آلية تشكل النفط الثقيل والثقيل جداً
كاتب التقرير : م.رشيد الخولي
منسق الموضوع : م.رشيد الخولي
طريقة الأتصال بالكاتب : غير متوفرة حالياً
آلية تشكل النفط الثقيل والثقيل جداً
1- التشكل الطبيعي للنفط الثقيل
يتشكل النفط الثقيل من المواد العضوية الأولية بتأثير الحرارة والضغط المتعرضة لها والتي تتعلق بدورها بسماكة الرسوبيات التي تغطي الصخور من جهة وارتباطها بتطور الأحواض الرسوبية فيها من جهة أخرى .
حيث تتحول المواد العضوية تدريجياً إلى نفط ثقيل وبعدها إلى نفط عادي ثم نفط خفيف وغاز وذلك خلال فترات زمنية طويلة .
كما أن تأثير المواد العضوية الأولية يفسر تواجد بعض الحقول النفطية ذات النفط الثقيل التي بقيت في الصخور الأولية ولم تصل إلى مرحلة تشكل النفط الخفيف أو هاجرت نتيجة للحركات التكتونية خلال مرحلة التحويل و تجمعت في المكامن القريبة .
2 - التشكل الثانوي للنفط الثقيل
هناك عوامل ثانوية قد تساهم في عملية تشكل تجمعات النفط الثقيل ومنها :
أ- تشكل الإسفلتينات الذي يحصل خلال المرحلة الأخيرة للـMetagensis أو ترسبها أثناء هجرة الغاز و المواد الهيدروكربونية الخفيفة والتي يمكن أن تحصل خلال إحدى مراحل تكوين النفط أو هجرته الذي يؤدي إلى ترسب الإسفلتينات و هي ظاهرة يصعب تمييزها عن الشكل الطبيعي للإسفلتينات الناتجة عن تحول المادة العضوية الأولية .
ب- تأثير المياه المتحركة ذات المصدر السطحي وذلك عند ارتشاحها في الطبقة وملامستها للنفط . حيث تسبب غسل المواد الخفيفة بما يتناسب مع درجة انحلالها , مسببة انخفاض المواد الخفيفة البارافينية والعطرية وازدياد نسبة الإسفلتينات والمواد الثقيلة الموجودة في المكمن، وبالتالي ازدياد الوزن النوعي للنفط المتبقي .
ت- تأثير البكتريا الهوائية أو الكبريتية التي تحتويها المياه ذات المصدر السطحي أو الجوفي , الملامسة للمكامن النفطية حيث تهاجم هذه البكتريا بشكل رئيسي المواد الخفيفة , ولا بد هنا من الانتباه إلى أهمية المياه ذات المصدر السطحي بالمقارنة مع المياه الطبقية أو الجوفية , حيث تستطيع المياه المذكورة أن تمارس عملها بشكل جيد عندما تكون نسبة الأوكسجين فيها لا تقل عن ( 0.8 mg / l ) . وأن تكون حاوية على النتريت , كما وأن غيابH2S يسمح للبكتريا الهوائية بنشاط فعال تساهم في تحول النفط الخفيف إلى الثقيل .
و هنا يجب أن تكون درجة الحرارة لا تزيد عن (65°C) وقد ذكر في المراجع أن هذه البكتريا قد استطاعت أن تخلص النفط الخفيف من المواد الأوليفينية بشكل كامل خلال فترة (30 day ) و ذلك في الظروف المخبرية
ث- الفصل الطبيعي للنفط عن مكوناته , بفعل الهجرة الطبيعية للنفط في الصخور الطبقية ذات المواصفات المختلفة , حيث تؤدي إلى تحرير الغاز والمواد الخفيفة وذات اللزوجة القليلة تاركةً المواد الثقيلة تشكل ترسباتها أحياناً إغلاقاً جيداً يمنع استمرار هجرة الغاز والنفط إلى الأعلى
3 - الخصائص العامة للنفط الثقيل
- اللزوجة أكبر من( 30cp ) عند شروط الطبقة .
- ضعيف أو عديم الحركة عند شروط الطبقة .
- لونه داكن .
- API < 20 .
- محتوى الكبريت أكبر من ( 2 % ) وزناً .
- محتوى المعادن وخصوصاً النيكل و الفاناديوم أكثر من (500 ppm ) .
استثمار المكامن الحاوية على النفط الثقيل
1 -استثمار النفط الثقيل :
لدى ارتشاح نفط عادي من خلال الفراغات المسامية يفترض أنه سيحقق قانون الاحتكاك الخطي لنيوتن :
t= -m. du/dn
t : التوتر الديناميكي للقص (Pa) .
m : لزوجة السائل (Pa.s).
u : سرعة حركة إحدى طبقات السائل بالنسبة إلى طبقة أخرى (m/s).
n : البعد بين الطبقتين (m).
- إن النفط المذكور يسمى بالسائل النيوتوني .
2 - ملاحظات على إنتاج النفط عالي اللزوجة :
عند إنتاج الخامات عالية اللزوجة فإنه يجب أن تطبق طرق خاصة تختلف قليلاً أو كثيراً عن الطرق التي تطبق لإنتاج الخامات القليلة اللزوجة لأن زيادة لزوجة النفط المراد إنتاجه تؤدي إلى :
1- زيادة المقاومة الهيدروليكية ضمن مواسير الإنتاج و بالتالي زيادة الحمولة على القضيب الأملس .
2- عند وصول النفط إلى رأس البئر فإن كثافته ستزداد و ذلك لتناقص درجة الحرارة وهذا يؤدي إلى زيادة الحمل على قضبان الضخ وقد يؤدي ذلك إلى قطعها .
3- بعد التوقفات القصيرة التي تحدث على البئر فإن هناك صعوبة كبيرة في إعادة تحريك النفط ( الذي تكون قد انخفضت درجة حرارته ) وإنتاجه .
4- ضرورة استخدام مكبس بقطر كبير للمضخات عوضاً عن استخدام المضخات النابذة التي تصبح قليلة الفعالية في مثل هذه الحالة وبالإضافة إلى هذه الصعوبات المذكورة سابقاً فإن عملية فصل الغاز عن النفط أثناء التجميع و المعالجة تصبح أكثر تعقيداً .