ژئوشیمی

ژئوشیمی و کابرد این علم نوظهور در دنیای نفت و گاز

ژئوشیمی در واقع یکی از علوم کابردی در دنیای نفت و گاز به شمار می رود. این علم مخلوطی از علم زمین شناسی و علم شیمی است که با هم درآمیخته شده و ژئوشیمی را پدید آورده است. شاید از نظر شما کمی عجیب برسد اما علم شیمی در هر آنچه که زمین را تشکیل می دهد نقش خواهد داشت. همچنین می توان این علم را به نوعی یک رشته ی تخصصی از زمین شناسی نامید که به بررسی عنصرهای شیمیایی موجود در داخل زمین می پردازد. پس با پترول همراه باشید تا بیشتر و جزئی تر با علم ژئوشیمی آلی آشنا شوید.

علت آنکه علم ژئوشیمی به وجود آمده این است که با به کارگیری آن بتوان بطور اجمالی به حل مشکلات پیش رو در این زمینه پرداخت ، زیرا برای حل مشکلات و پاسخ به برخی سوالات نمی توان از هر کدام از این دو علم ( زمین شناسی و شیمی) که به تنهایی دنیایی پهناور را احاطه می کند ، بطور جداگانه استفاده کرد و اینجاست که اهمیت ژئوشیمی آشکار می شود.

برای به وجود آمدن نفت ، این طلای سیاه ، نیاز به سنگ منشأ داریم . اما نفت به همین راحتی به دست نمی آید. باید فعل و انفعالات زیادی بر روی مواد آلی موجود در سنگ منشأ رخ بدهد تا از شکل اولیه خودشان خارج شده و در نهایت به گاز ، نفت یا سایر مواد مورد نیاز تبدیل شوند. برای آنکه با این فرایندها بیشتر مأنوس شوید باید در خصوص سنگ منشأ اطلاعات کافی داشته باشید. نیازی نیست به دنبال این اطلاعات بروید زیرا در ادامه برای شما به صورت خلاصه توضیح خواهیم داد.

ژئوشیمی

ژئوشیمی

مواد آلی در درون سنگ منشأ‌ تبدیل به کروژن (Kerogen) می شوند؛ کروژن به مواد آلی درشت دانه‌ای گفته می‌شود که توانایی انحلال در اسیدهای آلی را ندارند. نفت ازتغییر و تحول و بلوغ کروژن تولید می‌شود؛ به طورکلی چهار نوع کروژن داریم:

بیشتر بخوانید :  عدم وجود جابجایی برای پول نفت

۱- کروژن نوع اول

۲- کروژن نوع دوم

۳- کروژن نوع سوم

۴- کروژن نوع چهارم

در نهایت کروژن نوع چهارم که هیچ هیدروکربوری به‌وجود نمی‌آورد و صرفاً کربن خالص یا اصطلاحاً گرافیت تولید می‌کند. برای این‌که کروژن موجود در ” سنگ‌های منشأ ” توانایی تولید نفت را پیدا کند، باید دانه‌های درشت مواد آلی به تدریج شکسته شوند و تبدیل به مواد آلی ریزدانه‌تر و قابل انحلال در اسیدهای آلی شوند. این مسیر تغییر و تحولات مواد آلی درون سنگ منشأ را ” بلوغ (Maturation) مواد آلی” گویند. مراحل بلوغ به ترتیب زیر می باشد:

۱- دیاژنز ( Diagenesis )
۲- کاتاژنز (Katagenesis )
۳- متاژنز (methagenesis )

مزایای علم ژئوشیمی:

یکی از مزایای کاربردی ژئوشیمی، در مطالعه سنگ منشأ است که می توان به‌ وسیله این نوع مطالعه تشخیص داد که آیا این “سنگ منشأ” توانایی تولید هیدروکربور را دارد و اگر دارد چه نوع هیدروکربوری (نفت یا گاز)‌ می تواند تولید کند؟ آیا تولید نفت آن مقرون به صرفه و قابل توجه است یا خیر؟ از کاربردهای دیگر ژئوشیمی آلی ، در اکتشاف نفت و مطالعه مخازن نفتی است.

از کارهایی که در ژئوشیمی آلی انجام می‌شود مطابقت نفت با نفت (oil-oil correlation) یا نفت با سنگ منشأ (oil-source correlation) است. بدین معنی که در مطابقت نفت با سنگ منشأ‌، نفت موجود دریک سنگ مخزن با سنگ‌های منشأ‌ اطراف از جهات مختلف مطابقت داده می‌شود و به این ترتیب می‌توان سنگ منشأ نفت موجود در مخزن را مشخص کرد . ازاین طریق می توان این امکان را بررسی کرد که آیا در مسیر بین سنگ منشأ و سنگ مخزن ، تله‌ی نفتی دیگری هم وجود دارد یا خیر و به این ترتیب اولویت‌های حفاری برای اکتشاف یا حفاری‌های بعدی با حداقل ریسک را مشخص کرد و یا درمطابقت نفت با نفت (oil-oil correlation) نفت دو یا چند مخزن را با هم مقایسه و مطالعه کرد. به این منظورکه آیا دارای سنگ منشأ یکسانی هستند یا خیر؟ این تطبیق کمک زیادی در اکتشاف تله‌های نفتی بعدی می‌کند.

بیشتر بخوانید :  بررسی سلامت آسیب چاه نفتی با بهره گیری از لایه شکافی اسیدی

از دیگر مزیت های علم ژئوشیمی آلی مطالعه نفت موجود در مخازن است. امروزه بعضی از مخازن کشور با مشکل رسوب آسفالتن روبرو هستند. به این ترتیب که در پایین این مخازن یک لایه نازک آسفالتن تشکیل می‌شود و باعث می‌شود به عنوان نمونه، قسمت آبران مخزن که در قسمت زیرین مخزن قرار دارد از قسمت نفتی جدا شود و نتواند به‌خوبی انرژی لازم برای حرکت نفت را فراهم کند.

با مطالعات ژئوشیمیایی آلی نفت موجود در مخزن می‌توان عامل تشکیل آسفالتن را پیدا کرد و مانع از تشکیل آن شد. از دیگر مشکلات این است که در سطح تماس آب با نفت، آب می‌تواند قسمت‌های سبک نفت را درخود حل کند (Water washing) و با خود به جاهای دیگر ببرد و این نیز زیان آور است و باعث سنگین شدن نفت باقی مانده می‌شود و یا میکروب‌هایی که از طریق آبهای زیرزمینی به نفت وارد می‌شوند باعث سنگین‌تر شدن نفت می‌شوند. از آن‌جا که خوراک این میکروب‌ها مواد نفتی سبک است، این میکروب‌ها با مصرف این مواد ؛ باعث می‌شوند نفت موجود در این مخازن به نفت سنگین تبدیل شود. با مطالعات ژئوشیمیایی آلی و اعمال روش‌های پیشنهادی آن می‌توان این آثار زیان بار را کم کرد. همچنین در ازدیاد برداشت به روش میکروبی یا MEOR ، که برای نفت سنگین باقی‌مانده در مخزن به‌کار می‌رود، نیز نیاز به مطالعه نفت موجود در آن مخزن داریم تا با پی‌بردن به ترکیب نفت و میکروب‌های موجود در آن ، شرایط را برای رشد میکروب‌هایی فراهم کنیم که با مصرف مواد نفتی و ایجاد گاز در مخزن ، فشار مخزن را افزایش می‌دهند و باعث ازدیاد برداشت نفت باقی‌مانده می‌شود.

بیشتر بخوانید :  به چه دلیل نفت به این روز افتاد؟

منبع:
http://www.assaluyeh.com




پاسخ دهید