نفت در زبان‌های مختلف

ریشه واژه نفت در زبان فارسی به طور یقین مشخص نیست.به عقیده زبان‌شناسان نفت از کلمه اوستایی(نپتا)گرفته شده است که کلدانیان و اعراب آن را از زبان مادی گرفته و(نفتا) خوانده‌اند. پترولیوم (petroleum) واژه‌ای لاتین هم‌ارز نفت است که از دو کلمه پترا(petra) به معنی سنگ و)oleum( به معنی روغن گرفته شده است .
نفت در زبان‌های مختلف به شکل ذیل می‌باشد :
▪ Catalan: petroli
▪ Greek: petrelaio
▪ Interlingua: petroleo
▪ Latin: petroleum
پترولیوم در واقع در مواد هیدروکربنی است که به صورت طبیعی عمدتاً در سنگ‌های رسوبی واقع می‌گردد. پترولیوم می‌تواند به صورت فازهای مختلف، از جمله فاز گازی، نظیر گاز‌طبیعی(natural gas)، فاز مایع، نظیر نفت خام (crude oil) و فاز جامد، مانند قیر (asphalt) در خلل و فرج و شکستگی‌های سنگ‌ها تجمع یابد. نفت خام (Crude Oil)، مخلوطی طبیعی از هیدروکربن‌های مایع است که هم در مخازن زیرزمینی و هم در سطح، بعد از گذر از تفکیک‌کننده‌های مختلف به صورت مایع باقی می‌ماند. خواص فیزیکی و شیمیایی هیدروکربن برای مهندسین مخزن و تولید بسیار مهم است زیرا خواص فیزیکی و شیمیایی هیدروکربن، برروی حرکت سیالات درون مخزن و مقدار واقعی تولید هیدروکربن تأثیر خواهد گذاشت.
انباشته شدن مواد هیدروکربنی در زیر سطح زمین در سنگ هایی صورت می گیرد که توانایی نگهداری و انتقال سیالات را داشته باشند. این سنگها، مخزن (reservoir) نامیده می‌شوند. تجمع مواد هیدروکربنی به صورت اقتصادی در سنگ مخزن منوط به وجود عوامل متعددی است. بطور کلی وجود پنج عامل برای تجمع اقتصادی نفت و گاز لازم و ضروری است. این پنج عامل عبارتند از :
۱) سنگ منشأ بالغ (mature source rock) که تولید هیدروکربن کرده است که سنگ دانه ریز غنی از مواد آلی که در حرارت معینی به بلوغ رسیده و دارای نفت و گاز قابل بهره برداری است.
۲) سنگ مخزن (reservoir rock) که بتواند هیدروکربن را در داخل خود جا دهد و دارای تخلخل (توان ذخیره) و تراوایی (توان انتقال) باشد.
۳) مهاجرت هیدروکربن بین سنگ منشأ و سنگ مخزن (migration pathway) عملی باشد.
۴) پوش سنگ (cap rock) ناتراوا که از خروج نفت از داخل سنگ مخزن جلوگیری کند.
۵) تله نفتی (oil trap) که در آن نفت به صورت اقتصادی متمرکز گردد.
● ارتباط زمین شناسی نفت با علوم دیگر
زمین شناسی نفت، علم کاربرد زمین شناسی برای اکتشاف مواد هیدروکربنی است. ارتباط بسیار مستحکمی بین زمین شناسی و علوم دیگر مثل شیمی، فیزیک و زیست شناسی وجود دارد. بنابراین باید بین زمین شناسی نفت و آن رشته‌ها هم این ارتباط وجود داشته باشد.علم فیزیک با زمین‌شناسی ساختمانی، رسوب شناسی و مخصوصاً با اکتشافات ژئوفیزیکی و نمودارها مرتبط است.
چین خوردگی، گسلش و دیاپیریسم، پدیده‌های فیزیکی هستند که براساس مفاهیم فیزیکی توصیف می‌شوند. شکل‌گیری حوضه‌های رسوبی براساس تئوری تکتونیک صفحه ای )Plate tectonic( نیاز به کاربرد ژئوفیزیک دارد.
در اکتشافات نفتی، کاربرد روش های ژئوفیزیکی مانند لرزه شناسی و مغناطیس‌سنجی و ثقل‌سنجی بسیار ضروری است و در ارزیابی سنگ مخزن چه برای منظورهای اکتشافی و چه برای استخراج، کاربرد نمودارهای ژئوفیزیکی اساسی است. علم شیمی در پی بردن به ترکیب شیمیایی مخازن به ما کمک می‌کند و کانی‌شناسی نقش مهمی را در کنترل کیفیت سنگ‌های مخزن بازی می کند. علوم مربوط به شیمی آلی کمک بزرگی به ارزیابی سنگ های منشأ می باشد. ارزیابی سنگ منشأ شامل مطالعه کیفیت، بلوغ حرارتی، نوع مواد آلی و نحوه تولید هیدروکربن و منشأ آن می باشد.
در عین حال شیمی سیال موجود در منافذ )chemistry of pore fluid( می‌تواند ماهیت آن را در جهت سیمانی کردن یا انحلال اجزای مخزن برای ما مشخص نموده و لذا پیش بینی انسداد تخلخل به وسیله سیمانی شدن و یا ازدیاد تخلخل در اثر انحلال را عملی سازد. مطالعه فسیل‌ها و بیوزون‌های مربوط به آنها براساس مفاهیم بیولوژیکی و تکاملی موجودات در طی زمان، کمک بزرگی برای اکتشاف نفت است و نیز کاربرد اکولوژی برای شناسایی محیط‌های رسوبی قدیمی (paleoenvironment) بسیار مهم است. خواص فیزیکی نفت خام، توسط ساختمان شیمیایی آن کنترل می‌شود.
● رنگ
نفت به رنگ‌های مختلف از جمله زرد، سبز، قهوه ای، قهوه ای تیره و یا سیاه دیده می‌شود. نفت‌های پارافینی معمولاً دارای رنگ روشن تا قهوه ای در نور عبوری و به رنگ سبز در نور انعکاسی اند. نفت‌های آسفالتیک غالباً قهوه ای تا سیاه هستند که به عنوان نفت سیاه )black oil( شناخته می شوند. هیدروکربن‌ها وقتی در معرض تابش اشعه ماوراء‌بنفش قرار گیرند تحریک می‌شوند و از خود خاصیت فلورسانس نشان می‌دهند. رنگ فلورسانس ساطع شده با نوع نفت تغییر می کند.
● گرانروی(viscosity)
ویسکوزیته (viscosity) یا گرانروی، اصطکاک درونی یک سیال است که در مقابل جریان یافتن آن سیال مقاومت می‌کند. گرانروی پارامتر مهمی است که برای پیش بینی جریان سیال در مخزن و در سطح نیاز است.
گرانروی نفت به دانسیته یا تعداد اتم‌های کربن و همچنین به گازهای حل شده در آن بستگی دارد. هر چه تعداد اتم‌های کربن نفت زیادتر شود، گرانروی آن بالاتر می‌رود و هر چه میزان گاز حل شده در نفت بیشتر شود گرانروی آن کمتر می‌شود. گرانروی نفت، دامنه بسیار وسیعی دارد و به طورمعمول بین ۲/۰ تا ۵۰ سانتی پوآز است.
بعضی از نفت‌های خام با گرانروی بسیار بالا قادر نیستند که در خطوط لوله پمپاژ شوند (مثل نفت خام Boscan در ونزوئلا .) نفت خام در سطح زمین گرانروی بالاتری نسبت به وقتی که در زیر زمین است، نشان می دهد. برخلاف گازها، گرانروی مایع با افزایش حرارت، کاهش می یابد به صورتی که مولکول ها بیشتر به صورت مجزا حرکت می کنند و اصطکاک درونی شان کاهش می یابد . مانند گازها، گرانروی نفت با افزایش فشار تا رسیدن به نقطه جوش، افزایش می یابد. زیر نقطه جوش، موقعی که گاز محلول آزاد می شود، گرانروی نفت افزایش می یابد چون گاز از نفت جدا می شود.
● نقطه ریزش (pour point)
نقطه ریزش یک راهنمای خوب برای تعیین گرانروی است. نقطه ریزش یک نفت کمترین دمایی است که نفت می تواند تحت شرایط استاندارد جریان پیدا کند. نقطه ریزش برای نفت خام با محتویات واکسی پارافینیک بالا در حدود Cر۴۰ است. نقطه ریزش برای نفت‌های سبک خاورمیانه و آفریقا به Cر۲۶- هم می‌رسد که پمپاژ آن را حتی در شرایط سرد قطبی نیز امکان پذیر می کند. نفت‌های خام با نقطه ریزش بالا به علت محتوی واکس زیاد ظاهری درخشنده دارند. این نوع نفت‌ها ممکن است محتوای واکس خود را در طی مهاجرت رسوب دهند و به تدریج سبک‌تر شوند.
● چگالی(Density)
چگالی نفت در سطح، به وسیله قرار دادن نمونه در یک تنگ استوانه ای با استفاده از یک هیدرومتر اندازه گرفته می شود. چگالی نفت در واحد API که به وسیله مؤسسه نفت امریکا(American petroleum institute)تعریف شده بیان می گردد:
● مشخصات فیزیکی و مکانیکی
API نمونه نفت‌های تحت تأثیر درجه حرارت است، چون انبساط حرارتی مایعات هیدروکربنی، به خصوص برای بیشتر نفت‌های فرار مهم می باشد. بنابراین ثبت درجه حرارت در نمونه ای که اندازه گرفته می شود، مهم است.
این نکته قابل توجه است که درجه API نسبت معکوس با چگالی دارد. نفت‌های سبک درجه API بالا تا حدود ۴۰ را دارند که معادل با وزن مخصوص ۸۳/۰ است، در حالی که نفت‌های سنگین دارای API پایین می‌باشند . معمولاً نفت‌های سنگین، نفت‌هایی می باشند که دارای API کمتر از ۲۵ هستند که معادل با وزن مخصوص ۹/۰ است. وقتی که درجه API نفت به ۱۰ درجه برسد، دارای وزن مخصوص یک است که همان چگالی آب شیرین می‌باشد.
بنابراین نفت سنگین تر از ۱۰ درجه برسد، دارای وزن مخصوص یک است که همان چگالی آب شیرین می‌باشد. بنابراین نفت سنگین تر از ۱۰ درجه API، چگالتر از آب است، هر چند که اغلب نفت‌ها از آب سبک‌ترند. به طور کلی، نفت‌های با API بیشتر از ۳۰ درجه به عنوان نفت سبک، با API۳۰ تا ۲۲ درجه به عنوان نفت متوسط و با API کمتر از ۲۲ درجه به عنوان نفت سنگین در نظر گرفته می شوند. بهترین نفت‌ها دارای API در حدود ۳۷ درجه هستند که در خاورمیانه، آپالاچین، آلبرتا، لیبی و دریای شمال یافت می‌شوند. نفت‌خام‌های خیلی سبک در الجزایر، استرالیا و اندونزی وجود دارند. نفت‌های خام سنگین در کالیفرنیا، مکزیک و ونزوئلا یافت می شوند.
برخی نفت‌های خام، نظیر نفت سنگین و خیلی سنگین )heavy and ultra heavy( کوه موند ایران و میوسن کالیفرنیا دارای درجه API کمتر از ۸ درجه می‌باشند و بنابراین باید برای بهره برداری رقیق شوند. نفت خام لزوماً فقط هیدروکربن مایعی که ممکن است از یک مخزن زیرزمینی تولید شود، نیست. غالباً همراه با تولید گاز طبیعی، یک هیدروکربن سبک و روشن با API بالا بدست می آید که نفت میعانی (condensate) نامیده می‌شود. نفت میعانی، شامل گازهای هیدروکربنی سنگین است که در شرایط فشار و دمای مخزن به صورت فاز گازی وجود دارند. وقتی که این گازها به سطح می رسند میعان یافته و به شکل فاز مایع در می‌آیند و به همین دلیل آن را نفت میعانی می نامند. تولید نفت میعانی از برخی مخازن گاز‌طبیعی می‌تواند قابل توجه باشد و حتی مقدار آن به چندین صد بشکه در روز برسد.
● قابلیت تراکم پذیری نفت (compressibility)
قابلیت تراکم پذیری نفت، بستگی به مقدار گاز حل شده در آن دارد. تراکم پذیری نفت در حدود psi-۱ ۱۰-۶*۱۰ می باشد و برای آب و گاز به ترتیب ۱۰-۶x۴ و ۱۰-۶x۵۰۰ است. نفت‌های با قابلیت تراکم کم که مقدار گاز محلول کمی دارند، در هنگام تولید فشار آن ها به زودی پائین می‌آید. اگر انبساط نفت، تنها عامل رانش نفت از مخزن به چاه باشد، تولید در سطح احتمالاً به کمتر از %۵ نفت اولیه خواهد رسید.
● دگرسانی نفت (Alteration of oil)
نفت خام ممکن است با افزایش حرارت و فعالیت‌های باکتریایی دگرسان شود. دیاگرام مثلثی پیشنهاد شده توسط تیسوت و ولته علاوه بر طبقه بندی نفت‌های خام، می تواند مسیر دگرسانی آن را در طی بلوغ حرارتی(thermal maturation) و یا تجزیه باکتریایی (bacterial degradation) نشان دهد.
دگرسانی نفت‌های خام بوسیله بلوغ حرارتی با افزایش عمق تدفین و زمان رخ می‌دهد. اجزای سنگین تر نفت‌های خام در اثر فرآیند شکست مولکولی (cracking)، سبک تر و پارافینی تر می شوند. در اثر این فرایند محتوای گازی نفت افزایش و محتوای گوگرد آن کاهش می یابد.
نهایتاً با افزایش عمق و حرارت، نفت‌های خام ممکن است تخریب شده و به گاز و باقیمانده غیر قابل حل (کربن باقی مانده) تبدیل شوند.

منبع: پایگاه ملی داده‌های علوم زمین کشور

منبع : هفته نامه دانش نفت