سنگ های رسوبی
سنگ رسوبی به سنگی گفته میشود که بر اثر تهنشین شدن مواد داخل آب به وجود میآید. رودها مقدار زیادی مواد را با خود به دریاها و دریاچهها میبرند. این مواد به دلیل سنگینی به ته دریا میروند. روی هم قرار میگیرند و پس از سفت شدن سنگهایی را به وجود میآورند که به آن ها سنگهای رسوبی گفته میشود. سنگهای رسوبی لایهلایهاند که رنگ یا جنس هر لایه با لایه دیگر متفاوت است.[۷۳]
سنگ دگرگونی
دگرگونی به مجموعه عواملی گفته می شود که در اثر آن مشخصات سنگ ها تغییر میکند و سنگ به نوع دیگری که سنگ دگرگونی نام دارد، تبدیل می شود. عوامل دگرگونی ممکن است باعث تغییر بافت و ساخت ترکیب شیمیایی و …سنگ ها بشود. اگر سنگ اولیه که تحت تاثیر دگرگونی قرار گیرد، رسوبی باشد، پیشوند پارا و در حالتی که سنگ اولیه آذرین باشد پیشوند ارتو در جلو اسم سنگ دگرگونی حاصله قرار میگیرد. عوامل دگرگونی مهم دمای زمین و فشار میباشد[۷۴].
لایه بندی
لایه بندی[۷۵] یا چینه بندی[۷۶] یکی از مهمترین خصوصیات سنگ های رسوبی است. طبقه یا لایه را می توان به صورت جسم ورقه مانندی تعریف کرد که به دو بعدش در مقایسه با بعد سوم(ضخامت) زیادست. ضخامت لایه از چند سانتی متر تا چند متر تغییر میکند. از نظر ابعاد نیز طبقات متفاوت اند و ممکن است تا چندین کیلومتر گسترش داشته باشند. هر طبقه از طبقات مجاور خود توسط یکسری خصوصیات مشخص می شود. این خصوصیات ممکن است اختلاف در اندازه ی ذرات( شیل، ماسه، کنگومرا و …) باشد و یا اینکه اختلاف در ترکیب (ذغال، شیل ، آهک و ….) سختی، رنگ و مشخصاتی نظیر آن ها سبب مشخص شدن لایه شود. در بعضی مواقع نیز ممکن است دو طبقه با مشخصات مشابه، به وسیله ی یک طبقه ی نازک از هم جدا شوند.
در بسیاری از موارد طبقات متجانس اند ولی در پاره ای حالات، بافت لایه ها در قسمت های مختلف آن ها متفاوت است[۷۷]. حوضه یا منطقه ای که از نظر لایههای رسوبی یکی هستند و گسترش طولی و عرضی و جانبی آن ها یکسان است، یکپارچه نامیده میشوند.
در طبیعت بیشترین نفت و گاز در سنگ مخزن های رسوبی از جمله ماسه سنگ و کربنات ها قرار دارد. علاوه بر آن ممکن است در سنگ های آذرین و دگرگونی ، ان هم در شرایط ویژه( مثلا شکستن سنگ ها) هیدروکربن تجمع یابد.
نفوذ پذیری
سهولت عبور جریان مایعات از داخل حفره های رسوب یا سنگ ها را نفوذپذیری مینامند. مقدار نفوذ پذیری به اندازه ی حفره ها، غلظت مایع و نیروی کشی که با کاهش اندازه ی دانه ها کم می شود بستگی دارد. در واقع عواملی که بر تخلخل اولیه موثراند در میزان نفوذ پذیری نیز مؤثر میباشد. نفوذ پذیری را با واحد دارسی بیان میکنند. یک دارسی عبارت است از میزان نفوذپذیری که در آن یک مایع با غلظت یک سانتی متر در ثانیه تحت فشار یک اتمسفر بر سانتی متر عبور کند. نفوذ پذیری اغلب سنگ ها به طور کلی کمتر از یک دارسی میباشد[۷۸].
تعداد لایه ها
مورد مهم دیگر در شناخت میادین نفتی، شناسایی لایههای مختلف زمین شناسی و نحوه ی قرار گیری آن هاست. مثلا در مورد پارس جنوبی از پنج لایه K1، K ۲، K ۳ ،K ۴ ،K ۵ تشکیل شده است. عمق آب در بخش های مختلف از ۱۵- ۷۰ متر متغییر است. سازند سدیر (پشتک) که عموما شیلی است، باعث هرز روی کامل در چاه های حفر شده در این میدان می شود. این سازند بر روی سازند خوف قرار گرفته است. سازند تولیدی این میدان، خوف(دالان، کنگان) نام دارد و با سن زمین شناسی پرمین(بالایی) و تریاس (پایینی) دارای ضخامت های متغییر بین ۶۰۰-۴۰۰ متر بوده و در محدوده ی عمقی ۲۵۰۰ متر تا ۳۹۰۰ متری در میدان شمالی تجمع یافته است . این سازند همان طور که گفته شد از ۵ لایه تشکیل شده است.
البته زون های تولیدی این سازند شامل چهار لایه ی اولیه می شود. زون های اول تا سوم شامل توالی آهک ، دولومیت و ایندریت هستند. زون چهارم عمدتاً از توالی آهک و دولومیت و کمی آهک تشکیل شده است.. زون اول ضخامتی در حدود ۱۰۰ متر دارد و با وجود تخلخل بالا نفوذ پذیری آن پایین است. حداکثر تخلخل این سازند ۱۲% گزارش شده است. فشار این سازند بالاتر از نرمال بوده و در برخی نواحی تا ۵۸۰۰ پام نیز گزارش شده است. البته از خصوصیات دیگر این میدان بالا بودن سولفید هیدروژن و دی اکسید کربن است[۷۹].
فشار گاز
گاز به وسیله ی انبساط گاز موجود در منبع تولید می شود. فشردگی زیاد گاز با آب موجود در منبع ارتباط دارد(آب داتی با آب درون لایه ای) تولید گاز با مکانیسم انبساط آن ارتباط دارد. در ارتباط با ذخایر نفت، مواد تشکیل دهنده ی آن از تعادل بهتری نسبت به گاز برخوردارند. یک چالش بزرگ در گسترش میادین گازی این است که متقاعد بشویم، زمینه ی مساعد به دست آوردن گاز با قیمت فروش مناسب وجود دارد(به عنوان نمونه ای برای ۱۰ سال). معمولا مشتری ترجیح میدهد که ذخیره ی قابل اطمینانی از گاز در یک نرخ تولید بالا، در سال های آتی وجود دارد و این در ارتباط با چگونگی فشار نیز میباشد که چگونگی تسهیلات متراکم سازی در سطح فراهم می شود[۸۰].
فرق اصلی بین گسترش گاز و نفت به وسیله ی عوامل زیر تعیین می شود:
-
- اقتصاد حمل گاز
-
- بازار گاز
-
- خصوصیات و مشتقات محلول
- راندمان تبدیل گاز به انرژی
برای تولید یک واحد انرژی، حمل گاز تفاوت معنا داری با حمل نفت دارد[۸۱]. در هر میدان گازی, علاوه بر ذخیره ی گاز، میزان فشار و گاز فاکتور مهم تعیین کننده است . وقتی که چند سال از برداشت میدان می گذرد فشار گاز کاهش مییابد و برای برداشت بیشتر از میدان، عمل تزریق گاز در انتها صورت میگیرد که گاز تزریقی معمولا Co2 و ازت میباشد.
تزریق گاز
تزریق گاز به میدان نفتی عملی است در جهت جلوگیری از کاهش فشار نفت مخزن و در نتیجه تثبیت میزان استخراج نفت از یک مخزن نفتی در طول زمان انجام می شود. این روش به دلیل کم هزینه بودن در مقایسه با حفر چاه جدید مورد استقبال قرار گرفت. در این روش از گازهای هیدروکربن، گاز کربنبک و ازت استفاده می شود. هدف نهایی از تزریق گاز تامین ضریب بازیافتی بیشتر برای مخازن نفت سبک نسبت به روش های معمول میباشد.
راندمان تزریق گاز
عوامل زیادی در راندمان تزریق گاز به میدان نفتی دخیل هستند از جمله آن ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
اندازه ی شکل هندسی مخزن
یکی از عوامل مؤثر در موفقیت عملیات تزریق گاز میزان سطح تماس بین سیال تزریق شده و نفت درون مخزن است. از آنجا که تزریق سیال ثانویه انحصارا توسط چاه ها انجام می شود، توزیع یکنواخت سطح تماس کار آسانی نمی باشد. برای پایش سطح تماس سیال با نفت درون مخزن، طبیعت و ساختمان هندسی مخزن و نیز انتخاب محل چاه ها ی تزریق اهمیت ویژه ای دارد.
شکل هندسی مخزن را نمی توان تغییر داد ولی با انتخاب الگوی صحیح چاه های تزریفی، دبی تزریق و هماهنگی زمان تزریق و زمان تولید می توان تا حدودی موفقیت را تضمین کرد. انتخاب نوع الگوی مناسب برای تزریق گاز در تخصص مهندسین حفاری میباشد.
در جه ی تخلخل و قدرت نفوذپذیری سنگ مخزن
“