عرف الأقدمون النفط وبعض مشتقاته من تسرباته خلال الشقوق- التي توجد في
سطح الأرض . كيف استخدمه الأقومون ؟
البابليون استخدموا الزفت في البناء وطلاء المراكب .
- العراقيون استخدموا الزفت في البناء بدلاً من الأسمنت .
- العرب أول الأمم التي عرفت النفط ومشتقاته فاستخدمته في الحروب
والإنارة والعلاج .
- الهنود في أمريكا استخدموه في العلاج .
- المكلايكيون في صناعة العلك .
- والصينيون لحفظ حبال السفن ووقود .
سميت نزازاته المشتعلة ( بالنار الأزلية ) .
أصل كلمة بترول :
بترول = زيت الصخر وكلمة بترول تتضمن جميع الهيدروكربونات الموجودة
( صلبة ، سائلة - غازية ) .
أيهما أفضل كلمة نفط أو زيت ؟ يفضل كلمة نفط لأنها تشمل جميع مكونات
البترول الصلبة والسائلة والغازية . أما كلمة زيت تصرف للجزء السائل
فقط من البترول .
نفط = بترول --- أو --- آبار النفط = آبار البترول
نشأة النفط
هناك نظريتان :
1- نظرية الأصل غير العضوي للنفط : وتقول النظرية ( النفط تكون نتيجة
تفاعلات كيميائية حصلت بالقرب من البراكين أو في أعماق البحار ) .
الأدلة : يمكن تحضير بعض مشتقات النفط في المختبر . وهذه النظرية
لم تستطع الصمود طويلاً أمام النظرية الآخري .
2- النظرية الثانية : نظرية الأصل العضوي للنفط :
فروض النظرية (( تكون النفط من تراكمات هائلة من الكائنات الدقيقة التي
كانت تعيش في البحار ( الطافية ) - وحبست هذه الكائنات الميتة في المواد
الطينية والرملية في قيعان البحار الساكنة والخالية من الأكلاجين وفي وجود
بكتيريا لا هوائية علمت على سحب الأكلاجين من المواد العضوية وتحولت
المواد العضوية إلي مواد شمعية ودهنية في وجود الضغط ودرجة الحرارة ))
تلخيص النظرية :
تراكمات من الكائنات الدقيقة ( الطافية ) في البحار
( مياه ساكنة - خالية من الأكلاجين ) مواد شمعية ودهنية
الأدلة على صحة النظرية :
1- وجود حقول النفط بالقرب من البحار أو في البحار .
2- النفط له خواص ضوئية لا توجد إلا في المواد ذات الأصل
العضوي .
3- لم يعثر على وجود نفط في الصخور النارية إلا عرضاً .
4- 70% من حقول النفط توجد في طبقات الصخور الرسوبية لدهر الحياة
المتوسطة وعصر الثلاثي . وغالبية الباقي في الصخور الرسوبية لدهر الحياة القديمة .
5- العثور على حقول نفط في طبقات الديفوني ( قبل الكربوني )
دل على أن النبات ليس له دور هام في تكوين النفط .
6- وجود مادة البورفرين . ( خواص المادة ) :
أ - تتحلل في وجود الأكلاجين دل ذلك على أن النفط تكون في بيئة
اختزالية
ب- تكون البورفرين من الكلوروفيل أو أصباغ حيوانية مماثلة .
- هجرة النفط -
أنواع الهجرة :
أ - الهجرة الجانبية : هي هجرة النفط من صخور المنشأ إلي صخور
التخزين تحت تأثير زيادة الضغط .
صخور المنشأ هجرة جانبية صخور التخزين
( صخور طينية ) ---------------> صخور رملية
أقل مسامية أعلي مسامية
ب - هجرة رأسية : هي حركة النفط رأسياً إلي أعلي من المكمن بسبب
( عمودية ) وجود شقوق فيه وصدوع .
تعاريف هامة :
- صخور المنشأ : هي الصخور التي تكون فيها النفط ( طينية ) .
- صخور التخزين : هي الصخور التي يوجد فيها النفط .
- بركة النفط : الأماكن التي يوجد فيها النفط بكميات وافرة .
- الخزان = بركة النفط = صخور التخزين = هي الأماكن التي يوجد فيها
النفط .
ترتيب محتويات المكمن : من أعلي : غاز طبيعي - نفط - ماء مالح .
شروط تخزين النفط :
1- وجود صخور ذات نفاذية ومسامية عالية .
2- أن تكون هذه الصخور محصورة بين صخور صماء لا تسمح بترسب
النفط رأسياً أو أفقياً .
أنواع المكامن :
1- مكمن محدب 2- مكمن صدعي3- مكمن القبب الملحية
1- المكمن المحدب : مجموعة من الطبقات المطوية من الصخور
الرسوبية تحت غطاء من الصخور الصماء .شكل ( .)
2- المكمن الصدعي :
يحدث بسبب حدوث صدع يسبب انسداد الطبقة المسامية الحاملة للنفط بطبقة
صماء (* )
3- مكمن القبب الملحية :
يتكون بسبب اندفاع طبقات الملح إلي أعلي لأنها أقل كثافة دافعا الطبقات التي
فوقها فتعمل على طيها وتصدعها وتصبح ميهأة لأن تصبح مكمناً . يتجمع فيه
النفط.
التنقيب عن النفط
1- كان البحث عن النفط في أوائل عهده يتم في أماكن تسرباته إلي سطح
الأرض .
2- البحث حالياً :
أ - يتم بأساليب فنية صعبة معقدة باهظة التكاليف .
ب - لا تزال التكاليف آخذه في الارتفاع بسبب :-
- زيادة عمق الطبقات
- امتداد البحث في المناطق النائية .
- امتداد البحث في التكونيات الجيولوجية المغمورة بالماء .
3- يتم البحث دائماً عن المكامن القابعة تحت سطح الأرض فقط .
4- استكشاف النفط يظل غير مضمون ويظل التثبت مرهون بالحفر
وتقدر نسبة احتمالات الفشل إلي احتمالات النجاح 9 : 1 في المتوسط .
مراحل عملية التنقيب عن النفط :
أ - جمع القياسات السطحية ودراستها :
ويتم فيها ( الغرض منها ) :
1- البحث عن المكامن
2- تحديد موقعها .
3- تحديد عمقها .
ويتم ذلك بالطرق التالية :
1- المسح الجوي والجيولوجي : وهو تصوير المناطق بواسطة الطائرات
وتدرس الصور ويحضر الخرائط التضاريسية والخرائط الجيولوجية وتدرس
الطبقات الظاهرة على السطح وتجمع العينات ، وتنتهي الدراسة :
أ - إعداد خرائط جيولوجية مفصلة عن الصخور وأنواعها وأعمارها .
2- المسح الجيوفيزيائي : ( علل ) يلجأ المنقبون إلي الوسائل الجيوفيزيائية
لتعيين المكامن ؟ لأنه بعض الطبقات قد تكون غير بارزة على السطح
في بعض السهول والغابات .
وهناك وسائل جيوفيزيائية هي :
1- قياس الجاذبية الأرضية : وتعتمد على أجهزة قياس الجاذبية التي تقيس
الاختلاف في قوة الجاذبية الأرضية بين الصخور ذات الكثافة العالية والأقل
كثافة.
2- قياس المغناطيسية الأرضية : وتعتمد على أجهزة القياس المغناطيسية
التي تقيس قوة المجال المغناطيسي للصخور واتجاهه .
3- قياس الاهتزازات الأرضية : وهي أهم الوسائل الجيوفيزيائية .... لماذا ؟
لأنها توفر معلومات ذات نسبة عالية من الدقة على شكل الطبقات الجوفية
وتعتمد على : -
أ - أجراء تفجير في بئر أو عدة آبار عمق الواحد يتراوح بين بضعة أمتار
إلي 30 م حسب نوع الصخر - أو باستعمال جهاز - ثمبر لتوليد اهتزازات
صناعية )
ب- تنطلق الموجات الصوتية ( الناتجة عن التفجير أو من جهاز ثمبر)
إلي طبقات الأرض .
ج - تعود بعد حين بسبب انعكاسها أو انكلاارها على الطبقات المختلفة في
الكثافة
ملحوظة : تزداد سرعة الموجات في الطبقات القاسية وتقل السرعة في
الطبقات اللينة ( أقل كثافة ) .
د - تستقبل الموجات بواسطة جيوفونات وتسجل على أشرطة وبحساب
الزمن الذي يستغرقه انتقال الموجات يمكن التعرف على موقع وأعماق
الطبقات وخصائص الصخور .
ب- حفر الابار
الطريقة المستخدمة هي طريقة الحفر الرخوي :
تركيب الجهاز :
1- برج ارتفاعه 45 متراً في أعلاه بكره ثابتة تلف حولها حبال فولاذية ثخينة
وتتصل بيكرة متحركة في أعلي مشبك متحرك ويتصل المشبك بأنابيب الحفر
التي تدور بحرية .
2- يبلغ طول أنبوب الحفر 10 أمتار والأنبوب العلوي منها يسمي المقبض ,
هو رباعي المقطع أو سداسي .
3- يتصل المقبض بالمشبك من أعلي ومن أسفل بالرحى ( فتحة الرحى )
التي تدار بآلات ديذل ضخمة ويدور معها أنابيب الحفر .
4- تنتهي ومن أسفل بالمثقب . وهو قطعة من الفولاذ ذات كتل مخروطبة
بها عدد كبير من الأسنان .
وظيفة المثقب : 1- قطع الصخور وتفتيتها وتعميق البئر .
5- دورة الطين : أثناء عملية الحفر ومنذ بدئها .يدفع الطين بواسطة خرطوم
خلال المقبض وأنابيب الحفر إلي قاع البئر ثم الفتحات . الموجودة في المثقب
ثم يعود مرة أخري إلي السطح مع فتات الصخر .
*الطين : مزيج من المواد الكيميائية + ماء
*الوظيفة :
1- تشحيم المثقب .
2- حمل الفتات الصخري إلي السطح وتبريده .
3- يمنع النفط من الدفق إلي البئر والأنابيب لأنه يضغط على النفط ويسيطر
عليه داخل الطبقات .
6- يصل الحفر إلي أعماق سحيقة 5000 متر .
7- بعد اكتشاف النفط تسحب أنابيب الحفر من البئر ثم يحدث الآتي :-
أ - ينزل أنابيب دقيقة
ب- يضخ داخل الأنبوب طين ثقيل ( علل ) ليتغلب ضغطه على ضغط النفط داخل المكمن
8 - إعداد البئر للإنتاج :
أ - تجهيز فوهة البئر بصمامات للمحافظة على السلامة .
ب- تدفع مياه بواسطة مضخات نحو القاع لكي يحل محل الطين فيقل الضغط الواقع على
النفط في مكمنة ويرتفع إلي أعلي.
9- بعد انتاج النفط وفصل الغاز منه ينقل إلي :-
أ - معامل التكرير حيث يفرز إلي مشتقاته التي تبدأ بالغاز وتنتهي بالزفت .
ب-ناقلات النفط الى بلدان العالم
السعدي
سطح الأرض . كيف استخدمه الأقومون ؟
البابليون استخدموا الزفت في البناء وطلاء المراكب .
- العراقيون استخدموا الزفت في البناء بدلاً من الأسمنت .
- العرب أول الأمم التي عرفت النفط ومشتقاته فاستخدمته في الحروب
والإنارة والعلاج .
- الهنود في أمريكا استخدموه في العلاج .
- المكلايكيون في صناعة العلك .
- والصينيون لحفظ حبال السفن ووقود .
سميت نزازاته المشتعلة ( بالنار الأزلية ) .
أصل كلمة بترول :
بترول = زيت الصخر وكلمة بترول تتضمن جميع الهيدروكربونات الموجودة
( صلبة ، سائلة - غازية ) .
أيهما أفضل كلمة نفط أو زيت ؟ يفضل كلمة نفط لأنها تشمل جميع مكونات
البترول الصلبة والسائلة والغازية . أما كلمة زيت تصرف للجزء السائل
فقط من البترول .
نفط = بترول --- أو --- آبار النفط = آبار البترول
نشأة النفط
هناك نظريتان :
1- نظرية الأصل غير العضوي للنفط : وتقول النظرية ( النفط تكون نتيجة
تفاعلات كيميائية حصلت بالقرب من البراكين أو في أعماق البحار ) .
الأدلة : يمكن تحضير بعض مشتقات النفط في المختبر . وهذه النظرية
لم تستطع الصمود طويلاً أمام النظرية الآخري .
2- النظرية الثانية : نظرية الأصل العضوي للنفط :
فروض النظرية (( تكون النفط من تراكمات هائلة من الكائنات الدقيقة التي
كانت تعيش في البحار ( الطافية ) - وحبست هذه الكائنات الميتة في المواد
الطينية والرملية في قيعان البحار الساكنة والخالية من الأكلاجين وفي وجود
بكتيريا لا هوائية علمت على سحب الأكلاجين من المواد العضوية وتحولت
المواد العضوية إلي مواد شمعية ودهنية في وجود الضغط ودرجة الحرارة ))
تلخيص النظرية :
تراكمات من الكائنات الدقيقة ( الطافية ) في البحار
( مياه ساكنة - خالية من الأكلاجين ) مواد شمعية ودهنية
الأدلة على صحة النظرية :
1- وجود حقول النفط بالقرب من البحار أو في البحار .
2- النفط له خواص ضوئية لا توجد إلا في المواد ذات الأصل
العضوي .
3- لم يعثر على وجود نفط في الصخور النارية إلا عرضاً .
4- 70% من حقول النفط توجد في طبقات الصخور الرسوبية لدهر الحياة
المتوسطة وعصر الثلاثي . وغالبية الباقي في الصخور الرسوبية لدهر الحياة القديمة .
5- العثور على حقول نفط في طبقات الديفوني ( قبل الكربوني )
دل على أن النبات ليس له دور هام في تكوين النفط .
6- وجود مادة البورفرين . ( خواص المادة ) :
أ - تتحلل في وجود الأكلاجين دل ذلك على أن النفط تكون في بيئة
اختزالية
ب- تكون البورفرين من الكلوروفيل أو أصباغ حيوانية مماثلة .
- هجرة النفط -
أنواع الهجرة :
أ - الهجرة الجانبية : هي هجرة النفط من صخور المنشأ إلي صخور
التخزين تحت تأثير زيادة الضغط .
صخور المنشأ هجرة جانبية صخور التخزين
( صخور طينية ) ---------------> صخور رملية
أقل مسامية أعلي مسامية
ب - هجرة رأسية : هي حركة النفط رأسياً إلي أعلي من المكمن بسبب
( عمودية ) وجود شقوق فيه وصدوع .
تعاريف هامة :
- صخور المنشأ : هي الصخور التي تكون فيها النفط ( طينية ) .
- صخور التخزين : هي الصخور التي يوجد فيها النفط .
- بركة النفط : الأماكن التي يوجد فيها النفط بكميات وافرة .
- الخزان = بركة النفط = صخور التخزين = هي الأماكن التي يوجد فيها
النفط .
ترتيب محتويات المكمن : من أعلي : غاز طبيعي - نفط - ماء مالح .
شروط تخزين النفط :
1- وجود صخور ذات نفاذية ومسامية عالية .
2- أن تكون هذه الصخور محصورة بين صخور صماء لا تسمح بترسب
النفط رأسياً أو أفقياً .
أنواع المكامن :
1- مكمن محدب 2- مكمن صدعي3- مكمن القبب الملحية
1- المكمن المحدب : مجموعة من الطبقات المطوية من الصخور
الرسوبية تحت غطاء من الصخور الصماء .شكل ( .)
2- المكمن الصدعي :
يحدث بسبب حدوث صدع يسبب انسداد الطبقة المسامية الحاملة للنفط بطبقة
صماء (* )
3- مكمن القبب الملحية :
يتكون بسبب اندفاع طبقات الملح إلي أعلي لأنها أقل كثافة دافعا الطبقات التي
فوقها فتعمل على طيها وتصدعها وتصبح ميهأة لأن تصبح مكمناً . يتجمع فيه
النفط.
التنقيب عن النفط
1- كان البحث عن النفط في أوائل عهده يتم في أماكن تسرباته إلي سطح
الأرض .
2- البحث حالياً :
أ - يتم بأساليب فنية صعبة معقدة باهظة التكاليف .
ب - لا تزال التكاليف آخذه في الارتفاع بسبب :-
- زيادة عمق الطبقات
- امتداد البحث في المناطق النائية .
- امتداد البحث في التكونيات الجيولوجية المغمورة بالماء .
3- يتم البحث دائماً عن المكامن القابعة تحت سطح الأرض فقط .
4- استكشاف النفط يظل غير مضمون ويظل التثبت مرهون بالحفر
وتقدر نسبة احتمالات الفشل إلي احتمالات النجاح 9 : 1 في المتوسط .
مراحل عملية التنقيب عن النفط :
أ - جمع القياسات السطحية ودراستها :
ويتم فيها ( الغرض منها ) :
1- البحث عن المكامن
2- تحديد موقعها .
3- تحديد عمقها .
ويتم ذلك بالطرق التالية :
1- المسح الجوي والجيولوجي : وهو تصوير المناطق بواسطة الطائرات
وتدرس الصور ويحضر الخرائط التضاريسية والخرائط الجيولوجية وتدرس
الطبقات الظاهرة على السطح وتجمع العينات ، وتنتهي الدراسة :
أ - إعداد خرائط جيولوجية مفصلة عن الصخور وأنواعها وأعمارها .
2- المسح الجيوفيزيائي : ( علل ) يلجأ المنقبون إلي الوسائل الجيوفيزيائية
لتعيين المكامن ؟ لأنه بعض الطبقات قد تكون غير بارزة على السطح
في بعض السهول والغابات .
وهناك وسائل جيوفيزيائية هي :
1- قياس الجاذبية الأرضية : وتعتمد على أجهزة قياس الجاذبية التي تقيس
الاختلاف في قوة الجاذبية الأرضية بين الصخور ذات الكثافة العالية والأقل
كثافة.
2- قياس المغناطيسية الأرضية : وتعتمد على أجهزة القياس المغناطيسية
التي تقيس قوة المجال المغناطيسي للصخور واتجاهه .
3- قياس الاهتزازات الأرضية : وهي أهم الوسائل الجيوفيزيائية .... لماذا ؟
لأنها توفر معلومات ذات نسبة عالية من الدقة على شكل الطبقات الجوفية
وتعتمد على : -
أ - أجراء تفجير في بئر أو عدة آبار عمق الواحد يتراوح بين بضعة أمتار
إلي 30 م حسب نوع الصخر - أو باستعمال جهاز - ثمبر لتوليد اهتزازات
صناعية )
ب- تنطلق الموجات الصوتية ( الناتجة عن التفجير أو من جهاز ثمبر)
إلي طبقات الأرض .
ج - تعود بعد حين بسبب انعكاسها أو انكلاارها على الطبقات المختلفة في
الكثافة
ملحوظة : تزداد سرعة الموجات في الطبقات القاسية وتقل السرعة في
الطبقات اللينة ( أقل كثافة ) .
د - تستقبل الموجات بواسطة جيوفونات وتسجل على أشرطة وبحساب
الزمن الذي يستغرقه انتقال الموجات يمكن التعرف على موقع وأعماق
الطبقات وخصائص الصخور .
ب- حفر الابار
الطريقة المستخدمة هي طريقة الحفر الرخوي :
تركيب الجهاز :
1- برج ارتفاعه 45 متراً في أعلاه بكره ثابتة تلف حولها حبال فولاذية ثخينة
وتتصل بيكرة متحركة في أعلي مشبك متحرك ويتصل المشبك بأنابيب الحفر
التي تدور بحرية .
2- يبلغ طول أنبوب الحفر 10 أمتار والأنبوب العلوي منها يسمي المقبض ,
هو رباعي المقطع أو سداسي .
3- يتصل المقبض بالمشبك من أعلي ومن أسفل بالرحى ( فتحة الرحى )
التي تدار بآلات ديذل ضخمة ويدور معها أنابيب الحفر .
4- تنتهي ومن أسفل بالمثقب . وهو قطعة من الفولاذ ذات كتل مخروطبة
بها عدد كبير من الأسنان .
وظيفة المثقب : 1- قطع الصخور وتفتيتها وتعميق البئر .
5- دورة الطين : أثناء عملية الحفر ومنذ بدئها .يدفع الطين بواسطة خرطوم
خلال المقبض وأنابيب الحفر إلي قاع البئر ثم الفتحات . الموجودة في المثقب
ثم يعود مرة أخري إلي السطح مع فتات الصخر .
*الطين : مزيج من المواد الكيميائية + ماء
*الوظيفة :
1- تشحيم المثقب .
2- حمل الفتات الصخري إلي السطح وتبريده .
3- يمنع النفط من الدفق إلي البئر والأنابيب لأنه يضغط على النفط ويسيطر
عليه داخل الطبقات .
6- يصل الحفر إلي أعماق سحيقة 5000 متر .
7- بعد اكتشاف النفط تسحب أنابيب الحفر من البئر ثم يحدث الآتي :-
أ - ينزل أنابيب دقيقة
ب- يضخ داخل الأنبوب طين ثقيل ( علل ) ليتغلب ضغطه على ضغط النفط داخل المكمن
8 - إعداد البئر للإنتاج :
أ - تجهيز فوهة البئر بصمامات للمحافظة على السلامة .
ب- تدفع مياه بواسطة مضخات نحو القاع لكي يحل محل الطين فيقل الضغط الواقع على
النفط في مكمنة ويرتفع إلي أعلي.
9- بعد انتاج النفط وفصل الغاز منه ينقل إلي :-
أ - معامل التكرير حيث يفرز إلي مشتقاته التي تبدأ بالغاز وتنتهي بالزفت .
ب-ناقلات النفط الى بلدان العالم
السعدي
