ردکردن این

آشنايي با مفاهيم ژيوشيمي نفت و گاز

Baner-Telegram
Baner-instagram

مطالب مرتبط

Baner-MineJobs
Baner-dictionary

https://www.mining-eng.ir/?p=701

امروزه علوم زيادي وجود دارند که تلفيقي از 2 يا چند علم مختلف هستند. هدف ازتلفيق اين دو يا چند علم مختلف، رفع مشکلات و جواب دادن به سؤالاتي است که هيچ يک از اين علوم به تنهايي توانايي انجام آن را ندارند، مانند علم ژيوفيزيک که ترکيبي از علوم زمين شناسي و فيزيک است. با ترکيب اين دوعلم مي توان اطلاعات زمين شناسي را با کمک علم فيزيک مورد بررسي قرارداد. يکي ديگر از اين علوم، علم ژيوشيمي آلي است که ترکيبي ازعلوم زمين شناسي و شيمي آلي است که در اين مقاله مورد بررسي قرارمي گيرد.

همان طورکه درمقاله مباني شناخت مخزن گفته شد نفت در سنگ منشأ تشکيل مي شود. براي تشکيل نفت در سنگ منشأ فرايندهاي مختلفي بر روي مواد آلي اتفاق مي افتد تا اين مواد تغيير ماهيت داده و به نفت و گاز و ديگر فرآورده ها تبديل شوند. در ابتدا لازم است اطلاعاتي درخصوص سنگ منشأ بدست آوريم؛ به عنوان نمونه سنگ منشايي که مطالعه مي شود چه نوع هيدروکربوري (نفت و گاز) توليد مي کند يا اصلا توانايي ايجاد هيدروکربور را در خود دارد يا خير؟

◄ کروژنها:
مواد آلي در درون سنگ منشأ تبديل به کروژن (Kerogen) مي شوند؛ کروژن به مواد آلي درشت دانه اي گفته مي شود که توانايي انحلال در اسيدهاي آلي را ندارند. نفت ازتغيير و تحول و بلوغ کروژن توليد مي شود؛ به طورکلي چهار نوع کروژن داريم:

1) کروژن نوع اول

2) کروژن نوع دوم

3) کروژن نوع سوم

4) کروژن نوع چهارم

– کروژن نوع اول

محيط تشکيل اين نوع کروژن محيط هاي آبي شيرين و درياچه هاي آب شيرين است. اين نوع کروژن مرغوب ترين نوع کروژن است و فقط توليد نفت مي کند. موجودات تشکيل دهنده اين نوع کروژن ، جلبک ها هستند.

+ کروژن نوع دوم
اين نوع کروژن در محيط هاي دريايي و اقيانوسي تشکيل مي شود وبخش عمده ي توليدات آن نفت ومقداري هم گازاست. کروژن نوع دوم فراوان ترين کروژن است؛ به اين دليل که در گذشته بيشتر قسمت هاي زمين را محيط هاي دريايي تشکيل داده بودند.

+ کروژن نوع سوم
اين نوع کروژن در محيط هاي خشکي تشکيل مي شود. البته اين نکته را بايد يادآور شد که رودخانه نيز جزء محيط هاي خشکي به حساب مي ايد. توليد اين نوع کروژن گاز است؛ زيرا اين نوع کروژن از مواد آلي گياهي و درختان به وجود آمده است.

+ کروژن نوع چهارم
در نهايت کروژن نوع چهارم که هيچ هيدروکربوري به وجود نمي آورد و صرفاً کربن خالص يا اصطلاحاً گرافيت توليد مي کند. براي اين که کروژن موجود در سنگ هاي منشأ توانايي توليد نفت را پيدا کند، بايد دانه هاي درشت مواد آلي به تدريج شکسته شوند و تبديل به مواد آلي ريزدانه تر و قابل انحلال در اسيدهاي آلي شوند. اين مسير تغيير و تحولات مواد آلي درون سنگ منشأ را بلوغ (Maturation) مواد آلي گويند. مراحل بلوغ به شرح زير است.

1) دياژنز ( Diagenesis )
اين تغييرات بلافاصله بعد ازنهشته شدن مواد آلي در درون رسوبات سنگ منشأ آغاز مي شود؛ فعاليت هاي موجودات زنده اي که در کف دريا زندگي مي کنند و همچنين بعد از گذشت مدتي، فشار رسوبات بالايي -که روي رسوبات در برگيرنده مواد آلي نشسته اند- مي توانند عامل اين تغييرات باشند.در اين مرحله از بلوغ ، گازي به نام گاز بيوژنيک (Biogenesis) توليد مي شود.

2) کاتاژنز (Katagenesis )
دراين مرحله سنگ منشأ به بلوغي مي رسد که مي تواند نفت و گازتوليد کند در واقع دما و فشار به حدي مي رسد که مواد آلي توليد نفت و گازمي کنند. در مرحله کاتاژنز در يک رنج دمايي خاص، نفت شروع به توليد مي کند که به آن (Oil window) گويند.

3) متاژنز (methagenesis )
در اين مرحله بلوغ، فقط گاز توليد مي شود که به گاز توليد شده دراين مرحله گاز ژنتيک (genetic gas) گويند. اگرشکسته شدن مواد آلي و تبديل به مولکول هاي کوچکتر ادامه يابد، بلوغ به مرحله متامورفيزم (metamorphism) مي رسد. در اين مرحله کربن خالص يا گرافيت توليد مي شود که همان ذغال سنگ است.

◄ تشخيص بلوغ:
براي تشخيص بلوغ هرسنگ منشأ روش هاي مختلفي وجود دارد. مانند استفاده از دستگاه Rock eval که اطلاعات زيادي را در اختيارمتخصصين قرارمي دهد. روش ديگر استفاده از ميکروسکوپ و مطالعه ماده آلي ( Vitrinite ) است که تغييرات رنگ آن منجر به تشخيص مرحله بلوغ سنگ منشأ مي شود. روش هاي ديگري نيز وجود دارد که مي توان به وسيله آن بلوغ سنگ منشأ را تخمين زد.

◄ تشخيص نوع کروژن:
اما براي تشخيص نوع کروژن موجود، مي توان با مطالعه ميسرالي (macelar) که در درون آن است نوع آن را تشخيص داد. هر کروژن يک macelar خاص خود را دارد که با مشاهده آن در نمونه سنگ منشأ مي توان پي به نوع کروژن برد. به عنوان نمونه ميسرال کروژن نوع دوم ويترينايت(vitrinite) نام دارد.ميسرال درون سنگ منشأ يا کروژن، حکم فسيل در سنگ را دارد. همان طور که با ديدن فسيل يک سازند خاص مي توان به نوع سازند پي برد، با ديدن ميسرال هر نوع کروژن مي توان به نوع کروژن آن پي برد.

◄ کاربردها:
يکي از کاربردهاي ژيوشيمي، در مطالعه سنگ منشأ است که مي توان به وسيله اين نوع مطالعه تشخيص داد که ايا اين سنگ منشأ توانايي توليد هيدروکربور را دارد و اگر دارد چه نوع هيدروکربوري (نفت يا گاز) مي تواند توليد کند؟ ايا توليد نفت آن مقرون به صرفه و قابل توجه است يا خير؟ از کاربردهاي ديگر ژيوشيمي آلي ، در اکتشاف نفت و مطالعه مخازن نفتي است. از کارهايي که در ژيوشيمي آلي انجام مي شود مطابقت نفت با نفت (oil-oil correlation) يا نفت با سنگ منشأ (oil-source correlation) است، به اين معني که در مطابقت نفت با سنگ منشأ ، نفت موجود دريک سنگ مخزن با سنگ هاي منشأ اطراف از جهات مختلف مطابقت داده مي شود و به اين ترتيب مي توان سنگ منشأ نفت موجود در مخزن را مشخص کرد و ازاين طريق اين امکان را بررسي کرد که ايا در مسير بين سنگ منشأ و سنگ مخزن ، تله ي نفتي ديگري هم وجود دارد يا خير و به اين ترتيب اولويت هاي حفاري براي اکتشاف يا حفاري هاي بعدي با حداقل ريسک را مشخص کرد و يا درمطابقت نفت با نفت (oil-oil correlation) نفت دو يا چند مخزن را با هم مقايسه و مطالعه کرد؛ به اين منظورکه ايا داراي سنگ منشأ يکساني هستند يا خير؟ اين تطبيق کمک زيادي در اکتشاف تله هاي نفتي بعدي مي کند.

از ديگر کاربردهاي ژيوشيمي آلي مطالعه نفت موجود در مخازن است. امروزه بعضي از مخازن کشور با مشکل رسوب آسفالتن روبرو هستند. به اين ترتيب که در پايين اين مخازن يک لايه نازک آسفالتن تشکيل مي شود و باعث مي شود به عنوان نمونه، قسمت آبران مخزن که در قسمت زيرين مخزن قرار دارد از قسمت نفتي جدا شود و نتواند به خوبي انرژي لازم براي حرکت نفت را فراهم کند.

با مطالعات ژيوشيميايي آلي نفت موجود در مخزن مي توان عامل تشکيل آسفالتن را پيدا کرد و مانع از تشکيل آن شد. از ديگر مشکلات اين است که در سطح تماس آب با نفت، آب مي تواند قسمت هاي سبک نفت را درخود حل کند (Water washing) و با خود به جاهاي ديگر ببرد و اين نيز زيان آور است و باعث سنگين شدن نفت باقي مانده مي شود و يا ميکروب هايي که از طريق آبهاي زيرزميني به نفت وارد مي شوند باعث سنگين تر شدن نفت مي شوند. از آن جا که خوراک اين ميکروب ها مواد نفتي سبک است، اين ميکروب ها با مصرف اين مواد ؛ باعث مي شوند نفت موجود در اين مخازن به نفت سنگين تبديل شود. با مطالعات ژيوشيميايي آلي و اعمال روش هاي پيشنهادي آن مي توان اين آثار زيان بار را کم کرد. همچنين در ازدياد برداشت به روش ميکروبي يا MEOR ، که براي نفت سنگين باقي مانده در مخزن به کار مي رود، نيز نياز به مطالعه نفت موجود در آن مخزن داريم تا با پي بردن به ترکيب نفت و ميکروب هاي موجود در آن ، شرايط را براي رشد ميکروب هايي فراهم کنيم که با مصرف مواد نفتي و ايجاد گاز در مخزن ، فشار مخزن را افزايش مي دهند و باعث ازدياد برداشت نفت باقي مانده مي شود

جدیدترین مطالب رو در ایمیل خود دریافت کنید

این مطلب را با دوستان خود به اشتراک بگذارید

اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در whatsapp
اشتراک گذاری در facebook
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در linkedin

شاید بپسندید

هنوز نظری ثبت نشده،نظر خود را ثبت کنید!


افزودن نظر

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

 ورود به حساب کاربری

عضویت

فرم گزارش

خواهشمند است، فرم را تکمیل و ارسال نمایید.

راهنمای دانلود

  • اگر نرم‌افزار مدیریت دانلود ندارید، قبل از دانلود هرگونه فایلی، یک نرم افزار مدیریت دانلود مانند IDM و یا FlashGet نصب کنید.
  • برای دانلود، به روی عبارت “دانلود” کلیک کنید و منتظر بمانید تا پنجره مربوطه ظاهر شود سپس محل ذخیره شدن فایل را انتخاب کنید و منتظر بمانید تا دانلود تمام شود.
  • در صورت بروز مشکل در دانلود فایل‌ها تنها کافی است در آخر لینک دانلود فایل یک علامت سوال ? قرار دهید تا فایل به راحتی دانلود شود.
  • فایل های قرار داده شده برای دانلود به منظور کاهش حجم و دریافت سریعتر فشرده شده‌اند، برای خارج سازی فایل‌ها از حالت فشرده از نرم‌افزار Winrar و یا مشابه آن استفاده کنید.
  • چنانچه در مقابل لینک دانلود عبارت بخش اول، دوم و … مشاهده کردید تمام بخش‌ها می‌بایستی حتماً دانلود شود تا فایل قابل استفاده باشد.
  • کلمه رمز جهت بازگشایی فایل فشرده عبارت www.mining-eng.ir می‌باشد. تمامی حروف را می بایستی به صورت کوچک تایپ کنید و در هنگام تایپ به وضعیت EN/FA کیبورد خود توجه داشته باشید همچنین بهتر است کلمه رمز را تایپ کنید و از Copy-Paste آن بپرهیزید.
  • چنانچه در هنگام خارج سازی فایل از حالت فشرده با پیغام CRC مواجه شدید، در صورتی که کلمه رمز را درست وارد کرده باشید. فایل به صورت خراب دانلود شده است و می‌بایستی مجدداً آن را دانلود کنید.