زمین شناسی

امتیاز کاربران

ستاره فعالستاره فعالستاره فعالستاره فعالستاره فعال
 

به طور کلی می توان گفت که نفت و گاز به شکل قطرات و حباب های بسیار کوچکی در می آیند و قسمتی از خلل و فرج لایه ای که در آن بوجود آمده را اشغال می کنندقسمت دیگر این خلل و فرج را معمولا آب پر می کند.

لایه های رسوبی را که نفت در آنها بوجود آمده را اصطلاحا سنگ مادر یا سنگ منشا (Source Rock) می گویند. قطرات نفت به ندرت در همان لایه و محلی که تشکیل یافته اند می مانند، بلکه بر اثر عواملی از آنجا حرکت کرده و در لایه های دیگری به نام مخزن جمع می شوند. این حرکت و تغییر محل را در اصطلاح مهاجرت نفت می گویند. مهاجرت نفت دارای دو مرحله ی اولیه و ثانویه می باشد.

مهاجرت اولیه:

این پدیده یکی از ناشناخته های علم زمین شناسی نفت به شمار می آید و مکانیسم آن به خوبی مشخص نیست. ریز بودن منافذ در سنگ های منشا و عدم حلالیت هیدروکربن ها در آب از دلایل اصلی مهاجرت اولیه است. اندازه متوسط مولکول های متان ۳/۸ آنگستروم و مولکول های آسفالت بین ۵٠ تا ١٠٠ آنگستروم می باشد که در عمق دو کیلومتری به طور متوسط قطر منافذ ۵٠ آنگستروم می شود بنابراین ذرات کوچک هیدروکربنی مانند متان می توانند به راحتی از آن خارج شوند، ولی ذرات دانه درشت تر یا هیدروکربن های سنگین توانایی خارج شدن از این منافذ را به صورت طبیعی ندارند.

عوامل موثر در مهاجرت اولیه نفت:

1. قطرات و حباب های هیدروکربنی: حرکت هیدروکربن به صورت قطره و حباب از میان خلل فرج ریز و اشباع از آب سنگ منشا، درگیر پدیده ی نیروی موئینگی می باشد. زمانی که اندازه قطرات و حباب ها کوچک تر و یا هم اندازه با خلل و فرج ها باشند مشکلی در حرکت آنها به وجود نمی آید ولی اگر اندازه حفرات کوچکتر از قطر هیدروکربن ها باشد در این صورت باید بتوان بر نیروی موئینگی غلبه نمود برای اینکه قطرات بتوانند از منافذ گفته شده عبور نمایند باید تغییر شکل دهند اما کشش سطحی بین دو سیال آب و هیدروکربن مانع تغییر شکل هیدروکربن می شود بنابراین برای تغییر شکل نیاز به فشار می باشد که این فشار می تواند در اواخر مرحله ی کاتاژنز تا اوایل مرحله ی متاژنز در سنگ منشا که در اعماق زیاد قرار گرفته است به وجود آید، در ضمن زایش یا تولید هیدروکربن در سنگ منشا خود سبب افزایش فشار می شود این افزایش فشار می تواند سبب حرکت هیدروکربن ها گردد با این حال امروزه معتقدند که حرکت قطرات نفت در داخل سنگ های منشاء نقش مهمی را بر عهده ندارد و برای مهاجرت اولیه نیاز به مکانیسم های دیگری می باشد.

2. حرکت مستقل هیدروکربن: یکی از مهم ترین مکانیسم های مهاجرت اولیه حرکت مستقل فاز هیدروکربن می باشد. این مکانیسم چنان بیان می شود که در ابتدا فاز هیدروکربن تشکیل شده در کروژن به وسیله انتشار خود را به منافذ درشت تر سنگ منشاء رسانده و شروع به تجمع می نمایند و پس از شکل گیری قطرات درشت و اتصال آنها به یکدیگر می توانند شروع به حرکت نمایند.

3. شکستگی های سنگ منشا: تولید هیدروکربن در سنگ منشاء باعث افزایش حجم مولی می شوداین افزایش باعث وارد شدن فشار به سنگ و در نتیجه ایجاد شکستگی های ریز در آن می شود. نفت و گاز می تواند به درون این شکستگی ها ریز نفوذ نموده و از طریق آن حرکت کنند.

* برای مهاجرت نفت و گاز در داخل سنگ منشاء تنها یک مکانیسم نمی تواند موثر باشد بلکه نیاز به عملکرد چندین فرآیند است که با یکدیگر به صورت متوالی عمل می کنند در این رابطه به نظر می رسد که حرکت هیدروکربن ها در اثر فشارهای حاصل از فشردگی سنگ منشاء بسیار مهم باشد.

مکانیسم مهاجرت ثانویه:

این فرآیند خیلی بهتر از مهاجرت اولیه شناخته شده است. در زمان مهاجرت ثانویه هیدروکربن ها به صورت قطرات نفت در منافذ سنگ مخزن تراوا حرکت می کنند چون قطر منافذ در سنگ مخزن درشت است بنابراین حتی قطرات نسبتا درشت نیز قادر به حرکت هستند. مهم ترین فرآیند های فیزیکی که در مهاجرت ثانویه موثرند عبارتند از: نیروی ارشمیدس ، موئینگی و نیروی هیدرودینامیکی.
در اثر نیروی شناوری که ناشی از اختلاف چگالی بین هیدروکربن و آب سازند است قطرات نفت در داخل لایه های مخزن یا معبر به سمت بالا حرکت می کنند چگالی آب بین gr/cc ١/٢- ١ است در حالی که چگالی نفت مقدار کمتری دارد، بین gr/cc ١- ۰/۷ و چگالی گاز کمتراز  ۰/۰۰۱ گرم بر سانتیکتر مکعب می باشد. حرکت به طرف بالای نفت تا زمانی که قطرات به منافذ با قطر کمتر از خود برسند ادامه می یابد. منشاء موئینه با کاهش قطر منافذ افزایش می یابد تا زمانی که فشار به اندازه ای می رسد که نیروی فشاری نمی تواند بر آن غلبه کند در نتیجه قطرات نفت از حرکت بیشتر به سوی بالا باز می مانند به عبارتی دیگر در واقع هیدروکربن ها به دام می افتند. نیروی هیدرودینامیکی رو به بالا ناشی از جریان آب زیر سطحی می تواند بر روی مهاجرت ثانویه اثر داشته باشد ولی نیروی هیدرودینامیک رو به پایین مانع حرکت هیدروکربن شده و در برخی موارد می تواند سبب ایجاد سد هیدرودینامیکی شود و در برخی موارد این سدهای هیدرودینامیکی می تواند به تنهایی یا به کمک دیگر فاکتور ها تله های نفتی را تشکیل دهند.

•    شایان ذکر است مهاجرت ثانویه به طور عمده در امتداد لایه بندی لایه های معبر صورت می گیرد. بنابراین مهاجرت جانبی می تواند در دامنه ی وسیعی از مسافت ها صورت بگیرد. وقتی که سنگ مخزن به سنگ منشا نزدیک باشد مهاجرت ثانویه نفت کوتاه خواهد بود.

رجعت نفت:

حرکت گاز و نفت در شرایط خاص مانند حرکات کوهزایی یا اضافه شدن بسیار زیاد فشار درون مخزن  موجب می شوند که هیدروکربن ها از داخل تله های نفتی خارج شوند که به اینگونه مهاجرت، رجعت نفت می گویند.

مهاجرت عمودی نفت:

بسیار دیده می شود که نفت های دو مخزن متوالی که متعلق به یک سنگ مادر هستند بر حسب وزن مخصوص یا درجه API متفاوت باشند و یا به عبارت دیگر نفت های سبک تر در مخازن کم عمق تر و نفت های سنگین تر در مخازن عمیق تر می باشند. معمولا این مخازن به وسیله لایه های کم تراوا از یکدیگر جدا شده اند ولی ارتباط اصلی بین این مخزن از طریق شکستگی های میکروسکوپی است. در چنین حالتی می توان پنداشت که لایه کم تراوا به صورت یک فیلتر مولکولی عمل کرده است. بدین مفهوم که مولکول های کوچک مانند گاز و هیدروکربن های سبک را از خود عبور داده ولی مانع حرکت رو به بالای مولکول های درشت تر گردیده اند و بر حسب آن در که مخازن بالاتر جریان هیدرودینامیک وجود داشته باشد یاخیر، و یا مخازن بالایی دارای پوش سنگ مناسب باشند یا نباشند، می توان انتظار داشت که مخزن فوقانی حاوی گاز یا، گاز و نفت سبک بوده و در مخزن پایینی نفت سنگین تر و یا آب موجود باشد.

 

 

 

محبوب ترین ها

خواص سنگ مخزن 15 ارديبهشت 1395 8
اسیدکاری 21 تیر 1395 5
نمودارگیری چاه 11 مرداد 1395 5
خواص سنگ مخزن 23 تیر 1395 3
فرازآوری مصنوعی 15 ارديبهشت 1395 3

پربازدیدترین مطالب

آخرین مطالب گروه