النفوذية النسبية و الفعالة للصخور الخازنة- الجزء الأول

^ مقدمة ^ :

&غالبا ما توجد في صخور المكامن النفطية في نفس الوقت مادتان أو ثلاث مواد في حالة جريان مع بعضها البعض، حيث أن نفوذية الصخر في أثناء عملية الجريان لمادة ما من هذه المواد ستكون أصغر من النفوذية المطلقة تم التوصل نتيجة الدراسات والأبحاث المستمرة إلى أن النفوذية الفعالة والنفوذية النسبية لعدة مواد لها علاقة كبيرة بالنفط والغاز وبدرجة تشبع الفراغات المسامية بالماء والصفات الفيزيائية والكيميائية للسوائل والوسط المسامي.

فإذا كان قسم من الفراغات المسامية مملوءة بمادة ما فمن الواضح أن نفوذية الصخر لمادة أخرى ستكون أقل من نفوذيته للمادة الأولى، وعلى هذا الأساس واعتمادا على درجة تشبع مسام الصخر الخازن مواد مختلفة يتم تعيين نفوذيته الفعالة. نشاهد في الشروط الطبقية للمكامن النفطية أن الجريان يتم للمواد الحاوية عليها هذه الطبقات مع بعضها، فمثلا هناك جریان نفط وماء أو جریان نفط وغاز أو جریان ثلاثي نفط وماء وغاز في أن واحد. لقد أجريت دراسات وأبحاث مكثفة حول موضوع هذه الجريانات ومثلت نتائجها بشكل منحنيات بيانية، فعلى إحداثية السين وضعت درجة تشبع الوسط المسامي بالماء وعلى إحداثية العين النفوذية النسبية.

 تستعمل هذه المنحنيات بشكل واسع في الأبحاث العملية والنظرية للحقول النفطية لاستثمارها بالشكل الصحيح، كذلك تعكس الصورة الحقيقية لجريان النفط والماء والغاز من الطبقة إلى البئر، وتساعدنا على إجراء الحسابات الإنتاجية الآبار وتخمين سلوكية الطبقة، ولتحديد نظام عمل الآبار في أثناء استثمار المكمن ولوضع المشاريع التطويرية للحقول النفطية والغازية التي تؤدي بالتأكيد إلى حل قضايا تكنولوجية هامة وضرورية.&

**جريان النفط والماء** :

& يوضح الشكل (1) العلاقة بين نفوذية الصخر الرملي النسبية للنفط والماء مع درجة تشبع الوسط المسامي بالماء.

حيث أن :

Ko، Kw : النفوذية الفعالة للنفط والماء

إذا كانت الطبقة الرملية تحتوي علي 20% من الماء فالنفوذية النسبية لهذه الطبقة ستبقى مساوية الصفر، لأن المياه في هذه الحالة تعتبر غير متحركة وتسمى بالمياه المترابطة وهذا يعلل بأن عند هذه الدرجة من التشبع تكون المياه موجودة في المسامات المسدودة أو بالأحرى غير المتصلة مع غيرها وفي المسامات الصغيرة وفي أماكن التحام الحبيبات الضيق، حيث لا تشارك في عملية الارتشاح. وبما أن هذه المياه موجودة دائما في الطبقة، ففي أثناء عملية الاستثمار وبزيادة درجة تشبع الصخر بالماء فإن النفوذية النسبية للنفط ستبدأ بالانخفاض، لذا ولدي وجود مياه مترابطة بطبقة رملية، انظر الشكل (1)، درجة تشبع الصخر بها تساوي 30%، ترى أن النفوذية النسبية للنفط ستنخفض إلى النصف. ولهذا السبب علينا المحافظة على الطبقة النفطية من الإماهة السريعة.

علاقة النفوذية النسبية للنفط مع درجة التشبع بالماء 

اثناء سير عمليات الحفر يدخل إلى الطبقة راشح سائل الحفر مؤديا إلى زيادة درجة التشبع بالماء في المنطقة المجاورة للبئر وبالتالي نقصان النفوذية النسبية للنفط وانخفاض إنتاجية الآبار. إن راشح سائل الحفر ذو الأساس المائي يدخل عادة إلى الطبقة المحبة للماء ومن ثم يكون من الصعب إخراجه في أثناء عمليات إحياء الآبار، لذا ينصح دوما باستخدام سائل حفر ذي خاصية معينة لحفر الطبقة المنتجة لتجنب ما ذكرناه سابقا ولتحافظ الطبقة على خواصها الإرتشاحية الطبقية .

يوضح الشكل (1) أيضا أنه إذا أصبحت درجة تشبع الطبقة الرملية بالماء 80% فالنفوذية النسبية للنفط ستصبح مساوية للصفر وهذا يبين أنه لدى استثمار النفط من الطبقات الرملية فإن درجة تشبع الطبقة بالنفط المتبقي سوف لا تقل عن 20%. وفي الطبقات الرملية المسمنتة ستكون الكمية أكبر، حيث أن النفط في مثل هذه الأحوال سيرتبط بشكل قوي مع الصخر بسبب تأثير القوى الشعرية عليه. تؤثر التغيرات التي تحدث على الصفات الفيزيائية والكيميائية للسوائل على حركة المواد ضمن الطبقة حيث أن تخفيض قوة التوتر السطحي للنفط على الحد الفاصل مع الماء سيؤدي إلى تخفيض الضغط الشعري وزيادة حركة النفط والماء، وبالتالي زيادة النفوذية النسبية للسوائل. كذلك وبالاعتماد على ما سبق نرى أنه تحدث تغيرات على النفوذية النسبية للوسط المسامي فيما إذا كان هناك جريان نفط مع میاه قلوية أو مياه تحتوي على نسبة عالية من كلور الكالسيوم . فقوة التوتر السطحي والضغط الشعري للنفط على الحد الفاصل مع المياه القلوية، أقل منها على الحد الفاصل مع المياه الحاوية على كلور الكالسيوم. كما أن المياه القلوية تساعد على فصل الطبقة النفطية الرقيقة من جدران الصخر الخازن لجميع مجالات تغير درجة التشبع للنفط والمياه