1. Диэлектрик:
Ердийн нөхцөлд цахилгаан гүйдлийг дамжуулдаггүй бодисыг хэлнэ.
Дамжуулагчаас ялгаатай нь диэлектрикт чөлөөт цэнэг зөөгчүүд буюу цахилгаан орны үйлчлэлээр эмх цэгцтэй хөдөлгөөнд орж дамжуулалтын цахилгаан гүйдэл үүсгэж чадах тийм цэнэгт бөөмс байдаггүйд оршино.
Диэлектрикт :
- Хий
- Шингэн (нэрсэн ус, бензол, нефть, ургамлын тос...)
- Хатуу бие (шил, шаазан, гялтгануур...) хамаарна (иончлолд ороогүй)
Диэлектрикүүд ρ-106-1015
Металлууд ρ-10-8-10-6
ρ-хувийн цахилгаан эсэргүүцэл
Туйлширсан диэлектрик:
- чиглэлт туйлшрал
- электронт туйлшрал
- ионт туйлшрал
2. Эрдэс ба чулуулгийн диэлектрик нэвтрэх чадвар
Бодисын диэлектрик нэвтрүүлэх чадвар:
-цахилгаан орны индукци - D
-цахилгаан хүчиллэг – Е харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлогдоно.
Эрдэсийн диэлектрик нэвтрүүлэх чадвар:
1см3 агуулагдах молекулын тоо n ба тухайн эрдэсийн молекулын туйлшралын коэффициент А – шууд пропорциональ байна.
Эрдэс нь цахилгаан оронд:
- уян харимхай
- релаксацын
- структурын туйлшралыг бий болгодог.
Уян харимхай: цахилгаан орон дах бодисын цэнэгүүдийн байрыг солиход үүсдэг. Түүний үргэлжлэх хугацаа нь маш хурдан байдаг. (10-12-10-14 сек)
Релаксацын буюу дулааны: дулааны хөдөлгөөний үед тэнцвэрээ өөрчлөх чадвартай сул холбогдсон бөөмсүүдтэй эрдэст хамаардаг. 2 төрлийн дулааны туйлшралыг ашигладаг.
1.Диполийн дулааны туйлширал
2.Ионийн дулааны
Структур: эрдсийн структурын чиглэлийн дагуу тэнцвэрээ өөрчлөх чадвартай бөөмсүүдтэй эрдэст хамаарна.
Эрдсүүдийн диэлектрик нэвтрэх чадвар:
Ихэнх эрдсүүдийн диэлектрик нэвтрэх чадварын харьцангуй хэмжээ нь 4 – 12 хооронд байна.
Чулуулаг бүрдүүлэгч үндсэн эрдсүүдийнх 4-7 хооронд
-min утга нь нефьтэд 2-4
-max утга нь рутид 90-170 байдаг.
Эрдсүүдийн диэлектрик чадварын хэмжээ нь үндсэндээ тэдгээрийн диэлектрик мэдрэх чадвараас хамаардаг.
Мөн түүнчлэн чийгшилт ихээр нөлөөлдөг. Ихэнх чулуулгийн диэлектрик нэвтрүүлэх чадвар нь ерөнхийдөө эрдсийнхээс өндөр байдаг.
Энэ эрдэстэй харьцуулахад чулуулгийн чийгшилт их байдагтай холбоотой.
3. Тунамал чулуулгийн диэлектрик нэвтрэх чадвар:
3.1 Усаар бүрэн ханасан чулуулгийн диэлектрик нэвтрэх чадвар
3.2 Усаар хэсэгчлэн ханасан чулуулгийн диэлектрик нэвтрэх чадвар
3.3 Диэлектрик нэвтрэх чадварт термобарын нөхцөл нөлөөлөх нь
3.4 Диэлектрик нэвтрэх чадварын өөрчлөлт
3.5 Магмын ба хувирмал чулуулгийн хувийн эсэргүүцэл ба диэлектрик нэвтрэх чадвар
3.1 Усаар бүрэн ханасан чулуулгийн диэлектрик нэвтрэх чадвар
Дан эрдэс тогтсон усаар ханасан чулуулгийн диэлектрик нэвтрэх чадварыг (в.п ) дараах томъёогоор илэрхийлж болох юм:
в.п=bКп+ск(1-Кп) ,
энд ск, b чулуулгийн нүх сүвийн ханын орон тор ба усны диэлектрик
нэвтрэх чадвар юм.
Энэ томьёог туршилтын үр дүнд тулгуурлаад ерөнхий хэлбэрт:
в.п=bКпm+ск(1-Кпm) бичиж болох ба m=1-2 гэсэн утгыг в.п=f(Кп) хамаарлыг харгалзана.
Тооцооллын болон туршилтын үр дүнгээр үзүүлсэн в.п = f(/Кп) хамаарал нь нэг төрлийн эрдэсжилттэй орон торын хувьд Кп -өсөхөд в.п -мөн өсдөг. Кп=0 байхад п= ск в.п=f(Кп) хамаарлыг түүний орон торын (эрдсийн) хамаарлыг тогтоохдоо, эрдэс бүрийн хувьд дараах тогтмолуудтай. (ск-нүх сүв ба ханын диэлектрик )
Шаварлаг чулуулгийн хувьд энэ шинж төлөв өөр хууль зүйтэй:
1.Шаварлаг эрдэс ба талстлаг орон торын хувьд химийн холбоо бүхий ус, ОН бүлгийг агуулдаг бөгөөд, харин үе давхаргын ус нь талстлаг торын хөдөлгөөнд оруулдаг. Энэ нь нэмэлт туйлширлыг буй болгож ск –ийн коэффициентийг 25 хүртэл, өөрөөр хэлбэл кварц, хээрийн жоншийг бодвол 4-5 дахин их утгатай болгодог.
2. Бат бэх холбоост ус ба хөвсгөр холбоост ус нь шаварлаг бөөмсийн гадаргууд чөлөөт холбоос бүхий усыг бодвол түүний коэффициент 2-оос 40 хүртэл ялгаатай байдаг.
3.Давхар үеийн гадаргуун шаварлаг бөөмсийн бүтцийн туйлширал өдөөгдмөл потенциалыг буй болгох замаар шаварлаг чулуулгийн диэлектрикийн нэмэгдэл буй болгодог.
Эдгээр нэгдэх ба 3 дахь хүчин зүйл нь шавар болон шаварлаг чулуулагт эх газрын чулуулгийг бодвол диэлектрик тогтмолыг өсгөх бүрдүүлж байхад 2 дахь хүчин зүйл нь дээрх чулуулагт бууруулах шинж чанартай нөлөөг үзүүлнэ.
3.2 Усаар хэсэгчлэн ханасан чулуулгийн диэлектрик нэвтрэх чадвар
Байгалийн нөхцөлд хэсэгчлэн усаар ханасан чулуулагт нефть, хийн коллекторуудыг авч үздэг. Нефть, хийн түүний нүх сүвшилтийн орон зайг хамаарах диэлектрик тогтмолыг дараах хэлбэрээр бичиж болно.
н.п= ск(1- Кп)+ в Кп Кв+ н.г Кп(1- Kв)
н.п= ск(1- Кп)+ в Кпm Квm +н.г Кпm(1- Kвm)
Энд, Kв-усан ханалтын коэффициент, н.г -давхаргын нөхцөлд нефть, хий диэлектрик нэвтрэх чадвар болно.
Дээрх томъёонуудад Kв Кп=Wв утгыг хэрэглэвэл:
н.п= ск(1- Кп)+ в Wв+ н.г(Кп- Wв)
н.п= ск(1- Кпm)+ в Wвm+ н.г(Кпm- Wвm) болно.
3.3 Диэлектрик нэвтрэх чадварт термобарын нөхцөл нөлөөлөх нь
Чулуулгийн диэлектрик нэвтрэх чадварт термобарын (температур ба эффектив даралт) нөхцөл нөлөөлөхдөө гол төлөв
-хатуу фазын орон торын -ск
-флюидын фл болон орон торын зайг эзэлж байгаа
шингэн зэргийн хүчин зүйлүүд гол нөлөөтөй.
Энэ өөрчлөлтөнд даралт, температур, түүний нүх сүвшилтийн орон зайн бүтэц онц чухал нөлөөтэй боловч хувийн эсэргүүцлийг бодвол онцын ач холбогдол өгдөггүй. Гэвч энэ талын судалгаа огт хийгдээгүй байна.
3.4 Диэлектрик нэвтрэх чадварын өөрчлөлт
Дараах хүснэгтээр төрөл бүрийн чулуулаг тухайлбал, эх газрын кабонат, гидрохимийн гаралтай хурдас чулуулагт диэлектрик нэвтрэх чадварын өөрчлөлтийг үзүүлэв.
1.Эх газрын болон карбонат чулуулгийн хувьд чийгшилтээс голлон хамаарах бөгөөд усаар бүрэн ханалтын хувьд тэдгээрийн нүх сүвшилт гол үүрэгтэй.
2.Гидрохимийн гаралтай хурдсуудын хувьд чийгшилт бага ск хэмжээгээр тодорхойлогдож байна.
3.Нүүрсний п хувьд өргөн хүрээнд хэлбэлзэх боловч түүний хувирлын зэргээс шууд хамааралтай.
3.5 Магмын ба хувирмал чулуулгийн хувийн эсэргүүцэл ба диэлектрик нэвтрэх чадвар
Магмын болон хувирмал чулуулгийн хувийн эсэргүүцэл ба диэлектрик нэвтрэх чадвар нь онолын хувьд
гэсэн хэмжигдэхүүнүүдээр илэрхийлэгдэнэ. Эдгээр чулуулгийн энгийн хэлбэрт эрдсийн найрлагаар 3 компонент хольц:
1) электрон дамжуулагч бүхий эрдсүүд
2) хагас дамжуулагч, диэлектрикийн шинж бүхий эрдсүүд
3) нүх сүвийн орон зай нь усаар ханасан гэж ангилж болно.
Эдгээр компонентуудын харьцаагаар үндсэндээ чулуулгийн диэлектрик п –нэвтрэх чадвар, тодорхойлогддог гэж үздэг.
Чулуулгийн ба п хэмжигдэхүүн хэрхэн яаж өөрчлөгдөж байгааг дараах хүснэгтээр үзүүллээ.
Дараах хүснэгтүүдээр тунамал гаралтай нүүрс, хувирмал чулуулаг, хүдрийн хувийн эсэргүүцэл, диэлектрик нэвтрэх чадвар, туйлширлыг В.Н.Кобрановын судалгаагаар үзүүлбэл:
Зарим нэгэн магмын чулуулгийн хувийн эсэргүүцэл, диэлектрик нэвтрэх чадвар, туйлширал болон хувирмал чулуулгаас үүссэн хүдрийн хувьд хэрхэн яаж өөрчлөгдөхийг В.Н Кобрановын судалгаагаар үзүүлбэл:
Магмын чулуулгийн хувийн эсэргүүцлийн гол шинж нь
1. нүх сүвлэг чанар бөгөөд нүх сүвлэг шинж багатай бүх төрлийн магмын чулуулгийн хувьд:
Суурилаг-дундлаг-хүчиллэг найрлагатай болоход нүх сүвлэгийн коэффициент Кп ихсэх бөгөөд харин хувийн эсэргүүцэл нь буурдаг.
Магмын чулуулгийн хувийн эсэргүүцэл нь түүний найрлаганд электрон дамжуулагч бүхий эрдсийн агуулга ихсэх тутам эсэргүүцэл огцом унаж, нэгдсэн гүйдэл дамжуулах систем –тогтолцоог буй болгодог.
Ихэнх хувирмал чулуулгийн хувийн эсэргүүцэл 103 Ом.м-ээс 106 Ом.м хүрээнд хэлбэлзэх боловч энэ нүх сүвшилт багатай шууд холбоотой юм. Энд харин шаварлаг занарын п =1/5.102 Ом.м байх бөгөөд түүний нүх сүвлэг чанар нь бүхий л төрлийн хувирмал чулуулгаас их байгаад оршино.
Хувирмал чулуулгийн хувьд электрон дамжуулах эрдсүүдийн агуулага ихсэхэд эсэргүүцэл нь буурдаг. Дамжуулагч чадвар бүхий эрдсүүдийн хэмжээ багасах, байхгүй тохиолдолд хувирмал чулуулгийн диэлектрикийн нэвтрэх чадвар үндсэндээ нүх сүвшилтээр тодорхойлогдоно.
Ердийн нөхцөлд цахилгаан гүйдлийг дамжуулдаггүй бодисыг хэлнэ.
Дамжуулагчаас ялгаатай нь диэлектрикт чөлөөт цэнэг зөөгчүүд буюу цахилгаан орны үйлчлэлээр эмх цэгцтэй хөдөлгөөнд орж дамжуулалтын цахилгаан гүйдэл үүсгэж чадах тийм цэнэгт бөөмс байдаггүйд оршино.
Диэлектрикт :
- Хий
- Шингэн (нэрсэн ус, бензол, нефть, ургамлын тос...)
- Хатуу бие (шил, шаазан, гялтгануур...) хамаарна (иончлолд ороогүй)
Диэлектрикүүд ρ-106-1015
Металлууд ρ-10-8-10-6
ρ-хувийн цахилгаан эсэргүүцэл
Туйлширсан диэлектрик:
- чиглэлт туйлшрал
- электронт туйлшрал
- ионт туйлшрал
2. Эрдэс ба чулуулгийн диэлектрик нэвтрэх чадвар
Бодисын диэлектрик нэвтрүүлэх чадвар:
-цахилгаан орны индукци - D
-цахилгаан хүчиллэг – Е харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлогдоно.
Эрдэсийн диэлектрик нэвтрүүлэх чадвар:
1см3 агуулагдах молекулын тоо n ба тухайн эрдэсийн молекулын туйлшралын коэффициент А – шууд пропорциональ байна.
Эрдэс нь цахилгаан оронд:
- уян харимхай
- релаксацын
- структурын туйлшралыг бий болгодог.
Уян харимхай: цахилгаан орон дах бодисын цэнэгүүдийн байрыг солиход үүсдэг. Түүний үргэлжлэх хугацаа нь маш хурдан байдаг. (10-12-10-14 сек)
Релаксацын буюу дулааны: дулааны хөдөлгөөний үед тэнцвэрээ өөрчлөх чадвартай сул холбогдсон бөөмсүүдтэй эрдэст хамаардаг. 2 төрлийн дулааны туйлшралыг ашигладаг.
1.Диполийн дулааны туйлширал
2.Ионийн дулааны
Структур: эрдсийн структурын чиглэлийн дагуу тэнцвэрээ өөрчлөх чадвартай бөөмсүүдтэй эрдэст хамаарна.
Эрдсүүдийн диэлектрик нэвтрэх чадвар:
Ихэнх эрдсүүдийн диэлектрик нэвтрэх чадварын харьцангуй хэмжээ нь 4 – 12 хооронд байна.
Чулуулаг бүрдүүлэгч үндсэн эрдсүүдийнх 4-7 хооронд
-min утга нь нефьтэд 2-4
-max утга нь рутид 90-170 байдаг.
Эрдсүүдийн диэлектрик чадварын хэмжээ нь үндсэндээ тэдгээрийн диэлектрик мэдрэх чадвараас хамаардаг.
Мөн түүнчлэн чийгшилт ихээр нөлөөлдөг. Ихэнх чулуулгийн диэлектрик нэвтрүүлэх чадвар нь ерөнхийдөө эрдсийнхээс өндөр байдаг.
Энэ эрдэстэй харьцуулахад чулуулгийн чийгшилт их байдагтай холбоотой.
3. Тунамал чулуулгийн диэлектрик нэвтрэх чадвар:
3.1 Усаар бүрэн ханасан чулуулгийн диэлектрик нэвтрэх чадвар
3.2 Усаар хэсэгчлэн ханасан чулуулгийн диэлектрик нэвтрэх чадвар
3.3 Диэлектрик нэвтрэх чадварт термобарын нөхцөл нөлөөлөх нь
3.4 Диэлектрик нэвтрэх чадварын өөрчлөлт
3.5 Магмын ба хувирмал чулуулгийн хувийн эсэргүүцэл ба диэлектрик нэвтрэх чадвар
3.1 Усаар бүрэн ханасан чулуулгийн диэлектрик нэвтрэх чадвар
Дан эрдэс тогтсон усаар ханасан чулуулгийн диэлектрик нэвтрэх чадварыг (в.п ) дараах томъёогоор илэрхийлж болох юм:
в.п=bКп+ск(1-Кп) ,
энд ск, b чулуулгийн нүх сүвийн ханын орон тор ба усны диэлектрик
нэвтрэх чадвар юм.
Энэ томьёог туршилтын үр дүнд тулгуурлаад ерөнхий хэлбэрт:
в.п=bКпm+ск(1-Кпm) бичиж болох ба m=1-2 гэсэн утгыг в.п=f(Кп) хамаарлыг харгалзана.
Тооцооллын болон туршилтын үр дүнгээр үзүүлсэн в.п = f(/Кп) хамаарал нь нэг төрлийн эрдэсжилттэй орон торын хувьд Кп -өсөхөд в.п -мөн өсдөг. Кп=0 байхад п= ск в.п=f(Кп) хамаарлыг түүний орон торын (эрдсийн) хамаарлыг тогтоохдоо, эрдэс бүрийн хувьд дараах тогтмолуудтай. (ск-нүх сүв ба ханын диэлектрик )
Шаварлаг чулуулгийн хувьд энэ шинж төлөв өөр хууль зүйтэй:
1.Шаварлаг эрдэс ба талстлаг орон торын хувьд химийн холбоо бүхий ус, ОН бүлгийг агуулдаг бөгөөд, харин үе давхаргын ус нь талстлаг торын хөдөлгөөнд оруулдаг. Энэ нь нэмэлт туйлширлыг буй болгож ск –ийн коэффициентийг 25 хүртэл, өөрөөр хэлбэл кварц, хээрийн жоншийг бодвол 4-5 дахин их утгатай болгодог.
2. Бат бэх холбоост ус ба хөвсгөр холбоост ус нь шаварлаг бөөмсийн гадаргууд чөлөөт холбоос бүхий усыг бодвол түүний коэффициент 2-оос 40 хүртэл ялгаатай байдаг.
3.Давхар үеийн гадаргуун шаварлаг бөөмсийн бүтцийн туйлширал өдөөгдмөл потенциалыг буй болгох замаар шаварлаг чулуулгийн диэлектрикийн нэмэгдэл буй болгодог.
Эдгээр нэгдэх ба 3 дахь хүчин зүйл нь шавар болон шаварлаг чулуулагт эх газрын чулуулгийг бодвол диэлектрик тогтмолыг өсгөх бүрдүүлж байхад 2 дахь хүчин зүйл нь дээрх чулуулагт бууруулах шинж чанартай нөлөөг үзүүлнэ.
3.2 Усаар хэсэгчлэн ханасан чулуулгийн диэлектрик нэвтрэх чадвар
Байгалийн нөхцөлд хэсэгчлэн усаар ханасан чулуулагт нефть, хийн коллекторуудыг авч үздэг. Нефть, хийн түүний нүх сүвшилтийн орон зайг хамаарах диэлектрик тогтмолыг дараах хэлбэрээр бичиж болно.
н.п= ск(1- Кп)+ в Кп Кв+ н.г Кп(1- Kв)
н.п= ск(1- Кп)+ в Кпm Квm +н.г Кпm(1- Kвm)
Энд, Kв-усан ханалтын коэффициент, н.г -давхаргын нөхцөлд нефть, хий диэлектрик нэвтрэх чадвар болно.
Дээрх томъёонуудад Kв Кп=Wв утгыг хэрэглэвэл:
н.п= ск(1- Кп)+ в Wв+ н.г(Кп- Wв)
н.п= ск(1- Кпm)+ в Wвm+ н.г(Кпm- Wвm) болно.
3.3 Диэлектрик нэвтрэх чадварт термобарын нөхцөл нөлөөлөх нь
Чулуулгийн диэлектрик нэвтрэх чадварт термобарын (температур ба эффектив даралт) нөхцөл нөлөөлөхдөө гол төлөв
-хатуу фазын орон торын -ск
-флюидын фл болон орон торын зайг эзэлж байгаа
шингэн зэргийн хүчин зүйлүүд гол нөлөөтөй.
Энэ өөрчлөлтөнд даралт, температур, түүний нүх сүвшилтийн орон зайн бүтэц онц чухал нөлөөтэй боловч хувийн эсэргүүцлийг бодвол онцын ач холбогдол өгдөггүй. Гэвч энэ талын судалгаа огт хийгдээгүй байна.
3.4 Диэлектрик нэвтрэх чадварын өөрчлөлт
Дараах хүснэгтээр төрөл бүрийн чулуулаг тухайлбал, эх газрын кабонат, гидрохимийн гаралтай хурдас чулуулагт диэлектрик нэвтрэх чадварын өөрчлөлтийг үзүүлэв.
Тунамал чулуулгийн хувьд диэлектрик нэвтрэх чадварын онцлог:
1.Эх газрын болон карбонат чулуулгийн хувьд чийгшилтээс голлон хамаарах бөгөөд усаар бүрэн ханалтын хувьд тэдгээрийн нүх сүвшилт гол үүрэгтэй.
2.Гидрохимийн гаралтай хурдсуудын хувьд чийгшилт бага ск хэмжээгээр тодорхойлогдож байна.
3.Нүүрсний п хувьд өргөн хүрээнд хэлбэлзэх боловч түүний хувирлын зэргээс шууд хамааралтай.
3.5 Магмын ба хувирмал чулуулгийн хувийн эсэргүүцэл ба диэлектрик нэвтрэх чадвар
Магмын болон хувирмал чулуулгийн хувийн эсэргүүцэл ба диэлектрик нэвтрэх чадвар нь онолын хувьд
гэсэн хэмжигдэхүүнүүдээр илэрхийлэгдэнэ. Эдгээр чулуулгийн энгийн хэлбэрт эрдсийн найрлагаар 3 компонент хольц:
1) электрон дамжуулагч бүхий эрдсүүд
2) хагас дамжуулагч, диэлектрикийн шинж бүхий эрдсүүд
3) нүх сүвийн орон зай нь усаар ханасан гэж ангилж болно.
Эдгээр компонентуудын харьцаагаар үндсэндээ чулуулгийн диэлектрик п –нэвтрэх чадвар, тодорхойлогддог гэж үздэг.
Чулуулгийн ба п хэмжигдэхүүн хэрхэн яаж өөрчлөгдөж байгааг дараах хүснэгтээр үзүүллээ.
Дараах хүснэгтүүдээр тунамал гаралтай нүүрс, хувирмал чулуулаг, хүдрийн хувийн эсэргүүцэл, диэлектрик нэвтрэх чадвар, туйлширлыг В.Н.Кобрановын судалгаагаар үзүүлбэл:
Зарим нэгэн магмын чулуулгийн хувийн эсэргүүцэл, диэлектрик нэвтрэх чадвар, туйлширал болон хувирмал чулуулгаас үүссэн хүдрийн хувьд хэрхэн яаж өөрчлөгдөхийг В.Н Кобрановын судалгаагаар үзүүлбэл:
Магмын чулуулгийн хувийн эсэргүүцлийн гол шинж нь
1. нүх сүвлэг чанар бөгөөд нүх сүвлэг шинж багатай бүх төрлийн магмын чулуулгийн хувьд:
Суурилаг-дундлаг-хүчиллэг найрлагатай болоход нүх сүвлэгийн коэффициент Кп ихсэх бөгөөд харин хувийн эсэргүүцэл нь буурдаг.
Магмын чулуулгийн хувийн эсэргүүцэл нь түүний найрлаганд электрон дамжуулагч бүхий эрдсийн агуулга ихсэх тутам эсэргүүцэл огцом унаж, нэгдсэн гүйдэл дамжуулах систем –тогтолцоог буй болгодог.
Ихэнх хувирмал чулуулгийн хувийн эсэргүүцэл 103 Ом.м-ээс 106 Ом.м хүрээнд хэлбэлзэх боловч энэ нүх сүвшилт багатай шууд холбоотой юм. Энд харин шаварлаг занарын п =1/5.102 Ом.м байх бөгөөд түүний нүх сүвлэг чанар нь бүхий л төрлийн хувирмал чулуулгаас их байгаад оршино.
Хувирмал чулуулгийн хувьд электрон дамжуулах эрдсүүдийн агуулага ихсэхэд эсэргүүцэл нь буурдаг. Дамжуулагч чадвар бүхий эрдсүүдийн хэмжээ багасах, байхгүй тохиолдолд хувирмал чулуулгийн диэлектрикийн нэвтрэх чадвар үндсэндээ нүх сүвшилтээр тодорхойлогдоно.
No comments:
Post a Comment