شناسایی ساختارهای زمین شناسی در مخازن نفت به روش ژئوفیزیكی
عنوان
چكیده
مقدمه
فصل اول
انواع مخازن نفتی
ارزش دولومیت
خصوصیات سنگ
انواع تخلخل
فصل دوم
اكشتاف ژئوفیزیكی
روش الكتریكی
مغناطیس سنجی
لرزه نگاری
برداشت
انواع نویز
انواع لرزه نگاری
فصل سوم
چاه پیمایی
خدمات تكمیل چاه
اثرات حفاری
نمودار های چاه پیمایی
منابع
چكیده :
روش ژئوفیزیكی یك روش بسیار عالی و مناسب چه از نظر زمان و چه از نظر هزینه برای اكتشاف و استخراج مواد معدنی , نفتی , گاز و شناسایی لایه‌های زیر زمینی و تهیه نقشه‌های زمین
شناسی می‌باشد.
از ژئوفیزیك از سالهای بسیار قبل در اكتشاف و شناسایی مواد معدنی است استفاده می‌شده است با پیشرفت علم دستگاه‌ها و ابزار جدیدی در زمینه ژئوفیزیك ساخته شد كه باعث شد كه این روش به شناختهای مختلفی تقسیم شود. كه ما به بررسی برخی از این شاخه‌ها كه از آنها در اكتشاف نفت و گاز و تعیین ساختارهای زمین شناسی نفت و همچنین تعیین خصوصیات مخزن و محل مخزن می‌پردازیم.
این شاخه‌ها عبارتند از : 1) گرانی 2) مغناطیسی 3) لرزه نگاری كه به دو صورت دو بعدی و سه بعدی می‌باشد. 4) چاه پیمایی و 000
از جمله مهمترین این روش‌ها , روش چاه‌پیمایی و لرزه نگاری است.
از لرزه نگاری در شناسایی و اكتشاف مخازن نفتی و گازی استفاده می‌گردد كه در ایران در مناطق دشت آزادگان , مارن و كوپال , آغاجاری از روش لرزه نگاری 3 بعدی استفاده شده است كه در منطقه آغاجاری بزرگترین پروژه لرزه نگاری 3 بعدی خاورمیانه انجام می‌شود.
در چاه پیمایی با نمودارگیری از جدار چاه‌های نفت پارامترهای متعدد مخزن نفت از قبیل میزان اشباع آب , اشباع هیدروكربن , میزان تخلخل و نفوذ پذیری و نوع سنگ شناسی و سایر اطلاعات ذیقیمت اكتشاف نفت بر روی نمودارها مشاهده و قرائت می گردد.
مقدمه :
اطلاعات كسب شده توسط شناسایی‌های سطحی , هرچند دقیق و كامل باشند , نمی‌توانند همه نیازها را برآورده نمایند. اطلاعات دقیقتر از وضعیت زمین را می‌توان با بررسی‌های زیر سطحی به دست آورد. هدف‌های بررسی های اكتشافی زیر زمینی را به نحو زیر می‌توان خلاصه كرد :
الف ) تأیید یا تكمیل نقشه‌های زمین شناسی مهندسی كه توزیع مصالح زمین شناسی را در سطح و عمق كم نشان می‌دهد.
ب) تعیین نحوه توزیع مصالح زمین شناسی در زیر زمین و آگاهی از شرایط آب زیر زمینی
ج) گرفتن نمونه‌هایی از مصالح زمین شناسی برای شناسایی آنها و انجام آزمون های آزمایشگاهی.
د) اندازه گیری ویژگی های مهندسی مصالح به طور برجا.
دستیابی به هدف‌های فوق به دو صورت مستقیم و غیر مستقیم و با استفاده از روش‌های زیر امكان‌پذیر است.
الف ) روش‌های ژئوفیزیكی كه اطلاعات غیر مستقیم به دست می دهد.
ب) روش های شناسایی زیر زمینی كه حاصل آن كسب اطلاعات مستقیم و غیر مستقیم است.
ج) حفاری‌های آزمایشی و مغزه‌گیری كه داده‌های مستقیم به دست می دهد.
د) نمودارگیری ژئوفیزیكی از گمانه‌ها كه بطور غیر مستقیم اطلاعاتی را در اختیار ما قرار می‌دهد.
پس از آنكه ضرورت انجام اكتشافات زیر زمینی مورد تأیید قرار گرفت , باید در مورد نوع روش یا روش‌های اكتشاف زیر زمینی تصمیم‌گیری شود. روش های اكتشافی بر مبنای هدف مطالعات , مرحله بررسی‌ها , وسعت منطقه مورد مطالعه , نوع پروژه , شرایط زمین شناسی , شرایط سطح زمین و قابلیت دسترسی آن و بالاخره محدودیت‌های بودجه و زمان انتخاب می‌شود.
در اكتشافات ژئوفیزیكی برخی از مهمترین خواص فیزیكی زمین توسط ابزارهای ویژه اندازه گیری شده و با تفسیر نتایج حاصله , شرایط زیر زمینی استنتاج می‌شود. خواصی از سنگ‌ها كه در اكتشاف ژئوفیزیكی , سنجیده می‌شوند. معمولاً عبارتند از : كشسانی (الاستیسیته) , هدایت الكتریكی , هدایت حرارتی , چگالی , خاصیت مغناطیسی و رادیو اكتیوتیه .
باید توجه داشت كه خواص اندازه گیری شده معمولاً به طور مستقیم با هدف مورد نظر مرتبط نیستند : از این رو همواره باید بر نوعی ارتباط بین خواص اندازه گیری شده و آنچه كه به دنبالش هستیم متكی باشیم.
در اكتشافات ژئوفیزیكی معمولاً به دنبال یك ناهنجاری یا به زبانی انحراف از مشخصات یكنواخت زمین شناسی هستیم. تغییر ناگهانی در جنس مواد , برخورد به یك گسل یا یك منطقه خرد شده یا لایه های آبدار می‌توانند ناهنجاری هایی نسبت به شرایط طبیعی به حساب آیند. باید توجه داشت كه هرچه ناهنجاری مورد بررسی نسبت به دستگاه‌های اندازه گیری دورتر قرار گرفته باشد , تأثیر آن ضعیفتر می‌شود. در چنین مواردی برای اندازه‌گیری محتاج دستگاه‌های دقیقتری هستیم. علاوه بر آن در داده‌های ژئوفیزیكی معمولاً آثاری كه مورد نظر نیستند و پارازیت نامیده می‌شوند. تداخل می‌كند كه باید به نحوی حذف شوند تا ناهنجاری مورد نظر بهتر مشخص شود. متوسط گیری از مقادیر خوانده شده معمولی ترین روش برای كاهش اثر پارازیت‌هاست. به طور كلی تعبیر و تفسیر داده‌های ژئوفیزیكی همواره با ابهام همراه است , زیرا اغلب برای داده های ژئوفیزیكی در یك بررسی اكتشافی تا حدی می‌توان این كمبود را مرتفع كرد. خلاصه اینكه روش های غیر مستقیم ژئوفیزیكی هیچگاه نمی‌تواند جانشین روش های بررسی مستقیم , مثل گمانه زنی شود. این روش‌ها در زمانی كوتاه و مخازجی نسبتاً كم , ناحیه وسیعی را مورد بررسی قرار داده و ضمن محدود كردن محل‌های مناسب برای حفاری , هزینه عملیات اكتشافی را به نحو قابل ملاحظه ای كاهش می‌دهند.
فصل اول
انواع مخازن نفتی :
1) مخازن تخریبی یا ماسه سنگی : مثل مخازن لیبی
2) مخازن تبخیری یا كرنباته : مثل ایران
نكات قابل توجه :
1) بیشترین مخازن نفتی دنیا در حوزه‌های پس از تریاس مشاهده می‌شود. كه در پالئوزوئیك كمترین مقدار در كامبرین بوده است.
2) طاقدیس‌ها عمده‌ترین نفت‌گیرهای كره زمین هستند و ریف‌ها , گسل ها آخر از همه هستند.
3) در مخازن نفتی از لحاظ آماری مخازن كرنباته دارای تعداد بیشتری بوده و پراكنش بیشتری دارند.
4) در تمام نقاطی كه از لحاظ تكتونیكی آرامش داشتند , نفت بهتر تولید شده است. (هرجا Sr زیاد باشد آرامش بیشتر است).
اهمیت دولومیت (Dolomite) در صنعت نفت :
اهمیت صنعتی دولومیت به خاطر Mg آن است كه از آن استفاده می‌شود. همچنین دولومیت وقتی در لایه‌ها تشكیل می‌شود به دلیل حجم بالایی كه در آن بوجود می‌آید می‌توان مخزن كرنباته خوبی برای نفت بوجود آورد.
مخازن نفتی دنیا اكثراً دلومیتی هستند. مخازن چاه‌های نفتی بورگان كویت و كركوك كاملاً دولومیتی است.
عمل دولومیتیزاسیون :
این عمل به وسیله آبهای جاری و در نتیجه Water rock introduction ( واكنش متقابل آب و سنگ ) صورت می‌گیرد. كه این امر آرام آرام انجام می شود و جابجایی Mg و Ca صورت می‌گیرد
در این محیط آبی سنگی جانشینی انجام گرفته و طیف زیر انجام می‌پذیرد.
انواع دولومیت :
1) دولومیت اولیه : primary Dolomit
دولومیتی است كه از همان ابتدای بوجود آمدن كره زمین دولومیت تشكیل شده است و بعد دولومیت ته نشین شده و رسوب داده است دولومیت های اولیه معروف در جهان :
الف) شبه جزیه قطر Qatar
ب) فلوریدا Florida
پ) باهاما Bahama
نكته اینكه این دولومیت‌ها ریز بلور هستند.
2) دولومیت ثانویه : Secoundry Dolomite
پس از تشكیل سنگ آهك , آب غنی از Mg با حركات رفت و برگشت خود به آهك برخورد كرده و آرام آرام Ca را بیرون كرده و Mg جای آن گذاشته و در طول زمان دولومیت تشكیل شده است.
این دولومیت به علت مخازن نفتی اهمیت دارد.
دولومیت ثانویه بلورهای لوزی شكل (رمبوئدر) با فضای خالی و مواد قهوه ای (آلی) در بین آن هست و این دولومیت‌ها درشت بلور هستند.
سیستم‌های دولومیت‌زایی :
مكانیزم دولومیت‌زایی : Dolomitiza mechanisme
1) جریان مجدد : Re flux
بدلیل آنكه آب دریایی آن موقع Mg در آن بالا بوده و حرارت هم حدود 24-26 درجه بوده یعنی دما در حد دمای معمول دلومیتیزاسیون بوده و شرایط آماده بوده و این آب دریا مدام به این سنگ‌های آهكی برخورد كرده و روی این سنگ‌ها را دولومیتی كرده و پای این سنگ‌ها دولومیتی شده و زیر این دولومیت‌ها نفت داریم. و همچنین دولومیتیزاسیون باعث افزایش حجم می‌شود كه باعث تجمع هیدروكربنها در آن می‌شود.
سیستم Reflux در جاهای زیادی اثر كرده و اینها جزء دولومیت‌های ثانویه هستند یعنی ابتدا آهك بوده و به مرور زمان تبدیل به دولومیت شده‌اند.