up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله ژئوشيمي PDF
QR code - ژئوشيمي

ژئوشيمي

آشنايي با مفاهيم ژئوشيمي نفت وگاز

مواد آلي در درون سنگ منشأ تبديل به کروژن (Kerogen) مي شوند؛ کروژن به مواد آلي درشت دانه اي گفته مي شود که توانايي انحلال در اسيدهاي آلي را ندارند. نفت ازتغيير و تحول و بلوغ کروژن توليد مي شود؛ به طورکلي چهار نوع کروژن داريم:
۱) کروژن نوع اول
۲) کروژن نوع دوم
۳) کروژن نوع سوم
۴) کروژن نوع چهارم
▪ کروژن نوع اول
محيط تشکيل اين نوع کروژن محيط هاي آبي شيرين و درياچه هاي آب شيرين است. اين نوع کروژن مرغوب ترين نوع کروژن است و فقط توليد نفت مي کند. موجودات تشکيل دهنده اين نوع کروژن ، جلبک ها هستند.
▪ کروژن نوع دوم
اين نوع کروژن در محيط هاي دريايي و اقيانوسي تشکيل مي شود وبخش عمده ي توليدات آن نفت ومقداري هم گازاست. کروژن نوع دوم فراوان ترين کروژن است؛ به اين دليل که در گذشته بيشتر قسمت هاي زمين را محيط هاي دريايي تشکيل داده بودند.
▪ کروژن نوع سوم
اين نوع کروژن در محيط هاي خشکي تشکيل مي شود. البته اين نکته را بايد يادآور شد که رودخانه نيز جزء محيط هاي خشکي به حساب مي آيد. توليد اين نوع کروژن گاز است؛ زيرا اين نوع کروژن از مواد آلي گياهي و درختان به وجود آمده است.
▪ کروژن نوع چهارم
در نهايت کروژن نوع چهارم که هيچ هيدروکربوري به وجود نمي آورد و صرفاً کربن خالص يا اصطلاحاً گرافيت توليد مي کند.
براي اين که کروژن موجود در سنگ هاي منشأ توانايي توليد نفت را پيدا کند، بايد دانه هاي درشت مواد آلي به تدريج شکسته شوند و تبديل به مواد آلي ريزدانه تر و قابل انحلال در اسيدهاي آلي شوند.
اين مسير تغيير و تحولات مواد آلي درون سنگ منشأ را بلوغ (Maturation) مواد آلي گويند.
مراحل بلوغ به شرح زير است.
۱) دياژنز ( Diagenesis )
اين تغييرات بلافاصله بعد ازنهشته شدن مواد آلي در درون رسوبات سنگ منشأ آغاز مي شود؛ فعاليت هاي موجودات زنده اي که در کف دريا زندگي مي کنند و همچنين بعد از گذشت مدتي، فشار رسوبات بالايي -که روي رسوبات در برگيرنده مواد آلي نشسته اند- مي توانند عامل اين تغييرات باشند.در اين مرحله از بلوغ ، گازي به نام گاز بيوژنيک (Biogenesis) توليد مي شود.
۲) کاتاژنز (Katagenesis )
دراين مرحله سنگ منشأ به بلوغي مي رسد که مي تواند نفت و گازتوليد کند در واقع دما و فشار به حدي مي رسد که مواد آلي توليد نفت و گازمي کنند. در مرحله کاتاژنز در يک رنج دمايي خاص، نفت شروع به توليد مي کند که به آن (Oil window) گويند.
۳) متاژنز (methagenesis )
در اين مرحله بلوغ، فقط گاز توليد مي شود که به گاز توليد شده دراين مرحله گاز ژنتيک (genetic gas) گويند. اگرشکسته شدن مواد آلي و تبديل به مولکول هاي کوچکتر ادامه يابد، بلوغ به مرحله متامورفيزم (metamorphism) مي رسد. در اين مرحله کربن خالص يا گرافيت توليد مي شود که همان ذغال سنگ است.
▪ تشخيص بلوغ
براي تشخيص بلوغ هرسنگ منشأ روش هاي مختلفي وجود دارد. مانند استفاده از دستگاه Rock eval که اطلاعات زيادي را در اختيارمتخصصين قرارمي دهد. روش ديگر استفاده از ميکروسکوپ و مطالعه ماده آلي ( Vitrinite ) است که تغييرات رنگ آن منجر به تشخيص مرحله بلوغ سنگ منشأ مي شود. روش هاي ديگري نيز وجود دارد که مي توان به وسيله آن بلوغ سنگ منشأ را تخمين زد.
▪ تشخيص نوع کروژن
اما براي تشخيص نوع کروژن موجود، مي توان با مطالعه ميسرالي (macelar) که در درون آن است نوع آن را تشخيص داد. هر کروژن يک macelar خاص خود را دارد که با مشاهده آن در نمونه سنگ منشأ مي توان پي به نوع کروژن برد. به عنوان نمونه ميسرال کروژن نوع دوم ويترينايت(vitrinite) نام دارد.ميسرال درون سنگ منشأ يا کروژن، حکم فسيل در سنگ را دارد. همان طور که با ديدن فسيل يک سازند خاص مي توان به نوع سازند پي برد، با ديدن ميسرال هر نوع کروژن مي توان به نوع کروژن آن پي برد.
▪ کاربردها
يکي از کاربردهاي ژئوشيمي، در مطالعه سنگ منشأ است که مي توان به وسيله اين نوع مطالعه تشخيص داد که آيا اين سنگ منشأ توانايي توليد هيدروکربور را دارد و اگر دارد چه نوع هيدروکربوري (نفت يا گاز) مي تواند توليد کند؟ آيا توليد نفت آن مقرون به صرفه و قابل توجه است يا خير؟
از کاربردهاي ديگر ژئوشيمي آلي ، در اکتشاف نفت و مطالعه مخازن نفتي است. از کارهايي که در ژئوشيمي آلي انجام مي شود مطابقت نفت با نفت (oil-oil correlation) يا نفت با سنگ منشأ (oil-source correlation) است، به اين معني که در مطابقت نفت با سنگ منشأ ، نفت موجود دريک سنگ مخزن با سنگ هاي منشأ اطراف از جهات مختلف مطابقت داده مي شود و به اين ترتيب مي توان سنگ منشأ نفت موجود در مخزن را مشخص کرد و ازاين طريق اين امکان را بررسي کرد که آيا در مسير بين سنگ منشأ و سنگ مخزن ، تله ي نفتي ديگري هم وجود دارد يا خير و به اين ترتيب اولويت هاي حفاري براي اکتشاف يا حفاري هاي بعدي با حداقل ريسک را مشخص کرد و يا درمطابقت نفت با نفت (oil-oil correlation) نفت دو يا چند مخزن را با هم مقايسه و مطالعه کرد؛ به اين منظورکه آيا داراي سنگ منشأ يکساني هستند يا خير؟ اين تطبيق کمک زيادي در اکتشاف تله هاي نفتي بعدي مي کند.
از ديگر کاربردهاي ژئوشيمي آلي مطالعه نفت موجود در مخازن است. امروزه بعضي از مخازن کشور با مشکل رسوب آسفالتن روبرو هستند. به اين ترتيب که در پايين اين مخازن يک لايه نازک آسفالتن تشکيل مي شود و باعث مي شود به عنوان نمونه، قسمت آبران مخزن که در قسمت زيرين مخزن قرار دارد از قسمت نفتي جدا شود و نتواند به خوبي انرژي لازم براي حرکت نفت را فراهم کند.
با مطالعات ژئوشيميايي آلي نفت موجود در مخزن مي توان عامل تشکيل آسفالتن را پيدا کرد و مانع از تشکيل آن شد. از ديگر مشکلات اين است که در سطح تماس آب با نفت، آب مي تواند قسمت هاي سبک نفت را درخود حل کند (Water washing) و با خود به جاهاي ديگر ببرد و اين نيز زيان آور است و باعث سنگين شدن نفت باقي مانده مي شود و يا ميکروب هايي که از طريق آبهاي زيرزميني به نفت وارد مي شوند باعث سنگين تر شدن نفت مي شوند. از آن جا که خوراک اين ميکروب ها مواد نفتي سبک است، اين ميکروب ها با مصرف اين مواد ؛ باعث مي شوند نفت موجود در اين مخازن به نفت سنگين تبديل شود. با مطالعات ژئوشيميايي آلي و اعمال روش هاي پيشنهادي آن مي توان اين آثار زيان بار را کم کرد. همچنين در ازدياد برداشت به روش ميکروبي يا MEOR ، که براي نفت سنگين باقي مانده در مخزن به کار مي رود، نيز نياز به مطالعه نفت موجود در آن مخزن داريم تا با پي بردن به ترکيب نفت و ميکروب هاي موجود در آن ، شرايط را براي رشد ميکروب هايي فراهم کنيم که با مصرف مواد نفتي و ايجاد گاز در مخزن ، فشار مخزن را افزايش مي دهند و باعث ازدياد برداشت نفت باقي مانده مي شوند.

دانشي که کاني ها را بررسي مي کند، کاني شناسي و آنکه وضع سنگها را بيان مي نمايد، سنگ شناسي توصيفي (Petrographic) است، در حالي که ، ژئوشيمي ذره هاي بنيا ...

دانشي که کاني‌ها را بررسي مي‌کند، کاني شناسي و آنکه وضع سنگها را بيان مي‌نمايد، سنگ شناسي‌ توصيفي (Petrographic) است، در حالي‌‌که ، ژئوشيمي ذره‌هاي بن ...

آشنايي با مفاهيم ژئوشيمي نفت و گاز آن‌چه كه در پي مي‌آيد، ويرايش نخست مقاله‌ي « آشنايي با مباني ژئوشيمي آلي نفت و گاز» از مجموعه‌ي متون آموزشي آشنايي ...

● تاريخچه چگونه عناصر شيميايي بطور کلي در زمين و طبيعت پراکنده اند؟ اين پرسش از دير زماني انديشه آدمي را به خود سرگرم داشته است و نيازهاي زندگي روزانه ...

جهان هميشه در حال تحول بوده و هست و اگر از عصر خود به عقب برويم، به حالتي مي رسيم که جهان بصورت يک کانون فوق العاده متراکم کوچک و حجم ناچيزي که تمام م ...

● ريشه لغوي ژئوشيمي از دو کلمه Geo به معني زمين و chemi stry به معني شيمي تشکيل شده است. ● ديد کلي در ساده ترين شکل ژئوشيمي را مي توان به عنوان علمي ت ...

● ريشه لغوي ژئوشيمي از دو کلمه‌ Geo به معني زمين و chemi stry به معني شيمي تشکيل شده است. ● ديد کلي در ساده‌ترين شکل ژئوشيمي را مي‌توان به عنوان علمي ...

۱) انرژي زمين گرمايي چيست؟ ۲) استفاده از انواع انرژيهاي نو چه مزيتهايي را در بر خواهد داشت؟ ۳) کاربردهاي انرژي زمين گرمايي را نام ببريد؟ ۴) تا ريخچه ا ...

دانلود نسخه PDF - ژئوشيمي