كاربرد ژئوفیزیك در صنعت نفت
ژئوفیزیك:
كاوش ژئوفیزیكی فن جستجوی ذخائر پنهان شده ئیدروكربورها ( نفت و گاز ) یا كانیهای سودمند به كمك اندازه گیریهای فیزیكی از سطح زمین است. معمولاً این اندازه
گیریها اطلاعاتی از خواص فیزیكی ماده داخل زمین به دست می دهد كه چون بطور مناسب مناسب تعبیر و تفسیر شوند، می توانند در تعیین محل ذخایر كانیها كه ارزش اقتصادی دارند، مورد استفاده قرار گیرند.
برای اینكه اطلاعات جمع آوری شده از اندازه گیریهای ژئوفیزیكی مفید و موثر واقع شوند باید با اصلاح و زبان زمین شناسی بیان گردند، به عبارت دیگر باید از آنها تصویری ساخته شود كه زمین شناسی می سازد. اعتبار تصویری كه بدین نحو به دست می آید، در حالی كه برای بعضی از روشهای ژئوفیزیكی مهمتر و ارزنده تر از سایر آنهاست، تابع كیفیت اطلاعات و مهعارت ابزار شده در تعبیر و تفسیر می باشد. از زمانیكه ژئوفیزیك برای اولین بار در اكتشافات به كار برده شد، دستگاه های اندازه گیری و تكنیك ها و روشهای تعبیر و تفسیر اطلاعات نیز پیوسته در حال تكامل بوده و بهتر شده اند. این بهبود ها را در حقیقت باید بهره كامل تكنولوژی در حال رشد سریع دانشت. با اینهمه میزان كشفیاتی كه به ژئوفیزیك نسبت داده می شود، در طی چند دهه گذشته ثابت مانده و از سالهای اول دهه 1950 روبه كاهش گذارده است. روشهای ژئوفیزیكی موثرتر شده اند اما شایستگیهای روز افزون آنها با افزایش مشكل پیدا كردن نفت و كانیهای جدید كاملاً همگام نبوده اند. زیرا منابع سهل التشخیص در هر زمان به طور تصاعدی و مداوم پیدا و بهره برداری شده اند. ژئوفیزیكدانها در حال حاضر با مسئله یاس آور و در عین حال محركی مانند تند تند دویدن و دست آخر در جای اولیه خود باقی ماندن، مواجهند. از پایان جنگ جهانی دوم گسترش حائز اهمیتی در تحقیقات ژئوفیزیكی و توسعه در جهت بهبود تكنیك ها بمنظور نگهداری نفت كانیهای مورد نیاز جهان بوجود آمده است.
1-1- ژئوفیزیك در صنعت نفت
از اواسط سال 1920 كه گروه های ژئوفیزیكی به كمك ترازوی پیچشی و لرزه نگار انكساری در سواحل خلیج مكزیك در آمریكا و مكزیك بدنبال گنبد های نمكی كم عمق می گشتند، فعالیت شان بطور اعجاب انگیز توام با موفقیت بوده است. هر سال دهها حوزه نفت وابسته به اینگونه گنبدها كشف گردید. بطوریكه در حوالی سال 1930 فقط تعداد كمی از این گنبدها كشف نشده باقی مانده بود. هیچ آماری در خصوص مقدار نفت استخراج شده بوسیله ژئوفیزیك كه عنوان نتیجه این عملیات را داشته باشد، در دست نیست. در یك ربع قرن از 1930 تا 1950 در نتیجه عملیات ژئوفیزیكی 5 ر22 بیلیون بشكه نفت و 134 بیلیون فوت مكعب گاز طبیعی تنها در آمریكا بدست آمده است. این مقدار الی تمام ئیدروكربورهای كشف شده در آنجا را در این مدت نشان می دهد.
در سال 1937 كه آمار برای اولین بار بوجود آمد یك چاه از هر شش چاه آزمایشی تعیین محل شده بوسیله ژئوفیزیك به مرحله بهره برداری تجارتی رسیده است. این برای ژئوفیزیك جلوه ای كم ارزش بنظر می رسید، تا اینكه محرز ساختند كه تنها یك چاره از بیست چاه تعیین محل شده بدون هیچ وسیله و كمك فنی ارزش تجارتی داشته است.
در چاه هائی كه به روش زمین شناسی تعیین محل شده اند نه به روش ژئوفیزیكی، نسبت موفقیت بطور متوسط یك برده بوده است. در ارزیابی این ارقام باید در نظر داشت كه در بعضی نواحی زمین شناسی به تنهائی موثرتر و اقتصادی تر از ژئوفیزیك می باشد. در صورتی كه عكس این در نایحیه دیگر صاق بوده استو با وجود این، دو طریقه مذكور را نباید رقیب هم در نظر گرفت بلكه باید مكمل یكدیگر دانست.
در حالیكه در پیش بینیهای آزمایشی ژئوفیزیكی نسبت حوزه های كشف شده جدید نفت به چاه های خشك شده واقعاً ثابت مانده، تعداد متوسط مخازن زیرزمینی نفت در آمریكا از سال 1938 دائماً روبه كاهش بوده است. در اینجا مخازن نفتی بزرگ و وسیع كه كشف آنها با روش ژئوفیزیكی آسان بوده غالباً كشف و بهره برداری شده است بطوریكه صنعت نفت بعلت كمیابتر شدن نمونه های خوب و بهتر خواستار حفاری در نواحی با چشم اندازی محقر شده است. از این قرار گروه های ژئوفیزیكی بیشتری برای به دست آوردن همان اندازه بشكه نفت مورد نیاز است. بنابراین هزینه اكتشاف هر بشكه بالا می رود. بسیاری از شركتهای نفتی با گسترش عملیات اكتشافی خود در خارج از آمریكا و كانادا، این مسئله را، با بكار بردن روش های ژئوفیزیكی در نواحی كه قبلاً این روشها در آن نقاط بكار برده نشده بود، حل كرده اند. عده دیگر عملیات خود را در سواحل دریا متمركز ساخته اند، بخصوص در سواحل خلیج مكزیك كه در آنجا ژئوفیزیك درباره چند درصد حوزه های جدید نفتی آزمایشی ( یك دره ر2 تا 1956 ) و همچنینی در اندازه مخازن كشف شده بطور قابل ملاحظه ای موفقیت داشته است. اما عملیات در كشورهای خارجی كاملاً گران و پر خرج و غالباً متضمن مخاطرات سیاسی است و استخراج از دریا مستلزم هزینه زیادی است. از این قرار بنظر می رسد كه متوقف شدن عملیات ژئوفیزیكی برای اكتشاف نفت در نواحی بری آمریكا و كانادا در آینده نزدیك خطر ناچیزی است.
1-2- ژئوفیزیك در اكتشاف معدن
قسمت به مراتب اعظم فعالیت در زمینه كاوشهای فیزیكی مختص تحقیق در باره نفت و گاز بوده است. تنها كسر كوچكی از این كوششها به تحقیق درباره كانیهای جامد مصورف گردیده است. با وجود این روشهای ژئوفیزیكی برای جستجوی سنگهای كانی در چندین قرن پیش قبل از اینكه صنعت نفت وجود داشته باشد، بكار می رفتند.
اندازه گیری مغناطیسی برای پیدا كردن ذخایر سنگ آهن به عقیده هایلند و رابرت فوكس (4) در سال 1940 انجام گردیده اند. این دو نفر كسانی بودند كه پلاریزاسیون الكتریكی خود به خود سنگها را كشف كرده در اوایل 1815 پیشنهاد نمودند كه این پدیده برای پیدا كردن و مشخص ساختن بعضی از انواع سنگهای كانی بكار برده شود.
گر چه توسعه كلی كار ژئوفیزیكی در صنعت كانی در مقایسه با آن مقداری كه در صنعت نفت وجود داشته كوچك و ناچیز به نظر می رسد، با وجود این اندازه گیریهای ژئوفیزیكی به بعضی كشفهای اعجاب انگیز ذخایر سنگهای معدنی منتج شده است. در سالهای اخیر دستگاه های اندازه گیری مغناطیسی و الكترومغناطیسی و دستگاه های آشكار كننده رادیواكتیویته برای اندازه گیریهای هوایی تطبیق داده شده اند كه سرعت زیاد و راندمان بیشتر عرضه میدارند.
دلایل زیادی موجود است كه چرا ژئوفیزیك در عملیات كاوشهای كانی كمتر از كاوشهای نفت و گاز متداول بوده است. در وهله اول، خواص فیزیكی غالب اجسام تشكیل دهنده سنگهای كانی، فرق نمایان و چشم گیری با خواص مربوط به سنگهای معمولی محیط بر آنها ندارد. بنابراین، ذخائر كانی زیادی هستند كه اساساً به عنوان هدفهای ژئوفیزیكی امید بخش نیستند. بعلاوه شركتهای معدن معمولاً كوچكتر از شركتهای نفت هستند و عده ای از آنها هم استطاعت آن را ندارند كه وسائل كارهای ژئوفیزیكی را فراهم آورند ولو اینكه اغلب روشهای بكار برده شده در اكتشاف معدن ارزانتر از تكنیك های بكار رفته در اكتشاف نفت باشد. به همین دلایل، صنعت كانی در وضعی نبوده است كه تحقیق و توسعه را در مقیاسی كه برای ژئوفیزیك لازم بوده حمایت ناید تا به عنوان یك ابزار موثر برای اكتشاف كانی ها به توانائی كافی برسد.
1-2- روابط بین كاوش ژئوفیزیكی وعلوم پایه
كاوش ژئوفیزیكی كه یكی از جدیدترین شاخه های علم علمی است. در حقیقت یك رشته باریك فرعی منشعب از چند رشته اصلی مربوط به هم از قبیل فیزیك و شیمی و ریاضیات است. تكنیك های مختلف كاوش ژئوفیزیكی بر اساس چكیده اصول اساسی فیزیك پایه گذاری شده اند مانند قوانین جاذبه زمین، كشش مغناطیسی و قوانین حاكم ب انعكاس و انكسار نور ( كه در اكتشاف بروش لرزه ای مورد استفاده هستند) و همچنین تئوری مربوط به اصول الكتریسیته و الكترومانتیك. هر چند این اصول كاملآً ساده اند ولی عموماً بكار بردن آنها در مطالعه جنس سنگها كه بندرت همگن بوده و غالباً خواص فیزیكی پیچیده نیز دارند، مشكل می باشد. تقریباً كلیه روش های عمده كاوش ژئوفیزیكی از تكنیك هایی اقتباس شده اند كه اساساً در مطالعات كم و بیش دانشگاهی چگونگی ساختمان زمین در مقیاس وسیع بكار برده شده اند. كاوش به روش جاذبه، پس از اینكه اندازه گیریهای آونگی از تغییرات شتاب ثقل موجود در بین پایگاه های مختلف گراتی سنجی در عرض مدت چند دهه برای تعیین شكل دقیق زمین انجام گردیده، توسعه یافته است. روش انسكار امواج لرزه ای در كاوش ژئوفیزیكی از اصولی استفاده گردیده، توسعه یافته است. روش انكسار امواج لرزه ای در كاوش ژئوفیزیكی از صاولی استفاده می كند كه در اواخر قرن حاضر بوسیله زلزله شتابها پیدا شده و برای از هم جدا ساختن قسمتهای مختلف ساختمان داخل زمین توسعه داده شده است.
دستگاه های قرن هفدهم میلادی ممكن ساخته اند، اساساً مشابه دستگاه هائی هستند كه امروزه در اكتشافات بكار برده می شوند.
امروزه در كاوش ژئوفیزیكی، فعالیتی به مقیاس خیلی بزرگتر از آنچه كه در تحقیقات اساسی فیزیك زمین هست، وجود دارد. بستگی كاوش ژئوفیزیكی به كار علمی مقدم بر آن در حال حاضر متضمن یك وابستگی مفدی دو جانبه می باشد. خیلی از ابزارها و تكنیك كه به خاطر كاوش نفت و كانیها تكامل یافته اند به نحو سودمندی در مطالعات دانشگاهی ساختمان پوسته زمین و داخل آن بكار برده شده اند. همچنین كار آموزیهای افراد در كارهای اكتشاف، سبب تشویق و حمایت اقتصادی تحقیقات ژئوفیزیك معتنابهی در دانشگاه ها گردیده است.
جهت دریافت فایل كاربرد ژئوفیزیك در صنعت نفت لطفا آن را خریداری نمایید