وبلاگ

امــروزه علم ژئوشــیمی به مــوارد مذکور محدود نشــده و دارای شاخه های متعدد ژئوشــیمی آلی، معدنی، رسوبی، سطحی، مخزن و کاربردهای فراوان در دیگر زیرمجموعههای مهندســی نفت است. با توجه به گســترش روزافزون این دانش، اخیرا مطالعات کاربردی بسیاری در زمینهی استفاده از ژئوشیمی مخزن در بهبود روشهای ارزیابی مخازن و ازدیاد برداشت انجام شده است. هنگام مواجهه با مشــکالت تولید، زمان، بســیار حیاتی شده و هر وقفــه یا کوتاهی در تولید، کاهش درآمــد را به دنبال دارد. اگرچه بســیاری از مشــکالت اینچنینی را میتوان با تکنیکهای مرسوم مهندســی نفت اداره کرد، اما باید توجه داشــت که این تکنیکها معموال مستلزم قطع تولید هستند. رویکرد ژئوشیمیایی در خصوص کمتری برای اجرا نیازمند است. این دســت از مشــکالت تولیدی، اغلب کمهزینهتر بوده و به زمان امروزه ثابت شــده است که ژئوشــیمی نفت عالوه بر کاربردهای شــناخته شدهی پیشــین خود، در مباحثی نظیر تعیین زونهای تولیدی، زمینشناســی توســعهای، بررسی پیوســتگی مخزنی و مهندســی تولید نیز یک علم تعیین ســهم در تولیدات آمیخته کاربردی است. پیشبینی مواردی نظیر کیفیت نفت و محتویات واکسی و گوگردی آن نیز در زمرهی ســایر توانمندیهای علم ژئوشــیمی مطرح شده است. ژئوشیمی نفت، یکی از ابزارهای اصلی آنالیز سیستم نفتی محسوب میشود که کاربرد آن در سایر مباحث مهندسی نفت نظیر ارزیابی و توســعهی میدان، تولید و مسائل زیســتمحیطی (بررسی منشأ آلودگی های نفتی) ثابت شــده اســت. کاربرد ژئوشیمی در مباحث مخزن و تولید، علم نوینی محسوب میشود که سابقه ی آن به اواخر دهه ی 1980 میالدی بازمیگردد. مواد آلی در درون سنگ منشأ‌ تبدیل به کروژن 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: ۱- کروژن نوع اول ۲- کروژن نوع دوم ۳- کروژن نوع سوم ۴- کروژن نوع چهارم – کروژن نوع اول محیط تشکیل این نوع کروژن‌ محیط ‌های آبی شیرین و دریاچه‌های آب شیرین است. این نوع کروژن مرغوب‌ترین نوع کروژن است و فقط تولید نفت می‌کند. موجودات تشکیل دهنده این نوع کروژن ، جلبک‌ها هستند. – کروژن نوع دوم این نوع کروژن در محیط‌ های دریایی و اقیانوسی تشکیل می‌شود وبخش عمده‌ی تولیدات آن نفت ومقداری هم گازاست. کروژن نوع دوم فراوان‌ترین کروژن است؛ به‌ این دلیل که در گذشته بیشتر قسمت‌های زمین را محیط‌ های دریایی تشکیل داده بودند. – کروژن نوع سوم این نوع کروژن در محیط‌ های خشکی تشکیل می‌شود. البته این نکته را باید یادآور شد که رودخانه نیز جزء محیط ‌های خشکی به حساب می‌آید. تولید این نوع کروژن گاز است؛ زیرا این نوع کروژن از مواد آلی گیاهی و درختان به‌وجود آمده است. – 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 مواد آلی” گویند. مراحل بلوغ به شرح زیر است. ۱- دیاژنز این تغییرات بلافاصله بعد ازنهشته شدن مواد آلی در درون رسوبات سنگ منشأ‌ آغاز می‌شود؛ فعالیت‌های موجودات زنده ای که در کف دریا زندگی می‌کنند و همچنین بعد از گذشت مدتی، فشار رسوبات بالایی -که روی رسوبات در برگیرنده مواد آلی نشسته‌اند- می‌توانند عامل این تغییرات باشند.در این مرحله از بلوغ ، گازی به نام گاز بیوژنیک (Biogenesis) تولید می‌شود. ۲- کاتاژنز دراین مرحله سنگ منشأ به بلوغی می‌رسد که می‌تواند نفت و گازتولید کند در واقع دما و فشار به حدی می‌رسد که مواد آلی تولید نفت و گازمی‌کنند. در مرحله کاتاژنز در یک رنج دمایی خاص، نفت شروع به تولید می‌کند که به آن (Oil window) گویند. ۳- متاژنز در این مرحله بلوغ، فقط گاز تولید می‌شود که به گاز تولید شده دراین مرحله گاز ژنتیک (genetic gas) گویند. اگرشکسته شدن مواد آلی و تبدیل به مولکول‌های کوچکتر ادامه یابد، بلوغ به مرحله متامورفیزم (metamorphism) می‌رسد. در این مرحله کربن خالص یا گرافیت تولید می‌شود که همان ذغال‌سنگ است. تشخیص بلوغ برای تشخیص بلوغ هرسنگ منشأ روش‌های مختلفی وجود دارد. مانند استفاده از دستگاه Rock eval که اطلاعات زیادی را در اختیارمتخصصین قرارمی‌دهد. روش دیگر استفاده از میکروسکوپ و مطالعه ماده آلی ( Vitrinite ) است که تغییرات رنگ آن منجر به تشخیص مرحله بلوغ سنگ منشأ می‌شود. روش‌های دیگری نیز وجود دارد که می‌توان به‌وسیله آن بلوغ سنگ منشأ را تخمین زد. تشخیص نوع کروژن اما برای تشخیص نوع کروژن موجود، می‌توان با مطالعه “میسرالی” (macelar) که در درون آن است نوع آن را تشخیص داد. هر کروژن یک macelar خاص خود را دارد که با مشاهده آن در نمونه سنگ منشأ می‌توان پی به نوع کروژن برد. به عنوان نمونه میسرال کروژن نوع دوم ویترینایت(vitrinite) نام دارد.میسرال درون سنگ منشأ یا کروژن، حکم فسیل در سنگ را دارد. همان‌طور که با دیدن فسیل یک سازند خاص می‌توان به نوع سازند پی برد، با دیدن میسرال هر نوع کروژن می‌توان به نوع کروژن آن پی برد. کاربردها یکی از کاربردهای 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 یا نفت با سنگ منشأ است، به‌این 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 و ازاین طریق 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، 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. از دیگر کاربردهای 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.