تعريفالبترول:
هو سائل أسود
كثيف سريع الاشتعال مكون من خليط من المركبات العضوية والتي تتكوّن من عنصري
الكربون والهيدروجين وتعرف باسم الهيدروكربونات .
• النفط من
الثروات الطبيعية الغير متجددة وتتسابق الدول الصناعية الكبرى على زيادة استيراده
من الدول المنتجة له والتي تستهلك كميات قليلة منه لقلة التنمية
الصناعية لديها
• .يساهم النفط
اليوم بحوالي 39 % من استهلاك الطاقة العالمي وتحتوي منطقة الشرق الأوسط على أغنى
مخزون للنفط في العالم .
• تهتم الدول
باكتشاف آبار جديدة للبترول و تطوير طرق حفر الآبار حيث أنه عادة يتم استخراج نحو
40% من النفط والجزء الأكبر يظل داخل باطن الأرض ويصعب استخراجه .
• ومن أهم أسباب
انتشار النفط هو سهولة نقله وتحويله إلى مشتقات ، و انخفاض سعره وتوفره في كثير من
البلدان التي لا تستهلك إلا القليل منه .
أولاً: أصل البترول
تَكوّن البترول
ـ الذي نستخدمه اليوم ـ منذ ملايين السنيين. نحن نعلم أن البترول يوجد في قيعان
البحار القديمة، ويستقر الكثير منه الآن بعيدًا تحت سطح الأرض في المناطق البرية،
أو تحت قيعان البحار والمحيطات.
وتقول
إحدى النظريات
الخاصة بأصل البترول:
إن الزيت قد تكوّن
من النباتات الميتة، ومن أجسام مخلوقات دقيقة لا حصر لها. ومضمون هذه النظرية، أن
مثل هذه البقايا ذات الأصل الحيواني أو النباتي، ترسبت في قيعان البحار القديمة،
وترسبت فوقها المزيد من الصخور المحتوية على المواد العضوية نفسها، التي تحملها
الأنهار لتصب في البحار. وقد شكلت هذه المواد العضوية، المختلطة بالطين والرمال،
طبقة فوق طبقة استقرت على قاع البحار. ولأن الطبقات القديمة قد دفنت تحت أعماق
أبعد وأبعد، فقد تحللت المواد العضوية بفعل الوزن والضغط القائم فوقها. وهذا الضغط
الهائل يولد أيضا الحرارة. ومن ثمّ فإنه بفعل الضغط والحرارة، فضلا عن النشاط
الإشعاعي والتمثيل الكيميائي والبكتيري كذلك، تحولت المادة العضوية إلى مكونات
الهيدروجين والكربون، التي تتحول في النهاية إلى المادة التي نعرفها باسم البترول،
ونستخدمها للطاقة. ومن المعتقد أن الطبقات العديدة المتراكمة قد كونت الصخور
الرسوبية المعروفة، مثل الصخور الجيرية والصخور الرملية والدولوميت، والصخور
الأخرى التي تكونت من الجسيمات الرقيقة الهشة، التي التصقت في كتل صلبة بفعل الضغط
الهائل الذي يتولد نتيجة تراكم هذه الصخور بعضها فوق بعض، وبعض هذه الصخور كثيف
جدًا لدرجة لا تسمح بنفاذ الزيت والغاز. أما باقي الصخور، فهي مسامية، بحيث تسمح
للبترول والغازات الطبيعية المصاحبة بأن ترشح من خلالها. ويوجد الزيت في باطن
الأرض على شكل نقط دقيقه بين حبيبات الرمال والحجر الرملي وفي شقوق الحجر الحيرى،
وليس صحيحًا ذلك المفهوم الخاطيء أن البترول يوجد
على شكل بحيرات
أو أنهار أو ينابيع.
وهناك عدة أنواع
من التراكيب الجيولوجية، تصلح لتجميع زيت البترول الخام. وهناك شرطان أساسيان
لاحتجاز هذا الزيت في الخزان الجوفي وعدم تحركه وهما:
1. لابد من وجود
"مصيدة" تحتجز الزيت، وتمنع تحركه خلال الطبقة الحاملة له، وهذه المصيدة
قد تكون واحدة من عدة أنواع سيرد ذكرها.
2. وجود حاجز من
الصخور الصماء، يمنع هروب الزيت إلى طبقات أعلى، وتسبب الطبقات الصخرية التي تعلو
التكوينات الحاملة للزيت ضغوطًا كبيرة تصل إلى آلاف الأرطال على البوصة المربعة،
وتزيد من قوة هذا الضغط
حركة انثناء
الطبقات التي تصاحب تكوين التركيب الجيولوجي، والتي تكونت نتيجة للتحركات في
القشرة الأرضية في الماضي السحيق، حيث حدثت انهيارات أو كسور في قيعان المحيطات
بين الطبقات المسامية وغير المسامية.
وتتسبب الضغوط
الهائلة في تحرك الزيت والغاز إلى طبقات أكثر مسامية، مثل الحجر الرملي والحجر
الجيري. ويستمر تحرك الزيت خلال الطبقات المسامية في التركيبات الجيولوجية، إلى أن
يصادف طبقة من الصخور الصماء غير المسامية، ولا يستطيع النفاذ منها فيبقى مكانه.
وفي مثل هذه الأماكن يتجمع الزيت والغاز والماء.
ونتيجة كل ذلك،
تكونت "مصائد" مناسبة لاحتجاز الزيت والماء وتجميعهما. وهذه
المصائد هي
المصدر الرئيس لاحتياطات العالم اليوم من البترول والغاز الطبيعي، وهي عادة ما
تكون على مسافات بعيدة الأعماق.
ومن أغلب
الأنواع المعروفة من مصائد الزيت:
المصائد
الطبقية: لا
تنتمي بصلة إلى الفالق ولا الانثناء، وإنما ترجع إلى تحول في طبيعة طبقات الأرض، فتصبح
أقل مسامية، وأقل قابلية للنفاذ، والمصائد الطبقية هي تكوين تحبس فيه الطبقات
المسامية بين الطبقات غير المسامية.
وفي مناطق كثيرة
من العالم، هناك رواسب هائلة من الصخور الملحية التي تكون على هيئة نصف سائل، أو
عجينة، نتيجة لضغط طبقات الصخور الأخرى ودرجة الحرارة، وتدفع خلال طبقات الصخور
التي تكون بأعلاها فتحدث تقويسًا لها فتكون المصيدة. والملح الموجود هذه الحالة لا
يسمح بنفاذ البترول ويعمل كصخور مانعة لنفاذه. وقد تكونت كل المصائد بسبب التحركات
الجيولوجية، بمعنى أن البترول يتجمع في هذه المصائد بكميات قد تكون مناسبة
واقتصادية، مما يستدعي القيام بعمليات البحث واستغلاله. ولاشك أن أسهل هذه المصائد
من حيث إمكانية استكشافها وأسخَاهَا عطاءً للبترول، هي المصائد من النوع القبوي.
1.
الكشف وأساليبه:
يبدأ البحث عن زيت للبترول بمعرفة الجيولوجي، وهو لا يقوم بالحفر بحثًا عن الزيت، ولكنه يقوم بعمل
مسح تمهيدي ليقرر أين "يحتمل" وجود الزيت؟
2. المسح الجيولوجي:
3المسح الجيوفيزيقي:وعادة ما
تستخدم أساليب أخرى بخلاف الطرق الجيولوجية، وذلك إلى جانب رسم خريطة التكوينات
الصخرية الموجودة تحت سطح الأرض، من سطح الأرض أو من الجو، وهي:
4 أ.
أسلوب قياس جاذبية الأرض
ب. أسلوب قياس الاهتزازات أو
الزلازل:
ج. أسلوب قياس المغناطيسية
عمليات الحفر
هناك ثلاثة أساليب للحفر بحثًا عن الزيت وهي:
أ. طريقة الدق The Cable Tool
ب. طريقة
الدوران "الرحى"
The Rotary Drill
ج. طريقة الحفر
التوربيني Turbo Drilling
5الإنتاج طالما كان الضغط الطبيعي في قاع البئر كافياً
لدفع الزيت إلى السطح، فإن الزيت يتدفق من البئر تدفقًا طبيعيًا،والماء والغاز هما
اللذان يسببان هذا الضغط. وعادة ما يكون أحدهما ذا أثر أكبر من الآخر. وبالنسبة
للآبار الحديثة العهد بالإنتاج، يتدفق الزيت تدفقًا طبيعيًا لفترة ما، وكلما انخفض
الضغط الطبيعي في الخزان الجوفي انخفضت كمية الزيت المنتجة تدريجيًا، ويتلاشى
الضغط ويتوقف الإنتاج، مما يستدعي اتباع طرق صناعية لرفع الضغط وعودة الإنتاج،
وهناك طريقتان لتحقيق ذلك:
أ. استخدام
المضخات لسحب الزيت.
ب. رفع الزيت
بضغط الغاز والمياه التي يتم حقنها في البئر.
هو سائل أسود
كثيف سريع الاشتعال مكون من خليط من المركبات العضوية والتي تتكوّن من عنصري
الكربون والهيدروجين وتعرف باسم الهيدروكربونات .
• النفط من
الثروات الطبيعية الغير متجددة وتتسابق الدول الصناعية الكبرى على زيادة استيراده
من الدول المنتجة له والتي تستهلك كميات قليلة منه لقلة التنمية
الصناعية لديها
• .يساهم النفط
اليوم بحوالي 39 % من استهلاك الطاقة العالمي وتحتوي منطقة الشرق الأوسط على أغنى
مخزون للنفط في العالم .
• تهتم الدول
باكتشاف آبار جديدة للبترول و تطوير طرق حفر الآبار حيث أنه عادة يتم استخراج نحو
40% من النفط والجزء الأكبر يظل داخل باطن الأرض ويصعب استخراجه .
• ومن أهم أسباب
انتشار النفط هو سهولة نقله وتحويله إلى مشتقات ، و انخفاض سعره وتوفره في كثير من
البلدان التي لا تستهلك إلا القليل منه .
أولاً: أصل البترول
تَكوّن البترول
ـ الذي نستخدمه اليوم ـ منذ ملايين السنيين. نحن نعلم أن البترول يوجد في قيعان
البحار القديمة، ويستقر الكثير منه الآن بعيدًا تحت سطح الأرض في المناطق البرية،
أو تحت قيعان البحار والمحيطات.
وتقول
إحدى النظريات
الخاصة بأصل البترول:
إن الزيت قد تكوّن
من النباتات الميتة، ومن أجسام مخلوقات دقيقة لا حصر لها. ومضمون هذه النظرية، أن
مثل هذه البقايا ذات الأصل الحيواني أو النباتي، ترسبت في قيعان البحار القديمة،
وترسبت فوقها المزيد من الصخور المحتوية على المواد العضوية نفسها، التي تحملها
الأنهار لتصب في البحار. وقد شكلت هذه المواد العضوية، المختلطة بالطين والرمال،
طبقة فوق طبقة استقرت على قاع البحار. ولأن الطبقات القديمة قد دفنت تحت أعماق
أبعد وأبعد، فقد تحللت المواد العضوية بفعل الوزن والضغط القائم فوقها. وهذا الضغط
الهائل يولد أيضا الحرارة. ومن ثمّ فإنه بفعل الضغط والحرارة، فضلا عن النشاط
الإشعاعي والتمثيل الكيميائي والبكتيري كذلك، تحولت المادة العضوية إلى مكونات
الهيدروجين والكربون، التي تتحول في النهاية إلى المادة التي نعرفها باسم البترول،
ونستخدمها للطاقة. ومن المعتقد أن الطبقات العديدة المتراكمة قد كونت الصخور
الرسوبية المعروفة، مثل الصخور الجيرية والصخور الرملية والدولوميت، والصخور
الأخرى التي تكونت من الجسيمات الرقيقة الهشة، التي التصقت في كتل صلبة بفعل الضغط
الهائل الذي يتولد نتيجة تراكم هذه الصخور بعضها فوق بعض، وبعض هذه الصخور كثيف
جدًا لدرجة لا تسمح بنفاذ الزيت والغاز. أما باقي الصخور، فهي مسامية، بحيث تسمح
للبترول والغازات الطبيعية المصاحبة بأن ترشح من خلالها. ويوجد الزيت في باطن
الأرض على شكل نقط دقيقه بين حبيبات الرمال والحجر الرملي وفي شقوق الحجر الحيرى،
وليس صحيحًا ذلك المفهوم الخاطيء أن البترول يوجد
على شكل بحيرات
أو أنهار أو ينابيع.
وهناك عدة أنواع
من التراكيب الجيولوجية، تصلح لتجميع زيت البترول الخام. وهناك شرطان أساسيان
لاحتجاز هذا الزيت في الخزان الجوفي وعدم تحركه وهما:
1. لابد من وجود
"مصيدة" تحتجز الزيت، وتمنع تحركه خلال الطبقة الحاملة له، وهذه المصيدة
قد تكون واحدة من عدة أنواع سيرد ذكرها.
2. وجود حاجز من
الصخور الصماء، يمنع هروب الزيت إلى طبقات أعلى، وتسبب الطبقات الصخرية التي تعلو
التكوينات الحاملة للزيت ضغوطًا كبيرة تصل إلى آلاف الأرطال على البوصة المربعة،
وتزيد من قوة هذا الضغط
حركة انثناء
الطبقات التي تصاحب تكوين التركيب الجيولوجي، والتي تكونت نتيجة للتحركات في
القشرة الأرضية في الماضي السحيق، حيث حدثت انهيارات أو كسور في قيعان المحيطات
بين الطبقات المسامية وغير المسامية.
وتتسبب الضغوط
الهائلة في تحرك الزيت والغاز إلى طبقات أكثر مسامية، مثل الحجر الرملي والحجر
الجيري. ويستمر تحرك الزيت خلال الطبقات المسامية في التركيبات الجيولوجية، إلى أن
يصادف طبقة من الصخور الصماء غير المسامية، ولا يستطيع النفاذ منها فيبقى مكانه.
وفي مثل هذه الأماكن يتجمع الزيت والغاز والماء.
ونتيجة كل ذلك،
تكونت "مصائد" مناسبة لاحتجاز الزيت والماء وتجميعهما. وهذه
المصائد هي
المصدر الرئيس لاحتياطات العالم اليوم من البترول والغاز الطبيعي، وهي عادة ما
تكون على مسافات بعيدة الأعماق.
ومن أغلب
الأنواع المعروفة من مصائد الزيت:
المصائد
الطبقية: لا
تنتمي بصلة إلى الفالق ولا الانثناء، وإنما ترجع إلى تحول في طبيعة طبقات الأرض، فتصبح
أقل مسامية، وأقل قابلية للنفاذ، والمصائد الطبقية هي تكوين تحبس فيه الطبقات
المسامية بين الطبقات غير المسامية.
وفي مناطق كثيرة
من العالم، هناك رواسب هائلة من الصخور الملحية التي تكون على هيئة نصف سائل، أو
عجينة، نتيجة لضغط طبقات الصخور الأخرى ودرجة الحرارة، وتدفع خلال طبقات الصخور
التي تكون بأعلاها فتحدث تقويسًا لها فتكون المصيدة. والملح الموجود هذه الحالة لا
يسمح بنفاذ البترول ويعمل كصخور مانعة لنفاذه. وقد تكونت كل المصائد بسبب التحركات
الجيولوجية، بمعنى أن البترول يتجمع في هذه المصائد بكميات قد تكون مناسبة
واقتصادية، مما يستدعي القيام بعمليات البحث واستغلاله. ولاشك أن أسهل هذه المصائد
من حيث إمكانية استكشافها وأسخَاهَا عطاءً للبترول، هي المصائد من النوع القبوي.
1.
الكشف وأساليبه:
يبدأ البحث عن زيت للبترول بمعرفة الجيولوجي، وهو لا يقوم بالحفر بحثًا عن الزيت، ولكنه يقوم بعمل
مسح تمهيدي ليقرر أين "يحتمل" وجود الزيت؟
2. المسح الجيولوجي:
3المسح الجيوفيزيقي:وعادة ما
تستخدم أساليب أخرى بخلاف الطرق الجيولوجية، وذلك إلى جانب رسم خريطة التكوينات
الصخرية الموجودة تحت سطح الأرض، من سطح الأرض أو من الجو، وهي:
4 أ.
أسلوب قياس جاذبية الأرض
ب. أسلوب قياس الاهتزازات أو
الزلازل:
ج. أسلوب قياس المغناطيسية
عمليات الحفر
هناك ثلاثة أساليب للحفر بحثًا عن الزيت وهي:
أ. طريقة الدق The Cable Tool
ب. طريقة
الدوران "الرحى"
The Rotary Drill
ج. طريقة الحفر
التوربيني Turbo Drilling
5الإنتاج طالما كان الضغط الطبيعي في قاع البئر كافياً
لدفع الزيت إلى السطح، فإن الزيت يتدفق من البئر تدفقًا طبيعيًا،والماء والغاز هما
اللذان يسببان هذا الضغط. وعادة ما يكون أحدهما ذا أثر أكبر من الآخر. وبالنسبة
للآبار الحديثة العهد بالإنتاج، يتدفق الزيت تدفقًا طبيعيًا لفترة ما، وكلما انخفض
الضغط الطبيعي في الخزان الجوفي انخفضت كمية الزيت المنتجة تدريجيًا، ويتلاشى
الضغط ويتوقف الإنتاج، مما يستدعي اتباع طرق صناعية لرفع الضغط وعودة الإنتاج،
وهناك طريقتان لتحقيق ذلك:
أ. استخدام
المضخات لسحب الزيت.
ب. رفع الزيت
بضغط الغاز والمياه التي يتم حقنها في البئر.
