پردیس فناوری کیش_طرح مشاوره متخصصین صنعت ومدیریت_دپارتمان فنی مهندسی:
زمین شناسان منشا نفت را حاصل دیاژنز مواد آلی مدفون شده در اعماق زمین و متعلق به سنگهای رسوبی و نه آذین می‌دانند.
اکثر شواهد و مدارک، دلالت بر منشا آلی بودن نفت دارد. برخی از این دلایل عبارتند از:
1- نفت غالبا در سنگهای رسوبی یافت می‌شود، نه در سنگهای آذرین مانند گرانیت و بازالت.
2- توانایی نفت در تغییر قطبیت نور که خاصیت مواد آلی است و به دلیل وجود کلسترول است.
3- بسیاری از نفت‌ها درای پورفیرین است که از کلروفیل گیاهان یا گلبولهای قرمز خون حیوانات تشکیل می‌شود.
4- بسیاری از نفت‌ها دارای نیتروژن هستند که یک عنصر اساسی در آمینواسیدها محسوب می‌شود.
5- نفتی که در سنگهای رسوبی تشکیل می‌شود، محدوده زمانی وسیعی از 500 میلیون تا یک میلیون سال پیش را در بر می‌گیرد که نشان‌دهنده تشکیل پیوسته نفت در سنگهای رسوبی است.
6- سنگهای رسوبی دارای مواد آلی کافی برای تشکیل نفت هستند. ترکیب شیمیایی نفت مشابه ترکیب مواد آلی است، هرچند دارای کربن و هیدروژن بیشتر و اکسیژن و نیتروژن کمتر در مقایسه با مواد آلی است.
در مورد پیدایش و منشاء نفت و گاز از دیدگاه زمین شناسان، نفت حاصل دیاژنز مواد آلی مدفون شده در اعماق زمین است، بنابراین آن را متعلق به سنگهای رسوبی می‌دانند نه آذرین، هر چند که برخی آن را محصول فرآیندهایی در سنگهای آذرین می‌دانند.
البته تشکیل نفت در اعماق زمین به تنهایی کفایت نمی‌کند، بلکه باید در ابتدا یک سنگ منشا غنی از مواد آلی که به دمای کافی رسیده، وجود داشته باشد تا نفت از آن تولید شده و جریان یابد. پس از آن هم مخزنی از جنس رسوبی که دارای منافذی برای نگهداری آن باشد و از بالا یا اطراف توسط سنگ پوششی ناتراوا عایق شده باشد، در مسیر حرکت آن وجود داشته باشد که مانع از حرکت بیشتر نفت به اطراف و سطح زمین شود.
مراحل پیدایش و تجمع نفت به صورت که قابل استحصال باشد، عبارتند از:
1- در ابتدا باید مواد آلی وجود داشته باشد تا قبل از اینکه توسط اکسیداسیون تجزیه شده و از بین برود در اعماق زمین دفن شود. البته هر ماده آلی نمی‌تواند به نفت تبدیل شود به عنوان مثال چوب فقط به زغال‌سنگ و متان تبدیل می‌شود. معمول‌ترین سنگ منشا نفت سنگ رس (shale) است که از خاک رس(clay) تشکیل می‌شود. از نمونه‌های دیگر، سنگ آهک(limestone) است که عمدتا از کلسیت(CaCO3) که مهمترین سنگ در اعماق دریاست تشکیل شده است.
2- در ادامه با تشکیل لایه‌های سنگ بر روی آن، این مواد باید در عمق کافی قرار بگیرد تا به دمای مورد نیاز برای تبدیل به نفت برسد. فرآیند تبدیل مواد آلی به نفت در دمای 65 تا 150 درجه سانتیگراد رخ می‌دهد که دمای متناظر با عمق 2000 تا 5500 متر است. در اعماق و دمای پایین‌تر نفت به گاز و زغال‌سنگ تبدیل می‌شود. شرط مهم دیگر برای تشکیل نفت، فشار و زمان است و با پایین‌تر بودن عمق و دما، باید زمان بیشتری (میلیونها سال) بگذرد تا نفت تشکیل شود. در صورتی که سنگ منشا در عمق کم یا مدت زمان کافی دفن نشود فرآیند تکامل نفت کامل نمی‌شود که نمونه آن شیل‌های نفتی است.
3- پس از تشکیل، نفت نباید به اعماق پایین‌تر برود ( بالا رفتن دما آن را به گاز و زغال تبدیل می‌کند)، بلکه به سنگ دیگری به نام مخزن که در اطراف یا بالای آن (سنگ منشا) وجود داشته و منافذ کافی برای ذخیره نفت وگاز دارد، تبدیل می شود. با تشکیل نفت، فشار ایجاد شده نفت را به سمت بالا خواهد راند که این فشار موجب شکسته شدن سنگ و سهولت حرکت آن می‌شود.
4- سنگ مخزن همان سنگی است که باید دارای قابلیت تخلخل برای ذخیره نفت و قابلیت تراوایی برای حرکت سیال در آن باشد. معمولا این دو پارامتر وابسته به هم است و تخلخل بیشتر منجر به تراوایی بیشتر نیز خواهد شد. سنگ مخزن عمدتا ماسه سنگ یا کربناته است. ماسه سنگ از کنار هم قرار گرفتن دانه‌های سنگ تشکیل می‌شود و سنگ کربناته شمال کلسیت و دولومیت است. کلسیت همان CaCO3 است که از تجمع صدف‌ها در کف دریا تشکیل می‌شود. کلسیت می‌تواند یون منیزیم را از آب دریا جذب کرده و یا از جایگزین شدن یک کلسیم توسط منیزیم دولومیت تشکیل شود
چگالی دولومیت از کلسیت بالاتر است، همچنین کلسیت در اسیدهای ضعیف قابل حل است، درحالی که دولومیت در اسید قوی حل می‌شود. این تفاوت منجر به حل شدن بخشی از کریستالهای کلسیت بر اثر وجود CO3 اسیدی و بالا رفتن تخلخل خواهد شد. وجود سنگ مخزن به تنهایی برای ذخیره نفت کافی نیست بلکه باید مخزن از بالا توسط سنگ غیرقابل نفوذ دیگری به نام “پوش سنگ” بسته شود تا از حرکت بیشتر نفت به بالا و نشت نفت به سطح از طریق کانالها و حفره‌های موجود در سنگ جلوگیری کند. البته وجود سنگ پوش به تنهایی کافی نیست بلکه شکل این سنگ (مثلا ساختار طاقدیسی گنبدی شکل) یا ترکیب سنگ پوش در کنار گسل‌های غیرقابل نفوذ باید تله‌ای ایجاد کند که جلو حرکت نفت از همه طرف گرفته شود.
جنس سنگ مخزن عمدتا ماسه سنگ و سنگهای کربناته است که باید دارای دو ویژگی مهم تخلخل و نفوذپذیری باشد. تخلخل عبارت است از نسبت حجم منافذ موجود در سنگ به حجم کل آن و بالاتر بودن آن به معنای ظرفیت بالاتر سنگ برای ذخیره نفت و گاز است. این منافذ در ابتدا و قبل از مهاجرت نفت، از آب همزاد اشباع است که پس از مهاجرت نفت، درصد زیادی از آب توسط نفت و گاز جایگزین خواهد شد و توزیع جدیدی از درصد اشباع سه سیال آب، نفت و گاز ایجاد خواهد شد.
توزیع درصد اشباع هر یک از این سیالات بر روی خواص دینامیکی و مکانیسم جریان آنها نیز تاثیرگذار خواهد بود. نفوذپذیری یا تراوایی پارامتری است که بیانگر اتصال و ارتباط منافذ موجود در سنگ است که امکان جریان یافتن نفت و گاز در سنگ به سمت چاه ایجاد شود و بالاتر بودن آن به معنای سهولت در جریان سیال به سمت چاه و تولید بیشتر خواهد بود. برای اندازه‌گیری هر یک از پارامترهای تخلخل، نفوذپذیری و درصد اشباع سیالات، روش‌های متعددی از قبیل آزمایشگاهی، نمودارگیری و چاه آزمایی وجود دارد که ابعاد مورد بررسی و دقت هر یک متفاوت از دیگری است.
