تاریخ نفت

نفت علاوه بر ویژگیهای خاص خود در عرصه تولید و اقتصاد؛ دارای پیشینه و تاریخ خاص خود نیز می باشد.برای بررسی پیشینه و تاریخ نفت می توان از مبحث زمین شناسی نفت و شرایط خاصی که نفت در آن تولید می شود بررسی را آغاز نموده و پس از آن به  ویژگیهای کاربردی نفت در روزگار باستانپرداخت.

کلمه نفت به اشتباه معادل Petroleum درزبان فارسی رایج شده است حال آنکه این کلمه علاوه بر نفت شامل گاز نیز می باشد. کلمه Petroleum از  دو کلمه یونانی Petro به معنای سنگ و  oleum به معنای روغن گرفته شده است ومی توان گفت “سنگ دارای روغن” , چون در زمان گذشته از نفت در پزشکی, عایق کردن در مقابل آب و در جنگاوری و همچنین برای درمان زخم ها و روماتیسم به کار گرفته می شد واز آن به عنوان مسهل نیز استفاده می کردند.در زمان نوح نیز از قیر برای جلوگیری از ورود آب به قایق ها استفاده می کردند. قیر, آسفالت و نفت در جنگاوری نیز به کار می رفت. هنگامی که اسکندر کبیر در سال ۳۲۶ پیش از میلاد به هند هجوم آورد, با استفاده از اسب سوار هایی که ظروف قیر مشتعل را در دست خود تکان می دادند, فوج فیل های هندی را پراکنده ساخت. نادر شاه نیز روش مشابهی را به کار گرفت.به عقیده زبان شناسان نفت از کلمه اوستایی (نپتا) گرفته شده است که کلدانیان و اعراب آن را از زبان مادی گرفته و (نفتا) خوانده اند. پترولیوم (petroleum) واژه ای لاتین هم ارز نفت است که از دو کلمه پترا (petra) به معنی سنگ و (oleum) به معنی روغن گرفته شده است .پترولیوم در واقع در مواد هیدروکربنی است که به صورت طبیعی عمدتاً در سنگ های رسوبی واقع می گردد. پترولیوم می تواند به صورت فازهای مختلف، از جمله فاز گازی، نظیر گاز طبیعی (natural gas)، فاز مایع، نظیر نفت خام (crude oil) و فاز جامد، مانند قیر (asphalt) در خلل و فرج و شکستگی های سنگ ها تجمع یابد.

یکی از مراحل اصلی در اکتشاف و استخراج نفت و گاز حفاری می باشد. برای انجام مراحل مختلف اکتشاف مواد معدنی فلزی و غیر فلزی ، نفت ، گاز و آب و همچنین به منظور بررسی و مطالعه خصوصیات سنگ شناسی ، آلتراسیون و کانی سازی لایه‌های زیرزمینی یک منطقه به حفاری می‌پردازند. انواع مهم حفاری عبارتند از : نوع مغزه گیر ، نوع روتاری و نوع ضربه‌ای. مواردی که برای حفاری استفاده می‌شود تابع روش حفاری ، مقاومت سنگها ، میزان شکستگی ، عمق ، مواد گازی و ترکیب کانی شناسی سنگ است.

گل حفاری غیر از بالا آوردن تراشه های زمین کاربردهای دیگری نیز در ته چاه انجام می دهند که عبارتند از خنک کردن و روان کردن مته . علت اینکه بجای آب از گل حفاری استفاده می شود این است که خرده سنگهای حفاری شده دارای وزن مخصوص زیادی هستند و با اینکه گل به علت سرعت زیاد آنها را با خود بالا می آورد لذا باید گران روی گل به حدی باشد که بتواند خرده سنگها را با سهولت وبه سرعت از چاه خارج کند .گل حفاری باعث می شود ستون گل حفاری به دیوار چاه فشار آورد و مانع ریزش آن شود . به علاوه بدنه چاه را اندود کرده و منافذ آنرا می گیرد و دیگر آنکه در مواقعی که مته در اعماق زیاد به لایه گاز یا نفت ( در حفاری های نفت و گاز ) می رسد ستون گل مانع می شود که گاز یا نفت از منافذ لایه مذکور که ممکن است فشار زیاد هم داشته باشد . به همین جهت غلظت و وزن گل حفاری باید بیش از وزن آب و به حدی باشد که بتواند فشار لایه متخلخل مذکور را خنثی کند .

* نقش مواد در گل حفاری

۱- کنترل وزن مخصوص: برای منترل مخصوص از باریت ، گالن و آهک استفاده می‌شود. در مواردی که فشار آب و یا گاز در منطقه حفاری زیاد باشد، یا حفاری در سنگ خاصی (نظیر شیل) صورت گیرد، از باریت می‌توان استفاده نمود. در صورتی که فشار آب و یا گاز در سنگهایی که حفاری می‌شود خیلی زیاد باشد، از گالن استفاده می‌کنند. از آهک به منظور کاهش وزن مخصوص کمک می‌گیرند.

۲- مواد تغییر دهنده غلظت : به منظور بازیابی سریع مواد حفاری شده ، جلوگیری از گیر کردن مته و افزایش سرعت حفاری ، از بنتونیت سدیم‌دار ، اتاپولژیت (Attapulgite) ، آزبست ، موسکوویت ، گرافیت و دیاتومیت می‌توان استفاده کرد.

۳- کنترل ترکیب شیمیایی محلول حفاری : ترکیب شیمیایی محلول حفاری بر غلظت ، وزن مخصوص ، سرعت حفاری و دستگاه های حفاری تاثیر مستقیم می‌گذارد. مواد معدنی مورد استفاده عبارتند از بی‌کربنات سدیم ، نمک ، آهک ، دولومیت و ژیپس.

انواع گل حفاری :

a) گل پایه آبی

b) گل هوا و کف : نوعی گل پایه آبی بوده که در طبقات با شکستگی زیاد مورد استفاده قرار می گیرند.

c) گل پایه روغنی : بخش عمده آن گازوئیل ( ۹۵٪ تا ٩۸٪ ) و بقیه آن آب نمک و دیگر افزودنیها می باشد.به چند دلیل در حفاریها از گل روغنی استفاده می شود :

۱. در بخشهای مخزنی جهت جلوگیری از ریزش چاه

۲. جلوگیری از ریزش شیل

۳. عدم نفوذ زیاد گل بدرون سازند

الف ) گاهی نوع خاص از گل تزریق می شود به نام پیل : که با ویسکوزیته بیشتر است و هنگامی که چاه ساکن است بدرون چاه اضافه می شود و جلوگیری از هرزروی که یا از LCM (مواد کنترل کننده هرزروی) و یا از Hv Pill (پیل با ویسکوزیته زیاد یا پیل غلیظ)استفاده می شود.

ب ) سلاگ : با وزن حجمی بیشتری است و در هنگام لوله لوله بالا مورد استفاده قرار می گیرد.

»» موادی که به گل اضافه می شود :

۱) کاستیک (Na OH) برای تغییر در PH و قلیائی نمودن گل

۲) رس : جهت بالا بردن ویسکوزیته آن

۳) باریت : (Ba SO4) : بمنظور بالا بردن وزن گل

۴) CMC Hv : جهت بالا بردن ویسکوزیته در پیل

۵) کلسیم (Ca) : بالا بردن سختی گل حفاری

۶) بنتونیت به منظور بالا بردن ویسکوزیته

۷) LCM (Loss Controller Material): افزودنیهائی مثل پوست گردو ، پوست شکلات میکا و . . . برای نفوذ در داخل خلل و فرج ( در هنگام هرزروی بالا استفاده می شود).

»» مشخصات گل حفاری :

صاف آب (WL : Water Loss): بر حسب cc.

پایه آبی : PH

Ca بر حسب ppm

ALK : آلکالینیتی

پایه روغنی :ES : مربوط به سالینیتی ( شوری ) و عدم دو فاز شدن گل

HPHT : مربوط به صاف آب است .

»» آنالیز گل حفاری

در بخش گل حفاری خواص سیال حفاری را مورد بررسی قرار می دهند و از آنجا که مثلاً بنتونیت Bentonite به تنهائی از پس کلیه وظایف گل حفاری بر نمی آید. یک سری افزودنی به گل اضافه می کنند که در این آزمایشگاه با انجام آزمایشهای مختلف ترکیب یک گل با خصوصیات مورد نظر بدست می آورند. مثلاً یکی از افزودنیها CMC می باشد که برای افزایش viscosity به گل اضافه است. از خواص دیگر گل می توان به موارد زیر اشاره کرد :

»»viscosity (گرانروی ) که در دورRPM 600 اندازه گیری می شود با استفاده از دستگاه Rheometer انجام می گیرد. (یکی دیگر از خواص گلPlastic viscosity است ) تعیین yield point یکی دیگر از خواص گل حفاری است.

»» هرچه yield point بالاتر باشد حمل قطعات وcuttings توسط گل راحت ترصورت می گیرد.

»» از خواص مهم گل mud filtrate است که با دستگاه API Standard filter press اندازه گیری می شود. Mud filtrate مقدار آبی است که سیال حفاری در حین circulation از دست می دهد. در دستگاه مورد نظرگل را داخل یک محفظه می ریزند و مقدار آبی که در زمان ۳۰ دقیقه تحت فشارpsi 100 از گل جدا می شود برحسب cc/30 min گزارش می گردد. همچنین دراین آزمایش ضخامت mud cake را نیز اندازه گیری می کنند. با افزودن یک سری مواد می توان ضخامت mudcake را کاهش داد.

»»از خصوصیات دیگر گل حفاری استحکام ژله ای گل است.

یکی دیگر از دستگاههایی که برای اندازه گیری هرز روی و بهینه کردن آن بکار می رود تا آن را به حداقل برساند bridging materialtester) BMT) می باشد. در این دستگاه برای هر نوع سازندی یک مدل اختیار می شود. مثلاً برای سازند ماسه سنگی یک مدل گلوله ای را در نظر می گیرند و میزان هرز روی گلرا از داخل این مدل اندازه گیری می کنند.

در آزمایشگاه اسید زنی آزمایشات مربوط به اسیدکاری انجام می شود. می دانیم که پس از سیمان کاری به چاه اسید می زنند تا سیمان باقی مانده خارج شده و شسته شود. Acidizing Instrument در این واحد قرار دارد، قلب این دستگاه پمپ آن است. در این دستگاه فشار و حرارت بر روی سنگ اعمال می شود. در واقع اسید با یک فشار معین به داخل core تزریق می شود. در این دستگاه فشار و حرارت برروی سنگ اعمال می شود. به این وسیله کربناتهای داخل مغزه حل می شوند. پس از اسید زنی تراوایی را دوباره اندازه گیری می گیرند، خروجی این دستگاه بصورت print شده تهیه شود.

خواص مکانیکی گل که باید در آزمایشگاه تعیین شوند عبارتند از :

۱.Plastic viscosity) PV)

۲. Yield point) YP)

۳. Gel Strength) gs)

۴. Filtration Lost) FL)

شرکت مهندسی آسیا با سابقه ای طولانی در تهیه و ارائه مواد مورد نیاز صنعت نفت و گاز و حفاری معدنی و آب فعال بوده و همکاری با صادرکنندگان محترم جهت صادرات مواد معدنی فوق به کشورهای همسایه همچون عراق را داشته است.

جهت خرید مواد گل حفاری با واحد بازرگانی شرکت تماس بگیرید.

۰۳۱۳۲۶۶۸۸۲۷