ديباچه

نفت خام مايعی است غليظ به رنگ سياه يا قهوه‌ای تيره که اساساً از هيدروکربن‌ها تشکيل شده است. در مورد منشاء نفت به دو نظريهء معدنی و آلی می‌رسيم. نظريهء منشاء معدنی نفت: که در سال 1886 توسط برتلو داده شد اينک رد شده است. همچنين در سالهای 1889( مندليوف) نظريهء برتلو را تاييد کرد و پس از ان در سال1901 سا باتيه و ساندرنس نظريهء منشاء معدنی بودن نفت را تاييد کردند

نظريهء منشاء آلی:

امروزه می‌توان گفت که نظريهء منشاءآلی نفت برای نفت خام سبک به هر نظريه ديگري قابل قبول تر است اين نظريه به دلايل زير متکی است:

1- نفت خام هميشه در لايهای رسوبی يافت می‌شود که همواره مقدار زيادی از مواد آلی نيز در اين لايها وجود دارند.

2- نفت خام محتوی ماده ای به نام پور فيرين می‌باشد. اين ماده فقط در عامل سرخی خون (هِمين) حيوانات و نيز در سبزينهء گياهان وجود دارد.

3- اکثر نفت‌های خام خاصيت چر خش سطح پلاريزاسيون نور را دارند. اين خاصيت مربوط به وجود کلسترول است با منشاء حيوانی يا گياهی.

به نظر می‌رسد که موجودات بسيار کوچک و بيشماری که در دريا‌ها و مرداب‌ها زندگی می‌کنندو پلانگتون (فيتو پلانگتون و زئوپلانگتون‌ها) ناميده می‌شوند منشاء آلی نفت می‌باشند. توزيع پلانکتون‌ها در سطح دريا یکنواخت نيست. اين موجودات در قسمت بالای آب دريا (عمق 50 تا 100 متری) که اشعهء خورشيد نفوذ می‌کند و نيز در مجاورت سواحل متمرکزند. توليد مثل اين موجودات بسيار زياد است و پس از نابودی در کف دريا سوب می‌دهند. البته پلانکتون‌ها تنها منبع مواد آلی نيستند. آب رود خانه‌هايی که به دريا ميريزند حاوی مقداری مواد هيو ميک است که ترکيبشان نزديک به هيدرو کربنها است.

نفت خام

بسياری از دانشمندان عقيده دارند که نفت از باقيمانده موجودات ريز و گياهانی که صدها ميليون سال پيش در درياها می‌زيسته اند به وجود آمده است. زمانی که آنان مرده اند، بدن آنان در کف دريا، بين رسوبات دريا محصور شده است. بعد از ميليونها سال، گرما و فشار آنها را به نفت و گاز تبديل کرده است. نفت و گاز معمولاً همراه با هم در پوسته زمين يافت می‌شوند و برای به دست آوردن آنها نياز به حفاری در پوسته زمين است. در نمودار زير دوره زمانی شکل گيری نفت خام نمايش داده شده است.

نفت خام و گاز در اعماق زمين، بين چين خوردگيها و سنگهايي که دارای خلل و فرج است يافت می‌شود. اما ترکيبات نفت خام چيست؟ نفت خام مخلوطی از هيدروکربنهای مختلف است از هيدروکربنهای سبک C₁ تا هيدروکربن‌های سنگين. همچنين شامل بعضي از نمکها، فلزات و غيره می‌باشد. اگر هر هيدروکربن را به وسيله يک توپ با اندازه مشخص نشان دهيم، شکل زير بيانگر ترکيبات نفت خام است:

همانطور که در شکل مشخص است، نفت خام مشتمل بر انواع هيدروکربن‌ها می‌باشد. به علاوه ترکيبات ديگری به رنگهای آبی و زرد نيز ديده می‌شود که نمکها و ساير ناخالصی‌ها می‌باشند.

مواد آلی موجود در رسوبها حاوی 15-30% اکسيژن و 10-7% هيدروژن ميباشند در حالی که مواد نفتی حد اکثر 4% اکسيژن و15-11% هيدروژن دارند. بنا بر اين تبديل مواد آلی به هيدرو کربن‌ها يک پديده احيا است که به کمک باکتری‌های غير هوازی مو جود در اعماق آبها صورت می‌گرد. بدين ترتيب مواد آلی طی يک رشته واکنش‌های فساد- تجزيه مولکولی- تراکم وپليمری شدن به ماده هيدرو کربنی بيار غليظ به نام کروژن تبديل ميشود. مجموعه اين تغيير وتبديلها را دگرگونی ديا ژنتيک می‌نامند. اين دگر گونی از لايه‌های يک متری آغاز شده و تا اعماق هزار کيلو متری ادامه ميابد و مدت ان نيز 5 تا 10 هزار سال است.

با ادامه رسوب گزاری عمق لايه‌ها نيز زياد می‌شود و در نتيجه فشار ودما افزايش ميابد. تحت چنين شرایطی
t>100c, p>1000atm کروژن در اثر تجزيه حرارتی به هيدرو کربن‌های مايع سبکتر تبديل ميگردد وبا ادامه رسوب گذاری، مقداری از اين هيدرو کربنها در اثر شکست تبديل به هيدرو کربن‌های سبک و گاز متان می‌شوند.

شکوفايی فصلی يا ساليانهجلبک‌های پلانکتونيک، غالبا به عنوان بوجودآورنده لاميناسيون ريتميک در نظر گرفته‌ می‌شود. همانند تشکيل زغال، شرايط هوازیبرای ممانعت ازاکسيداسيون مواد آلیو احيا تجزيه باکتريائیمورد نياز است. بنابراين بيشتر شيلهای نفتی در توده‌های آبی لايه‌لايه در جايی کهآبهای سطحی اکسيژن‌دار اجازهرشد پلانکتونها و آبهای احيايی کف اجازه حفظشدن مواد آلی را می‌دهد، تشکيل می‌شوند.

 

 

فصل اول

مطالعه اوليه نفت قبل از پالايش

 

 

مقدمه

کروژنها مواد آلی رسوبی شکننده‌ای هستند که درحلالهای مواد آلی غیرمحلول هستند و دارای ساختمان پلمری می‌باشند. مواد آلی شکننده‌ای که در حلالهای آلی محلول باشند، بيتومن ناميده می‌شوند. ولی کروژن‌ها را می‌توان توسط اسيدهايیمانندHCL وHF از سنگهای رسوبی باز پس گرفت. همچنين ممکن است توسط روش دانسيته واستفاده از مايعات سنگين بتوان کروژن را جدا ساخت. چون کروژن نسبت به کانيهای ديگرسبک بوده و وزن مخصوص کمتری دارد.

روشهای مطالعه کروژن

تمرکز کروژن بوجود آمده را می‌توان با ميکروسکوپهایبا نور عبوری يا انعکاسی مورد بررسی قرار داد و هويت بيولوژيکی و منشا و نحوه بوجودآمدن اوليه آنها را مطالعه نمود. همچنين با استفاده از ميکروسکوپهای با نور ماورایبنفش و مشاهده کردن رنگهای فلورسانس، اجزا اصلی تشکیل دهنده کروژنها را مشخص ساختو ازاسپکتروسکوپهای مادون قرمزنيز جهت بررسیترکيب شيميايی و ساختمانی کروژنها کمک گرفت.

تجزيه کروژن

مولکولهای بزرگ و پيچيده کروژن به سختی قابل تجزيه بوده ولیدر اثرحرارت دادن در اتمسفر به ذرات کوچکتری شکسته می‌شوند که بعدا آنها را می‌توانتوسطدستگاههایکروماتوگرافی گازی واسپکترومترهای جرمیتجزيه نمود.

تغييرشکل کروژن‌های مدفون در اثر افزايش حرارت

تبديل کروژنها بهنفتوگاز فرايندی است که به درجه حرارت بالايی نيازمند است. برای شروع تبديل مواد حيوانی وگياهی آلی به هيدروکربنها درزيرفشار 1-2 کيلومتر رسوب، حرارتی درحدود 70-50 درجهسانتيگراد لازم است. درجه حرارت نهايی برای اين تبديل که بلوغ يا مچوراسيطون ناميدهمی‌شود. حتی به بيش از 150 درجه سانتيگراد می‌رسد. لازم به ذکر است که در نواحی باگراديان زمين گرمايی بيشتر، به عنوان مثال نواحی با جريان حرارتی بالا، امکاندارد مواد آلی درعمق کمتری به درجه بلوغ (مچوريتی) برسند.

تاثير فشار بر ساختمان کروژنها

با افزايش حرارت در اثر افزايش بار رسوبیفوقانی عاملهای باندیC- Cمولکولهای آلی موجود در کروژن شکسته می‌شوند و گاز نيزدر اين مرحله تشکيل می‌شود. بنابراين با بالا رفتن حرارت همگام با افزايش فشار، باندهایC- Cبيشتری در کروژن و مولکولهای هيدروکربنی که قبلا تشکيل شده بودند،شکسته می‌شود. اين شکستگی راهنمايی برای تشکيل هيدروکربنهای سبک تر، اززنجيره‌های هيدروکربنیطويل و از کروژن است. جدا شدنمتانو ديگر هيدروکربنها سبب می‌شود کهکروژن باقيمانده نسبتا ازکربن غنی شود. زیرا درآغاز، کروژنهای تيپ 1و 2 نسبتH/Cبرابر 1. 7 و 1. 3 دارند.

دياژنز کروژن

شروع دياژنز با درجه حرارت 70-60 صورت می‌گيرد و ازدياد درجهحرارت تا زمانی که نسبت H/C=0 6 و نسبت O/C=0.1 باشد تا حدود 150 درجه سانتيگرادادامه می‌يابد. در درجه حرارتهای بيشتر تمام زنجيره‌های هيدروکربنی طويل تقريباشکسته می‌شوند و بنابراين باقيمانده آن بطور کلی تنها ازگاز متان (گازخشک) می‌باشد و ترکيب کروژنتدريجا به سمت کربن خالص ميل خواهدکرد. (H/C=0).

محاسبه مچوريتی

محاسبه مچوريتی (به بلوغ رسيدن) سنگ مادر برای پيشگويیاينکه چه سنگهای مادری برای تويدنفتبقدر کافی رسيده هستند و همچنين جهتمحاسبه کامپيوتری و طرح ريزی بکار می‌رود که اينها يک قسمت مهم از آناليز حوضه برایاکتشافات نفت می‌باشند و مهمترین بهره از اين محاسبات تعيين تاريخچه فرونشينی استکه از ثبتچينهشناسی و تخمينگراديان زمين گرمايیمشتق می‌شود. بنابراينتاريخچه فرونشينی تابعی از زمان زمين شناسی می‌باشد.

انواع کروژن

بطور کلی سه نوع کروژن قابل تشخيص است. وجه تمايز اين سه نوعکروژن به نوع ماده آلی تشکیل دهنده و ترکيب شيميايی آن بستگی دارد.

کروژن نوع اول:

اين نوع کروژن دارای منشا جلبکی بوده و نسبت هيدروژنبه کربن موجود در آن از ساير کروژنها بيشتر می‌باشد نسبت هيدروژن به کربن حدود 2/1 تا 1. 7 است.

v کروژن نوع دوم:

کروژن نوع دوم يا ليپتينيک‌ها نوع حد واسط کروژنمحسوب می‌شود. نسبيت هيدروژن به کربن نوع دوم، بيش از 1 می‌باشد. قطعات سر شدهجلبکی و مواد مشتق شده ازفيتو پلانکتونها و زئوپلانکتونهامتشکليناصلی (کروژن ساپروپل) کروژن نوع دوم است.

v کروژن نوع سوم:

کروژن نوع سوم يا هوميک دارای نسبت هيدروژن به کربنکمتر از 84 % می‌باشد. کروژن نوع سوم از ليگنيت و قطعات چوبی گياهان که در خشکیتوليد می‌شود به وجود می‌آيد.

 

 

مراحل تشکيل کروژن

مواد آلی راسب شده در حوضه‌های رسوبی با گذشت زمان درلابه‌لای رسوبات دفن می‌شود. ازدياد عمق دفن‌شدگی با افزايشفشار ودمای محيط ارتباط مستقيمدارد. تی‌سوت (1977) تحولات مواد آلی در مقابلافزايش عمق را تحت سه مرحله به شرح زیر تشريح می‌کند:

مرحله دياژنز

تحولات مواد آلی در مرحله دياژنز در بخشهای کم عمق‌تر زيرزمين و تحتدما و فشار متعارف انجاممی‌شود. اين تحولات شامل تخريب بيولوژيکی توسط باکتريها و فعل و انفعالات غير حياتی می‌باشد. متان، دی‌اکسيد کربن وآباز ماده آلی جدا شده ومابقی به صورت ترکيب پيچيده هيدروکربوری تحت عنوان کروژن باقی می‌ماند. در مرحلهدياژنز محتويات اکسيژن ماده آلی کاسته می‌شود ولی نسبت هيدروژن به کربن ماده‌ آلیکم و بيش بدون تغيير باقی می‌ماند.

v تاثير مرحله دياژنز در بوجود آمدن هيدروکربنها:

در اوائل مرحلهدياژنز مقداری از مواد جامد از قبيل خرده فسيلها و ياکانيهای کوارتزوکربنات کلسيمو …، ابتدا حل شده بعدا از آبروزنه‌ای اشباع گشته، سپس به همراه سولفورهای آهن - سرب وروی ومس وغيره دوباره رسوب می‌کنند. در اين مرحله مواد آلی نيز به سوی تعادل می‌روند. يعنیاول در اثر فعاليت باکتريها مواد آلی متلاشی شده و بعدا همزمان با سخت شدن رسوبات (سنگ شدگی) اين مواد نيز پليمریزه شده و مولکولهای بزرگتری را تشکيل داده سپس بهتعادل می‌رسند که در اين حالت تعادل آنها را کروژن می‌نامند.

مرحله کاتاژنز

تحولات مواد آلی در مرحله کاتاژنز در عمق بيشتر تحت دمایزيادتر صورت می‌گيرد. جدايش مواد نفتی از کروژن در مرحله کاتتاژنز به وقوعمی‌پيوندد. در ابتدانفتو سپسگازطبيعی از کروژن مشتق می‌شود. نسبت هيدروژن به کربن ماده آلی کاهش يافته ولی درمقدار اکسيژن به کربن تغيير عمده‌ای صورت نمی‌گيرد.

v تاثير مرحله کاتاژنز در بوجود آمدن هيدروکربنها:

در اين مرحله موادآلی تغييرات زيادی پيدا می‌کنند و حين تغيير وضع مداوم مولکولی در کروژنها در ابتدانفتهای سنگين، بعدا نفتهای سبک و در آخر گازهای مرطوب توليد می‌شوند. در آخر مرحلهکاتاژنز تقريبا تمامی شاخه‌های زنجيری هيدروکربنها از مولکول کروژن جدا شده و موادآلی باقيمانده در مقايسه با زغال سنگها از نظر درجه بلوغ، شبيه به آنتراسيت بوده وضريب انعکاسی بيش از 2% دارند.

مرحله متاژنز

تحولات ماده آلی در مرحله متاژنز تحت دما و فشار بالاتر نسبتبه مراحل قبلی انجام می‌شود. بقايای هيدروکربن بخصوصمتاناز ماده آلی جدا می‌شود. نسبت هيدروژنبه کربن کاهش يافته، به نحوی که در نهايت کربن به صورتگرافيتباقی خواهد ماند. تخلخل و تراوايیسنگ در اين مرحله به حد قابل چشم پوشی می‌رسد.

v تاثير مرحله متاژنز در بوجود آمدن هيدروکربنها:

در مرحله متاژنز ومتامورنيسم رسوبات در عمق بيشتر و تحت تاثير حرارت و فشار بيش از حد قرار دارند. دراين مرحله کاني‌های رسی، آب خودشان را از دست داده و در نتيجهتبلورمجدد در بافت اصلی سنگ تغييرات بوجودمی‌آيد. در اين مرحله کروژن باقی مانده (موادآلی باقی مانده) تبديل به متان و کربنباقيمانده می‌شود. اين مواد را می‌توان قابل قياس با تبديل زغال سنگ به آنتراسيتدانست که ضريب انعکاسشان تا 4% می‌رسد. بالاخره در آخراين مرحله باقيمانده مواد آلیکه به صورت کربن باقی مانده در آمده بود، تبديل بهگرافيتمی‌شود.

مواد آلی تشکيل دهنده شيل‌های نفتی

v بيشتر مواد آلی در شيلهای نفتی، بقايایجلبک و اسپورهای جلبکی فراوانند. بنابراين، فرض بر اين است که بيشتر مواد آلیدارای منشا جلبکی باشند. خرده‌های دانه ريزگياهان کاملتر ومگااسپورهانيز ممکن است يک جز تشکيل دهندهمهم باشند. شکل تيپيک رسوبی در بسياری از شيلهای نفتی وجودلاميناسيونمشخص، در مقياس ميليمتر، تناوبی از لامينه‌های آواری و آلی می‌باشد. .

نوع کروژن در شيل‌های نفتی

کروژن در شيلهای نفتی عمدتا از نوعI است کهدارای نسبت بالایH/Cو نسبت پايينO/Cاست و عمدتا از مواد جلبکی ليپيدچربيها واسيدهایچرب سرچشمه گرفته است، تا اينکه ازکربوهيدراتها، ليگينهايا صمغها باشد. برخی از کروژنها درشيلهای نفتی، ممکن است از نوعII باشد که از خرده‌هایگياهان آوندیتشکيل شده‌اند. برخیفلزات، نظيرواناديوم، نيکل، اورانيوموموليبدنيومدر شيلهای نفتی فراوانند که باکروژن مخلوط شده‌ يا اينکه به صورت کلات در کروژن هستند.

محيط‌های رسوبی شيل‌های نفتی

شيلهای نفتی، درمحيطهایدرياچه‌ای و دريايی رسوب کرده‌اند. شيلهای نفتی در سازند گرين ريور ائوسن حاویدولوميت وکلسيت بيشتریبوده و به صورت لامينه‌ها يا واروهای ريتميک هستند. اگر چه قبلا به منشا آبهاینسبتا عميق نسبت داده می‌شد، وليکن در حال حاضر، تصور بر اين است کهرسوبگذاری در درياچه‌های موقتی، نسبتا کم عمق که اغلب در معرض خشک شدگی قرار گرفته‌اند، صورتگرفته باشد. سيکلهای کوچک مقياس شيلهای نفتی که به طرف بالا بهتبخيري‌ها تبديل می‌شود منعکس کننده گسترش مداوم يکدرياچه لايه‌لايه غيرشور، به يکدرياچه شورمی‌باشد.

شيل نفتی تشکيلشده از يک گونه منفرد جلبکی در چندين افق درکربونيفرتحتانی دره ميدلند در اسکاتلنددريافت می‌شود. اين افق‌ها، در درياچه‌هایآب شيريندر يک کمپلکس دلتايی که زغالهایهوميکی نيز گسترش دارند، يافت می‌شود. چون جلبکهای پلانکتونيک، منشا اصلی مواد آلیهستند و اينها دارای يکتاريخچه زمين شناسیطولانی هستند، لذاشيلهای نفتی در کامبرين يافت می‌شوند. برای مثال، شيل ناساجدر ميشيگان و وسيکانسين سنی درحدود 1100 ميليون سال دارد.

اهميت شيل‌های نفتی از نظر اقتصادی

در حال حاضر، توجه نسبتا زيادی بهشيلهای نفتی می‌شود چون آنها يک منشاسوخت فسيلیهستند و ممکن است به جايگزينیذخايرنفتی که انتظار اتمام آن می‌رود، کمک کند. رسوبات گسترده‌ای از شيلهای نفتی درروسيه، چين و برزيل يافت می‌شود و رسوبات با عيار پايين که ممکن است از نظر اقتصادیباارزش شود در تعداد زيادی از کشورهای ديگر جهان يافت می‌شود. شيلهای نفتی همچنينپتانسيل سنگهای مولدنفتهستند.

علائم و شواهد مهاجرت هيدروکربورها

• مواد آلیموجود در منافذ مرتبط سنگهای سطحیزمين، اکسيد شده و فاسد می‌شود. بنابراين، لازمه حفظمواد نفتیدر مخزن به دنبال افزايش عمق وازدياد دمای مخزن می‌باشد.
• بخش بسيار کوچکی از مواد ارگانيکی سنگهای منشا به نفت و گاز تبديل می‌شود. مقدار نفت به صورت جازا بسيار ناچيز است. به همین دليل تشکيل مخزن دارای ذخيره قابلملاحظه هيدروکربور در سنگ منشا غير ممکن به نظر می‌رسد.
• نفت و گاز بطور کلی همراه آب در منافذ سنگ مخزن تجمع می‌يابد. به همين دليل، وجود نفت و گاز در منافذ و شکستگيها همزمان با دفن شدگی مخزن در صورت گرفتهاست.
• نفت و گاز در بالاترين نقطه مخزن تجمع و تمرکز يافته که خود تاثيری بر حرکت نفتبه سمت بالا و يا در جهات عرضی می‌باشد.
• نفت و گاز و آب بر اساسوزن مخصوص نسبت به يکديگر در مخزن قرار می‌گيرد. نحوه قرار گرفتن گاز، نفت و آب حاکیاز حرکت آنها در داخل مخزن است.

 

مهاجرت اوليه و ثانويه نفت

منظور از مهاجرت اوليه، جز بيش مواد هيدر و کربنی ازسنگ منشا بصورت محلول در آب، ملکول آزاد، جذب در مواد ارگانيکی يا غير ارگانيکی ويا تلفيقی از آنها می‌باشد. هيدروکربورها ضمن انتقال اوليه بايستی از سنگ منشا، آزاد شده تا بتوانند حرکت کنند. به هرحال، جدايش مواد ارگانيکی قابل حل از سنگمنشا، مکانيسم اصلی انتقال اوليه را بوجود می‌آورد. مقدار از این تولید در واحدحجم بسیار کم است. دماوفشار باازدياد عمق و دفن سنگها افزايش پيدا می‌کند.

اين عمل سبب کاهش مقدار غلظتسنگهای قابل انعطاف شده و به نحوی که در نهايت منجر به خروج مقدار زيادی از مايعدرون خلل سنگ می‌شود. سنگهای دانه ريز مانند رسها بيشترين فشار را متحمل می‌شود. مايع محتوی اين سنگهای تحت فشار به طرف بالا صعود می‌کند. به همين دليل افزايش فشارمی‌توانند سر آغاز حرکت صعودی سيالات محسوب شود. مطالعه‌ای که بر قابليت انحلالپذيری هيدروکربورها در آب سازند صورت گرفته حاکی از کاهش قابليت انحلال قابليتانحلال هيدروکربورها ضمن افزايشاندازه ملکولیآن می‌باشد. افزايش دماقابليت حل هيدروکربور در آب را افزايش می‌دهد.

قابليت انحلال هيدروکربورهایسنگينتر با کاهش دما کم می‌شود. بنابراين هيدروکربورها بر اثر کاهش دما به تدريج ازمحلول اشباع شده خارج می‌شود. اين رهايی در هر سنگی که دمايی کمتر از دمای قبلی خودداشته باشد می‌تواند صورت گيرد. نتيجه آزاد شدن هيدروکربور، راه يابی آن به مسيراصلی جريان است. آزاد سازی نفت، ناشی در کاهش دما، در هر حال، تنها مقدار کمینفتاز سنگهای ضخيم لايه، می‌تواند از آبعبور جدا شود.

مهاجرت ثانويه نفت

تمرکزمواد آلیو هيدروکربورها و يا واحد حجم سنگبسيار محدود است و حرکت آن مواد نسبت به سنگ مخزن نيز به آهستگی صورت می‌گيرد. مولکولهای هيدروکربور آزاد شده و يا بخشهای کوچک نفتی در حال ورود بهسنگ مخزناصولا کوچکتر از معبر سنگ بود واستفاده ازنيرویارشميدس، نيروی موئين، نيروی هيدروديناميکی، تراوايی موثر و در صد اشباع آب سنگ مخزن به بخش بالاتر مخزن انتقال پيدا می‌کند. حرکت صعودی هيدروکربور در مخزن منوط به جابجايی ديگر ملکولهای هيدروکربور بوده بااين که بوسيله جريان آب صورت می‌گيرد.

ورود هيدروکربور به مخزن تداوم حرکتصعودی آن را تامين می‌کند. نفت و گاز شناور در آب با استفاده از نيروهای ارشميدس وهيدروديناميکی به سمت قلهتاقديسحرکت می‌کند. تمرکز نفت و گاز در قلهتاقديس مقاومت آن دو را در مقابل جريان افزايش می‌دهد. آب به ناچار در جهت شيبجريان به حرکت خود ادامه می‌دهد. حضور جريان قوی آب و وجود اختلاف فشار، سبب کجشدگی سطح آب و نفت می‌شود. تداوم فشار هيدروديناميکی ممکن است باعث جدايش مخازن ازيکديگر شده و تغيير کلی در تعادل مخزن را ايجاد کند. مخزن در شرايطی تشکيل می‌شودکه نفت و گاز در جهت مخالفنيروی هيدروديناميکیبه طرف بالا حرکت کردهو در ناحيه رخساره‌ای، نيروی هيدروديناميکی و نيروی موئين بر نيروی ارشميدس غلبهکند. بطور طبيعی در ناحيه تغيير رخساره‌ای مقدار تخلخل و تراوايی سنگ به سمت بالاکاهش يافته است.

نفت از منافذ ريز يا معابری که بر اثر صعود نفت خام ازلابه‌لای رسوبات آغشته به آب ايجاد شده است به سمت بالا حرکت می‌کند. حرکت صعودکننده نفت تا زمانی که نيروی ارشميدسنفت خام، بر فشار موئين بين خلل برتر باشد تداوم پيدا می‌کند. نفت و گاز خارج شده از سنگمنشا ابتدا در مرز بين سنگ منشا و مخزن تجمع پيدا می‌کند. حرکت صعود کننده نفت خامو گاز به دنبال تجمع آنها و افزايش فشار جابجايی به صورت رشته‌های باريک به سمتبالای سنگ مخزن آغاز می‌شود. تجمع هيدروکربور در سنگ مخزن پس از رسيدنهيدروکربورهای رشته مانند به بخش فوقانی سنگ مخزن شروع می‌شود.

ويژگيهای زمين شناسی در مهاجرت و تمرکز هيدروکربورها

اين ويژگيها با توجهبه شناخت نواحی هيدروکربوردار به شرح زير است:

1. آب اطرافمخزن نفترا فرا گرفته است. به همین دليلمشکلات نفت بههيدرولوژی، فشار سيالو حرکت آببستگی دارد. حرکت آب به سمت ناحيه کم فشار بوده و مقدار حرکت به پتانسيل بالا وقدرت جريان در سازند آبدار بستگی دارد.
2. گاز و نفت هر دو نسبت به آب شناور بوده و همچنين نسبت به آب دارای وزن حجمیپايين‌تری می‌باشند. از آهکی تاسيليس، منشا رسوبی سنگ، در صد تخلفل سنگ از 1 تا 40در صد و به تراوايی از 1 تا چندين ميلی‌داری بستگی دارد.
3. نفتگيرها ممکن است حاصل پديده ساختمانی، چينه‌ای و يا تلفيقی از هر دو باشد. در شرايطی که اختلاف پتانسيل سيال وجود داشته باشد. احتمال ايجاد معبر و تمرکزفراهم می‌آيد.
4. اندازه و شکل ميکروسکوپیخلل و پيچا پيچیمعابر تراوا و خصوصيات سنگهای مخزن بطور کامل متغير است. مهاجرت و تجمع در خلالمعبر تراوا و محيط شيميايی صورت می‌گيرد.
5. حداقل زمان تشکيل، مهاجرت و تجمع نفت کمتر از 1 ميليون سال است.
6. مرز فوقانی يا سقف مخازن کم و بيش غير قابل نفوذ است.
7. دمای مخازن نفت متغير و از 50 تا 100 درجه سانتيگراد نوسان دارد.
8. فشار مخازن متفاوت بوده و مقدار آن برحسبتاريخچه زمين شناسیمتغير می‌باشد.

نقش سطح تماس آب و نفت در مهاجرت نفت

سطح تماس آب و نفت در بسياری ازمخازن کج شدگی داشته و مقدار کج شدگی از يک متر تا دو متر و يا بيشتر در کيلومترمی‌باشد. بطور استثنا کج شدگی سطح آب و نفت تا 250 متر در کيلومتر نيز مشاهده شدهاست. کج شدگی سبب جابجايی نفت و گاز از يک سوی مخزن به طرف ديگر آن می‌شود. اين امراز نظر توسعه و استخراج چنين مخازنی حائز اهميت می‌باشد. در شرايطی که جابجايی تجمعنفت بسيار شديد باشد ذخيره نفتی از موضع واقعی خود، متد حرکت می‌کند. به نحوی کهممکن است ضمن صفر اولين چاه آثاری از وجود مخزن در محل ديده نشود.

زمين شناسي نفت

زمين شناسی نفت از دو کلمهPetroleum Geologyتشکيل شده کهاصطلاحپترولِِِيوم (روغن سنگ)، دو کلمه لاتين پترا، يعنیسنگ واليوم، يا روغن را شامل می‌شود وGeologyهم که به معنیزمينشناسی می‌باشد.

نفت يا پتروليوم نوعیقيرو يابيتوميناست که به صورت مجموعه‌ای ازهيدروکربورهای مختلف، به اشکالمايع و ياگاز درمخازن زيرزمينیوجود دارد. پتروليوم درشيمی و زمين شناسی، اصطلاحا به ترکيبات هيدروکربوره‌ای اطلاق می‌شود که توسطچاههای نفتاز داخل زمين استخراج می‌شوند. شکل اصلی پتروليوم در داخل مخازن به صورتگاز است که به نامگازطبيعی ناميده می‌شود بخشی از پتروليوم در شرايط متعارفی (15 درجه سانتيگراد و760ميليمترفشار جيوه، به صورت مايع در آمده که به آننفت خام می‌گويند و بخش ديگر به همان صورت گاز باقی می‌ماند.

اکتشاف نفت

سابقهاکتشاف نفت در ايرانبه حدود 4000 سال پيشمی‌رسد. ايرانيان باستان به عنوان مواد سوختی و قيراندود کردن کشتی‌ها، ساختمانهاو پشت بامها از اين مواد استفاده می‌کردند. نادر شاهدر جنگ با سپاهيان هندقيررا آتش زد و مورد استفاده قرار داد. دربعضی از معابد ايران باستان برای افروختن آتش مقدس ازگازطبيعی استفاده شده و بر اساس يک گزارش تاريخی يک درويش در حوالیباکو چاه نفتی داشته کهاز فروش آن امرار معاش می‌کرده است.

عکسبرداری هوايی

اگر در منطقه‌ای به وجود نفت مشکوک شوند از آنجاعکسبرداری هوايی می‌کنند تا پستی و بلنديهای سطح زمين را دقيقا منعکس نمايند. آنگاهعکس را به صورتفتوموزائيکدرآورده و بادستگاه استريوسکوپمورد مطالعه قرارمی‌دهند.

 

نقشه برداری عملی

برای گويا کردن عکسهای هوايی نقشه برداری از محل، توسطاکيپی صورت می‌گيرد. فواصل و اختلاف ارتفاع بادستگاه فاصله يابيا تئودوليت تعيين می‌شودو بدين ترتيب نقطه به نقطه محل مورد نظر مطالعه می‌شود.

نقشه کشی

اطلاعات بدست آورده را بوسيلهدستگاه پانتوگرافدر اندازه‌های بزرگتر و ياکوچکتر رسم کرده و همراه با عکسهای هوايی نقشه پانتوگرافی که پستی و بلنديهای سطحزمين را نشان می‌دهد رسم می‌کنند.

آزمايش روی نمونه‌های سطحی

پس ازنمونهبرداری، آنها را شماره گذاری کرده و در کيسه‌های مخصوص به آزمايشگاهمی‌فرستند. در آنجا بر روی يک شيشه مستطيل شکلی کمیچسب کاناداقرار داده و مقداری از خردهسنگهایدانه بندیشده را روی آن می‌چسبانند. سپسآنها را سائيده تا ضخامت آن 0. 2 ميليمتر گردد ونور بتواند از آن عبور کند. اين نمونه‌ها را که اسلايد می‌گويند در زيرميکروسکوپقرار داده تا از نظرزمينشناسی، نوع سنگ، فسيلشناسی، ميکروفسيل شناسیوساختار زمينمورد بررسی قرار گيرد.

رسم نقشه زمين شناسی

با در دست داشتن نتايجی که از روی نمونه‌های سطح زمينبدست آمده، عکسهای هوايی ونقشه‌هایتوپوگرافی، نقشهزمين شناسیسطح زمين را رسم می‌کنند. با داشتن خطوط ميزان منحنی، بعد سوم یاارتفاعات را هم روی آنها مشخص می‌کنند.

نقشه ساختمانی زيرزمينی

برای آگاهی نسبت به زير زمين نياز به روشهای غيرمستقيم است که يکی از آنها روشهای ژئوفيزيکی است. بوسيله اين روشها شکل لايه‌های زير زمين را مشخص کرده و می‌توان تا اعماق زيادی اکتشاف غير مستقيم نمود.

اصلاح ساختار و تقسيم فعاليت‌هاي بخش نفت در بنگاه‌هاي اقتصادي براي رشد كارآيي و بهره‌وري، تلاش در جهت توسعه ميدان‌هاي نفت و گاز، بخصوص ميدان‌هاي مشترك، توليد گاز براي افزايش جايگزيني آن با سوخت‌هاي مايع و تزريق در ميادين نفتي به منظور جلوگيري از هرز رفتن ذخاير و افزايش بازيافت نهايي (توليد صيانتي) از اولويتي ويژه برخوردار است. زمينه اكتشاف هرچه بيشتر منابع نفت و گاز، به ويژه در خليج فارس و درياي خزر فراهم آمده است كه با كشف ميدان عظيم نفتي آزادگان و ميدان گازي تابناك، ركورد بي‌سابقه‌اي در اكتشاف منابع نفت و گاز در سال‌هاي پس از پيروزي انقلاب اسلامي به جا گذاشته شد.

مطالعه جامع مخازن نفتي و ارائه طرح مهندسي توليد بهينه از هر ميدان كه منجر به بازيافت بيشتر نفت شود، از مهمترين فن‌آوري‌هاي بخش بالادستي نفت مي‌باشد. در حال حاضر، از 76 ميدان نفت و گاز فعال كشور بهره‌برداري مي‌شود كه بايستي اطلاعات مختلف آن به‌روز شود. طي ساليان اخير، بدلايل متعدد نظير جنگ تحميلي و غيره، مطالعه جديدي به منظور به‌روز نمودن مطالعات انجام شده قبلي صورت نگرفته بود. از اين‌رو، وزارت نفت با مشاركت شركت‌هاي داخلي و خارجي طرح مطالعه برخي از ميادين نفتي را به منظور توسعه افزايش توليد و بازيافت نفت آغاز نموده است. در اين راستا، مطالعه 28 ميدان نفتي اكتشافي و فعال زير به شركت‌هاي ايراني و خارجي واگذار شده است. جدول (5-2) مشخصات ميادين نفتي و گازي مورد مطالعه تا پايان سال 1381 را نشان مي‌دهد. از ميان ميادين فوق، مطالعه جامع ميدان نفتي منصوري (آسماري) تكميل شده است. براساس اين مطالعات، ميزان نفت‌خام درجاي اين مخزن يك ميليارد بشكه بيش از نفت درجاي اعلام شده قبلي است. همچنين، تا پايان سال 1381، بيش از 90 درصد مطالعه ميادين مارون (بنگستان) و پارسي نيز به پايان رسيده و برآورد مي‌شود نفت خام درجاي اوليه ميدان پارسي نيز به ميزان 110 ميليون بشكه افزايش يابد.

علاوه بر طرح‌هاي فوق، مطالعه 28 ميدان ديگر در مناطق نفت‌خيز جنوب، فلات قاره و مركزي با استفاده از مهندسين مشاور ايراني در حال اجراست. همچنين، مطالعه 5 ميدان در خشكي و 8 ميدان در دريا نيز در قالب قراردادهاي توسعه ميادين به روش بيع متقابل در دست اجرا مي‌باشد. جدول (6-2) اهداف توليد ميادين نفتي در حال توسعه به روش بيع متقابل را نشان مي‌دهد.

لازم به ذكر است كه در فاصله سال‌هاي 77ـ1367، آهنگ فعاليت‌هاي اكتشافي نسبت به سال‌هاي گذشته به تدريج سرعت گرفته و امكانات بيشتري به توسعه ميادين تخصيص داده شد. جدول (7-2)، اكتشافات جديد ميادين نفتي كشور در طي سال‌هاي 81-1377 را نشان مي‌دهد. با توجه به اين جدول، در سال 1381 سه ميدان جديد نفتي با ذخيره نفت در جاي اوليه برابر با 6/7 ميليارد بشكه، كشف و به مجموع ميادين نفتي كشور افزوده شد كه حدود 5/14 درصد كل ذخاير كشف شده طي دوره 81-1377 محسوب مي‌شود. بعد از يك سال ركود در بخش اكتشاف نفت، سال 1381 جزء بهترين سال‌هاي اكتشافي در اين بخش محسوب مي‌گردد.

 

جدول1-1: مطالعات ميادين نفتي و گازي تا پايان سال 1381

نام ميدان	نام سازند	نام مهندسين مشاور
منصوري	آسماري	پرآور ـ جي سي آ
پازنان		نفتكاو ـ تكنيكا
شادگان		نفتكاو ـ تكنيكا
كرنج		نفت كيش ـ اسپرول
پارسي		كاناز مشاور ـ هيدروسرچ
مارون		استات اويل ـ پژوهشگاه صنعت نفت
اهواز		استات اويل ـ پژوهشگاه صنعت نفت
پايدار		سين تف ـ پي آر و رينرتسن و پژوهشگاه صنعت نفت و پارس كاني
خشت		پترو فك ـ انگليس و ائي. سي. ال و پتروفك ـ ايران و ج. تي. جي
بوشگان		پترو فك ـ انگليس و ائي. سي. ال و پتروفك ـ ايران و ج. تي. جي
رگ سفيد	آسماري + بنگستان	نفت كيش ـ اسپرول
گچساران		تهران انرژي ـ فرنلب
بي بي حكيمه		شركت نفت استات اويل ـ پژوهشگاه صنعت نفت
دانان		سين تف ـ پي آر و رينرتسن و پژوهشگاه صنعت نفت و پارس كاني
كوه كاكي		پترو فك ـ انگليس و ائي. سي. ال و پتروفك ـ ايران و ج. تي. جي
مارون	بنگستان	شاره ژرف ـ اي سي ال
پايدار غرب		سين تف ـ پي آر و رينرتسن و پژوهشگاه صنعت نفت و پارس كاني
سركان		سين تف ـ پي آر و رينرتسن و پژوهشگاه صنعت نفت و پارس كاني
ماله كوه		سين تف ـ پي آر و رينرتسن و پژوهشگاه صنعت نفت و پارس كاني
دهلران	سروك	سين تف ـ پي آر و رينرتسن و پژوهشگاه صنعت نفت و پارس كاني
سروستان		پترو فك ـ انگليس و ائي. سي. ال و پتروفك ـ ايران و ج. تي. جي
سعادت آباد		پترو فك ـ انگليس و ائي. سي. ال و پتروفك ـ ايران و ج. تي. جي
شوروم		پترو فك ـ انگليس و ائي. سي. ال و پتروفك ـ ايران و ج. تي. جي
كوه موند	جهرم ـ سروك	نفتكاو ـ تكنيكا ـ پتران ـ تروساتاديز
كوه ريگ	داريان	پترو فك ـ انگليس و ائي. سي. ال و پتروفك ـ ايران و ج. تي. جي
دودرو	فهليان	پترو فك ـ انگليس و ائي. سي. ال و پتروفك ـ ايران و ج. تي. جي
كبود	آسماري + سروك	سين تف ـ پي آر و رينرتسن و پژوهشگاه صنعت نفت و پارس كاني
بوشهر	سورمه	پترو فك ـ انگليس و ائي. سي. ال و پتروفك ـ ايران و ج. تي. جي

 

جدول 2-1: اهداف توليد ميادين نفتي در حال توسعه به روش بيع متقابل

نام ميدان	توليد نهايي (هزار بشكه در روز)
دورود	220
بلال	40
سروش	100
نوروز	90
نصرت و فرزام	5/16
سلمان	130
دارخوين	210
فروزان	105
اسفنديار	4
مسجد سليمان	7/24
سيري «آ»	24
سيري «ئي»	100

 

جدول 3-1: اكتشاف ميادين نفتي جديد طي سالهاي 81- 1377

نام ميدان	ذخيره نفت در جاي اوليه (ميليون بشكه)	سال اكتشاف
لايه نفتي پارس جنوبي آزادگان چنگوله آرش كوشك منصور آباد توسن فهليان (افق خامي ميدان آزادگان) افق خامي ميدان بينك تاقديس حسينيه در افق خامي	6000 25000 944 168 9000 3376 470 6000 77 1526	1377 1378 1378 1379 1379 1379 1380 1381 1381 1381
جمع	52561	ــ

 

 

در مراحل نخستين اكتشاف‌هاي نفتي، وجود نشانه‌هاي سطحي از نفت يا گاز، به يافتن ذخاير زيرزميني كمك مي‌كرد، ولي امروزه اين روش‌هاي مستقيم اكتشاف كمتر قابل استفاده است زيرا بيشتر مناطقي كه داراي چنين نشانه‌هايي بوده‌اند، تاكنون مورد بهره‌برداري قرار گرفته‌اند. در حال حاضر، اكتشاف نفت و گاز شامل فعاليت‌هاي زمين‌شناسي، ژئوفيزيك و حفاري اكتشافي‌ـ‌توصيفي است كه در زمينه ژئوفيزيك، عمده روش بكار گرفته شده، عمليات لرزه‌نگاري دو بُعدي و سه بُعدي مي‌باشد. در ايران، روش لرزه‌نگاري سه بُعدي، بخصوص در مناطق دريايي، جديداً بكار گرفته شده و اكثر عمليات لرزه‌نگاري با استفاده از لرزه‌نگاري دو بُعدي و در مناطق دريايي خليج فارس و خزر صورت پذيرفته است.

با توجه به جدول (8-2)، ميزان عمليات زمين‌شناسي انجام شده در سال 1381 نسبت به سال گذشته كاهش چشمگيري داشته و از 19566 كيلومتر مربع در سال 1380 به 3302 كيلومتر مربع در سال 1381رسيده است. طي سالهاي 81-1375، به طور متوسط سالانه حدود 17871 كيلومتر مربع عمليات زمين‌شناسي انجام يافته است. همچنين، براي پوشش كامل لرزه‌نگاري در مناطق خشكي و دريايي در اين سال، به ترتيب 1215 و 7267 كيلومتر عمليات لرزه‌نگاري دوبُعدي و 440 و 643 كيلومتر مربع لرزه‌نگاري سه بُعدي انجام گشته است.

با توجه به نياز اطلاعات لرزه‌نگاري سه بُعدي براي طرح‌هاي توسعه ميادين در حال توليد و شناخت مخازن، براي اولين بار در خشكي، طرح لرزه‌نگاري سه بُعدي ميدان خانگيران در سال 1376 اجرا و به دنبال آن، چنين عملياتي در ميادين شادگان، دارخوين و ِآب تيمور نيز صورت گرفت. اما در مقايسه سال 1381 نسبت به سال قبل، عمليات‌ لرزه‌نگاري دو بُعدي و سه بُعدي، به ترتيب 68/64 و 59/11 درصد رشد منفي داشته‌ است. با توجه به ميزان حجم ذخاير اكتشافي در اين سال، اين امر عمدتاً به دليل تكميل و اتمام عمليات لرزه‌نگاري سال‌هاي قبل، بخصوص در مناطق دريايي جنوب كشور و در نهايت، افزايش كيفيت عمليات اكتشافي بوده است. علاوه بر افزايش روند كيفي عمليات لرزه‌نگاري، توجه ويژه‌اي به استفاده از تكنيك‌هاي جديد در اين صنعت مبذول گشته است به طوري‌كه حجم عمليات سه بُعدي در سال 1381، بخصوص در مناطق دريايي رو به افزايش بوده است.

حجم عمليات نقشه‌برداري اكتشافي از 36794 كيلومتر در سال 1380 به 20300 كيلومتر در سال 1381 كاهش يافته است. در ضمن، متوسط حفاري انجام گرفته شده در طول دوره 81-1375، حدود 20300 متر بوده است.

 

جدول 4-1: فعاليت‌هاي اكتشافي انجام شده طي سالهاي 81-1375

نوع فعاليت	واحد	1375	1376	1377	1378	1379	1380	1381
عمليات زمين شناسي ساختماني	كيلومترمربع	18625	20630	14931	23875	24170	19566	3302
عمليات ژئوفيزيكي:
خشكي ـ دو بعدي	كيلومتر	2892	2931	2466	1492	1714	1014	1215
خشكي ـ سه بعدي	كيلومترمربع	ــ	ــ	670	481	286	775	440
دريايي ‌ـ ‌دوبعدي (خليج‌فارس و خزر)	كيلومتر	9097	ــ	6708	20803	60505	2300	7267
دريايي ـ سه بعدي (خليج فارس)	كيلومترمربع	ــ	ــ	ــ	ــ	ــ	450	643
عمليات نقشه‌برداري	كيلومتر	14568	19021	19733	25012	36717	36794	20300
حفاري (خشكي و دريا)	متر	20077	12008	12750	23245	25090	26763	22170

ميادين مشترك نفتي ايران مشتمل بر 8 ميدان مي‌باشد كه 5 ميدان آن در خليج فارس مي‌باشد. جدول زير مشخصات اين ميادين را نشان مي‌دهد.

جدول 5-1: مشخصات ميادين مشترك نفتي دريايی: ارقام ميليون بشكه

نام ميدان	كشور مشترك	نفت خام درجا	ذخيره اوليه	ذخيره ثانويه	ذخيره كل	توليد انباشتي تا پايان سال 78
فروزان (دريائي)	عربستان سعودي	2309	1/792	-	1/792	9/549
سلمان (دريائي)	ابوظبي	4073	1/1525	5/163	7/1688	4/1291
مبارك (دريائي)	شارجه	128	46	-	46	4/42
نصرت (دريائي)	دبي	188	71	-	71	2/26
اسفنديار (دريائي)	عربستان سعودي	532	7/169	-	7/169	0

علاوه بر ميادين مذكور ميادين كوچكي در درياي خزر، خليج فارس و در خشكي يا كشورهاي همسايه مشترك مي‌باشند كه توسعه يافته نمي‌باشد و ذخائر آنها در حد ناچيزي مي‌باشد.

جدول 6-1: نفت خام قابل استحصال تا پايان سال 1378 ارقام: ميليارد بشكه

نام ميدان	ذخيره نهائي اوليه	ذخيره نهائي ثانويه	جمع	كل توليد انباشتي تا پايان سال 1378
نفت خام مناطق دريائي	1/11	6/6	7/17	4/4
ميعانات گازي مناطق دريائي	8/15	-	8/15	ناچيز
جمع دريائي	9/26	6/6	5/33	4/4
جمع كل	6/122	3/26	9/148	5/52

 

حفر چاه

صنعت حفاري در ايران با حفر اولين حلقه چاه نفت در منطقه مسجدسليمان آغاز گرديد و اكنون كه حدود يك قرن از عمر آن ميگذرد، دوران پرفراز و نشيبي را طي نموده و بسياري از تحولات اقتصادي، سياسي و اجتماعي كشور ما در سايه آن رقم خورده است. حضور بيش از 46 شركت خـارجي و انحصـار مهندسي توليد و اطـلاعات مخـازن نفت و گـاز در دست آنـان و عدم دخالت نيروهاي ايراني و در فرآيند اكتشاف، توليد و بهره­برداري از مخازن، صنعت نفت ايران را در هاله­اي از وابستگي كامل فرو برد و چشم­انداز بسيار تيره و تاري در جامعه براي دسترسي به چگونگي اين فرآيندها به منظور استحصال ذخائر ملي بوجود آورد.

در چنينشرايطي روشنگري نيروهاي دلسوز و متعهد و مبارزات حق­طلبانه مردم ايران، منجر بهملي شدن صنعت نفت گرديد، ولي متأسفانه مهمترين حلقه توليد نفت يعني صنعت حفاري كماكان در چمبره بيگانگان باقي ماند وروند چپاول سرمايه­هاي ملي تا سقوط رژيم پهلوي همچنان توسط آنان ادامه داشت.

پيروزي شكوهمند انقلاب اسلامي در ايران، موجب دگرگوني و تحولات بنياديني در نهادهاي فرهنگي، اجتماعي، اقتصادي و سياسي كشور گرديد و به تبع آن صنعت نفت كشور و بويژه حفاري نيز دستخوش تحولاتي عظيم گرديد.

شركت ملي حفاري ايران بعنوان مولود انقلاب اسلامي در اول ديماه 1358 بفرمان بنيانگذار جمهوري اسلامي حضرت امام خميني (ره) تأسيس گرديد.

اين شركت فعاليت خود را با 6 دستگاه حفاري آغاز كرد و انجام عمليات حفاري به منظور اكتشاف، توليد و بهره­برداري از مخازن نفت، گاز و آب و نيز ترميم و تعمير آنها و ايجاد چاههاي تزريقي و انجام كليه خدمات فني و مهندسي وابسته در تمامي مناطق نفتخيز و گازي كشور و فلات قاره را عهده­دار گرديد.

اين شركت هم­اكنون بعنوان يكي از بزرگترين شركتهاي وابسته به شركت ملي نفت ايران ميباشد كه با افزايش دستگاههاي حفاري و توسعه خدمات فني و مهندسي با بهره­گيري از بيش از 6000 نفر نيروي انساني متخصص عمليات حفاري نفت و گاز را در بيش از 10 استان كشور انجام ميدهد.

سازمان و ساختار تشكيلاتي شركت ملي حفاري ايران با توجه به اساس نامه مربوطه و تغييرات و تحولات اساسي كه در تنظيم و تطبيق آن با ماهيت و ساز و كارهاي صنعت نفت كشور صورت گرفته مبتني بر 11 مديريت و 9 واحد ستادي طرح­ريزي گرديد كه برنامه­ريزي و هدايت و سياست­گذاري بخشهاي عملياتي، فني مهندسي، خدماتي، مالي و اداري شركت را راهبري مينمايند.

ناوگان عملياتي اين شركت با در اختيار داشتن 43 دستگاه حفاري سبك، سنگين و فوق سنگين در خشكي و 4 دستگاه حفاري در دريا و با بهره­گيري از تجهيزات و امكانات استاندارد شده قادر است عمليات حفاري را تا اعماق 6000 متري در سازندهاي سخت و پرفشار انجام دهد.

شركت ملي حفاي ايران با در اختيار داشتن تجهيزات و ماشين­آلات و امكانات پيشرفته كليه خدمات فني و مهندسي را با بهره­گيري از كارشناسان مجرب در طول عملياتحفاري چاههاي نفت و گاز با كيفيت مطلوب ارائه ميدهد.

اين نوع خدمات كه از شروع حفاري تا بهره­برداري از چاه ادامه مي­يابد شامل: خدمات نمودارگيري، سيمانكاري انواع جداره­ها، اسيدكاري، لوله­گذاري چاه، نصب آويزه، چاه پيمايي و تكميل چاه، آزمايش و تعيين بهره­دهي چاه، حفاري با هوا، تزريق نيتروژن، برنامه­ريزي و سرويس صنايع، تعمير چاه با لوله مغزي سيار و حفاري افقي و جهت­دار ميباشد. . صنعت حفاري در مقطع كنوني با درك نيازهاي جاري مي­كوشد تا بار سنگين رسالت خود را بر دوش كشد و توان آزموده را در مسير پويايي و بالندگي اقتصاد كشور قرار دهد. اين صنعت در پرتو تلاش و همت سخت­كوشان خود و با صيانت از منابع و استفاده از روشهاي زيرساختي و بسط روابط بين­الملل جلوه­هايي روشن از پويايي و تلاش را ترسيم نموده و طلايه­دار توسعه صنعتي ايران اسلامي در عرصه توليد و كار ميباشد.

پس از اطمينان از اينکه لايه‌های اعماق زمين مناسب ايجادنفت گيراست و در صورتی که ذخيرههيدروکربورهای آن قابل ملاحظه باشد، محلحفر چاهرا با علامت روی زمين مشخص کرده ودکل حفاریرا در محل بر پا می‌کنند. عملياتجاده سازیاز جاده اصلی تا سر چاه وکارگذاری يک لوله آب به منظور آبرسانی به دستگاههای حفاری نيز انجام می‌شود. دستگاهحفاری قابل حمل بوده و دکلهای بزرگ از چندين قسمت تشکيل شده‌اند که به هنگاماستفاده قطعات آن را به هم وصل می‌کنند.

نتيجه کار زمين شناسان و ژئو فيزيکدان‌ها فقط می‌تواند نشان دهنده احتمال وجود نفتگير در يک ناحيه باشد و تاييد اين مطلب فقط پس از حفاری امکان پذير است.

حفاری دو نوع است. حفاری آزمايشی برای شناسايی نفتگير‌ها و مخازن نفتی و حفاری توليدی برای بهره برداری از مخازن نفتی. برحسب نوع ابزار بکار رفته نيز روشهای حفاری به دو گروه تقسيم ميشود: حفاری ضربه ای و حفاری دورانی.

حفاری ضربه‌ای

در اين روش يک مته فولادی منصل به کابل فولادی به طور متناوب بالا و پائين رفته و با ضربه زدن به ته چاه، سنگها را خرد ميکند. پس از مدت معينی خرده سنگها را از چاه خارج نموده عمل حفاری را ادامه ميدهند. امروزه در حفاريهای نفتی از اين روش استفاده نمی شود.

بهره برداری از نفت

پس از آنکه حفاری پايان يافت و لايه مورد نظربه داخل چاه راه پيدا کرد بايد و زن گل حفاری را کاهش داد تا سيال بتواند وارد چاه شده مورد بهره برداری قرار گيرد. برای بهره برداری از چاه ابتدا تمامی وسايل حفاری را جمع آوری می‌کنند و سپس دستگا ههای ديگری به همراه لوله‌ها و شيرها ی مربوط بر روی چاه نصب می‌کنند. مجموعه اين لو له‌ها را درخت کريسمس می‌نامند.

هنگام بهر برداری از چاه دو حالت پيش می‌آيد:

فشار مخزن کافی بوده و نفت انرژی لازم برای رسيدن به سطح زمين و جريان در لو له‌ها را دارا می‌باشد. به اين حالت فوران تنظيم شده ميگويند زيرا می‌توان در هر لحظه دبی جريان را به وسيله شير‌های استاندارد تنظيم کرد.

فشار مخزن پايين بوده و نمی تواند نفت را با دبی مناسب به سطح زمين برساند. حتی در مخازن گروه اول نيز پس از مدتی بهره برداری ديگر فشار مخزن برای رساندن نفت به سطح زمين کفاين نم کند. در اين صورت از روش پمپ کردن و يا روش گاز بالا بر استفاده می‌شود. در روش پمپ کردن يک پمپ بوسيله لو له هايی به موتوری در سطح زمين متصل می‌شود و به وسيله همين موتور به حرکت در می‌ايد.

در روش گاز بالا بر گاز تحت فشار در فضای ما بين لوله توليد و جداره فرستاده می‌شود. اين گاز با نفت موجود در چاه مخلوط می‌شود. چگالی اين مخلوط کمتر از چگالی نفت اوليه بوده د ر نتيجه فشار موجود در چاه قادر خواهد بود که آ را به حرکت در آورد و به سطح زمين برساند. با ادامه بهره برداری از چاه نفت فشار مخزن کاهش می‌يابد بنابراين بايد اين افت انرژی به طريقی جبران شود. در چنين مواردی از تزريق آب يا گاز استفاده می‌شود.

هزگز نتوانسته اند تمامی نفت موجود در يک مخزن را بازيابی کنند. نسبت مقدار نفت باز يابی شده به مقدار کل نفت مخزن را ضريب باز يابی مينامند که بين 10 % در حالت بسيار نا مساعد و 80 %در حالت کاملا مساعد تغيير می‌کند. در اغلب موارد مقدار اين ضريب بين 15 تا 50 % می‌باشد.

جدا سازی گازها و نفت خام

نفتی که به سطح زمين می‌رسد دارای مقداری گاز و آب است که بايد قبل از ارسال به پالايشگاه مورد جداسازی قرار گيرد. عمل جدا سازی می‌تواند يک مرحله اي و يا چند مر حله‌ای باشد. هر گاه مقدار گاز موجود در نفت اندک بوده فشار آن پايين باشد از روش يک مرحله ای استفاده می‌شود ولی اگر فشار بالا باشد روش چند مرحله ای به کار برده می‌شود. جدا کنند گاز مخزنی است استوانه ای شکل وفولادی که در آن عمل جدا سازی گاز از نفت بر اساس کاهش فشار صورت می‌گيرد و بدین ترتيب گاز از بالا و نفت از پايين مخزن خارج ميشود. در دوش چند مرحله ای فشار هر جدا کننده کمتر از فشار جدا کننده قبلی است. بدين ترتيب درا ولين جدا کننده سبکترين گازها و در جدا کننده‌های بعدی گاز‌های سنگین تر جدا می‌شوند.

حمل مواد نفتی

حمل مواد نفتی با پالايشگا هها توسط خطوط لوله يا تانکر‌های نفتی صورت می‌گيرد. در درياها حمل انی مواد به وسيله کشتيهای عظيم نفتکش عملی می‌شود. خطوط لوله لوله هايی به قطر "4 الی "40 می‌باشند که معمولا از فولاد ساخته شده اند در آنها نفت خام، گاز و يا فر آورده‌های مايع نفتی ميتوانند جريان داشته باشند. رانش اين سيالات در لو له‌ها بوسيله پمپ هايی که در ايستگا ههای مختلف قرار دارند عملی می‌شود.

انتقال فرآورده‌هاي نفتي

عملكرد انتقال فرآورده‌هاي نفتي در سال 1381 به تفكيك خطوط لوله نفتكش، نفتكش جاده‌پيما، مخزن‌دار راه آهن و كشتي‌هاي حمل فرآورده طبق جدول (15ـ2) مي‌باشد. به دليل عدم دسترسي به داده‌هاي تفكيك شده، انتقال از طريق خط لوله، از ساير مسيرهاي انتقال فرآورده‌هاي نفتي تفكيك نشده است. لازم به ذكر است كه در سال 1381 در مقايسه با سال قبل، به لحاظ حجم كل فرآورده‌هاي نفتي حمل شده، شاهد رشد عملكرد 3/1 درصدي بوده‌ايم.

 

جدول 7-1: عملكرد حمل فرآورده‌هاي نفتي در سال 1381 (هزار ليتر)

نوع فرآورده	جاده‌اي	ريلي	دريايي	جمع
گاز مايع بنزين موتور نفت سفيد نفت گاز نفت كوره ساير فرآورده‌ها	543557 13216896 10954237 22585174 5052806 56270015	ـ ـ 63151 181739 4265719 ـ	532079 4421416 795301 3230634 ـ 1066949	1075636 17638312 11812689 25997547 9318525 57336964
جمع	108622685	4510609	10046379	123179673

 

 

جدول 8-1:كاركرد وسايل حمل فرآورده‌هاي نفتي طي سال‌هاي 81-1377 (ميليون تن بر كيلومتر)

نوع وسيله/سال	1377		1378		1379		1380		1381
	كاركرد	سهم (درصد)	كاركرد	سهم (درصد)	كاركرد	سهم (درصد)	كاركرد	سهم (درصد)	كاركرد	سهم (درصد)	هزينه (ميليون‌ريال)
خط لوله	18620	4/62	17567	8/60	19117	2/62	21056	9/64
مخزن‌دار راه‌آهن	1990	7/6	1885	5/6	1726	6/5	1977	1/6	2494	5/21	243396
وسائل جاده‌پيما	7518	2/25	7854	2/27	8195	7/26	7894	3/24	7697	3/66	797938
كشتي‌ها	1708	7/5	1566	4/5	1701	5/5	1504	7/4	1413	2/12	121096
جمع	29836	0/100	28872	0/100	30739	0/100	32431	0/100	11604	0/100

 

 

انتقال نفت خام

انتقال نفت خام به مبادي صادراتي كشور و نيز به منظور تأمين خوراك پالايشگاه‌هاي داخلي، تنها از طريق خطوط لوله انتقال و كشتي‌هاي نفتكش ميسر خواهد بود. انتقال نفت خام از مبادي توليد داخل و از پايانه نكا به پالايشگاه‌هاي كشور و انتقال فرآورده‌هاي نفتي به استان‌هاي كشور از طريق 14 هزار كيلومتر خطوط لوله اصلي نفت خام و فرآورده و 153 ايستگاه پمپاژ و تلمبه‌خانه در نقاط مختلف كشور انجام مي‌شود. در طي سالهاي اخير، همراه با توسعه دو پالايشگاه تبريز و تهران براي تصفيه 370 هزار بشكه در روز نفت خام دريافتي از كشورهاي حاشيه درياي خزر، كه در قالب پروژه انتقال سوآپ نفت خام اين كشورها به پايانه‌هاي صادراتي خليج فارس از طريق خاك ايران انجام خواهد شد، ساخت خطوط لوله انتقال نفت خام از پايانه نكاء به تأسيسات ري و تلمبه‌خانه‌هاي آن نيز در دست اجرا مي‌باشد. در جدول، مراحل ساخت خطوط لوله انتقال نفت خام از پايانه نكاء تا تأسيسات ري بيان گرديده است.

جدول 9-1: مشخصات خطوط لوله انتقال نفت خام كشورهاي حوزه درياي خزر

مراحل اجرا	ايجاد ظرفيت انتقال نفت خام (هزار بشكه در روز)	احداث خطوط لوله
		قطر لوله (اينچ)	طول خطوط (كيلومتر)	مسير
مرحله اول	50	16	40	نكا ـ ساري
مرحله دوم	115	32	134	ساري ـ ورسك ـ نمرود
مرحله سوم	370 (1)	32	140	نكا تا پايانه ري

 

همچنين در سال 1381، 5/307 ميليون بشكه نفت خام از طريق كشتي‌هاي شركت ملي نفتكش ايران به بازارهاي جهاني حمل شده كه در مقايسه با سال قبل، نشان از 4/17 درصد رشد عملكرد دارد. از سوي ديگر، ناوگان اين شركت با حمل 7/90 ميليون بشكه نفت خام به پالايشگاه بندرعباس، كاهشي در عملكرد برابر با 12 درصد را نسبت به سال 1380 تجربه كرده‌ است. البته در سال 1381، 27 فروند شناور ساحلي مخصوص تأمين خدمات پشتيباني به چاه‌ها و سكوهاي دريايي مورد استفاده قرار گرفته‌ است. در جدول (11ـ2)، فعاليت‌هاي سال 1381 بخش حمل دريايي نفت خام توسط شركت ملي نفتكش نشان داده شده است.

جدول 10-1: حمل دريايي نفت خام توسط شركت ملي نفتكش در سال 1381

نوع عمليات	تعداد سفر	مسافت طي شده (مايل دريايي)	نفت حمل شده (ميليون بشكه)
حمل نفت خام به بازارهاي جهاني	262	1011179	307450
حمل فرآورده‌هاي نفتي	196	164640	18600
حمل نفت خام به پالايشگاه بندرعباس	197	165480	90663

 

از اهم اقدامات زيست‌محيطي در سازمان‌هاي تابعه شركت ملي نفت ايران، ساخت و خريد 25 فروند نفتكش دو جداره سازگار با محيط زيست جمعاً با ظرفيت حدود 6 ميليون تن مي‌باشد. اين امر، در قالب پروژه بزرگ جايگزيني نفتكش‌ها و در راستاي همكاري با سازمان بين‌المللي دريايي و خارج‌سازي و فروش نفتكش‌هاي تك‌ جداره صورت گرفته است.