آشنایی با واژگان تخصصی نفت

● زمین‌شناسی
▪ سن‌های زمین‌شناسی:
سن‌های زمین‌شناسی شامل ۵ دوره است که به ترتیب از قدیم به جوان عبارتند از:
۱) پری کامبرین : بیش از ۵۶۰ میلیون سال پیش
۲) پالئوزوئیک : ۲۴۵-۵۶۰ میلیون سال پیش
۳) مزوزوئیک : ۶۵-۲۴۵ میلیون سال پیش
۴) سنوزوئیک که شامل ۲ دوره است:
۱-۴) ترشیاری: ۲-۶۵ میلیون سال پیش
۲-۴) کواترنری: از ۲ میلیون سال پیش تا کنون
▪ سازند:
به مجموعه‌ی رسوبات سنگ شده‌ای گفته می شود که برخی از ویژگی‌های آن‌ها مانند سن، نوع فسیل، جنس، پیوستگی (قطع شدگی در آن دیده نشود و گسلی آن را قطع نکرده باشد)، ضخامت، رنگ و .... تا حدودی مشترک است. در این میان سن و نوع فسیل سازند از اهمیت بیشتری برخوردار است. ممکن است برخی از این ویژگی‌ها در یک سازند مشترک نباشد. به طور مثال سازند آسماری در میدان اهواز و مارون دارای ضخامت‌های متفاوتی است. اما به دلیل آن که سایر ویژگی‌های سازند همچنان در میدان‌های مختلف یکسان است، آن را یک سازند واحد می‌شناسند. یک سازند ممکن است از یک یا چند لایه‌ی رسوبی تشکیل شده باشد. البته لایه‌های یک سازند کاملاً به هم پیوسته هستند.
▪ جنس سنگ( Lithology ):
به جنس سنگ، لیتولوژی سنگ گفته می‌شود بعنوان نمونه وقتی گفته می‌شود لیتولوژی سازند آسماری از نوع سنگ آهک است در واقع به این معنی است که جنس سنگ سازند آسماری از جنس آهک است.
▪ شیل (Shale):
سنگ شیلی به سنگی گفته می شود، که ذرات تشکیل دهنده‌ی آن بسیار ریز است و دارای لایه‌بندی‌های خیلی خیلی نازکی است که به آن ها تورق گویند از ویژگی‌های این نوع سنگ این است دارای تخلخل بسیار زیاد است اما این تخلخل ها بسیار ریز هستند و تراوایی این نوع سنگ بسیار پائین است و در نتیجه این نوع سنگ معمولا نمی‌تواند بعنوان سنگ مخزن عمل کند اما از آنجا که معمولا درون این نوع سنگ‌ها مواد آلی وجود دارد می‌تواند به‌عنوان سنگ منشاء عمل کند.
▪ گنبدهای نمکی (salt dome):
همیشه یک لایه‌ در اعماق زیاد وجود دارد که از جنس نمک است از آن جا که نمک دارای چگالی کم است و همچنین خاصیت روان کنندگی (Lubricant) دارد لایه‌های دیگر براحتی روی آن می لغزند اما اگر نیرویی از اطراف این لایه‌ را تحریک کند و به آن فشار آورد این لایه کم چگال، به سمت بالا شروع به حرکت می‌کند و در لایه‌های بالایی خود نفوذ می‌کند و به سمت سطح زمین روانه می‌شود و ممکن است این حرکت در اعماق زمین متوقف شود و یا اینکه این گنبد نمکی لایه‌های زمین را طی کند و به سطح زمین برسد و گنبد‌هایی از نمک ظاهر شود این گنبدهای نمکی به دلیل اینکه دارای ترآوایی کم و شکل پذیری خوبی هستند می‌توانند به عنوان یک پوش سنگ (Cap rock) خوب عمل کنند.
▪ برون زد(out crops):
بخشی از سازند که به سطح زمین رسیده و بدون حفاری امکان دسترسی مستقیم به آن وجود دارد.
▪ Type section :
بهترین محلی که می‌توان برون زد یک سازند را مورد مطالعه قرار داد، به طوری که نمونه‌ بدست آمده تقریباً می‌تواند تمامی خصوصیات آن سازند را نشان دهد.
▪ سطح فرسایشی(Erosional surface):
سطحی که توسط عوامل فرسایشی(مانند آب،باد، و( ... فرسایش یافته است
▪ مخزن (Reservoir):
به بخش‌هایی از یک سازند که دارای نفت یا گاز باشد و تغییرات فشار قابل توجهی نداشته باشند، مخزن نفت یا گاز گفته می‌شود. بنابراین ممکن است یک سازند دارای چندین مخزن باشد.
▪ سنگ منشأ یا سنگ مادر (source rock) :
سنگی که نفت در آن پدید می‌آید. در واقع سنگ منشأ، محیط تشکیل نفت خام در میلیون‌ ها سال پیش بوده است. نفت پس از تشکیل در این محیط به سمت سنگ مخزن حرکت می‌کند و در آن‌جا ذخیره می‌شود.
▪ پوش سنگ (seal rock) یا (Cap rock) :
سنگی که روی سنگ مخزن وجود داشته و دارای تراوایی بسیار پایینی است به نحوی که مانع از خروج نفت از سنگ مخزن شود.
▪ مهاجرت( Migration) :
به جریان حرکت نفت و یا گازاز سنگ مشأ به سنگ مخزن پدیده‌ی مهاجرت گفته می‌شود.
▪ سیستم نفتی(Oil System) :
به مجموعه‌ی سنگ‌ منشأ، سنگ مخزن و پوش‌سنگ یک سیستم نفتی می‌گویند.
▪ میدان(Field) :
به مجموعه‌ی یک یا چند مخزن نفت که دارای ساختار (ساختار تله نفتی) مشابهی باشند، یک میدان نفتی می‌گویند.
▪ حوضه(Province) :
به مجموعه‌ی یک یا چند میدان نفتی که خصوصیات چینه شناسی یکسانی داشته باشند، حوضه نفتی می‌گویند. هر حوضه شامل چند سیستم نفتی است.
▪ کروژن(Kerogen) :
کروژن به مواد آلی درشت دانه‌ای گفته می‌شود که توانایی انحلال در اسیدهای آلی را ندارند.
▪ بلوغ مواد آلی (Maturation) :
مسیر تغییر و تحولات مواد آلی درون سنگ منشأ را " بلوغ (Maturation) مواد آلی" گویند.
● عملیات‌های اکتشاف
▪ روش‌های سطحی:
گاه مطالعه برخی از نشانه‌ها در سطح زمین می‌تواند راهنمای ما برای کشف مخازن احتمالی باشد. که این نشانه‌ها شامل : برونزد(outcrop)، چشمه‌های نفتی (oil spring)،حوضه‌ی رسوبی و... باشند.
▪ روش‌های ثقل سنجی و مغناطیسی سنجی:
این ۲ روش برای شناسایی مخازن نفتی ای که ساختارهای مشخص و معینی (مثل طاقدیس) در اعماق کم دارند به کار می‌روند. البته با روش مغناطیس سنجی تلوریک (telluric) می‌توان مخازن تا حدی عمیق را نیز شناسایی کرد. در روش ثقل سنجی اساس کار این گونه است که تغییر شتاب جاذبه ثقل در نقاط مختلف را می‌توان به تغییر ماهیت سنگ یا تغییر ساختار، مخصوصا ساختارهای طاقدیس نسبت داد.
▪ ژئوشیمی:
علمی است که به مطالعه‌ی سنگ منشا و سنگ مخزن و ارتباط آن‌ها با هم می‌پردازد و در مطالعه‌ی سنگ منشا نقش بسزایی دارد و اطلاعاتی شامل نوع کروژن، مرحله‌ی بلوغ و ... در اختیار قرار می‌دهد. برای کسب اطلاعات بیشتر اینجا را کلیک کنید
▪ مطالعه لرزه‌نگاری(seismic) :
در روش لرزه‌نگاری امواج لرزه‌ای در اثر انفجار به صورت موج‌های مکانیکی در لایه‌های درون زمین منتشر می‌شوند؛ برای این‌که بازتاب این امواج از لایه‌های مختلف، دریافت شود، گیرنده‌هایی (Geophone) بر روی زمین تعبیه شده‌اند که بازگشت این امواج را ثبت می‌کنند. منابعی که برای ایجاد این لرزه‌ها بکار می‌رود می‌تواندچاله‌هایی که از مواد منفجره پر شده است، یا دستگاه vibrosize باشد.این عملیات‌ها در ابعد مختلف :۲ بعدی (۲-Dimensional)، بعدی (۳- Dimensional) و حتی به روش ۴ بعدی ( ۴- Dimensional) انجام می‌گیرند.
▪ چاه‌های اکتشافی:
تنها راه حل برای شناسایی مخزن و اثبات وجود سیال در درون آن‌ها،به صورت قطعی حفر چاه‌های اکتشافی است. روش‌های مطالعات سطحی،ثقل‌شنجی و مغناطیس‌سنجی،لرزه‌نگاری،ژئوشیمی و... اطلاعات اولیه را برای حفر اولین چاه در اختیار متخصصین اکتشاف قرار می‌دهند؛ این متخصصین برای دست‌یابی به دقت بیشتر در اطلاعات خود باید چاه‌های اکتشافی را در مخزن حفر کنند.
● خصوصیات سنگ و سیال
▪ تخلخل(porosity) :
بخشی‌ از حجم سنگ که توسط بخش جامد اشغال نشده است؛ در واقع قسمت‌های خالی سنگ را تخلخل گویند. نفت خام، گاز و آب در درون تخلخل‌های سنگ وجود دارند. حجم این تخلخل‌ها از مقیاس میکرو تا مقیاس‌های بزرگ تغییر می‌کند.
▪ خمیره سنگ(matrix) :
مجموع قسمت‌های جامد تشکیل دهنده سنگ‌ها را به جز «قسمت رسی آن» گویند. علت این امر آن است که سنگ‌های رسی به دلیل تراوایی بسیار پایینی که دارند، تأثیری بسیارمنفی و نامطلوبی بر تراوایی و کیفیت کل مخزن می‌گذارند. بنابراین محاسبه‌ی درصد رس موجود در سنگ به عنوان یک عامل مجزا از خمیره از درجه اهمیت بالایی برخوردار است.
▪ درجه‌ی تخلخل(degree of porosity) :
نسبت حجم فضاهای خالی سنگ به حجم کل سنگ، درجه‌ی تخلخل گفته می‌شود.
▪ نفوذپذیری یا تراوایی ( Permeability) :
توانایی سنگ برای عبوردهی سیالی (با گران‌روی مشخص و در فشار مشخص) از درون خلل و فرج خود را Permeability می‌گویند. نفوذ پذیری مطلق تنها به خصوصیات سنگ بستگی دارد، اما نفوذپذیری نسبی علاوه برخصوصیات سنگ، به خصوصیات سیال و درصد اشباع(سنگ از سیال) نیز بستگی دارد.
ـ توضیح: منظور ازگران‌روی مقاومت سیال در برابر جریان و حرکت است.
▪ شکاف مصنوعی (Hydraulic Fracturing ):
از نقطه نظر مهندسی نفت و گاز و بهره برداری از مخازن هیدروکربوری، افزایش بهره دهی در چاه‌ها به‌ویژه در چاه‌هایی با نفوذ پذیری کم یا چاه‌های آسیب‌دیده یکی از مهمترین اهداف می باشد. تا به امروز روش‌های متفاوتی برای افزایش میزان بهره‌دهی چاه‌ها ارائه و انجام شده‌است که هر یک می‌تواند به طریقی موجب بهبود عملکرد چاه‌ها گردد. از مهمترین روش‌های بهبود بهره‌دهی چاه‌ها، اثر گذاشتن بر فیزیک سنگ مخزن می‌باشد که در آن سعی می‌شود تا ساختار فیزیکی سنگ مخزن بهبود یابد. از جمله مهم‌ترین این روش‌ها می‌توان به ایجاد شکستگی‌های مصنوعی در سنگ مخزن اشاره کرد.
▪ درجه اشباع(degree of saturation) :
درجه اشباع یک سیال، عبارت است از درصدی از حجم فضاهای خالی سازند که توسط آن سیال اشغال شده است.
▪ درجه شوری(salinity) :
میزان نمک محلول در آب سازندی را گویند
▪ کشش سطحی(IFT) :
نیرویی که بین سطح دو سیال(مانند نفت و آب، نفت و گاز، یا گاز و آب) ایجاد می‌شود.
▪ نقطه شبنم(Dew point) :
شرایط دما و فشاری که در آن اولین قطره مایع ایجاد می‌شود و تا قبل این نقطه فقط فاز گاز داریم.
▪ Cricondenterm :
حداکثر دمایی که در آن سیال به صورت دو فازی(گاز و مایع) است.
▪ نقطه‌ی بحرانی (Critical point):
حداکثر فشاری که در آن سیال به صورت دو فازی(گاز و مایع) است.
▪ Black oil :
نفت سنگین.
▪ Volatile oil :
نفت سبک.
▪ Gas Condensate :
گاز میعانی.
▪ Wet gas :
گاز تر.
▪ Dry gas :
گاز خشک.
▪ نقطه‌ی حباب یا شبنم (Bubble Point Pressure) :
با افت فشار مخزن، گاز محلول در نفت توانایی آن را پیدا می‌کند که از نفت خارج شود، «فشارنقطه‌ی حباب یا (فشار اشباع)» فشاری است که اولین حباب گاز از نفت جدا می‌شود. روشن است که در فشار‌های بالاتراز آن تنها یک فاز مایع و در فشار‌های پایین ‌تر از آن دو فاز مایع و گاز وجود دارد.
در شکل زیر می‌توانید منحنی‌ نقطه‌ی حباب، نقطه‌ی بحرانی و نقطه‌ی شبنم را برای یکی از انواع سیالات مشاهده کنید.
● چاه‌پیمایی
▪ چاه‌پیمایی یا لاگ (logging):
چاه‌پیمایی ابزاری است که اطلاعاتی درباره‌ی تغییرات خواص فیزیکی سازندهایی که چاه‌ آن‌ها را قطع کرده و همچنین سیال (همچون نفت، گاز و آب) موجود در آن‌ها را در اختیار مهندسین نفت قرار می‌دهد. هر لاگ شعاع بررسی مشخصی دارد. انواع لاگ‌ها عبارتند از:
۱) نگارهای الکتریکی
۲) نگارهای هسته‌ای
۳) نگارهای صوتی
۴) نگارهای الکترومغناطیسی
۵) نگار دماسنجی
۶) نگار شیب سنجی
۷) نگار تصویرساز
۸) تکنیک‌های جدید چاه‌نگاری
▪ مقاومت ویژه الکتریکی(Resistivity):
میزان مقاومت مواد در برابر جریان الکتریسیته (حرکت الکترون) در درون آن است. با بدست آوردن مقاومت ویژه می‌توان برخی از این خواص را شناسایی کرد. مقاومت ویژه الکتریکی مبنای محاسبه میزان شوری سیال است. نوعی از مقاومت ویژه که در ادامه به آن پرداخته شده است، مبنای محاسبه تحرک پذیری سیال واقع می‌شود. همچنین تشخیص نوع و حجم سیال درون سازند و پارامتر‌های مهم دیگر از طریق محاسبه مقاومت ویژه امکان پذیر است.
▪ مقاومت الکتریکی ظاهری:
مقاومتی است که توسط لاگ اندازه گیری می‌شود، معمولاً با مقدار واقعی مقاومتی که قصد اندازه گری آن را داریم، متفاوت است. چرا که اثر لایه‌های مجاور، نازک بودن لایه، دقت اندازه‌گیری لاگ، خطا در انجام عملیات لاگ کیری و ... موجب می‌شود، مقاومت مورد نظر به درستی اندازه‌گیری نشود. به همین دلیل باید تصحیحات لازم روی داده‌های لاگ انجام شود تا بر دقت کار افزوده شود.
▪ Rt :
مقاومت الکتریکی ویژه زون دست نخورده
▪ Rmf :
مقاومت الکتریکی ویژه‌ گل حفاری فیلتره شده داخل سازند
▪ Rw :
مقاومت الکتریکی ویژه آب درون سازندی
▪ Rxo :
مقاومت الکتریکی ویژه بخشی از سنگ که توسط گل حفاری فیلتره شده اشغال شده است. این مقاومت الکتریکی در بررسی توانایی تحرک نفت در درون سازند (Mobility) کاربرد دارد که با روشن شدن آن، می‌توان پارامتر‌های دیگری همچون حجم درجای نفت را محاسبه کرد.
▪ Rt :
مقاومت الکتریکی ویژه زون دست‌نخورده
ـ نکته:
هنگامی که هدف ما بررسی Rt است، باید توجه داشته باشیم، آنچه در واقع دستگاه‌ اندازه‌گیری می‌کند، مقاومت الکتریکی ظاهری محیط بررسی است و برای رسیدن به هدف بررسی یعنی Rt باید اثر بقیه پارمترها مثل مقاومت الکتریکی ویژه گل حفاری ، قطرچاه واثر) Rs مقاومت الکتریکی لایه های مجاور لایه مورد مطالعه است)را حذف کنیم.
▪ Ro :
مقاومت الکتریکی ویژه سنگی که ۱۰۰ درصد فضای خالی آن، ازآب اشباع شده است
▪ قدرت تفکیک قائم یا جداسازی قائم :
توانایی دستگاه در مشخص کردن مرز بین لایه‌هاست. هر چه قدرت جداسازی قائم بیشتر باشد، لایه‌های نازک بهتر قابل شناسایی هستند.
▪ بازه(AM) :
فاصله میان چشمه(فرستنده) و گیرنده را «بازه» گویند. هر چه این فاصله بیشتر باشد شعاع بررسی بزرگ تر، اما جداسازی قائم کم‌ترمی‌شود.
▪ اثر کامپتون :
هنگامی که پروتوی گاما به الکترونی برخورد می‌ کند، مقداری از انرژی خود را صرف خارج کردن آن الکترون از اتمش می‌کند و بخش دیگر انرژی آن در امتداد دیگری منتشر می‌شود. به این پدیده اثر کامپتون می‌گویند.
پرتوهای گاما ذرات بدون جرمی هستند که با سرعت نور منتشر می شوند.
▪ زون رخنه(invaded zone) :
منطقه‌ای که توسط گل حفاری تحت تاثیر قرار گرفته است.
▪ زون دست نخورده(intact zone) :
منطقه‌ای که توسط گل حفاری تحت تاثیر قرار نگرفته است، یعنی هیچ یک از بخش‌های گل حفاری به آن‌جا نرسیده است.
▪ زون انتقالی(transition zone) :
منطقه‌ی بین زون آغشته و زون دست نخورده را گویند که در این منطقه شرایط زون آغشته کم کم به شرایط زون دست نخورده تبدیل می شود.
▪ گل کبره(mud cake) :
منطقه‌ای که توسط قسمت جامد گل حفاری تحت تاثیر قرار گرفته است(گل حفاری از دو قسمت تشکیل شده است ۱ قسمت آن سیال است و قسمت دیگر ذرات جامد است که در سیال ، محلول یا بصورت معلق هستند) .
▪ «گل کبره» و «فیلترای گل» :
هنگامی که گل حفاری به درون سنگ وارد می‌شود، ابتدا قسمت جامد گل در خلل و فرج بخشی از سنگ گیر می‌کند. به این بخش از گل حفاری که در درون سنگ گیر افتاده گل کبره گویند. اما بخش محلول گل که بیشتر در سنگ نفوذ می‌کند و منطقه بیشتری از آن را تحت تأثیر خود قرار می‌دهد، فیلترای گل گویند.
▪ آب سازند :
آبی که به طور طبیعی از میلیون‌ها سال پیش در درون سازند باقی مانده است.
▪ شعاع بررسی :
شعاع بررسی یک لاگ مشخص می‌ کند که دستگاه تا چه شعاعی پیرامون چاه می‌تواند خصوصیات سنگ و سیال را مشخص کند.
▪ توانایی تحرک نفت (Mobility) :
منظور توانایی تحرک نفت در درون سازند است که در یک فشار مشخص و در برابر فشار تزریق مشخص سیال دیگری محاسبه می‌شود.
▪ دبی (Rate) :
مقدار حجم سیالی که در واحد زمان (معمولا یک روز) از چاه تولید می‌شود. واحد آن متر مکعب در روز یا گالن در روز است.
▪ غلظت وزنی :
غلظت وزنی کانی پرتوزا مشخص می‌کند که از نظر وزنی، چه مقدار از سازند از کانی‌های پرتوزا تشکیل شده است.
▪ چگالی :
چگالی، نسبت جرم به حجم هر ماده است.
● مطالعات مخزن و واژگان مرتبط
▪ ازدیاد برداشت(Enhanced Oil Recovery : EOR) :
کلیه روش‌هایی که طی آن به مخازنی که تحت شرایط طبیعی خود قادر به تولید اقتصادی نیستند، از بیرون انرژی داده شده و یا موادی درآن‌ها تزریق ‌شود، روش‌های ازدیاد برداشت گویند.
▪ چاه‌آزمایی(Well Testing):
به محض حفر یک چاه در درون مخزن و آغاز استخراج سیال درون آن، تغییراتی در پارامتر‌های مخزنی مانند فشار، حجم سیال درون مخزن، گرانروی سیال و... ایجاد می‌شود. تغییر پارامتر‌های مخزن باعث تغییر رفتار مخزن مانند چگونگی فاز‌های سیال(مایع و گاز) درون مخزن، در نتیجه چگونگی فازهای سیال استخراج شده، میزان دبی و... می‌شود.
بنابراین با گذشت زمان و ادامه‌ی برداشت از مخزن، رفتار مخزن تغییر می‌کند. در واقع پارامترهای مخزن به نوعی تابع زمان هستند. عملیات چاه آزمایی (Well Testing) تجزیه و تحلیل رفتار مخزن و چاه بر اساس زمان است؛ نتایج حاصل از آن می‌تواند تأثیر زیادی در تشخیص مقادیر واقعی پارامترهای مخزنی داشته باشد، از این رو چاه آزمایی یکی از مهم‌ترین ابزار‌های مهندسان برای شناخت مخزن نفت محسوب می‌شود. به دست آوردن مقدار واقعی این تغییرات نقش عمده‌ای در ایجاد یک مدل دقیق و به روز از مخزن دارد.
▪ زمان میان بر(Break through time):
هنگامی که از چاه نفتی در حال بهره‌برداری، آب زیادی برداشت کنیم، اصطلاحا گفته می‌شود که چاه به آب خورده است یا break through time اتفاق افتاده است و دیگر بهره‌برداری از آن چاه مقرون بصرفه نیست.
▪ Fingering :
سطح تماس بین ۲ سیال معمولا یک صفحه کاملا صاف نیست و مقداری از سیالی که دارای قدرت تحرک بیشتری است به داخل مرز میان ۲ سیال نفوذ می کند سطح تماس سیال ها‌ی داخل مخزن نفتی و گازی نیز به همین صورت است این پدیده یعنی Fingering مخصوصا در هنگام تزریق آب به مخزن به منظور برداشت نفت بیشتر،خود را بیشتر نشان می‌دهد از آن‌جا که آب دارای تحرک بیشتری است از سطح تماس آب تزریقی و نفت عبور کرده و سطح تماس این ۲ سیال شکل انگشتان دست را به خود می‌گیرد به این علت این پدیده Fingering گویند و باعث می‌شود که آب تزریقی به داخل مخزن، سریع‌تر به چاه برداشتی برسد و اصطلاحا زودتر چاه ما به آب بخورد و پدیده‌ break through time اتفاق بیافتد. با وقوع این حادثه و افزایش نسبت آب به نفت برداشتی ، دیگر برداشت از آن چاه مقرون بصرفه نیست.
▪ مهاجرت ماسه (Sand migration) :
درمخازن ماسه سنگی یا مخازنی که دارای مقداری ماسه هستند اگر ماسه شل (loose) باشد، هنگام برداشت نفت یا گاز از آن مخزن، این ذرات ماسه به داخل چاه وارد می‌شوند و باعث می‌شوند خلل و فرج (porosity)مسیرحرکت خود را پر کنند و کیفیت مخزن راکاهش دهند. هم‌چنین این ذرات ماسه باعث ایجاد خوردگی در تاسیسات سر چاه و لوله‌های جداری می‌شوند که باید تمهیدات لازم جهت ثابت کردن(stable) این ذرات ماسه اندیشیده شود ومانع از مهاجرت آن‌ها به سمت دهانه چاه شد.
▪ اثر مخروطی (Gas & water coning):
درهنگام برداشت نفت از چاه اگربه شیوه‌ی درستی از مخزن برداشت نشود، نفت به اطراف حرکت کرده و گاز و آب به ترتیب در بالا و پایین ستون نفتی به حالت مخروطی به داخل ستون نفت وارد می‌شوند، ارتفاع ستون نفت را در آن چاه کاهش می‌دهند و باعث کاهش برداشت نفت از آن چاه می‌شوند .
▪ آسفالتن (Asphalten):
بخش‌های سنگین نفت را که ظاهر آن همچون قیر است را آسفالتن می‌گویند. پدیده تشکیل آسفالتن نیز از پدیده‌هایی است که در بعضی از میادین ایران هنگامی رخ می‌دهد که بخش‌های سبک نفت به دلایل مختلف مانند water washing ، فعالیت میکروب‌ها(این میکروب‌ها می‌تواند به طور طبیعی در مخزن باشند یا هنگام تزریق آب به مخزن اگر ناخالصی‌های آب گرفته نشود (آب treat نشود) و حاوی این میکروب‌ها باشد وارد مخزن می‌شود)، از آن جدا شده و یک لایه آسفالتن در قسمت زیرین مخزن تشکیل ‌می‌شود که باعث قطع ارتباط مخزن با قسمت آبران آن شده و انرژی لازم برای بالا آمدن نفت را از آن می‌گیرد.
▪ مخازن گاز میعانی(Gas Condensated Reservoir):
به مخازنی گفته می‌شود که گاز موجود در آن‌ها در شرایط دما و فشار سطحی به نفت تبدیل می‌شود و این نوع نفت بسیار سبک است و دارای API بالایی (در حدود ۵۰ API )است.
▪ نسبت گاز به نفت[GOR) Gas oil ratio )] :
نسبت گاز به نفت را گویند. در واقع نسبت گاز به نفت را در شرایط دما و فشار سطح زمین را GOR گویند.
▪ فشار اشباع(Bubble Point Pressure) :
با افت فشار مخزن، گاز محلول در نفت توانایی آن را پیدا می‌کند که از نفت خارج شود، «فشار اشباع» فشاری است که اولین حباب گاز از نفت جدا می‌شود. روشن است که در فشار‌های بالاتراز آن تنها یک فاز مایع و در فشار‌های پایین ‌تر از آن دو فاز مایع و گاز وجود دارد.
▪ PSI)Pound per square inch):
یک واحد فشار است که معمولا در صنعت نفت فشار را با این واحد معرفی می‌کنند.
هر یک PSI، معادل ۶۸۹۴/۷پاسکال است. هر پاسکال ۱ نیوتن بر متر مربع است. هر نیوتن تقریباً معادل یک دهم کیلوگرم است.
▪ API ) American petroleum Institution) :
در واقع معرف کیفیت نفت است و هر چه این عدد افزایش یابد نفت سبکتر می‌شود اگر این عدد خیلی زیاد شود( در حدود API ۵۰) نفت به (Condensated oil) نفت میعانی تبدیل می‌شود و از این مقدار بالاتر برای گازها بکار می‌رود.
▪ Btu) British thermal unite) :
واحد گرمای بریتانیایی. یک واحد گرما است در واقع ارزش گرمایی سوخت را مشخص می‌کند.
▪ کلاهک گازی (Gas Cap) :
در صورتی که در یک مخزن نفتی هر سه سیال آب، نفت و گاز وجود داشته باشد، ترتیب قرار گرفتن سیالات درون مخزن به گونه‌ای است که از پایین به بالا ابتدا آب، بعد نفت و سپس گاز قرار می‌گیرد. به سازند‌ی که در آن گاز قرار دارد، سازند گازی و به سازندهای دیگر سازندهای نفتی و گازی می‌گویند.
به بخش بالایی مخزن که حدفاصل میان پوش سنگ و سطح تماس نفت و گاز است، کلاهک گازی مخزن نفتی می‌گویند. گفتنی است که برخی از مخازن فاقد کلاهک گازی، برخی دیگر فاقد بخش آب ده هستند و برخی فاقد هر دوی آن‌ها هستند.
▪ سفره آبی(Aquifer) :
سازند آبی‌ای که در پایین مخزن می‌تواند وجود داشته باشد.
▪ امتزاج‌پذیری (Miscibility) :
دومایع را وقتی امتزاج‌پذیر می‌گویند که کاملاً درهم حل شده و امولیسون نسازند.
▪ اوپک (OPEC) :
اوپک که شکل خلاصه شده‌ی (Organizations of Petroleum exporting Countries) یعنی سازمان کشورهای صادرکننده‌ی نفت است . این سازمان در ۱۴-۱۰ سپتامبر ۱۹۶۰ توسط ۵ کشور ایران، عربستان، ونزوئلا و کویت و عراق تشکیل شد که بعد از آن ۹ کشور دیگر الجزائر، قطر، نیجریه، امارات، اندونزی، لیبی، الجزیره، اکوادور، آنگولا به آن‌ها اضافه شدند. هدف از تشکیل این سازمان کنترل سیاست‌های قیمتی نفت بود.
▪ Isothermalهم دما (دمای ثابت) :
معمولاً در مخزن دما تقریباً ثابت است و فرآیند‌های داخل مخزن را به صورت هم دما فرض می‌کنند.
▪ اثر پوسته‌ای (Skin Effect) :
این اثر باعث کاهش تماس سنگ مخزن با دهانه چاه می‌شود و مانند یک لایه‌ی نازک سطح سنگ که در تماس با چاه است را می‌پوشاند.
▪ تحریک چاه(Well Stimulation) :
هر فرایندی که طی آن بهره‌دهی چاه افزایش یابد و سیال با سرعت و انرژی بیشتری وارد چاه شود را تحریک چاه گویند مانند: اسید کاری، تزریق مواد شیمیایی و ...
▪ شاخص تولید( Productivity index) :
نسبت سیال تولید شده به سیال موجود در مخزن را گویند.
▪ اشباع بحرانی میعانات :
با رسیدن اشباع میعانات به این سقف، فاز مایع در قالب لایه‌ی مایع چسبیده به دیواره‌ شروع به حرکت می‌کند.
▪ CVD)Constant Volume Depletion ) تخلیه با حجم ثابت :
در این آزمایش حجم ثابت گرفته می‌شود و با تغییر پارامتر فشار رفتار سیال را بررسی می‌کنند.
▪CCE)Constant Composition Expansion)انبساط با ترکیب ثابت :
در این آزمایش ترکیب سیال حفظ می‌شود، و هیچ ترکیبی از سیال خارج نمی‌شود.
▪ Positive coupling effect :
گاز در اثر حرکت سریع خود میعاناتی را که در سر راه خود دارد به درون چاه می‌آورد وباعث تخلیه‌ی میعانات می‌شود که یک اثر مثبت ایجاد می‌کند.
▪ پوسته :
فاصله نزدیک چاه که به دلیل عواملی، خواص فیزیکی خود را از دست داده باشد. این عوامل می‌تواند ورود آب از گل حفاری به داخل سازند یا عوارض حاصل از مشبک کاری (سوراخ کردن) و هم‌چنین آزادشدن گاز نزدیکی چاه، به دلیل افت فشار و هم‌چنین رسوب آسفالتین(نوعی نفت بسیار سنگین با گرانروی بسیار بالا) می‌تواند باشند. مقدار پوسته را با یک ضریب به اسم ضریب پوسته نشان می‌دهند.
● حفاری
▪ انواع حفاری:
برای بهره‌برداری از نفت و گاز مخازن، که هزاران متر زیر زمین هستند،‌ باید تمام سازند ها و لایه‌های بالایی و خود سنگ مخزن مورد حفاری قرار گیرد.امروزه در صنعت نفت، صنعت حفاری حرف اول را می‌زند و ملاک قدرت شرکت‌های نفتی محسوب می شود.انواع روش‌های حفاری عبارتند از:
۱) حفاری عمودی
۲) حفاری جهت‌دار
۳) حفاری زیرتعادلی
۴) Multilateral
۵) حفاری افقی
▪ ناحیه‌ی هدف:
ناحیه‌ای معین در عمقی از پیش تعیین شده که بر اساس طراحی‌ انجام گرفته، چاه باید آن ناحیه را قطع کند.
▪ حفاری عمودی (vertical drilling)
در این روش حفاری بصورت عمودی نبست به سطح زمین انجام می‌شود اما در هر حفاری یک انحراف از مسیر (drift) وجود دارد که در روش عمودی این انحراف باید خیلی کم و در حد ۱ درجه تا ۲ درجه باشد.
▪ حفاری جهت‌دار (Directional Drilling):
حفاری جهت‌دار نوعی از حفاری است که در آن مسیر چاه بر اساس نقشه‌ای معین و از پیش طراحی شده، برای رسیدن به ناحیه هدف (Target Area) از حالت عمودی منحرف می‌شود. این نوع حفاری زمانی انجام می‌شود که بنابه دلایلی هدف نهایی از محلی که بر روی زمین شروع به حفاری می‌کنیم به صورت جانبی دارای فاصله باشد.
▪ حفاری زیر تعادلی ( UBD) :
در حفاری زیر تعادلی ( UBD) فشار سیال حفاری عملا کمتر از فشار روزنه‌های سیالات سازند نگه‌داشته می‌شود، در نتیجه در مواجهه با سازندهای نفوذپذیر، سیال سازند اجازه نفوذ به درون چاه در حال حفاری را پیدا می‌کند. در این روش تجهیزات و روش‌های خاصی برای کنترل جریان سازند در حفاری زیر تعادلی مورد نیاز است. اما این روش مزیت‌های قابل ملاحظه‌ای نسبت به حفاری معمولی دارد.
▪ Multi lateral Drilling :
این روش بیشتر در چاه‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرد که برروی دریا قرار دارند(offshore)یا همان سکوهای نفتی و گازی دریایی. به این ترتیب که از یک سکو در جهت‌های مختلف حفاری انجام می‌شود هم زمان می‌توان چندین نقطه در یک مخزن یا مخازن مختلف را حفاری کرد.
▪ حفاری افقی (Horizontal drilling) :
در این روش، حفاری با زاویه ۹۰ درجه نبست به محور چاه انجام می‌شود. این نوع حفاری می‌تواند درسنگ مخزن بسیار بصرفه باشد چراکه سطح تماس مخزن را با چاه افزایش داده و در نتیجه باعث برداشت بیشتر و بهتر از مخزن می‌شود، اما این روش نیاز به تکنولوژی بالایی نیز دارد.
▪ Measured depth :
طول واقعی چاه از نقطه شروع حفاری تا هر نقطه دلخواه درمسیر آن.
▪ Build up :
قسمتی از چاه که زاویه شیب (inclination) افزایش می‌یابد.
▪ Build up Rate :
سرعت تغییر زاویه چاه (Build up Rate) را معمولاً به ازای هر ۱۰۰فوت عمق اندازه‌گیری شده (Measured depth)، بر حسب درجه بیان می‌کنند.
▪ MWD) Measured While Drilling):
نوعی از دستگاه‌های موقعیت‌یاب و اندازه‌گیری که در انتهای رشته حفاری و بالای مته قرار می‌گیرند و این امکان را فراهم می‌آورند که درحین عملیات حفاری بتوان موقعیت دقیق چاه را تعیین کرد.
▪ موتور گل(Mud Motor) :
موتورهایی که نیروی محرکه خود را از گلی که با فشار به درون لوله‌ها پمپ می‌شود به دست می‌آورند.
▪ انحراف از مسیر اولیه (Side Track) :
عملیاتی که به‌منظور جهت‌دهی دوباره به مسیر چاه انجام می‌گیرد، این کار با حفاری مجدد از نقطه‌ای بالاتر از انتهای چاه آغاز می‌شود.
▪ Kelly :
یک لوله استوانه‌ای شکل است که مقطع آن مربع یا شش ضلعی منتظم است. این لوله ویژه‌ی روش حفاری با میزگردان است و در روش topdrive از آن استفاده نمی‌شود.
▪ رشته‌های حفاری (drilling pipe) یا (drilling string) :
رشته‌های حفاری، لوله‌های استوانه‌ای شکلی هستند که دارای طولی در حدود ۳۰ فوت هستند. ابتدا ۳ رشته حفاری به هم پیوند می خورند که به آن‌ها یک Stand گفته می‌شود و سپس stand ها به درون چاه فرستاده می‌شوند.
▪ Collar :
لوله‌ای استوانه‌ای شکل است که قطرو وزن آن نسبت به رشته‌های حفاری بیشتر است و از آن برای اعمال نیرو بر روی مته استفاده می‌شود، کاربرد دیگر آن شاقول کردن و یا در اصطلاح مرکز کردن(centralize) مته در داخل چاه است.
▪ مته (Bit) :
برای حفر سازندها از آن استفاده می‌شود و دارای انواع مختلفی است مانند کاج‌دار، الماس طبیعی و مصنوعی و غیره که هر کدام کاربردها ، مزیت‌ها و معایب‌ خاص خود را دارند.
▪ موتور متحرک (draw work) :
موتوری است که سیم‌های نگهدارنده را دور قرقره که در داخل خود قرار دارد، جمع یا باز می‌کند.
▪ جعبه متحرک( traveling block ) :
این بخش نیز همانند تاج دکل جعبه‌ای ‌ست که داخل آن چندین قرقره قرار می‌گیرد و فرق آن با Crown block در این است که Crown block ثابت است اما traveling block متحرک است.
▪ تاج دکل ( Crown block) :
در واقع جعبه‌ای است که داخل آن چندین قرقره ثابت قرار می‌گیرد.
▪ قرقره ذخیره (storage reel) :
قرقره ای است که سیم‌های نگهدارنده ذخیره، بدور آن جمع‌ می‌شوند.
▪ سیم‌های نگهدارنده :
سیم‌هایی هستند که نیرو را از draw work به قسمت های دیگرمنتقل کرده و باعث بالا و پایین‌ رفتن لوله‌ها داخل چاه می‌شوند.
▪ قلاب (hook) :
از این ابزار در سیستم‌های میزهای گردان استفاده می‌شود و برای آویزان کردن swivel به traveling block مورد استفاده قرار می‌گیرد.
▪ هرزگرد (swivel) :
این ابزار نیز در سیستم‌ میزگردان مورد استفاده قرار می‌گیرد و در واقع هرزگردی است که باعث می‌شود kelly براحتی داخل swivel بچرخد.
▪ پمپ‌های گل (pumps) :
که گل را با فشار به داخل رشته‌های حفاری و از آنجا به درون چاه پمپ می‌کند.
▪ Stand pipe :
لوله‌ای عمودی که گل از آن به داخل Kelly hose منتقل می‌شود.
▪ Kelly hose :
شیلنگ مرتجعی است که گل حفاری را از stand pipe به Kelly منتقل می‌کند.
▪ Kelly و رشته‌های حفاری :
که گل از درون آنها به مته می‌رسد و سپس وارد فضای حلقوی بین رشته های حفاری و دیواره چاه می‌شود.
▪ فضای حلقوی (annulus) :
گل حفاری به همراه کنده‌های حفاری از داخل فضای حلقوی چاه به سطح می‌رسند. در واقع به فضای بین رشته های حفاری و دیواره چاه ، فضای حلقوی گویند.
▪ Shale shaker :
غربالی است با مِش‌های مختلف که هر کدام کنده‌های حفاری با سایز‌های مختلف (در حد بزرگ‌تر از ماسه و رس) را از گل جدا می‌کنند.
▪ Desilterو desander :
قسمت‌های ریز کنده‌های حفاری، در سایزهای رس و شن که توسط shale shaker قابل جدا شدن نیستند، را جدا می‌کنند.
▪ لوله‌های جداری (Casing) :
لوله‌های جداری وظایف مختلفی را برعهده دارند به عنوان مثال جدا کردن سازندهای مختلف از یکدیگر، جلوگیری از امتزاج سیالات سازندهای مختلف و غیره. این لوله‌های جداری توسط سیمان به دیواره چاه می‌چسبند و از بالا نیز نگه داشته می‌شوند.
▪ لوله‌ هادی (Conductor pipe) :
که دکل‌ حفاری روی آن سوار می‌شود
▪ لوله‌ جداری سطحی ( surface casing) :
که مانع از امتزاج نفت و سیالات حفاری با سفره‌ی آب‌های زیرزمینی و آلوده شدن این آب‌ها می‌شود.
▪ لوله‌های جداری میانه (Intermediate) :
اگر خواستیم در مسیر حفاری ارتباط سازندی را از سازندهای دیگر جدا کنیم از آن استفاده می‌کنیم.
▪ لوله جداری تولیدی (production casing) :
که درقسمت مخزنی چاه نصب می‌شود و هنگام بهر‌ه‌برداری آن را سوراخ می‌کنند و از آن بهره‌برداری می‌کنند.
▪ آستری (Liner) :
این نوع لوله‌های جداری تا سطح کشیده نمی‌شوند بلکه تا پایین‌ترین قسمتی که لوله جداری قبلی گذاشته شده است ادامه دارد.
▪ فوران گیرها (BOP) (blow out preventor) :
فوران گیر ابزاری است که از یک بدنه اصلی و تعدادی شیر کنترل تشکیل شده است و طی عملیات حفاری روی سرآخرین لوله جداری که در چاه رانده شده بسته می‌شود. بخش‌های مختلف فوران گیر شامل شیرهای ورودی و خروجی گل، شیر ورودی سیمان، shear rams و Blind rams و annulus preventor است.
▪ Platform :
دکل‌های ثابتی هستند که بعد از حفاری‌ دیگر کاربردی ندارند و نمی‌توان آن ها را حمل و منتقل کرد.
▪ Jack - up :
در این نوع ارتفاع platform (سکوی حفاری) قابل تنظیم است و می‌توان با توجه به ارتفاع موج‌های دریا که در منطقه‌ ایجاد می شود، سطح سکوی حفاری را بالا یا پایین آورد.
▪ kick :
به شرایطی گفته می‌شود که به علت زیادبودن فشار سازندهای حفاری شده نسبت به فشار هیدرواستاتیک ستون گل، سیال سازند وارد چاه شود.
▪ فوران(Blow out) :
در صورتی که پس از پیدایی kick، این شرایط کنترل نشود و سیال پر فشار به سطح زمین برسد، باعث ایجاد فوران و در برخی مواقع آتش‌سوزی می‌شود.
▪ کشتن چاه (Well Killing) :
روش‌های جلوگیری از راه‌یافتن سیال سازند به سطح زمین و فوران را روش‌های کشتن چاه (Well Killing) می‌گویند.
▪ مانده (Fish) :
قطعاتی نظیر تکه‌های لوله‌ حفاری، تکه‌های مته و یا ابزارهای دیگر که بنابه هر دلیل درون چاه سقوط کرده و یا در میانه چاه‌ گیر کرده‌اند و ادامه عملیات حفاری را مختل می‌نمایند.

تدوین:
مهندس محسن اطمینان ـ دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی نفت دانشکده‌ی فنی دانشگاه تهران ـ خبرنگار مهندسی نفت سرویس مسائل راهبردی ایران

منبع : خبرگزاری ایسنا