Кен орнын игеру барысында  жүргізілетін механикалық талдау нәтижелерінің  негізінде мұнай скважиналарының  түбін жабдықтау үшін, оған құмның кіріп кеуінен сақтандыратын  сүзгіні таңдап алады: құмайытты  тағындырды жуудың режимін таңдайды және т.с.с.

Осылайша механикалық  талдау жыныс қасиетін және олардың  шығу тегін зерттеу үшін де, сол  сияқты мұнай кәсіпшіліктегі тәжірибелерде  де кеңінен қолданылады.

Жыныстың механикалық  құрамы еленген және сидеминтациялық талдау жолымен анықталады. Сусымалы тау жыныстарының еленген анализі, (әр түрлі тесігі бар електер) құрамында өлшемі 0,05мм.-ден және одан жоғары фракциялардың болуын анықтау үшін, ал сұйық ішінде әр түрлі өлшемдегі бөлшектердің шөгу жылдамдықтарының  айырмашылығына негізднлген седиментациялық анализ құрамында өлшемі 0,05мм. кіші болатын бөлшектердің болуын анықтау үшін қолданылады.

4.4 Тау жыныстардың өткізгіштігі

 

Тау жынысының өткізгіштігі деп – сұйықтар мен газдардың  сүзілу (фильтрация) қабілетін түсінеміз.

Мұнай және газ кен  орындарын игеру кезінде қуысты ортада мұнай, газ, су немесе мұнай-су-газды  қоспа қозғалады. Қозғалатын заттан немесе қоспалардан қозғалу сипаты қандай екеніне байланысты, сол бір  ортаның өткізгіштігі әр түрлі болуы  мүмкін. Сондықтан құрамында мұнай болатын жыныстардың өқткізгіштігін сипаттау үшін абсолютті, тиімді (немесе фазалы) және салыстырмалы өткізгіштік деген ұғымды енгіземіз.

Абсолютті өткізгіштік деп қуысты орта тек қана қарастырып отырған фазамен толтырылды деген жағдайда тек қандай да бір фзаның (газ немесе сұйық) сүзілінуі байқалатын қуыс ортаның өткізгіштігі айтылады. Абсолютті өткізгіштік коэфициенті теория жүзінде тек қана жыныстың физикалық қасиеттерін сипаттайды. Бірақ та сұйықтың қуысты ортада қозғалу кезінде оның өткізгіштігіне сұйықтың физика-химиялық қасиеттері әсер етеді. Сондықтан абсолюттік өткізгіштік ретінде газ (азот) бойынша анықталған жыныстың өткізгіштігін есептеуі анықталған.

Тиімді (немесе фазалы) өткізгіштік деп қуыстың құрамында көп фазалы жүйенің болуы кезіндегі берілген газ немесе сұйық үшін арналған жыныстың өткізгіштігі айтылады. Фазалы өткізгіштік жыныстың тек физикалық қасиетіне ғана тәуелді болып қоймай оның сұйық немесе газбен қанығуына, олардың физика-химиялық қасиеттеріне және әсер етуші қысымның градиенттеріне де байланысты болады.

Қуысты ортаның салыстырмалы өткізгіштігі деп осы ортаның тиімді өткізгіштігінің абсолютікке қатынасын айтамыз.

Жыныстың өткізгіштігін  анықтау кезінде Дарсидің сүзілу формуласын пайдалануға болады, ол бойынша қуысты ортадағы фильтрация жылдамдығы қысым түсуіне пропорционал:

 

v = Q/F = (k/µ)*(dp/L)

 

мұндағы: v - сызықты фильтрация жылдамдығы, Q – жыныс арқылы сұйықтың көлемдік шығыны, F – фильтрация ауданы, k – пропорционалдық коэфициент, немесе жыныстың өтгізгіштік коэфициенті, µ - сұыйқтың динамикалық тұтқырлығы, dp –  ұзындығы, L – үлгінің соңы бойынша қысым түсуі.

Ұзындығы үлкен емес үлгілерді зерттеу кезінде орташа қысым:

 

p = (p₁+p₂)/2

 

бұл жердегі р₁ және р₂ – үлгіге кіру және жеріндегі қысым.

Мұнай коллекторының өткізгіштігі тек сол бір ғана қабаттың аралығында мәнін кең көлемінде өзгертеді. Мұнай мен газдың скважина түбіне ағысы жоғары, қысымы бар, қабатты жыныстың өткізгіштігі онша емес кезінде де байқалады (мысалға, 10-20мД және төмен). Көптеген мұнайлы және газды қабаттардың өткізгіштігі әдетте бірнесе жүз миллидарси құрайды.

Табиғи коллекторға  тән ерекшелік: өткізгіштік мәні қабаттардың орналасуына перпендикуляр  бағытына қарағанда, қабаттардың орналасуына  көбіне параллель бағытына көбірек. Бұл қабаттардың орналасуына перпендикуляр хыныстардың өте көп тығыз болуымен және седиментация жағдайларымен түсіндіріледі. Жыныстардың жату шарттарын зерттеу қабаттардың тік бойынша күрделі құрылысы бар екенін көрсетеді. Нәтижесінде жату алаңы бойынша да жыныстардың өткізгіштігі кенң аралықта өзгеруі мүмкін.