أكثر

12.4: البترول - علوم الأرض

12.4: البترول - علوم الأرض


البترول هو سائل طبيعي من الأصفر إلى الأسود موجود في التكوينات الجيولوجية تحت سطح الأرض ، والذي يتم تكريره عادةً إلى أنواع مختلفة من الوقود.


الشكل 1. مضخة ضخ بئر نفط بالقرب من لوبوك ، تكساس

يتكون من هيدروكربونات ذات أوزان جزيئية مختلفة ومركبات عضوية أخرى. الاسم البترول يغطي كل من الطبيعي غير المجهزة زيت خام والمنتجات البترولية المكونة من النفط الخام المكرر. يتشكل الوقود الأحفوري عندما يتم دفن كميات كبيرة من الكائنات الحية الميتة ، عادة ما تكون العوالق الحيوانية والطحالب ، تحت الصخور الرسوبية وتتعرض للحرارة الشديدة والضغط.

يتم استرداد البترول في الغالب من خلال التنقيب عن النفط (نادرًا ما تكون ينابيع البترول الطبيعية). يأتي ذلك بعد دراسات الجيولوجيا الهيكلية (على مستوى الخزان) ، وتحليل الأحواض الرسوبية ، وخصائص المكامن (بشكل رئيسي من حيث مسامية ونفاذية هياكل المكامن الجيولوجية). يتم تكريره وفصله ، بسهولة عن طريق التقطير ، إلى عدد كبير من المنتجات الاستهلاكية ، من البنزين (البنزين) والكيروسين إلى الأسفلت والكواشف الكيميائية المستخدمة في صناعة البلاستيك والمستحضرات الصيدلانية. يستخدم البترول في تصنيع مجموعة متنوعة من المواد ، ويقدر أن العالم يستهلك حوالي 90 مليون برميل يوميًا.

القلق بشأن استنفاد احتياطيات الأرض المحدودة من النفط ، وتأثير ذلك على مجتمع يعتمد عليه ، هو مفهوم يعرف باسم ذروة النفط. إن استخدام الوقود الأحفوري ، مثل البترول ، له تأثير سلبي على المحيط الحيوي للأرض ، مما يضر بالنظم البيئية من خلال أحداث مثل انسكاب النفط وإطلاق مجموعة من الملوثات في الهواء بما في ذلك الأوزون على مستوى الأرض وثاني أكسيد الكبريت من شوائب الكبريت في الوقود الأحفوري.

تكوين

بالمعنى الدقيق للكلمة ، يشمل البترول النفط الخام فقط ، ولكنه في الاستخدام الشائع يشمل جميع الهيدروكربونات السائلة والغازية والصلبة. تحت ضغط السطح وظروف درجة الحرارة ، تحدث الهيدروكربونات الأخف مثل الميثان والإيثان والبروبان والبيوتان كغازات ، بينما تكون البنتان والأثقل في شكل سوائل أو مواد صلبة. ومع ذلك ، في مكمن النفط تحت الأرض ، تعتمد نسب الغاز والسائل والصلب على الظروف الجوفية وعلى مخطط الطور لخليط البترول.

ينتج بئر النفط النفط الخام في الغالب ، مع بعض الغاز الطبيعي المذاب فيه. نظرًا لأن الضغط على السطح أقل من الضغط تحت الأرض ، فإن بعض الغاز سيخرج من المحلول ويتم استعادته (أو حرقه) الغاز المصاحب أو غاز المحلول. ينتج عن بئر الغاز الغاز الطبيعي في الغالب. ومع ذلك ، نظرًا لأن درجة الحرارة والضغط تحت الأرض أعلى من السطح ، فقد يحتوي الغاز على هيدروكربونات أثقل مثل البنتان والهكسان والهبتان في الحالة الغازية. في ظروف السطح سوف تتكثف هذه من الغاز لتكوين مكثف للغاز الطبيعي ، وغالبًا ما يتم تقصيرها إلى المكثفات. يشبه المكثف البنزين في المظهر ويشبه في تركيبه بعض الزيوت الخام الخفيفة المتطايرة.

تختلف نسبة الهيدروكربونات الخفيفة في المزيج البترولي اختلافًا كبيرًا بين حقول النفط المختلفة ، حيث تتراوح من 97 بالمائة من حيث الوزن في الزيوت الخفيفة إلى أقل من 50 بالمائة في الزيوت الثقيلة والقار.

تتكون الهيدروكربونات في النفط الخام في الغالب من ألكانات وسيكلو ألكانات ومختلف الهيدروكربونات العطرية بينما تحتوي المركبات العضوية الأخرى على النيتروجين والأكسجين والكبريت وكميات ضئيلة من المعادن مثل الحديد والنيكل والنحاس والفاناديوم. تحتوي العديد من خزانات النفط على بكتيريا حية. يختلف التركيب الجزيئي الدقيق بشكل كبير من تكوين إلى تكوين لكن نسبة العناصر الكيميائية تختلف عبر حدود ضيقة إلى حد ما على النحو التالي:

التركيب بالوزن
جزءنطاق النسبة المئوية
كربون83 إلى 85٪
هيدروجين10 إلى 14٪
نتروجين0.1 إلى 2٪
الأكسجين0.05 إلى 1.5٪
كبريت0.05 إلى 6.0٪
المعادن< 0.1%

تظهر أربعة أنواع مختلفة من جزيئات الهيدروكربون في النفط الخام. تختلف النسبة المئوية لكل زيت من زيت إلى زيت ، مما يحدد خصائص كل زيت.

التركيب بالوزن
الهيدروكربونمتوسطنطاق
الألكانات (البارافينات)30%15 إلى 60٪
النفثيين49%30 إلى 60٪
العطريات15%3 إلى 30٪
الأسفلتية6%بقية

يختلف مظهر الزيت الخام بشكل كبير حسب تركيبته. عادة ما يكون أسود أو بني داكن (على الرغم من أنه قد يكون مصفرًا أو محمرًا أو حتى مخضرًا). يوجد في المكمن عادة بالاقتران مع الغاز الطبيعي ، والذي يشكل غطاء غاز فوق البترول والمياه المالحة التي تغرق تحتها بشكل عام ، كونها أثقل من معظم أشكال النفط الخام. يمكن أيضًا العثور على النفط الخام في صورة شبه صلبة ممزوجة بالرمل والماء ، كما هو الحال في رمال أثاباسكا النفطية في كندا ، حيث يشار إليها عادةً باسم البيتومين الخام. في كندا ، يعتبر البيتومين شكلاً لزجًا أسود يشبه القطران من النفط الخام سميك وثقيل لدرجة أنه يجب تسخينه أو تخفيفه قبل أن يتدفق. تمتلك فنزويلا أيضًا كميات كبيرة من النفط في رمال زيت أورينوكو ، على الرغم من أن الهيدروكربونات المحتجزة فيها أكثر سيولة مما هي عليه في كندا وعادة ما تسمى بالزيت الثقيل الإضافي. تسمى موارد الرمال النفطية هذه بالزيوت غير التقليدية لتمييزها عن النفط الذي يمكن استخراجه باستخدام طرق آبار النفط التقليدية. فيما بينها ، تحتوي كندا وفنزويلا على ما يقدر بنحو 3.6 تريليون برميل (570 × 109 م3) من البيتومين والنفط الثقيل ، حوالي ضعف حجم احتياطيات العالم من النفط التقليدي.

يستخدم البترول في الغالب ، من حيث الحجم ، لإنتاج زيت الوقود والبنزين ، وكلاهما مهم "الطاقة الأولية" مصادر. يتم تحويل 84 في المائة من حجم الهيدروكربونات الموجودة في البترول إلى وقود غني بالطاقة (وقود قائم على البترول) ، بما في ذلك البنزين والديزل والنفاثات والتدفئة وزيوت الوقود الأخرى وغاز البترول المسال. تنتج درجات الزيت الخام الأخف أفضل عوائد هذه المنتجات ، ولكن مع استنفاد احتياطيات العالم من النفط الخفيف والمتوسط ​​، تضطر مصافي النفط بشكل متزايد إلى معالجة الزيت الثقيل والبيتومين ، واستخدام طرق أكثر تعقيدًا وتكلفة لإنتاج المنتجات مطلوب. نظرًا لأن الزيوت الخام الأثقل تحتوي على كمية كبيرة جدًا من الكربون ولا تحتوي على هيدروجين كافٍ ، فإن هذه العمليات تتضمن بشكل عام إزالة الكربون من الجزيئات أو إضافتها إلى الهيدروجين ، واستخدام التكسير التحفيزي المائع لتحويل الجزيئات الأطول والأكثر تعقيدًا في الزيت إلى الجزيئات الأقصر والأبسط في الوقود.

نظرًا لكثافة الطاقة العالية وسهولة النقل والوفرة النسبية ، أصبح النفط أهم مصدر للطاقة في العالم منذ منتصف الخمسينيات من القرن الماضي. يعتبر البترول أيضًا المادة الخام للعديد من المنتجات الكيماوية ، بما في ذلك الأدوية والمذيبات والأسمدة والمبيدات الحشرية والبلاستيك ؛ يتم تحويل نسبة 16 في المائة غير المستخدمة لإنتاج الطاقة إلى هذه المواد الأخرى. يوجد البترول في التكوينات الصخرية المسامية في الطبقات العليا لبعض مناطق قشرة الأرض. يوجد أيضًا نفط في الرمال الزيتية (رمال القطران). تقدر احتياطيات النفط المعروفة عادة بحوالي 190 كم3(1.2 تريليون (قصير المدى) برميل) بدون رمال نفطية ، أو 595 كم3 (3.74 تريليون برميل) بالرمال النفطية. يبلغ الاستهلاك حاليًا حوالي 84 مليون برميل (13.4 × 106 م3) في اليوم ، أو 4.9 كيلومترات3 كل سنة. وهذا بدوره ينتج عنه إمداد نفطي متبقي يبلغ 120 عامًا فقط ، إذا ظل الطلب الحالي ثابتًا.

تشكيل - تكوين

البترول هو وقود أحفوري مشتق من مواد عضوية متحجرة قديمة ، مثل العوالق الحيوانية والطحالب. وقد استقرت كميات كبيرة من هذه البقايا في قاع البحر أو البحيرة ، واختلطت بالرواسب ودُفنت في ظروف نقص الأكسجين. مع استقرار طبقات أخرى في البحر أو قاع البحيرة ، تتراكم الحرارة الشديدة والضغط في المناطق السفلية. تسببت هذه العملية في تغيير المادة العضوية ، أولاً إلى مادة شمعية تُعرف باسم الكيروجين ، والتي توجد في العديد من الصخر الزيتي حول العالم ، ثم مع مزيد من الحرارة إلى الهيدروكربونات السائلة والغازية عبر عملية تعرف باسم التكاثر. يحدث تكوين البترول من الانحلال الحراري الهيدروكربوني في مجموعة متنوعة من التفاعلات الماصة للحرارة بشكل رئيسي عند درجة حرارة و / أو ضغط مرتفعين.


الشكل 2. نبع البترول الطبيعي في كورتشا ، سلوفاكيا

كانت هناك بعض البيئات الدافئة الغنية بالمغذيات مثل خليج المكسيك وبحر تيثيس القديم حيث تجاوزت الكميات الكبيرة من المواد العضوية المتساقطة في قاع المحيط المعدل الذي يمكن أن تتحلل به. أدى ذلك إلى دفن كتل كبيرة من المواد العضوية تحت رواسب لاحقة مثل الصخر الزيتي المتكون من الطين. تم تسخين هذه الرواسب العضوية الضخمة فيما بعد وتحولت تحت الضغط إلى زيت.

غالبًا ما يشير الجيولوجيون إلى نطاق درجة الحرارة الذي يتشكل فيه الزيت على أنه "نافذة زيت" - أسفل درجة الحرارة الدنيا يظل الزيت محاصرًا على شكل كيروسين ، وفوق درجة الحرارة القصوى يتم تحويل الزيت إلى غاز طبيعي من خلال عملية التكسير الحراري. في بعض الأحيان ، قد يهاجر الزيت المتكون في أعماق قصوى ويصبح محاصرًا على مستوى أقل بكثير. تعتبر رمال أثاباسكا الزيتية أحد الأمثلة على ذلك.

تم اقتراح آلية بديلة من قبل العلماء الروس في منتصف خمسينيات القرن التاسع عشر ، الأصل البترولي أبوجينيك ، لكن هذا يتناقض مع الأدلة الجيولوجية والجيوكيميائية.

الخزانات

خزانات النفط الخام

يجب أن تكون هناك ثلاثة شروط لتكوين مكامن النفط: صخر مصدر غني بالمواد الهيدروكربونية مدفون بعمق كافٍ لتسخينه حرارة تحت الأرض لتتحول إلى زيت ، وصخرة خزان مسامية ونفاذة لتتراكم فيها ، وصخرة غطاء (ختم) أو آلية أخرى تمنعه ​​من الهروب إلى السطح. داخل هذه الخزانات ، عادة ما تنظم السوائل نفسها على شكل كعكة ثلاثية الطبقات مع طبقة من الماء أسفل طبقة الزيت وطبقة من الغاز فوقها ، على الرغم من اختلاف الطبقات المختلفة في الحجم بين الخزانات. نظرًا لأن معظم الهيدروكربونات أقل كثافة من الصخور أو الماء ، فإنها غالبًا ما تهاجر لأعلى عبر طبقات الصخور المجاورة حتى تصل إلى السطح أو تصبح محاصرة داخل الصخور المسامية (المعروفة باسم الخزانات) بواسطة الصخور غير المنفذة أعلاه. ومع ذلك ، تتأثر العملية بتدفقات المياه الجوفية ، مما يتسبب في هجرة النفط مئات الكيلومترات أفقياً أو حتى مسافات قصيرة إلى أسفل قبل أن يصبح محاصراً في خزان. عندما تتركز الهيدروكربونات في مصيدة ، يتشكل حقل نفط ، يمكن من خلاله استخلاص السائل عن طريق الحفر والضخ.

غالبًا ما يتم نمذجة التفاعلات التي تنتج النفط والغاز الطبيعي على أنها تفاعلات انهيار من الدرجة الأولى ، حيث يتم تقسيم الهيدروكربونات إلى النفط والغاز الطبيعي من خلال مجموعة من التفاعلات المتوازية ، وينقسم الزيت في النهاية إلى غاز طبيعي من خلال مجموعة أخرى من التفاعلات. تستخدم المجموعة الأخيرة بانتظام في مصانع البتروكيماويات ومصافي النفط.

يتم حفر الآبار في خزانات النفط لاستخراج النفط الخام. عادة ما تكون طرق إنتاج "الرفع الطبيعي" التي تعتمد على ضغط الخزان الطبيعي لإجبار النفط على السطح كافية لفترة من الوقت بعد استغلال الخزانات لأول مرة. في بعض الخزانات ، كما هو الحال في الشرق الأوسط ، يكون الضغط الطبيعي كافياً لفترة طويلة. ومع ذلك ، فإن الضغط الطبيعي في معظم الخزانات يتبدد في النهاية. ثم يجب استخلاص الزيت بوسائل "الرفع الاصطناعي". بمرور الوقت ، تصبح هذه الطرق "الأولية" أقل فعالية ويمكن استخدام طرق الإنتاج "الثانوية". طريقة ثانوية شائعة هي "تدفق الماء" أو حقن الماء في الخزان لزيادة الضغط وإجبار الزيت على العمود المحفور أو "جوف البئر". في نهاية المطاف ، يمكن استخدام طرق استخلاص النفط "الثلاثية" أو "المعززة" لزيادة خصائص تدفق النفط عن طريق حقن البخار وثاني أكسيد الكربون وغازات أو مواد كيميائية أخرى في المكمن. في الولايات المتحدة ، تمثل طرق الإنتاج الأولية أقل من 40 في المائة من النفط المنتج على أساس يومي ، والطرق الثانوية تمثل حوالي النصف ، والاسترداد العالي النسبة المتبقية 10 في المائة. يتطلب استخراج الزيت (أو "القار") من رمل الزيت / القطران ورواسب الصخر الزيتي استخراج الرمل أو الصخر الزيتي وتسخينه في وعاء أو معوجة ، أو استخدام طرق "في الموقع" لحقن السوائل الساخنة في الرواسب ثم الضخ السائل المشبع بالزيت.

خزانات النفط غير التقليدية

تتحلل البكتيريا التي تتغذى على الزيت من الزيت الذي تسرب إلى السطح. رمال النفط هي خزانات من النفط المتحلل جزئياً ولا يزال في طور الهروب والتحلل البيولوجي ، لكنها تحتوي على الكثير من النفط المهاجر ، على الرغم من تسرب معظمها ، إلا أن كميات هائلة لا تزال موجودة - أكثر مما يمكن العثور عليه في خزانات النفط التقليدية. يتم تدمير الأجزاء الأخف من النفط الخام أولاً ، مما ينتج عنه خزانات تحتوي على شكل ثقيل للغاية من النفط الخام ، يسمى البيتومين الخام في كندا ، أو النفط الخام الثقيل للغاية في فنزويلا. هاتان الدولتان لديهما أكبر رواسب من الرمال النفطية في العالم.

من ناحية أخرى ، صخور الزيت هي صخور مصدر لم تتعرض للحرارة أو الضغط لفترة كافية لتحويل الهيدروكربونات المحاصرة إلى نفط خام. من الناحية الفنية ، لا تكون الصخر الزيتي دائمًا صخرًا ولا تحتوي على زيت ، ولكنها عبارة عن صخور رسوبية ذات حبيبات دقيقة تحتوي على مادة صلبة عضوية غير قابلة للذوبان تسمى الكيروجين. يمكن تحويل الكيروجين الموجود في الصخر إلى نفط خام باستخدام الحرارة والضغط لمحاكاة العمليات الطبيعية. هذه الطريقة معروفة منذ قرون وحصلت على براءة اختراع في 1694 بموجب براءة الاختراع البريطانية رقم 330 التي تغطي "طريقة لاستخراج وتصنيع كميات كبيرة من القار والقطران والزيت من نوع من الحجر." على الرغم من وجود الصخر الزيتي في العديد من البلدان ، إلا أن الولايات المتحدة لديها أكبر رواسب في العالم.

أسئلة التفكير

  • ما المهارة التي يساعدك هذا المحتوى على تطويرها؟
  • ما هي الموضوعات الرئيسية التي يتم تناولها في هذا المحتوى؟
  • كيف يمكن أن يساعدك المحتوى في هذا القسم في إثبات إتقان مهارة معينة؟
  • ما هي الأسئلة التي لديك حول هذا المحتوى؟

متي: 08:30 - 09:30 بتوقيت جرينتش +2
أين: رقمي - سيتم إرسال رابط الاجتماع عبر البريد الإلكتروني في أغسطس.

سينظم مكتب العلاقات الدولية اجتماعًا ترحيبيًا رقميًا يتمنى فيه الترحيب بالطلاب في النرويج و NTNU. سيكون هناك ترفيه وتحية ونصائح وحيل. سيتم بث الجلسة مباشرة - سيتوفر التسجيل.

متي: 13:00 - 15:00 بتوقيت غرينتش +2
أين: رقمي - سيتم إرسال رابط الاجتماع عبر البريد الإلكتروني في أغسطس.

سينظم مكتب العلاقات الدولية اجتماعًا للمعلومات الرقمية وأسئلة وأجوبة عبر الإنترنت حول كيفية التسجيل في الدورات والامتحانات وأمور NTNU العملية الأخرى. سيتم بث هذه الجلسة مباشرة - سيتوفر التسجيل.

اعثر على جدول الأعمال والمزيد من المعلومات حول اجتماعات المعلومات على موقع الطلاب الدوليين الجدد.

يوم "البدء" - 17 أغسطس

صافي إلى إجمالي ضمني في التوصيف الفيزيائي البتروفيزيائي للخزانات ذات الطبقات الرقيقة

تم تصميم سير عمل جديد لتوصيف الخصائص البتروفيزيائية لسطحين من اللوغاريتمات الحجرية غير المتجانسة ذات الطبقات الرفيعة من خزان تربيد. تعتمد المنهجية على تقنية النمذجة المنشورة التي تتيح إعادة بناء دقيقة للغاية للتغايرات الدقيقة للمكمن الصخري والرسوبي والتكامل الشامل للبيانات البتروفيزيائية من المقابس الأساسية.

عدد كبير من نماذج الصخور الدقيقة (شبكات هندسية) هي: (1) تم إنشاؤها عشوائياً للتحقيق في تنوع السمات الرسوبية التي لوحظت في النوى و (2) مأهولة بشكل عشوائي بقيم المسامية والنفاذية للمكونات الصخرية النقية (الحجر الرملي ، حجر الطمي والحجر الطيني) لتوليد شبكات بتروفيزيائية. يتم لاحقًا ترقية الشبكات البتروفيزيائية باستخدام التقنيات التحليلية والقائمة على التدفق ، مما يوفر توزيعات المسامية والنفاذية الأفقية والنفاذية الرأسية التي يتم تحليلها بشكل أكبر لتوصيف سمات السجل المذكورة أعلاه.

النتائج التي تم الحصول عليها باستخدام سير العمل هذا شاملة ، بمعنى أنها تأخذ في الاعتبار ضمنيًا جميع النطاقات المحتملة للتنوع في "الخزان الصافي" (الحجر الرملي والحجر الطيني) و "غير الخزان الشبكي" (الحجر الطيني) الصخري. وبالتالي فإن استخدام صافي إلى إجمالي في التوصيف البتروفيزيائي أصبح زائداً عن الحاجة.


النمذجة ثلاثية الأبعاد لقنوات التوربيدات المكدسة في غرب إفريقيا: التأثير على محاكاة المكامن الديناميكية

يشير فحص تاريخ الإنتاج من حقول الهيدروكربون المكونة من رواسب التوربيدت إلى أن سلوك تدفق السوائل غالبًا ما يكون أكثر تعقيدًا مما هو متوقع. يرتبط السبب عادة بوجود تغايرات رسوبية دقيقة ، مما يعقد الخزان. هذا صحيح بشكل خاص في حالة مجمعات القناة البحرية العكرة مع مراحل ملء القناة النهائية المكونة من رواسب الهجرة الجانبية. عادة ما تكون هذه التغايرات الدقيقة أقل من الدقة الزلزالية ونادراً ما يتم تمثيلها في نماذج المكامن الأولية المصممة لمثل هذه الحقول. وبالتالي ، من الصعب مطابقة تاريخ الإنتاج أو تحديد طرق لتحسين الإنتاج وتقليل المخاطر المرتبطة به.

تُظهر أنماط الترسيب المختلفة المعترف بها في حزم ترحيل القنوات والتضخم من تكوين Oligocene Malembo لحوض الكونغو ، قبالة سواحل أنغولا ، استجابات ديناميكية مختلفة عند نمذجتها في محاكاة الخزان. ترتبط هذه الاختلافات الديناميكية بمعدلات الحفظ المختلفة لرواسب انهيار البنوك داخل أجسام القناة المعزولة ، والتي يشار إليها فيما بعد باسم "القنوات الأولية". وفقًا لاختلافات الحفظ هذه ، ينتج عن نمط التراص الرأسي للقنوات اتصال أفضل من الترحيل الجانبي الحقيقي. تم دمج هذا التأثير في نموذج محاكاة المجال الكامل من خلال تطبيق طرق الارتقاء البتروفيزيائي. إن التعرف على التغايرات الرسوبية المفصلة ونمذجةها ، وتوزيعها على طول نماذج الحقل الكامل ، ينتج عنه تطابق تاريخي أفضل عندما يتم أخذ أوجه عدم اليقين المتأصلة في الاعتبار.

يعد دمج جميع البيانات والمفاهيم المتاحة لتحديد بنية المكامن أمرًا ضروريًا في فهم تأثير التغايرات الدقيقة على إدارة المكمن. نظرًا لأن المدى الجانبي والتوزيع المساحي لأوجه عدم التجانس لا يزالان غير معروفين ، فإن سير عمل النمذجة لدينا يشتمل على عدم اليقين في شكل عمليات إدراك متعددة لتحديد وقياس جميع أوجه عدم اليقين التي قد تؤثر على الاستجابة الديناميكية.


اتصال الخزانات ذات القنوات: نهج النمذجة

يمثل الاتصال إحدى الخصائص الأساسية للمكمن الذي يؤثر بشكل مباشر على الاسترداد. إذا كان جزء من الخزان غير متصل ببئر ، فلا يمكن تصريفه. يتم تعريف اتصال الجيودي أو الجسم الرملي على أنه النسبة المئوية للخزان المتصل ، ويتم تعريف اتصال الخزان على أنه النسبة المئوية للخزان المتصل بالآبار.

تناولت الدراسات السابقة في الغالب الجوانب الرياضية والفيزيائية والهندسية للاتصال. في الدراسة الحالية ، تتميز طبقات الاتصال باستخدام نماذج جغرافية إحصائية ثلاثية الأبعاد بسيطة. بناءً على دراسات النمذجة هذه ، يكون التوصيل الطبقي جيدًا ، وعادة ما يكون أكبر من 90٪ ، إذا كانت النسبة الصافية: الإجمالية ، أو نسبة الرمل ، أكبر من حوالي 30٪. على الصافي: القيم الإجمالية التي تقل عن 30٪ ، هناك تناقص سريع في التوصيل كدالة للصافي: الإجمالي. يحدد هذا السلوك بين net: إجمالي والاتصال خاصية "منحنى S" ، حيث يكون الاتصال مرتفعًا للصافي: القيم الإجمالية أعلى من 30٪ ، ثم تتضاءل بسرعة وتقترب من الصفر.

عوامل تكوين البئر التي يمكن أن تؤثر على اتصال الخزان هي كثافة البئر ، واتجاه البئر (أفقيًا أو أفقيًا موازٍ للقنوات أو عموديًا) وطول مناطق الإنجاز. اتصال الخزان كدالة للشبكة: يمكن تحسين الإجمالي بعدة عوامل: وجود سطوح رملية فوق ضفة ، وترسب القنوات في حزام القناة ، وترسب القنوات بنسب عرض / سماكة عالية ، وترسب القنوات أثناء معدلات تراكم السهول المتغيرة. يمكن تقليل الاتصال بشكل كبير في الخزانات ثنائية الأبعاد ، في عرض الخريطة أو في المقطع العرضي ، عن طريق تأثيرات دعم الحجم والتغايرات الطبقية. من المعروف جيدًا أنه في بعدين ، منطقة التتالي لـ "منحنى S" للشبكة: يحدث الإجمالي المرسوم مقابل الاتصال عند حوالي 60٪ صافي: الإجمالي. بتعميم هذه المعرفة ، في أي وقت يمكن اعتبار الخزان "ثنائي الأبعاد" ، يجب أن يتبع الاتصال "منحنى S" ثنائي الأبعاد. بالنسبة للخزانات ذات القنوات في عرض الخريطة ، يحدث هذا مع القنوات المستقيمة المتوازية. يمكن أن يحدث هذا التأثير ثنائي الأبعاد أيضًا في الخزانات ذات الطبقات ، حيث يتم فصل الصفائح الرقيقة ذات القنوات الرأسية عن طريق إغلاق آفاق الحجر الطيني. تم تقديم دليل على السلوك الانتقالي ثنائي الأبعاد إلى ثلاثي الأبعاد في هذه الدراسة. نظرًا لانخفاض الحجم الإجمالي للصخور في الخزان (على سبيل المثال ، عن طريق تقسيم الخطأ) بالنسبة إلى حجم عنصر الترسيب (على سبيل المثال ، جسم القناة) ، هناك عدد أقل من مسارات الاتصال المحتملة. يؤدي الافتقار إلى حجم الدعم إلى مزيد من عدم اليقين في الاتصال وقد يؤدي إلى تقليل الاتصال بشكل كبير. يمكن أيضًا تقليل الاتصال عن طريق الستائر المستمرة من الحجر الطيني على طول قاعدة أسطح القناة ، أو من خلال طبقات الحجر الطيني المستمرة داخل رواسب القناة ، أو التقسيم الطبقي غير المتجانس الموحل. أخيرًا ، يمكن تقليل الاتصال عن طريق التكديس "التعويضي" لودائع القناة ، حيث تتجنب القنوات الاندماج مع رواسب القناة الأخرى. تمت دراسة عوامل أخرى لمعالجة التأثير على التوصيل ، بما في ذلك نوع برنامج النمذجة ووجود القنوات المليئة بالصخر الزيتي والنمذجة الهرمية المتداخلة.

يمكن معالجة معظم العوامل الطبقية التي تؤثر على اتصال الخزان من خلال الدراسات الجيولوجية الدقيقة للبيانات الأساسية المتاحة وسجل البئر والبيانات الزلزالية. يمكن معالجة عدم اليقين المتبقي من خلال بناء نماذج جيولوجية ثلاثية الأبعاد.


علوم الأرض البترولية

كانت كلية علوم الأرض رائدة في أبحاث البترول والتعليم منذ تأسيسها. نقوم بإجراء البحوث الأساسية والتطبيقية التي تتضمن دراسات متكاملة لأنظمة البترول من خلال تحليل الأحواض وتوصيف ونمذجة المكامن والتفسير الزلزالي ثلاثي الأبعاد.

نقوم بدمج البيانات والأساليب الجيولوجية والجيوكيميائية والجيوفيزيائية لتقييم التطور التكتوني والنضج الحراري والإمكانات البترولية للأحواض الرسوبية. يهتم أعضاء هيئة التدريس والطلاب بالضوابط التي تلعبها البنية والطبقات الأرضية وعلم الرواسب فيما يتعلق بهندسة المكامن ، وعدم تجانس الخصائص الصخرية والبتروفيزيائية ، وأداء الخزان. يستخدم بحثنا مجموعة واسعة من أدوات التفسير وسير العمل من التحليل الزلزالي متعدد السمات ، والإحصاء الجغرافي ، والتعلم الآلي ، والجيومورفولوجيا الزلزالية إلى نمذجة فيزياء الصخور.

فيما يلي بعض التخصصات الفرعية المحددة التي نركز عليها. يرجى زيارة صفحات أعضاء هيئة التدريس المرتبطة بمشاريع محددة والاتصال بهم للحصول على مزيد من المعلومات.


وظائف علوم الأرض البترولية

جيوفيزيائي تطوير أول

تكامل البيانات الجيوفيزيائية ذات الصلة ، بما في ذلك التفسيرات ، ونماذج فيزياء الصخور وبيانات 4D ، مما يؤدي إلى تحديد ونضج أهداف الحفر الميدانية والقريبة والإنتاج.

جيوفيزيائي تطوير أول

صاحب عمل مميز

تكامل البيانات الجيوفيزيائية ذات الصلة ، بما في ذلك التفسيرات ، ونماذج فيزياء الصخور وبيانات 4D ، مما يؤدي إلى تحديد ونضج أهداف الحفر الميدانية والقريبة والإنتاج.

مهندس نظم (سطحي وحيد)

صاحب عمل مميز

قسم المعلومات وتكنولوجيا الاتصالات العنوان مهندس أنظمة (SUBSURFACE SOL) الغرض الأساسي من خدمات إدارة الوظائف والمشاركة في المشاريع والبرامج المتعلقة بالجوفية (Geoscience ،.

Geo-modeller (Consultant II-Hal Consulting)

صاحب عمل مميز

أ. التفسير الجيولوجي والتفسير الزلزالي ورسم الخرائط. ب. حسنا تحليل سجل والارتباطات. ج. بناء نماذج هيكلية. د. بناء نماذج ثابتة مكدسة من شأنها أن تلتقط مختلف.

مهندس تدخل جيد

صاحب عمل مميز

الأنشطة الرئيسية لمهندس التدخل الجيد: تحسين ممارسات العمل الآمنة في تطوير البرامج التشغيلية بما يتوافق مع قواعد الشركة. كن على دراية بالاستثناءات ، وإدارة التغيير.

مهندس تدخل جيد

تحسين ممارسات العمل الآمنة في تطوير البرامج التشغيلية بما يتوافق مع قواعد الشركة. كن على دراية بالاستثناءات وإدارة التغيير وقواعد الشركة. الاتصال بالبئر.

مهندس نظم تحت السطحية

صاحب عمل مميز

تتطلع Petroplan لتوظيف مهندس نظام تحت السطح للعمل في قطر لمشغل رئيسي للنفط والغاز. سوف تحتاج إلى أن تأتي من خلفية تقنية حفر قوية للتطبيق. عن دورك.

مستشار مبيعات التقنية

صاحب عمل مميز

توفير الدعم الفني المتقدم والاستشارات في برنامج Landmark Geosciences ، وإعداد واقتراح سير العمل لتوصيف الخزانات والجيولوجيا والتحليل البتروفيزيائي. إجراء العروض التقديمية الفنية.


المساهمة في عدم استقرار الجرف بواسطة رواسب الرأس في منطقة الساحل الغربي لدورست

في منطقة الساحل الغربي لدورست ، تشتمل المواد السطحية على رواسب الرأس التي تختلف في بنيتها وتركيبها بحكم طبيعة منشأها. يتم التعرف على نوعين عريضين اعتمادًا على أصل المكون السائد: رأس طباشيري وياس رأس. من المحتمل أن يكون رأس العصر الطباشيري قد تشكل بالقرب من أو في نهاية المرحلة الديفينزية من العصر الجليدي المتأخر. حيث يتم تثبيت نوعي رأس الرأس ، يقع رأس العصر الطباشيري دائمًا فوق رأس لياس.

على العديد من المنحدرات ، يمتلك Lias Head تعبيرًا طبوغرافيًا كأشكال صفائح مفصصة يتم إخفاءها بشكل متكرر بغطاء من الرأس الطباشيري. تنتج النفاذية العالية للرأس الطباشيري جنبًا إلى جنب مع القوة المنخفضة لـ Lias Head منحدرات تعرض ظروفًا غير مستقرة محتملة إلى أعماق تصل إلى 4 أمتار تحت سطح الأرض.

يتم إنشاء ثلاثة أنواع ثانوية من عدم الاستقرار في ترسيبات الرأس نفسها: حركات الترجمة الضحلة ، والشرائح الكتلية ، والشرائح الدورانية الضحلة. بالإضافة إلى ذلك ، تسمح النفاذية العالية لرأس العصر الطباشيري بإدخال المياه إلى مناطق الجرف ، وبالتالي تسهيل تطور عدم الاستقرار في التكوينات الصلبة أدناه. ينتج عن هذا آلية تراجع أعلى الجرف مستقلة تمامًا عن تآكل الجرف.

تم تلخيص الأحداث في المواقع في Lyme Regis و Charmouth لتوضيح المخاطر التي تمثلها رواسب الرأس في مناطق قمة الجرف.


نبذة مختصرة

مع أخذ رواسب شحمة التوربيديت كمثال ، تمت مناقشة أنواع وآليات تكوين اندماج الحجر الرملي ، وتم فحص مؤشرات اندماج الحجر الرملي في البيئة الرسوبية ونمط تكديس الأجسام الرملية ، وتم استخدام "نسبة الاندماج" للوصف الكمي لدرجة الحجر الرملي. الدمج. اندماج الحجر الرملي هو ظاهرة رسوبية شائعة في الرواسب البطنية التي يهيمن عليها الرمل / الطين ، والتي تتكون عمومًا من عمليتين: تآكل حواجز الحجر الطيني بين الرمال واندماج طبقات الحجر الرملي التي كانت مفصولة سابقًا بحواجز من الحجر الطيني. يشير التحليل الإحصائي إلى أن نسبة الاندماج تختلف اختلافًا كبيرًا في المستويات الهرمية المختلفة. بناءً على هذه التحليلات ، توجد ثلاث مجموعات من نماذج الفصوص ثلاثية الأبعاد المفاهيمية ذات NTG متطابقة (النسبة الصافية إلى الإجمالية) وأحجام الأسرة ولكن التسلسلات الهرمية المختلفة ونسبة الاندماج المختلفة باستخدام نهج النمذجة القائمة على الكائن. يشير تحليل الاتصال الثابت لهذه النماذج إلى أنه كلما زادت المستويات الهرمية المتضمنة ، كلما كان اتصال النموذج أسوأ للنماذج ذات الإعدادات الهرمية المتطابقة ، وكلما ارتفعت نسبة الاندماج ، كان الاتصال أفضل.


مقدمة

1.1.6 النظرية الجيولوجية للهيدروكربونات في المياه العميقة

يدرس البحث في الجيولوجيا البترولية البحرية العميقة قواعد التكوين والتوزيع والتخصيب للبترول في البحار ذات أعماق المياه المعاصرة التي تزيد عن 300 متر ، بما في ذلك المياه شديدة العمق (و GT3000 متر في العمق) ورواسب المياه العميقة. تم إحراز تقدم هام مؤخرًا في النظرية الجيولوجية البترولية العميقة فيما يتعلق بنوع الحوض ونظام البترول وتراكم البترول. يمكن تصنيف أحواض المياه العميقة في العالم & # x27s إلى أربعة أنواع: أحواض ذات طبقات مطيلة يتم توفير الرواسب لها من خلال أحواض الأنهار الكبيرة ذات طبقات الدكتايل التي يتم توفير الرواسب لها من خلال أحواض الأنهار الصغيرة التي لا تحتوي على طبقات مطيلة يتم توفير الرواسب لها بواسطة أحواض صغيرة. تحتوي الأنهار والأحواض على خزانات مياه غير عميقة. حتى الآن ، تم العثور على حوالي 75 ٪ من احتياطيات النفط في المياه العميقة في العالم في النوعين السابقين. خزانات المياه العميقة ، الموجودة عادةً في أحجار رملية المياه العميقة من العصر الحديث ، وتتميز بمسامية ونفاذية عالية ، وخصائص تنقية ضعيفة ، واستمرارية منخفضة ، تساهم في حوالي 90 ٪ من احتياطيات المياه العميقة المكتشفة. كما أنها تحتوي على خزانات كبيرة للشعاب المرجانية الكربونية. تتكون خزانات النفط والغاز في الغالب من الخزانات التكتونية - الستراتيغرافية (66٪) ، تليها الخزانات التكتونية (25٪) والخزانات الطبقية (9٪). حجر الطين أو الجبس هو شرط أساسي مهم للحفاظ على هذه الخزانات. الصخور الجوراسية والباليوجينية هي صخور مصدر رئيسي عالية الكفاءة. نضجت صخور المصدر لمعظم أحواض المياه العميقة في السنوات الأخيرة وتتميز بشكل أساسي بالتراكم القريب من المصدر والهجرة الرأسية ، مما يفضل تجميع النفط والغاز والحفاظ عليهما.

بناء نظام طبقات المياه العميقة - نموذج التسلسل الطبقي (Mutti، 1985 Vail et al.، 1987 Galloway، 1989) آلية ترسيب المياه العميقة (Posamentier، 1991 Weimer and Link، 1991) نظريات تدفق الجاذبية وعملية الترسيب (Lowe، 1982 Mutti et al.، 1999 Kneller and Buckee، 2000) تطوير قنوات المياه ، ورمل الألواح ، ومراوح الغواصات ، والنقل الضخم ، والانهيارات الأرضية تحت سطح البحر في خزانات المياه العميقة رواسب ملء السدود الطبيعية (Slatt et al. ، 1999 ) والرمال المختلطة في المياه العميقة (Hurst et al. ، 2003) عززت التنبؤ واستكشاف النفط والغاز للخزانات الرسوبية في مناطق المياه العميقة المنخفضة.

حوالي 40٪ من الاكتشافات النفطية الكبرى منذ عام 2000 حدثت في مناطق المياه العميقة. في المياه العميقة لحوض سانتوس وحده ، تم اكتشاف أكثر من 10 حقول نفط وغاز كبيرة ذات مستوى عالمي بإجمالي احتياطي قابل للاستخراج يزيد عن 50 × 10 8 طن. أصبحت مناطق المياه العميقة البحرية في البرازيل وخليج المكسيك (الولايات المتحدة) وغرب إفريقيا نقاطًا ساخنة للتنقيب عن البترول في المياه العميقة وتُعرف باسم "المثلث الذهبي" للتنقيب عن البترول في المياه العميقة. سيركز التنقيب عن البترول في المياه العميقة في المستقبل بشكل أساسي على الاستكشاف المستمر في ستة مجالات: أحواض البترول المكتشفة ، والأحواض غير المحفورة مع طبقات الدكتايل ، والسهول العميقة السحيقة ، والحواف القارية للمياه العميقة بدون هياكل ، والتصدعات / مناطق الانتقال / الحواف القارية النشطة ، و مناطق حفر أعمق (Pettingill and Weimer، 2002). تتمتع منطقة المياه العميقة لبحر الصين الجنوبي ، الغنية بموارد النفط والغاز ، بالظروف الجيولوجية المناسبة لاستضافة حقول النفط والغاز الكبيرة ، حيث تم بالفعل اكتشاف العديد من حقول النفط والغاز العميقة هناك. ومع ذلك ، لا تزال الصين بعيدة عن البلدان الأخرى من حيث تقنيات ومنهجيات النفط في المياه العميقة. Despite our poor understanding of deep-water petroleum accumulation and the limited amount of exploration, deep-water zones represent a strategic future replacement for conventional large oil and gas fields.


شاهد الفيديو: الجيولوجيا - الصف الحادى عشر - شروط تجميع النفط