medipetro2006
عضو جدید
گزارش کار از نفت
اطلاعات عمومی و متفرقه مهندسی نفت
- شروع کننده موضوع mahdi.adelinasab
- تاریخ شروع
سلام مهندسواقعيت آنست كه بخش نفت دراقتصاد كشور نقش مسلط را ايفا مي‌كند و به نظرمي‌رسد درآينده قابل پيش بيني نيز، اين بخش همچنان ازنقش قابل توجهي درعملكرد اقتصاد كشوربرخوردارباشد.ارزيابي نقش بخش نفت دراقتصاد كشور،از طريق بررسي سهم آن در توليد ناخالص داخلي ( به طور متوسط در حدود 16 درصد، طي 20 سال گذشته)، مي‌تواند مقرون به خطا در جهت كوچك نمايي باشد. مهم‌ترين نقش بخش نفت ، تامين بيش از 85 درصد از درامدهاي ارزي كشور و در نتيجه اتكاي انكار ناپذيربخش‌هاي مختلف اقتصادي براي تامين نيازهاي وارداتي خود به درامدهاي حاصل از صادرات نفت از يك طرف و تامين حدود 98 درصد از انرژي مورد نياز كشور از سوي ديگر است.ضعف بخش نفت در هريك ازعرصه‌هاي صدور به دنياي خارج و يا عرضه داخلي انرژي به طور مستقيم تحرك اقتصادي را تحت الشعاع قرارمی دهد و درنتيجه رونق و ركود اقتصاد كشوربه ميزان قابل توجهي تابع عملكرد اين بخش است. نقش مهم ديگربخش نفت درمقياس اقتصاد كلان كشور، تاثير تعيين كننده آن بر توازن بودجه عمومي است. طي 20 سال گذشته به طور متوسط در حدود 54 درصد از درامدهاي بودجه عمومي را درامدهاي حاصل از صادرات نفت تامين كرده است. البته اين جداي از تاثير غير مستقيم عملكرد اين بخش بر در آمدهاي مالياتي و نيز ساير درامدها است.به طور كلي كاهش در آمدهاي ارزي حاصل از صادرات نفت‌خام ، موجب نامطلوب شدن وضعيت ارزي كشورو درنتيجه كاهش واردات واسطه‌اي وافت توليد ونيزكاهش واردات سرمايه‌اي وكاهش سرمايه‌گذاري مي‌شود. بروز ركود در توليد و سرمايه‌گذاري از طريق افزايش بيكاري و در نتيجه درامد حاصل از كار از يك طرف و كاهش عرضه كالا وخدمات از سوي ديگر بر رفاه اجتماعي تاثير نامطلوب مي‌گذارد. از سوي ديگر كاهش درامد نفت موجب كاهش درامدهاي بودجه عمومي شده و توازن بودجه را بر هم مي‌زند كه نتيجه اجتناب ناپذير آن افزايش حجم پول وتورم است .ساز و كارهاي مذكور كه با اختصار زياد بيان شد، حاكي از آن است كه رشد توليد، سرمايه‌گذاري اشتغال، تورم و در نتيجه رفاه اجتماعي به طورمستقيم ازعملكرد بخش نفت تاثيرمي‌پذيرد.
تو سرهنگ شده بوده و هزاران ستاره
زیرابتو زدند؟
کی زده تا بریم برات کتک بخوریم
دلم برات تنگ شده بوده قره قاج
نفت در زبان‌هاي مختلف
نفت در زبان‌هاي مختلف
ريشه واژه نفت در زبان فارسي به طور يقين مشخص نيست.به عقيده زبان‌شناسان نفت از كلمه اوستايي(نپتا)گرفته شده است كه كلدانيان و اعراب آن را از زبان مادي گرفته و(نفتا) خوانده‌اند. پتروليوم (petroleum) واژه‌اي لاتين هم‌ارز نفت است كه از دو كلمه پترا(petra) به معني سنگ و)oleum( به معني روغن گرفته شده است .
نفت در زبان‌هاي مختلف به شكل ذيل مي‌باشد :
Catalan: petroli-
Greek: petrelaio-
Interlingua: petroleo-
Latin: petroleum-
پتروليوم در واقع در مواد هيدروكربني است كه به صورت طبيعي عمدتاً در سنگ‌هاي رسوبي واقع مي‌گردد. پتروليوم مي‌تواند به صورت فازهاي مختلف، از جمله فاز گازي، نظير گاز‌طبيعي(natural gas)، فاز مايع، نظير نفت خام (crude oil) و فاز جامد، مانند قير (asphalt) در خلل و فرج و شكستگي‌هاي سنگها تجمع يابد. نفت خام (Crude Oil)، مخلوطي طبيعي از هيدروكربن‌هاي مايع است كه هم در مخازن زيرزميني و هم در سطح، بعد از گذر از تفكيك‌كننده‌هاي مختلف به صورت مايع باقي مي‌ماند. خواص فيزيكي و شيميايي هيدروكربن براي مهندسين مخزن و توليد بسيار مهم است زيرا خواص فيزيكي و شيميايي هيدروكربن، برروي حركت سيالات درون مخزن و مقدار واقعي توليد هيدروكربن تأثير خواهد گذاشت. انباشته شدن مواد هيدروكربني در زير سطح زمين در سنگ هايي صورت مي گيرد كه توانايي نگهداري و انتقال سيالات را داشته باشند. اين سنگها، مخزن (reservoir) ناميده مي‌شوند. تجمع مواد هيدروكربني به صورت اقتصادي در سنگ مخزن منوط به وجود عوامل متعددي است. بطور كلي وجود پنج عامل براي تجمع اقتصادي نفت و گاز لازم و ضروري است. اين پنج عامل عبارتند از :
1) سنگ منشأ بالغ (mature source rock) كه توليد هيدروكربن كرده است كه سنگ دانه ريز غني از مواد آلي كه در حرارت معيني به بلوغ رسيده و داراي نفت و گاز قابل بهره برداري است.
2) سنگ مخزن (reservoir rock) كه بتواند هيدروكربن را در داخل خود جا دهد و داراي تخلخل (توان ذخيره) و تراوايي (توان انتقال) باشد.
3) مهاجرت هيدروكربن بين سنگ منشأ و سنگ مخزن (migration pathway) عملي باشد.
4) پوش سنگ (cap rock) ناتراوا كه از خروج نفت از داخل سنگ مخزن جلوگيري كند.
5) تله نفتي (oil trap) كه در آن نفت به صورت اقتصادي متمركز گردد.
ارتباط زمين شناسي نفت با علوم ديگر
زمين شناسي نفت، علم كاربرد زمين شناسي براي اكتشاف مواد هيدروكربني است. ارتباط بسيار مستحكمي بين زمين شناسي و علوم ديگر مثل شيمي، فيزيك و زيست شناسي وجود دارد. بنابراين بايد بين زمين شناسي نفت و آن رشته‌ها هم اين ارتباط وجود داشته باشد.علم فيزيك با زمين‌شناسي ساختماني، رسوب شناسي و مخصوصاً با اكتشافات ژئوفيزيكي و نمودارها مرتبط است. چين خوردگي، گسلش و دياپيريسم، پديده‌هاي فيزيكي هستند كه براساس مفاهيم فيزيكي توصيف مي‌شوند. شكل‌گيري حوضه‌هاي رسوبي براساس تئوري تكتونيك صفحه اي )Plate tectonic( نياز به كاربرد ژئوفيزيك دارد. در اكتشافات نفتي، كاربرد روش هاي ژئوفيزيكي مانند لرزه شناسي و مغناطيس‌سنجي و ثقل‌سنجي بسيار ضروري است و در ارزيابي سنگ مخزن چه براي منظورهاي اكتشافي و چه براي استخراج، كاربرد نمودارهاي ژئوفيزيكي اساسي است. علم شيمي در پي بردن به تركيب شيميايي مخازن به ما كمك مي‌كند و كاني‌شناسي نقش مهمي را در كنترل كيفيت سنگ‌هاي مخزن بازي مي كند. علوم مربوط به شيمي آلي كمك بزرگي به ارزيابي سنگ هاي منشأ مي باشد. ارزيابي سنگ منشأ شامل مطالعه كيفيت، بلوغ حرارتي، نوع مواد آلي و نحوه توليد هيدروكربن و منشأ آن مي باشد. در عين حال شيمي سيال موجود در منافذ )chemistry of pore fluid( مي‌تواند ماهيت آن را در جهت سيماني كردن يا انحلال اجزاي مخزن براي ما مشخص نموده و لذا پيش بيني انسداد تخلخل به وسيله سيماني شدن و يا ازدياد تخلخل در اثر انحلال را عملي سازد. مطالعه فسيل‌ها و بيوزون‌هاي مربوط به آنها براساس مفاهيم بيولوژيكي و تكاملي موجودات در طي زمان، كمك بزرگي براي اكتشاف نفت است و نيز كاربرد اكولوژي براي شناسايي محيط‌هاي رسوبي قديمي (paleoenvironment) بسيار مهم است. خواص فيزيكي نفت خام، توسط ساختمان شيميايي آن كنترل مي‌شود.
رنگ
نفت به رنگ‌هاي مختلف از جمله زرد، سبز، قهوه اي، قهوه اي تيره و يا سياه ديده مي‌شود. نفت‌هاي پارافيني معمولاً داراي رنگ روشن تا قهوه اي در نور عبوري و به رنگ سبز در نور انعكاسي اند. نفت‌هاي آسفالتيك غالباً قهوه اي تا سياه هستند كه به عنوان نفت سياه )black oil( شناخته مي شوند. هيدروكربن‌ها وقتي در معرض تابش اشعه ماوراء‌بنفش قرار گيرند تحريك مي‌شوند و از خود خاصيت فلورسانس نشان مي‌دهند. رنگ فلورسانس ساطع شده با نوع نفت تغيير مي كند.
گرانروي(viscosity)
ويسكوزيته (viscosity) يا گرانروي، اصطكاك دروني يك سيال است كه در مقابل جريان يافتن آن سيال مقاومت مي‌كند. گرانروي پارامتر مهمي است كه براي پيش بيني جريان سيال در مخزن و در سطح نياز است. گرانروي نفت به دانسيته يا تعداد اتم‌هاي كربن و همچنين به گازهاي حل شده در آن بستگي دارد. هر چه تعداد اتم‌هاي كربن نفت زيادتر شود، گرانروي آن بالاتر مي‌رود و هر چه ميزان گاز حل شده در نفت بيشتر شود گرانروي آن كمتر مي‌شود. گرانروي نفت، دامنه بسيار وسيعي دارد و به طورمعمول بين 2/0 تا 50 سانتي پوآز است. بعضي از نفت‌هاي خام با گرانروي بسيار بالا قادر نيستند كه در خطوط لوله پمپاژ شوند (مثل نفت خام Boscan در ونزوئلا .) نفت خام در سطح زمين گرانروي بالاتري نسبت به وقتي كه در زير زمين است، نشان مي دهد. برخلاف گازها، گرانروي مايع با افزايش حرارت، كاهش مي يابد به صورتي كه مولكول ها بيشتر به صورت مجزا حركت مي كنند و اصطكاك دروني شان كاهش مي يابد . مانند گازها، گرانروي نفت با افزايش فشار تا رسيدن به نقطه جوش، افزايش مي يابد. زير نقطه جوش، موقعي كه گاز محلول آزاد مي شود، گرانروي نفت افزايش مي يابد چون گاز از نفت جدا مي شود.
نقطه ريزش (pour point)
نقطه ريزش يك راهنماي خوب براي تعيين گرانروي است. نقطه ريزش يك نفت كمترين دمايي است كه نفت مي تواند تحت شرايط استاندارد جريان پيدا كند. نقطه ريزش براي نفت خام با محتويات واكسي پارافينيك بالا در حدود Cر40 است. نقطه ريزش براي نفت‌هاي سبك خاورميانه و آفريقا به Cر26- هم مي‌رسد كه پمپاژ آن را حتي در شرايط سرد قطبي نيز امكان پذير مي كند. نفت‌هاي خام با نقطه ريزش بالا به علت محتوي واكس زياد ظاهري درخشنده دارند. اين نوع نفت‌ها ممكن است محتواي واكس خود را در طي مهاجرت رسوب دهند و به تدريج سبك‌تر شوند.
چگالي(Density)
چگالي نفت در سطح، به وسيله قرار دادن نمونه در يك تنگ استوانه اي با استفاده از يك هيدرومتر اندازه گرفته مي شود. چگالي نفت در واحد API كه به وسيله مؤسسه نفت امريكا(American petroleum institute)تعريف شده بيان مي گردد:
مشخصات فيزيكي و مكانيكي
API نمونه نفت‌هاي تحت تأثير درجه حرارت است، چون انبساط حرارتي مايعات هيدروكربني، به خصوص براي بيشتر نفت‌هاي فرار مهم مي باشد. بنابراين ثبت درجه حرارت در نمونه اي كه اندازه گرفته مي شود، مهم است. اين نكته قابل توجه است كه درجه API نسبت معكوس با چگالي دارد. نفت‌هاي سبك درجه API بالا تا حدود 40 را دارند كه معادل با وزن مخصوص 83/0 است، در حالي كه نفت‌هاي سنگين داراي API پايين مي‌باشند . معمولاً نفت‌هاي سنگين، نفت‌هايي مي باشند كه داراي API كمتر از 25 هستند كه معادل با وزن مخصوص 9/0 است. وقتي كه درجه API نفت به 10 درجه برسد، داراي وزن مخصوص يك است كه همان چگالي آب شيرين مي‌باشد. بنابراين نفت سنگين تر از 10 درجه برسد، داراي وزن مخصوص يك است كه همان چگالي آب شيرين مي‌باشد. بنابراين نفت سنگين تر از 10 درجه API، چگالتر از آب است، هر چند كه اغلب نفت‌ها از آب سبك‌ترند. به طور كلي، نفت‌هاي با API بيشتر از 30 درجه به عنوان نفت سبك، با API30 تا 22 درجه به عنوان نفت متوسط و با API كمتر از 22 درجه به عنوان نفت سنگين در نظر گرفته مي شوند. بهترين نفت‌ها داراي API در حدود 37 درجه هستند كه در خاورميانه، آپالاچين، آلبرتا، ليبي و درياي شمال يافت مي‌شوند. نفت‌خام‌هاي خيلي سبك در الجزاير، استراليا و اندونزي وجود دارند. نفت‌هاي خام سنگين در كاليفرنيا، مكزيك و ونزوئلا يافت مي شوند. برخي نفت‌هاي خام، نظير نفت سنگين و خيلي سنگين )heavy and ultra heavy( كوه موند ايران و ميوسن كاليفرنيا داراي درجه API كمتر از 8 درجه مي‌باشند و بنابراين بايد براي بهره برداري رقيق شوند. نفت خام لزوماً فقط هيدروكربن مايعي كه ممكن است از يك مخزن زيرزميني توليد شود، نيست. غالباً همراه با توليد گاز طبيعي، يك هيدروكربن سبك و روشن با API بالا بدست مي آيد كه نفت ميعاني (condensate) ناميده مي‌شود. نفت ميعاني، شامل گازهاي هيدروكربني سنگين است كه در شرايط فشار و دماي مخزن به صورت فاز گازي وجود دارند. وقتي كه اين گازها به سطح مي رسند ميعان يافته و به شكل فاز مايع در مي‌آيند و به همين دليل آن را نفت ميعاني مي نامند. توليد نفت ميعاني از برخي مخازن گاز‌طبيعي مي‌تواند قابل توجه باشد و حتي مقدار آن به چندين صد بشكه در روز برسد.
قابليت تراكم پذيري نفت (compressibility)
قابليت تراكم پذيري نفت، بستگي به مقدار گاز حل شده در آن دارد. تراكم پذيري نفت در حدود psi-1 10-6*10 مي باشد و براي آب و گاز به ترتيب 10-6x4 و 10-6x500 است. نفت‌هاي با قابليت تراكم كم كه مقدار گاز محلول كمي دارند، در هنگام توليد فشار آن ها به زودي پائين مي‌آيد. اگر انبساط نفت، تنها عامل رانش نفت از مخزن به چاه باشد، توليد در سطح احتمالاً به كمتر از %5 نفت اوليه خواهد رسيد.
دگرساني نفت (Alteration of oil)
نفت خام ممكن است با افزايش حرارت و فعاليت‌هاي باكتريايي دگرسان شود. دياگرام مثلثي پيشنهاد شده توسط تيسوت و ولته علاوه بر طبقه بندي نفت‌هاي خام، مي تواند مسير دگرساني آن را در طي بلوغ حرارتي(thermal maturation) و يا تجزيه باكتريايي (bacterial degradation) نشان دهد. دگرساني نفت‌هاي خام بوسيله بلوغ حرارتي با افزايش عمق تدفين و زمان رخ مي‌دهد. اجزاي سنگين تر نفت‌هاي خام در اثر فرآيند شكست مولكولي (cracking)، سبك تر و پارافيني تر مي شوند. در اثر اين فرايند محتواي گازي نفت افزايش و محتواي گوگرد آن كاهش مي يابد. نهايتاً با افزايش عمق و حرارت، نفت‌هاي خام ممكن است تخريب شده و به گاز و باقيمانده غير قابل حل (كربن باقي مانده) تبديل شوند.
منبع: پايگاه ملي داده‌هاي علوم زمين كشو
نفت در زبان‌هاي مختلف
ريشه واژه نفت در زبان فارسي به طور يقين مشخص نيست.به عقيده زبان‌شناسان نفت از كلمه اوستايي(نپتا)گرفته شده است كه كلدانيان و اعراب آن را از زبان مادي گرفته و(نفتا) خوانده‌اند. پتروليوم (petroleum) واژه‌اي لاتين هم‌ارز نفت است كه از دو كلمه پترا(petra) به معني سنگ و)oleum( به معني روغن گرفته شده است .
نفت در زبان‌هاي مختلف به شكل ذيل مي‌باشد :
Catalan: petroli-
Greek: petrelaio-
Interlingua: petroleo-
Latin: petroleum-
پتروليوم در واقع در مواد هيدروكربني است كه به صورت طبيعي عمدتاً در سنگ‌هاي رسوبي واقع مي‌گردد. پتروليوم مي‌تواند به صورت فازهاي مختلف، از جمله فاز گازي، نظير گاز‌طبيعي(natural gas)، فاز مايع، نظير نفت خام (crude oil) و فاز جامد، مانند قير (asphalt) در خلل و فرج و شكستگي‌هاي سنگها تجمع يابد. نفت خام (Crude Oil)، مخلوطي طبيعي از هيدروكربن‌هاي مايع است كه هم در مخازن زيرزميني و هم در سطح، بعد از گذر از تفكيك‌كننده‌هاي مختلف به صورت مايع باقي مي‌ماند. خواص فيزيكي و شيميايي هيدروكربن براي مهندسين مخزن و توليد بسيار مهم است زيرا خواص فيزيكي و شيميايي هيدروكربن، برروي حركت سيالات درون مخزن و مقدار واقعي توليد هيدروكربن تأثير خواهد گذاشت. انباشته شدن مواد هيدروكربني در زير سطح زمين در سنگ هايي صورت مي گيرد كه توانايي نگهداري و انتقال سيالات را داشته باشند. اين سنگها، مخزن (reservoir) ناميده مي‌شوند. تجمع مواد هيدروكربني به صورت اقتصادي در سنگ مخزن منوط به وجود عوامل متعددي است. بطور كلي وجود پنج عامل براي تجمع اقتصادي نفت و گاز لازم و ضروري است. اين پنج عامل عبارتند از :
1) سنگ منشأ بالغ (mature source rock) كه توليد هيدروكربن كرده است كه سنگ دانه ريز غني از مواد آلي كه در حرارت معيني به بلوغ رسيده و داراي نفت و گاز قابل بهره برداري است.
2) سنگ مخزن (reservoir rock) كه بتواند هيدروكربن را در داخل خود جا دهد و داراي تخلخل (توان ذخيره) و تراوايي (توان انتقال) باشد.
3) مهاجرت هيدروكربن بين سنگ منشأ و سنگ مخزن (migration pathway) عملي باشد.
4) پوش سنگ (cap rock) ناتراوا كه از خروج نفت از داخل سنگ مخزن جلوگيري كند.
5) تله نفتي (oil trap) كه در آن نفت به صورت اقتصادي متمركز گردد.
ارتباط زمين شناسي نفت با علوم ديگر
زمين شناسي نفت، علم كاربرد زمين شناسي براي اكتشاف مواد هيدروكربني است. ارتباط بسيار مستحكمي بين زمين شناسي و علوم ديگر مثل شيمي، فيزيك و زيست شناسي وجود دارد. بنابراين بايد بين زمين شناسي نفت و آن رشته‌ها هم اين ارتباط وجود داشته باشد.علم فيزيك با زمين‌شناسي ساختماني، رسوب شناسي و مخصوصاً با اكتشافات ژئوفيزيكي و نمودارها مرتبط است. چين خوردگي، گسلش و دياپيريسم، پديده‌هاي فيزيكي هستند كه براساس مفاهيم فيزيكي توصيف مي‌شوند. شكل‌گيري حوضه‌هاي رسوبي براساس تئوري تكتونيك صفحه اي )Plate tectonic( نياز به كاربرد ژئوفيزيك دارد. در اكتشافات نفتي، كاربرد روش هاي ژئوفيزيكي مانند لرزه شناسي و مغناطيس‌سنجي و ثقل‌سنجي بسيار ضروري است و در ارزيابي سنگ مخزن چه براي منظورهاي اكتشافي و چه براي استخراج، كاربرد نمودارهاي ژئوفيزيكي اساسي است. علم شيمي در پي بردن به تركيب شيميايي مخازن به ما كمك مي‌كند و كاني‌شناسي نقش مهمي را در كنترل كيفيت سنگ‌هاي مخزن بازي مي كند. علوم مربوط به شيمي آلي كمك بزرگي به ارزيابي سنگ هاي منشأ مي باشد. ارزيابي سنگ منشأ شامل مطالعه كيفيت، بلوغ حرارتي، نوع مواد آلي و نحوه توليد هيدروكربن و منشأ آن مي باشد. در عين حال شيمي سيال موجود در منافذ )chemistry of pore fluid( مي‌تواند ماهيت آن را در جهت سيماني كردن يا انحلال اجزاي مخزن براي ما مشخص نموده و لذا پيش بيني انسداد تخلخل به وسيله سيماني شدن و يا ازدياد تخلخل در اثر انحلال را عملي سازد. مطالعه فسيل‌ها و بيوزون‌هاي مربوط به آنها براساس مفاهيم بيولوژيكي و تكاملي موجودات در طي زمان، كمك بزرگي براي اكتشاف نفت است و نيز كاربرد اكولوژي براي شناسايي محيط‌هاي رسوبي قديمي (paleoenvironment) بسيار مهم است. خواص فيزيكي نفت خام، توسط ساختمان شيميايي آن كنترل مي‌شود.
رنگ
نفت به رنگ‌هاي مختلف از جمله زرد، سبز، قهوه اي، قهوه اي تيره و يا سياه ديده مي‌شود. نفت‌هاي پارافيني معمولاً داراي رنگ روشن تا قهوه اي در نور عبوري و به رنگ سبز در نور انعكاسي اند. نفت‌هاي آسفالتيك غالباً قهوه اي تا سياه هستند كه به عنوان نفت سياه )black oil( شناخته مي شوند. هيدروكربن‌ها وقتي در معرض تابش اشعه ماوراء‌بنفش قرار گيرند تحريك مي‌شوند و از خود خاصيت فلورسانس نشان مي‌دهند. رنگ فلورسانس ساطع شده با نوع نفت تغيير مي كند.
گرانروي(viscosity)
ويسكوزيته (viscosity) يا گرانروي، اصطكاك دروني يك سيال است كه در مقابل جريان يافتن آن سيال مقاومت مي‌كند. گرانروي پارامتر مهمي است كه براي پيش بيني جريان سيال در مخزن و در سطح نياز است. گرانروي نفت به دانسيته يا تعداد اتم‌هاي كربن و همچنين به گازهاي حل شده در آن بستگي دارد. هر چه تعداد اتم‌هاي كربن نفت زيادتر شود، گرانروي آن بالاتر مي‌رود و هر چه ميزان گاز حل شده در نفت بيشتر شود گرانروي آن كمتر مي‌شود. گرانروي نفت، دامنه بسيار وسيعي دارد و به طورمعمول بين 2/0 تا 50 سانتي پوآز است. بعضي از نفت‌هاي خام با گرانروي بسيار بالا قادر نيستند كه در خطوط لوله پمپاژ شوند (مثل نفت خام Boscan در ونزوئلا .) نفت خام در سطح زمين گرانروي بالاتري نسبت به وقتي كه در زير زمين است، نشان مي دهد. برخلاف گازها، گرانروي مايع با افزايش حرارت، كاهش مي يابد به صورتي كه مولكول ها بيشتر به صورت مجزا حركت مي كنند و اصطكاك دروني شان كاهش مي يابد . مانند گازها، گرانروي نفت با افزايش فشار تا رسيدن به نقطه جوش، افزايش مي يابد. زير نقطه جوش، موقعي كه گاز محلول آزاد مي شود، گرانروي نفت افزايش مي يابد چون گاز از نفت جدا مي شود.
نقطه ريزش (pour point)
نقطه ريزش يك راهنماي خوب براي تعيين گرانروي است. نقطه ريزش يك نفت كمترين دمايي است كه نفت مي تواند تحت شرايط استاندارد جريان پيدا كند. نقطه ريزش براي نفت خام با محتويات واكسي پارافينيك بالا در حدود Cر40 است. نقطه ريزش براي نفت‌هاي سبك خاورميانه و آفريقا به Cر26- هم مي‌رسد كه پمپاژ آن را حتي در شرايط سرد قطبي نيز امكان پذير مي كند. نفت‌هاي خام با نقطه ريزش بالا به علت محتوي واكس زياد ظاهري درخشنده دارند. اين نوع نفت‌ها ممكن است محتواي واكس خود را در طي مهاجرت رسوب دهند و به تدريج سبك‌تر شوند.
چگالي(Density)
چگالي نفت در سطح، به وسيله قرار دادن نمونه در يك تنگ استوانه اي با استفاده از يك هيدرومتر اندازه گرفته مي شود. چگالي نفت در واحد API كه به وسيله مؤسسه نفت امريكا(American petroleum institute)تعريف شده بيان مي گردد:
مشخصات فيزيكي و مكانيكي
API نمونه نفت‌هاي تحت تأثير درجه حرارت است، چون انبساط حرارتي مايعات هيدروكربني، به خصوص براي بيشتر نفت‌هاي فرار مهم مي باشد. بنابراين ثبت درجه حرارت در نمونه اي كه اندازه گرفته مي شود، مهم است. اين نكته قابل توجه است كه درجه API نسبت معكوس با چگالي دارد. نفت‌هاي سبك درجه API بالا تا حدود 40 را دارند كه معادل با وزن مخصوص 83/0 است، در حالي كه نفت‌هاي سنگين داراي API پايين مي‌باشند . معمولاً نفت‌هاي سنگين، نفت‌هايي مي باشند كه داراي API كمتر از 25 هستند كه معادل با وزن مخصوص 9/0 است. وقتي كه درجه API نفت به 10 درجه برسد، داراي وزن مخصوص يك است كه همان چگالي آب شيرين مي‌باشد. بنابراين نفت سنگين تر از 10 درجه برسد، داراي وزن مخصوص يك است كه همان چگالي آب شيرين مي‌باشد. بنابراين نفت سنگين تر از 10 درجه API، چگالتر از آب است، هر چند كه اغلب نفت‌ها از آب سبك‌ترند. به طور كلي، نفت‌هاي با API بيشتر از 30 درجه به عنوان نفت سبك، با API30 تا 22 درجه به عنوان نفت متوسط و با API كمتر از 22 درجه به عنوان نفت سنگين در نظر گرفته مي شوند. بهترين نفت‌ها داراي API در حدود 37 درجه هستند كه در خاورميانه، آپالاچين، آلبرتا، ليبي و درياي شمال يافت مي‌شوند. نفت‌خام‌هاي خيلي سبك در الجزاير، استراليا و اندونزي وجود دارند. نفت‌هاي خام سنگين در كاليفرنيا، مكزيك و ونزوئلا يافت مي شوند. برخي نفت‌هاي خام، نظير نفت سنگين و خيلي سنگين )heavy and ultra heavy( كوه موند ايران و ميوسن كاليفرنيا داراي درجه API كمتر از 8 درجه مي‌باشند و بنابراين بايد براي بهره برداري رقيق شوند. نفت خام لزوماً فقط هيدروكربن مايعي كه ممكن است از يك مخزن زيرزميني توليد شود، نيست. غالباً همراه با توليد گاز طبيعي، يك هيدروكربن سبك و روشن با API بالا بدست مي آيد كه نفت ميعاني (condensate) ناميده مي‌شود. نفت ميعاني، شامل گازهاي هيدروكربني سنگين است كه در شرايط فشار و دماي مخزن به صورت فاز گازي وجود دارند. وقتي كه اين گازها به سطح مي رسند ميعان يافته و به شكل فاز مايع در مي‌آيند و به همين دليل آن را نفت ميعاني مي نامند. توليد نفت ميعاني از برخي مخازن گاز‌طبيعي مي‌تواند قابل توجه باشد و حتي مقدار آن به چندين صد بشكه در روز برسد.
قابليت تراكم پذيري نفت (compressibility)
قابليت تراكم پذيري نفت، بستگي به مقدار گاز حل شده در آن دارد. تراكم پذيري نفت در حدود psi-1 10-6*10 مي باشد و براي آب و گاز به ترتيب 10-6x4 و 10-6x500 است. نفت‌هاي با قابليت تراكم كم كه مقدار گاز محلول كمي دارند، در هنگام توليد فشار آن ها به زودي پائين مي‌آيد. اگر انبساط نفت، تنها عامل رانش نفت از مخزن به چاه باشد، توليد در سطح احتمالاً به كمتر از %5 نفت اوليه خواهد رسيد.
دگرساني نفت (Alteration of oil)
نفت خام ممكن است با افزايش حرارت و فعاليت‌هاي باكتريايي دگرسان شود. دياگرام مثلثي پيشنهاد شده توسط تيسوت و ولته علاوه بر طبقه بندي نفت‌هاي خام، مي تواند مسير دگرساني آن را در طي بلوغ حرارتي(thermal maturation) و يا تجزيه باكتريايي (bacterial degradation) نشان دهد. دگرساني نفت‌هاي خام بوسيله بلوغ حرارتي با افزايش عمق تدفين و زمان رخ مي‌دهد. اجزاي سنگين تر نفت‌هاي خام در اثر فرآيند شكست مولكولي (cracking)، سبك تر و پارافيني تر مي شوند. در اثر اين فرايند محتواي گازي نفت افزايش و محتواي گوگرد آن كاهش مي يابد. نهايتاً با افزايش عمق و حرارت، نفت‌هاي خام ممكن است تخريب شده و به گاز و باقيمانده غير قابل حل (كربن باقي مانده) تبديل شوند.
منبع: پايگاه ملي داده‌هاي علوم زمين كشو
آشنایی با مفاهیم ژئوشیمی نفت و گاز
آشنایی با مفاهیم ژئوشیمی نفت و گاز
امروزه علوم زیادی وجود دارند که تلفیقی از ۲ یا چند علم مختلف هستند. هدف ازتلفیق این دو یا چند علم مختلف، رفع مشکلات و جواب دادن به سؤالاتی است که هیچ یک از این علوم به تنهایی توانایی انجام آن را ندارند، مانند علم ژئوفیزیک که ترکیبی از علوم زمین‌شناسی و فیزیک است. با ترکیب این دوعلم میتوان اطلاعات زمین شناسی را با کمک علم فیزیک مورد بررسی قرارداد. یکی دیگر از این علوم، علم ژئوشیمی آلی است که ترکیبی ازعلوم زمین شناسی و شیمی آلی است که در این مقاله مورد بررسی قرارمی گیرد.
همانطورکه درمقاله مبانی شناخت مخزن گفته شد نفت در سنگ منشأ تشکیل میشود. برای تشکیل نفت در سنگ منشأ فرآیندهای مختلفی بر روی مواد آلی اتفاق می‌افتد تا این مواد تغییر ماهیت داده و به نفت و گاز و دیگر فرآورده‌ها تبدیل شوند. در ابتدا لازم است اطلاعاتی درخصوص سنگ منشأ بدست آوریم؛ به عنوان نمونه سنگ منشأیی که مطالعه میشود چه نوع هیدروکربوری (نفت و گاز) تولید می‌کند یا اصلا توانایی ایجاد هیدروکربور را در خود دارد یا خیر؟
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:
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 (Maturation) مواد آلی” گویند.
مراحل بلوغ به شرح زیر است.
۱- دیاژنز ( Diagenesis )
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 (Katagenesis )
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 (methagenesis )
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 (oil-oil correlation) یا نفت با سنگ منشأ (oil-source correlation) 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 (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.
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.
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.
آشنایی با مفاهیم ژئوشیمی نفت و گاز
امروزه علوم زیادی وجود دارند که تلفیقی از ۲ یا چند علم مختلف هستند. هدف ازتلفیق این دو یا چند علم مختلف، رفع مشکلات و جواب دادن به سؤالاتی است که هیچ یک از این علوم به تنهایی توانایی انجام آن را ندارند، مانند علم ژئوفیزیک که ترکیبی از علوم زمین‌شناسی و فیزیک است. با ترکیب این دوعلم میتوان اطلاعات زمین شناسی را با کمک علم فیزیک مورد بررسی قرارداد. یکی دیگر از این علوم، علم ژئوشیمی آلی است که ترکیبی ازعلوم زمین شناسی و شیمی آلی است که در این مقاله مورد بررسی قرارمی گیرد.
همانطورکه درمقاله مبانی شناخت مخزن گفته شد نفت در سنگ منشأ تشکیل میشود. برای تشکیل نفت در سنگ منشأ فرآیندهای مختلفی بر روی مواد آلی اتفاق می‌افتد تا این مواد تغییر ماهیت داده و به نفت و گاز و دیگر فرآورده‌ها تبدیل شوند. در ابتدا لازم است اطلاعاتی درخصوص سنگ منشأ بدست آوریم؛ به عنوان نمونه سنگ منشأیی که مطالعه میشود چه نوع هیدروکربوری (نفت و گاز) تولید می‌کند یا اصلا توانایی ایجاد هیدروکربور را در خود دارد یا خیر؟
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:
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 (Maturation) مواد آلی” گویند.
مراحل بلوغ به شرح زیر است.
۱- دیاژنز ( Diagenesis )
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 (Katagenesis )
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 (methagenesis )
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 (oil-oil correlation) یا نفت با سنگ منشأ (oil-source correlation) 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 (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.
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.
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.
آشنایی با مبانی چاهنگاری (نگارهای الکتریکی، هسته‌ای، صوتی، الکترومغناطیسی، دماسنجی، تصویر ساز، شیب سنجی و تکنیک های جدید چاه‌نگ
آشنایی با مبانی چاهنگاری (نگارهای الکتریکی، هسته‌ای، صوتی، الکترومغناطیسی، دماسنجی، تصویر ساز، شیب سنجی و تکنیک های جدید چاه‌نگ
این مقاله سعی می‌کند ضمن آشنایی خوانندگان با تعریف چاهنگاری (well logging) به توضیح چگونگی کاربرد تحلیل‌های حاصل از این عملیات‌ها در زمینه‌های اکتشاف، تخمین نفت درجا، تشخیص خواص مخزن و به طور کلی مطالعه و شبیه‌سازی مخزن بپردازد.
در این مقاله انواع دستگاههای چاهنگاری و کاربردهای آنها معرفی شده است. تلاش شده است پیشرفته ترین فناوری‌ها و تکنیک‌هایی که تاکنون در سطح دنیا در چاهنگاری بکارگرفته شده است معرفی شوند.
خواننده با مطالعه‌ی این مقاله تا حدودی میتواند درک کند که در مراحل مختلف مدیریت یک مخزن به چه فناوری‌هایی در چاهنگاری نیاز است. در واقع این مقاله با ادبیاتی غیرفنی مفاهیمی فنی را برای خواننده توضیح می‌دهد که با استفاده از آن تا حدودی میتوان به ارزیابی عملکرد مدیریت مخزن در انجام عملیات‌های چاهنگاری بپردازد. پدید آمدن این امکان برای خبرنگار یا سیاست‌پژوه، توانایی ارزیابی و پرسش‌گری بالاتر و دقیق‌تری را در بررسی کلی سیاست‌ها و ظرفیتهای شرکتهای نفتی ایجاد می‌کند. تعریف ساده واژه‌های تخصصی، قبل از استفاده از آن ها، امکان درک مطلب را برای هر خواننده‌ای با هر تخصص و دانشی فراهم می‌کند.
واژگان
مقاومت ویژه الکتریکی:
میزان مقاومت مواد در برابر جریان الکتریسیته (حرکت الکترون) در درون آن است. با بدست آوردن مقاومت ویژه میتوان برخی از این خواص را شناسایی کرد. مقاومت ویژه الکتریکی مبنای محاسبه میزان شوری سیال است. نوعی از مقاومت ویژه که در ادامه به آن پرداخته شده است، مبنای محاسبه تحرک پذیری سیال واقع می شود. همچنین تشخیص نوع و حجم سیال درون سازند و پارامترهای مهم دیگری از طریق محاسبه مقاومت ویژه امکان پذیر است.
«گل کبره» و «*****ای گل»:
هنگامی که گل حفاری به درون سنگ وارد میشود، ابتدا قسمت جامد گل در خلل و فرج بخشی از سنگ گیر می‌کند. به این بخش از گل حفاری که در درون سنگ گیر افتاده گل کبره گویند. اما بخش محلول گل که بیشتر در سنگ نفوذ می‌کند و منطقه بیشتری از آن را تحت تأثیر خود قرار می‌دهد، *****ای گل گویند.
«زون رخنه» و «زون دست نخورده»:
هنگام حفاری مقداری از گل حفاری به درون سازند نفوذ می‌کند که زونهای مختلفی را پدید می‌آورد؛ زون رخنه بخشی از سازند است که تحت تأثیر گل حفاری قرار گرفته است و گل حفاری در درون آن نفوذ کرده است. در بخشی از زون رخنه گل کبره و در بخش دیگر *****ای گل نفوذ می‌کند.
زون دست نخورده بخشی از سازند است که تنها سیال واقعی خود سازند در درون است و گل حفاری در آن منطقه نفوذ نکرده است.
آب سازند:
آبی که به طور طبیعی از میلیون‌ها سال پیش در درون سازند باقی مانده است.
شعاع بررسی:
شعاع بررسی یک لاگ مشخص می کند که دستگاه تا چه شعاعی پیرامون چاه میتواند خصوصیات سنگ و سیال را مشخص کند.
توانایی تحرک نفت (Mobility):
منظور توانایی تحرک نفت در درون سازند است که در یک فشار مشخص و در برابر فشار تزریق مشخص سیال دیگری محاسبه میشود.
مقاومت ظاهری :
مقاومتی است که توسط لاگ اندازه گیری میشود، معمولاً با مقدار واقعی مقاومتی که قصد اندازه گری آن را داریم، متفاوت است. چرا که اثر لایه‌های مجاور نازک بودن لایه، دقت اندازه‌گیری لاگ، خطا در انجام عملیات لاگ کیری و … موجب میشود، مقاومت مورد نظر به درستی اندازه‌گیری نشود. به همین دلیل باید تصحیحات لازم روی داده‌های لاگ انجام شود تا بر دقت کار افزوده شود.
۱- Rt
مقاومت ویژه زون دست نخورده
۲- Rmf
مقاومت ویژه گل حفاری *****ه شده داخل سازند
۳- Rw
مقاومت ویژه آب سازندی
۴- Rxo
مقاومت ویژه بخشی از سنگ که توسط گل حفاری *****ه شده اشغال شده است.
این مقاومت در بررسی توانایی تحرک نفت در درون سازند (Mobility) کاربرد دارد که با روشن شدن آن ، میتوان پارامترهای دیگری همچون حجم درجای نفت را محاسبه کرد.
۵- Rt
مقاومت ویژه زون دست‌نخورده
نکته:
هنگامی که هدف ما بررسی Rt است، باید توجه داشته باشیم، آنچه در واقع دستگاه اندازه‌گیری می‌کند، مقاومت ظاهری محیط بررسی است و برای رسیدن به هدف بررسی یعنی Rt باید اثر بقیه پارمترها مثل مقاومت ویژه گل حفاری ، قطرچاه واثر Rs (مقاومت لایه های مجاور لایه مورد مطالعه است)را حذف کنیم.
۶- R0
مقاومت ویژه سنگی که ۱۰۰ درصد فضای خالی آن، ازآب اشباع شده است
قدرت تفکیک قائم یا جداسازی قائم:
توانایی دستگاه در مشخص کردن مرز بین لایه‌هاست. هر چه قدرت جداسازی قائم بیشتر باشد، لایه‌های نازک بهتر قابل شناسایی هستند.
بازه(AM):
فاصله میان چشمه(فرستنده) و گیرنده را «بازه» گویند. هر چه این فاصله بیشتر باشد شعاع بررسی بزرگ تر، اما جداسازی قائم کم‌ترمی‌شود.
اثر کامپتون:
هنگامی که پروتوی گاما به الکترونی برخورد می کند، مقداری از انرژی خود را صرف خارج کردن آن الکترون از اتمش می‌کند و بخش دیگر انرژی آن در امتداد دیگری منتشر میشود. به این پدیده اثر کامپتون می‌گویند.
پرتوهای گاما ذرات بدون جرمی هستند که با سرعت نور منتشر می شوند.
دبی (Rate):
مقدار حجم سیالی که در واحد زمان (معمولا یک روز) از چاه تولید میشود مانند متر مکعب در روز یا گالن در روز.
غلظت وزنی:
غلظت وزنی کانی پرتوزا مشخص می‌کند که از نظر وزنی، چه مقدار از سازند از کانی‌های پرتوزا تشکیل شده است.
چگالی:
چگالی نسبت جرم به حجم هر ماده است.
چاه نگاری
۱- نگار(logg):
نگار ابزاری است که اطلاعاتی درباره‌ی تغییرات خواص فیزیکی سازندهایی که چاه آنها را قطع کرده و همچنین سیال (همچون نفت، گاز و آب) موجود در آنها را در اختیار مهندسین نفت قرار می‌دهد. هر لاگ شعاع بررسی مشخصی دارد.
۲- لوازم و وسائل مورد نیاز در چاهنگاری:
مجموعه تجهیزات چاهنگاری از یک سوند(sound) و کامیون یا اتاقکی که تجهیزات الکترونیکی مرتبط با سوندها در درون آن جای می‌گیرد، تشکیل میشود.
پارامترهای فیزیکی مورد بررسی در هرنوع عملیات چاه‌پیمایی، از طریق سوندها به سطح زمین انتقال داده میشود. سوند محفظه‌ی استوانه‌ای شکلی است که فرستنده و در بعضی موارد گیرنده امواج نیز درون آن قرار می‌گیرند. سوند به کمک کابل های ویژه‌ای به درون چاه فرستاده می شود. کابل روی قرقره‌ای می‌چرخد که همراه لوزام دیگر کنترل کننده و تجهیزات الکترونیکی مورد نیاز در هر نوع عملیات چاهنگاری در کامیون آزمایشگاهی یا اطاقک ثابتی جای می‌گیرد.
کاربرد چاه نگاری و اهمیت آن در اکتشاف و مطالعه مخازن نفت و گاز
اطلاعات یک مخزن نفتی یا گازی از شیوه‌ههای مختلفی به دست می‌آید. یکی از این شیوه‌ها نمونه گیری یا مغزه گیری از سنگ مخزن است. نمونه‌گیری از یک سازند ابتدا از برون زد (out crops) آن سازند (قسمتی از سازند که در سطح زمین قابل رویت است و از زیر زمین بیرون آمده است) آغاز میشود، اما در زیر سطح زمین یعنی در چاههای نفت، نمونه‌گیری با گرفتن مغزه (Coring) (دستگاهی را به درون چاه می‌فرستند و یک مغزه استوانه‌ای شکل از آن سازند مورد نظر کنده و به سطح می‌آورند) و یا با استفاده از کنده‌های حاصل از حفاری (Cutting) انجام می شود.
اهمیت گرفتن لاگ از این جهت قابل توجه است که میتواند اطلاعات حاصل از نمونه گیری و مغزه گیری را تکمیل کند. لاگ یک فناوری مهم بررسی تکمیلی برای تکمیل اطلاعات حاصل از چاه محسوب میشود که بدون آن هرگز مطالعاتی که تحت عنوان مطالعات جامع مخزنی برای شبیه‌سازی مخزن انجام می‌گیرد نمی‌تواند ضریب اطمینان قابل قبولی داشته باشد.
البته ممکن است این پرسش مطرح شود که اگر میتوان به طور پیوسته از تمام سازندهای موجود یک چاه مغزه گیری شود، در این صورت اطلاعات چاه نگاری، چه نقشی میتواند در مطالعات اکتشافی داشته باشد؛ چرا که در این صورت زمین شناس و مهندس مخزن میتواند تمام اطلاعات مورد نیاز خود را از راه آزمایش مغزه به‌دست آورد. اما مسائل و مشکلاتی در این زمینه وجود دارد که انجام عملیات چاهنگاری را گریزناپذیر می‌کند:
۱) بدست آوردن اطلاعات مشکل از طریق مغزه‌گیری مشکل تر و بسیار پرهزینه‌تر است.
۲) کافی نبودن حجم مغزه برای انجام آزمایش‌های مختلف روی آن.
۳) مطالعه کمی به وسیله کامپیوتر آن‌گونه که روی دادهای چاهنگاری میسر است، به ۲ دلیل از طریق مغزه گیری امکانپذیر نیست.
الف) پیوستگی اطلاعات چاه نگاری: به وسیله عملیات چاه نگاری میتوان به صورت پیوسته از سازندها اطلاعات گرفت، در حالی که مغزه از تمام سازندهای چاه گرفته نمی‌شود، بلکه تنها از برخی از نقاط چاه مغزه گرفته میشود.
ب) داده‌های لاگ به طور مستقیم برای نرم افزار تحلیل اطلاعات لاگ قابل استفاده است، در حالی که مغزه گیری به خودی خود اطلاعاتی به دست نمی‌دهد، بلکه ابتدا باید روی مغزه‌ها آزمایشاتی صورت گیرد، پس از آن اطلاعات به دست آمده برای تحلیل به نرم افزار وارد شود.
به این ترتیب میتوان به راحتی دریافت که تنها تکیه بر اطلاعات حاصل از مغزه‌ها و نادیده گرفتن اطلاعات چاهنگاری از نظر اقتصادی و دقت علمی، منطقی نیست. علاوه بر آن به دلایل تکنیکی، از آنجایی که امکان شکستن، یا ریزش مغزه به داخل چاه وجود دارد، همیشه مغزه‌گیری از چاه در اندازه‌ی مورد نظر امکانپذیر نیست.
آنچه که گفته شد برخی از مهمترین دلایلی بودند که باعث شدند در ۵۰ سال گذشته تکنیک‌های بررسی تکمیلی برای رفع تنگناهای موجود گسترش پیدا کنند.
بررسی‌های چاهنگاری یکی ازمهمترین این تکنیک‌هاست. در سالهای گذشته انواع نگارها با کارایی‌های مختلف و نیز روشهای جدید تفسیر به طور روز افزونی گسترش یافته‌اند. نگارها به تعبیری نقش چشم زمین شناس را پیدا کردند. چشمی که کامل نیست، اما نابینا هم نیست. این دستگاه‌ها برای مهندسین مخزن جایگاه ویژه‌ای احراز کرده و نقش مهمی در تکمیل اطلاعات حاصل از مخزن و کاهش هزینههای کسب اطلاعات ایفا می‌کنند.
دسبراندز در سال ۱۹۸۶ طی بررسی‌هایی که انجام داد، هزینه ثبت چاهنگاری را در یک چاه باز برابر ۲ درصد هزینه‌ی کل چاه برآورد کرده است، این در حالی‌ست که اطلاعات حاصل از این داده‌ها هزینه‌ای در حدود پنجاه تا شصت برابر کمتر را در مقایسه با مغزه گیری نشان می‌دهد. این تفاوت اهمیت اقتصادی چاهنگاری را به‌خوبی نشان می‌دهد.
اولین مطالعات چاهنگاری منسوب به مارسل و کنواد شلومبوژه است که برای اولین بار در محلی بنام «شل برن» فرانسه، مقاومت ویژه طبقات را اندازه‌گیری و تحت عنوان «مغزه‌گیری الکتریکی» ارائه دادند، به دنبال آن، پیشرفت‌های علمی و تکنیکی باعث شد ثبت پارامترهای مختلف با دستگاه‌هایی که هر روز پیشرفته‌تر می‌شد امکان پذیر شود، استفاده کنندگان عمده این تکنیک‌های ژئوفیزیکی، مهندسین نفت هستند که از این اطلاعات برای بدست آوردن تخلخل و درجه اشباع نفت… سود می‌برند.
با این توضیحات به شرح ابزارهای مورد نیاز و انواع لاگ‌هایی می‌پردازیم و تا حدودی با آنها و کاربردهایی که دارند آشنا می‌شویم:
انواع نگارها
۱ نگارهای الکتریکی
۲ نگارهای هسته‌ای
۳ نگارهای صوتی
۴ نگارهای الکترومغناطیسی
۵ نگار دماسنجی
۶ نگار شیب سنجی
۷ نگار تصویرساز
۸ تکنیک‌های جدید چاهنگاری
آشنایی با مبانی چاهنگاری (نگارهای الکتریکی، هسته‌ای، صوتی، الکترومغناطیسی، دماسنجی، تصویر ساز، شیب سنجی و تکنیک های جدید چاه‌نگ
این مقاله سعی می‌کند ضمن آشنایی خوانندگان با تعریف چاهنگاری (well logging) به توضیح چگونگی کاربرد تحلیل‌های حاصل از این عملیات‌ها در زمینه‌های اکتشاف، تخمین نفت درجا، تشخیص خواص مخزن و به طور کلی مطالعه و شبیه‌سازی مخزن بپردازد.
در این مقاله انواع دستگاههای چاهنگاری و کاربردهای آنها معرفی شده است. تلاش شده است پیشرفته ترین فناوری‌ها و تکنیک‌هایی که تاکنون در سطح دنیا در چاهنگاری بکارگرفته شده است معرفی شوند.
خواننده با مطالعه‌ی این مقاله تا حدودی میتواند درک کند که در مراحل مختلف مدیریت یک مخزن به چه فناوری‌هایی در چاهنگاری نیاز است. در واقع این مقاله با ادبیاتی غیرفنی مفاهیمی فنی را برای خواننده توضیح می‌دهد که با استفاده از آن تا حدودی میتوان به ارزیابی عملکرد مدیریت مخزن در انجام عملیات‌های چاهنگاری بپردازد. پدید آمدن این امکان برای خبرنگار یا سیاست‌پژوه، توانایی ارزیابی و پرسش‌گری بالاتر و دقیق‌تری را در بررسی کلی سیاست‌ها و ظرفیتهای شرکتهای نفتی ایجاد می‌کند. تعریف ساده واژه‌های تخصصی، قبل از استفاده از آن ها، امکان درک مطلب را برای هر خواننده‌ای با هر تخصص و دانشی فراهم می‌کند.
واژگان
مقاومت ویژه الکتریکی:
میزان مقاومت مواد در برابر جریان الکتریسیته (حرکت الکترون) در درون آن است. با بدست آوردن مقاومت ویژه میتوان برخی از این خواص را شناسایی کرد. مقاومت ویژه الکتریکی مبنای محاسبه میزان شوری سیال است. نوعی از مقاومت ویژه که در ادامه به آن پرداخته شده است، مبنای محاسبه تحرک پذیری سیال واقع می شود. همچنین تشخیص نوع و حجم سیال درون سازند و پارامترهای مهم دیگری از طریق محاسبه مقاومت ویژه امکان پذیر است.
«گل کبره» و «*****ای گل»:
هنگامی که گل حفاری به درون سنگ وارد میشود، ابتدا قسمت جامد گل در خلل و فرج بخشی از سنگ گیر می‌کند. به این بخش از گل حفاری که در درون سنگ گیر افتاده گل کبره گویند. اما بخش محلول گل که بیشتر در سنگ نفوذ می‌کند و منطقه بیشتری از آن را تحت تأثیر خود قرار می‌دهد، *****ای گل گویند.
«زون رخنه» و «زون دست نخورده»:
هنگام حفاری مقداری از گل حفاری به درون سازند نفوذ می‌کند که زونهای مختلفی را پدید می‌آورد؛ زون رخنه بخشی از سازند است که تحت تأثیر گل حفاری قرار گرفته است و گل حفاری در درون آن نفوذ کرده است. در بخشی از زون رخنه گل کبره و در بخش دیگر *****ای گل نفوذ می‌کند.
زون دست نخورده بخشی از سازند است که تنها سیال واقعی خود سازند در درون است و گل حفاری در آن منطقه نفوذ نکرده است.
آب سازند:
آبی که به طور طبیعی از میلیون‌ها سال پیش در درون سازند باقی مانده است.
شعاع بررسی:
شعاع بررسی یک لاگ مشخص می کند که دستگاه تا چه شعاعی پیرامون چاه میتواند خصوصیات سنگ و سیال را مشخص کند.
توانایی تحرک نفت (Mobility):
منظور توانایی تحرک نفت در درون سازند است که در یک فشار مشخص و در برابر فشار تزریق مشخص سیال دیگری محاسبه میشود.
مقاومت ظاهری :
مقاومتی است که توسط لاگ اندازه گیری میشود، معمولاً با مقدار واقعی مقاومتی که قصد اندازه گری آن را داریم، متفاوت است. چرا که اثر لایه‌های مجاور نازک بودن لایه، دقت اندازه‌گیری لاگ، خطا در انجام عملیات لاگ کیری و … موجب میشود، مقاومت مورد نظر به درستی اندازه‌گیری نشود. به همین دلیل باید تصحیحات لازم روی داده‌های لاگ انجام شود تا بر دقت کار افزوده شود.
۱- Rt
مقاومت ویژه زون دست نخورده
۲- Rmf
مقاومت ویژه گل حفاری *****ه شده داخل سازند
۳- Rw
مقاومت ویژه آب سازندی
۴- Rxo
مقاومت ویژه بخشی از سنگ که توسط گل حفاری *****ه شده اشغال شده است.
این مقاومت در بررسی توانایی تحرک نفت در درون سازند (Mobility) کاربرد دارد که با روشن شدن آن ، میتوان پارامترهای دیگری همچون حجم درجای نفت را محاسبه کرد.
۵- Rt
مقاومت ویژه زون دست‌نخورده
نکته:
هنگامی که هدف ما بررسی Rt است، باید توجه داشته باشیم، آنچه در واقع دستگاه اندازه‌گیری می‌کند، مقاومت ظاهری محیط بررسی است و برای رسیدن به هدف بررسی یعنی Rt باید اثر بقیه پارمترها مثل مقاومت ویژه گل حفاری ، قطرچاه واثر Rs (مقاومت لایه های مجاور لایه مورد مطالعه است)را حذف کنیم.
۶- R0
مقاومت ویژه سنگی که ۱۰۰ درصد فضای خالی آن، ازآب اشباع شده است
قدرت تفکیک قائم یا جداسازی قائم:
توانایی دستگاه در مشخص کردن مرز بین لایه‌هاست. هر چه قدرت جداسازی قائم بیشتر باشد، لایه‌های نازک بهتر قابل شناسایی هستند.
بازه(AM):
فاصله میان چشمه(فرستنده) و گیرنده را «بازه» گویند. هر چه این فاصله بیشتر باشد شعاع بررسی بزرگ تر، اما جداسازی قائم کم‌ترمی‌شود.
اثر کامپتون:
هنگامی که پروتوی گاما به الکترونی برخورد می کند، مقداری از انرژی خود را صرف خارج کردن آن الکترون از اتمش می‌کند و بخش دیگر انرژی آن در امتداد دیگری منتشر میشود. به این پدیده اثر کامپتون می‌گویند.
پرتوهای گاما ذرات بدون جرمی هستند که با سرعت نور منتشر می شوند.
دبی (Rate):
مقدار حجم سیالی که در واحد زمان (معمولا یک روز) از چاه تولید میشود مانند متر مکعب در روز یا گالن در روز.
غلظت وزنی:
غلظت وزنی کانی پرتوزا مشخص می‌کند که از نظر وزنی، چه مقدار از سازند از کانی‌های پرتوزا تشکیل شده است.
چگالی:
چگالی نسبت جرم به حجم هر ماده است.
چاه نگاری
۱- نگار(logg):
نگار ابزاری است که اطلاعاتی درباره‌ی تغییرات خواص فیزیکی سازندهایی که چاه آنها را قطع کرده و همچنین سیال (همچون نفت، گاز و آب) موجود در آنها را در اختیار مهندسین نفت قرار می‌دهد. هر لاگ شعاع بررسی مشخصی دارد.
۲- لوازم و وسائل مورد نیاز در چاهنگاری:
مجموعه تجهیزات چاهنگاری از یک سوند(sound) و کامیون یا اتاقکی که تجهیزات الکترونیکی مرتبط با سوندها در درون آن جای می‌گیرد، تشکیل میشود.
پارامترهای فیزیکی مورد بررسی در هرنوع عملیات چاه‌پیمایی، از طریق سوندها به سطح زمین انتقال داده میشود. سوند محفظه‌ی استوانه‌ای شکلی است که فرستنده و در بعضی موارد گیرنده امواج نیز درون آن قرار می‌گیرند. سوند به کمک کابل های ویژه‌ای به درون چاه فرستاده می شود. کابل روی قرقره‌ای می‌چرخد که همراه لوزام دیگر کنترل کننده و تجهیزات الکترونیکی مورد نیاز در هر نوع عملیات چاهنگاری در کامیون آزمایشگاهی یا اطاقک ثابتی جای می‌گیرد.
کاربرد چاه نگاری و اهمیت آن در اکتشاف و مطالعه مخازن نفت و گاز
اطلاعات یک مخزن نفتی یا گازی از شیوه‌ههای مختلفی به دست می‌آید. یکی از این شیوه‌ها نمونه گیری یا مغزه گیری از سنگ مخزن است. نمونه‌گیری از یک سازند ابتدا از برون زد (out crops) آن سازند (قسمتی از سازند که در سطح زمین قابل رویت است و از زیر زمین بیرون آمده است) آغاز میشود، اما در زیر سطح زمین یعنی در چاههای نفت، نمونه‌گیری با گرفتن مغزه (Coring) (دستگاهی را به درون چاه می‌فرستند و یک مغزه استوانه‌ای شکل از آن سازند مورد نظر کنده و به سطح می‌آورند) و یا با استفاده از کنده‌های حاصل از حفاری (Cutting) انجام می شود.
اهمیت گرفتن لاگ از این جهت قابل توجه است که میتواند اطلاعات حاصل از نمونه گیری و مغزه گیری را تکمیل کند. لاگ یک فناوری مهم بررسی تکمیلی برای تکمیل اطلاعات حاصل از چاه محسوب میشود که بدون آن هرگز مطالعاتی که تحت عنوان مطالعات جامع مخزنی برای شبیه‌سازی مخزن انجام می‌گیرد نمی‌تواند ضریب اطمینان قابل قبولی داشته باشد.
البته ممکن است این پرسش مطرح شود که اگر میتوان به طور پیوسته از تمام سازندهای موجود یک چاه مغزه گیری شود، در این صورت اطلاعات چاه نگاری، چه نقشی میتواند در مطالعات اکتشافی داشته باشد؛ چرا که در این صورت زمین شناس و مهندس مخزن میتواند تمام اطلاعات مورد نیاز خود را از راه آزمایش مغزه به‌دست آورد. اما مسائل و مشکلاتی در این زمینه وجود دارد که انجام عملیات چاهنگاری را گریزناپذیر می‌کند:
۱) بدست آوردن اطلاعات مشکل از طریق مغزه‌گیری مشکل تر و بسیار پرهزینه‌تر است.
۲) کافی نبودن حجم مغزه برای انجام آزمایش‌های مختلف روی آن.
۳) مطالعه کمی به وسیله کامپیوتر آن‌گونه که روی دادهای چاهنگاری میسر است، به ۲ دلیل از طریق مغزه گیری امکانپذیر نیست.
الف) پیوستگی اطلاعات چاه نگاری: به وسیله عملیات چاه نگاری میتوان به صورت پیوسته از سازندها اطلاعات گرفت، در حالی که مغزه از تمام سازندهای چاه گرفته نمی‌شود، بلکه تنها از برخی از نقاط چاه مغزه گرفته میشود.
ب) داده‌های لاگ به طور مستقیم برای نرم افزار تحلیل اطلاعات لاگ قابل استفاده است، در حالی که مغزه گیری به خودی خود اطلاعاتی به دست نمی‌دهد، بلکه ابتدا باید روی مغزه‌ها آزمایشاتی صورت گیرد، پس از آن اطلاعات به دست آمده برای تحلیل به نرم افزار وارد شود.
به این ترتیب میتوان به راحتی دریافت که تنها تکیه بر اطلاعات حاصل از مغزه‌ها و نادیده گرفتن اطلاعات چاهنگاری از نظر اقتصادی و دقت علمی، منطقی نیست. علاوه بر آن به دلایل تکنیکی، از آنجایی که امکان شکستن، یا ریزش مغزه به داخل چاه وجود دارد، همیشه مغزه‌گیری از چاه در اندازه‌ی مورد نظر امکانپذیر نیست.
آنچه که گفته شد برخی از مهمترین دلایلی بودند که باعث شدند در ۵۰ سال گذشته تکنیک‌های بررسی تکمیلی برای رفع تنگناهای موجود گسترش پیدا کنند.
بررسی‌های چاهنگاری یکی ازمهمترین این تکنیک‌هاست. در سالهای گذشته انواع نگارها با کارایی‌های مختلف و نیز روشهای جدید تفسیر به طور روز افزونی گسترش یافته‌اند. نگارها به تعبیری نقش چشم زمین شناس را پیدا کردند. چشمی که کامل نیست، اما نابینا هم نیست. این دستگاه‌ها برای مهندسین مخزن جایگاه ویژه‌ای احراز کرده و نقش مهمی در تکمیل اطلاعات حاصل از مخزن و کاهش هزینههای کسب اطلاعات ایفا می‌کنند.
دسبراندز در سال ۱۹۸۶ طی بررسی‌هایی که انجام داد، هزینه ثبت چاهنگاری را در یک چاه باز برابر ۲ درصد هزینه‌ی کل چاه برآورد کرده است، این در حالی‌ست که اطلاعات حاصل از این داده‌ها هزینه‌ای در حدود پنجاه تا شصت برابر کمتر را در مقایسه با مغزه گیری نشان می‌دهد. این تفاوت اهمیت اقتصادی چاهنگاری را به‌خوبی نشان می‌دهد.
اولین مطالعات چاهنگاری منسوب به مارسل و کنواد شلومبوژه است که برای اولین بار در محلی بنام «شل برن» فرانسه، مقاومت ویژه طبقات را اندازه‌گیری و تحت عنوان «مغزه‌گیری الکتریکی» ارائه دادند، به دنبال آن، پیشرفت‌های علمی و تکنیکی باعث شد ثبت پارامترهای مختلف با دستگاه‌هایی که هر روز پیشرفته‌تر می‌شد امکان پذیر شود، استفاده کنندگان عمده این تکنیک‌های ژئوفیزیکی، مهندسین نفت هستند که از این اطلاعات برای بدست آوردن تخلخل و درجه اشباع نفت… سود می‌برند.
با این توضیحات به شرح ابزارهای مورد نیاز و انواع لاگ‌هایی می‌پردازیم و تا حدودی با آنها و کاربردهایی که دارند آشنا می‌شویم:
انواع نگارها
۱ نگارهای الکتریکی
۲ نگارهای هسته‌ای
۳ نگارهای صوتی
۴ نگارهای الکترومغناطیسی
۵ نگار دماسنجی
۶ نگار شیب سنجی
۷ نگار تصویرساز
۸ تکنیک‌های جدید چاهنگاری
«نگارهای اندازه‌گیری مقاومت ویژه الکتریکی»
مقاومت ویژه الکتریکی، با استفاده از روشهای مختلفی اندازه‌گیری میشود، هریک از این روش ها دستگاه های ویژه‌ی خود را دارند. البته اساس کار همه‌ی آنها یکسان است که در زیر توضیح داده میشود:
یک انتشار دهنده (الکترود یا پیچه) جریان الکتریکی را به درون سازند می‌فرستد. گیرنده که در فاصله مشخصی نسبت به چشمه انتشار جریان الکتریکی قرار دارد عکس‌العمل این جریان را در درون سازند ثبت می‌کند.
برمبنای بزرگی بازه، سوندهای مختلفی قابل ارائه می‌باشند:
دستگاههای بزرگ بازه شامل:
۱ - سوندهای نرمال و جانبی
۲ - سوندهای القائی (I L)
3 - سوندهای لاترولاگ (LL)
4 - نگار کروی کانونی (SFL)
این نگارها مقاومت ویژه‌ای، کم و بیش نزدیک به RT (مقاومت ویژه زون دست‌نخورده)را محاسبه می‌کنند.
هر چه شعاع بررسی سوند بزرگتر باشد، کمتر تحت تاثیر گل حفاری در زون رخنه قرار می‌گیرد.
دستگاههای کوچک بازه شامل:
۱- میکرولاگ (ML)
2- نگار پراکسی‌میتی (proximity)
3- نگار ریزکروی کانونی (MSFL)
با توجه به این که شعاع بررسی این نگارها خیلی کم است، معمولاً این نگارها تنها امکان محاسبه مقاومت ویژه‌ای، نزدیک به RXO را دارند (مقاومت ویژه محدوده‌ای که توسط گل حفاری *****ه شده اشغال شده است).
سوندهای بزرگ بازه :
دستگاههای کوچک بازه و بزرگ بازه هریک به انواع متمرکز و غیر متمرکز تقسیم می‌شوند. در دستگاههای متمرکز، جریانی که به درون سازند فرستاده میشود، در راستای مشخصی گسیل میشود، اما دردستگاه‌های غیر متمرکز جریان مسیر مشخصی ندارد و به صورت متمرکز وارد سازند نمی‌شود.
غیر متمرکز(بزرگ بازه) :
شیوه آرایش الکترودها در دستگاههای بزرگ بازه به ۲ گونه نرمال و جانبی تقسیم میشود:
نرمال(Normal):
آرایش الکترودها:
در این روش الکترود گیرنده در نزدیکی الکترود فرستنده(جریان) در درون چاه قرار دارد.
بازه (AM) آرایش نرمال در دستگاههای شلومبرژه این گونه تعریف میشود:
۱/اگر بازه ۱۶اینچ(”AM=16) باشد به آن نرمال کوچک بازه گویند.
۲/اگربازه ۶۴ اینچ(”AM=64) باشد به آن نرمال بزرگ بازه گویند.
شعاع بررسی:
تقریبا ۲ برابر بازه سوند
جانبی یا انورس (Inverse):
آرایش الکترودها:
در این آرایش الکترودها نسبت به نگار نرمال بسیار نزدیک به هم هستند
شعاع بررسی:
در روش (Inverse) شعاع بررسی تقریبا برابر با بازه سوند میباشد.
نکته:
در شرایط یکسان لاگ نرمال، شعاع بررسی بیشتری نسبت به لاگ انورس دارد.
همانطورکه گفته شد آنچه که در واقع دستگاه لاگ اندازه‌گیری می‌کند مقاومت ظاهری محیط بررسی است و برای رسیدن به هدف بررسی یعنی Rt باید اثر بقیه پارامترها را حذف کنیم، این تصحیحات درلاگ‌های جانبی با نمودارهای تصحیح کننده انجام میشود و همچنین نمودارهای ساده‌تری هم به نام منحنی‌های تصحیح کننده ساده شده وجود دارد که در بازه‌های مشخص کابرد دارند.
ایرادات سوندهای غیر متمرکز:
چاهنگاری مقاومت ویژه از طریق سوندهای غیر متمرکز که در پیش توضیح داده شد دارای معایبی است که در زیر به آن اشاره میشود:
- عدم اندازه‌گیری‌های دقیق مقاومت ویژه حقیقی در طبقات نازک به دلیل اثر لایه‌های فوقانی و تحتانی .
- مقدار مقاومت ویژه واقعی سازند مورد نظر حتی با استفاده از منحنی‌های تصحیح کننده به سختی به دست می‌آید.
- ستون گل ،اغلب اندازه‌گیری‌ها را به شدت تحت تاثیر قرار می‌دهد.
- تعیین دقیق مرزبالا و پایین لایه‌های مختلف در بیشتر اوقات بسیار مشکل است.
متمرکز(بزرگ بازه) :
محدودیت‌های پیش گفته باعث شد که به تدریج با کنار گذاشتن دستگاههای غیر متمرکز از وسایلی استفاده شود که می‌توانند جریان‌های الکتریکی تزریقی را در امتدادهای مشخصی متمرکز کنند این دستگاه‌ها به ۲ دسته تقسیم می‌شوند:
الف) دستگاه‌هایی که از الکترود استفاده می‌کنند: لاترولاگ (LL) و نگارکروی کانونی (SFL)
ب) دستگاه‌هایی که از پیچه استفاده می‌کنند: سوند القایی (IL)
نگار لاترولاگ (Latero Log)
در این آرایش جریان را با الکترودهای محافظ به طور متمرکز داخل سازند مورد نظر می‌فرستند سیستم مورد استفاده در این سوندها به گونه‌ای است که جریان به صورت سفره‌ای از خطوط موازی و عمود بر محور سنگ، به سنگ واقع در جدار چاه وارد میشود.
جواب‌های حاصل از این دستگاه‌ها نسبت به سوندهای نرمال و جانبی بسیار کمتر تحت تاثیر گل حفاری و سازندهای مجاور است زیرا جریان به صورت متمرکز در ضخامت کمی از سازند اصلی وارد شده و در نتیجه جواب حاصل به واقعیت نزدیک است چندین دستگاه از این نوع وجود دارد:
الف) لاترولوگ ۳ (LL3):
این دستگاه برای سازندهای رسانا کاربرد دارد.
ب) لاترولاگ ۷ (LL7):
LL7 نسبت به LL3 برای اندازه‌گیری سازندهایی با مقاومت بیشتر طراحی شده است.
ج) لاترولاگ ۸ (LL8):
این دستگاه مشابه لاترولاگ ۷ است با این تفاوت که بازه آن نسبت به لاترولاگ ۷ کوتاه‌تر است .
د) لاترولاگ دو تایی (DLL):
این دستگاه دو لاگ با شعاع بررسی کم(LLs) و زیاد(LLd) را به دست می‌آورد.
شعاع بررسی :
با توجه به آنچه گفته شد بیشترین شعاع بررسی با استفاده از LLd و به دنبال آن LLs و LL7 که مشابه یکدیگرند بدست می‌آید. در شرایط یکسان مقدار حاصل LLd بیشتر به Rt نزدیک است دستگاههای دارای کمترین شعاع بررسی عبارتند از LLs و LL8 این دستگاه‌ها بیشتر تحت تاثیر مقاومت زون رخنه(RXO )هستند. معمولا دستگاههای LL3 و LL7 به صورت مجزا در چاه به کار گرفته می‌شوند، اما LLd و LLs به صورت همزمان در یک سوند به نام( DLL (Dual Latero Logاندازه‌گیری می شوند.
نگار( SFL(Spherical Focused Log :
این دستگاه از آرایش‌های متمرکزجدید است که با آن اندازه‌گیری مقاومت ویژه، به خصوص در زونهای مقاوم و محکم را انجام می‌دهند این نگار کمتر تحت تاثیر چاه قرار می‌گیرد و قدرت جداسازی بهتری نبست به نرمال “۱۶ دارد.
نگارالقایی (I L) :
در این دستگاه یک نوسانگر جریان متناوبی با فرکانس بالا را در یک پیچه فرستنده، ایجاد می‌کند میدان الکترومغناطیسی متناوب حاصل، سبب گسیل جریان های هم محور با چاه میشود، جریان‌های مذکور به نوبه خود میدان‌های الکترومغناطیسی ایجاد می‌کنند، میدان کلی حاصل توسط یک پیچه گیرنده، آشکار سازی میشود.سیگنال های ایجاد شده در آشکار ساز تابع رسانایی زمین‌های اطراف سوند است. یکی از انواع این لاگ‌ها DIL است که دو لاگ با شعاع بررسی کم و زیاد به دست می‌آورد.
شعاع بررسی:
قسمت اعظم بررسی میدان الکترومغناطیسی از زونی که در فاصله‌ی بین L/4 تا L )L،همان بازه سوند است)قرار دارد به دست می‌آید و بطور خلاصه و بنابر آنچه گفته شد میتوان نتیجه گرفت که:
الف) سوندهای القایی، دستگاهایی هستند که برای اندازه‌گیری Rt از چاه‌هایی که توسط هوا، گل شیرین و یا گل همراه نفت حفر می‌شوند، و توسط لاگ‌های الکتریکی مقاومت الکتروددار قابل اندازه‌گیری نیستند، مناسبند.
ب)سوندهای القایی برای حالت‌هایی که گل بسیار شور است و یا مقاومت ویژه زیاد باشد مناسب نیستند و خطای اندازه‌گیری زیادی دارند.
ج) اگر ضخامت لایه‌ها کم باشد سوند القایی امکان اندازه‌گیری دقیق مقاومت ویژه لایه‌ها را فراهم نمی‌سازد.
غیر متمرکز کوچک بازه:
نگار میکرولاگ (ML) :
این سوند شامل یک بالشتک کائوچوئی است که توسط یک سیستم قوی مناسب به قسمتی از جدار چاه می‌چسبد و به این ترتیب بالشتک مستقیما روی سازند مورد بررسی قرار می‌گیرد. دستگاه میکرولاگ به طور همزمان از یک آرایش میکرو نرمال(”۲) و یک آرایش میکرو انورس (”۱×”۱) تشکیل شده است.
شعاع بررسی
در صورت ضخیم بودن گل کبره اثر آن بر اندازه‌گیری قابل توجه خواهد بود. اما از آنجایی که دستگاه مذکور ۲ نگار (میکرونرمال و میکروانورس) را بدست می‌دهد با شناخت ضخامت گل کبره و مقاومت آن میتوان مقاومت ویژه زون شسته شده (RXO) را بدست آورد.
متمرکز کوچک بازه:
میکرو لاترولاک (MLL) :
این دستگاه کاملا مشابه لاتروگ ۷ است که روی یک بالشتک کائوچوئی و توسط فنر به دیواره چاه می‌چسبد . جداسازی قائم آن معادل ۱/۷ اینچ است همانطور که گفته شد شعاع بررسی این دستگاه کوچک است به طوری که اگر رخنه با گسترش کافی وجود داشته باشد زون دست نخورده تاثیری در اندازه‌گیری نخواهد داشت.
نگار پراکسی میتی (Proximity log) :
اصول کار این دستگاه نزدیک به لاترولاگ ۳ است ولی الکترودهای آن مستطیلی شکل و هم مرکزاست. تاثیر گل کبره بر این دستگاه نسبت به دستگاههای دیگر(MLL) کاهش می‌یابد، بنابراین تأثیر *****ای گل حفاری روی آن بیشتر است، البته به دلیل شعاع بررسی بزرگتر،تاثیر Rt روی آن افزایش می‌یابد.
نگار ریز آرایش کروی کانونی (MSFL) :
سوند مذکور مشابه آرایش SFL است اما اکترودهای آن روی بالشتک قرار داشته و به دیواره چاه می چسبند. این سوند دارای ۲ مزیت است:
الف) توانایی تلفیق با سایر دستگاه‌ها مانند DLL و DIL را دارد که به این ترتیب میتوان در زمان اندازه‌گیری و ثبت ، صرفه‌جویی کرد.
ب) به دست دادن مقداری نزدیک به Rxo حتی با وجود گل کبره ضخیم و رخنه ضعیف.
شعاع بررسی:
شعاع بررسی این دستگاه بین M LL وproximity log) PL)است.
نگار پتانسیل خود زا (SP) :
برای اولین بار در سال ۱۲۲۸ شلومبرژه پدیده پتانسیل خود زا را در درون چاه‌ها کشف کرد. بین الکترود ثابت واقع در سطح والکترود دیگری که در چاه جابه‌جا میشود، یک اختلاف پتانسیل الکتریکی خود بخودی و طبیعی وجود دارد. این پتانسیل که از سازندی به سازند دیگر متفاوت است، دارای تغییراتی در حدود چند ده یا چند صد میلی ولت است.
در نمودارهای حاصل از این لاگ ،مقدار sp حاصل از رس را به عنوان پتانسیل صفر در نظر می‌گیرند و مقدار جابجایی منحنی را در زونهای دیگر نسبت به خطی به نام «خط مبنای شیل یا رس» که همان صفر است می‌سنجند.
کاربردها :
به دنبال بررسی پارامترهای زمین که موثر بر اندازه‌گیری sp است، میتوان گفت که منحنی sp در موارد زیر کاربرد دارد:
الف) آشکارسازی طبقات متخلخل و تراوا: عموما در این طبقات جابه‌جایی sp از خط مبنای شیل قابل مشاهده است.
ب) تعین مقاومت ویژه آب سازند (Rw)
پ) تعیین لیتولوژی (شناخت افقهای رسی یا ذغالی و ارزیابی مقدار رس موجود در یک مخزن)
د ) همبستگی چاه‌ها(به این صورت که در چاههای مجاور سازندهای مختلفی را که به وسیله لاگ مشخص شده‌اند، با هم مقایسه کرده و با وصل کردن لایه‌های مشابه به یکدیگر مسیر گسترش آن لایه را تشخیص می‌دهند)
ه ) امکان بررسی‌های درجه اشباع نفت یا گاز در ماسه‌های شیلی
و) امکان بررسی محل تماس گاز و آب در ماسه‌های شیلی
«چاه نگاری هسته‌ای»
در چارچوب چاهنگاری هسته‌ای میتوان از اندازه‌گیری‌های زیر نام برد:
۱- نگار اندازه‌گیری پرتو زایی گامای طبیعی (چاهنگاریGR (پرتوی گاما))
۱- نگار اندازه‌گیری پرتوزایی گامای طبیعی (چاهنگاری GR(پرتوی گاما))
بعضی مواد و سازندها دارای پرتوزایی طبیعی هستند.
کانی‌ها و سنگهای پرتوزا عبارتند از:
۱- کانی‌ها و سنگهای پتاسیم دار
۲- کانی‌ها و سنگها اورانیم دار
۳- کانی‌ها وسنگ‌های توریوم دار
مقاومت ویژه الکتریکی، با استفاده از روشهای مختلفی اندازه‌گیری میشود، هریک از این روش ها دستگاه های ویژه‌ی خود را دارند. البته اساس کار همه‌ی آنها یکسان است که در زیر توضیح داده میشود:
یک انتشار دهنده (الکترود یا پیچه) جریان الکتریکی را به درون سازند می‌فرستد. گیرنده که در فاصله مشخصی نسبت به چشمه انتشار جریان الکتریکی قرار دارد عکس‌العمل این جریان را در درون سازند ثبت می‌کند.
برمبنای بزرگی بازه، سوندهای مختلفی قابل ارائه می‌باشند:
دستگاههای بزرگ بازه شامل:
۱ - سوندهای نرمال و جانبی
۲ - سوندهای القائی (I L)
3 - سوندهای لاترولاگ (LL)
4 - نگار کروی کانونی (SFL)
این نگارها مقاومت ویژه‌ای، کم و بیش نزدیک به RT (مقاومت ویژه زون دست‌نخورده)را محاسبه می‌کنند.
هر چه شعاع بررسی سوند بزرگتر باشد، کمتر تحت تاثیر گل حفاری در زون رخنه قرار می‌گیرد.
دستگاههای کوچک بازه شامل:
۱- میکرولاگ (ML)
2- نگار پراکسی‌میتی (proximity)
3- نگار ریزکروی کانونی (MSFL)
با توجه به این که شعاع بررسی این نگارها خیلی کم است، معمولاً این نگارها تنها امکان محاسبه مقاومت ویژه‌ای، نزدیک به RXO را دارند (مقاومت ویژه محدوده‌ای که توسط گل حفاری *****ه شده اشغال شده است).
سوندهای بزرگ بازه :
دستگاههای کوچک بازه و بزرگ بازه هریک به انواع متمرکز و غیر متمرکز تقسیم می‌شوند. در دستگاههای متمرکز، جریانی که به درون سازند فرستاده میشود، در راستای مشخصی گسیل میشود، اما دردستگاه‌های غیر متمرکز جریان مسیر مشخصی ندارد و به صورت متمرکز وارد سازند نمی‌شود.
غیر متمرکز(بزرگ بازه) :
شیوه آرایش الکترودها در دستگاههای بزرگ بازه به ۲ گونه نرمال و جانبی تقسیم میشود:
نرمال(Normal):
آرایش الکترودها:
در این روش الکترود گیرنده در نزدیکی الکترود فرستنده(جریان) در درون چاه قرار دارد.
بازه (AM) آرایش نرمال در دستگاههای شلومبرژه این گونه تعریف میشود:
۱/اگر بازه ۱۶اینچ(”AM=16) باشد به آن نرمال کوچک بازه گویند.
۲/اگربازه ۶۴ اینچ(”AM=64) باشد به آن نرمال بزرگ بازه گویند.
شعاع بررسی:
تقریبا ۲ برابر بازه سوند
جانبی یا انورس (Inverse):
آرایش الکترودها:
در این آرایش الکترودها نسبت به نگار نرمال بسیار نزدیک به هم هستند
شعاع بررسی:
در روش (Inverse) شعاع بررسی تقریبا برابر با بازه سوند میباشد.
نکته:
در شرایط یکسان لاگ نرمال، شعاع بررسی بیشتری نسبت به لاگ انورس دارد.
همانطورکه گفته شد آنچه که در واقع دستگاه لاگ اندازه‌گیری می‌کند مقاومت ظاهری محیط بررسی است و برای رسیدن به هدف بررسی یعنی Rt باید اثر بقیه پارامترها را حذف کنیم، این تصحیحات درلاگ‌های جانبی با نمودارهای تصحیح کننده انجام میشود و همچنین نمودارهای ساده‌تری هم به نام منحنی‌های تصحیح کننده ساده شده وجود دارد که در بازه‌های مشخص کابرد دارند.
ایرادات سوندهای غیر متمرکز:
چاهنگاری مقاومت ویژه از طریق سوندهای غیر متمرکز که در پیش توضیح داده شد دارای معایبی است که در زیر به آن اشاره میشود:
- عدم اندازه‌گیری‌های دقیق مقاومت ویژه حقیقی در طبقات نازک به دلیل اثر لایه‌های فوقانی و تحتانی .
- مقدار مقاومت ویژه واقعی سازند مورد نظر حتی با استفاده از منحنی‌های تصحیح کننده به سختی به دست می‌آید.
- ستون گل ،اغلب اندازه‌گیری‌ها را به شدت تحت تاثیر قرار می‌دهد.
- تعیین دقیق مرزبالا و پایین لایه‌های مختلف در بیشتر اوقات بسیار مشکل است.
متمرکز(بزرگ بازه) :
محدودیت‌های پیش گفته باعث شد که به تدریج با کنار گذاشتن دستگاههای غیر متمرکز از وسایلی استفاده شود که می‌توانند جریان‌های الکتریکی تزریقی را در امتدادهای مشخصی متمرکز کنند این دستگاه‌ها به ۲ دسته تقسیم می‌شوند:
الف) دستگاه‌هایی که از الکترود استفاده می‌کنند: لاترولاگ (LL) و نگارکروی کانونی (SFL)
ب) دستگاه‌هایی که از پیچه استفاده می‌کنند: سوند القایی (IL)
نگار لاترولاگ (Latero Log)
در این آرایش جریان را با الکترودهای محافظ به طور متمرکز داخل سازند مورد نظر می‌فرستند سیستم مورد استفاده در این سوندها به گونه‌ای است که جریان به صورت سفره‌ای از خطوط موازی و عمود بر محور سنگ، به سنگ واقع در جدار چاه وارد میشود.
جواب‌های حاصل از این دستگاه‌ها نسبت به سوندهای نرمال و جانبی بسیار کمتر تحت تاثیر گل حفاری و سازندهای مجاور است زیرا جریان به صورت متمرکز در ضخامت کمی از سازند اصلی وارد شده و در نتیجه جواب حاصل به واقعیت نزدیک است چندین دستگاه از این نوع وجود دارد:
الف) لاترولوگ ۳ (LL3):
این دستگاه برای سازندهای رسانا کاربرد دارد.
ب) لاترولاگ ۷ (LL7):
LL7 نسبت به LL3 برای اندازه‌گیری سازندهایی با مقاومت بیشتر طراحی شده است.
ج) لاترولاگ ۸ (LL8):
این دستگاه مشابه لاترولاگ ۷ است با این تفاوت که بازه آن نسبت به لاترولاگ ۷ کوتاه‌تر است .
د) لاترولاگ دو تایی (DLL):
این دستگاه دو لاگ با شعاع بررسی کم(LLs) و زیاد(LLd) را به دست می‌آورد.
شعاع بررسی :
با توجه به آنچه گفته شد بیشترین شعاع بررسی با استفاده از LLd و به دنبال آن LLs و LL7 که مشابه یکدیگرند بدست می‌آید. در شرایط یکسان مقدار حاصل LLd بیشتر به Rt نزدیک است دستگاههای دارای کمترین شعاع بررسی عبارتند از LLs و LL8 این دستگاه‌ها بیشتر تحت تاثیر مقاومت زون رخنه(RXO )هستند. معمولا دستگاههای LL3 و LL7 به صورت مجزا در چاه به کار گرفته می‌شوند، اما LLd و LLs به صورت همزمان در یک سوند به نام( DLL (Dual Latero Logاندازه‌گیری می شوند.
نگار( SFL(Spherical Focused Log :
این دستگاه از آرایش‌های متمرکزجدید است که با آن اندازه‌گیری مقاومت ویژه، به خصوص در زونهای مقاوم و محکم را انجام می‌دهند این نگار کمتر تحت تاثیر چاه قرار می‌گیرد و قدرت جداسازی بهتری نبست به نرمال “۱۶ دارد.
نگارالقایی (I L) :
در این دستگاه یک نوسانگر جریان متناوبی با فرکانس بالا را در یک پیچه فرستنده، ایجاد می‌کند میدان الکترومغناطیسی متناوب حاصل، سبب گسیل جریان های هم محور با چاه میشود، جریان‌های مذکور به نوبه خود میدان‌های الکترومغناطیسی ایجاد می‌کنند، میدان کلی حاصل توسط یک پیچه گیرنده، آشکار سازی میشود.سیگنال های ایجاد شده در آشکار ساز تابع رسانایی زمین‌های اطراف سوند است. یکی از انواع این لاگ‌ها DIL است که دو لاگ با شعاع بررسی کم و زیاد به دست می‌آورد.
شعاع بررسی:
قسمت اعظم بررسی میدان الکترومغناطیسی از زونی که در فاصله‌ی بین L/4 تا L )L،همان بازه سوند است)قرار دارد به دست می‌آید و بطور خلاصه و بنابر آنچه گفته شد میتوان نتیجه گرفت که:
الف) سوندهای القایی، دستگاهایی هستند که برای اندازه‌گیری Rt از چاه‌هایی که توسط هوا، گل شیرین و یا گل همراه نفت حفر می‌شوند، و توسط لاگ‌های الکتریکی مقاومت الکتروددار قابل اندازه‌گیری نیستند، مناسبند.
ب)سوندهای القایی برای حالت‌هایی که گل بسیار شور است و یا مقاومت ویژه زیاد باشد مناسب نیستند و خطای اندازه‌گیری زیادی دارند.
ج) اگر ضخامت لایه‌ها کم باشد سوند القایی امکان اندازه‌گیری دقیق مقاومت ویژه لایه‌ها را فراهم نمی‌سازد.
غیر متمرکز کوچک بازه:
نگار میکرولاگ (ML) :
این سوند شامل یک بالشتک کائوچوئی است که توسط یک سیستم قوی مناسب به قسمتی از جدار چاه می‌چسبد و به این ترتیب بالشتک مستقیما روی سازند مورد بررسی قرار می‌گیرد. دستگاه میکرولاگ به طور همزمان از یک آرایش میکرو نرمال(”۲) و یک آرایش میکرو انورس (”۱×”۱) تشکیل شده است.
شعاع بررسی
در صورت ضخیم بودن گل کبره اثر آن بر اندازه‌گیری قابل توجه خواهد بود. اما از آنجایی که دستگاه مذکور ۲ نگار (میکرونرمال و میکروانورس) را بدست می‌دهد با شناخت ضخامت گل کبره و مقاومت آن میتوان مقاومت ویژه زون شسته شده (RXO) را بدست آورد.
متمرکز کوچک بازه:
میکرو لاترولاک (MLL) :
این دستگاه کاملا مشابه لاتروگ ۷ است که روی یک بالشتک کائوچوئی و توسط فنر به دیواره چاه می‌چسبد . جداسازی قائم آن معادل ۱/۷ اینچ است همانطور که گفته شد شعاع بررسی این دستگاه کوچک است به طوری که اگر رخنه با گسترش کافی وجود داشته باشد زون دست نخورده تاثیری در اندازه‌گیری نخواهد داشت.
نگار پراکسی میتی (Proximity log) :
اصول کار این دستگاه نزدیک به لاترولاگ ۳ است ولی الکترودهای آن مستطیلی شکل و هم مرکزاست. تاثیر گل کبره بر این دستگاه نسبت به دستگاههای دیگر(MLL) کاهش می‌یابد، بنابراین تأثیر *****ای گل حفاری روی آن بیشتر است، البته به دلیل شعاع بررسی بزرگتر،تاثیر Rt روی آن افزایش می‌یابد.
نگار ریز آرایش کروی کانونی (MSFL) :
سوند مذکور مشابه آرایش SFL است اما اکترودهای آن روی بالشتک قرار داشته و به دیواره چاه می چسبند. این سوند دارای ۲ مزیت است:
الف) توانایی تلفیق با سایر دستگاه‌ها مانند DLL و DIL را دارد که به این ترتیب میتوان در زمان اندازه‌گیری و ثبت ، صرفه‌جویی کرد.
ب) به دست دادن مقداری نزدیک به Rxo حتی با وجود گل کبره ضخیم و رخنه ضعیف.
شعاع بررسی:
شعاع بررسی این دستگاه بین M LL وproximity log) PL)است.
نگار پتانسیل خود زا (SP) :
برای اولین بار در سال ۱۲۲۸ شلومبرژه پدیده پتانسیل خود زا را در درون چاه‌ها کشف کرد. بین الکترود ثابت واقع در سطح والکترود دیگری که در چاه جابه‌جا میشود، یک اختلاف پتانسیل الکتریکی خود بخودی و طبیعی وجود دارد. این پتانسیل که از سازندی به سازند دیگر متفاوت است، دارای تغییراتی در حدود چند ده یا چند صد میلی ولت است.
در نمودارهای حاصل از این لاگ ،مقدار sp حاصل از رس را به عنوان پتانسیل صفر در نظر می‌گیرند و مقدار جابجایی منحنی را در زونهای دیگر نسبت به خطی به نام «خط مبنای شیل یا رس» که همان صفر است می‌سنجند.
کاربردها :
به دنبال بررسی پارامترهای زمین که موثر بر اندازه‌گیری sp است، میتوان گفت که منحنی sp در موارد زیر کاربرد دارد:
الف) آشکارسازی طبقات متخلخل و تراوا: عموما در این طبقات جابه‌جایی sp از خط مبنای شیل قابل مشاهده است.
ب) تعین مقاومت ویژه آب سازند (Rw)
پ) تعیین لیتولوژی (شناخت افقهای رسی یا ذغالی و ارزیابی مقدار رس موجود در یک مخزن)
د ) همبستگی چاه‌ها(به این صورت که در چاههای مجاور سازندهای مختلفی را که به وسیله لاگ مشخص شده‌اند، با هم مقایسه کرده و با وصل کردن لایه‌های مشابه به یکدیگر مسیر گسترش آن لایه را تشخیص می‌دهند)
ه ) امکان بررسی‌های درجه اشباع نفت یا گاز در ماسه‌های شیلی
و) امکان بررسی محل تماس گاز و آب در ماسه‌های شیلی
«چاه نگاری هسته‌ای»
در چارچوب چاهنگاری هسته‌ای میتوان از اندازه‌گیری‌های زیر نام برد:
۱- نگار اندازه‌گیری پرتو زایی گامای طبیعی (چاهنگاریGR (پرتوی گاما))
۱- نگار اندازه‌گیری پرتوزایی گامای طبیعی (چاهنگاری GR(پرتوی گاما))
بعضی مواد و سازندها دارای پرتوزایی طبیعی هستند.
کانی‌ها و سنگهای پرتوزا عبارتند از:
۱- کانی‌ها و سنگهای پتاسیم دار
۲- کانی‌ها و سنگها اورانیم دار
۳- کانی‌ها وسنگ‌های توریوم دار
«نگارهای اندازه‌گیری مقاومت ویژه الکتریکی»
مقاومت ویژه الکتریکی، با استفاده از روشهای مختلفی اندازه‌گیری میشود، هریک از این روش ها دستگاه های ویژه‌ی خود را دارند. البته اساس کار همه‌ی آنها یکسان است که در زیر توضیح داده میشود:
یک انتشار دهنده (الکترود یا پیچه) جریان الکتریکی را به درون سازند می‌فرستد. گیرنده که در فاصله مشخصی نسبت به چشمه انتشار جریان الکتریکی قرار دارد عکس‌العمل این جریان را در درون سازند ثبت می‌کند.
برمبنای بزرگی بازه، سوندهای مختلفی قابل ارائه می‌باشند:
دستگاههای بزرگ بازه شامل:
۱ - سوندهای نرمال و جانبی
۲ - سوندهای القائی (I L)
3 - سوندهای لاترولاگ (LL)
4 - نگار کروی کانونی (SFL)
این نگارها مقاومت ویژه‌ای، کم و بیش نزدیک به RT (مقاومت ویژه زون دست‌نخورده)را محاسبه می‌کنند.
هر چه شعاع بررسی سوند بزرگتر باشد، کمتر تحت تاثیر گل حفاری در زون رخنه قرار می‌گیرد.
دستگاههای کوچک بازه شامل:
۱- میکرولاگ (ML)
2- نگار پراکسی‌میتی (proximity)
3- نگار ریزکروی کانونی (MSFL)
با توجه به این که شعاع بررسی این نگارها خیلی کم است، معمولاً این نگارها تنها امکان محاسبه مقاومت ویژه‌ای، نزدیک به RXO را دارند (مقاومت ویژه محدوده‌ای که توسط گل حفاری *****ه شده اشغال شده است).
سوندهای بزرگ بازه :
دستگاههای کوچک بازه و بزرگ بازه هریک به انواع متمرکز و غیر متمرکز تقسیم می‌شوند. در دستگاههای متمرکز، جریانی که به درون سازند فرستاده میشود، در راستای مشخصی گسیل میشود، اما دردستگاه‌های غیر متمرکز جریان مسیر مشخصی ندارد و به صورت متمرکز وارد سازند نمی‌شود.
غیر متمرکز(بزرگ بازه) :
شیوه آرایش الکترودها در دستگاههای بزرگ بازه به ۲ گونه نرمال و جانبی تقسیم میشود:
نرمال(Normal):
آرایش الکترودها:
در این روش الکترود گیرنده در نزدیکی الکترود فرستنده(جریان) در درون چاه قرار دارد.
بازه (AM) آرایش نرمال در دستگاههای شلومبرژه این گونه تعریف میشود:
۱/اگر بازه ۱۶اینچ(”AM=16) باشد به آن نرمال کوچک بازه گویند.
۲/اگربازه ۶۴ اینچ(”AM=64) باشد به آن نرمال بزرگ بازه گویند.
شعاع بررسی:
تقریبا ۲ برابر بازه سوند
جانبی یا انورس (Inverse):
آرایش الکترودها:
در این آرایش الکترودها نسبت به نگار نرمال بسیار نزدیک به هم هستند
شعاع بررسی:
در روش (Inverse) شعاع بررسی تقریبا برابر با بازه سوند میباشد.
نکته:
در شرایط یکسان لاگ نرمال، شعاع بررسی بیشتری نسبت به لاگ انورس دارد.
همانطورکه گفته شد آنچه که در واقع دستگاه لاگ اندازه‌گیری می‌کند مقاومت ظاهری محیط بررسی است و برای رسیدن به هدف بررسی یعنی Rt باید اثر بقیه پارامترها را حذف کنیم، این تصحیحات درلاگ‌های جانبی با نمودارهای تصحیح کننده انجام میشود و همچنین نمودارهای ساده‌تری هم به نام منحنی‌های تصحیح کننده ساده شده وجود دارد که در بازه‌های مشخص کابرد دارند.
ایرادات سوندهای غیر متمرکز:
چاهنگاری مقاومت ویژه از طریق سوندهای غیر متمرکز که در پیش توضیح داده شد دارای معایبی است که در زیر به آن اشاره میشود:
- عدم اندازه‌گیری‌های دقیق مقاومت ویژه حقیقی در طبقات نازک به دلیل اثر لایه‌های فوقانی و تحتانی .
- مقدار مقاومت ویژه واقعی سازند مورد نظر حتی با استفاده از منحنی‌های تصحیح کننده به سختی به دست می‌آید.
- ستون گل ،اغلب اندازه‌گیری‌ها را به شدت تحت تاثیر قرار می‌دهد.
- تعیین دقیق مرزبالا و پایین لایه‌های مختلف در بیشتر اوقات بسیار مشکل است.
متمرکز(بزرگ بازه) :
محدودیت‌های پیش گفته باعث شد که به تدریج با کنار گذاشتن دستگاههای غیر متمرکز از وسایلی استفاده شود که می‌توانند جریان‌های الکتریکی تزریقی را در امتدادهای مشخصی متمرکز کنند این دستگاه‌ها به ۲ دسته تقسیم می‌شوند:
الف) دستگاه‌هایی که از الکترود استفاده می‌کنند: لاترولاگ (LL) و نگارکروی کانونی (SFL)
ب) دستگاه‌هایی که از پیچه استفاده می‌کنند: سوند القایی (IL)
نگار لاترولاگ (Latero Log)
در این آرایش جریان را با الکترودهای محافظ به طور متمرکز داخل سازند مورد نظر می‌فرستند سیستم مورد استفاده در این سوندها به گونه‌ای است که جریان به صورت سفره‌ای از خطوط موازی و عمود بر محور سنگ، به سنگ واقع در جدار چاه وارد میشود.
جواب‌های حاصل از این دستگاه‌ها نسبت به سوندهای نرمال و جانبی بسیار کمتر تحت تاثیر گل حفاری و سازندهای مجاور است زیرا جریان به صورت متمرکز در ضخامت کمی از سازند اصلی وارد شده و در نتیجه جواب حاصل به واقعیت نزدیک است چندین دستگاه از این نوع وجود دارد:
الف) لاترولوگ ۳ (LL3):
این دستگاه برای سازندهای رسانا کاربرد دارد.
ب) لاترولاگ ۷ (LL7):
LL7 نسبت به LL3 برای اندازه‌گیری سازندهایی با مقاومت بیشتر طراحی شده است.
ج) لاترولاگ ۸ (LL8):
این دستگاه مشابه لاترولاگ ۷ است با این تفاوت که بازه آن نسبت به لاترولاگ ۷ کوتاه‌تر است .
د) لاترولاگ دو تایی (DLL):
این دستگاه دو لاگ با شعاع بررسی کم(LLs) و زیاد(LLd) را به دست می‌آورد.
شعاع بررسی :
با توجه به آنچه گفته شد بیشترین شعاع بررسی با استفاده از LLd و به دنبال آن LLs و LL7 که مشابه یکدیگرند بدست می‌آید. در شرایط یکسان مقدار حاصل LLd بیشتر به Rt نزدیک است دستگاههای دارای کمترین شعاع بررسی عبارتند از LLs و LL8 این دستگاه‌ها بیشتر تحت تاثیر مقاومت زون رخنه(RXO )هستند. معمولا دستگاههای LL3 و LL7 به صورت مجزا در چاه به کار گرفته می‌شوند، اما LLd و LLs به صورت همزمان در یک سوند به نام( DLL (Dual Latero Logاندازه‌گیری می شوند.
نگار( SFL(Spherical Focused Log :
این دستگاه از آرایش‌های متمرکزجدید است که با آن اندازه‌گیری مقاومت ویژه، به خصوص در زونهای مقاوم و محکم را انجام می‌دهند این نگار کمتر تحت تاثیر چاه قرار می‌گیرد و قدرت جداسازی بهتری نبست به نرمال “۱۶ دارد.
نگارالقایی (I L) :
در این دستگاه یک نوسانگر جریان متناوبی با فرکانس بالا را در یک پیچه فرستنده، ایجاد می‌کند میدان الکترومغناطیسی متناوب حاصل، سبب گسیل جریان های هم محور با چاه میشود، جریان‌های مذکور به نوبه خود میدان‌های الکترومغناطیسی ایجاد می‌کنند، میدان کلی حاصل توسط یک پیچه گیرنده، آشکار سازی میشود.سیگنال های ایجاد شده در آشکار ساز تابع رسانایی زمین‌های اطراف سوند است. یکی از انواع این لاگ‌ها DIL است که دو لاگ با شعاع بررسی کم و زیاد به دست می‌آورد.
شعاع بررسی:
قسمت اعظم بررسی میدان الکترومغناطیسی از زونی که در فاصله‌ی بین L/4 تا L )L،همان بازه سوند است)قرار دارد به دست می‌آید و بطور خلاصه و بنابر آنچه گفته شد میتوان نتیجه گرفت که:
الف) سوندهای القایی، دستگاهایی هستند که برای اندازه‌گیری Rt از چاه‌هایی که توسط هوا، گل شیرین و یا گل همراه نفت حفر می‌شوند، و توسط لاگ‌های الکتریکی مقاومت الکتروددار قابل اندازه‌گیری نیستند، مناسبند.
ب)سوندهای القایی برای حالت‌هایی که گل بسیار شور است و یا مقاومت ویژه زیاد باشد مناسب نیستند و خطای اندازه‌گیری زیادی دارند.
ج) اگر ضخامت لایه‌ها کم باشد سوند القایی امکان اندازه‌گیری دقیق مقاومت ویژه لایه‌ها را فراهم نمی‌سازد.
غیر متمرکز کوچک بازه:
نگار میکرولاگ (ML) :
این سوند شامل یک بالشتک کائوچوئی است که توسط یک سیستم قوی مناسب به قسمتی از جدار چاه می‌چسبد و به این ترتیب بالشتک مستقیما روی سازند مورد بررسی قرار می‌گیرد. دستگاه میکرولاگ به طور همزمان از یک آرایش میکرو نرمال(”۲) و یک آرایش میکرو انورس (”۱×”۱) تشکیل شده است.
شعاع بررسی
در صورت ضخیم بودن گل کبره اثر آن بر اندازه‌گیری قابل توجه خواهد بود. اما از آنجایی که دستگاه مذکور ۲ نگار (میکرونرمال و میکروانورس) را بدست می‌دهد با شناخت ضخامت گل کبره و مقاومت آن میتوان مقاومت ویژه زون شسته شده (RXO) را بدست آورد.
متمرکز کوچک بازه:
میکرو لاترولاک (MLL) :
این دستگاه کاملا مشابه لاتروگ ۷ است که روی یک بالشتک کائوچوئی و توسط فنر به دیواره چاه می‌چسبد . جداسازی قائم آن معادل ۱/۷ اینچ است همانطور که گفته شد شعاع بررسی این دستگاه کوچک است به طوری که اگر رخنه با گسترش کافی وجود داشته باشد زون دست نخورده تاثیری در اندازه‌گیری نخواهد داشت.
نگار پراکسی میتی (Proximity log) :
اصول کار این دستگاه نزدیک به لاترولاگ ۳ است ولی الکترودهای آن مستطیلی شکل و هم مرکزاست. تاثیر گل کبره بر این دستگاه نسبت به دستگاههای دیگر(MLL) کاهش می‌یابد، بنابراین تأثیر *****ای گل حفاری روی آن بیشتر است، البته به دلیل شعاع بررسی بزرگتر،تاثیر Rt روی آن افزایش می‌یابد.
نگار ریز آرایش کروی کانونی (MSFL) :
سوند مذکور مشابه آرایش SFL است اما اکترودهای آن روی بالشتک قرار داشته و به دیواره چاه می چسبند. این سوند دارای ۲ مزیت است:
الف) توانایی تلفیق با سایر دستگاه‌ها مانند DLL و DIL را دارد که به این ترتیب میتوان در زمان اندازه‌گیری و ثبت ، صرفه‌جویی کرد.
ب) به دست دادن مقداری نزدیک به Rxo حتی با وجود گل کبره ضخیم و رخنه ضعیف.
شعاع بررسی:
شعاع بررسی این دستگاه بین M LL وproximity log) PL)است.
نگار پتانسیل خود زا (SP) :
برای اولین بار در سال ۱۲۲۸ شلومبرژه پدیده پتانسیل خود زا را در درون چاه‌ها کشف کرد. بین الکترود ثابت واقع در سطح والکترود دیگری که در چاه جابه‌جا میشود، یک اختلاف پتانسیل الکتریکی خود بخودی و طبیعی وجود دارد. این پتانسیل که از سازندی به سازند دیگر متفاوت است، دارای تغییراتی در حدود چند ده یا چند صد میلی ولت است.
در نمودارهای حاصل از این لاگ ،مقدار sp حاصل از رس را به عنوان پتانسیل صفر در نظر می‌گیرند و مقدار جابجایی منحنی را در زونهای دیگر نسبت به خطی به نام «خط مبنای شیل یا رس» که همان صفر است می‌سنجند.
کاربردها :
به دنبال بررسی پارامترهای زمین که موثر بر اندازه‌گیری sp است، میتوان گفت که منحنی sp در موارد زیر کاربرد دارد:
الف) آشکارسازی طبقات متخلخل و تراوا: عموما در این طبقات جابه‌جایی sp از خط مبنای شیل قابل مشاهده است.
ب) تعین مقاومت ویژه آب سازند (Rw)
پ) تعیین لیتولوژی (شناخت افقهای رسی یا ذغالی و ارزیابی مقدار رس موجود در یک مخزن)
د ) همبستگی چاه‌ها(به این صورت که در چاههای مجاور سازندهای مختلفی را که به وسیله لاگ مشخص شده‌اند، با هم مقایسه کرده و با وصل کردن لایه‌های مشابه به یکدیگر مسیر گسترش آن لایه را تشخیص می‌دهند)
ه ) امکان بررسی‌های درجه اشباع نفت یا گاز در ماسه‌های شیلی
و) امکان بررسی محل تماس گاز و آب در ماسه‌های شیلی
«چاه نگاری هسته‌ای»
در چارچوب چاهنگاری هسته‌ای میتوان از اندازه‌گیری‌های زیر نام برد:
۱- نگار اندازه‌گیری پرتو زایی گامای طبیعی (چاهنگاریGR (پرتوی گاما))
۱- نگار اندازه‌گیری پرتوزایی گامای طبیعی (چاهنگاری GR(پرتوی گاما))
بعضی مواد و سازندها دارای پرتوزایی طبیعی هستند.
کانی‌ها و سنگهای پرتوزا عبارتند از:
۱- کانی‌ها و سنگهای پتاسیم دار
۲- کانی‌ها و سنگها اورانیم دار
۳- کانی‌ها وسنگ‌های توریوم دار
مقاومت ویژه الکتریکی، با استفاده از روشهای مختلفی اندازه‌گیری میشود، هریک از این روش ها دستگاه های ویژه‌ی خود را دارند. البته اساس کار همه‌ی آنها یکسان است که در زیر توضیح داده میشود:
یک انتشار دهنده (الکترود یا پیچه) جریان الکتریکی را به درون سازند می‌فرستد. گیرنده که در فاصله مشخصی نسبت به چشمه انتشار جریان الکتریکی قرار دارد عکس‌العمل این جریان را در درون سازند ثبت می‌کند.
برمبنای بزرگی بازه، سوندهای مختلفی قابل ارائه می‌باشند:
دستگاههای بزرگ بازه شامل:
۱ - سوندهای نرمال و جانبی
۲ - سوندهای القائی (I L)
3 - سوندهای لاترولاگ (LL)
4 - نگار کروی کانونی (SFL)
این نگارها مقاومت ویژه‌ای، کم و بیش نزدیک به RT (مقاومت ویژه زون دست‌نخورده)را محاسبه می‌کنند.
هر چه شعاع بررسی سوند بزرگتر باشد، کمتر تحت تاثیر گل حفاری در زون رخنه قرار می‌گیرد.
دستگاههای کوچک بازه شامل:
۱- میکرولاگ (ML)
2- نگار پراکسی‌میتی (proximity)
3- نگار ریزکروی کانونی (MSFL)
با توجه به این که شعاع بررسی این نگارها خیلی کم است، معمولاً این نگارها تنها امکان محاسبه مقاومت ویژه‌ای، نزدیک به RXO را دارند (مقاومت ویژه محدوده‌ای که توسط گل حفاری *****ه شده اشغال شده است).
سوندهای بزرگ بازه :
دستگاههای کوچک بازه و بزرگ بازه هریک به انواع متمرکز و غیر متمرکز تقسیم می‌شوند. در دستگاههای متمرکز، جریانی که به درون سازند فرستاده میشود، در راستای مشخصی گسیل میشود، اما دردستگاه‌های غیر متمرکز جریان مسیر مشخصی ندارد و به صورت متمرکز وارد سازند نمی‌شود.
غیر متمرکز(بزرگ بازه) :
شیوه آرایش الکترودها در دستگاههای بزرگ بازه به ۲ گونه نرمال و جانبی تقسیم میشود:
نرمال(Normal):
آرایش الکترودها:
در این روش الکترود گیرنده در نزدیکی الکترود فرستنده(جریان) در درون چاه قرار دارد.
بازه (AM) آرایش نرمال در دستگاههای شلومبرژه این گونه تعریف میشود:
۱/اگر بازه ۱۶اینچ(”AM=16) باشد به آن نرمال کوچک بازه گویند.
۲/اگربازه ۶۴ اینچ(”AM=64) باشد به آن نرمال بزرگ بازه گویند.
شعاع بررسی:
تقریبا ۲ برابر بازه سوند
جانبی یا انورس (Inverse):
آرایش الکترودها:
در این آرایش الکترودها نسبت به نگار نرمال بسیار نزدیک به هم هستند
شعاع بررسی:
در روش (Inverse) شعاع بررسی تقریبا برابر با بازه سوند میباشد.
نکته:
در شرایط یکسان لاگ نرمال، شعاع بررسی بیشتری نسبت به لاگ انورس دارد.
همانطورکه گفته شد آنچه که در واقع دستگاه لاگ اندازه‌گیری می‌کند مقاومت ظاهری محیط بررسی است و برای رسیدن به هدف بررسی یعنی Rt باید اثر بقیه پارامترها را حذف کنیم، این تصحیحات درلاگ‌های جانبی با نمودارهای تصحیح کننده انجام میشود و همچنین نمودارهای ساده‌تری هم به نام منحنی‌های تصحیح کننده ساده شده وجود دارد که در بازه‌های مشخص کابرد دارند.
ایرادات سوندهای غیر متمرکز:
چاهنگاری مقاومت ویژه از طریق سوندهای غیر متمرکز که در پیش توضیح داده شد دارای معایبی است که در زیر به آن اشاره میشود:
- عدم اندازه‌گیری‌های دقیق مقاومت ویژه حقیقی در طبقات نازک به دلیل اثر لایه‌های فوقانی و تحتانی .
- مقدار مقاومت ویژه واقعی سازند مورد نظر حتی با استفاده از منحنی‌های تصحیح کننده به سختی به دست می‌آید.
- ستون گل ،اغلب اندازه‌گیری‌ها را به شدت تحت تاثیر قرار می‌دهد.
- تعیین دقیق مرزبالا و پایین لایه‌های مختلف در بیشتر اوقات بسیار مشکل است.
متمرکز(بزرگ بازه) :
محدودیت‌های پیش گفته باعث شد که به تدریج با کنار گذاشتن دستگاههای غیر متمرکز از وسایلی استفاده شود که می‌توانند جریان‌های الکتریکی تزریقی را در امتدادهای مشخصی متمرکز کنند این دستگاه‌ها به ۲ دسته تقسیم می‌شوند:
الف) دستگاه‌هایی که از الکترود استفاده می‌کنند: لاترولاگ (LL) و نگارکروی کانونی (SFL)
ب) دستگاه‌هایی که از پیچه استفاده می‌کنند: سوند القایی (IL)
نگار لاترولاگ (Latero Log)
در این آرایش جریان را با الکترودهای محافظ به طور متمرکز داخل سازند مورد نظر می‌فرستند سیستم مورد استفاده در این سوندها به گونه‌ای است که جریان به صورت سفره‌ای از خطوط موازی و عمود بر محور سنگ، به سنگ واقع در جدار چاه وارد میشود.
جواب‌های حاصل از این دستگاه‌ها نسبت به سوندهای نرمال و جانبی بسیار کمتر تحت تاثیر گل حفاری و سازندهای مجاور است زیرا جریان به صورت متمرکز در ضخامت کمی از سازند اصلی وارد شده و در نتیجه جواب حاصل به واقعیت نزدیک است چندین دستگاه از این نوع وجود دارد:
الف) لاترولوگ ۳ (LL3):
این دستگاه برای سازندهای رسانا کاربرد دارد.
ب) لاترولاگ ۷ (LL7):
LL7 نسبت به LL3 برای اندازه‌گیری سازندهایی با مقاومت بیشتر طراحی شده است.
ج) لاترولاگ ۸ (LL8):
این دستگاه مشابه لاترولاگ ۷ است با این تفاوت که بازه آن نسبت به لاترولاگ ۷ کوتاه‌تر است .
د) لاترولاگ دو تایی (DLL):
این دستگاه دو لاگ با شعاع بررسی کم(LLs) و زیاد(LLd) را به دست می‌آورد.
شعاع بررسی :
با توجه به آنچه گفته شد بیشترین شعاع بررسی با استفاده از LLd و به دنبال آن LLs و LL7 که مشابه یکدیگرند بدست می‌آید. در شرایط یکسان مقدار حاصل LLd بیشتر به Rt نزدیک است دستگاههای دارای کمترین شعاع بررسی عبارتند از LLs و LL8 این دستگاه‌ها بیشتر تحت تاثیر مقاومت زون رخنه(RXO )هستند. معمولا دستگاههای LL3 و LL7 به صورت مجزا در چاه به کار گرفته می‌شوند، اما LLd و LLs به صورت همزمان در یک سوند به نام( DLL (Dual Latero Logاندازه‌گیری می شوند.
نگار( SFL(Spherical Focused Log :
این دستگاه از آرایش‌های متمرکزجدید است که با آن اندازه‌گیری مقاومت ویژه، به خصوص در زونهای مقاوم و محکم را انجام می‌دهند این نگار کمتر تحت تاثیر چاه قرار می‌گیرد و قدرت جداسازی بهتری نبست به نرمال “۱۶ دارد.
نگارالقایی (I L) :
در این دستگاه یک نوسانگر جریان متناوبی با فرکانس بالا را در یک پیچه فرستنده، ایجاد می‌کند میدان الکترومغناطیسی متناوب حاصل، سبب گسیل جریان های هم محور با چاه میشود، جریان‌های مذکور به نوبه خود میدان‌های الکترومغناطیسی ایجاد می‌کنند، میدان کلی حاصل توسط یک پیچه گیرنده، آشکار سازی میشود.سیگنال های ایجاد شده در آشکار ساز تابع رسانایی زمین‌های اطراف سوند است. یکی از انواع این لاگ‌ها DIL است که دو لاگ با شعاع بررسی کم و زیاد به دست می‌آورد.
شعاع بررسی:
قسمت اعظم بررسی میدان الکترومغناطیسی از زونی که در فاصله‌ی بین L/4 تا L )L،همان بازه سوند است)قرار دارد به دست می‌آید و بطور خلاصه و بنابر آنچه گفته شد میتوان نتیجه گرفت که:
الف) سوندهای القایی، دستگاهایی هستند که برای اندازه‌گیری Rt از چاه‌هایی که توسط هوا، گل شیرین و یا گل همراه نفت حفر می‌شوند، و توسط لاگ‌های الکتریکی مقاومت الکتروددار قابل اندازه‌گیری نیستند، مناسبند.
ب)سوندهای القایی برای حالت‌هایی که گل بسیار شور است و یا مقاومت ویژه زیاد باشد مناسب نیستند و خطای اندازه‌گیری زیادی دارند.
ج) اگر ضخامت لایه‌ها کم باشد سوند القایی امکان اندازه‌گیری دقیق مقاومت ویژه لایه‌ها را فراهم نمی‌سازد.
غیر متمرکز کوچک بازه:
نگار میکرولاگ (ML) :
این سوند شامل یک بالشتک کائوچوئی است که توسط یک سیستم قوی مناسب به قسمتی از جدار چاه می‌چسبد و به این ترتیب بالشتک مستقیما روی سازند مورد بررسی قرار می‌گیرد. دستگاه میکرولاگ به طور همزمان از یک آرایش میکرو نرمال(”۲) و یک آرایش میکرو انورس (”۱×”۱) تشکیل شده است.
شعاع بررسی
در صورت ضخیم بودن گل کبره اثر آن بر اندازه‌گیری قابل توجه خواهد بود. اما از آنجایی که دستگاه مذکور ۲ نگار (میکرونرمال و میکروانورس) را بدست می‌دهد با شناخت ضخامت گل کبره و مقاومت آن میتوان مقاومت ویژه زون شسته شده (RXO) را بدست آورد.
متمرکز کوچک بازه:
میکرو لاترولاک (MLL) :
این دستگاه کاملا مشابه لاتروگ ۷ است که روی یک بالشتک کائوچوئی و توسط فنر به دیواره چاه می‌چسبد . جداسازی قائم آن معادل ۱/۷ اینچ است همانطور که گفته شد شعاع بررسی این دستگاه کوچک است به طوری که اگر رخنه با گسترش کافی وجود داشته باشد زون دست نخورده تاثیری در اندازه‌گیری نخواهد داشت.
نگار پراکسی میتی (Proximity log) :
اصول کار این دستگاه نزدیک به لاترولاگ ۳ است ولی الکترودهای آن مستطیلی شکل و هم مرکزاست. تاثیر گل کبره بر این دستگاه نسبت به دستگاههای دیگر(MLL) کاهش می‌یابد، بنابراین تأثیر *****ای گل حفاری روی آن بیشتر است، البته به دلیل شعاع بررسی بزرگتر،تاثیر Rt روی آن افزایش می‌یابد.
نگار ریز آرایش کروی کانونی (MSFL) :
سوند مذکور مشابه آرایش SFL است اما اکترودهای آن روی بالشتک قرار داشته و به دیواره چاه می چسبند. این سوند دارای ۲ مزیت است:
الف) توانایی تلفیق با سایر دستگاه‌ها مانند DLL و DIL را دارد که به این ترتیب میتوان در زمان اندازه‌گیری و ثبت ، صرفه‌جویی کرد.
ب) به دست دادن مقداری نزدیک به Rxo حتی با وجود گل کبره ضخیم و رخنه ضعیف.
شعاع بررسی:
شعاع بررسی این دستگاه بین M LL وproximity log) PL)است.
نگار پتانسیل خود زا (SP) :
برای اولین بار در سال ۱۲۲۸ شلومبرژه پدیده پتانسیل خود زا را در درون چاه‌ها کشف کرد. بین الکترود ثابت واقع در سطح والکترود دیگری که در چاه جابه‌جا میشود، یک اختلاف پتانسیل الکتریکی خود بخودی و طبیعی وجود دارد. این پتانسیل که از سازندی به سازند دیگر متفاوت است، دارای تغییراتی در حدود چند ده یا چند صد میلی ولت است.
در نمودارهای حاصل از این لاگ ،مقدار sp حاصل از رس را به عنوان پتانسیل صفر در نظر می‌گیرند و مقدار جابجایی منحنی را در زونهای دیگر نسبت به خطی به نام «خط مبنای شیل یا رس» که همان صفر است می‌سنجند.
کاربردها :
به دنبال بررسی پارامترهای زمین که موثر بر اندازه‌گیری sp است، میتوان گفت که منحنی sp در موارد زیر کاربرد دارد:
الف) آشکارسازی طبقات متخلخل و تراوا: عموما در این طبقات جابه‌جایی sp از خط مبنای شیل قابل مشاهده است.
ب) تعین مقاومت ویژه آب سازند (Rw)
پ) تعیین لیتولوژی (شناخت افقهای رسی یا ذغالی و ارزیابی مقدار رس موجود در یک مخزن)
د ) همبستگی چاه‌ها(به این صورت که در چاههای مجاور سازندهای مختلفی را که به وسیله لاگ مشخص شده‌اند، با هم مقایسه کرده و با وصل کردن لایه‌های مشابه به یکدیگر مسیر گسترش آن لایه را تشخیص می‌دهند)
ه ) امکان بررسی‌های درجه اشباع نفت یا گاز در ماسه‌های شیلی
و) امکان بررسی محل تماس گاز و آب در ماسه‌های شیلی
«چاه نگاری هسته‌ای»
در چارچوب چاهنگاری هسته‌ای میتوان از اندازه‌گیری‌های زیر نام برد:
۱- نگار اندازه‌گیری پرتو زایی گامای طبیعی (چاهنگاریGR (پرتوی گاما))
۱- نگار اندازه‌گیری پرتوزایی گامای طبیعی (چاهنگاری GR(پرتوی گاما))
بعضی مواد و سازندها دارای پرتوزایی طبیعی هستند.
کانی‌ها و سنگهای پرتوزا عبارتند از:
۱- کانی‌ها و سنگهای پتاسیم دار
۲- کانی‌ها و سنگها اورانیم دار
۳- کانی‌ها وسنگ‌های توریوم دار
اندازه‌گیری پرتوزایی گاما:
پرتوزایی گاما طبیعی به کمک دستگاه‌هایی مانند «شمارشگر گایگر مولر» و «اطاق یونیزاسیون» اندازه‌گیری می شود، اما شمارشگر «سوسوزن»، به دلیل بازده بیشتر،ابعاد کوچکتر و قدرت جداسازی قائم بهتر، بر دو دستگاه دیگر برتری دارد. پاسخ حاصل از هر دستگاه تابعی از غلظت وزنی کانی پرتوزا در سازند و نیز چگالی آن است.
کاربردها :
اندازه‌گیری پرتوزایی گامای طبیعی به طور عمده در موارد زیر انجام میشود:
الف) تعیین لیتولوژی یا جنس سنگ (شناخت رس‌ها، نمک‌های تبخیری، کانی‌های سنگین و پرتوزا)
ب) ارزیابی درصد رس موجود در مخزن
ج) همبستگی چاه‌ها
د) کنترل عمق حفاری و دستگاههای آزمایش‌کننده سیال و نیز استفاده از آن بجای sp زمانی که این اندازه‌گیری قابل اجرا نیست(چاههای سیمانی شده ودارای لوله جداری)
و) ارزیابی تقریبی تراوایی
۲- نگار طیف سنجی پرتوزایی گامای طبیعی
میزان انرژی پرتوی گامای هر کانی‌ی پرتوزا با عناصر دیگر متفاوت است. در واقع انرژی پرتوی گامای ساطع شده از عناصر مختلف، طیف متغیری دارد. در این صورت مقدار انرژی پرتوی گاما میتواند مشخص کننده کانی‌ای باشند که این پرتو را ایجاد می‌کند. بنابراین اگر فناوری چاهنگاری توانایی آن را داشته باشد که طیف انرژی پرتوی گاما را مشخص کند، میتواند عنصری که این پرتو از آن ساطع شده است را نیز مشخص کند.
در نگاری که پیش از این توضیح داده شد (چاهنگاری پرتوزایی گامای طبیعی)، پرتوزایی کلی گامای طبیعی حاصل از سازند اندازه‌گیری و ثبت میشود. این نوع چاه نگاری تنها مشخص می‌کند که سازند دربردارنده چه اندازه از کانی‌های سنگین و پرتوزا هست. اما توانایی تشخیص جنس کانی های پرتوزا را ندارد. در حالی که نگار «طیف سنجی پرتوزایی گامای طبیعی»، دقیقاً طیف انرژی پرتوی گاما و در نتیجه جنس کانی‌ای که این طیف پرتوی گاما را تولید کرده است نیز مشخص می‌کند. همانطور که توضیح داده شد، پرتوزایی (گامای طبیعی) وابسته به سه عنصر پرتوزای پتاسیم و توریوم و اورانیوم و یا عناصر پرتوزای حاصل از آنها است.
کاربردها
۱ تعیین لیتولوژی.
۲ تعیین محیط (دریایی، رودخانه‌ای، دلتایی و… ) رسوب گذاری
۳ بررسی‌های ژئوشیمیایی
۴ همبستگی چاه‌ها(تعیین ارتباط میان سازندهای مختلف در چاههای مختلف)
۳- چگاه‌نگاری نوترون
در این روش سازند را از طریق یک چشمه ساطع کننده نوترون بمباران می‌کنند. زمانی که سازند با نوترونهای سریع بمباران میشود چندین نوع برهم‌کنش بین نوترون‌ها و هسته اتمی مواد میتواند رخ دهد. در اثر برهم‌کنش‌های مختلف ۳ مرحله افت انرژی حاصل میشود، در نتیجه هر نوع برهم‌کنش، میتواند موضوع یک روش اندازه‌گیری در بررسی‌های چاهنگاری باشد.
۱- در مرحله اول افت انرژی ، انرژی نوترون به بین ۱/۰تا ۱۰۰ الکترون ولت افت می کند که به این نوترون‌ها ، نوترونهای اپی‌ترمیک گویند.
۲- در مرحله بعدی افت انرژی، انرژی نوترون به بین ۱/۰ تا ۰۲۵/۰ الکترون ولت افت می‌کند که به آنها نوترونهای ترمیک گویند.
۳- در مرحله آخر نوترون‌ها گیر افتاده و اصطلاحا به دام می‌افتند و در این مرحله پرتوی گاما ساطع میشود). انواع روشهای چاهنگاری نوترون عبارتند از:
چاهنگاری نوترون – گاما:
چنان‌که توضیح داده شد در مرحله سوم افت انرژی نوترون، نوترون‌ها به دام می‌افتند و پرتوی گاما ساطع میشود. در این روش، مقدار پرتوهای گامای حاصل از به دام افتادن نوترون‌ها توسط سازند را اندازه می‌گیرند. از آن جایی که هیدروژن بیشترین مقطع گیر اندازی نوترون را دارد، هر چه تعداد نوترون بیشتری به دام بیافتد، نشان‌دهنده‌ی آن است که سازند دارای هیدروژن بیشتری و بالطبع دارای آب یا نفت است.
چاهنگاری نوترون- نوترون ترمیک:
در این روش تعداد نوترونهای ترمیک اندازه‌گیری میشود. بنابراین در مرحله‌ی قبل از گیراندازی نوترون‌ها، این اندازه گیری انجام می‌گیرد.
چاهنگاری نوترون- نوترون اپی ترمیک
در این روش تعداد نوترونهای اپی ترمیک اندازه‌گیری میشود. بنابراین در مرحله قبل از تشکیل نوترونهای ترمیک این اندازه گیری انجام میشود.
دستگاه های نوترون شامل:
الف) GNT: این دستگاه به طور همزمان نوترونهای ترمیک و پرتوهای گاما را اندازه‌گیری می‌کند و واحد مورد استفاده در آن API است.
ب) SNP: این دستگاه نوترونهای اپی‌ترمیک را اندازه‌گیری می‌کند. چشمه و آشکارسازی روی بالشتکی سوار شده و به دیواره چاه می‌چسبد.
ج) CNL: نوع A این دستگاه نوترونهای ترمیک و نوع G آن نوترونهای ترمیک و اپی‌ترمیک را به طور همزمان دریافت می‌کند.
دستگاه (CNL-A) برای کاهش اثر چاه از ۲ آشکارساز استفاده می‌کند. نسبت و رابطه شمارش ۲ آشکار ساز با یکدیگر به وسیله نرم افزار و دستگاه‌هایی که در سرچاه قرار دارد، مستقیما به واحد تخلخل یا شاخص هیدروژن(مقدار هیدروژن موجود در ترکیب سنگ و سیال موجود در آن) تبدیل میشود.
کاربردها
به طور فهرست‌وار کاربردهای اندازه‌گیری شاخص هیدروژن عبارتند از:
الف) ارزیابی تخلخل
ب) جداسازی زونهای گازدار، زونهای حاوی نفت یا آب
ج) تعیین لیتولوژی همراه با دیگر بررسی‌های چاهنگاری
د) همبستگی چاه‌ها
۴- چاهنگاری کلرین
کاربرد این دستگاه در تعیین فصل مشترک نفت و آب و ارزیابی درجه شوری آب سازندی واقع در پشت لوله جداری است. اساس تعیین فصل مشترک سیالات تفاوت در میزان شوری سیالات است.
۵- چاهنگاری: گاما- گاما یا چگالی
در این روش سازند، تحت تاثیر پرتوهای گامایی که از یک منبع خاص منتشر میشود قرار می‌گیرد.
۱- به کمک نگار«چگالی» میتوان تخلخل را با شناخت چگالی خمیره(بخش جامد سنگ) و سیال موجود به طور مستقیم یا با همراهی روش نوترون محاسبه کرد. (به این ترتیب که هرچه تخلخل بیشتر باشد، چگالی کمتر است البته جنس سنگ و دیگر پارامتر ها هم تاثیر گذار هستند).
۲- نگار «چگالی» به طور مستقیم در تعیین لیتولوژی سازندهای غیر متخلخل و یا از طریق همراهی با سایر روشها در بررسی مخزن‌های متخلخل میتواند مورد استفاده قرار گیرد.
۳- مطالعه‌ی تغییر و تحول چگالی رس‌ها و یا ماسه‌ها بر حسب عمق در بررسی تغییرات تراکم مواد مذکور میتواند بکار رود.
۴- با مقایسه پاسخ‌های حاصل از روش نوترون و چگالی وبا کمک لاگ های مقاومت ویژه می توان به شناسایی سریع سیالات موجود در مخزن‌ها و همچنین تعیین حدود زونهای تماس گاز- نفت ، گاز- آب و نفت - آب دست یافت.
«چاه نگاری صوتی»
به کمک یک مولد که در سطح قرار دارد قطار موجی با فرکانس مشخص انتشار می‌یابد مدت زمان برنامه مذکور بسیار کوتاه است ولی چندین بار در ثانیه تکرار میشود. این نگار با محاسبه سرعت و یا دامنه صوت به بررسی ویژگیهای سنگ و سیال می‌پردازد.
الف) اندازه‌گیری سرعت صوت:
کاربردها
اندازه‌گیری زمان انتشار امواج صوتی عمدتاً در تعیین تخلخل مخزن‌ها بکار می‌رود. اما بایستی توجه داشت که تاثیر پارامترهای مختلف بر اندازه‌گیری و در نتیجه مشکلات تفسیر از یک سو و ابداع دستگاههای هسته‌ای مدرن از سوی دیگر از نقش چاهنگاری صوتی در این مورد کاسته است.
- از این بررسی‌ها در تعیین تخلخل، به خصوص زمانی که اندازه‌گیری حساسیت زیادی نسبت به تغییرات قطر چاه نداشته باشد و نیز برای تعیین تخلخل ثانویه در منابع کربناته به طور سیستماتیک استفاده میشود.
توضیح:
تخلل به دو دسته اولیه و ثانویه تقسیم بندی میشود، تخلخل اولیه به خلل و فرجی گفته میشود که در هنگام رسوب گذاری در سنگ ایجاد میشود، اما تخلخل ثانویه بعد از رسوب‌گذاری در اثر فعالیت‌های تکتونیکی(حرکت صفحه‌های زمین نسبت به یکدیگر)، فعالیت موجودات زنده، حل شدن بخشی از سنگ…. در سنگ ایجاد میشود.
- اندازه‌گیری‌های صوتی به خصوص همراه با لاگ های نوترون و چگالی میتواند در تعیین لیتولوژی به کار رود.
- از آنجا که این اندازه‌گیری‌ها حساسیت زیادی نسبت تغییرات قطر چاه ندارد میتوان از آن برای بررسی تراکم سازندهای رسی- ماسه‌ای استفاده کرد.
- از مقایسه اندازه‌گیری‌های صوتی با نگارهای دیگر (نوترون- چگالی- مقاومت ویژه) میتوان سیال‌های موجود در سازند را تفکیک کرد.
- نظر به قدرت خوب جداسازی قائم چاهنگاری صوتی، از این مطالعات میتوان برای تعیین ضخامت لایه‌ها استفاده کرد.
ب) اندازه‌گیری تضعیف دامنه امواج صوتی [نگار چگالی متغیر (VDL)]
- از کاربرد های این روش تشخیص شکستگی‌ها است .
«چاه نگاری الکترو مغناطیسی(EPT)»
اندازه‌گیری زمان انتشار و آهنگ تضعیف یک موج الکترومغناطیسی
در اغلب حالت‌ها به‌دلیل ترکیب غیرمغناطیسی سنگها، تراوایی مغناطیسی(امکان عبور امواج مغناطیسی) آنها همانند هوا است، به طور معمول تغییرات این پارامترها به‌دلیل کوچک بودن قابل توجه نیست. این در حالی است که تراوایی مغناطیسی سیال کمتر از سنگ است.
رسانایی یا مقاومت ویژه الکتریکی(نارسانایی) از نظر ارزیابی درجه اشباع زونهای متخلخل حاوی آب و هیدروکربور بیشترین توجه را به خود اختصاص داده است. اما در حالت‌هایی که آب سازند از درجه شوری پائینی برخودار است، تشخیص هیدروکربور از آب به وسیله پارامترهای رسانایی یا مقاومت ویژه، با مشکل روبرو میشود. در واقع نگار مقاومت ویژه امکان تشخیص آبهای شیرین از هیدروکربورها را ندارد.
اما در روش الکترو مغناطیسی، امکان تشیص آب شیرین نیز وجود دارد، بنابراین مستقل از درجه شوری آب، عمل می‌کند. برای تشخیص درجه‌ی شوری آب نیز میتوان از لاگ‌های مقاومت الکتریکی استفاده کرد. بدین ترتیب با مقایسه‌ی نتایج نگار الکترو مغناطیسی با نتایج حاصل از دیگر نگارها، امکان تعیین درجه شوری در زون شسته و ارزیابی هیدروکربور جابجا شده فراهم می شود.
EPT در یک سوند مشترک همراه با نگارهای نوترون و چگالی به درون چاه فرستاده میشود.
کاربردها
لاگ EPT در گل‌های شیرین و سازند هایی با درجه تخلخل متوسط تا زیاد دارای کاربرد موثری است. در صورتی که عملیات چاه نگاری درست انجام گیرد، از این اندازه‌گیری‌ها میتوان برای موارد زیر استفاده کرد:
الف) ارزیابی تخلخل آبدار: در صورتی که تخلخل کلی شناخته شده باشد، میتوان میزان اشباع زون شسته شده از سیال‌ها مختلف را به وسیله این نگار مشخص کرد.
همچنین در صورتی که آب سازند درجه شوری کمی داشته باشد و امکان تشخیص آب از هیدروکربورها به وسیله نگار الکتریکی وجود نداشته باشد، به وسیله این نگار میتوان هیدروکربورها را شناسایی کرد. این کاربردها در تفسیر و بررسی سریع در محل چاه میتواند به اجرا درآید.
ب) تعیین ترکیب سنگها به کمک چگالی ظاهری خمیره که حاصل از دستگاههای نوترون و چگالی است.
ج) ارزیابی میزان شیل سازند
ه) شناخت هیدروکربورها در تناوب ورقه‌های نازک ماسه- شیل
«چاه نگاری دماسنجی»
دمای سازند با افزایش عمق زیاد می شود، این آهنگ افزایش دما بر حسب عمق، شیب زمین گرمایی یا گرادیان(Gradient) زمین‌گرمایی نامیده میشود. در واقع گرادیان زمین گرمایی مشخص می‌کند به ازای افزایش عمق چه میزان به دما افزوده میشود. این گرادیان برحسب محل جغرافیایی و رسانندگی گرمایی سازندها تغییر می‌کند. گرادیان‌ها معمولا در سازندها با رسانایی کم زیاد است اما از طرف دیگر تعادل حرارتی در نزدیکی چاه بر اثر گردش گل مغشوش میشود و یک تبادل گرمایی بین گل و سازند انجام میشود. این تبادل گرمایی بین گل و سنگ که دارای اثر مشخصی است باعث میشود، نمایش یا پروفیل(Profile) دما در چاه با پروفیل زمین گرمایی اولیه تفاوت زیادی داشته باشد. به همین دلیل در قسمت کف چاه با گذشت زمان از قطع گردش گل، دمای کف چاه به سمت دمای اولیه افزایش یابد.
کاربردها
الف) در چاههای باز (بدون لوله جداری):
در برخی از چاه‌ها که سنگ مخزن آن ها استحکام لازم را داشته باشد(Stable) و نبود لوله جداری مشکلی در بهره‌برداری و نگهداری چاه نداشته باشد، مخزن را بدون لوله جداری مورد بهره‌برداری قرار می‌دهند که به این چاه‌ها چاههای باز می‌گویند.
اندازه‌گیری دما امکان تعیین نظام زمین گرمایی کنونی را فراهم می‌سازد که شناخت آن در مسائل مختلف میتواند مورد استفاده قرار گیرد. با استفاده از این بررسی‌ها میتوان دمای متوسط هر چاه یا هر زون را مشخص کرد.
تعادل حرارتی که با حفر چاه بر هم خورده است، دیر یا زود برحسب رسانندگی حرارتی سنگها دوباره به حالت عادی نزدیک میشود در این حالت با استفاده از تغییرات دما میتوان واحدهای لیتوگرافی و به تعبیری مرز‌های لایه‌های سنگی مختلف را مشخص کرد، به این ترتیب میتوان ورود به رس‌های تحت فشار را تشخیص داد. باید توجه کرد که رسیدن مته حفاری به رس‌های تحت فشار، امکان فوران چاه را دربردارد، که باید به وسیله گل حفاری آن را کنترل کرد. همچنین میتوان زونهای فرار گل را که با افزایش دما و یا برعکس ورود سیالات(به خصوص گاز) که با کاهش دما همراه است تشخیص داد.
ب) چاه پوشش دار( دارای لوله جداری):
کاربرد اصلی دماسنجی در چاههای پوشش دار به طور عمده در چاهنگاری بهره‌برداری است:
۱- تعیین ارتفاع سیمان واقع در پشت لوله جداری
۲-آشکارسازی زونهای تولید کننده(گاز یا سیال دیگر)
۳- تعیین عمق نقطه شروع جوش
۴- آشکارسازی زونهای ورودی سیال تزریقی
«نگار شیب سنجی»
( اندازه‌گیری شیب )
این نگار از انواع نگارهای الکتریکی است. هدف این چاهنگاری تعیین زاویه شیب و سمت صفحاتی است که چاه آنها را قطع می‌کند منظور از صفحات میتواند هر یک از موارد زیر باشد.
الف) مرز طبقات ولایه‌های زمین شناسی
ب) شکستگی باز یا بسته در سازندها
ج) سطح فرسایشی (سطحی که در اثر عوامل فرسایشی مانند آب، باد و… دچار فرسایش شده‌است).
«نگار تصویر ساز»
امروزه تکنیک‌های زیادی برای به تصویرکشیدن چاههای نفت و گاز بکارمی‌رود. نگارهای تصویرساز از تکنیک‌های بسیار کارآمد برای بدست آوردن تصویرهایی از شکاف‌ها در دیواره چاه است. باتوجه به منبع مورداستفاده ، این لاگ‌ها به ۲ نوع تقسیم بندی می‌شوند:
۱-(ATV (Acoustic TeleViewer: که دارای منبع صوتی است.
۲-(FMI (Formation Micro Imaging و ( FMS (Formation Micro Scaling : دارای منبع الکتریکی ست و با استفاده از تغییرات مقاومت ویژه الکتریکی ، شکاف‌های داخل چاه را شناسایی می‌کند.
هر یک ازاین دستگاه‌ها برای مواردی کاربرد دارند به عنوان نمونه اگر گل حفاری، پایه روغنی باشد یا گلی باشد که رسانندگی خوبی نداشته باشد از لاگ ATV استفاده میشود .
دستگاه دیگری به نام Acoustic television وجود دارد که از دیواره‌ی چاه تصویربرداری می‌کند اما اگر گل ما شفاف نباشد نمی‌تواند بخوبی این عمل را انجام دهد در ضمن این دستگاه محدوده‌ی عمقی برای استفاده دارد و دراعماق زیاد باتوجه به افزایش زیاد دما و فشار قابل استفاده نیست. اما اگر شرایط برای استفاده این نگار تصویربردار در داخل چاه فراهم باشد اطلاعات دقیق‌تری درباره شکستگی‌ها نسبت به ATV و سایر لاگ‌ها دراختیار قرارمی‌دهد.
پرتوزایی گاما طبیعی به کمک دستگاه‌هایی مانند «شمارشگر گایگر مولر» و «اطاق یونیزاسیون» اندازه‌گیری می شود، اما شمارشگر «سوسوزن»، به دلیل بازده بیشتر،ابعاد کوچکتر و قدرت جداسازی قائم بهتر، بر دو دستگاه دیگر برتری دارد. پاسخ حاصل از هر دستگاه تابعی از غلظت وزنی کانی پرتوزا در سازند و نیز چگالی آن است.
کاربردها :
اندازه‌گیری پرتوزایی گامای طبیعی به طور عمده در موارد زیر انجام میشود:
الف) تعیین لیتولوژی یا جنس سنگ (شناخت رس‌ها، نمک‌های تبخیری، کانی‌های سنگین و پرتوزا)
ب) ارزیابی درصد رس موجود در مخزن
ج) همبستگی چاه‌ها
د) کنترل عمق حفاری و دستگاههای آزمایش‌کننده سیال و نیز استفاده از آن بجای sp زمانی که این اندازه‌گیری قابل اجرا نیست(چاههای سیمانی شده ودارای لوله جداری)
و) ارزیابی تقریبی تراوایی
۲- نگار طیف سنجی پرتوزایی گامای طبیعی
میزان انرژی پرتوی گامای هر کانی‌ی پرتوزا با عناصر دیگر متفاوت است. در واقع انرژی پرتوی گامای ساطع شده از عناصر مختلف، طیف متغیری دارد. در این صورت مقدار انرژی پرتوی گاما میتواند مشخص کننده کانی‌ای باشند که این پرتو را ایجاد می‌کند. بنابراین اگر فناوری چاهنگاری توانایی آن را داشته باشد که طیف انرژی پرتوی گاما را مشخص کند، میتواند عنصری که این پرتو از آن ساطع شده است را نیز مشخص کند.
در نگاری که پیش از این توضیح داده شد (چاهنگاری پرتوزایی گامای طبیعی)، پرتوزایی کلی گامای طبیعی حاصل از سازند اندازه‌گیری و ثبت میشود. این نوع چاه نگاری تنها مشخص می‌کند که سازند دربردارنده چه اندازه از کانی‌های سنگین و پرتوزا هست. اما توانایی تشخیص جنس کانی های پرتوزا را ندارد. در حالی که نگار «طیف سنجی پرتوزایی گامای طبیعی»، دقیقاً طیف انرژی پرتوی گاما و در نتیجه جنس کانی‌ای که این طیف پرتوی گاما را تولید کرده است نیز مشخص می‌کند. همانطور که توضیح داده شد، پرتوزایی (گامای طبیعی) وابسته به سه عنصر پرتوزای پتاسیم و توریوم و اورانیوم و یا عناصر پرتوزای حاصل از آنها است.
کاربردها
۱ تعیین لیتولوژی.
۲ تعیین محیط (دریایی، رودخانه‌ای، دلتایی و… ) رسوب گذاری
۳ بررسی‌های ژئوشیمیایی
۴ همبستگی چاه‌ها(تعیین ارتباط میان سازندهای مختلف در چاههای مختلف)
۳- چگاه‌نگاری نوترون
در این روش سازند را از طریق یک چشمه ساطع کننده نوترون بمباران می‌کنند. زمانی که سازند با نوترونهای سریع بمباران میشود چندین نوع برهم‌کنش بین نوترون‌ها و هسته اتمی مواد میتواند رخ دهد. در اثر برهم‌کنش‌های مختلف ۳ مرحله افت انرژی حاصل میشود، در نتیجه هر نوع برهم‌کنش، میتواند موضوع یک روش اندازه‌گیری در بررسی‌های چاهنگاری باشد.
۱- در مرحله اول افت انرژی ، انرژی نوترون به بین ۱/۰تا ۱۰۰ الکترون ولت افت می کند که به این نوترون‌ها ، نوترونهای اپی‌ترمیک گویند.
۲- در مرحله بعدی افت انرژی، انرژی نوترون به بین ۱/۰ تا ۰۲۵/۰ الکترون ولت افت می‌کند که به آنها نوترونهای ترمیک گویند.
۳- در مرحله آخر نوترون‌ها گیر افتاده و اصطلاحا به دام می‌افتند و در این مرحله پرتوی گاما ساطع میشود). انواع روشهای چاهنگاری نوترون عبارتند از:
چاهنگاری نوترون – گاما:
چنان‌که توضیح داده شد در مرحله سوم افت انرژی نوترون، نوترون‌ها به دام می‌افتند و پرتوی گاما ساطع میشود. در این روش، مقدار پرتوهای گامای حاصل از به دام افتادن نوترون‌ها توسط سازند را اندازه می‌گیرند. از آن جایی که هیدروژن بیشترین مقطع گیر اندازی نوترون را دارد، هر چه تعداد نوترون بیشتری به دام بیافتد، نشان‌دهنده‌ی آن است که سازند دارای هیدروژن بیشتری و بالطبع دارای آب یا نفت است.
چاهنگاری نوترون- نوترون ترمیک:
در این روش تعداد نوترونهای ترمیک اندازه‌گیری میشود. بنابراین در مرحله‌ی قبل از گیراندازی نوترون‌ها، این اندازه گیری انجام می‌گیرد.
چاهنگاری نوترون- نوترون اپی ترمیک
در این روش تعداد نوترونهای اپی ترمیک اندازه‌گیری میشود. بنابراین در مرحله قبل از تشکیل نوترونهای ترمیک این اندازه گیری انجام میشود.
دستگاه های نوترون شامل:
الف) GNT: این دستگاه به طور همزمان نوترونهای ترمیک و پرتوهای گاما را اندازه‌گیری می‌کند و واحد مورد استفاده در آن API است.
ب) SNP: این دستگاه نوترونهای اپی‌ترمیک را اندازه‌گیری می‌کند. چشمه و آشکارسازی روی بالشتکی سوار شده و به دیواره چاه می‌چسبد.
ج) CNL: نوع A این دستگاه نوترونهای ترمیک و نوع G آن نوترونهای ترمیک و اپی‌ترمیک را به طور همزمان دریافت می‌کند.
دستگاه (CNL-A) برای کاهش اثر چاه از ۲ آشکارساز استفاده می‌کند. نسبت و رابطه شمارش ۲ آشکار ساز با یکدیگر به وسیله نرم افزار و دستگاه‌هایی که در سرچاه قرار دارد، مستقیما به واحد تخلخل یا شاخص هیدروژن(مقدار هیدروژن موجود در ترکیب سنگ و سیال موجود در آن) تبدیل میشود.
کاربردها
به طور فهرست‌وار کاربردهای اندازه‌گیری شاخص هیدروژن عبارتند از:
الف) ارزیابی تخلخل
ب) جداسازی زونهای گازدار، زونهای حاوی نفت یا آب
ج) تعیین لیتولوژی همراه با دیگر بررسی‌های چاهنگاری
د) همبستگی چاه‌ها
۴- چاهنگاری کلرین
کاربرد این دستگاه در تعیین فصل مشترک نفت و آب و ارزیابی درجه شوری آب سازندی واقع در پشت لوله جداری است. اساس تعیین فصل مشترک سیالات تفاوت در میزان شوری سیالات است.
۵- چاهنگاری: گاما- گاما یا چگالی
در این روش سازند، تحت تاثیر پرتوهای گامایی که از یک منبع خاص منتشر میشود قرار می‌گیرد.
۱- به کمک نگار«چگالی» میتوان تخلخل را با شناخت چگالی خمیره(بخش جامد سنگ) و سیال موجود به طور مستقیم یا با همراهی روش نوترون محاسبه کرد. (به این ترتیب که هرچه تخلخل بیشتر باشد، چگالی کمتر است البته جنس سنگ و دیگر پارامتر ها هم تاثیر گذار هستند).
۲- نگار «چگالی» به طور مستقیم در تعیین لیتولوژی سازندهای غیر متخلخل و یا از طریق همراهی با سایر روشها در بررسی مخزن‌های متخلخل میتواند مورد استفاده قرار گیرد.
۳- مطالعه‌ی تغییر و تحول چگالی رس‌ها و یا ماسه‌ها بر حسب عمق در بررسی تغییرات تراکم مواد مذکور میتواند بکار رود.
۴- با مقایسه پاسخ‌های حاصل از روش نوترون و چگالی وبا کمک لاگ های مقاومت ویژه می توان به شناسایی سریع سیالات موجود در مخزن‌ها و همچنین تعیین حدود زونهای تماس گاز- نفت ، گاز- آب و نفت - آب دست یافت.
«چاه نگاری صوتی»
به کمک یک مولد که در سطح قرار دارد قطار موجی با فرکانس مشخص انتشار می‌یابد مدت زمان برنامه مذکور بسیار کوتاه است ولی چندین بار در ثانیه تکرار میشود. این نگار با محاسبه سرعت و یا دامنه صوت به بررسی ویژگیهای سنگ و سیال می‌پردازد.
الف) اندازه‌گیری سرعت صوت:
کاربردها
اندازه‌گیری زمان انتشار امواج صوتی عمدتاً در تعیین تخلخل مخزن‌ها بکار می‌رود. اما بایستی توجه داشت که تاثیر پارامترهای مختلف بر اندازه‌گیری و در نتیجه مشکلات تفسیر از یک سو و ابداع دستگاههای هسته‌ای مدرن از سوی دیگر از نقش چاهنگاری صوتی در این مورد کاسته است.
- از این بررسی‌ها در تعیین تخلخل، به خصوص زمانی که اندازه‌گیری حساسیت زیادی نسبت به تغییرات قطر چاه نداشته باشد و نیز برای تعیین تخلخل ثانویه در منابع کربناته به طور سیستماتیک استفاده میشود.
توضیح:
تخلل به دو دسته اولیه و ثانویه تقسیم بندی میشود، تخلخل اولیه به خلل و فرجی گفته میشود که در هنگام رسوب گذاری در سنگ ایجاد میشود، اما تخلخل ثانویه بعد از رسوب‌گذاری در اثر فعالیت‌های تکتونیکی(حرکت صفحه‌های زمین نسبت به یکدیگر)، فعالیت موجودات زنده، حل شدن بخشی از سنگ…. در سنگ ایجاد میشود.
- اندازه‌گیری‌های صوتی به خصوص همراه با لاگ های نوترون و چگالی میتواند در تعیین لیتولوژی به کار رود.
- از آنجا که این اندازه‌گیری‌ها حساسیت زیادی نسبت تغییرات قطر چاه ندارد میتوان از آن برای بررسی تراکم سازندهای رسی- ماسه‌ای استفاده کرد.
- از مقایسه اندازه‌گیری‌های صوتی با نگارهای دیگر (نوترون- چگالی- مقاومت ویژه) میتوان سیال‌های موجود در سازند را تفکیک کرد.
- نظر به قدرت خوب جداسازی قائم چاهنگاری صوتی، از این مطالعات میتوان برای تعیین ضخامت لایه‌ها استفاده کرد.
ب) اندازه‌گیری تضعیف دامنه امواج صوتی [نگار چگالی متغیر (VDL)]
- از کاربرد های این روش تشخیص شکستگی‌ها است .
«چاه نگاری الکترو مغناطیسی(EPT)»
اندازه‌گیری زمان انتشار و آهنگ تضعیف یک موج الکترومغناطیسی
در اغلب حالت‌ها به‌دلیل ترکیب غیرمغناطیسی سنگها، تراوایی مغناطیسی(امکان عبور امواج مغناطیسی) آنها همانند هوا است، به طور معمول تغییرات این پارامترها به‌دلیل کوچک بودن قابل توجه نیست. این در حالی است که تراوایی مغناطیسی سیال کمتر از سنگ است.
رسانایی یا مقاومت ویژه الکتریکی(نارسانایی) از نظر ارزیابی درجه اشباع زونهای متخلخل حاوی آب و هیدروکربور بیشترین توجه را به خود اختصاص داده است. اما در حالت‌هایی که آب سازند از درجه شوری پائینی برخودار است، تشخیص هیدروکربور از آب به وسیله پارامترهای رسانایی یا مقاومت ویژه، با مشکل روبرو میشود. در واقع نگار مقاومت ویژه امکان تشخیص آبهای شیرین از هیدروکربورها را ندارد.
اما در روش الکترو مغناطیسی، امکان تشیص آب شیرین نیز وجود دارد، بنابراین مستقل از درجه شوری آب، عمل می‌کند. برای تشخیص درجه‌ی شوری آب نیز میتوان از لاگ‌های مقاومت الکتریکی استفاده کرد. بدین ترتیب با مقایسه‌ی نتایج نگار الکترو مغناطیسی با نتایج حاصل از دیگر نگارها، امکان تعیین درجه شوری در زون شسته و ارزیابی هیدروکربور جابجا شده فراهم می شود.
EPT در یک سوند مشترک همراه با نگارهای نوترون و چگالی به درون چاه فرستاده میشود.
کاربردها
لاگ EPT در گل‌های شیرین و سازند هایی با درجه تخلخل متوسط تا زیاد دارای کاربرد موثری است. در صورتی که عملیات چاه نگاری درست انجام گیرد، از این اندازه‌گیری‌ها میتوان برای موارد زیر استفاده کرد:
الف) ارزیابی تخلخل آبدار: در صورتی که تخلخل کلی شناخته شده باشد، میتوان میزان اشباع زون شسته شده از سیال‌ها مختلف را به وسیله این نگار مشخص کرد.
همچنین در صورتی که آب سازند درجه شوری کمی داشته باشد و امکان تشخیص آب از هیدروکربورها به وسیله نگار الکتریکی وجود نداشته باشد، به وسیله این نگار میتوان هیدروکربورها را شناسایی کرد. این کاربردها در تفسیر و بررسی سریع در محل چاه میتواند به اجرا درآید.
ب) تعیین ترکیب سنگها به کمک چگالی ظاهری خمیره که حاصل از دستگاههای نوترون و چگالی است.
ج) ارزیابی میزان شیل سازند
ه) شناخت هیدروکربورها در تناوب ورقه‌های نازک ماسه- شیل
«چاه نگاری دماسنجی»
دمای سازند با افزایش عمق زیاد می شود، این آهنگ افزایش دما بر حسب عمق، شیب زمین گرمایی یا گرادیان(Gradient) زمین‌گرمایی نامیده میشود. در واقع گرادیان زمین گرمایی مشخص می‌کند به ازای افزایش عمق چه میزان به دما افزوده میشود. این گرادیان برحسب محل جغرافیایی و رسانندگی گرمایی سازندها تغییر می‌کند. گرادیان‌ها معمولا در سازندها با رسانایی کم زیاد است اما از طرف دیگر تعادل حرارتی در نزدیکی چاه بر اثر گردش گل مغشوش میشود و یک تبادل گرمایی بین گل و سازند انجام میشود. این تبادل گرمایی بین گل و سنگ که دارای اثر مشخصی است باعث میشود، نمایش یا پروفیل(Profile) دما در چاه با پروفیل زمین گرمایی اولیه تفاوت زیادی داشته باشد. به همین دلیل در قسمت کف چاه با گذشت زمان از قطع گردش گل، دمای کف چاه به سمت دمای اولیه افزایش یابد.
کاربردها
الف) در چاههای باز (بدون لوله جداری):
در برخی از چاه‌ها که سنگ مخزن آن ها استحکام لازم را داشته باشد(Stable) و نبود لوله جداری مشکلی در بهره‌برداری و نگهداری چاه نداشته باشد، مخزن را بدون لوله جداری مورد بهره‌برداری قرار می‌دهند که به این چاه‌ها چاههای باز می‌گویند.
اندازه‌گیری دما امکان تعیین نظام زمین گرمایی کنونی را فراهم می‌سازد که شناخت آن در مسائل مختلف میتواند مورد استفاده قرار گیرد. با استفاده از این بررسی‌ها میتوان دمای متوسط هر چاه یا هر زون را مشخص کرد.
تعادل حرارتی که با حفر چاه بر هم خورده است، دیر یا زود برحسب رسانندگی حرارتی سنگها دوباره به حالت عادی نزدیک میشود در این حالت با استفاده از تغییرات دما میتوان واحدهای لیتوگرافی و به تعبیری مرز‌های لایه‌های سنگی مختلف را مشخص کرد، به این ترتیب میتوان ورود به رس‌های تحت فشار را تشخیص داد. باید توجه کرد که رسیدن مته حفاری به رس‌های تحت فشار، امکان فوران چاه را دربردارد، که باید به وسیله گل حفاری آن را کنترل کرد. همچنین میتوان زونهای فرار گل را که با افزایش دما و یا برعکس ورود سیالات(به خصوص گاز) که با کاهش دما همراه است تشخیص داد.
ب) چاه پوشش دار( دارای لوله جداری):
کاربرد اصلی دماسنجی در چاههای پوشش دار به طور عمده در چاهنگاری بهره‌برداری است:
۱- تعیین ارتفاع سیمان واقع در پشت لوله جداری
۲-آشکارسازی زونهای تولید کننده(گاز یا سیال دیگر)
۳- تعیین عمق نقطه شروع جوش
۴- آشکارسازی زونهای ورودی سیال تزریقی
«نگار شیب سنجی»
( اندازه‌گیری شیب )
این نگار از انواع نگارهای الکتریکی است. هدف این چاهنگاری تعیین زاویه شیب و سمت صفحاتی است که چاه آنها را قطع می‌کند منظور از صفحات میتواند هر یک از موارد زیر باشد.
الف) مرز طبقات ولایه‌های زمین شناسی
ب) شکستگی باز یا بسته در سازندها
ج) سطح فرسایشی (سطحی که در اثر عوامل فرسایشی مانند آب، باد و… دچار فرسایش شده‌است).
«نگار تصویر ساز»
امروزه تکنیک‌های زیادی برای به تصویرکشیدن چاههای نفت و گاز بکارمی‌رود. نگارهای تصویرساز از تکنیک‌های بسیار کارآمد برای بدست آوردن تصویرهایی از شکاف‌ها در دیواره چاه است. باتوجه به منبع مورداستفاده ، این لاگ‌ها به ۲ نوع تقسیم بندی می‌شوند:
۱-(ATV (Acoustic TeleViewer: که دارای منبع صوتی است.
۲-(FMI (Formation Micro Imaging و ( FMS (Formation Micro Scaling : دارای منبع الکتریکی ست و با استفاده از تغییرات مقاومت ویژه الکتریکی ، شکاف‌های داخل چاه را شناسایی می‌کند.
هر یک ازاین دستگاه‌ها برای مواردی کاربرد دارند به عنوان نمونه اگر گل حفاری، پایه روغنی باشد یا گلی باشد که رسانندگی خوبی نداشته باشد از لاگ ATV استفاده میشود .
دستگاه دیگری به نام Acoustic television وجود دارد که از دیواره‌ی چاه تصویربرداری می‌کند اما اگر گل ما شفاف نباشد نمی‌تواند بخوبی این عمل را انجام دهد در ضمن این دستگاه محدوده‌ی عمقی برای استفاده دارد و دراعماق زیاد باتوجه به افزایش زیاد دما و فشار قابل استفاده نیست. اما اگر شرایط برای استفاده این نگار تصویربردار در داخل چاه فراهم باشد اطلاعات دقیق‌تری درباره شکستگی‌ها نسبت به ATV و سایر لاگ‌ها دراختیار قرارمی‌دهد.
اندازه‌گیری پرتوزایی گاما:
پرتوزایی گاما طبیعی به کمک دستگاه‌هایی مانند «شمارشگر گایگر مولر» و «اطاق یونیزاسیون» اندازه‌گیری می شود، اما شمارشگر «سوسوزن»، به دلیل بازده بیشتر،ابعاد کوچکتر و قدرت جداسازی قائم بهتر، بر دو دستگاه دیگر برتری دارد. پاسخ حاصل از هر دستگاه تابعی از غلظت وزنی کانی پرتوزا در سازند و نیز چگالی آن است.
کاربردها :
اندازه‌گیری پرتوزایی گامای طبیعی به طور عمده در موارد زیر انجام میشود:
الف) تعیین لیتولوژی یا جنس سنگ (شناخت رس‌ها، نمک‌های تبخیری، کانی‌های سنگین و پرتوزا)
ب) ارزیابی درصد رس موجود در مخزن
ج) همبستگی چاه‌ها
د) کنترل عمق حفاری و دستگاههای آزمایش‌کننده سیال و نیز استفاده از آن بجای sp زمانی که این اندازه‌گیری قابل اجرا نیست(چاههای سیمانی شده ودارای لوله جداری)
و) ارزیابی تقریبی تراوایی
۲- نگار طیف سنجی پرتوزایی گامای طبیعی
میزان انرژی پرتوی گامای هر کانی‌ی پرتوزا با عناصر دیگر متفاوت است. در واقع انرژی پرتوی گامای ساطع شده از عناصر مختلف، طیف متغیری دارد. در این صورت مقدار انرژی پرتوی گاما میتواند مشخص کننده کانی‌ای باشند که این پرتو را ایجاد می‌کند. بنابراین اگر فناوری چاهنگاری توانایی آن را داشته باشد که طیف انرژی پرتوی گاما را مشخص کند، میتواند عنصری که این پرتو از آن ساطع شده است را نیز مشخص کند.
در نگاری که پیش از این توضیح داده شد (چاهنگاری پرتوزایی گامای طبیعی)، پرتوزایی کلی گامای طبیعی حاصل از سازند اندازه‌گیری و ثبت میشود. این نوع چاه نگاری تنها مشخص می‌کند که سازند دربردارنده چه اندازه از کانی‌های سنگین و پرتوزا هست. اما توانایی تشخیص جنس کانی های پرتوزا را ندارد. در حالی که نگار «طیف سنجی پرتوزایی گامای طبیعی»، دقیقاً طیف انرژی پرتوی گاما و در نتیجه جنس کانی‌ای که این طیف پرتوی گاما را تولید کرده است نیز مشخص می‌کند. همانطور که توضیح داده شد، پرتوزایی (گامای طبیعی) وابسته به سه عنصر پرتوزای پتاسیم و توریوم و اورانیوم و یا عناصر پرتوزای حاصل از آنها است.
کاربردها
۱ تعیین لیتولوژی.
۲ تعیین محیط (دریایی، رودخانه‌ای، دلتایی و… ) رسوب گذاری
۳ بررسی‌های ژئوشیمیایی
۴ همبستگی چاه‌ها(تعیین ارتباط میان سازندهای مختلف در چاههای مختلف)
۳- چگاه‌نگاری نوترون
در این روش سازند را از طریق یک چشمه ساطع کننده نوترون بمباران می‌کنند. زمانی که سازند با نوترونهای سریع بمباران میشود چندین نوع برهم‌کنش بین نوترون‌ها و هسته اتمی مواد میتواند رخ دهد. در اثر برهم‌کنش‌های مختلف ۳ مرحله افت انرژی حاصل میشود، در نتیجه هر نوع برهم‌کنش، میتواند موضوع یک روش اندازه‌گیری در بررسی‌های چاهنگاری باشد.
۱- در مرحله اول افت انرژی ، انرژی نوترون به بین ۱/۰تا ۱۰۰ الکترون ولت افت می کند که به این نوترون‌ها ، نوترونهای اپی‌ترمیک گویند.
۲- در مرحله بعدی افت انرژی، انرژی نوترون به بین ۱/۰ تا ۰۲۵/۰ الکترون ولت افت می‌کند که به آنها نوترونهای ترمیک گویند.
۳- در مرحله آخر نوترون‌ها گیر افتاده و اصطلاحا به دام می‌افتند و در این مرحله پرتوی گاما ساطع میشود). انواع روشهای چاهنگاری نوترون عبارتند از:
چاهنگاری نوترون – گاما:
چنان‌که توضیح داده شد در مرحله سوم افت انرژی نوترون، نوترون‌ها به دام می‌افتند و پرتوی گاما ساطع میشود. در این روش، مقدار پرتوهای گامای حاصل از به دام افتادن نوترون‌ها توسط سازند را اندازه می‌گیرند. از آن جایی که هیدروژن بیشترین مقطع گیر اندازی نوترون را دارد، هر چه تعداد نوترون بیشتری به دام بیافتد، نشان‌دهنده‌ی آن است که سازند دارای هیدروژن بیشتری و بالطبع دارای آب یا نفت است.
چاهنگاری نوترون- نوترون ترمیک:
در این روش تعداد نوترونهای ترمیک اندازه‌گیری میشود. بنابراین در مرحله‌ی قبل از گیراندازی نوترون‌ها، این اندازه گیری انجام می‌گیرد.
چاهنگاری نوترون- نوترون اپی ترمیک
در این روش تعداد نوترونهای اپی ترمیک اندازه‌گیری میشود. بنابراین در مرحله قبل از تشکیل نوترونهای ترمیک این اندازه گیری انجام میشود.
دستگاه های نوترون شامل:
الف) GNT: این دستگاه به طور همزمان نوترونهای ترمیک و پرتوهای گاما را اندازه‌گیری می‌کند و واحد مورد استفاده در آن API است.
ب) SNP: این دستگاه نوترونهای اپی‌ترمیک را اندازه‌گیری می‌کند. چشمه و آشکارسازی روی بالشتکی سوار شده و به دیواره چاه می‌چسبد.
ج) CNL: نوع A این دستگاه نوترونهای ترمیک و نوع G آن نوترونهای ترمیک و اپی‌ترمیک را به طور همزمان دریافت می‌کند.
دستگاه (CNL-A) برای کاهش اثر چاه از ۲ آشکارساز استفاده می‌کند. نسبت و رابطه شمارش ۲ آشکار ساز با یکدیگر به وسیله نرم افزار و دستگاه‌هایی که در سرچاه قرار دارد، مستقیما به واحد تخلخل یا شاخص هیدروژن(مقدار هیدروژن موجود در ترکیب سنگ و سیال موجود در آن) تبدیل میشود.
کاربردها
به طور فهرست‌وار کاربردهای اندازه‌گیری شاخص هیدروژن عبارتند از:
الف) ارزیابی تخلخل
ب) جداسازی زونهای گازدار، زونهای حاوی نفت یا آب
ج) تعیین لیتولوژی همراه با دیگر بررسی‌های چاهنگاری
د) همبستگی چاه‌ها
۴- چاهنگاری کلرین
کاربرد این دستگاه در تعیین فصل مشترک نفت و آب و ارزیابی درجه شوری آب سازندی واقع در پشت لوله جداری است. اساس تعیین فصل مشترک سیالات تفاوت در میزان شوری سیالات است.
۵- چاهنگاری: گاما- گاما یا چگالی
در این روش سازند، تحت تاثیر پرتوهای گامایی که از یک منبع خاص منتشر میشود قرار می‌گیرد.
۱- به کمک نگار«چگالی» میتوان تخلخل را با شناخت چگالی خمیره(بخش جامد سنگ) و سیال موجود به طور مستقیم یا با همراهی روش نوترون محاسبه کرد. (به این ترتیب که هرچه تخلخل بیشتر باشد، چگالی کمتر است البته جنس سنگ و دیگر پارامتر ها هم تاثیر گذار هستند).
۲- نگار «چگالی» به طور مستقیم در تعیین لیتولوژی سازندهای غیر متخلخل و یا از طریق همراهی با سایر روشها در بررسی مخزن‌های متخلخل میتواند مورد استفاده قرار گیرد.
۳- مطالعه‌ی تغییر و تحول چگالی رس‌ها و یا ماسه‌ها بر حسب عمق در بررسی تغییرات تراکم مواد مذکور میتواند بکار رود.
۴- با مقایسه پاسخ‌های حاصل از روش نوترون و چگالی وبا کمک لاگ های مقاومت ویژه می توان به شناسایی سریع سیالات موجود در مخزن‌ها و همچنین تعیین حدود زونهای تماس گاز- نفت ، گاز- آب و نفت - آب دست یافت.
«چاه نگاری صوتی»
به کمک یک مولد که در سطح قرار دارد قطار موجی با فرکانس مشخص انتشار می‌یابد مدت زمان برنامه مذکور بسیار کوتاه است ولی چندین بار در ثانیه تکرار میشود. این نگار با محاسبه سرعت و یا دامنه صوت به بررسی ویژگیهای سنگ و سیال می‌پردازد.
الف) اندازه‌گیری سرعت صوت:
کاربردها
اندازه‌گیری زمان انتشار امواج صوتی عمدتاً در تعیین تخلخل مخزن‌ها بکار می‌رود. اما بایستی توجه داشت که تاثیر پارامترهای مختلف بر اندازه‌گیری و در نتیجه مشکلات تفسیر از یک سو و ابداع دستگاههای هسته‌ای مدرن از سوی دیگر از نقش چاهنگاری صوتی در این مورد کاسته است.
- از این بررسی‌ها در تعیین تخلخل، به خصوص زمانی که اندازه‌گیری حساسیت زیادی نسبت به تغییرات قطر چاه نداشته باشد و نیز برای تعیین تخلخل ثانویه در منابع کربناته به طور سیستماتیک استفاده میشود.
توضیح:
تخلل به دو دسته اولیه و ثانویه تقسیم بندی میشود، تخلخل اولیه به خلل و فرجی گفته میشود که در هنگام رسوب گذاری در سنگ ایجاد میشود، اما تخلخل ثانویه بعد از رسوب‌گذاری در اثر فعالیت‌های تکتونیکی(حرکت صفحه‌های زمین نسبت به یکدیگر)، فعالیت موجودات زنده، حل شدن بخشی از سنگ…. در سنگ ایجاد میشود.
- اندازه‌گیری‌های صوتی به خصوص همراه با لاگ های نوترون و چگالی میتواند در تعیین لیتولوژی به کار رود.
- از آنجا که این اندازه‌گیری‌ها حساسیت زیادی نسبت تغییرات قطر چاه ندارد میتوان از آن برای بررسی تراکم سازندهای رسی- ماسه‌ای استفاده کرد.
- از مقایسه اندازه‌گیری‌های صوتی با نگارهای دیگر (نوترون- چگالی- مقاومت ویژه) میتوان سیال‌های موجود در سازند را تفکیک کرد.
- نظر به قدرت خوب جداسازی قائم چاهنگاری صوتی، از این مطالعات میتوان برای تعیین ضخامت لایه‌ها استفاده کرد.
ب) اندازه‌گیری تضعیف دامنه امواج صوتی [نگار چگالی متغیر (VDL)]
- از کاربرد های این روش تشخیص شکستگی‌ها است .
«چاه نگاری الکترو مغناطیسی(EPT)»
اندازه‌گیری زمان انتشار و آهنگ تضعیف یک موج الکترومغناطیسی
در اغلب حالت‌ها به‌دلیل ترکیب غیرمغناطیسی سنگها، تراوایی مغناطیسی(امکان عبور امواج مغناطیسی) آنها همانند هوا است، به طور معمول تغییرات این پارامترها به‌دلیل کوچک بودن قابل توجه نیست. این در حالی است که تراوایی مغناطیسی سیال کمتر از سنگ است.
رسانایی یا مقاومت ویژه الکتریکی(نارسانایی) از نظر ارزیابی درجه اشباع زونهای متخلخل حاوی آب و هیدروکربور بیشترین توجه را به خود اختصاص داده است. اما در حالت‌هایی که آب سازند از درجه شوری پائینی برخودار است، تشخیص هیدروکربور از آب به وسیله پارامترهای رسانایی یا مقاومت ویژه، با مشکل روبرو میشود. در واقع نگار مقاومت ویژه امکان تشخیص آبهای شیرین از هیدروکربورها را ندارد.
اما در روش الکترو مغناطیسی، امکان تشیص آب شیرین نیز وجود دارد، بنابراین مستقل از درجه شوری آب، عمل می‌کند. برای تشخیص درجه‌ی شوری آب نیز میتوان از لاگ‌های مقاومت الکتریکی استفاده کرد. بدین ترتیب با مقایسه‌ی نتایج نگار الکترو مغناطیسی با نتایج حاصل از دیگر نگارها، امکان تعیین درجه شوری در زون شسته و ارزیابی هیدروکربور جابجا شده فراهم می شود.
EPT در یک سوند مشترک همراه با نگارهای نوترون و چگالی به درون چاه فرستاده میشود.
کاربردها
لاگ EPT در گل‌های شیرین و سازند هایی با درجه تخلخل متوسط تا زیاد دارای کاربرد موثری است. در صورتی که عملیات چاه نگاری درست انجام گیرد، از این اندازه‌گیری‌ها میتوان برای موارد زیر استفاده کرد:
الف) ارزیابی تخلخل آبدار: در صورتی که تخلخل کلی شناخته شده باشد، میتوان میزان اشباع زون شسته شده از سیال‌ها مختلف را به وسیله این نگار مشخص کرد.
همچنین در صورتی که آب سازند درجه شوری کمی داشته باشد و امکان تشخیص آب از هیدروکربورها به وسیله نگار الکتریکی وجود نداشته باشد، به وسیله این نگار میتوان هیدروکربورها را شناسایی کرد. این کاربردها در تفسیر و بررسی سریع در محل چاه میتواند به اجرا درآید.
ب) تعیین ترکیب سنگها به کمک چگالی ظاهری خمیره که حاصل از دستگاههای نوترون و چگالی است.
ج) ارزیابی میزان شیل سازند
ه) شناخت هیدروکربورها در تناوب ورقه‌های نازک ماسه- شیل
«چاه نگاری دماسنجی»
دمای سازند با افزایش عمق زیاد می شود، این آهنگ افزایش دما بر حسب عمق، شیب زمین گرمایی یا گرادیان(Gradient) زمین‌گرمایی نامیده میشود. در واقع گرادیان زمین گرمایی مشخص می‌کند به ازای افزایش عمق چه میزان به دما افزوده میشود. این گرادیان برحسب محل جغرافیایی و رسانندگی گرمایی سازندها تغییر می‌کند. گرادیان‌ها معمولا در سازندها با رسانایی کم زیاد است اما از طرف دیگر تعادل حرارتی در نزدیکی چاه بر اثر گردش گل مغشوش میشود و یک تبادل گرمایی بین گل و سازند انجام میشود. این تبادل گرمایی بین گل و سنگ که دارای اثر مشخصی است باعث میشود، نمایش یا پروفیل(Profile) دما در چاه با پروفیل زمین گرمایی اولیه تفاوت زیادی داشته باشد. به همین دلیل در قسمت کف چاه با گذشت زمان از قطع گردش گل، دمای کف چاه به سمت دمای اولیه افزایش یابد.
کاربردها
الف) در چاههای باز (بدون لوله جداری):
در برخی از چاه‌ها که سنگ مخزن آن ها استحکام لازم را داشته باشد(Stable) و نبود لوله جداری مشکلی در بهره‌برداری و نگهداری چاه نداشته باشد، مخزن را بدون لوله جداری مورد بهره‌برداری قرار می‌دهند که به این چاه‌ها چاههای باز می‌گویند.
اندازه‌گیری دما امکان تعیین نظام زمین گرمایی کنونی را فراهم می‌سازد که شناخت آن در مسائل مختلف میتواند مورد استفاده قرار گیرد. با استفاده از این بررسی‌ها میتوان دمای متوسط هر چاه یا هر زون را مشخص کرد.
تعادل حرارتی که با حفر چاه بر هم خورده است، دیر یا زود برحسب رسانندگی حرارتی سنگها دوباره به حالت عادی نزدیک میشود در این حالت با استفاده از تغییرات دما میتوان واحدهای لیتوگرافی و به تعبیری مرز‌های لایه‌های سنگی مختلف را مشخص کرد، به این ترتیب میتوان ورود به رس‌های تحت فشار را تشخیص داد. باید توجه کرد که رسیدن مته حفاری به رس‌های تحت فشار، امکان فوران چاه را دربردارد، که باید به وسیله گل حفاری آن را کنترل کرد. همچنین میتوان زونهای فرار گل را که با افزایش دما و یا برعکس ورود سیالات(به خصوص گاز) که با کاهش دما همراه است تشخیص داد.
ب) چاه پوشش دار( دارای لوله جداری):
کاربرد اصلی دماسنجی در چاههای پوشش دار به طور عمده در چاهنگاری بهره‌برداری است:
۱- تعیین ارتفاع سیمان واقع در پشت لوله جداری
۲-آشکارسازی زونهای تولید کننده(گاز یا سیال دیگر)
۳- تعیین عمق نقطه شروع جوش
۴- آشکارسازی زونهای ورودی سیال تزریقی
«نگار شیب سنجی»
( اندازه‌گیری شیب )
این نگار از انواع نگارهای الکتریکی است. هدف این چاهنگاری تعیین زاویه شیب و سمت صفحاتی است که چاه آنها را قطع می‌کند منظور از صفحات میتواند هر یک از موارد زیر باشد.
الف) مرز طبقات ولایه‌های زمین شناسی
ب) شکستگی باز یا بسته در سازندها
ج) سطح فرسایشی (سطحی که در اثر عوامل فرسایشی مانند آب، باد و… دچار فرسایش شده‌است).
«نگار تصویر ساز»
امروزه تکنیک‌های زیادی برای به تصویرکشیدن چاههای نفت و گاز بکارمی‌رود. نگارهای تصویرساز از تکنیک‌های بسیار کارآمد برای بدست آوردن تصویرهایی از شکاف‌ها در دیواره چاه است. باتوجه به منبع مورداستفاده ، این لاگ‌ها به ۲ نوع تقسیم بندی می‌شوند:
۱-(ATV (Acoustic TeleViewer: که دارای منبع صوتی است.
۲-(FMI (Formation Micro Imaging و ( FMS (Formation Micro Scaling : دارای منبع الکتریکی ست و با استفاده از تغییرات مقاومت ویژه الکتریکی ، شکاف‌های داخل چاه را شناسایی می‌کند.
هر یک ازاین دستگاه‌ها برای مواردی کاربرد دارند به عنوان نمونه اگر گل حفاری، پایه روغنی باشد یا گلی باشد که رسانندگی خوبی نداشته باشد از لاگ ATV استفاده میشود .
دستگاه دیگری به نام Acoustic television وجود دارد که از دیواره‌ی چاه تصویربرداری می‌کند اما اگر گل ما شفاف نباشد نمی‌تواند بخوبی این عمل را انجام دهد در ضمن این دستگاه محدوده‌ی عمقی برای استفاده دارد و دراعماق زیاد باتوجه به افزایش زیاد دما و فشار قابل استفاده نیست. اما اگر شرایط برای استفاده این نگار تصویربردار در داخل چاه فراهم باشد اطلاعات دقیق‌تری درباره شکستگی‌ها نسبت به ATV و سایر لاگ‌ها دراختیار قرارمی‌دهد.
پرتوزایی گاما طبیعی به کمک دستگاه‌هایی مانند «شمارشگر گایگر مولر» و «اطاق یونیزاسیون» اندازه‌گیری می شود، اما شمارشگر «سوسوزن»، به دلیل بازده بیشتر،ابعاد کوچکتر و قدرت جداسازی قائم بهتر، بر دو دستگاه دیگر برتری دارد. پاسخ حاصل از هر دستگاه تابعی از غلظت وزنی کانی پرتوزا در سازند و نیز چگالی آن است.
کاربردها :
اندازه‌گیری پرتوزایی گامای طبیعی به طور عمده در موارد زیر انجام میشود:
الف) تعیین لیتولوژی یا جنس سنگ (شناخت رس‌ها، نمک‌های تبخیری، کانی‌های سنگین و پرتوزا)
ب) ارزیابی درصد رس موجود در مخزن
ج) همبستگی چاه‌ها
د) کنترل عمق حفاری و دستگاههای آزمایش‌کننده سیال و نیز استفاده از آن بجای sp زمانی که این اندازه‌گیری قابل اجرا نیست(چاههای سیمانی شده ودارای لوله جداری)
و) ارزیابی تقریبی تراوایی
۲- نگار طیف سنجی پرتوزایی گامای طبیعی
میزان انرژی پرتوی گامای هر کانی‌ی پرتوزا با عناصر دیگر متفاوت است. در واقع انرژی پرتوی گامای ساطع شده از عناصر مختلف، طیف متغیری دارد. در این صورت مقدار انرژی پرتوی گاما میتواند مشخص کننده کانی‌ای باشند که این پرتو را ایجاد می‌کند. بنابراین اگر فناوری چاهنگاری توانایی آن را داشته باشد که طیف انرژی پرتوی گاما را مشخص کند، میتواند عنصری که این پرتو از آن ساطع شده است را نیز مشخص کند.
در نگاری که پیش از این توضیح داده شد (چاهنگاری پرتوزایی گامای طبیعی)، پرتوزایی کلی گامای طبیعی حاصل از سازند اندازه‌گیری و ثبت میشود. این نوع چاه نگاری تنها مشخص می‌کند که سازند دربردارنده چه اندازه از کانی‌های سنگین و پرتوزا هست. اما توانایی تشخیص جنس کانی های پرتوزا را ندارد. در حالی که نگار «طیف سنجی پرتوزایی گامای طبیعی»، دقیقاً طیف انرژی پرتوی گاما و در نتیجه جنس کانی‌ای که این طیف پرتوی گاما را تولید کرده است نیز مشخص می‌کند. همانطور که توضیح داده شد، پرتوزایی (گامای طبیعی) وابسته به سه عنصر پرتوزای پتاسیم و توریوم و اورانیوم و یا عناصر پرتوزای حاصل از آنها است.
کاربردها
۱ تعیین لیتولوژی.
۲ تعیین محیط (دریایی، رودخانه‌ای، دلتایی و… ) رسوب گذاری
۳ بررسی‌های ژئوشیمیایی
۴ همبستگی چاه‌ها(تعیین ارتباط میان سازندهای مختلف در چاههای مختلف)
۳- چگاه‌نگاری نوترون
در این روش سازند را از طریق یک چشمه ساطع کننده نوترون بمباران می‌کنند. زمانی که سازند با نوترونهای سریع بمباران میشود چندین نوع برهم‌کنش بین نوترون‌ها و هسته اتمی مواد میتواند رخ دهد. در اثر برهم‌کنش‌های مختلف ۳ مرحله افت انرژی حاصل میشود، در نتیجه هر نوع برهم‌کنش، میتواند موضوع یک روش اندازه‌گیری در بررسی‌های چاهنگاری باشد.
۱- در مرحله اول افت انرژی ، انرژی نوترون به بین ۱/۰تا ۱۰۰ الکترون ولت افت می کند که به این نوترون‌ها ، نوترونهای اپی‌ترمیک گویند.
۲- در مرحله بعدی افت انرژی، انرژی نوترون به بین ۱/۰ تا ۰۲۵/۰ الکترون ولت افت می‌کند که به آنها نوترونهای ترمیک گویند.
۳- در مرحله آخر نوترون‌ها گیر افتاده و اصطلاحا به دام می‌افتند و در این مرحله پرتوی گاما ساطع میشود). انواع روشهای چاهنگاری نوترون عبارتند از:
چاهنگاری نوترون – گاما:
چنان‌که توضیح داده شد در مرحله سوم افت انرژی نوترون، نوترون‌ها به دام می‌افتند و پرتوی گاما ساطع میشود. در این روش، مقدار پرتوهای گامای حاصل از به دام افتادن نوترون‌ها توسط سازند را اندازه می‌گیرند. از آن جایی که هیدروژن بیشترین مقطع گیر اندازی نوترون را دارد، هر چه تعداد نوترون بیشتری به دام بیافتد، نشان‌دهنده‌ی آن است که سازند دارای هیدروژن بیشتری و بالطبع دارای آب یا نفت است.
چاهنگاری نوترون- نوترون ترمیک:
در این روش تعداد نوترونهای ترمیک اندازه‌گیری میشود. بنابراین در مرحله‌ی قبل از گیراندازی نوترون‌ها، این اندازه گیری انجام می‌گیرد.
چاهنگاری نوترون- نوترون اپی ترمیک
در این روش تعداد نوترونهای اپی ترمیک اندازه‌گیری میشود. بنابراین در مرحله قبل از تشکیل نوترونهای ترمیک این اندازه گیری انجام میشود.
دستگاه های نوترون شامل:
الف) GNT: این دستگاه به طور همزمان نوترونهای ترمیک و پرتوهای گاما را اندازه‌گیری می‌کند و واحد مورد استفاده در آن API است.
ب) SNP: این دستگاه نوترونهای اپی‌ترمیک را اندازه‌گیری می‌کند. چشمه و آشکارسازی روی بالشتکی سوار شده و به دیواره چاه می‌چسبد.
ج) CNL: نوع A این دستگاه نوترونهای ترمیک و نوع G آن نوترونهای ترمیک و اپی‌ترمیک را به طور همزمان دریافت می‌کند.
دستگاه (CNL-A) برای کاهش اثر چاه از ۲ آشکارساز استفاده می‌کند. نسبت و رابطه شمارش ۲ آشکار ساز با یکدیگر به وسیله نرم افزار و دستگاه‌هایی که در سرچاه قرار دارد، مستقیما به واحد تخلخل یا شاخص هیدروژن(مقدار هیدروژن موجود در ترکیب سنگ و سیال موجود در آن) تبدیل میشود.
کاربردها
به طور فهرست‌وار کاربردهای اندازه‌گیری شاخص هیدروژن عبارتند از:
الف) ارزیابی تخلخل
ب) جداسازی زونهای گازدار، زونهای حاوی نفت یا آب
ج) تعیین لیتولوژی همراه با دیگر بررسی‌های چاهنگاری
د) همبستگی چاه‌ها
۴- چاهنگاری کلرین
کاربرد این دستگاه در تعیین فصل مشترک نفت و آب و ارزیابی درجه شوری آب سازندی واقع در پشت لوله جداری است. اساس تعیین فصل مشترک سیالات تفاوت در میزان شوری سیالات است.
۵- چاهنگاری: گاما- گاما یا چگالی
در این روش سازند، تحت تاثیر پرتوهای گامایی که از یک منبع خاص منتشر میشود قرار می‌گیرد.
۱- به کمک نگار«چگالی» میتوان تخلخل را با شناخت چگالی خمیره(بخش جامد سنگ) و سیال موجود به طور مستقیم یا با همراهی روش نوترون محاسبه کرد. (به این ترتیب که هرچه تخلخل بیشتر باشد، چگالی کمتر است البته جنس سنگ و دیگر پارامتر ها هم تاثیر گذار هستند).
۲- نگار «چگالی» به طور مستقیم در تعیین لیتولوژی سازندهای غیر متخلخل و یا از طریق همراهی با سایر روشها در بررسی مخزن‌های متخلخل میتواند مورد استفاده قرار گیرد.
۳- مطالعه‌ی تغییر و تحول چگالی رس‌ها و یا ماسه‌ها بر حسب عمق در بررسی تغییرات تراکم مواد مذکور میتواند بکار رود.
۴- با مقایسه پاسخ‌های حاصل از روش نوترون و چگالی وبا کمک لاگ های مقاومت ویژه می توان به شناسایی سریع سیالات موجود در مخزن‌ها و همچنین تعیین حدود زونهای تماس گاز- نفت ، گاز- آب و نفت - آب دست یافت.
«چاه نگاری صوتی»
به کمک یک مولد که در سطح قرار دارد قطار موجی با فرکانس مشخص انتشار می‌یابد مدت زمان برنامه مذکور بسیار کوتاه است ولی چندین بار در ثانیه تکرار میشود. این نگار با محاسبه سرعت و یا دامنه صوت به بررسی ویژگیهای سنگ و سیال می‌پردازد.
الف) اندازه‌گیری سرعت صوت:
کاربردها
اندازه‌گیری زمان انتشار امواج صوتی عمدتاً در تعیین تخلخل مخزن‌ها بکار می‌رود. اما بایستی توجه داشت که تاثیر پارامترهای مختلف بر اندازه‌گیری و در نتیجه مشکلات تفسیر از یک سو و ابداع دستگاههای هسته‌ای مدرن از سوی دیگر از نقش چاهنگاری صوتی در این مورد کاسته است.
- از این بررسی‌ها در تعیین تخلخل، به خصوص زمانی که اندازه‌گیری حساسیت زیادی نسبت به تغییرات قطر چاه نداشته باشد و نیز برای تعیین تخلخل ثانویه در منابع کربناته به طور سیستماتیک استفاده میشود.
توضیح:
تخلل به دو دسته اولیه و ثانویه تقسیم بندی میشود، تخلخل اولیه به خلل و فرجی گفته میشود که در هنگام رسوب گذاری در سنگ ایجاد میشود، اما تخلخل ثانویه بعد از رسوب‌گذاری در اثر فعالیت‌های تکتونیکی(حرکت صفحه‌های زمین نسبت به یکدیگر)، فعالیت موجودات زنده، حل شدن بخشی از سنگ…. در سنگ ایجاد میشود.
- اندازه‌گیری‌های صوتی به خصوص همراه با لاگ های نوترون و چگالی میتواند در تعیین لیتولوژی به کار رود.
- از آنجا که این اندازه‌گیری‌ها حساسیت زیادی نسبت تغییرات قطر چاه ندارد میتوان از آن برای بررسی تراکم سازندهای رسی- ماسه‌ای استفاده کرد.
- از مقایسه اندازه‌گیری‌های صوتی با نگارهای دیگر (نوترون- چگالی- مقاومت ویژه) میتوان سیال‌های موجود در سازند را تفکیک کرد.
- نظر به قدرت خوب جداسازی قائم چاهنگاری صوتی، از این مطالعات میتوان برای تعیین ضخامت لایه‌ها استفاده کرد.
ب) اندازه‌گیری تضعیف دامنه امواج صوتی [نگار چگالی متغیر (VDL)]
- از کاربرد های این روش تشخیص شکستگی‌ها است .
«چاه نگاری الکترو مغناطیسی(EPT)»
اندازه‌گیری زمان انتشار و آهنگ تضعیف یک موج الکترومغناطیسی
در اغلب حالت‌ها به‌دلیل ترکیب غیرمغناطیسی سنگها، تراوایی مغناطیسی(امکان عبور امواج مغناطیسی) آنها همانند هوا است، به طور معمول تغییرات این پارامترها به‌دلیل کوچک بودن قابل توجه نیست. این در حالی است که تراوایی مغناطیسی سیال کمتر از سنگ است.
رسانایی یا مقاومت ویژه الکتریکی(نارسانایی) از نظر ارزیابی درجه اشباع زونهای متخلخل حاوی آب و هیدروکربور بیشترین توجه را به خود اختصاص داده است. اما در حالت‌هایی که آب سازند از درجه شوری پائینی برخودار است، تشخیص هیدروکربور از آب به وسیله پارامترهای رسانایی یا مقاومت ویژه، با مشکل روبرو میشود. در واقع نگار مقاومت ویژه امکان تشخیص آبهای شیرین از هیدروکربورها را ندارد.
اما در روش الکترو مغناطیسی، امکان تشیص آب شیرین نیز وجود دارد، بنابراین مستقل از درجه شوری آب، عمل می‌کند. برای تشخیص درجه‌ی شوری آب نیز میتوان از لاگ‌های مقاومت الکتریکی استفاده کرد. بدین ترتیب با مقایسه‌ی نتایج نگار الکترو مغناطیسی با نتایج حاصل از دیگر نگارها، امکان تعیین درجه شوری در زون شسته و ارزیابی هیدروکربور جابجا شده فراهم می شود.
EPT در یک سوند مشترک همراه با نگارهای نوترون و چگالی به درون چاه فرستاده میشود.
کاربردها
لاگ EPT در گل‌های شیرین و سازند هایی با درجه تخلخل متوسط تا زیاد دارای کاربرد موثری است. در صورتی که عملیات چاه نگاری درست انجام گیرد، از این اندازه‌گیری‌ها میتوان برای موارد زیر استفاده کرد:
الف) ارزیابی تخلخل آبدار: در صورتی که تخلخل کلی شناخته شده باشد، میتوان میزان اشباع زون شسته شده از سیال‌ها مختلف را به وسیله این نگار مشخص کرد.
همچنین در صورتی که آب سازند درجه شوری کمی داشته باشد و امکان تشخیص آب از هیدروکربورها به وسیله نگار الکتریکی وجود نداشته باشد، به وسیله این نگار میتوان هیدروکربورها را شناسایی کرد. این کاربردها در تفسیر و بررسی سریع در محل چاه میتواند به اجرا درآید.
ب) تعیین ترکیب سنگها به کمک چگالی ظاهری خمیره که حاصل از دستگاههای نوترون و چگالی است.
ج) ارزیابی میزان شیل سازند
ه) شناخت هیدروکربورها در تناوب ورقه‌های نازک ماسه- شیل
«چاه نگاری دماسنجی»
دمای سازند با افزایش عمق زیاد می شود، این آهنگ افزایش دما بر حسب عمق، شیب زمین گرمایی یا گرادیان(Gradient) زمین‌گرمایی نامیده میشود. در واقع گرادیان زمین گرمایی مشخص می‌کند به ازای افزایش عمق چه میزان به دما افزوده میشود. این گرادیان برحسب محل جغرافیایی و رسانندگی گرمایی سازندها تغییر می‌کند. گرادیان‌ها معمولا در سازندها با رسانایی کم زیاد است اما از طرف دیگر تعادل حرارتی در نزدیکی چاه بر اثر گردش گل مغشوش میشود و یک تبادل گرمایی بین گل و سازند انجام میشود. این تبادل گرمایی بین گل و سنگ که دارای اثر مشخصی است باعث میشود، نمایش یا پروفیل(Profile) دما در چاه با پروفیل زمین گرمایی اولیه تفاوت زیادی داشته باشد. به همین دلیل در قسمت کف چاه با گذشت زمان از قطع گردش گل، دمای کف چاه به سمت دمای اولیه افزایش یابد.
کاربردها
الف) در چاههای باز (بدون لوله جداری):
در برخی از چاه‌ها که سنگ مخزن آن ها استحکام لازم را داشته باشد(Stable) و نبود لوله جداری مشکلی در بهره‌برداری و نگهداری چاه نداشته باشد، مخزن را بدون لوله جداری مورد بهره‌برداری قرار می‌دهند که به این چاه‌ها چاههای باز می‌گویند.
اندازه‌گیری دما امکان تعیین نظام زمین گرمایی کنونی را فراهم می‌سازد که شناخت آن در مسائل مختلف میتواند مورد استفاده قرار گیرد. با استفاده از این بررسی‌ها میتوان دمای متوسط هر چاه یا هر زون را مشخص کرد.
تعادل حرارتی که با حفر چاه بر هم خورده است، دیر یا زود برحسب رسانندگی حرارتی سنگها دوباره به حالت عادی نزدیک میشود در این حالت با استفاده از تغییرات دما میتوان واحدهای لیتوگرافی و به تعبیری مرز‌های لایه‌های سنگی مختلف را مشخص کرد، به این ترتیب میتوان ورود به رس‌های تحت فشار را تشخیص داد. باید توجه کرد که رسیدن مته حفاری به رس‌های تحت فشار، امکان فوران چاه را دربردارد، که باید به وسیله گل حفاری آن را کنترل کرد. همچنین میتوان زونهای فرار گل را که با افزایش دما و یا برعکس ورود سیالات(به خصوص گاز) که با کاهش دما همراه است تشخیص داد.
ب) چاه پوشش دار( دارای لوله جداری):
کاربرد اصلی دماسنجی در چاههای پوشش دار به طور عمده در چاهنگاری بهره‌برداری است:
۱- تعیین ارتفاع سیمان واقع در پشت لوله جداری
۲-آشکارسازی زونهای تولید کننده(گاز یا سیال دیگر)
۳- تعیین عمق نقطه شروع جوش
۴- آشکارسازی زونهای ورودی سیال تزریقی
«نگار شیب سنجی»
( اندازه‌گیری شیب )
این نگار از انواع نگارهای الکتریکی است. هدف این چاهنگاری تعیین زاویه شیب و سمت صفحاتی است که چاه آنها را قطع می‌کند منظور از صفحات میتواند هر یک از موارد زیر باشد.
الف) مرز طبقات ولایه‌های زمین شناسی
ب) شکستگی باز یا بسته در سازندها
ج) سطح فرسایشی (سطحی که در اثر عوامل فرسایشی مانند آب، باد و… دچار فرسایش شده‌است).
«نگار تصویر ساز»
امروزه تکنیک‌های زیادی برای به تصویرکشیدن چاههای نفت و گاز بکارمی‌رود. نگارهای تصویرساز از تکنیک‌های بسیار کارآمد برای بدست آوردن تصویرهایی از شکاف‌ها در دیواره چاه است. باتوجه به منبع مورداستفاده ، این لاگ‌ها به ۲ نوع تقسیم بندی می‌شوند:
۱-(ATV (Acoustic TeleViewer: که دارای منبع صوتی است.
۲-(FMI (Formation Micro Imaging و ( FMS (Formation Micro Scaling : دارای منبع الکتریکی ست و با استفاده از تغییرات مقاومت ویژه الکتریکی ، شکاف‌های داخل چاه را شناسایی می‌کند.
هر یک ازاین دستگاه‌ها برای مواردی کاربرد دارند به عنوان نمونه اگر گل حفاری، پایه روغنی باشد یا گلی باشد که رسانندگی خوبی نداشته باشد از لاگ ATV استفاده میشود .
دستگاه دیگری به نام Acoustic television وجود دارد که از دیواره‌ی چاه تصویربرداری می‌کند اما اگر گل ما شفاف نباشد نمی‌تواند بخوبی این عمل را انجام دهد در ضمن این دستگاه محدوده‌ی عمقی برای استفاده دارد و دراعماق زیاد باتوجه به افزایش زیاد دما و فشار قابل استفاده نیست. اما اگر شرایط برای استفاده این نگار تصویربردار در داخل چاه فراهم باشد اطلاعات دقیق‌تری درباره شکستگی‌ها نسبت به ATV و سایر لاگ‌ها دراختیار قرارمی‌دهد.
«تکنیک‌های جدید چاهنگاری»
در شرکتهای بزرگ نفتی تکنیک‌های جدیدی که برای لاگ‌های بهره‌برداری استفاده می‌شوند شامل:
۱ -Combinable production Logging Tools
این نوع لاگ نمایشی (Profile) برای تولید در چاههای تولیدی دراختیار قرار می‌دهد و اطلاعاتی شامل دبی جریان (flow rate) و چگالی سیال (fluid density) موجود در سازند ها و دما و فشار در جا را در اختیار قرار می‌دهد؛ همچنین لاگ قطر سنجی (Caliper log) که شامل ۳ بالشتک است و به دیواره چاه می چسبد نیز میتواند همراه این وسیله به درون چاه بدون لوله جداری فرستاده شود. از دیگر کاربردهای این دستگاه این است که میتواند نمایش (profile) تزریق سیالات را در چاههای تزریقی (به منظور ازدیاد برداشت نفت) نشان دهد. همچنین از وضعیت وجود کانال‌ها و حفره‌ها درسیمان پشت لوله‌های جداری خبر می‌دهد.
۲-Flow scanner
این لاگ برای چاههای با انحراف مختلف استفاده میشود. دستگاه‌هایی که قبلا وجود داشت برای چاههای نزدیک به عمود (vertical well) یا چاه‌هایی که انحراف خیلی کمی داشتند استفاده می‌شد، اما این دستگاه در چاه با انحرافات مختلف میتواند تجزیه و تحلیل سیال داخل سازند را انجام دهد و هر نوع فاز (جامد- مایع- گاز) را تشخیص دهد. این دستگاه براساس تغییر سرعت امواج داخل سیالات و تاثیر آن روی دامنه (amplitude)امواج میتواند سیالات مختلف را برای چاههای مختلف با انحراف مختلف (از چاههای عمودی تا چاه‌هایی با انحراف بالا) شناسایی کند.
۳- (Multi-Isotope spectroscopy Tool) MIST
این نوع لاگ به وسیله اشعه گاما کار می‌کند که میان ایزوتوپ‌های مختلفی که اشعه گاما را جذب و حذف می‌کنند تبعیض می‌گذارد و آن ها را از هم جدا می‌کند تا تجزیه و تحلیل درستی از شبیه‌سازی چند مرحله‌ای در محل چاه فراهم آید. دراین دستگاه انرژی اشعه‌ی گاما از طریق ۱۶ دریچه انرژی دریافت میشود. نمایش‌ها و انرژی‌ها به‌وسیله کامپیوتر د کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و از آنها برای مشخص کردن ایزوتوپ منشاء استفاده میشود. کاربرد مهم دیگر آن تخمین شکاف‌های سازند است.
۴- Phase velocity sonde) PVS
PVS یک لاگ تولیدی است که همراه با لاگ Resistivity saturation tools) RST) سرعت ۲ فاز جدا (آب و نفت) را در چاههای افقی و یا با انحراف زیاد اندازه می‌گیرد. به این ترتیب که یک نشانه (marker) شیمیایی را که مقطع گیراندازی نوترون ترمیک بالایی دارد و تنها در فاز مورد نظر( آب یا نفت) قابل حل است به درون چاه تزریق می‌کنند و مسیر پائین رفتن آن را توسط لاگ RST مشخص می‌کنند.
لاگ PVS جریان روبه بالا یا روبه پائین را میتواند اندازه گیری کند و این بستگی به موقعیت آن (بالا یا پائین) نسبت به RST دارد. سرعت سیالات میتواند از طریق فاصله بین گیرنده و تزریق کننده و همچنین مدت زمان رسیدن از تزریق کننده به گیرنده اندازه‌گیری شود. این لاگ همچنین میتواند حجم سیالات مختلف را محاسبه کرده و جریان سیالات در شرایط مخزن را نیز شناسایی و با جریان سیالات مختلف در شرایط سطح زمین مقایسه کند.
۵- PL Flagship production Logging
سرویس تشخیص جریان داخل چاه : مجموعه واحدی است که برای تخمین چاههای افقی بکار می‌رود. جریان‌های لایه- لایه، جریان‌های رو به پایینی (down flow)، مخازن آب (water sumps)، تله‌های نفتی و گازی و جریان‌های سه فازی همه پدیده‌هایی هستند که در چاههای افقی مورد توجه هستند. لاگ‌های تصویر ساز از جمله ابزارهایی هستند که برای شناسایی رژیم جریان‌های چند فازی به آنها نیاز داریم. هیچ تکنیکی به تنهایی نمی‌تواند یک اندازه‌گیری قوی در چاههای افقی به دست دهد و پیچیدگی‌هایی که وجود دارد مانند از کار افتادن پکرها (Packer)(ابزارهایی که برای نگه داشتن لوله بهره برداری درون چاه و جلوگیری از امتزاج سیالات سازندهای مختلف بکار می‌روند)، وجود قسمت‌های غیر سیمانی شده و همچنین جریان‌های داخل فضای حلقوی، به وسیله این لاگ قابل شناسایی هستند.
۶- Logging while fishing )LWF)
این روش هم زمان و هم هزینه را کم می‌کند و قابلیت انجام عملیات چاهنگاری را همراه باعملیات مانده‌یابی (fishing) به ما می‌دهد.
تدوین:
محسن اطمینان
در شرکتهای بزرگ نفتی تکنیک‌های جدیدی که برای لاگ‌های بهره‌برداری استفاده می‌شوند شامل:
۱ -Combinable production Logging Tools
این نوع لاگ نمایشی (Profile) برای تولید در چاههای تولیدی دراختیار قرار می‌دهد و اطلاعاتی شامل دبی جریان (flow rate) و چگالی سیال (fluid density) موجود در سازند ها و دما و فشار در جا را در اختیار قرار می‌دهد؛ همچنین لاگ قطر سنجی (Caliper log) که شامل ۳ بالشتک است و به دیواره چاه می چسبد نیز میتواند همراه این وسیله به درون چاه بدون لوله جداری فرستاده شود. از دیگر کاربردهای این دستگاه این است که میتواند نمایش (profile) تزریق سیالات را در چاههای تزریقی (به منظور ازدیاد برداشت نفت) نشان دهد. همچنین از وضعیت وجود کانال‌ها و حفره‌ها درسیمان پشت لوله‌های جداری خبر می‌دهد.
۲-Flow scanner
این لاگ برای چاههای با انحراف مختلف استفاده میشود. دستگاه‌هایی که قبلا وجود داشت برای چاههای نزدیک به عمود (vertical well) یا چاه‌هایی که انحراف خیلی کمی داشتند استفاده می‌شد، اما این دستگاه در چاه با انحرافات مختلف میتواند تجزیه و تحلیل سیال داخل سازند را انجام دهد و هر نوع فاز (جامد- مایع- گاز) را تشخیص دهد. این دستگاه براساس تغییر سرعت امواج داخل سیالات و تاثیر آن روی دامنه (amplitude)امواج میتواند سیالات مختلف را برای چاههای مختلف با انحراف مختلف (از چاههای عمودی تا چاه‌هایی با انحراف بالا) شناسایی کند.
۳- (Multi-Isotope spectroscopy Tool) MIST
این نوع لاگ به وسیله اشعه گاما کار می‌کند که میان ایزوتوپ‌های مختلفی که اشعه گاما را جذب و حذف می‌کنند تبعیض می‌گذارد و آن ها را از هم جدا می‌کند تا تجزیه و تحلیل درستی از شبیه‌سازی چند مرحله‌ای در محل چاه فراهم آید. دراین دستگاه انرژی اشعه‌ی گاما از طریق ۱۶ دریچه انرژی دریافت میشود. نمایش‌ها و انرژی‌ها به‌وسیله کامپیوتر د کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و از آنها برای مشخص کردن ایزوتوپ منشاء استفاده میشود. کاربرد مهم دیگر آن تخمین شکاف‌های سازند است.
۴- Phase velocity sonde) PVS
PVS یک لاگ تولیدی است که همراه با لاگ Resistivity saturation tools) RST) سرعت ۲ فاز جدا (آب و نفت) را در چاههای افقی و یا با انحراف زیاد اندازه می‌گیرد. به این ترتیب که یک نشانه (marker) شیمیایی را که مقطع گیراندازی نوترون ترمیک بالایی دارد و تنها در فاز مورد نظر( آب یا نفت) قابل حل است به درون چاه تزریق می‌کنند و مسیر پائین رفتن آن را توسط لاگ RST مشخص می‌کنند.
لاگ PVS جریان روبه بالا یا روبه پائین را میتواند اندازه گیری کند و این بستگی به موقعیت آن (بالا یا پائین) نسبت به RST دارد. سرعت سیالات میتواند از طریق فاصله بین گیرنده و تزریق کننده و همچنین مدت زمان رسیدن از تزریق کننده به گیرنده اندازه‌گیری شود. این لاگ همچنین میتواند حجم سیالات مختلف را محاسبه کرده و جریان سیالات در شرایط مخزن را نیز شناسایی و با جریان سیالات مختلف در شرایط سطح زمین مقایسه کند.
۵- PL Flagship production Logging
سرویس تشخیص جریان داخل چاه : مجموعه واحدی است که برای تخمین چاههای افقی بکار می‌رود. جریان‌های لایه- لایه، جریان‌های رو به پایینی (down flow)، مخازن آب (water sumps)، تله‌های نفتی و گازی و جریان‌های سه فازی همه پدیده‌هایی هستند که در چاههای افقی مورد توجه هستند. لاگ‌های تصویر ساز از جمله ابزارهایی هستند که برای شناسایی رژیم جریان‌های چند فازی به آنها نیاز داریم. هیچ تکنیکی به تنهایی نمی‌تواند یک اندازه‌گیری قوی در چاههای افقی به دست دهد و پیچیدگی‌هایی که وجود دارد مانند از کار افتادن پکرها (Packer)(ابزارهایی که برای نگه داشتن لوله بهره برداری درون چاه و جلوگیری از امتزاج سیالات سازندهای مختلف بکار می‌روند)، وجود قسمت‌های غیر سیمانی شده و همچنین جریان‌های داخل فضای حلقوی، به وسیله این لاگ قابل شناسایی هستند.
۶- Logging while fishing )LWF)
این روش هم زمان و هم هزینه را کم می‌کند و قابلیت انجام عملیات چاهنگاری را همراه باعملیات مانده‌یابی (fishing) به ما می‌دهد.
تدوین:
محسن اطمینان
«تکنیک‌های جدید چاهنگاری»
در شرکتهای بزرگ نفتی تکنیک‌های جدیدی که برای لاگ‌های بهره‌برداری استفاده می‌شوند شامل:
۱ -Combinable production Logging Tools
این نوع لاگ نمایشی (Profile) برای تولید در چاههای تولیدی دراختیار قرار می‌دهد و اطلاعاتی شامل دبی جریان (flow rate) و چگالی سیال (fluid density) موجود در سازند ها و دما و فشار در جا را در اختیار قرار می‌دهد؛ همچنین لاگ قطر سنجی (Caliper log) که شامل ۳ بالشتک است و به دیواره چاه می چسبد نیز میتواند همراه این وسیله به درون چاه بدون لوله جداری فرستاده شود. از دیگر کاربردهای این دستگاه این است که میتواند نمایش (profile) تزریق سیالات را در چاههای تزریقی (به منظور ازدیاد برداشت نفت) نشان دهد. همچنین از وضعیت وجود کانال‌ها و حفره‌ها درسیمان پشت لوله‌های جداری خبر می‌دهد.
۲-Flow scanner
این لاگ برای چاههای با انحراف مختلف استفاده میشود. دستگاه‌هایی که قبلا وجود داشت برای چاههای نزدیک به عمود (vertical well) یا چاه‌هایی که انحراف خیلی کمی داشتند استفاده می‌شد، اما این دستگاه در چاه با انحرافات مختلف میتواند تجزیه و تحلیل سیال داخل سازند را انجام دهد و هر نوع فاز (جامد- مایع- گاز) را تشخیص دهد. این دستگاه براساس تغییر سرعت امواج داخل سیالات و تاثیر آن روی دامنه (amplitude)امواج میتواند سیالات مختلف را برای چاههای مختلف با انحراف مختلف (از چاههای عمودی تا چاه‌هایی با انحراف بالا) شناسایی کند.
۳- (Multi-Isotope spectroscopy Tool) MIST
این نوع لاگ به وسیله اشعه گاما کار می‌کند که میان ایزوتوپ‌های مختلفی که اشعه گاما را جذب و حذف می‌کنند تبعیض می‌گذارد و آن ها را از هم جدا می‌کند تا تجزیه و تحلیل درستی از شبیه‌سازی چند مرحله‌ای در محل چاه فراهم آید. دراین دستگاه انرژی اشعه‌ی گاما از طریق ۱۶ دریچه انرژی دریافت میشود. نمایش‌ها و انرژی‌ها به‌وسیله کامپیوتر د کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و از آنها برای مشخص کردن ایزوتوپ منشاء استفاده میشود. کاربرد مهم دیگر آن تخمین شکاف‌های سازند است.
۴- Phase velocity sonde) PVS
PVS یک لاگ تولیدی است که همراه با لاگ Resistivity saturation tools) RST) سرعت ۲ فاز جدا (آب و نفت) را در چاههای افقی و یا با انحراف زیاد اندازه می‌گیرد. به این ترتیب که یک نشانه (marker) شیمیایی را که مقطع گیراندازی نوترون ترمیک بالایی دارد و تنها در فاز مورد نظر( آب یا نفت) قابل حل است به درون چاه تزریق می‌کنند و مسیر پائین رفتن آن را توسط لاگ RST مشخص می‌کنند.
لاگ PVS جریان روبه بالا یا روبه پائین را میتواند اندازه گیری کند و این بستگی به موقعیت آن (بالا یا پائین) نسبت به RST دارد. سرعت سیالات میتواند از طریق فاصله بین گیرنده و تزریق کننده و همچنین مدت زمان رسیدن از تزریق کننده به گیرنده اندازه‌گیری شود. این لاگ همچنین میتواند حجم سیالات مختلف را محاسبه کرده و جریان سیالات در شرایط مخزن را نیز شناسایی و با جریان سیالات مختلف در شرایط سطح زمین مقایسه کند.
۵- PL Flagship production Logging
سرویس تشخیص جریان داخل چاه : مجموعه واحدی است که برای تخمین چاههای افقی بکار می‌رود. جریان‌های لایه- لایه، جریان‌های رو به پایینی (down flow)، مخازن آب (water sumps)، تله‌های نفتی و گازی و جریان‌های سه فازی همه پدیده‌هایی هستند که در چاههای افقی مورد توجه هستند. لاگ‌های تصویر ساز از جمله ابزارهایی هستند که برای شناسایی رژیم جریان‌های چند فازی به آنها نیاز داریم. هیچ تکنیکی به تنهایی نمی‌تواند یک اندازه‌گیری قوی در چاههای افقی به دست دهد و پیچیدگی‌هایی که وجود دارد مانند از کار افتادن پکرها (Packer)(ابزارهایی که برای نگه داشتن لوله بهره برداری درون چاه و جلوگیری از امتزاج سیالات سازندهای مختلف بکار می‌روند)، وجود قسمت‌های غیر سیمانی شده و همچنین جریان‌های داخل فضای حلقوی، به وسیله این لاگ قابل شناسایی هستند.
۶- Logging while fishing )LWF)
این روش هم زمان و هم هزینه را کم می‌کند و قابلیت انجام عملیات چاهنگاری را همراه باعملیات مانده‌یابی (fishing) به ما می‌دهد.
تدوین:
محسن اطمینان
در شرکتهای بزرگ نفتی تکنیک‌های جدیدی که برای لاگ‌های بهره‌برداری استفاده می‌شوند شامل:
۱ -Combinable production Logging Tools
این نوع لاگ نمایشی (Profile) برای تولید در چاههای تولیدی دراختیار قرار می‌دهد و اطلاعاتی شامل دبی جریان (flow rate) و چگالی سیال (fluid density) موجود در سازند ها و دما و فشار در جا را در اختیار قرار می‌دهد؛ همچنین لاگ قطر سنجی (Caliper log) که شامل ۳ بالشتک است و به دیواره چاه می چسبد نیز میتواند همراه این وسیله به درون چاه بدون لوله جداری فرستاده شود. از دیگر کاربردهای این دستگاه این است که میتواند نمایش (profile) تزریق سیالات را در چاههای تزریقی (به منظور ازدیاد برداشت نفت) نشان دهد. همچنین از وضعیت وجود کانال‌ها و حفره‌ها درسیمان پشت لوله‌های جداری خبر می‌دهد.
۲-Flow scanner
این لاگ برای چاههای با انحراف مختلف استفاده میشود. دستگاه‌هایی که قبلا وجود داشت برای چاههای نزدیک به عمود (vertical well) یا چاه‌هایی که انحراف خیلی کمی داشتند استفاده می‌شد، اما این دستگاه در چاه با انحرافات مختلف میتواند تجزیه و تحلیل سیال داخل سازند را انجام دهد و هر نوع فاز (جامد- مایع- گاز) را تشخیص دهد. این دستگاه براساس تغییر سرعت امواج داخل سیالات و تاثیر آن روی دامنه (amplitude)امواج میتواند سیالات مختلف را برای چاههای مختلف با انحراف مختلف (از چاههای عمودی تا چاه‌هایی با انحراف بالا) شناسایی کند.
۳- (Multi-Isotope spectroscopy Tool) MIST
این نوع لاگ به وسیله اشعه گاما کار می‌کند که میان ایزوتوپ‌های مختلفی که اشعه گاما را جذب و حذف می‌کنند تبعیض می‌گذارد و آن ها را از هم جدا می‌کند تا تجزیه و تحلیل درستی از شبیه‌سازی چند مرحله‌ای در محل چاه فراهم آید. دراین دستگاه انرژی اشعه‌ی گاما از طریق ۱۶ دریچه انرژی دریافت میشود. نمایش‌ها و انرژی‌ها به‌وسیله کامپیوتر د کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و از آنها برای مشخص کردن ایزوتوپ منشاء استفاده میشود. کاربرد مهم دیگر آن تخمین شکاف‌های سازند است.
۴- Phase velocity sonde) PVS
PVS یک لاگ تولیدی است که همراه با لاگ Resistivity saturation tools) RST) سرعت ۲ فاز جدا (آب و نفت) را در چاههای افقی و یا با انحراف زیاد اندازه می‌گیرد. به این ترتیب که یک نشانه (marker) شیمیایی را که مقطع گیراندازی نوترون ترمیک بالایی دارد و تنها در فاز مورد نظر( آب یا نفت) قابل حل است به درون چاه تزریق می‌کنند و مسیر پائین رفتن آن را توسط لاگ RST مشخص می‌کنند.
لاگ PVS جریان روبه بالا یا روبه پائین را میتواند اندازه گیری کند و این بستگی به موقعیت آن (بالا یا پائین) نسبت به RST دارد. سرعت سیالات میتواند از طریق فاصله بین گیرنده و تزریق کننده و همچنین مدت زمان رسیدن از تزریق کننده به گیرنده اندازه‌گیری شود. این لاگ همچنین میتواند حجم سیالات مختلف را محاسبه کرده و جریان سیالات در شرایط مخزن را نیز شناسایی و با جریان سیالات مختلف در شرایط سطح زمین مقایسه کند.
۵- PL Flagship production Logging
سرویس تشخیص جریان داخل چاه : مجموعه واحدی است که برای تخمین چاههای افقی بکار می‌رود. جریان‌های لایه- لایه، جریان‌های رو به پایینی (down flow)، مخازن آب (water sumps)، تله‌های نفتی و گازی و جریان‌های سه فازی همه پدیده‌هایی هستند که در چاههای افقی مورد توجه هستند. لاگ‌های تصویر ساز از جمله ابزارهایی هستند که برای شناسایی رژیم جریان‌های چند فازی به آنها نیاز داریم. هیچ تکنیکی به تنهایی نمی‌تواند یک اندازه‌گیری قوی در چاههای افقی به دست دهد و پیچیدگی‌هایی که وجود دارد مانند از کار افتادن پکرها (Packer)(ابزارهایی که برای نگه داشتن لوله بهره برداری درون چاه و جلوگیری از امتزاج سیالات سازندهای مختلف بکار می‌روند)، وجود قسمت‌های غیر سیمانی شده و همچنین جریان‌های داخل فضای حلقوی، به وسیله این لاگ قابل شناسایی هستند.
۶- Logging while fishing )LWF)
این روش هم زمان و هم هزینه را کم می‌کند و قابلیت انجام عملیات چاهنگاری را همراه باعملیات مانده‌یابی (fishing) به ما می‌دهد.
تدوین:
محسن اطمینان
آشنایی با روشهای بهبود بازیابی نفت
آشنایی با روشهای بهبود بازیابی نفت
آشنایی با روشهای بهبود بازیابی نفت
از آن جا که بیشتر مخازن کشور در نیمه دوم عمر خود به‌سر می‌برند و هر چه از عمر مخزن می‌گذرد برداشت از آن دشوار‌تر میشود باید با روشهای خاصی با توجه به شرایط مخزن، برداشت از آن را بهتر و بیشتر کرد، البته این نکته را نباید فراموش کرد که در روشهای ازدیاد برداشت باید از میان روشهای مختلف بهترین آن را از لحاظ عملی و اقتصادی انتخاب کرد. در این مقاله سعی شده روشهای مختلف ازدیاد برداشت معرفی و موارد کاربرد آن ها توضیح داده شود.
روشهای بهبود بازیابی نفت Enhanced Oil Recover) )
مقدمه:
مخزن هیدروکربوری ساختاری است متخلخل و نفوذپذیر در زیرزمین که انباشتی طبیعی از هیدروکربورها را به صورت مایع و یا گاز در خود جای داده و به‌وسیله‌ی سنگهای غیرتراوا از محیط اطراف مجزا گردیده است. درتوصیفی ملموس‌تر میتوان مخازن هیدروکربوری را به بادبادکی پر از هوا تشبیه کرد که پوسته‌ی این بادبادک نقش همان سنگهای غیرتراوا را بازی می‌کند و به محض سوراخ کردن این محیط متعادل سیال‌های مخزنی (همچون هوا که به سرعت از بادبادک خارج میشود) توسط نیروهای هیدرولیکی به درون چاه رانده می‌شوند. البته قدرت این رانش طبیعی همزمان با تولید از مخزن کاسته میشود، چنان‌که برای نمونه گفته میشود مخازن ایران به طور متوسط سالانه ۱۰-۸ درصد افت طبیعی فشار مخزن و افت دبی تولید از چاه - افت دبی تولید از چاه با افت فشار مخزن رابطه مستقیم دارد - دارند.
با افت مداوم فشار مخزن، دبی تولید رفته‌رفته کم شده تا جایی که دیگر تولید طبیعی از مخزن مقرون به‌صرفه نخواهد بود. این نقطه زمانی اتفاق می‌افتد که بازیابی (Recovery) نفت از مخزن به نسبت پائین است. این بازیابی برای مخازن ایران حدود ۱۵-۲۰ درصد است؛ به عبارتی ۸۵ تا ۸۰ درصد کل نفت مخزن در سازند باقی می‌ماند. بنابراین برای برداشت نفت‌های باقی‌مانده در مخزن نیازمند روشهای جدید و تکنیک‌های پیشرفته هستیم.
ازاین رو می‌توانیم مراحل تولید از یک چاه را به‌طور کلی به دو دسته‌ی زیر تقسیم کنیم (که البته این تقسیم‌بندی به نحوه‌ی برداشت از مخزن اطلاق میشود):
۱/ تولید طبیعی (Primary Recovery)
2. تولید بهبودیافته (IOR or Improved Oil Recovery)
واژگان
فشار اشباع(Bubble Point Pressure):
با افت فشار مخزن، گاز محلول در نفت توانایی آن را پیدا می‌کند که از نفت خارج شود، «فشار اشباع» فشاری است که اولین حباب گاز از نفت جدا میشود. روشن است که در فشار‌های بالاتراز آن تنها یک فاز مایع و در فشار‌های پایین تر از آن دو فاز مایع و گاز وجود دارد.
کلاهک گازی (Gas Cap):
در صورتی که در یک مخزن نفتی هر سه سیال آب، نفت و گاز وجود داشته باشد، ترتیب قرار گرفتن سیالات درون مخزن به گونه‌ای است که از پایین به بالا ابتدا آب، بعد نفت و سپس گاز قرار می‌گیرد. به سازندی که در آن گاز قرار دارد، سازند گازی و به سازندهای دیگر سازندهای نفتی و گازی می‌گویند.
به بخش بالایی مخزن که حدفاصل میان پوش سنگ و سطح تماس نفت و گاز است، کلاهک گازی مخزن نفتی می‌گویند. گفتنی است که برخی از مخازن فاقد کلاهک گازی، برخی دیگر فاقد بخش آب ده هستند و برخی فاقد هر دوی آنها هستند.
سفره آبی(Aquifer):
سازند آبی‌ای که در پایین مخزن میتواند وجود داشته باشد.
امتزاج‌پذیری (Miscibility):
دومایع را وقتی امتزاج‌پذیر می‌گویند که کاملاً درهم حل شده و امولیسون نسازند.
اوپک (OPEC):
اوپک که شکل خلاصه شده‌ی (Organizations of Petroleum exporting Countries) یعنی سازمان کشورهای صادرکننده‌ی نفت است . این سازمان در ۱۴-۱۰ سپتامبر ۱۹۶۰ توسط ۵ کشور ایران، عربستان، ونزوئلا و کویت و عراق تشکیل شد که بعد از آن ۹ کشور دیگر الجزائر، قطر، نیجریه، امارات، اندونزی، لیبی، الجزیره، اکوادور، آنگولا به آنها اضافه شدند. هدف از تشکیل این سازمان کنترل سیاست‌های قیمتی نفت بود.
تولید طبیعیPrimary Recovery) )
برداشت اولیه یا تولید طبیعی به استحصال نفت تحت مکانیسم‌های رانش طبیعی موجود در مخزن و بدون استفاده از انرژی خارجی نظیر آب و گاز اطلاق میشود. همان‌گونه که بیان شد از یک مخزن تا مدت تقریباً کمی میتوان به‌طورطبیعی تولیدی اقتصادی داشته باشیم . در تولید طبیعی از مخزن رانش نفت به‌علت مکانیسم‌های خاصی انجام می‌پذیرد که درزیر به بیان آنها خواهیم پرداخت:
- انبساط سنگ و سیال (Rock and Fluid expansion)
- رانش توسط گازمحلول (Solution Gas Drive)
- رانش کلاهک گازی (Gas Cap Drive)
- رانش توسط آب ورودی به مخزن (Aquifer Drive)
انبساط سنگ و سیال:
دراین مکانیسم فشار وزنی لایه‌های بالا برروی سازند مخزن و انبساط خود سیال باعث رانش نفت به درون چاه خواهد شد.
رانش توسط گازمحلول:
به طور طبیعی نفت درشرایط دما و فشار مخزن مقداری گاز درخود به‌صورت حل شده دارد که با تولید و رساندن نفت به سطح زمین این گاز آزاد میشود. بنابراین میتوان گفت حجم نفت درشرایط مخزن بیشترازحجم آن درسطح زمین است. البته شاید اینگونه به نظر برسد که در این جا این پدیده بدون درنظرگرفتن تفاوت دما و فشار سازند با سطح زمین توضیح داده شده است. درصورتی‌که با کمی دقت متوجه می‌شویم که تغییرات دما و فشار نفت از سازند به سطح زمین به ترتیب باعث کاهش حجم و افزایش حجم می‌شوند، چون دما و فشار درسازند نفتی نسبت به دما و فشار درسطح زمین بالاتر است که این کاهش درمورد دما باعث کاهش حجم و درمورد فشار باعث افزایش حجم میشود. در این صورت کاهش و افزایش حجم پدید آمده تقریباً اثر یکدیگر را خنثی می‌کنند، بنابراین میتوان گفت مهمترین عامل تغییر حجم نفت از سازند به سطح زمین همان گازحل شده درنفت است. نسبت حجم نفت در شرایط دما و فشار مخزن به حجم نفت در شرایط دما و فشار سطح زمین را با ضریب حجمی سازند تعریف می‌کنند که با توجه به توضیحات قبلی همواره بزرگتر از یک خواهد بود.
به دلیل آن که با تولید از مخزن فشار آن افت می‌کند، اگر این افت فشار تا رساندن فشار مخزن به فشار اشباع ادامه یابد مقداری از کل گاز محلول درشرایط مخزن آزاد شده که انبساط این گاز باعث رانش نفت به درون چاه خواهد شد.
رانش کلاهک گازی:
دربرخی از مخازن دربالای سازند نفتی کلاهک گازی وجود دارد که انبساط این کلاهک گازی در زمان تولید از مخزن، نفت را مانند پیستونی از بالا به سمت پائین می‌راند که مسلماً هرچه کلاهک گازی بزرگتر باشد بازیابی نفت ازاین مخزن بالاتر خواهد بود.
ورود آب به سازند نفتی:
بر خلاف شیوه رانش گازی، به جای آنکه گاز از بالا به سیال (نفت) نیرو وارد کند و باعث تولید طبیعی نفت شود، میتوان لایه‌ی آبی‌ای را تجسم کرد که از پائین سازند نفتی همانند پیستون نفت را به درون چاه می‌راند.
البته باید توجه کرد که درتولید طبیعی نفت، انبساط سنگ و سیال و گازمحلول درتمامی مخازن به‌عنوان نیروی رانشی نفت به درون چاه عمل می‌کند اما می‌توانیم مخازنی داشته باشیم که هردو یا یکی ازدوعامل کلاهک گازی و سفره آبی را داشته باشند و یا اصلاً هیچ‌یک را نداشته باشد.
تولید بهبودیافته (IOR or Improved Oil Recovery )
پیش از توضیح تولید بهبود یافته میتوان اینگونه بیان کرد که اصولاً تولید طبیعی نفت ازهر مخزنی به فشار اولیه مخزن، نفوذپذیری سنگ مخزن و گرانروی نفت رابطه دارد. روشن است که هرچه فشاراولیه مخزن و نفوذپذیری سنگ مخزن بالاتر و گرانروی نفت پائین‌تر باشد، بازیابی اولیه بالاتر خواهد بود. عدم تعادل دراین پارامترها باعث میشود که تکنیک‌های دیگری دربازیابی نفت به‌کار برده شود. کلیه روشهایی که طی آن به مخازنی که تحت شرایط طبیعی خود قادر به تولید اقتصادی نیستند و از بیرون انرژی داده شده و یا موادی درآن‌ها تزریق میشود، روشهای ازدیاد برداشت نامیده می‌شوند. (Enhanced Oil Recovery : EOR)
البته دربعضی مواقع که سیال (نفت) درته چاه وارد شده و فشار سیال درته چاه توانایی بالا آوردن آن را به سرچاه ندارد، تکنیک‌های دیگری مانند فرازش گاز (بدین‌گونه که گاز را ازسطح زمین به درون چاه تزریق می‌کنند واین گاز با نفت درون چاه مخلوط امتزاج‌پذیری را به وجود می‌آورد که چگالی آن از چگالی نفت اولیه پائین‌تر است و میتوان با همان فشار ته‌چاه ، نفت را به سرچاه انتقال داد) و یا پمپ‌های درون چاهی (که نفت را از ته چاه به سر چاه پمپاژ می‌کنند) به‌کار گرفته میشود؛ اما اصولاً ازاین تکنیک‌ها به‌عنوان یکی ازروش‌های ازدیاد برداشت یاد نمی‌شود؛ آنچه روشهای ازدیاد برداشت(EOR) اطلاق میشود روشهایی است که ازطریق تزریق مواد به درون مخزن به سیال انرژی داده میشود و هدف این روشها، کاهش میزان نفت پس‌ماند مخزن است، این روشها را به دودسته زیر تقسیم می‌کنند:
۱- برداشت ثانویه (Secondary Recovery)
2- برداشت ثالثیه (Tertiary Recovery)
1-2) برداشت ثانویه (Secondary Recovery):
این روش، افزودن انرژی‌های خارجی بدون اعمال هیچ‌گونه تغییر در خواص فیزیکی سیالات و سنگ مخزن است . به زبان ساده‌تر، سیال تزریقی تنها نقش هل‌دهنده و تعقیبی دارد. لازم به ذکر است اگر چه این تکنیک درابتدا با تزریق هوا که ارزان‌ترین و دردسترس‌ترین ماده بوده است، اجرا شده، اما تاکنون در موارد قلیلی، ازهوا به‌عنوان ماده تزریقی استفاده شده است. تزریق هوا گرچه معمولاً تولید را برای مدت‌کوتاهی افزایش می‌داد اما به سرعت مشکلات عملیاتی زیادی را پدید می‌آورد.
بسیاری از مشکلات پدید آمده درتزریق هوا، ناشی از وجود اکسیژن در آن است. چراکه اکسیژن به شدت واکنش‌دهنده است و مشکلات عدیده‌ای را درتسهیلات سرچاهی و داخل مخزن پدید می‌آورد. برخی ازاین مشکلات عبارتند از:
- اشتعال خود به خودی نفت در نزدیکی چاه تزریق
- خوردگی (که مهمترین عامل آن اکسیژن است)
- تشکیل امولسیون‌ها
این مشکلات و مشکلات دیگر باعث شد که از هوا به عنوان ماده تزریقی در روشهای ازدیاد برداشت ثانویه استفاده نشود. امروزه از گاز و آب به جای هوا در این تکنیک استفاده میشود. اولین برنامه بازیابی ثانویه درایران درسال ۱۳۵۵ درمیدان هفتکل با روش تزریق گاز به مرحله اجرا در‌آمد پس ازآن درسال ۱۳۵۶ تزریق گاز درمیدان گچساران با هدف فشارزدائی و تثبیت فشار شروع شد که تزریق گاز دراین دو میدان عظیم نفتی کشورهم‌چنان ادامه دارد و باعث بالابردن بازیابی از حدود ۲۰-۱۵ درصد به حدود ۲۵-۳۰ درصد شده است. هم‌اکنون ایران از برنامه‌ی تزریق گاز به مخازن عقب است و بر اساس گزارش مرکز پژوهش‌های مجلس شورای اسلامی محاسبات انجام شده نشان می‌دهند که ۲۴ مخزن از کل مخازن نفتی مناطق نفت‌خیز جنوب در اولویت تزریق – گاز- قرار دارند که در۱۶ مخزن زمان تزریق سپری شده و هر چه سریعتر باید از افت فشار آنها جلوگیری به عمل آید، ۸ مخزن دیگر نیز ظرف ۲۰ سال آینده نیاز به تزریق خواهند داشت.
۲-۲)روشهای ازدیاد برداشت ثالثیه
Tertiary Recovery)
دراین روش انرژی خارجی به مخزن اعمال میشود و درنتیجه‌ی آن تغییرات اساسی فیزیکی و شیمیایی درخصوصیات سیال مخزن پدید می‌آید. به زبان ساده‌تر دراین‌جا ماده‌ی تزریقی با تغییردادن خصوصیات سیستم سیالی (مانند کم کردن گرانروی و یا تغییر چسبندگی میان سنگ و سیال) باعث ازدیاد برداشت خواهد شد. عملیات ثالثیه را میتوان به موارد زیر تقسیم کرد:
- سیلابزنی امتزاجی با گاز
- سیلابزنی شیمیایی
- فرآیندهای حرارتی
- فرآیندهای استفاده از کف
- فرآیندهای تزریق میکروب (البته دربعضی تقسیم‌بندی‌ها تزریق میکروب را به‌عنوان فرآیندهایی جدا از “EOR” و تحت عنوان (MEOR (Microbial Enhanced Oil recovery می‌شناسند. در این روش میکروب‌ها و مواد غذایی را به درون چاه تزریق می‌کنند و این میکروب‌ها تحت عواملی یا تولید اسید می‌کنند که برای حل کردن سنگهای کربناتی بکار می‌رود و یا تولید گاز کرده که باعث بالابردن فشارمخزن و یا پائین آوردن گرانروی نفت می‌شوند.
متأسفانه در حال حاضر در بزرگترین کشورهای تولید‌کننده عضو اوپک (OPEC) همچون ایران، کویت، عربستان و عراق روشهای ازدیاد برداشت ازنوع سوم (ثالثیه) هنوز به مرحله‌ی اجرا درنیامده است اما در برخی از مخازن ایران و کویت روشهای بازیابی حرارتی مانند تزریق بخار آب در حال بررسی است. کل روشهای ازدیاد برداشت را به تازگی به صورت زیرتقسیم می‌کنند: (برخلاف تقسیم‌بندی قدیم به صورت ثانویه و ثالثیه)
۱- گرمایی:
- تزریق بخارآب (Steam Flooding)
- سیلابزنی آب گرم (HOT Water Flooding)
- احتراق درجا (In situe combustion ) [خشک (Dry) یا مرطوب (Wet)]
- گرم کردن حرارتی ( تزریق آب) (Water Flooding)
2- غیرگرمایی:
- سیلاب شیمیایی(Chemical flooding)(پلیمری یا قلیایی)
-جابه‌جایی امتزاج‌پذیر(Miscible Flooding ):
- رانش گازغنی شده
- سیلاب الکلی
- سیلاب گاز Co2
- سیلاب گاز N2
- جابه‌جایی غیرامتزاج‌پذیر(immisible Flooding )(- گاز طبیعی یا گاز طبیعی سوخته شده)
در مقالات بعدی به تفصیل به توضیح درباره‌ی هر یک از روشهای پیش گفته خواهیم پرداخت.
تدوین:
مهندس ابوالقاسم کاظمی‌نی
آشنایی با روشهای بهبود بازیابی نفت
آشنایی با روشهای بهبود بازیابی نفت
از آن جا که بیشتر مخازن کشور در نیمه دوم عمر خود به‌سر می‌برند و هر چه از عمر مخزن می‌گذرد برداشت از آن دشوار‌تر میشود باید با روشهای خاصی با توجه به شرایط مخزن، برداشت از آن را بهتر و بیشتر کرد، البته این نکته را نباید فراموش کرد که در روشهای ازدیاد برداشت باید از میان روشهای مختلف بهترین آن را از لحاظ عملی و اقتصادی انتخاب کرد. در این مقاله سعی شده روشهای مختلف ازدیاد برداشت معرفی و موارد کاربرد آن ها توضیح داده شود.
روشهای بهبود بازیابی نفت Enhanced Oil Recover) )
مقدمه:
مخزن هیدروکربوری ساختاری است متخلخل و نفوذپذیر در زیرزمین که انباشتی طبیعی از هیدروکربورها را به صورت مایع و یا گاز در خود جای داده و به‌وسیله‌ی سنگهای غیرتراوا از محیط اطراف مجزا گردیده است. درتوصیفی ملموس‌تر میتوان مخازن هیدروکربوری را به بادبادکی پر از هوا تشبیه کرد که پوسته‌ی این بادبادک نقش همان سنگهای غیرتراوا را بازی می‌کند و به محض سوراخ کردن این محیط متعادل سیال‌های مخزنی (همچون هوا که به سرعت از بادبادک خارج میشود) توسط نیروهای هیدرولیکی به درون چاه رانده می‌شوند. البته قدرت این رانش طبیعی همزمان با تولید از مخزن کاسته میشود، چنان‌که برای نمونه گفته میشود مخازن ایران به طور متوسط سالانه ۱۰-۸ درصد افت طبیعی فشار مخزن و افت دبی تولید از چاه - افت دبی تولید از چاه با افت فشار مخزن رابطه مستقیم دارد - دارند.
با افت مداوم فشار مخزن، دبی تولید رفته‌رفته کم شده تا جایی که دیگر تولید طبیعی از مخزن مقرون به‌صرفه نخواهد بود. این نقطه زمانی اتفاق می‌افتد که بازیابی (Recovery) نفت از مخزن به نسبت پائین است. این بازیابی برای مخازن ایران حدود ۱۵-۲۰ درصد است؛ به عبارتی ۸۵ تا ۸۰ درصد کل نفت مخزن در سازند باقی می‌ماند. بنابراین برای برداشت نفت‌های باقی‌مانده در مخزن نیازمند روشهای جدید و تکنیک‌های پیشرفته هستیم.
ازاین رو می‌توانیم مراحل تولید از یک چاه را به‌طور کلی به دو دسته‌ی زیر تقسیم کنیم (که البته این تقسیم‌بندی به نحوه‌ی برداشت از مخزن اطلاق میشود):
۱/ تولید طبیعی (Primary Recovery)
2. تولید بهبودیافته (IOR or Improved Oil Recovery)
واژگان
فشار اشباع(Bubble Point Pressure):
با افت فشار مخزن، گاز محلول در نفت توانایی آن را پیدا می‌کند که از نفت خارج شود، «فشار اشباع» فشاری است که اولین حباب گاز از نفت جدا میشود. روشن است که در فشار‌های بالاتراز آن تنها یک فاز مایع و در فشار‌های پایین تر از آن دو فاز مایع و گاز وجود دارد.
کلاهک گازی (Gas Cap):
در صورتی که در یک مخزن نفتی هر سه سیال آب، نفت و گاز وجود داشته باشد، ترتیب قرار گرفتن سیالات درون مخزن به گونه‌ای است که از پایین به بالا ابتدا آب، بعد نفت و سپس گاز قرار می‌گیرد. به سازندی که در آن گاز قرار دارد، سازند گازی و به سازندهای دیگر سازندهای نفتی و گازی می‌گویند.
به بخش بالایی مخزن که حدفاصل میان پوش سنگ و سطح تماس نفت و گاز است، کلاهک گازی مخزن نفتی می‌گویند. گفتنی است که برخی از مخازن فاقد کلاهک گازی، برخی دیگر فاقد بخش آب ده هستند و برخی فاقد هر دوی آنها هستند.
سفره آبی(Aquifer):
سازند آبی‌ای که در پایین مخزن میتواند وجود داشته باشد.
امتزاج‌پذیری (Miscibility):
دومایع را وقتی امتزاج‌پذیر می‌گویند که کاملاً درهم حل شده و امولیسون نسازند.
اوپک (OPEC):
اوپک که شکل خلاصه شده‌ی (Organizations of Petroleum exporting Countries) یعنی سازمان کشورهای صادرکننده‌ی نفت است . این سازمان در ۱۴-۱۰ سپتامبر ۱۹۶۰ توسط ۵ کشور ایران، عربستان، ونزوئلا و کویت و عراق تشکیل شد که بعد از آن ۹ کشور دیگر الجزائر، قطر، نیجریه، امارات، اندونزی، لیبی، الجزیره، اکوادور، آنگولا به آنها اضافه شدند. هدف از تشکیل این سازمان کنترل سیاست‌های قیمتی نفت بود.
تولید طبیعیPrimary Recovery) )
برداشت اولیه یا تولید طبیعی به استحصال نفت تحت مکانیسم‌های رانش طبیعی موجود در مخزن و بدون استفاده از انرژی خارجی نظیر آب و گاز اطلاق میشود. همان‌گونه که بیان شد از یک مخزن تا مدت تقریباً کمی میتوان به‌طورطبیعی تولیدی اقتصادی داشته باشیم . در تولید طبیعی از مخزن رانش نفت به‌علت مکانیسم‌های خاصی انجام می‌پذیرد که درزیر به بیان آنها خواهیم پرداخت:
- انبساط سنگ و سیال (Rock and Fluid expansion)
- رانش توسط گازمحلول (Solution Gas Drive)
- رانش کلاهک گازی (Gas Cap Drive)
- رانش توسط آب ورودی به مخزن (Aquifer Drive)
انبساط سنگ و سیال:
دراین مکانیسم فشار وزنی لایه‌های بالا برروی سازند مخزن و انبساط خود سیال باعث رانش نفت به درون چاه خواهد شد.
رانش توسط گازمحلول:
به طور طبیعی نفت درشرایط دما و فشار مخزن مقداری گاز درخود به‌صورت حل شده دارد که با تولید و رساندن نفت به سطح زمین این گاز آزاد میشود. بنابراین میتوان گفت حجم نفت درشرایط مخزن بیشترازحجم آن درسطح زمین است. البته شاید اینگونه به نظر برسد که در این جا این پدیده بدون درنظرگرفتن تفاوت دما و فشار سازند با سطح زمین توضیح داده شده است. درصورتی‌که با کمی دقت متوجه می‌شویم که تغییرات دما و فشار نفت از سازند به سطح زمین به ترتیب باعث کاهش حجم و افزایش حجم می‌شوند، چون دما و فشار درسازند نفتی نسبت به دما و فشار درسطح زمین بالاتر است که این کاهش درمورد دما باعث کاهش حجم و درمورد فشار باعث افزایش حجم میشود. در این صورت کاهش و افزایش حجم پدید آمده تقریباً اثر یکدیگر را خنثی می‌کنند، بنابراین میتوان گفت مهمترین عامل تغییر حجم نفت از سازند به سطح زمین همان گازحل شده درنفت است. نسبت حجم نفت در شرایط دما و فشار مخزن به حجم نفت در شرایط دما و فشار سطح زمین را با ضریب حجمی سازند تعریف می‌کنند که با توجه به توضیحات قبلی همواره بزرگتر از یک خواهد بود.
به دلیل آن که با تولید از مخزن فشار آن افت می‌کند، اگر این افت فشار تا رساندن فشار مخزن به فشار اشباع ادامه یابد مقداری از کل گاز محلول درشرایط مخزن آزاد شده که انبساط این گاز باعث رانش نفت به درون چاه خواهد شد.
رانش کلاهک گازی:
دربرخی از مخازن دربالای سازند نفتی کلاهک گازی وجود دارد که انبساط این کلاهک گازی در زمان تولید از مخزن، نفت را مانند پیستونی از بالا به سمت پائین می‌راند که مسلماً هرچه کلاهک گازی بزرگتر باشد بازیابی نفت ازاین مخزن بالاتر خواهد بود.
ورود آب به سازند نفتی:
بر خلاف شیوه رانش گازی، به جای آنکه گاز از بالا به سیال (نفت) نیرو وارد کند و باعث تولید طبیعی نفت شود، میتوان لایه‌ی آبی‌ای را تجسم کرد که از پائین سازند نفتی همانند پیستون نفت را به درون چاه می‌راند.
البته باید توجه کرد که درتولید طبیعی نفت، انبساط سنگ و سیال و گازمحلول درتمامی مخازن به‌عنوان نیروی رانشی نفت به درون چاه عمل می‌کند اما می‌توانیم مخازنی داشته باشیم که هردو یا یکی ازدوعامل کلاهک گازی و سفره آبی را داشته باشند و یا اصلاً هیچ‌یک را نداشته باشد.
تولید بهبودیافته (IOR or Improved Oil Recovery )
پیش از توضیح تولید بهبود یافته میتوان اینگونه بیان کرد که اصولاً تولید طبیعی نفت ازهر مخزنی به فشار اولیه مخزن، نفوذپذیری سنگ مخزن و گرانروی نفت رابطه دارد. روشن است که هرچه فشاراولیه مخزن و نفوذپذیری سنگ مخزن بالاتر و گرانروی نفت پائین‌تر باشد، بازیابی اولیه بالاتر خواهد بود. عدم تعادل دراین پارامترها باعث میشود که تکنیک‌های دیگری دربازیابی نفت به‌کار برده شود. کلیه روشهایی که طی آن به مخازنی که تحت شرایط طبیعی خود قادر به تولید اقتصادی نیستند و از بیرون انرژی داده شده و یا موادی درآن‌ها تزریق میشود، روشهای ازدیاد برداشت نامیده می‌شوند. (Enhanced Oil Recovery : EOR)
البته دربعضی مواقع که سیال (نفت) درته چاه وارد شده و فشار سیال درته چاه توانایی بالا آوردن آن را به سرچاه ندارد، تکنیک‌های دیگری مانند فرازش گاز (بدین‌گونه که گاز را ازسطح زمین به درون چاه تزریق می‌کنند واین گاز با نفت درون چاه مخلوط امتزاج‌پذیری را به وجود می‌آورد که چگالی آن از چگالی نفت اولیه پائین‌تر است و میتوان با همان فشار ته‌چاه ، نفت را به سرچاه انتقال داد) و یا پمپ‌های درون چاهی (که نفت را از ته چاه به سر چاه پمپاژ می‌کنند) به‌کار گرفته میشود؛ اما اصولاً ازاین تکنیک‌ها به‌عنوان یکی ازروش‌های ازدیاد برداشت یاد نمی‌شود؛ آنچه روشهای ازدیاد برداشت(EOR) اطلاق میشود روشهایی است که ازطریق تزریق مواد به درون مخزن به سیال انرژی داده میشود و هدف این روشها، کاهش میزان نفت پس‌ماند مخزن است، این روشها را به دودسته زیر تقسیم می‌کنند:
۱- برداشت ثانویه (Secondary Recovery)
2- برداشت ثالثیه (Tertiary Recovery)
1-2) برداشت ثانویه (Secondary Recovery):
این روش، افزودن انرژی‌های خارجی بدون اعمال هیچ‌گونه تغییر در خواص فیزیکی سیالات و سنگ مخزن است . به زبان ساده‌تر، سیال تزریقی تنها نقش هل‌دهنده و تعقیبی دارد. لازم به ذکر است اگر چه این تکنیک درابتدا با تزریق هوا که ارزان‌ترین و دردسترس‌ترین ماده بوده است، اجرا شده، اما تاکنون در موارد قلیلی، ازهوا به‌عنوان ماده تزریقی استفاده شده است. تزریق هوا گرچه معمولاً تولید را برای مدت‌کوتاهی افزایش می‌داد اما به سرعت مشکلات عملیاتی زیادی را پدید می‌آورد.
بسیاری از مشکلات پدید آمده درتزریق هوا، ناشی از وجود اکسیژن در آن است. چراکه اکسیژن به شدت واکنش‌دهنده است و مشکلات عدیده‌ای را درتسهیلات سرچاهی و داخل مخزن پدید می‌آورد. برخی ازاین مشکلات عبارتند از:
- اشتعال خود به خودی نفت در نزدیکی چاه تزریق
- خوردگی (که مهمترین عامل آن اکسیژن است)
- تشکیل امولسیون‌ها
این مشکلات و مشکلات دیگر باعث شد که از هوا به عنوان ماده تزریقی در روشهای ازدیاد برداشت ثانویه استفاده نشود. امروزه از گاز و آب به جای هوا در این تکنیک استفاده میشود. اولین برنامه بازیابی ثانویه درایران درسال ۱۳۵۵ درمیدان هفتکل با روش تزریق گاز به مرحله اجرا در‌آمد پس ازآن درسال ۱۳۵۶ تزریق گاز درمیدان گچساران با هدف فشارزدائی و تثبیت فشار شروع شد که تزریق گاز دراین دو میدان عظیم نفتی کشورهم‌چنان ادامه دارد و باعث بالابردن بازیابی از حدود ۲۰-۱۵ درصد به حدود ۲۵-۳۰ درصد شده است. هم‌اکنون ایران از برنامه‌ی تزریق گاز به مخازن عقب است و بر اساس گزارش مرکز پژوهش‌های مجلس شورای اسلامی محاسبات انجام شده نشان می‌دهند که ۲۴ مخزن از کل مخازن نفتی مناطق نفت‌خیز جنوب در اولویت تزریق – گاز- قرار دارند که در۱۶ مخزن زمان تزریق سپری شده و هر چه سریعتر باید از افت فشار آنها جلوگیری به عمل آید، ۸ مخزن دیگر نیز ظرف ۲۰ سال آینده نیاز به تزریق خواهند داشت.
۲-۲)روشهای ازدیاد برداشت ثالثیه
Tertiary Recovery)دراین روش انرژی خارجی به مخزن اعمال میشود و درنتیجه‌ی آن تغییرات اساسی فیزیکی و شیمیایی درخصوصیات سیال مخزن پدید می‌آید. به زبان ساده‌تر دراین‌جا ماده‌ی تزریقی با تغییردادن خصوصیات سیستم سیالی (مانند کم کردن گرانروی و یا تغییر چسبندگی میان سنگ و سیال) باعث ازدیاد برداشت خواهد شد. عملیات ثالثیه را میتوان به موارد زیر تقسیم کرد:
- سیلابزنی امتزاجی با گاز
- سیلابزنی شیمیایی
- فرآیندهای حرارتی
- فرآیندهای استفاده از کف
- فرآیندهای تزریق میکروب (البته دربعضی تقسیم‌بندی‌ها تزریق میکروب را به‌عنوان فرآیندهایی جدا از “EOR” و تحت عنوان (MEOR (Microbial Enhanced Oil recovery می‌شناسند. در این روش میکروب‌ها و مواد غذایی را به درون چاه تزریق می‌کنند و این میکروب‌ها تحت عواملی یا تولید اسید می‌کنند که برای حل کردن سنگهای کربناتی بکار می‌رود و یا تولید گاز کرده که باعث بالابردن فشارمخزن و یا پائین آوردن گرانروی نفت می‌شوند.
متأسفانه در حال حاضر در بزرگترین کشورهای تولید‌کننده عضو اوپک (OPEC) همچون ایران، کویت، عربستان و عراق روشهای ازدیاد برداشت ازنوع سوم (ثالثیه) هنوز به مرحله‌ی اجرا درنیامده است اما در برخی از مخازن ایران و کویت روشهای بازیابی حرارتی مانند تزریق بخار آب در حال بررسی است. کل روشهای ازدیاد برداشت را به تازگی به صورت زیرتقسیم می‌کنند: (برخلاف تقسیم‌بندی قدیم به صورت ثانویه و ثالثیه)
۱- گرمایی:
- تزریق بخارآب (Steam Flooding)
- سیلابزنی آب گرم (HOT Water Flooding)
- احتراق درجا (In situe combustion ) [خشک (Dry) یا مرطوب (Wet)]
- گرم کردن حرارتی ( تزریق آب) (Water Flooding)
2- غیرگرمایی:
- سیلاب شیمیایی(Chemical flooding)(پلیمری یا قلیایی)
-جابه‌جایی امتزاج‌پذیر(Miscible Flooding ):
- رانش گازغنی شده
- سیلاب الکلی
- سیلاب گاز Co2
- سیلاب گاز N2
- جابه‌جایی غیرامتزاج‌پذیر(immisible Flooding )(- گاز طبیعی یا گاز طبیعی سوخته شده)
در مقالات بعدی به تفصیل به توضیح درباره‌ی هر یک از روشهای پیش گفته خواهیم پرداخت.
تدوین:
مهندس ابوالقاسم کاظمی‌نی
soheil-vb6
عضو جدید
یه سری به http://www.www.iran-eng.ir/showthread.php?p=1136545 بندازید ممنون میشم
alieparastoo
عضو جدید
مرسی . اطلاعات مفیدی بود.
rezaeipour
عضو جدید
سلام
متن جالبي بود
لطفا اگر منبعي به فارسي در اين زمينه مي شناسيد معرفي كنيد.
با تشكر
متن جالبي بود
لطفا اگر منبعي به فارسي در اين زمينه مي شناسيد معرفي كنيد.
با تشكر
علیرضا خالقی
عضو جدید
نفت چیست؟
نفت چیست؟
نفت از باقي مانده حيوانات وگياهاني كه ميليونها سال قبل از محيط دريا (آب)،قبل از دايناسور ها زندگي مي كردند ،تشكيل شده است .در طي سالها ،باقي مانده ها توسط لپه هاي گل پوشيده شده است .گرما وفشار اين لپه ها به اين باقي مانده ها كمك كرد تا به چيزي تبديل شوند كه ما امروزه نفت خام مي دانيم .
نفت خام ،يك مايع زرد تا سياه ،بودار مي باشد ،معمولا در نواحي زير زميني كه مخازن ناميده مي شود ،يافت مي شود .دانشمندان و مهندسان يك منطقه انتخاب شده تا مطالعه نمونه هاي سنگي زمين را مورد استخراج قرار مي دهد .اندازه گيريها انجام مي شود واگر مكان از لحاظ نفتي مكان موفقيت آميزي باشد ،حفاري آغاز مي شود .بالاي چاه ساختاري كه (گل)ناميده مي شود ،براي جا دادن وسايل ولوله ها ي مورد استفاده در چاه ساخته مي شود .زماني كه حفاري تمام مي شود ،چاه حفر شده يك جريان ثابتي از نفت را به سطح زمين خواهد آورد .
منشا تشکیل نفت
دید کلی
قبلا در مورد منشا نفت دو نظریه ارائه می‌شد: تشکیل نفت از منشا آلی و از منشا غیر آلی. دلایل ارائه شده در مورد منشا غیر آلی ( معدنی) نفت بسیار ضعیف بوده و امروزه باطل شناخته میشود. همه محققین این عقیده را دارند که کانسارهای بیتومن‌های طبیعی از عناصر آلی و در داخل تشکیلات رسوبی بوجود می‌آیند. البته تشکیل متان به صورت معدنی که در فضا و در چندین سیاره دیگر یافت میشود استثنایی در این مورد است. معمولا متان معدنی نمی‌تواند تشکیل ذخایر عمده گازی را بدهد.
حمل و ته نشست مواد آلی در دریا
وقتی که نفت از مواد آلی مشتق شد مهم فهمیدن چگونگی ته نشست آن مواد در داخل رسوبات دریایی است. در هر سال حدود 5.110 تن مواد آلی در اقیانوسهای جهان تولید می‌شوند که اکثریت آنها در داخل رسوبات دریایی مدفون می‌شوند. مواد حاصل از فرسایش سنگها در خشکی به داخل اقیانوسها حمل می‌شوند و در مناطق ساحلی خصوصا در دلتاهای رودخانه‌ای بیشتر از سایر جاها رسوب می‌کنند. همچنین مقدار مشابهی از مواد گیاهی حاصل از خشکی نیز در داخل اقیانوسها انباشته می‌شوند.
فیتوپلانکتونها
یشتر فرآوردهای بیولوژیکی تا اعماق 50 - 30 متری اقیانوسها وجود دارند و تمامی رویش فیتوپلانکتونها در اعماقی که نور خورشید جهت انجام فرآیند فتوسنتز به آنجا می‌رسد، صورت می‌گیرد (اعماق 150 - 100 متری). فیتوپلانکتونها تولید کننده‌های مواد غذایی برای سایر موجودات اقیانوس هستند. زئوپلانکتونها از فیتوپلانکتونها تغذیه کرده بنابراین ازدیاد تنها در جاهایی صورت می‌گیرد که تولیدات فیتوپلانکتونی زیاد باشد موجوداتی که می‌میرند، به اعماق دریا فرو می‌روند و ممکن است در اثر پوسیده شدن آزاد شدن مواد مغذی گردند که این چرخه ، در اعماق زیاد صورت می‌گیرد.
آب
در نواحی قطبی خصوصا در جاهای سرد ، آبهای با دانسیته زیاد به اعماق فرو رفته و به سمت عرضهای جغرافیایی پایین جاری می‌شوند. در نواحی با بادهای خشکی غالب ، به عنوان مثال در کرانه‌های غربی قاره‌ها چاههای آرتزین قوی وجود دارند که حاوی آب غنی از مواد مغذی به مانند اعماق اقیانوسها هستند که این امر تهیه مواد اساسی خصوصا تولید مواد اولیه آلی با درصد بالا را موجب می‌شوند. بهترین مثال در این مورد ساحل غربی آمریکای جنوبی میباشد.
انرژی نفت
انرژی موجود در نفت که ما امروزه از آن استفاده می‌کنیم قبلا به صورت انرژی خورشیدی ذخیره شده بود. در عمل فتوسنتز دی‌اکسید کربن و آب با انرژی کم به هیدرات کربن با انرژی زیاد تبدیل می‌گردد (مانند گلوکز)
گلوکز
CO2 + H2O → CH2O + O2
که در این رابطه CH2O هیدرات کربن مانند گلوکز است. این انرژی میتواند مستقیما توسط موجودات برای عمل تنفس استفاده شود که در اثر فرآیند معکوس ، هیدراتهای کربن مجددا به دی‌اکسید کربن و آب شکسته می‌شوند که اکسیداسیون100 گرم گلوکز 375 کیلوکالری انرژی آزاد می‌کند.
فتوسنتز و ذخیره انرژی در مواد آلی
مقداری از انرژی انباشته شده در گیاهان در طول عمل فتوسنتز در اثر تنفس تلف می‌شوند و هر یک از تولیدات هیدرات کربن که در سوختن استفاده نمی‌شود، میتواند بصورت گلوکز یا سلولز در دیواره سلولی ذخیره شود. فتوسنتز همچنین منبع بیوشیمیایی برای سنتز لیپدو پروتئین است.
نیتروژن و فسفر و بسیاری از عناصر واسطه برای تشکیل مواد آلی (پروتوپلاسم) در زندگی موجودات ضروری میباشد و کمبود این مواد در دریا باعث مرگ تعداد بسیاری زیادی از جانداران میشود که این عمل به صورت انعکاسی و زنجیره‌ای توسط SH2 مسموم کننده حاصل از اجساد جانداران مرده محیط انجام پذیرد. باید گفت که پروتئینها ملکولهای پیچیده بزرگی هستند که از آمینو اسیدهای متراکم ساخته شده‌اند. مانند گلیسین به فرمول
CH2NH2COOH
مواد زنده اجزای آلی هیدراتهای کربن نور خورشید
پروتوپلاسم پروتئین سلولز
زئوپلانکتون لیپید گلوکز مواد مغذی
نشاسته فسفر ، نیتروژن و فلزات واسطه
مهمترین مواد آلی تشکیل دهنده نفت
جلبکهای پلانکتونیک (پلانکتونی) ، مهمترین شرکت کننده‌هایی از مواد آلی هستند که در تشکیل نفت دخالت دارند، در این میان دیاتومه‌ها مهمترین آنها می‌باشند چون دارای اسکلت سیلیسی بوده و بخش آلی آنها شامل تقریبا 31 درصد هیدرات کربن و 48 - 24 درصد پروتئین و 15 - 2 در لیپید است. همچنین دینوفلاگلاتها Dinoflagellaies ، ترکیب مشابه‌ای با اینها دارند.
Zeoplancionesزئوپلانکتونها
زئوپلانکتونها مواد آلی غنی از لیپید را می‌سازند و مشتق شده‌اند از :
رادیولارها (Radiolarites ) : با پوسته سیلیسی ، بخش وسیع ، بخصوص در آبهای نواحی گرمسیر.
فرامینیفرها (Foraminiferes) : با پوسته کربنات کلسیم‌دار مانند (گلوبیژرین).
پتروپودها (Detropodes) : دارای عضو پا مانند هستند که به صورت زائده نرم آویزان است و حاوی پوسته کربناتی هستند.
در زنجیره غذایی این زئوپلانکتونها ، توسط سخت پوستان خورده می‌شوند که آنها نیز به نوبه خود توسط ماهیها خورده می‌شوند.در زنجیره غذایی طبیعی هر بند را یک سطح تروپیک می‌نامند و هر بند در طول کاهش زنجیرهتراکم زیستی ضریبی از 10 دارد.
دلتاها و تشکیل نفت
در مردابهای ساحلی خصوصا دلتاها ، تولیدات زیاد مواد آلی سبب رویش و شکل گرفتن گیاهان و درختان میشود که در بقایای این گیاهان بزرگ امکان دارد تورب تشکیل شده و با قرار گرفتن در عمق بیشتر و دگرگون شدن به لیگنیت و زغالهای بیتومینوز تبدیل گردد که چنین ته نشستهایی یک منبع ذخیره نفت و گاز نیز می‌باشند. همچنین مواد گیاهی شامل چوب که به صورت شناور در رودخانه‌ها حمل می‌شوند در محیطهای دلتایی نزدیک سواحل پس از کاسته شدن سرعت آب ته نشین شده و به ته آب فرو می‌روند.
نفت خام
نفت خام به انگلیسی Crude Oil و به روسی Naphra نامیده میشود که درحالت طبیعی به صورت مایع بوده و رنگ آن قهوه‌ای زرد مایل به سیاه است و دربرابر نور انعکاسی ، رنگ سبز بخصوصی از خود نشان می‌دهد.
مشخصات نفت
نفت خام به جهت وجود ترکیبات گوگرد بوی نامطلوبی دارد. بخش اعظم نفت خام از هیدراتهای کربن تشکیل شده و مقدار کمی عناصر دیگر نیز به آن مخلوط می‌گردد، که این عناصر در زیر با درصدشان نشان داده شده‌اند.
عنصر حداقل درصد وزنی حداکثر درصد وزنی
کربن 82.2 87.1
هیدروژن 11.8 14.7
گوگرد 0.1 5.5
اکسیژن 0.1 4.5
نیتروژن 0.1 1.5
جدول ازسلی (1985)
دراین جدول عناصر دیگری مانند وانادیوم ، نیکل و اورانیوم با درصد وزنی حداکثر 0.1 در ترکیب نفت خام موجود هستند. بعلاوه در خاکستر نفت خام آثاری از عناصر C r ، Cu ، Pb ، Mn ، Sr ، Ba ، Mo ، Mg ، Ca ، Ti ، Al ، Fe و Si یافت میشود که بعضی از عناصر بالا مانند V-Ni-U احتمالا در رابطه با عنصر ارگانیکی اولیه (مادر) بوجود آمده و بعضی دیگر از عناصر مشخصات ژئوشیمیایی سنگ دربرگزیده را نشان می‌دهند.
قابل ذکر است که آثاری از نمک ، آب و سولفیدهیدروژن نیز درنفت خام مشاهده می‌شوند.
خواص فیزیکی نفت خام
ویسکوزیته
همانطور که نفت خام ممکن است با دخالت عواملی به رنگهای زرد ، سبز ، قهوه‌ای ، قهوه‌ای تیره تا سیاه مشاهده گردد، لذا ویسکوزیته متغیر را برای آنها خواهیم داشت. بنابراین نفت خام درسطح زمین دارای ویسکوزیته بیشتر بوده و بعبارتی ویسکوزتر است. چون در مخزن زیرزمینی یکی از عوامل دخیل حرارت موجود درمخزن میباشد، که همراه با این عامل ، عمق نیز موثر میباشد. همچنین سن نفت را به لحاظ زمان مخزن شدن را درطیف تغییرات ویسکوزیته سهیم می‌دانند.
ترکیبات مولکولی نفت خام
تعداد ترکیبات مولکولی نفت خام وابسته به سن زمین شناسی آن ، عمق تشکیل آن ، منشا آن و موقعیت جغرافیایی آن متغیر میباشد. برای مثال نفت خام Ponca city از Oklahoma شامل حداقل 234 ترکیب مولکولی میباشد.
گروههای تشکیل دهنده نفت خام
هیدروکربنها (Hydrocarbons):
هیدروکربنها همانطور که از نامشان مشخص است، شامل گروههایی هستند که ترکیبات ملکولی آنها فقط از هیدروژن و کربن تشکیل شده است. انواع هیدروکربنها عبارتند از :
هیدروکربنهای پارافینی (پارافینها) CNH2N+2
هیدروکربنهای نفتنی (سیکلوپارافینها یا نفتنیکها ) CNH2N
هیدروکربنهای آروماتیک (بنزنوئیدها) H2N_6
غیرهیدروکربنها (Heterocompounds) :
این گروه شامل ترکیباتی غیر از هیدروژن و کربن می‌باشند و عناصری از قبیل اکسیژن ، نیتروژن ، گوگرد ، اتمهای فلزی همراه با هر کدام از اینها و یا ترکیب با همه اینها نظیرNi ، V میباشد.
وزن مخصوص نفت خام
از خواص فیزیکی نفت خام که ارزش اقتصادی نفت خام بر مبنای آن سنجیده میشود، وزن مخصوص آن میباشد. لذا سنجش و نحوه محاسبه فرمول آن مهم است. اکثر کشورهای جهان ، وزن مخصوص نفت خام را برحسب درجه که یک درجه بندی آمریکائی است، محاسبه می‌کنند. مشابه همین درجه بندی و سنجش ، وزن مخصوص نفت خام را در کشورهای اروپائی با درجه بندی Baume محاسبه می‌کنند که از لحاظ مقدار اندکی از درجه A. P.I کمتر میباشد.
سنجش وزن مخصوص نفت خام
سنجش وزن مخصوص نفت خام مانند سایر مواد و مایعات برمبنای قانون کلی که
همان وزن واحد حجم مایع است، در شرایط ºF 60 و P=1at سنجیده میشود و مقدار
آن در فرمول جایگزین شده و وزن مخصوص نفت خام را بر حسب درجه A.P.I یا درجه
Baume می‌دهد.
بدلیل اینکه S.G (Pure water)=1 میباشد. لذا وزن مخصوص آب با درجه 10 ، API خواهدبود. بدلیل کوچکتر بودن وزن مخصوص نفت از آب که همواره عددی کوچکتر از 1 را برای وزن مخصوص نفت در 60ºF خواهیم داشت. لذا هیچوقت در جدولها و محاسبات ، وزن مخصوص نفت بر حسب درجه A.P.I کوچکتر و مساوی 10 نخواهیم داشت.
تاثیر درجه حرارت بر وزن مخصوص نفت خام
از عواملی که سبب تغییر در وزن مخصوص نفت خام می‌شوند، تغییرات دما است. یعنی با بالارفتن دما ، وزن مخصوص کمتر شده و به درجه A. P.I افزوده میشود. همچنین بالا رفتن درجه حرارت اثر معکوس بر روی ویسکوزیته نفت خام می‌گذارد.
انواع مختلف نفت برحسب A.P.I
• نفت سنگین با 10 الی 20 درجه A.P.I
• نفت متوسط با 20 الی 30 درجه A.P.I
• نفت سبک با بیش از 30 درجه A.P.I
وزن مخصوص نفت‌ها بستگی به ماهیت هیدروکربورهای مختلف دارد. هر قدر مقدار گاز محلول در روغن بیشتر باشد، چگالی آن کمتر خواهد بود. بنابراین پارافینها دارای پایین ترین چگالی و نفتیک‌ها کمی بالاتر و آروماتیک‌ها بالاترین چگالی را دارند.
ضریب انبساط نفت خام
ضریب انبساط نفت خام از 6.1x10-4 الی 8.3x10-4 در نوسان بوده که با کاهش چگالی ، ضریب انبساط آن افزایش می‌یابد.
ارزش حرارتی و گرمایی ویژه نفت خام
ارزش حرارتی پایین نفت بین 9000 الی 11000 کیلوکالری است. گرمای ویژه نفت در دمای معمولی از 0.35 الی 0.55 کیلوکالری به کیلوگرم درجه است، که در صورت ازدیاد درجه حرارت به مقدار آن افزوده میشود.
نقطه اشتعال نفت
نقطه اشتعال نفت نیز به مقدارمواد زود جوش آن مربوط است و میتواند از صفر الی 200C باشد. لذا در حمل و لذا در حمل و نقل نفت خام به دلایل ایمنی ، قسمتی از زودجوش‌ها را پایدار نموده و نقطه اشتعال را بالا می‌برند.
نقطه سفت شدن نفت خام
نقطه سفت شدن نفت خام عبارتست از دمائی که در آن خاصیت جاری شدن نفت خام به اتمام می‌رسد. این دما در حمل و نقل و انبارکردن نفت اهمیت بسزائی دارد.
پالایش نفت خام
از تصفیه یا پالایش نفت خام میتوان فرآورده‌های زیادی بدست آورد، که قابل فروش در بازار باشند. نخستین گام در پالایش نفت خام عمل تقطیر است. تحمیل حرارت‌های زیاد در موقع تقطیر باعث تجزیه و شکسته شدن مولکول‌های نفت شده و اشکالاتی در ادامه پالایش نفت بوجود می‌آورد، که از عواقب آن ، ضایع شدن مواد و افزایش هرینه را میتوان نام برد.
استخراج نفت
برای اکتشاف نفت ابتدا مدارک ، شواهد و سفرنامه‌ها و همچنین جغرافیای محیط را مورد مطالعه قرار داده و پس از اینکه چاههای آزمایشی حفر کردند و از وجود نفت اطمینان حاصل کردند، شروع به استخراج نفت می‌کنند.
تاریخچه استخراج نفت
سابقه اکتشاف نفت در ایران به حدود 4000 سال پیش می‌رسد. ایرانیان باستان به عنوان مواد سوختی و قیراندود کردن کشتی‌ها ، ساختمانها و پشت بامها از این مواد استفاده می کردند. نادر شاه در جنگ با سپاهیان هند قیر را آتش زد و مورد استفاده قرار داد. در بعضی از معابد ایران باستان برای افروختن آتش مقدس از گاز طبیعی استفاده شده و بر اساس یک گزارش تاریخی یک درویش در حوالی باکو چاه نفتی داشته که از فروش آن امرار معاش می‌کرده است.
عکسبرداری هوایی
اگر در منطقه‌ای به وجود نفت مشکوک شوند از آنجا عکسبرداری هوایی می‌کنند تا پستی و بلندیهای سطح زمین را دقیقا منعکس نمایند. آنگاه عکس را به صورت فتوموزائیک درآورده و با دستگاه استریوسکوپ مورد مطالعه قرار می‌دهند.
نقشه برداری عملی
برای گویا کردن عکسهای هوایی نقشه برداری از محل ، توسط اکیپی صورت می‌گیرد. فواصل و اختلاف ارتفاع با دستگاه فاصله یاب یا تئودولیت تعیین میشود و بدین ترتیب نقطه به نقطه محل مورد نظر مطالعه میشود.
نقشه کشی
اطلاعات بدست آورده را بوسیله دستگاه پانتوگراف در اندازه‌های بزرگتر و یا کوچکتر رسم کرده و همراه با عکسهای هوایی نقشه پانتوگرافی که پستی و بلندیهای سطح زمین را نشان می دهد رسم می کنند.
آزمایش روی نمونه های سطحی
پس از نمونه برداری ، آنها را شماره گذاری کرده و در کیسه‌های مخصوص به آزمایشگاه می‌فرستند. در آنجا بر روی یک شیشه مستطیل شکلی کمی چسب کانادا قرار داده و مقداری از خرده سنگهای دانه بندی شده را روی آن می‌چسبانند. سپس آنها را سائیده تا ضخامت آن 0.2 میلیمتر گردد و نور بتواند از آن عبور کند. این نمونه ها را که اسلاید می‌گویند در زیر میکروسکوپ قرار داده تا از نظر زمین شناسی ، نوع سنگ ، فسیل شناسی ، میکروفسیل شناسی و ساختار زمین مورد بررسی قرار گیرد.
رسم نقشه زمین شناسی
با در دست داشتن نتایجی که از روی نمونه‌های سطح زمین بدست آمده ، عکسهای هوایی و نقشه‌های توپوگرافی ، نقشه زمین شناسی سطح زمین را رسم می کنند. با داشتن خطوط میزان منحنی ، بعد سوم یا ارتفاعات را هم روی آنها مشخص می‌کنند.
نقشه ساختمانی زیرزمینی
برای آگاهی نسبت به زیر زمین نیاز به روشهای غیر مستقیم است که یکی از آنها روشهای ژئوفیزیکی است. بوسیله این روشها شکل لایه های زیر زمین را مشخص کرده و میتوان تا اعماق زیادی اکتشاف غیر مستقیم نمود.
حفر چاه
پس از اطمینان از اینکه لایه های اعماق زمین مناسب ایجاد نفت گیر است و در صورتی که ذخیره هیدروکربورهای آن قابل ملاحظه باشد، محل حفر چاه را با علامت روی زمین مشخص کرده و دکل حفاری را در محل بر پا می کنند. عملیات جاده سازی از جاده اصلی تا سر چاه و کارگذاری یک لوله آب به منظور آبرسانی به دستگاههای حفاری نیز انجام میشود. دستگاه حفاری قابل حمل بوده و دکلهای بزرگ از چندین قسمت تشکیل شده‌اند که به هنگام استفاده قطعات آن را به هم وصل می‌کنند.
آزمایش روی نمونه‌های عمقی
در ضمن حفاری خرده سنگهایی که بوسیله گل حفاری به سطح زمین آورده شده‌اند توسط الک‌هایی از گل حفاری جدا شده و برای مطالعه به آزمایشگاه می‌فرستند. آگاهیهای بدست آمده را به عنوان یک داده جدید به سیستم اکتشاف می‌دهند.
تهیه مقاطع بزرگ
برای تهیه مقاطع بزرگ از یک مته الماسه موجدار توخالی استفاده می شود تا لایه های اعماق زمینی را برش داده و به سطح زمین آورد. روی این لایه ها که به مغزه معروف است عمق را نوشته و برای آزمایش در جعبه‌های مخصوص نگهداری می‌کنند روی این مغزه‌ها دو دسته عملیات انجام می‌گیرد یکی مطالعات مهندسی مخازن یا پتروفیزیکی است که در آن میزان خلل و فرج سنگ را اندازه گیری می کنند، و دیگری مطالعات زمین شناسی است که روی مقاطع نازک آن صورت می‌گیرد. برای این کار اسلایدی به ضخامت 0.2 میلیمتر از آن تهیه کرده و به آن آلیزارین یا فروسیانور می‌افزایند تا معلوم شود که نوع سنگ ، آهکی و یا از جنس دولومیت است. در صورتی که سنگ آهکی باشد رنگ اسلاید قهوه‌ای میشود.
نتیجه گیری
نتایج را در جداولی یادداشت کرده و اسلایدهای لایه های مختلف چاه را پس از شماره گذاری در جعبه های مخصوص بایگانی می‌کنند. این جعبه‌ها شناسنامه چاه مربوطه می‌باشند. با انجام آزمایش لحظه به لحظه کار حفاری دنبال شده تا تحت کنترل قرار گیرد. با حفر چاه به ذخیره اطلاعاتی آن منطقه افزوده تر میشود تا بالاخره نفت این ماده حیاتی پرارزش در خدمت بشر قرار گیرد. ماده‌ای که پس از مواد غذایی بهترین ارزش را در زندگی بشر امروز دارا میباشد
نفت چیست؟
نفت از باقي مانده حيوانات وگياهاني كه ميليونها سال قبل از محيط دريا (آب)،قبل از دايناسور ها زندگي مي كردند ،تشكيل شده است .در طي سالها ،باقي مانده ها توسط لپه هاي گل پوشيده شده است .گرما وفشار اين لپه ها به اين باقي مانده ها كمك كرد تا به چيزي تبديل شوند كه ما امروزه نفت خام مي دانيم .
نفت خام ،يك مايع زرد تا سياه ،بودار مي باشد ،معمولا در نواحي زير زميني كه مخازن ناميده مي شود ،يافت مي شود .دانشمندان و مهندسان يك منطقه انتخاب شده تا مطالعه نمونه هاي سنگي زمين را مورد استخراج قرار مي دهد .اندازه گيريها انجام مي شود واگر مكان از لحاظ نفتي مكان موفقيت آميزي باشد ،حفاري آغاز مي شود .بالاي چاه ساختاري كه (گل)ناميده مي شود ،براي جا دادن وسايل ولوله ها ي مورد استفاده در چاه ساخته مي شود .زماني كه حفاري تمام مي شود ،چاه حفر شده يك جريان ثابتي از نفت را به سطح زمين خواهد آورد .
منشا تشکیل نفت
دید کلی
قبلا در مورد منشا نفت دو نظریه ارائه می‌شد: تشکیل نفت از منشا آلی و از منشا غیر آلی. دلایل ارائه شده در مورد منشا غیر آلی ( معدنی) نفت بسیار ضعیف بوده و امروزه باطل شناخته میشود. همه محققین این عقیده را دارند که کانسارهای بیتومن‌های طبیعی از عناصر آلی و در داخل تشکیلات رسوبی بوجود می‌آیند. البته تشکیل متان به صورت معدنی که در فضا و در چندین سیاره دیگر یافت میشود استثنایی در این مورد است. معمولا متان معدنی نمی‌تواند تشکیل ذخایر عمده گازی را بدهد.
حمل و ته نشست مواد آلی در دریا
وقتی که نفت از مواد آلی مشتق شد مهم فهمیدن چگونگی ته نشست آن مواد در داخل رسوبات دریایی است. در هر سال حدود 5.110 تن مواد آلی در اقیانوسهای جهان تولید می‌شوند که اکثریت آنها در داخل رسوبات دریایی مدفون می‌شوند. مواد حاصل از فرسایش سنگها در خشکی به داخل اقیانوسها حمل می‌شوند و در مناطق ساحلی خصوصا در دلتاهای رودخانه‌ای بیشتر از سایر جاها رسوب می‌کنند. همچنین مقدار مشابهی از مواد گیاهی حاصل از خشکی نیز در داخل اقیانوسها انباشته می‌شوند.
فیتوپلانکتونها
یشتر فرآوردهای بیولوژیکی تا اعماق 50 - 30 متری اقیانوسها وجود دارند و تمامی رویش فیتوپلانکتونها در اعماقی که نور خورشید جهت انجام فرآیند فتوسنتز به آنجا می‌رسد، صورت می‌گیرد (اعماق 150 - 100 متری). فیتوپلانکتونها تولید کننده‌های مواد غذایی برای سایر موجودات اقیانوس هستند. زئوپلانکتونها از فیتوپلانکتونها تغذیه کرده بنابراین ازدیاد تنها در جاهایی صورت می‌گیرد که تولیدات فیتوپلانکتونی زیاد باشد موجوداتی که می‌میرند، به اعماق دریا فرو می‌روند و ممکن است در اثر پوسیده شدن آزاد شدن مواد مغذی گردند که این چرخه ، در اعماق زیاد صورت می‌گیرد.
آب
در نواحی قطبی خصوصا در جاهای سرد ، آبهای با دانسیته زیاد به اعماق فرو رفته و به سمت عرضهای جغرافیایی پایین جاری می‌شوند. در نواحی با بادهای خشکی غالب ، به عنوان مثال در کرانه‌های غربی قاره‌ها چاههای آرتزین قوی وجود دارند که حاوی آب غنی از مواد مغذی به مانند اعماق اقیانوسها هستند که این امر تهیه مواد اساسی خصوصا تولید مواد اولیه آلی با درصد بالا را موجب می‌شوند. بهترین مثال در این مورد ساحل غربی آمریکای جنوبی میباشد.
انرژی نفت
انرژی موجود در نفت که ما امروزه از آن استفاده می‌کنیم قبلا به صورت انرژی خورشیدی ذخیره شده بود. در عمل فتوسنتز دی‌اکسید کربن و آب با انرژی کم به هیدرات کربن با انرژی زیاد تبدیل می‌گردد (مانند گلوکز)
گلوکز
CO2 + H2O → CH2O + O2
که در این رابطه CH2O هیدرات کربن مانند گلوکز است. این انرژی میتواند مستقیما توسط موجودات برای عمل تنفس استفاده شود که در اثر فرآیند معکوس ، هیدراتهای کربن مجددا به دی‌اکسید کربن و آب شکسته می‌شوند که اکسیداسیون100 گرم گلوکز 375 کیلوکالری انرژی آزاد می‌کند.
فتوسنتز و ذخیره انرژی در مواد آلی
مقداری از انرژی انباشته شده در گیاهان در طول عمل فتوسنتز در اثر تنفس تلف می‌شوند و هر یک از تولیدات هیدرات کربن که در سوختن استفاده نمی‌شود، میتواند بصورت گلوکز یا سلولز در دیواره سلولی ذخیره شود. فتوسنتز همچنین منبع بیوشیمیایی برای سنتز لیپدو پروتئین است.
نیتروژن و فسفر و بسیاری از عناصر واسطه برای تشکیل مواد آلی (پروتوپلاسم) در زندگی موجودات ضروری میباشد و کمبود این مواد در دریا باعث مرگ تعداد بسیاری زیادی از جانداران میشود که این عمل به صورت انعکاسی و زنجیره‌ای توسط SH2 مسموم کننده حاصل از اجساد جانداران مرده محیط انجام پذیرد. باید گفت که پروتئینها ملکولهای پیچیده بزرگی هستند که از آمینو اسیدهای متراکم ساخته شده‌اند. مانند گلیسین به فرمول
CH2NH2COOH
مواد زنده اجزای آلی هیدراتهای کربن نور خورشید
پروتوپلاسم پروتئین سلولز
زئوپلانکتون لیپید گلوکز مواد مغذی
نشاسته فسفر ، نیتروژن و فلزات واسطه
مهمترین مواد آلی تشکیل دهنده نفت
جلبکهای پلانکتونیک (پلانکتونی) ، مهمترین شرکت کننده‌هایی از مواد آلی هستند که در تشکیل نفت دخالت دارند، در این میان دیاتومه‌ها مهمترین آنها می‌باشند چون دارای اسکلت سیلیسی بوده و بخش آلی آنها شامل تقریبا 31 درصد هیدرات کربن و 48 - 24 درصد پروتئین و 15 - 2 در لیپید است. همچنین دینوفلاگلاتها Dinoflagellaies ، ترکیب مشابه‌ای با اینها دارند.
Zeoplancionesزئوپلانکتونها
زئوپلانکتونها مواد آلی غنی از لیپید را می‌سازند و مشتق شده‌اند از :
رادیولارها (Radiolarites ) : با پوسته سیلیسی ، بخش وسیع ، بخصوص در آبهای نواحی گرمسیر.
فرامینیفرها (Foraminiferes) : با پوسته کربنات کلسیم‌دار مانند (گلوبیژرین).
پتروپودها (Detropodes) : دارای عضو پا مانند هستند که به صورت زائده نرم آویزان است و حاوی پوسته کربناتی هستند.
در زنجیره غذایی این زئوپلانکتونها ، توسط سخت پوستان خورده می‌شوند که آنها نیز به نوبه خود توسط ماهیها خورده می‌شوند.در زنجیره غذایی طبیعی هر بند را یک سطح تروپیک می‌نامند و هر بند در طول کاهش زنجیرهتراکم زیستی ضریبی از 10 دارد.
دلتاها و تشکیل نفت
در مردابهای ساحلی خصوصا دلتاها ، تولیدات زیاد مواد آلی سبب رویش و شکل گرفتن گیاهان و درختان میشود که در بقایای این گیاهان بزرگ امکان دارد تورب تشکیل شده و با قرار گرفتن در عمق بیشتر و دگرگون شدن به لیگنیت و زغالهای بیتومینوز تبدیل گردد که چنین ته نشستهایی یک منبع ذخیره نفت و گاز نیز می‌باشند. همچنین مواد گیاهی شامل چوب که به صورت شناور در رودخانه‌ها حمل می‌شوند در محیطهای دلتایی نزدیک سواحل پس از کاسته شدن سرعت آب ته نشین شده و به ته آب فرو می‌روند.
نفت خام
نفت خام به انگلیسی Crude Oil و به روسی Naphra نامیده میشود که درحالت طبیعی به صورت مایع بوده و رنگ آن قهوه‌ای زرد مایل به سیاه است و دربرابر نور انعکاسی ، رنگ سبز بخصوصی از خود نشان می‌دهد.
مشخصات نفت
نفت خام به جهت وجود ترکیبات گوگرد بوی نامطلوبی دارد. بخش اعظم نفت خام از هیدراتهای کربن تشکیل شده و مقدار کمی عناصر دیگر نیز به آن مخلوط می‌گردد، که این عناصر در زیر با درصدشان نشان داده شده‌اند.
عنصر حداقل درصد وزنی حداکثر درصد وزنی
کربن 82.2 87.1
هیدروژن 11.8 14.7
گوگرد 0.1 5.5
اکسیژن 0.1 4.5
نیتروژن 0.1 1.5
جدول ازسلی (1985)
دراین جدول عناصر دیگری مانند وانادیوم ، نیکل و اورانیوم با درصد وزنی حداکثر 0.1 در ترکیب نفت خام موجود هستند. بعلاوه در خاکستر نفت خام آثاری از عناصر C r ، Cu ، Pb ، Mn ، Sr ، Ba ، Mo ، Mg ، Ca ، Ti ، Al ، Fe و Si یافت میشود که بعضی از عناصر بالا مانند V-Ni-U احتمالا در رابطه با عنصر ارگانیکی اولیه (مادر) بوجود آمده و بعضی دیگر از عناصر مشخصات ژئوشیمیایی سنگ دربرگزیده را نشان می‌دهند.
قابل ذکر است که آثاری از نمک ، آب و سولفیدهیدروژن نیز درنفت خام مشاهده می‌شوند.
خواص فیزیکی نفت خام
ویسکوزیته
همانطور که نفت خام ممکن است با دخالت عواملی به رنگهای زرد ، سبز ، قهوه‌ای ، قهوه‌ای تیره تا سیاه مشاهده گردد، لذا ویسکوزیته متغیر را برای آنها خواهیم داشت. بنابراین نفت خام درسطح زمین دارای ویسکوزیته بیشتر بوده و بعبارتی ویسکوزتر است. چون در مخزن زیرزمینی یکی از عوامل دخیل حرارت موجود درمخزن میباشد، که همراه با این عامل ، عمق نیز موثر میباشد. همچنین سن نفت را به لحاظ زمان مخزن شدن را درطیف تغییرات ویسکوزیته سهیم می‌دانند.
ترکیبات مولکولی نفت خام
تعداد ترکیبات مولکولی نفت خام وابسته به سن زمین شناسی آن ، عمق تشکیل آن ، منشا آن و موقعیت جغرافیایی آن متغیر میباشد. برای مثال نفت خام Ponca city از Oklahoma شامل حداقل 234 ترکیب مولکولی میباشد.
گروههای تشکیل دهنده نفت خام
هیدروکربنها (Hydrocarbons):
هیدروکربنها همانطور که از نامشان مشخص است، شامل گروههایی هستند که ترکیبات ملکولی آنها فقط از هیدروژن و کربن تشکیل شده است. انواع هیدروکربنها عبارتند از :
هیدروکربنهای پارافینی (پارافینها) CNH2N+2
هیدروکربنهای نفتنی (سیکلوپارافینها یا نفتنیکها ) CNH2N
هیدروکربنهای آروماتیک (بنزنوئیدها) H2N_6
غیرهیدروکربنها (Heterocompounds) :
این گروه شامل ترکیباتی غیر از هیدروژن و کربن می‌باشند و عناصری از قبیل اکسیژن ، نیتروژن ، گوگرد ، اتمهای فلزی همراه با هر کدام از اینها و یا ترکیب با همه اینها نظیرNi ، V میباشد.
وزن مخصوص نفت خام
از خواص فیزیکی نفت خام که ارزش اقتصادی نفت خام بر مبنای آن سنجیده میشود، وزن مخصوص آن میباشد. لذا سنجش و نحوه محاسبه فرمول آن مهم است. اکثر کشورهای جهان ، وزن مخصوص نفت خام را برحسب درجه که یک درجه بندی آمریکائی است، محاسبه می‌کنند. مشابه همین درجه بندی و سنجش ، وزن مخصوص نفت خام را در کشورهای اروپائی با درجه بندی Baume محاسبه می‌کنند که از لحاظ مقدار اندکی از درجه A. P.I کمتر میباشد.
سنجش وزن مخصوص نفت خام
سنجش وزن مخصوص نفت خام مانند سایر مواد و مایعات برمبنای قانون کلی که
همان وزن واحد حجم مایع است، در شرایط ºF 60 و P=1at سنجیده میشود و مقدار
آن در فرمول جایگزین شده و وزن مخصوص نفت خام را بر حسب درجه A.P.I یا درجه
Baume می‌دهد.
بدلیل اینکه S.G (Pure water)=1 میباشد. لذا وزن مخصوص آب با درجه 10 ، API خواهدبود. بدلیل کوچکتر بودن وزن مخصوص نفت از آب که همواره عددی کوچکتر از 1 را برای وزن مخصوص نفت در 60ºF خواهیم داشت. لذا هیچوقت در جدولها و محاسبات ، وزن مخصوص نفت بر حسب درجه A.P.I کوچکتر و مساوی 10 نخواهیم داشت.
تاثیر درجه حرارت بر وزن مخصوص نفت خام
از عواملی که سبب تغییر در وزن مخصوص نفت خام می‌شوند، تغییرات دما است. یعنی با بالارفتن دما ، وزن مخصوص کمتر شده و به درجه A. P.I افزوده میشود. همچنین بالا رفتن درجه حرارت اثر معکوس بر روی ویسکوزیته نفت خام می‌گذارد.
انواع مختلف نفت برحسب A.P.I
• نفت سنگین با 10 الی 20 درجه A.P.I
• نفت متوسط با 20 الی 30 درجه A.P.I
• نفت سبک با بیش از 30 درجه A.P.I
وزن مخصوص نفت‌ها بستگی به ماهیت هیدروکربورهای مختلف دارد. هر قدر مقدار گاز محلول در روغن بیشتر باشد، چگالی آن کمتر خواهد بود. بنابراین پارافینها دارای پایین ترین چگالی و نفتیک‌ها کمی بالاتر و آروماتیک‌ها بالاترین چگالی را دارند.
ضریب انبساط نفت خام
ضریب انبساط نفت خام از 6.1x10-4 الی 8.3x10-4 در نوسان بوده که با کاهش چگالی ، ضریب انبساط آن افزایش می‌یابد.
ارزش حرارتی و گرمایی ویژه نفت خام
ارزش حرارتی پایین نفت بین 9000 الی 11000 کیلوکالری است. گرمای ویژه نفت در دمای معمولی از 0.35 الی 0.55 کیلوکالری به کیلوگرم درجه است، که در صورت ازدیاد درجه حرارت به مقدار آن افزوده میشود.
نقطه اشتعال نفت
نقطه اشتعال نفت نیز به مقدارمواد زود جوش آن مربوط است و میتواند از صفر الی 200C باشد. لذا در حمل و لذا در حمل و نقل نفت خام به دلایل ایمنی ، قسمتی از زودجوش‌ها را پایدار نموده و نقطه اشتعال را بالا می‌برند.
نقطه سفت شدن نفت خام
نقطه سفت شدن نفت خام عبارتست از دمائی که در آن خاصیت جاری شدن نفت خام به اتمام می‌رسد. این دما در حمل و نقل و انبارکردن نفت اهمیت بسزائی دارد.
پالایش نفت خام
از تصفیه یا پالایش نفت خام میتوان فرآورده‌های زیادی بدست آورد، که قابل فروش در بازار باشند. نخستین گام در پالایش نفت خام عمل تقطیر است. تحمیل حرارت‌های زیاد در موقع تقطیر باعث تجزیه و شکسته شدن مولکول‌های نفت شده و اشکالاتی در ادامه پالایش نفت بوجود می‌آورد، که از عواقب آن ، ضایع شدن مواد و افزایش هرینه را میتوان نام برد.
استخراج نفت
برای اکتشاف نفت ابتدا مدارک ، شواهد و سفرنامه‌ها و همچنین جغرافیای محیط را مورد مطالعه قرار داده و پس از اینکه چاههای آزمایشی حفر کردند و از وجود نفت اطمینان حاصل کردند، شروع به استخراج نفت می‌کنند.
تاریخچه استخراج نفت
سابقه اکتشاف نفت در ایران به حدود 4000 سال پیش می‌رسد. ایرانیان باستان به عنوان مواد سوختی و قیراندود کردن کشتی‌ها ، ساختمانها و پشت بامها از این مواد استفاده می کردند. نادر شاه در جنگ با سپاهیان هند قیر را آتش زد و مورد استفاده قرار داد. در بعضی از معابد ایران باستان برای افروختن آتش مقدس از گاز طبیعی استفاده شده و بر اساس یک گزارش تاریخی یک درویش در حوالی باکو چاه نفتی داشته که از فروش آن امرار معاش می‌کرده است.
عکسبرداری هوایی
اگر در منطقه‌ای به وجود نفت مشکوک شوند از آنجا عکسبرداری هوایی می‌کنند تا پستی و بلندیهای سطح زمین را دقیقا منعکس نمایند. آنگاه عکس را به صورت فتوموزائیک درآورده و با دستگاه استریوسکوپ مورد مطالعه قرار می‌دهند.
نقشه برداری عملی
برای گویا کردن عکسهای هوایی نقشه برداری از محل ، توسط اکیپی صورت می‌گیرد. فواصل و اختلاف ارتفاع با دستگاه فاصله یاب یا تئودولیت تعیین میشود و بدین ترتیب نقطه به نقطه محل مورد نظر مطالعه میشود.
نقشه کشی
اطلاعات بدست آورده را بوسیله دستگاه پانتوگراف در اندازه‌های بزرگتر و یا کوچکتر رسم کرده و همراه با عکسهای هوایی نقشه پانتوگرافی که پستی و بلندیهای سطح زمین را نشان می دهد رسم می کنند.
آزمایش روی نمونه های سطحی
پس از نمونه برداری ، آنها را شماره گذاری کرده و در کیسه‌های مخصوص به آزمایشگاه می‌فرستند. در آنجا بر روی یک شیشه مستطیل شکلی کمی چسب کانادا قرار داده و مقداری از خرده سنگهای دانه بندی شده را روی آن می‌چسبانند. سپس آنها را سائیده تا ضخامت آن 0.2 میلیمتر گردد و نور بتواند از آن عبور کند. این نمونه ها را که اسلاید می‌گویند در زیر میکروسکوپ قرار داده تا از نظر زمین شناسی ، نوع سنگ ، فسیل شناسی ، میکروفسیل شناسی و ساختار زمین مورد بررسی قرار گیرد.
رسم نقشه زمین شناسی
با در دست داشتن نتایجی که از روی نمونه‌های سطح زمین بدست آمده ، عکسهای هوایی و نقشه‌های توپوگرافی ، نقشه زمین شناسی سطح زمین را رسم می کنند. با داشتن خطوط میزان منحنی ، بعد سوم یا ارتفاعات را هم روی آنها مشخص می‌کنند.
نقشه ساختمانی زیرزمینی
برای آگاهی نسبت به زیر زمین نیاز به روشهای غیر مستقیم است که یکی از آنها روشهای ژئوفیزیکی است. بوسیله این روشها شکل لایه های زیر زمین را مشخص کرده و میتوان تا اعماق زیادی اکتشاف غیر مستقیم نمود.
حفر چاه
پس از اطمینان از اینکه لایه های اعماق زمین مناسب ایجاد نفت گیر است و در صورتی که ذخیره هیدروکربورهای آن قابل ملاحظه باشد، محل حفر چاه را با علامت روی زمین مشخص کرده و دکل حفاری را در محل بر پا می کنند. عملیات جاده سازی از جاده اصلی تا سر چاه و کارگذاری یک لوله آب به منظور آبرسانی به دستگاههای حفاری نیز انجام میشود. دستگاه حفاری قابل حمل بوده و دکلهای بزرگ از چندین قسمت تشکیل شده‌اند که به هنگام استفاده قطعات آن را به هم وصل می‌کنند.
آزمایش روی نمونه‌های عمقی
در ضمن حفاری خرده سنگهایی که بوسیله گل حفاری به سطح زمین آورده شده‌اند توسط الک‌هایی از گل حفاری جدا شده و برای مطالعه به آزمایشگاه می‌فرستند. آگاهیهای بدست آمده را به عنوان یک داده جدید به سیستم اکتشاف می‌دهند.
تهیه مقاطع بزرگ
برای تهیه مقاطع بزرگ از یک مته الماسه موجدار توخالی استفاده می شود تا لایه های اعماق زمینی را برش داده و به سطح زمین آورد. روی این لایه ها که به مغزه معروف است عمق را نوشته و برای آزمایش در جعبه‌های مخصوص نگهداری می‌کنند روی این مغزه‌ها دو دسته عملیات انجام می‌گیرد یکی مطالعات مهندسی مخازن یا پتروفیزیکی است که در آن میزان خلل و فرج سنگ را اندازه گیری می کنند، و دیگری مطالعات زمین شناسی است که روی مقاطع نازک آن صورت می‌گیرد. برای این کار اسلایدی به ضخامت 0.2 میلیمتر از آن تهیه کرده و به آن آلیزارین یا فروسیانور می‌افزایند تا معلوم شود که نوع سنگ ، آهکی و یا از جنس دولومیت است. در صورتی که سنگ آهکی باشد رنگ اسلاید قهوه‌ای میشود.
نتیجه گیری
نتایج را در جداولی یادداشت کرده و اسلایدهای لایه های مختلف چاه را پس از شماره گذاری در جعبه های مخصوص بایگانی می‌کنند. این جعبه‌ها شناسنامه چاه مربوطه می‌باشند. با انجام آزمایش لحظه به لحظه کار حفاری دنبال شده تا تحت کنترل قرار گیرد. با حفر چاه به ذخیره اطلاعاتی آن منطقه افزوده تر میشود تا بالاخره نفت این ماده حیاتی پرارزش در خدمت بشر قرار گیرد. ماده‌ای که پس از مواد غذایی بهترین ارزش را در زندگی بشر امروز دارا میباشد
علیرضا خالقی
عضو جدید
روش های معمول بازیافت نفت از مخازن
روش های معمول بازیافت نفت از مخازن
روش اقتصادی بازیافت نفت از مخازن هیدروکربوری، از اهمیت زیادی برخوردار است و سالانه سرمایه گذاری کلانی در این باره در کشورهای مختلف انجام میشود. نفت خام با توجه به وضعیت مخزن میتواند طی سه مرحله استخراج شود. در این مطلب، ابتدا روشهای مختلف بازیافت نفت از مخازن هیدروکربوری بیان شده است و در خاتمه روش بازیافت مناسب نفت در کشورمان مورد بررسی واقع شده است:
۱) مرحله اول بازیافت
پس از عملیات حفر چاه و اصابت آن به مخزن نفت، به دلیل فشار زیاد موجود در مخزن، جریان نفت به سوی دهانهٔ خروجی چاه سرازیر میشود. این مرحله از استخراج که عامل آن فشار داخل خود مخزن است به "بازیافت اولیه نفت"موسوم است. با افزایش تولید و کاهش فشار، سرعت تولید نیز کاهش می‌یابد تا اینکه فشار به حدی می‌رسد که دیگر نفت خارج نمی‌شود. در این مرحله ممکن است, تنها ۳۰ تا ۵۰ درصد کل نفت مخزن استخراج شود. علاوه بر فشار مخزن، عوامل دیگری مانند خواص سنگ مخزن و میزان تخلخل آنها و نیز دمای مخزن نیز در میزان تولید مؤثرند. به عنوان مثال، کل نفت مخازن آمریکا حدود ۱۰۹*۴۰۰ بشکه بوده است که تا سال ۱۹۷۰ حدود ۱۰۹*۱۰۰ بشکهٔ آن توسط روشهای اولیه استخراج شده‌اند. البته هر قدر میزان گاز آزاد در مخزن بیشتر باشد، مقدار تولید نفت توسط این روش بیشتر است. زیرا تغییرات حجم گاز در مقابل تغییر فشار بسیار زیاد است. به عنوان مثال، در ایالت پنسیلوانیای آمریکا به دلیل پایین بودن نفوذپذیری سنگ مخزن (کمتر از ۵۰ میلی‌دارسی) و انرژی کم‌مخزن که ناشی از پایین بودن مقدار گاز طبیعی آزاد است، میزان نفت استخراج شده با روشهای اولیه بین ۵ تا ۲۵ درصد کل نفت بوده است و به همین دلیل در این ایالت روشهای مرحله دوم از سال ۱۹۰۰ میلادی شروع شده است.
۲) مرحله دوم بازیافت
از روشهای مؤثر در مرحلهٔ دوم یکی "سیلابزنی آب"و دیگری "سیلابزنی گاز"یا "تزریق گاز"است. در روش سیلابزنی آب، آب با فشار زیاد، از طریق چاههای اطراف چاه تولید نفت وارد مخزن شده و نیروی محرکه لازم برای استخراج نفت را به وجود می‌آورد. معمولاً در اطراف هر چاه نفت، چهار چاه برای تزریق آب وجود دارد. لازم به ذکر است, تزریق "بخار آب"، دما را افزایش و گرانروی را کاهش می‌دهد. در این روش که از بخار آب به جای آب استفاده میشود، با کاهش گرانروی نفت، جریان آن راحت‌تر صورت گرفته و سرعت تولید بالا می‌رود. در روش سیلابزنی گازی، گاز (مانند گاز طبیعی) با فشار زیاد به جای آب وارد مخزن شده و نفت را به طرف چاه خروجی به جریان می‌اندازد. در کشور ونزوئلا, حدود ۵۰ درصد گاز طبیعی تولید شده دوباره به چاههای نفت برای استخراج در مرحلهٔ دوم برمی‌گردند. نحوهٔ تزریق گاز شبیه تزریق آب به صورت چاههای پنجگانه است. در مواردی که گرانروی نفت خیلی بالا باشد از تزریق بخار آب برای استخراج مرحلهٔ دوم استفاده میشود.
۳) مرحله سوم بازیافت
پس از استخراج به کمک روشهای مرحلهٔ دوم هنوز هم ۳۰ الی ۵۰ درصد نفت میتواند به صورت استخراج نشده در مخزن باقی بماند. در اینجاست که استخراج نفت به کمک روش مرحلهٔ سوم صورت می‌گیرد. یکی از روشهای مرحلهٔ سوم تزریق محلول "مایسلار"(Micellar solution) است که پس از تزریق آن، محلول‌های پلیمری به عنوان محلول بافر به چاه تزریق میشود. در آمریکا ممکن است, روشهای استفاده از محلول‌های مایسلار تا ۵۰ درصد کل روشهای مرحلهٔ سوم را شامل شود. محلول مایسلار مخلوطی از آب، مواد فعال سطحی، مواد کمکی فعال سطحی، نفت و نمک است. در روشهای جدید تهیهٔ محلول مایسلار، نفت، نمک و مواد مکمل فعال سطحی حذف گردیده‌اند. محلول‌های مایسلار نیروی تنش سطحی بین آب و نفت را تا حدود dyne/cm 0.001 یا کمتر از آن کاهش می‌دهند. گرانروی محلول پلیمری حدود ۲ تا ۵ برابر گرانروی نفت است. غلظت پلیمر حدود ppm میباشد. در حال حاضر از "پلی‌آکریلیمیدها"((Polyacrylimides و زیست‌پلیمرها به عنوان پلیمر در محلول بافر استفاده میشود. مواد فعال سطحی معمولاً "سولفوناتهای نفتی سدیم"هستند و از لحاظ خواص و ساختار شیمیایی شبیه شوینده‌ها می‌باشند. از الکل‌ها نیز برای مواد کمکی فعال سطحی استفاده میشود. هزینهٔ تولید محلول‌های مایسلار برای تولید هر بشکه نفت در سال ۱۹۷۵ حدود ۱.۵ دلار در آمریکا بوده است. یکی دیگر از روشهای مرحلهٔ سوم، روش "احتراق زیرزمینی"است. طی این روش اکسیژن موجود در هوا در زیرزمین با هیدروکربنها می‌سوزد و مقدار گاز تولید‌شده، فشار مخزن بالا می‌رود. گرما همچین گرانروی را کاهش داده و جریان نفت راحت‌تر صورت می‌گیرد. یک روش دیگر مرحلهٔ سوم که اخیراً مورد توجه فراوان قرار گرفته است, استفاده از گاز دی‌اکسید کربن میباشد. این گاز بسیار ارزان بوده و در نفت نیز حل میشود و گرانروی آن را کاهش می‌دهد. از روشهای دیگر مرحلهٔ سوم، انفجارهای هسته‌ای در زیرزمین است که این انفجارها شکاف مصنوعی در سنگها به وجود می‌آورد و جریان نفت را تسهیل می‌کند. روشهای مختلف بازیافت نفتEOR) ) به طور اختصار در شکل ۱ نشان داده شده است.
۴) روشهای مناسب بازیافت نفت از مخازن ایران
به طورکلی در ایران، از روشهای تزریق گاز و تزریق آب برای ازدیاد برداشت استفاده میشود. اما در بحث تزریق گاز، شرایط ایران بسیار استثنایی است؛ اولاً ایران دارای مخازن عظیم گازی است و میتوان گاز را با هزینه بسیار ناچیزی تولید و سپس به مخازن نفت تزریق نمود، در حالی که در سایر نقاط دنیا به عنوان مثال دریای شمال، علاوه بر خرید گاز, هزینههای نسبتاً بالایی نیز برای حمل و نقل باید پرداخت نمود. دوم اینکه با توجه به مسئله صیانت, در حدود ۹۰ درصد از گاز تزریق‌شده در مخازن به صورت گاز همراه یا در گاز کلاهک در مخزن ذخیره میشود و پس از پایان کار حدود ۹۰ درصد یا بیشتر این مقدار مجدداً قابل بازیافت و استخراج خواهد بود. در سایر کشورها, به دلیل ماهیت خصوصی صنعت نفت خود, سرمایه گذاران خصوصی حاضر به ذخیره‌کردن گاز به مدت چند سال برای تزریق نیستند، لذا تزریق گاز برای اینگونه کشورها ممکن است غیراقتصادی باشد. البته به جای تزریق گاز در مخازن نفت، از تزریق آب نیز میتوان سود جست که کشورهای دیگر بیشتر از این روش استفاده می‌کنند ولی میزان کارآیی تزریق آب نسبت به تزریق گاز بر حسب مخزن کاملا متفاوت میباشد. به‌طورکلی در مورد مخازن نفت ایران, به دلیل نوع مخازن و ویژگیهای نیروهای کشش بین سطحی، تخلیه ثقلی و غیره و همچنین سایر مسائل اقتصادی دیگری که عنوان شد، تزریق آب نسبت به تزریق گاز دارای مزیت کمتری است. از لحاظ صیانت هم نفت بیشتری تولید کرده و میتوان از گاز ذخیره شده در مخازن بعدها استفاده نمود. تزریق گاز خصوصاً در شرایطی که ما صاحب یک میدان گازی مشترک هستیم، بسیار اقتصادی‌تر است و از طرف دیگر، این گاز برای نسل آینده ذخیره میشود. علاوه بر این، تولید نفت نیز به مقدار قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌یابد. لذا بهتر است، پروژه‌های تزریق گاز در ایران اجرا شود, مگر اینکه اثبات شود که تزریق گاز از لحاظ فنی و اقتصادی به صرفه نیست. به همین دلیل در حال حاضر, به‌طور عمده در مخازن نفت, تزریق گاز نیز منظور میشود
.
روش های معمول بازیافت نفت از مخازن
روش اقتصادی بازیافت نفت از مخازن هیدروکربوری، از اهمیت زیادی برخوردار است و سالانه سرمایه گذاری کلانی در این باره در کشورهای مختلف انجام میشود. نفت خام با توجه به وضعیت مخزن میتواند طی سه مرحله استخراج شود. در این مطلب، ابتدا روشهای مختلف بازیافت نفت از مخازن هیدروکربوری بیان شده است و در خاتمه روش بازیافت مناسب نفت در کشورمان مورد بررسی واقع شده است:
۱) مرحله اول بازیافت
پس از عملیات حفر چاه و اصابت آن به مخزن نفت، به دلیل فشار زیاد موجود در مخزن، جریان نفت به سوی دهانهٔ خروجی چاه سرازیر میشود. این مرحله از استخراج که عامل آن فشار داخل خود مخزن است به "بازیافت اولیه نفت"موسوم است. با افزایش تولید و کاهش فشار، سرعت تولید نیز کاهش می‌یابد تا اینکه فشار به حدی می‌رسد که دیگر نفت خارج نمی‌شود. در این مرحله ممکن است, تنها ۳۰ تا ۵۰ درصد کل نفت مخزن استخراج شود. علاوه بر فشار مخزن، عوامل دیگری مانند خواص سنگ مخزن و میزان تخلخل آنها و نیز دمای مخزن نیز در میزان تولید مؤثرند. به عنوان مثال، کل نفت مخازن آمریکا حدود ۱۰۹*۴۰۰ بشکه بوده است که تا سال ۱۹۷۰ حدود ۱۰۹*۱۰۰ بشکهٔ آن توسط روشهای اولیه استخراج شده‌اند. البته هر قدر میزان گاز آزاد در مخزن بیشتر باشد، مقدار تولید نفت توسط این روش بیشتر است. زیرا تغییرات حجم گاز در مقابل تغییر فشار بسیار زیاد است. به عنوان مثال، در ایالت پنسیلوانیای آمریکا به دلیل پایین بودن نفوذپذیری سنگ مخزن (کمتر از ۵۰ میلی‌دارسی) و انرژی کم‌مخزن که ناشی از پایین بودن مقدار گاز طبیعی آزاد است، میزان نفت استخراج شده با روشهای اولیه بین ۵ تا ۲۵ درصد کل نفت بوده است و به همین دلیل در این ایالت روشهای مرحله دوم از سال ۱۹۰۰ میلادی شروع شده است.
۲) مرحله دوم بازیافت
از روشهای مؤثر در مرحلهٔ دوم یکی "سیلابزنی آب"و دیگری "سیلابزنی گاز"یا "تزریق گاز"است. در روش سیلابزنی آب، آب با فشار زیاد، از طریق چاههای اطراف چاه تولید نفت وارد مخزن شده و نیروی محرکه لازم برای استخراج نفت را به وجود می‌آورد. معمولاً در اطراف هر چاه نفت، چهار چاه برای تزریق آب وجود دارد. لازم به ذکر است, تزریق "بخار آب"، دما را افزایش و گرانروی را کاهش می‌دهد. در این روش که از بخار آب به جای آب استفاده میشود، با کاهش گرانروی نفت، جریان آن راحت‌تر صورت گرفته و سرعت تولید بالا می‌رود. در روش سیلابزنی گازی، گاز (مانند گاز طبیعی) با فشار زیاد به جای آب وارد مخزن شده و نفت را به طرف چاه خروجی به جریان می‌اندازد. در کشور ونزوئلا, حدود ۵۰ درصد گاز طبیعی تولید شده دوباره به چاههای نفت برای استخراج در مرحلهٔ دوم برمی‌گردند. نحوهٔ تزریق گاز شبیه تزریق آب به صورت چاههای پنجگانه است. در مواردی که گرانروی نفت خیلی بالا باشد از تزریق بخار آب برای استخراج مرحلهٔ دوم استفاده میشود.
۳) مرحله سوم بازیافت
پس از استخراج به کمک روشهای مرحلهٔ دوم هنوز هم ۳۰ الی ۵۰ درصد نفت میتواند به صورت استخراج نشده در مخزن باقی بماند. در اینجاست که استخراج نفت به کمک روش مرحلهٔ سوم صورت می‌گیرد. یکی از روشهای مرحلهٔ سوم تزریق محلول "مایسلار"(Micellar solution) است که پس از تزریق آن، محلول‌های پلیمری به عنوان محلول بافر به چاه تزریق میشود. در آمریکا ممکن است, روشهای استفاده از محلول‌های مایسلار تا ۵۰ درصد کل روشهای مرحلهٔ سوم را شامل شود. محلول مایسلار مخلوطی از آب، مواد فعال سطحی، مواد کمکی فعال سطحی، نفت و نمک است. در روشهای جدید تهیهٔ محلول مایسلار، نفت، نمک و مواد مکمل فعال سطحی حذف گردیده‌اند. محلول‌های مایسلار نیروی تنش سطحی بین آب و نفت را تا حدود dyne/cm 0.001 یا کمتر از آن کاهش می‌دهند. گرانروی محلول پلیمری حدود ۲ تا ۵ برابر گرانروی نفت است. غلظت پلیمر حدود ppm میباشد. در حال حاضر از "پلی‌آکریلیمیدها"((Polyacrylimides و زیست‌پلیمرها به عنوان پلیمر در محلول بافر استفاده میشود. مواد فعال سطحی معمولاً "سولفوناتهای نفتی سدیم"هستند و از لحاظ خواص و ساختار شیمیایی شبیه شوینده‌ها می‌باشند. از الکل‌ها نیز برای مواد کمکی فعال سطحی استفاده میشود. هزینهٔ تولید محلول‌های مایسلار برای تولید هر بشکه نفت در سال ۱۹۷۵ حدود ۱.۵ دلار در آمریکا بوده است. یکی دیگر از روشهای مرحلهٔ سوم، روش "احتراق زیرزمینی"است. طی این روش اکسیژن موجود در هوا در زیرزمین با هیدروکربنها می‌سوزد و مقدار گاز تولید‌شده، فشار مخزن بالا می‌رود. گرما همچین گرانروی را کاهش داده و جریان نفت راحت‌تر صورت می‌گیرد. یک روش دیگر مرحلهٔ سوم که اخیراً مورد توجه فراوان قرار گرفته است, استفاده از گاز دی‌اکسید کربن میباشد. این گاز بسیار ارزان بوده و در نفت نیز حل میشود و گرانروی آن را کاهش می‌دهد. از روشهای دیگر مرحلهٔ سوم، انفجارهای هسته‌ای در زیرزمین است که این انفجارها شکاف مصنوعی در سنگها به وجود می‌آورد و جریان نفت را تسهیل می‌کند. روشهای مختلف بازیافت نفتEOR) ) به طور اختصار در شکل ۱ نشان داده شده است.
۴) روشهای مناسب بازیافت نفت از مخازن ایران
به طورکلی در ایران، از روشهای تزریق گاز و تزریق آب برای ازدیاد برداشت استفاده میشود. اما در بحث تزریق گاز، شرایط ایران بسیار استثنایی است؛ اولاً ایران دارای مخازن عظیم گازی است و میتوان گاز را با هزینه بسیار ناچیزی تولید و سپس به مخازن نفت تزریق نمود، در حالی که در سایر نقاط دنیا به عنوان مثال دریای شمال، علاوه بر خرید گاز, هزینههای نسبتاً بالایی نیز برای حمل و نقل باید پرداخت نمود. دوم اینکه با توجه به مسئله صیانت, در حدود ۹۰ درصد از گاز تزریق‌شده در مخازن به صورت گاز همراه یا در گاز کلاهک در مخزن ذخیره میشود و پس از پایان کار حدود ۹۰ درصد یا بیشتر این مقدار مجدداً قابل بازیافت و استخراج خواهد بود. در سایر کشورها, به دلیل ماهیت خصوصی صنعت نفت خود, سرمایه گذاران خصوصی حاضر به ذخیره‌کردن گاز به مدت چند سال برای تزریق نیستند، لذا تزریق گاز برای اینگونه کشورها ممکن است غیراقتصادی باشد. البته به جای تزریق گاز در مخازن نفت، از تزریق آب نیز میتوان سود جست که کشورهای دیگر بیشتر از این روش استفاده می‌کنند ولی میزان کارآیی تزریق آب نسبت به تزریق گاز بر حسب مخزن کاملا متفاوت میباشد. به‌طورکلی در مورد مخازن نفت ایران, به دلیل نوع مخازن و ویژگیهای نیروهای کشش بین سطحی، تخلیه ثقلی و غیره و همچنین سایر مسائل اقتصادی دیگری که عنوان شد، تزریق آب نسبت به تزریق گاز دارای مزیت کمتری است. از لحاظ صیانت هم نفت بیشتری تولید کرده و میتوان از گاز ذخیره شده در مخازن بعدها استفاده نمود. تزریق گاز خصوصاً در شرایطی که ما صاحب یک میدان گازی مشترک هستیم، بسیار اقتصادی‌تر است و از طرف دیگر، این گاز برای نسل آینده ذخیره میشود. علاوه بر این، تولید نفت نیز به مقدار قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌یابد. لذا بهتر است، پروژه‌های تزریق گاز در ایران اجرا شود, مگر اینکه اثبات شود که تزریق گاز از لحاظ فنی و اقتصادی به صرفه نیست. به همین دلیل در حال حاضر, به‌طور عمده در مخازن نفت, تزریق گاز نیز منظور میشود
.
علیرضا خالقی
عضو جدید
پرورش مدیران آینده کلید طلایی صنعت نفت
پرورش مدیران آینده کلید طلایی صنعت نفت
در صنعت پرشتاب و سرشار از تحول و رقابت دنیای امروز،آنچه که موجبات برتری شرکتها بر یکدیگر را تضمین کرده است،پرورش مدیرانی ریسک پــذیــر، دارای انگیـزه پیشرفت و پرتلاش برای آینده است.شرکتهای بزرگ نفتی باتلاش برای جذب، پرورش،نگهداشت وبه کارگیری نیروهای دانشگر و زبده مزیت رقابتی امروز و فردای خود را تضمین خواهند کرد.در این مقاله سعی شده است تا ضمن بیان این موضوع که مدیران علاقه مند به تعالی شرکت می بایدپرورش مدیران آینده رابه عنوان کلیدی ترین وظایف خود تلقی کرده،به بررسی شرایط حاکم برشرکت ملی نفت و ضعفهای مورد نظر احتمالی درسالهای آینده و چالشهای پیش روی آن خواهیم پرداخت تا مدیرانی که براساس معیارهای مراکز ارزیابی شناسایی،انتخاب و پرورش می یابند،از عهده رویارویی چالشهای داخلی و بین المللی صنعت نفت برآیند ودر نهایت به آسیب شناسی طرح پرورش مدیران صنعت نفت خواهیم پرداخت ویک پیشنهاد در ارتباط با تاسیس بنیاد پرورش مدیران جوان مناسب با استانداردهای جهانی در صنعت نفت کشورمان ارائه خواهیم کرد.
مقدمه
یکی از برنامه های کلیدی در توسعه هرمدیریتی،بی تردیدفرهنگ سازی و برنامه ریزی برای آینده است.ازسوی دیگر شرکتهای بزرگ و بنگاههای عظیم اقتصادی به دلیل چالشهای پیش روی صنعت و رقابتی شدن بازارجهانی نسبت به گذشته به تعداد بیشتری از مدیران نیازمند هستند.موضوع بازنشستگی هزاران مهندس صنعت نفت و گاز، بعنوان «از دست رفتن مغزها و استعدادها» یک تهدیدبرای بزرگترین صنعت کشورمان به حساب می آید.از طرفی با ورود به هزاره نوین،شرکتهای نفتی به منظور دست یابی به فناوریهای جدید و رسیدن به حداکثر سود اقتصادی به رقابتی شدید برای جذب نیروهای انسانی با یکدیگر پرداخته اند.در گزارشهای وزارت نفت آمده است،در بخش بالادستی نفت با توجه به استانداردهای قابل قبول برای سرمایه گذاری در خشکی و دریا برای ظرفیت سازی مورد نیاز، همچنین جبران افت ۷ درصد درسال، تا سال ۱۳۹۴ به بیش از ۷۰ میلیارد دلار سرمایه گذاری نیاز است و در بخش گاز تا سال ۱۳۹۴به حدود۷۰ میلیارد دلار سرمایه گذاری در بخش بالادستی،پایین دستی (خطوط و تأسیسات انتقال و توزیع) وتأسیسات فرآورش گازنیاز خواهد بود.این گزارش می افزاید،برای ظرفیت سازی اضافی پالایشی به میزان ۵/۱ میلیون بشکه در روز (برای پالایش میعانات گازی و نفت خام بسیار سنگین) و سایر سرمایه گذاریهای مرتبط و بهینه سازی پالایشگاه ها تا سال ۱۳۹۴ نیاز به حدود ۲۰ میلیارد دلار سرمایه گذاری خواهد بود و برای طرحهای بهینه سازی مصرف انرژی و سایر طرحهای لازم برای ساخت زیربناها، همچنین نوسازی تأسیسات موجود به میلیارد ها دلار سرمایه گذاری دیگر نیاز خواهد بود.به طور کلی سرمایه گذاری مورد نیاز در مجموعه صنعت نفت (تا سال ۱۳۹۴) به رقمی بیش از۱۵۰ میلیارد دلار می رسد. معاون وزیر نفت در امور منابع انسانى و مدیریت نیز می گوید:در برنامه چشم انداز ۲۰ ساله کشور، سرمایه گذارى در صنعت نفت به ۴۷۰ میلیارد دلار افزایش خواهد یافت.اما این حجم سرمایه گذاری که در تاریخ صنعت نفت کشورمان بی نظیر و استثنایی می باشد،جهت افزایش بهره وری،سود آوری بیشتر و هدایت صحیح آن نیاز به مدیرانی متخصص،کارآمدوآشنا به مسائل بین المللی دارد.در واقع پرورش مدیران آینده در شرکتهای بزرگ نفتی اهمیت فراوانی دارد و گرنه بازنشسته شدن مدیران کهنه کار و قرار گرفتن افراد فاقد مهارت های مدیریتی و صلاحیتهای لازم باعث افول این شرکتها می شود.
تعالی شرکت نفت در گروه مدیران آینده
صنعت نفت کشورمان مطابق با آمار و اطلاعاتی مندرج در سیستم جامع نیروی انسانی دارای مدیرانی با میانگین سنی ۵۱ سال می باشد که در این میان شرکتهای مستقل وابسته به وزارت نفت با میانگین سن تقریباً ۴۹ سال جوانترین و ستاد وزارت نفت با میانگین سنی ۵۲ سال مسن ترین مدیران صنعت نفت را دارا می باشند. با توجه به میانگین سنی بالا، تعدادزیادمدیران در شرف بازنشستگی و نیاز پروژهای مانند عسلویه که برای طرحهای قابل بهره برداری خود مستلزم تکمیل کادر مدیریتی قوی می باشند،پرورش مدیران آینده ضرورتی انکار ناپذیر می باشد.در این میان مدیران امروز بویژه در سطح ارشد،به منظور کشف استعدادها و پرورش و تربیت مدیران فردا نقشی اساسی برعهده دارند.در واقع نقش مهم مدیران فعلی در ایجاد فرهنگ جانشین پروری و شایسته سالاری و استعدادیابی در صنعت نفت به هیچ وجه قابل انکار واغماض نیست.از طرفی تجهیز وزارت نفت و شرکتهای وابسته به مراکز ارزیابی،بانک اطلاعاتی مدیران وتشکیل مرکز آموزش مدیریت صنعت نفت درارتقای سطح دانش،مهارت وقابلیتهای مدیران فعلی موثربوده وزمینه را برای سرمایه گذاری در پرورش مدیرانی که باید صنعت نفت را در سالهای آینده رهبری و مدیریت کنند،فراهم می سازد.شکی نیست که صنعت نفت کشورمان با داشتن ظرفیتهای بالای نفت،گازوپتروشیمی،راه بلند توسعه خود را تعامل و همکاری با شرکتهای بزرگ این صنعت می داند،بنابراین مدیرانی که در افقهای آتی این صنعت پرورش می یابند،بایدعلاوه بر رویارویی با چالشهای داخلی این صنعت،با مسائل بین المللی نیزآشنا باشند تابتوانند در یک فضای به شدت رقابتی در بازار بین المللی کفه سنگینترترازو را به سمت کشورمان متمایل کنند.
مراکز ارزیابی صنعت نفت (Assessment Centers Oil)
سال ۱۹۴۹،دانشگاه کالیفرنیا در آمریکا،کانون ارزیابی مدیران دولتی را دایر نمود. به دلیل اثبات نتایج حاصله، شرکت جنرال الکتریک در سال ۱۹۷۲ و شرکتهای آی‌بی‌ام و سیرز در سال ۱۹۷۴ به ایجاد مراکز ارزیابی اقدام نمودند.در سالهای بعد روش مزبور با شتاب چشمگیری در سرتاسر جهان بکارگرفته شد، به طوری که در اواخر دهه ۱۹۷۰،اکثر شرکتهای نفتی مانند شل و اکسون موبیل از آن استفاده کردند.هم اکنون در اکثر شرکتهای بزرگ و معتبر جهان فرآیند مراکز ارزیابی برای انتخاب و توسعه مدیران و مشاوران کلیدی رایج میباشد.اما به دلیل رقابت فزآینده در عرصه صنعت نفت،پیچیدگیهای منحصر به فرد آن و نقش سرنوشت سازی که در اقتصاد کشورمان بازی می کند،اهمیت مدیران کارآمد ولایق را افزونتر نموده است و الگوی مدیریتی تازه‌ای را طلب می کند.بنابراین مسولیت مراکز ارزیابی در صنعت نفت در مقایسه با سایر سازمانها وبنگاهای اقتصادی بسیار سنگینتر می باشد.اما مهمترین اقدامی که باید در مراکز ارزیابی انجام شود تعیین مدلی مناسب با استانداردهای بین المللی نفت وگاز می باشدکه قابلیتها ی اجرایی مورد نیاز طرح مدیران آینده را داشته باشد.اگر قرار است در شرکت نفت مدیریت استعدادها مورد اعتنا واقع شود، باید شرایطی که زمینه توسعه عدالت و شایسته سالاری را در شرکت فراهم می کند نیزدرنظر گرفته شود.این شرایط عبارتنداز:
- حمایت و هدایت مستمر مدیریت ارشد سازمان؛
- نگاه مثبت و خوشبینانه مدیران به منابع انسانی و قابلیتهای آنان؛
- تعداد بالای مدیران با تجربه و مُسن همراه با تعداد قابل قبول کارشناسان جوان و تحصیلکرده و طالب رشد؛
- گرایش جدی شرکت به شایسته سالاری و شایسته گزینی که در راهبردهای دولت نهم و بیانات رئیس محترم جمهوری هم توسعه عدالت و شایسته سالاری مورد تاکید است.این موضوع از بعد ملی بسیار مهم است.
اما روشهای ارزیابی در مراکز ارزیابی صنعت نفت از چه ویژگیهای باید برخوردارباشدو برای سنجش قابلیتهای مدیران آینده از چه روشهایی باید استفاده کرد؟
- استفاده از تمرینات شبیه سازی شده در مشاغل مدیریتی(ایفای نقش)؛
- استفاده از تمرینات متنوع و آزمونهای مختلف برای ارزیابی داوطلبان به ویژه آزمونهای روان سنجی (هوش و شخصیت و خلاقیت و رفتار اجتماعی) ؛
- استفاده از چند ارزیاب به جای یک ارزیاب برای مشاهده سیستماتیک رفتار فرد در موقعیت‌های مختلف ؛
بنــابراین در مراکز ارزیابی دنبال افرادی می گردیم که نزدیکترین و شایسته ترین فرد به مدل ما باشند،اما کمتر کسانی را پیدا می کنیم که قابلیتها را درحد ایده آل داشته باشند.شایدصحبتهای مدیر عامل شرکت جنرال الکتریک تائیدی برگفته های بالا باشد.جک ولش می گوید: وقتی فرآیند انتخاب مدیرعامل بعد از من مطرح شد، متخصصان کانونهای ارزیابی متعلق به منابع انسانی شرکت فهرست بلند بالایی از قابلیتها و شایستگیها را فراهم کرده ودرجلسه ای پیش من مطرح کردند و من هم براساس تجربه شخصی،چند قابلیت به آن فهرست اضافه کردم و درنهایت به مجموعه ای دوراز دسترس تبدیل شدکه به تعبیر ایشان حضرت مسیح هم نمی تواند ازآن قابلیتها و استانداردها عبور کند.در این صورت فعالیتی که بعداز اجرای مراکز ارزیابی ضرورت پیدا می کند این است که ما برنامه پرورش و آموزش داشته باشیم و بتوانیم براساس نتایج حاصل از مراکز ارزیابی،این شایستگیها را در افراد تکمیل کنیم.دراین میان مدیران امروز بویژه در سطح ارشد در به کارگیری مراکز ارزیابی با رویکردتوسعه مدارانه و آینده نگر به منظورکشف استعدادها و پرورش و تربیت مدیران فردا نقشی اساسی برعهده دارند.با بررسی برنامه های بیش از ۱۵مرکز پرورش مدیرمربوط به شرکتهای بزرگ نفتی به این نتیجه رسیده ایم که کاملترین آنها مربوط به شرکت گاز پروم روسیه می باشد که این شرکت معیارهای زیر را به عنوان شرایط احراز پستهای مدیریتی واحدهای عملیاتی و ستادی خود درحال وآینده به کار می بردکه این معیارها براساس مطالعه شغلهای مختلف انتخاب شده اندوبه صورت زیر می باشد:
- مهارت تجزیه و تحلیل؛
- دانش واطلاعات صنعت نفت وگاز؛
- آشنا با مسائل بین الملل صنعت نفت وگاز؛
- سازماندهی وبرنامه ریزی؛
- کنترل و نظارت؛
- مهارت ارتباطات شفاهی؛
- روابط انسانی؛
- قدرت نفوذ؛
- انعطاف پذیری؛
- اشتیاق و انرژی؛
بنابراین مراکز ارزیابی صنعت نفت بایدافرادرا براساس ضوابط واستانداردهای فوق ارزیابی کرده و به آنها گواهینـامه براساس سطح معلومات و مهارت و تجربه شان بدهند.در این صورت مراکز ارزیابی ضمن ضابطه مندکردن انتخاب مدیران آینده، نقش بــه ســزایی در امر پرورش مدیـران حال وآینده می توانند داشته باشند.سپس براساس نتایج مرحله ارزیابی و سوابق آموزشی ایشان،نیازهای آموزشی افراد انتخاب شده،استخراج و برای آنها دوره‌های آموزشی و پرورشی طراحی و راهکارهای شغلی آنها تعیین و پس از اتمام دوره‌های آموزشی و برنامه‌های پرورشی،افرادبه‌عنوان ذخیره سمتهای مدیریتی تعیین و در انتصابات آتی از آنها استفاده شود.
آسیب شناسی طرح پرورش مدیران آینده
طرحی در اداره مدیریت توسعه وزارت نفت با عنوان «طرح پرورش مدیران جوان» در حال بررسی است این طرح که در سال ۱۳۸۶ و با توجه به نیاز مناطق عملیاتی به مدیرانپایه،تنظیم شده است. تمامی کارکنان رسمی صنعت نفت که حداقل مدرک کارشناسی، پایه شخصی حداقل ۱۴ و ارزشیابی«الف» در۲ سال آخر خدمت را دارند،تحت‌پوشش این طرحقرار می‌گیرند.از آنجا که هر حرکت سازمانی درحین اجراء با موانع و مشکلاتی مواجه می شود.در این قسمت با عنوان آسیب شناسی پرورش مدیران آینده به این موانع و مشکلات اشاره خواهیم کردو مقایسه ایی با طرح استخدام فارغ التحصیلان ممتاز دانشگاه در صنعت نفت خواهیم داشت.برخی از این موانع ومشکلات به صورت زیر خواهد بود:
- عدم انتخاب نیروها براساس شایسته گزینی و شایسته پروری؛
- ابزارهای ارزیابی ناموثر(به طور مثال عدم دسترسی به یک بانک اطلاعاتی مناسب که اطلاعات لازم در زمینه عملکرد واقعی افراد گزینش شده داشته باشد)
- فقدان مهارت و انگیزه لازم درمدیران ارشد شرکت نفت برای همراهی با این طرح؛
- فقدان امکانات آموزشی لازم پس از گزینش افراد؛
- عدم هماهنگی بین دروس تئوری وعملی در هنگام آموزش افراد گزینش شده؛
- عدم ثبات در ساختار و فرآیند های شرکت نفت ؛
- فقدان انگیزشهای مادی ومعنوی لازم برای افراد گزینش شده؛
- عدم برنامه ریزی صحیح برای طی کردن مسیر شغلی به موقع افراد گزینش شده؛
- فقدان بازخوردی مناسب ازعملکرد در حال بهبود افراد گزینش شده ؛
- عدم گردش شغلی مناسب،برای کارآموزان این طرح(با توجه به اینکه گردش شغلی مناسب باعث می شود کارآموزان این طرح وظیفه های مختلف مدیریتی را یاد بگیرندو آگاهیهای مدیریتی خود را افزایش دهند)
در سالهای گذشته طرحی در سطح وزارت نفت آغاز شد،تحت عنوان جذب فارغ التحصیلان ممتاز دانشگاهها که علی رغم اهداف بزرگی که مجریان این طرح دنبال می کردندو به موفقیتهای مقطعی نیز دست یافتند،اما پس از اجرای این طرح، به این دلیل که مسیر ارتقای شغلی این افراد با واقعیتهای زیر مجموعه وزارت نفت سازگاری لازم نداشت، در واقع جذب و پرورش این نیروهای مستعددانشگاهی برای سمتهای مدیریتی از سطوح پائین شرکت آغاز نشده بود،تنشهایی در شرکتهای زیر مجموعه وزارت نفت به وجود آورد.که گفته های وزیر نفت پیشین جناب آقای مهندس زنگنه در این باره که صادقانه اعتراف می کنم که در اجرای این طرح با مقاومتهای درون سازمانی مواجه شده ایم می تواند موید صحت مطالب پیش گفته باشد.که امیدواریم با آسیب شناسی صحیح و مناسب طرحهای مختلف پرورش مدیران از به وجود آمدن تنشهای احتمالی یا مقاومتهای درون سازمانی جلوگیری کند تا بازده این طرحها بیشتر و زمان به ثمر رسیدن آنها نیز کمتر شود.
نتیجه گیری و ارائه یک پیشنهاد
اهمیت صنعت نفت ایران با بیش از ۱۰۰ سال سابقه فعالیت و اشتهار بین‌المللی، حائز مهمترین جایگاه در درآمدزایی کشور،نقش برجسته در ارتقای سطح کمی و کیفی مجموعه تولیدات مختلف و متنوع،بهبود کمی و کیفی مقوله اشتغال، رشد و رقابت‌پذیری اقلام عمده صادراتی،حفظ امنیت و حیات اقتصادی،اجتماعی، سیاسی و توسعه کشور بر کسی پوشیده نیست.بی‌شک بخش قابل توجهی از نیل به موفقیتهای موصوف نتیجه توان برنامه‌ریزی،سازماندهی و روابط درون و برون سازمانی می باشد که حاصل تلاش سخت و پی‌گیرکارشناسان ونیروی انسانی صنعت نفت کشورمان بوده است.لذا محیط کار و فعالیت صنعت نفت دارای ویژگیهای خاصی است که نه تنها عرصه را بر هیچ یک از سازمانهای دولتی و غیردولتی محدود ننموده بلکه به عنوان موتور توسعه کشور زمینه‌ساز موفقیت سایر بخشها است. لذا نحوه مدیریت دراین عرصه مهم واستراتژیک دارای اهمیت فراوانی است.از طرفی آنچه مسلم است حیات سازمانی هیچ یک از مدیران ابدی نبوده و تکیه محض بر مدیران کنونی مغایر آینده نگری و برنامه ریزی صحیح برای ادامه روندروبه رشدصنعت نفت کشورمان می باشد. بنابراین،مدیران علاقه مند به تعالی شرکت،بایستی پرورش مدیران آینده را در دستور کار خود قرار دهند.تردید نیست که تجهیز صنعت نفت کشورمان به مراکز ارزیابی منطبق با معیارهای صنعت نفت،بانک اطلاعاتی جامع وکامل درارتقای سطح دانش،مهارت و قابلیتهای مدیران موثر بوده و شرایط لازم را برای سرمایه گذاری و استفاده بهینه در پرورش مدیران آینده فراهم می سازد. از طرفی مهمترین روش برای پرورش مدیران آینده آموزش سیستمی و متناسب با نیاز به صورت تئوری و عملی درحین خدمت می باشد. بنانهادن ساختاری سنجیده درنظام پرورش مدیران و در سطح فراگیر همه مدیران حال و آینده،از اصول مبنایی برای پی ریزی موفقیت در مدیریت صنعت نفت کشورمان می باشدو برای میسر شدن این هدف توجه به دو بُعد دانش و تجربه به عنوان بازوان فعال یک مدیر در اداره امور اهمیت زیادی دارد. تاسیس بنیاد پرورش مدیران جوان مناسب با استانداردهای جهانی در صنعت نفت کشورمان که شرایط پیش گفته بالا را داشته باشد،می تواند یک رویکردی جامعتروجدید تربه طرح پرورش مدیران آینده داشته باشد.از طرفی بایددر این بنیاد،NGO های مدیریتی در زیرمجموعه های نفت ،گاز و پتروشیمی را فعال کرد تا تبادل تجربیات مدیریتی بین کارآموزان درشرکتهای مختلف ساده تر انجام شود.انتخاب استعدادهای مدیریتی برپایه استانداردها و شایستگیها، توجه جدی به ارزیابی و اندازه گیری،نقش موثر مدیران ارشد در جانشین پروری، ضرورت سرمایه گذاری برای پرورش مدیران آینده،تاسیس بنیاد پرورش مدیران جوان در کلاس جهانی،ازمهمترین مطالب گفته شده در این مقاله می باشد.در نهایت آنکه طرح پرورش مدیران حال و آینده کشورمان را باید کلید طلایی و رمز موفقیت صنعت نفت کشورمان در برابر شرکتهای بزرگ بین المللی قلمداد کرد.
مراجع:
۱- لئونارد کازمایر- اصول مدیریت، ترجمه اصغر زمردیان- آرمن مهروژان ، انتشارات مرکز آموزش مدیریت دولتی
۲- هرولد کونتز - سیریل اودانل - هانیز و بهریخ ، اصول مدیریت - ترجمه محمدعلی طوسی و سایرین - انتشارات مرکز آموزش مدیریت دولتی
۳- محمد،ماهاتیر؛ مالزی:راه آینده(چشم انداز ۲۰۲۰)؛برگردان: سید کمال طباطبائیان ؛انتشارات اندیشگاه شریف ؛۱۳۸۴/
۴- مصاحبه هما کبیری با مهندس عباس دفتری، مدیر کل توسعه مدیریت وزارت نفت،در ارتباط با طرح پرورش مدیران صنعت نفت، مشعل مهرماه ۱۳۸۶
۵- مراکزارزیابی ومدیریت جانشین پروری،ماهنامه علمی و آموزشی در زمینه مدیریت،مجله تدبیر،شماره ۱۴۵
۶- پرورش مدیران صنعت نفت جمهوری اسلامی ایران، صفر ابراهیمی،لاله صادقی،معاونت منابع
پرورش مدیران آینده کلید طلایی صنعت نفت
در صنعت پرشتاب و سرشار از تحول و رقابت دنیای امروز،آنچه که موجبات برتری شرکتها بر یکدیگر را تضمین کرده است،پرورش مدیرانی ریسک پــذیــر، دارای انگیـزه پیشرفت و پرتلاش برای آینده است.شرکتهای بزرگ نفتی باتلاش برای جذب، پرورش،نگهداشت وبه کارگیری نیروهای دانشگر و زبده مزیت رقابتی امروز و فردای خود را تضمین خواهند کرد.در این مقاله سعی شده است تا ضمن بیان این موضوع که مدیران علاقه مند به تعالی شرکت می بایدپرورش مدیران آینده رابه عنوان کلیدی ترین وظایف خود تلقی کرده،به بررسی شرایط حاکم برشرکت ملی نفت و ضعفهای مورد نظر احتمالی درسالهای آینده و چالشهای پیش روی آن خواهیم پرداخت تا مدیرانی که براساس معیارهای مراکز ارزیابی شناسایی،انتخاب و پرورش می یابند،از عهده رویارویی چالشهای داخلی و بین المللی صنعت نفت برآیند ودر نهایت به آسیب شناسی طرح پرورش مدیران صنعت نفت خواهیم پرداخت ویک پیشنهاد در ارتباط با تاسیس بنیاد پرورش مدیران جوان مناسب با استانداردهای جهانی در صنعت نفت کشورمان ارائه خواهیم کرد.
مقدمه
یکی از برنامه های کلیدی در توسعه هرمدیریتی،بی تردیدفرهنگ سازی و برنامه ریزی برای آینده است.ازسوی دیگر شرکتهای بزرگ و بنگاههای عظیم اقتصادی به دلیل چالشهای پیش روی صنعت و رقابتی شدن بازارجهانی نسبت به گذشته به تعداد بیشتری از مدیران نیازمند هستند.موضوع بازنشستگی هزاران مهندس صنعت نفت و گاز، بعنوان «از دست رفتن مغزها و استعدادها» یک تهدیدبرای بزرگترین صنعت کشورمان به حساب می آید.از طرفی با ورود به هزاره نوین،شرکتهای نفتی به منظور دست یابی به فناوریهای جدید و رسیدن به حداکثر سود اقتصادی به رقابتی شدید برای جذب نیروهای انسانی با یکدیگر پرداخته اند.در گزارشهای وزارت نفت آمده است،در بخش بالادستی نفت با توجه به استانداردهای قابل قبول برای سرمایه گذاری در خشکی و دریا برای ظرفیت سازی مورد نیاز، همچنین جبران افت ۷ درصد درسال، تا سال ۱۳۹۴ به بیش از ۷۰ میلیارد دلار سرمایه گذاری نیاز است و در بخش گاز تا سال ۱۳۹۴به حدود۷۰ میلیارد دلار سرمایه گذاری در بخش بالادستی،پایین دستی (خطوط و تأسیسات انتقال و توزیع) وتأسیسات فرآورش گازنیاز خواهد بود.این گزارش می افزاید،برای ظرفیت سازی اضافی پالایشی به میزان ۵/۱ میلیون بشکه در روز (برای پالایش میعانات گازی و نفت خام بسیار سنگین) و سایر سرمایه گذاریهای مرتبط و بهینه سازی پالایشگاه ها تا سال ۱۳۹۴ نیاز به حدود ۲۰ میلیارد دلار سرمایه گذاری خواهد بود و برای طرحهای بهینه سازی مصرف انرژی و سایر طرحهای لازم برای ساخت زیربناها، همچنین نوسازی تأسیسات موجود به میلیارد ها دلار سرمایه گذاری دیگر نیاز خواهد بود.به طور کلی سرمایه گذاری مورد نیاز در مجموعه صنعت نفت (تا سال ۱۳۹۴) به رقمی بیش از۱۵۰ میلیارد دلار می رسد. معاون وزیر نفت در امور منابع انسانى و مدیریت نیز می گوید:در برنامه چشم انداز ۲۰ ساله کشور، سرمایه گذارى در صنعت نفت به ۴۷۰ میلیارد دلار افزایش خواهد یافت.اما این حجم سرمایه گذاری که در تاریخ صنعت نفت کشورمان بی نظیر و استثنایی می باشد،جهت افزایش بهره وری،سود آوری بیشتر و هدایت صحیح آن نیاز به مدیرانی متخصص،کارآمدوآشنا به مسائل بین المللی دارد.در واقع پرورش مدیران آینده در شرکتهای بزرگ نفتی اهمیت فراوانی دارد و گرنه بازنشسته شدن مدیران کهنه کار و قرار گرفتن افراد فاقد مهارت های مدیریتی و صلاحیتهای لازم باعث افول این شرکتها می شود.
تعالی شرکت نفت در گروه مدیران آینده
صنعت نفت کشورمان مطابق با آمار و اطلاعاتی مندرج در سیستم جامع نیروی انسانی دارای مدیرانی با میانگین سنی ۵۱ سال می باشد که در این میان شرکتهای مستقل وابسته به وزارت نفت با میانگین سن تقریباً ۴۹ سال جوانترین و ستاد وزارت نفت با میانگین سنی ۵۲ سال مسن ترین مدیران صنعت نفت را دارا می باشند. با توجه به میانگین سنی بالا، تعدادزیادمدیران در شرف بازنشستگی و نیاز پروژهای مانند عسلویه که برای طرحهای قابل بهره برداری خود مستلزم تکمیل کادر مدیریتی قوی می باشند،پرورش مدیران آینده ضرورتی انکار ناپذیر می باشد.در این میان مدیران امروز بویژه در سطح ارشد،به منظور کشف استعدادها و پرورش و تربیت مدیران فردا نقشی اساسی برعهده دارند.در واقع نقش مهم مدیران فعلی در ایجاد فرهنگ جانشین پروری و شایسته سالاری و استعدادیابی در صنعت نفت به هیچ وجه قابل انکار واغماض نیست.از طرفی تجهیز وزارت نفت و شرکتهای وابسته به مراکز ارزیابی،بانک اطلاعاتی مدیران وتشکیل مرکز آموزش مدیریت صنعت نفت درارتقای سطح دانش،مهارت وقابلیتهای مدیران فعلی موثربوده وزمینه را برای سرمایه گذاری در پرورش مدیرانی که باید صنعت نفت را در سالهای آینده رهبری و مدیریت کنند،فراهم می سازد.شکی نیست که صنعت نفت کشورمان با داشتن ظرفیتهای بالای نفت،گازوپتروشیمی،راه بلند توسعه خود را تعامل و همکاری با شرکتهای بزرگ این صنعت می داند،بنابراین مدیرانی که در افقهای آتی این صنعت پرورش می یابند،بایدعلاوه بر رویارویی با چالشهای داخلی این صنعت،با مسائل بین المللی نیزآشنا باشند تابتوانند در یک فضای به شدت رقابتی در بازار بین المللی کفه سنگینترترازو را به سمت کشورمان متمایل کنند.
مراکز ارزیابی صنعت نفت (Assessment Centers Oil)
سال ۱۹۴۹،دانشگاه کالیفرنیا در آمریکا،کانون ارزیابی مدیران دولتی را دایر نمود. به دلیل اثبات نتایج حاصله، شرکت جنرال الکتریک در سال ۱۹۷۲ و شرکتهای آی‌بی‌ام و سیرز در سال ۱۹۷۴ به ایجاد مراکز ارزیابی اقدام نمودند.در سالهای بعد روش مزبور با شتاب چشمگیری در سرتاسر جهان بکارگرفته شد، به طوری که در اواخر دهه ۱۹۷۰،اکثر شرکتهای نفتی مانند شل و اکسون موبیل از آن استفاده کردند.هم اکنون در اکثر شرکتهای بزرگ و معتبر جهان فرآیند مراکز ارزیابی برای انتخاب و توسعه مدیران و مشاوران کلیدی رایج میباشد.اما به دلیل رقابت فزآینده در عرصه صنعت نفت،پیچیدگیهای منحصر به فرد آن و نقش سرنوشت سازی که در اقتصاد کشورمان بازی می کند،اهمیت مدیران کارآمد ولایق را افزونتر نموده است و الگوی مدیریتی تازه‌ای را طلب می کند.بنابراین مسولیت مراکز ارزیابی در صنعت نفت در مقایسه با سایر سازمانها وبنگاهای اقتصادی بسیار سنگینتر می باشد.اما مهمترین اقدامی که باید در مراکز ارزیابی انجام شود تعیین مدلی مناسب با استانداردهای بین المللی نفت وگاز می باشدکه قابلیتها ی اجرایی مورد نیاز طرح مدیران آینده را داشته باشد.اگر قرار است در شرکت نفت مدیریت استعدادها مورد اعتنا واقع شود، باید شرایطی که زمینه توسعه عدالت و شایسته سالاری را در شرکت فراهم می کند نیزدرنظر گرفته شود.این شرایط عبارتنداز:
- حمایت و هدایت مستمر مدیریت ارشد سازمان؛
- نگاه مثبت و خوشبینانه مدیران به منابع انسانی و قابلیتهای آنان؛
- تعداد بالای مدیران با تجربه و مُسن همراه با تعداد قابل قبول کارشناسان جوان و تحصیلکرده و طالب رشد؛
- گرایش جدی شرکت به شایسته سالاری و شایسته گزینی که در راهبردهای دولت نهم و بیانات رئیس محترم جمهوری هم توسعه عدالت و شایسته سالاری مورد تاکید است.این موضوع از بعد ملی بسیار مهم است.
اما روشهای ارزیابی در مراکز ارزیابی صنعت نفت از چه ویژگیهای باید برخوردارباشدو برای سنجش قابلیتهای مدیران آینده از چه روشهایی باید استفاده کرد؟
- استفاده از تمرینات شبیه سازی شده در مشاغل مدیریتی(ایفای نقش)؛
- استفاده از تمرینات متنوع و آزمونهای مختلف برای ارزیابی داوطلبان به ویژه آزمونهای روان سنجی (هوش و شخصیت و خلاقیت و رفتار اجتماعی) ؛
- استفاده از چند ارزیاب به جای یک ارزیاب برای مشاهده سیستماتیک رفتار فرد در موقعیت‌های مختلف ؛
بنــابراین در مراکز ارزیابی دنبال افرادی می گردیم که نزدیکترین و شایسته ترین فرد به مدل ما باشند،اما کمتر کسانی را پیدا می کنیم که قابلیتها را درحد ایده آل داشته باشند.شایدصحبتهای مدیر عامل شرکت جنرال الکتریک تائیدی برگفته های بالا باشد.جک ولش می گوید: وقتی فرآیند انتخاب مدیرعامل بعد از من مطرح شد، متخصصان کانونهای ارزیابی متعلق به منابع انسانی شرکت فهرست بلند بالایی از قابلیتها و شایستگیها را فراهم کرده ودرجلسه ای پیش من مطرح کردند و من هم براساس تجربه شخصی،چند قابلیت به آن فهرست اضافه کردم و درنهایت به مجموعه ای دوراز دسترس تبدیل شدکه به تعبیر ایشان حضرت مسیح هم نمی تواند ازآن قابلیتها و استانداردها عبور کند.در این صورت فعالیتی که بعداز اجرای مراکز ارزیابی ضرورت پیدا می کند این است که ما برنامه پرورش و آموزش داشته باشیم و بتوانیم براساس نتایج حاصل از مراکز ارزیابی،این شایستگیها را در افراد تکمیل کنیم.دراین میان مدیران امروز بویژه در سطح ارشد در به کارگیری مراکز ارزیابی با رویکردتوسعه مدارانه و آینده نگر به منظورکشف استعدادها و پرورش و تربیت مدیران فردا نقشی اساسی برعهده دارند.با بررسی برنامه های بیش از ۱۵مرکز پرورش مدیرمربوط به شرکتهای بزرگ نفتی به این نتیجه رسیده ایم که کاملترین آنها مربوط به شرکت گاز پروم روسیه می باشد که این شرکت معیارهای زیر را به عنوان شرایط احراز پستهای مدیریتی واحدهای عملیاتی و ستادی خود درحال وآینده به کار می بردکه این معیارها براساس مطالعه شغلهای مختلف انتخاب شده اندوبه صورت زیر می باشد:
- مهارت تجزیه و تحلیل؛
- دانش واطلاعات صنعت نفت وگاز؛
- آشنا با مسائل بین الملل صنعت نفت وگاز؛
- سازماندهی وبرنامه ریزی؛
- کنترل و نظارت؛
- مهارت ارتباطات شفاهی؛
- روابط انسانی؛
- قدرت نفوذ؛
- انعطاف پذیری؛
- اشتیاق و انرژی؛
بنابراین مراکز ارزیابی صنعت نفت بایدافرادرا براساس ضوابط واستانداردهای فوق ارزیابی کرده و به آنها گواهینـامه براساس سطح معلومات و مهارت و تجربه شان بدهند.در این صورت مراکز ارزیابی ضمن ضابطه مندکردن انتخاب مدیران آینده، نقش بــه ســزایی در امر پرورش مدیـران حال وآینده می توانند داشته باشند.سپس براساس نتایج مرحله ارزیابی و سوابق آموزشی ایشان،نیازهای آموزشی افراد انتخاب شده،استخراج و برای آنها دوره‌های آموزشی و پرورشی طراحی و راهکارهای شغلی آنها تعیین و پس از اتمام دوره‌های آموزشی و برنامه‌های پرورشی،افرادبه‌عنوان ذخیره سمتهای مدیریتی تعیین و در انتصابات آتی از آنها استفاده شود.
آسیب شناسی طرح پرورش مدیران آینده
طرحی در اداره مدیریت توسعه وزارت نفت با عنوان «طرح پرورش مدیران جوان» در حال بررسی است این طرح که در سال ۱۳۸۶ و با توجه به نیاز مناطق عملیاتی به مدیرانپایه،تنظیم شده است. تمامی کارکنان رسمی صنعت نفت که حداقل مدرک کارشناسی، پایه شخصی حداقل ۱۴ و ارزشیابی«الف» در۲ سال آخر خدمت را دارند،تحت‌پوشش این طرحقرار می‌گیرند.از آنجا که هر حرکت سازمانی درحین اجراء با موانع و مشکلاتی مواجه می شود.در این قسمت با عنوان آسیب شناسی پرورش مدیران آینده به این موانع و مشکلات اشاره خواهیم کردو مقایسه ایی با طرح استخدام فارغ التحصیلان ممتاز دانشگاه در صنعت نفت خواهیم داشت.برخی از این موانع ومشکلات به صورت زیر خواهد بود:
- عدم انتخاب نیروها براساس شایسته گزینی و شایسته پروری؛
- ابزارهای ارزیابی ناموثر(به طور مثال عدم دسترسی به یک بانک اطلاعاتی مناسب که اطلاعات لازم در زمینه عملکرد واقعی افراد گزینش شده داشته باشد)
- فقدان مهارت و انگیزه لازم درمدیران ارشد شرکت نفت برای همراهی با این طرح؛
- فقدان امکانات آموزشی لازم پس از گزینش افراد؛
- عدم هماهنگی بین دروس تئوری وعملی در هنگام آموزش افراد گزینش شده؛
- عدم ثبات در ساختار و فرآیند های شرکت نفت ؛
- فقدان انگیزشهای مادی ومعنوی لازم برای افراد گزینش شده؛
- عدم برنامه ریزی صحیح برای طی کردن مسیر شغلی به موقع افراد گزینش شده؛
- فقدان بازخوردی مناسب ازعملکرد در حال بهبود افراد گزینش شده ؛
- عدم گردش شغلی مناسب،برای کارآموزان این طرح(با توجه به اینکه گردش شغلی مناسب باعث می شود کارآموزان این طرح وظیفه های مختلف مدیریتی را یاد بگیرندو آگاهیهای مدیریتی خود را افزایش دهند)
در سالهای گذشته طرحی در سطح وزارت نفت آغاز شد،تحت عنوان جذب فارغ التحصیلان ممتاز دانشگاهها که علی رغم اهداف بزرگی که مجریان این طرح دنبال می کردندو به موفقیتهای مقطعی نیز دست یافتند،اما پس از اجرای این طرح، به این دلیل که مسیر ارتقای شغلی این افراد با واقعیتهای زیر مجموعه وزارت نفت سازگاری لازم نداشت، در واقع جذب و پرورش این نیروهای مستعددانشگاهی برای سمتهای مدیریتی از سطوح پائین شرکت آغاز نشده بود،تنشهایی در شرکتهای زیر مجموعه وزارت نفت به وجود آورد.که گفته های وزیر نفت پیشین جناب آقای مهندس زنگنه در این باره که صادقانه اعتراف می کنم که در اجرای این طرح با مقاومتهای درون سازمانی مواجه شده ایم می تواند موید صحت مطالب پیش گفته باشد.که امیدواریم با آسیب شناسی صحیح و مناسب طرحهای مختلف پرورش مدیران از به وجود آمدن تنشهای احتمالی یا مقاومتهای درون سازمانی جلوگیری کند تا بازده این طرحها بیشتر و زمان به ثمر رسیدن آنها نیز کمتر شود.
نتیجه گیری و ارائه یک پیشنهاد
اهمیت صنعت نفت ایران با بیش از ۱۰۰ سال سابقه فعالیت و اشتهار بین‌المللی، حائز مهمترین جایگاه در درآمدزایی کشور،نقش برجسته در ارتقای سطح کمی و کیفی مجموعه تولیدات مختلف و متنوع،بهبود کمی و کیفی مقوله اشتغال، رشد و رقابت‌پذیری اقلام عمده صادراتی،حفظ امنیت و حیات اقتصادی،اجتماعی، سیاسی و توسعه کشور بر کسی پوشیده نیست.بی‌شک بخش قابل توجهی از نیل به موفقیتهای موصوف نتیجه توان برنامه‌ریزی،سازماندهی و روابط درون و برون سازمانی می باشد که حاصل تلاش سخت و پی‌گیرکارشناسان ونیروی انسانی صنعت نفت کشورمان بوده است.لذا محیط کار و فعالیت صنعت نفت دارای ویژگیهای خاصی است که نه تنها عرصه را بر هیچ یک از سازمانهای دولتی و غیردولتی محدود ننموده بلکه به عنوان موتور توسعه کشور زمینه‌ساز موفقیت سایر بخشها است. لذا نحوه مدیریت دراین عرصه مهم واستراتژیک دارای اهمیت فراوانی است.از طرفی آنچه مسلم است حیات سازمانی هیچ یک از مدیران ابدی نبوده و تکیه محض بر مدیران کنونی مغایر آینده نگری و برنامه ریزی صحیح برای ادامه روندروبه رشدصنعت نفت کشورمان می باشد. بنابراین،مدیران علاقه مند به تعالی شرکت،بایستی پرورش مدیران آینده را در دستور کار خود قرار دهند.تردید نیست که تجهیز صنعت نفت کشورمان به مراکز ارزیابی منطبق با معیارهای صنعت نفت،بانک اطلاعاتی جامع وکامل درارتقای سطح دانش،مهارت و قابلیتهای مدیران موثر بوده و شرایط لازم را برای سرمایه گذاری و استفاده بهینه در پرورش مدیران آینده فراهم می سازد. از طرفی مهمترین روش برای پرورش مدیران آینده آموزش سیستمی و متناسب با نیاز به صورت تئوری و عملی درحین خدمت می باشد. بنانهادن ساختاری سنجیده درنظام پرورش مدیران و در سطح فراگیر همه مدیران حال و آینده،از اصول مبنایی برای پی ریزی موفقیت در مدیریت صنعت نفت کشورمان می باشدو برای میسر شدن این هدف توجه به دو بُعد دانش و تجربه به عنوان بازوان فعال یک مدیر در اداره امور اهمیت زیادی دارد. تاسیس بنیاد پرورش مدیران جوان مناسب با استانداردهای جهانی در صنعت نفت کشورمان که شرایط پیش گفته بالا را داشته باشد،می تواند یک رویکردی جامعتروجدید تربه طرح پرورش مدیران آینده داشته باشد.از طرفی بایددر این بنیاد،NGO های مدیریتی در زیرمجموعه های نفت ،گاز و پتروشیمی را فعال کرد تا تبادل تجربیات مدیریتی بین کارآموزان درشرکتهای مختلف ساده تر انجام شود.انتخاب استعدادهای مدیریتی برپایه استانداردها و شایستگیها، توجه جدی به ارزیابی و اندازه گیری،نقش موثر مدیران ارشد در جانشین پروری، ضرورت سرمایه گذاری برای پرورش مدیران آینده،تاسیس بنیاد پرورش مدیران جوان در کلاس جهانی،ازمهمترین مطالب گفته شده در این مقاله می باشد.در نهایت آنکه طرح پرورش مدیران حال و آینده کشورمان را باید کلید طلایی و رمز موفقیت صنعت نفت کشورمان در برابر شرکتهای بزرگ بین المللی قلمداد کرد.
مراجع:
۱- لئونارد کازمایر- اصول مدیریت، ترجمه اصغر زمردیان- آرمن مهروژان ، انتشارات مرکز آموزش مدیریت دولتی
۲- هرولد کونتز - سیریل اودانل - هانیز و بهریخ ، اصول مدیریت - ترجمه محمدعلی طوسی و سایرین - انتشارات مرکز آموزش مدیریت دولتی
۳- محمد،ماهاتیر؛ مالزی:راه آینده(چشم انداز ۲۰۲۰)؛برگردان: سید کمال طباطبائیان ؛انتشارات اندیشگاه شریف ؛۱۳۸۴/
۴- مصاحبه هما کبیری با مهندس عباس دفتری، مدیر کل توسعه مدیریت وزارت نفت،در ارتباط با طرح پرورش مدیران صنعت نفت، مشعل مهرماه ۱۳۸۶
۵- مراکزارزیابی ومدیریت جانشین پروری،ماهنامه علمی و آموزشی در زمینه مدیریت،مجله تدبیر،شماره ۱۴۵
۶- پرورش مدیران صنعت نفت جمهوری اسلامی ایران، صفر ابراهیمی،لاله صادقی،معاونت منابع
شناسایی افقهای جدید نفتی در میدان آب تیمور
شناسایی افقهای جدید نفتی در میدان آب تیمور
شناسایی افقهای جدید نفتی در میدان آب تیمور
غلامرضا حسن بیگلو با تایید خبر افزایش نفت درجای میدان نفتی آب تیمور گفت: بر اساس مطالعات لرزه نگاری اخیر، افق های جدید نفت در این میدان شناسایی شده است. مدیرعامل شرکت ملی مناطق نفت خیز جنوب در گفتگو با خبرنگار شانا افزود: با شناسایی این افق های جدید، میزان نفت درجا و قابل استحصال این میدان افزایش یافته و حجم زیادی به نفت قابل تولید ایران افزوده شده است.
به گزارش شانا، بر مبنای محاسبات اولیه، حداقل نفت درجای ساختار جدید ناحیه جنوب غربی میدان آب تیمور بر مبنای محاسبات اولیه، دو میلیارد بشکه تخمین زده می شود.
کارشناسان و متخصصان شرکت ملی مناطق نفت خیز جنوب با تعبیر و تفسیر داده های لرزه ای سه بعدی مخزن بنگستان، میدان نفتی آب تیمور ساختار مخزنی جدیدی را شناسایی کردند که با توجه به خصوصیات مخزنی این ساختار برآورد اولیه نفت درجا در محدوده مورد نظر حدود دو میلیارد بشکه است. این مخزن در افق بنگستان به ویژه سازند ایلام دارای توانمندی نفتی است.
هم اکنون روزانه 45 هزار بشکه نفت از میدان آب تیمور تولید می شود که با احتساب تولید نفت نمکی، همچنین با راه اندازی واحد نمک زدایی در تاسیسات این میدان، روزانه 10 هزار بشکه نفت نمکی به توان تولید نفت آن افزوده خواهد شد.
با توجه به روند تغییرات فشار مخزن بنگستان و فشار جریانی چاه ها، پروژه مطالعه سیستم فراز آوری مصنوعی میدان آب تیمور در مخزن بنگستان برنامه ریزی شد که این پروژه به مراحل نهایی خود رسیده است و پس از نصب سیستم فراز آوری، دبی تولیدی چاه های نفت میدان آب تیمور تثبیت خواهد شد.
میدان آب تیمور در 25 کیلومتری غرب اهواز میان دو میدان مهم نفتی (میدان منصوری و میدان اهواز) قرار دارد که ساختار آن با عملیات لزره نگاری در سال 1340 کشف و پس از حفر چاه شماره 1 در سال 1346 و اثبات وجود نفت در گروه بنگستان این میدان، تولید از آن در سال 1370 آغاز شد.
شناسایی افقهای جدید نفتی در میدان آب تیمور
شناسایی افقهای جدید نفتی در میدان آب تیمور
غلامرضا حسن بیگلو با تایید خبر افزایش نفت درجای میدان نفتی آب تیمور گفت: بر اساس مطالعات لرزه نگاری اخیر، افق های جدید نفت در این میدان شناسایی شده است. مدیرعامل شرکت ملی مناطق نفت خیز جنوب در گفتگو با خبرنگار شانا افزود: با شناسایی این افق های جدید، میزان نفت درجا و قابل استحصال این میدان افزایش یافته و حجم زیادی به نفت قابل تولید ایران افزوده شده است.
به گزارش شانا، بر مبنای محاسبات اولیه، حداقل نفت درجای ساختار جدید ناحیه جنوب غربی میدان آب تیمور بر مبنای محاسبات اولیه، دو میلیارد بشکه تخمین زده می شود.
کارشناسان و متخصصان شرکت ملی مناطق نفت خیز جنوب با تعبیر و تفسیر داده های لرزه ای سه بعدی مخزن بنگستان، میدان نفتی آب تیمور ساختار مخزنی جدیدی را شناسایی کردند که با توجه به خصوصیات مخزنی این ساختار برآورد اولیه نفت درجا در محدوده مورد نظر حدود دو میلیارد بشکه است. این مخزن در افق بنگستان به ویژه سازند ایلام دارای توانمندی نفتی است.
هم اکنون روزانه 45 هزار بشکه نفت از میدان آب تیمور تولید می شود که با احتساب تولید نفت نمکی، همچنین با راه اندازی واحد نمک زدایی در تاسیسات این میدان، روزانه 10 هزار بشکه نفت نمکی به توان تولید نفت آن افزوده خواهد شد.
با توجه به روند تغییرات فشار مخزن بنگستان و فشار جریانی چاه ها، پروژه مطالعه سیستم فراز آوری مصنوعی میدان آب تیمور در مخزن بنگستان برنامه ریزی شد که این پروژه به مراحل نهایی خود رسیده است و پس از نصب سیستم فراز آوری، دبی تولیدی چاه های نفت میدان آب تیمور تثبیت خواهد شد.
میدان آب تیمور در 25 کیلومتری غرب اهواز میان دو میدان مهم نفتی (میدان منصوری و میدان اهواز) قرار دارد که ساختار آن با عملیات لزره نگاری در سال 1340 کشف و پس از حفر چاه شماره 1 در سال 1346 و اثبات وجود نفت در گروه بنگستان این میدان، تولید از آن در سال 1370 آغاز شد.
nasrin mansouri
عضو جدید
س
س
عالیه
خوبه یادم انداختی که یه میدان نفتیم اونجا داریم(میدان منصوری)
س
عالیه
خوبه یادم انداختی که یه میدان نفتیم اونجا داریم(میدان منصوری)
عالیه
خوبه یادم انداختی که یه میدان نفتیم اونجا داریم(میدان منصوری)
میدان واسه شماست دیگه نه؟؟ خوش به حالت
اولین های صنعت نفت
اولین های صنعت نفت
اولين آموزشگاه عالي صنعت نفت
اولین واحد آموزشی وابسته به شرکت ملی نفت و یکی از قدیم ترین واحدهای آموزشی کشور، در سال 1318 با نام "آموزشگاه فنی آبادان" شروع به کار نمود که در سال 1341 به "دانشکده مهندسی نفت آبادان" تغییر نام یافت .
اولين پژوهشگاه در کشور
در سال 1337 ، نخستین سنگ بنای یک سازمان پژوهشی در شرکت ملی نفت ایران با نام امور پژوهش و آزمایشگاهها گذاشته شد که مدتی بعد به مرکز پژوهش و خدمات علمی وزارت نفت تغییر نام داد ، و بالاخره در سال 1368 به عنوان اولین پژوهشگاه در کشور ، از طرف وزارت فرهنگ و آموزش عالی به رسمیت شناخته شد.
اولين خط لوله نفت / اولين پالايشگاه
در سال 1909 م. مسئولیت احداث اولین خط لوله نفت در ایران از سوی شرکت نفت ایران و انگلیس به نام " چارلز ریش " داده شد.
برای احداث خط لوله اولیه در ایران ، لوله ها را به یکدیگر پیچ می کردند و آنها را در گودالی که در زمین حفر شده بود گذاشته و برای اینکه زنگ به لوله تأثیر نکند اطراف لوله را با پارچه یا نمد و یا چیز دیگری که آ لوده به قیر باشد و از سرایت آب و نم جلوگیری کند ، می پوشاندند و بعد با خاک ، روی گودال را مستور می کردند. لوله های مورد نیاز به قطر 6-8 اینچ با کشتي "آناتونگا" به اسکله آبادان آورده شد. اسکله را با غرق کردن یک کشتی قدیمی به نام دنیا درست کرده بودند. وقتی که کشتی حامل لوله ها یک هفته بعد از آماده شدن اسکله به آبادان رسید و حامل 2300 قطعه لوله بود، همه آن لوله ها ظرف ده روز به کمک نیروی انسانی در ساحل آبادان تخلیه شد. از آنجا که قرار بود خط لوله به موازات رودخانه کارون احداث گردد، برای نصب خط لوله از دوبه استفاده می گردید.
لوله ها با استفاده از دوبه و از طریق رودخانه تا آب گنجی در نزدیکی در خزینه بین شوشتر و مسجد سلیمان حمل می گردید. از آن نقطه به بعد خط باید از ستیغ کوه و ارتفاعات تپه ها با شیبهای تند کشیده شود. قهرمانان این عملیات قاطرهایی بودند که از مناطق مختلف مانند : اصفهان، بغداد و حتی قبرس خریداری شده بودند و بر گردن آنها زنگوله هایی آویزان شده بود. قاطرها را دو به دو می کردند و به تناسب طول لوله که بر روی پشت آنها قرار داده می شد فاصله قاطرها از یکدیگر تنظیم و بدین ترتیب لوله ها حمل می گردید. در کل بیش از 6000 هزار قاطر مورد استفاده قرار گرفت .
وقتی که بالاخره خط لوله احداث شد با مشکل حمل و عبور آن از روی عرض رودخانه بهمنشیر در جزیره آبادان مواجه شدند. عرض رودخانه حدود 25 متر بود. برای این کار همه مسیر رودخانه را از بشکه های خالی قیر که به وسیله سیم به یکدیگر وصل و بر روی آب شتاور می شدند و از دو طرف ساحل رودخانه توسط جراثقالی که خود ساخته بودند پر کردند. بدين ترتيب اقدام به احداث يک پل شناور شد. از آنجا که ارسال نفت به بالای تپه ها نیاز به فشار داشت لذا به نصب پمپهایی در منطقه تمبی در مسجد سلیمان شد که بتواند نفت را در دو بخش از ارتفاعات بین راه تلمبه کند. سپس به فاصله هر 50 کیلومتر در دشت تلمبه هایی نصب گردید به نحوی که ارسال نفت به آبادان به سهولت انجام پذیرد.
در اواسط سال 1911م. " چارلز ریش " آزمایشات اولیه را بر روی خط لوله به پایان رساند و اعلام کرد که خط لوله به طول 130 کیلومتر آماده بهره برداری است.
این خط لوله قادر بود سالیانه 400000 تن نفت خام را از مسجد سلیمان به پالاییشگاه آبادان ( اولین پالایشگاه در ایران ) که تا آن زمان هنوز آماده نشده بود حمل کند.
عملیات ساختمانی پالایشگاه آبادان از سال 1909 آغاز و در سال 1912 آماده بهره برداری شد .
اولين چاه نفت در جنوب (مسجد سليمان)
در سال 1904 با تشویق دریا سالار " لرد فیشر " فرمانده نیروی دریایی انگلستان، کمیته بررسی منابع نفت جهت سوخت ناوگان نظامی بریتانیا با " دارسی " (دارنده امتیاز اکتشاف، استخراج، حمل و نقل و فروش نفت ایران) تماس گرفت تا او را به واگذاری امتیاز نفت ایران راضی کند. پس از مذاکراتی سرانجام توافق کردند شرکت جدیدی به نام سندیکای امتیازات تشکیل دهند. صاحبان شرکت جدید عبارت بودند از : دارسی، لرد استراتکونا و شرکت نفت برمه.
شرکت سندیکای امتیازات، کاوش نفت در ایران را از منطقه چاه سرخ به میدان نفتون منتقل کرد و پس از سه سال تلاش و پیگیری و حفاری و عملیات بالاخره در تاریخ 26 مه 1908 ( 5 خرداد ماه 1287 ه. ش. ) نفت از چاه حفاری شده در مسجد سلیمان فوران کرد. " رینولدز "، فرمانده عملیات به انگلستان چنین گزارش کرد: " مفتخرم گزارش کنم که امروز صبح در ساعت چهار به وقت ایران نفت در عمق 1180 پا از چاه شماره یک فوران کرد. جزئیات دیگر شامل غلظت و مقدار نفت متعاقبأ اعلام خواهد شد" .
تخمین زده می شد که استخراج نفت در این منطقه به حد کافی باشد و روزانه بیست هزار گالن استخراج شود.
اولين پتروشيمي در ايران
فکر و اندیشه ایجاد صنایع پتروشیمی در ایران قدمت حدود یک ربع قرن دارد. برای به ثمر رسیدن این هدف سازمانهای متعددی در وزارتخانه های مختلف به وجود آمد و اولین سازمان نسبتأ متشکل برای این منظور بنگاه شیمیایی وابسته به وزارت اقتصاد بود. عمده ترین فعالیت این بنگاه ایجاد کارخانه کود شیمیایی مرودشت (فارس) در سال 1338 بود، تا اینکه در سال 1343 کلیه فعالیتهایی که برای ایجاد یا توسعه صنایع پتروشیمی توسط واحدهای تابعه وزارتخانه و سازمانهای مختلف دولتی انجام می شد، در شرکت ملی نفت ایران متمرکز گردید و این شرکت برای تأمین منظور نهایی، شرکتی فرعی به نام شرکت ملی صنایع پتروشیمی تأسیس کرد.
مچتمع پتروشیمی شیراز که اولین مجتمع پتروشیمی در ایران است در سال 1342 جهت تولید کود شیمیایی در مرودشت فارس احداث شد. سرمایه اولیه این مجتمع 8/1 میلیون ریال بوده است. این مجتمع در سال 1345 بر اساس قانون به شرکت ملی صنایع پتروشیمی واگذار شد.
محصولات تولیدی این مجتمع عبارتند از :
آمونیاک، اوره، نیترات آمونیم، سودای سبک و سنگین، بیکربنات سدیم، اسید نیتریک، دی آمونیم فسفات، متانول، پرکلرین، آرگون.
موارد مصرف:
تولید کود شیمیایی، صنایع بلور و شیشه، نانوایی، شیرینی پزی، داروسازی، صنایع نظامی، مکمل سوخت بنزین، رنگ و تینر و چسب.
» منبع: ariyana1985.persianblog.com
اولین های صنعت نفت
اولين آموزشگاه عالي صنعت نفت
اولین واحد آموزشی وابسته به شرکت ملی نفت و یکی از قدیم ترین واحدهای آموزشی کشور، در سال 1318 با نام "آموزشگاه فنی آبادان" شروع به کار نمود که در سال 1341 به "دانشکده مهندسی نفت آبادان" تغییر نام یافت .
اولين پژوهشگاه در کشور
در سال 1337 ، نخستین سنگ بنای یک سازمان پژوهشی در شرکت ملی نفت ایران با نام امور پژوهش و آزمایشگاهها گذاشته شد که مدتی بعد به مرکز پژوهش و خدمات علمی وزارت نفت تغییر نام داد ، و بالاخره در سال 1368 به عنوان اولین پژوهشگاه در کشور ، از طرف وزارت فرهنگ و آموزش عالی به رسمیت شناخته شد.
اولين خط لوله نفت / اولين پالايشگاه
در سال 1909 م. مسئولیت احداث اولین خط لوله نفت در ایران از سوی شرکت نفت ایران و انگلیس به نام " چارلز ریش " داده شد.
برای احداث خط لوله اولیه در ایران ، لوله ها را به یکدیگر پیچ می کردند و آنها را در گودالی که در زمین حفر شده بود گذاشته و برای اینکه زنگ به لوله تأثیر نکند اطراف لوله را با پارچه یا نمد و یا چیز دیگری که آ لوده به قیر باشد و از سرایت آب و نم جلوگیری کند ، می پوشاندند و بعد با خاک ، روی گودال را مستور می کردند. لوله های مورد نیاز به قطر 6-8 اینچ با کشتي "آناتونگا" به اسکله آبادان آورده شد. اسکله را با غرق کردن یک کشتی قدیمی به نام دنیا درست کرده بودند. وقتی که کشتی حامل لوله ها یک هفته بعد از آماده شدن اسکله به آبادان رسید و حامل 2300 قطعه لوله بود، همه آن لوله ها ظرف ده روز به کمک نیروی انسانی در ساحل آبادان تخلیه شد. از آنجا که قرار بود خط لوله به موازات رودخانه کارون احداث گردد، برای نصب خط لوله از دوبه استفاده می گردید.
لوله ها با استفاده از دوبه و از طریق رودخانه تا آب گنجی در نزدیکی در خزینه بین شوشتر و مسجد سلیمان حمل می گردید. از آن نقطه به بعد خط باید از ستیغ کوه و ارتفاعات تپه ها با شیبهای تند کشیده شود. قهرمانان این عملیات قاطرهایی بودند که از مناطق مختلف مانند : اصفهان، بغداد و حتی قبرس خریداری شده بودند و بر گردن آنها زنگوله هایی آویزان شده بود. قاطرها را دو به دو می کردند و به تناسب طول لوله که بر روی پشت آنها قرار داده می شد فاصله قاطرها از یکدیگر تنظیم و بدین ترتیب لوله ها حمل می گردید. در کل بیش از 6000 هزار قاطر مورد استفاده قرار گرفت .
وقتی که بالاخره خط لوله احداث شد با مشکل حمل و عبور آن از روی عرض رودخانه بهمنشیر در جزیره آبادان مواجه شدند. عرض رودخانه حدود 25 متر بود. برای این کار همه مسیر رودخانه را از بشکه های خالی قیر که به وسیله سیم به یکدیگر وصل و بر روی آب شتاور می شدند و از دو طرف ساحل رودخانه توسط جراثقالی که خود ساخته بودند پر کردند. بدين ترتيب اقدام به احداث يک پل شناور شد. از آنجا که ارسال نفت به بالای تپه ها نیاز به فشار داشت لذا به نصب پمپهایی در منطقه تمبی در مسجد سلیمان شد که بتواند نفت را در دو بخش از ارتفاعات بین راه تلمبه کند. سپس به فاصله هر 50 کیلومتر در دشت تلمبه هایی نصب گردید به نحوی که ارسال نفت به آبادان به سهولت انجام پذیرد.
در اواسط سال 1911م. " چارلز ریش " آزمایشات اولیه را بر روی خط لوله به پایان رساند و اعلام کرد که خط لوله به طول 130 کیلومتر آماده بهره برداری است.
این خط لوله قادر بود سالیانه 400000 تن نفت خام را از مسجد سلیمان به پالاییشگاه آبادان ( اولین پالایشگاه در ایران ) که تا آن زمان هنوز آماده نشده بود حمل کند.
عملیات ساختمانی پالایشگاه آبادان از سال 1909 آغاز و در سال 1912 آماده بهره برداری شد .
اولين چاه نفت در جنوب (مسجد سليمان)
در سال 1904 با تشویق دریا سالار " لرد فیشر " فرمانده نیروی دریایی انگلستان، کمیته بررسی منابع نفت جهت سوخت ناوگان نظامی بریتانیا با " دارسی " (دارنده امتیاز اکتشاف، استخراج، حمل و نقل و فروش نفت ایران) تماس گرفت تا او را به واگذاری امتیاز نفت ایران راضی کند. پس از مذاکراتی سرانجام توافق کردند شرکت جدیدی به نام سندیکای امتیازات تشکیل دهند. صاحبان شرکت جدید عبارت بودند از : دارسی، لرد استراتکونا و شرکت نفت برمه.
شرکت سندیکای امتیازات، کاوش نفت در ایران را از منطقه چاه سرخ به میدان نفتون منتقل کرد و پس از سه سال تلاش و پیگیری و حفاری و عملیات بالاخره در تاریخ 26 مه 1908 ( 5 خرداد ماه 1287 ه. ش. ) نفت از چاه حفاری شده در مسجد سلیمان فوران کرد. " رینولدز "، فرمانده عملیات به انگلستان چنین گزارش کرد: " مفتخرم گزارش کنم که امروز صبح در ساعت چهار به وقت ایران نفت در عمق 1180 پا از چاه شماره یک فوران کرد. جزئیات دیگر شامل غلظت و مقدار نفت متعاقبأ اعلام خواهد شد" .
تخمین زده می شد که استخراج نفت در این منطقه به حد کافی باشد و روزانه بیست هزار گالن استخراج شود.
اولين پتروشيمي در ايران
فکر و اندیشه ایجاد صنایع پتروشیمی در ایران قدمت حدود یک ربع قرن دارد. برای به ثمر رسیدن این هدف سازمانهای متعددی در وزارتخانه های مختلف به وجود آمد و اولین سازمان نسبتأ متشکل برای این منظور بنگاه شیمیایی وابسته به وزارت اقتصاد بود. عمده ترین فعالیت این بنگاه ایجاد کارخانه کود شیمیایی مرودشت (فارس) در سال 1338 بود، تا اینکه در سال 1343 کلیه فعالیتهایی که برای ایجاد یا توسعه صنایع پتروشیمی توسط واحدهای تابعه وزارتخانه و سازمانهای مختلف دولتی انجام می شد، در شرکت ملی نفت ایران متمرکز گردید و این شرکت برای تأمین منظور نهایی، شرکتی فرعی به نام شرکت ملی صنایع پتروشیمی تأسیس کرد.
مچتمع پتروشیمی شیراز که اولین مجتمع پتروشیمی در ایران است در سال 1342 جهت تولید کود شیمیایی در مرودشت فارس احداث شد. سرمایه اولیه این مجتمع 8/1 میلیون ریال بوده است. این مجتمع در سال 1345 بر اساس قانون به شرکت ملی صنایع پتروشیمی واگذار شد.
محصولات تولیدی این مجتمع عبارتند از :
آمونیاک، اوره، نیترات آمونیم، سودای سبک و سنگین، بیکربنات سدیم، اسید نیتریک، دی آمونیم فسفات، متانول، پرکلرین، آرگون.
موارد مصرف:
تولید کود شیمیایی، صنایع بلور و شیشه، نانوایی، شیرینی پزی، داروسازی، صنایع نظامی، مکمل سوخت بنزین، رنگ و تینر و چسب.
» منبع: ariyana1985.persianblog.com
نفتي نشيم...دي
نفتي نشيم...دي
ما که گازوئیلی شدیم :دی
اختراع دستگاهی که پلاستیک را به نفت تبدیل می کند
اختراع دستگاهی که پلاستیک را به نفت تبدیل می کند
یک شرکت ژاپنی دستگاهی را اختراع کرده است که می تواند زباله های پلاستیکی را دوباره به نفت تبدیل کند. به گزارش خبرگزاری مهر، ساخت پلاستیک، سالانه 7 تا 8 درصد از تولید جهانی نفت را به خود اختصاص می دهد این درحالی است که تبدیل پلاستیک به مواد اصلی تشکیل دهنده آن فرایند بسیار دشواری است.
اکنون شرکت ژاپنی "بلست" دستگاهی را اختراعی کرده است که می تواند با یک کیلوگرم پلاستیک و یک کیلووات برق تقریبا یک لیتر نفت سوخت به دست آورد.
مزیت این دستگاه در این است که در این فرایند هیچ دی اکسید کربنی در اتمسفر منتشر نمی شود. هرچند باید انتشار دی اکسید کربن مرتبط با تولید برق را در نظر گرفت.
تمام این فرایند در مخزن گرمی انجام می شود و خروجی فرایند، نفت سوخت است. از نفت سوختی که از پلاستیک مشتق شده است می توان بنزین و گازوئیل به دست آورد.
براساس گزارش سافت پدیا، این دستگاه با تبدیل دوباره پلاستیک به نفت تنها می تواند پلی اتیلن و پلی پروپیلن را به دست آورد در حالی که نمی تواند پلى اتیلن ترفنات را که به طور معمول برای تولید بطریهای پلاستیک آب و نوشابه استفاده می شود تولید کند.
مقامات شرکت بلست، این دستگاه نوآورانه را راه حل آینده مبارزه با آلودگیهای زیست محیطی ناشی از پلاستیک دانسته و اظهار داشتند: "آشپزخانه های ما حوضچه نفتی آینده خواهند بود."
اختراع دستگاهی که پلاستیک را به نفت تبدیل می کند
یک شرکت ژاپنی دستگاهی را اختراع کرده است که می تواند زباله های پلاستیکی را دوباره به نفت تبدیل کند. به گزارش خبرگزاری مهر، ساخت پلاستیک، سالانه 7 تا 8 درصد از تولید جهانی نفت را به خود اختصاص می دهد این درحالی است که تبدیل پلاستیک به مواد اصلی تشکیل دهنده آن فرایند بسیار دشواری است.
اکنون شرکت ژاپنی "بلست" دستگاهی را اختراعی کرده است که می تواند با یک کیلوگرم پلاستیک و یک کیلووات برق تقریبا یک لیتر نفت سوخت به دست آورد.
مزیت این دستگاه در این است که در این فرایند هیچ دی اکسید کربنی در اتمسفر منتشر نمی شود. هرچند باید انتشار دی اکسید کربن مرتبط با تولید برق را در نظر گرفت.
تمام این فرایند در مخزن گرمی انجام می شود و خروجی فرایند، نفت سوخت است. از نفت سوختی که از پلاستیک مشتق شده است می توان بنزین و گازوئیل به دست آورد.
براساس گزارش سافت پدیا، این دستگاه با تبدیل دوباره پلاستیک به نفت تنها می تواند پلی اتیلن و پلی پروپیلن را به دست آورد در حالی که نمی تواند پلى اتیلن ترفنات را که به طور معمول برای تولید بطریهای پلاستیک آب و نوشابه استفاده می شود تولید کند.
مقامات شرکت بلست، این دستگاه نوآورانه را راه حل آینده مبارزه با آلودگیهای زیست محیطی ناشی از پلاستیک دانسته و اظهار داشتند: "آشپزخانه های ما حوضچه نفتی آینده خواهند بود."
Similar threads
| Thread starter | عنوان | تالار | پاسخ ها | تاریخ |
|---|---|---|---|---|
|
اطلاعات کلی در مورد حفاری | مهندسی نفت | 16 | |
| E | اطلاعات ميادين نفي ايران | مهندسی نفت | 6 | |
|
راههای عمومی کنترل مشکل تولید آب ناخواسته در چاههای تولیدی | مهندسی نفت | 7 |
Similar threads
-
-
-
راههای عمومی کنترل مشکل تولید آب ناخواسته در چاههای تولیدی
- شروع شده توسط hmdjml
- پاسخ ها: 7