مطالعات ژئوشیمی نفت

ژئوشیمی نفت I انرژی پژوهان آریانا

معرفی خدمت

ژئوشیمی نفت، ثمره‌ی سؤالاتی پیرامون منشأ هیدروکربن‌ها می‌باشد و در حال حاضر، توسعه این علم بطور قابل توجهی به اکتشاف نفت پیوند خورده است. بخش عمده‌ای از دانش ژئوشیمی نفت به‌عنوان علمی جوان، در کمتر از 40 سال گذشته بدست آمده است. در هر حال، این علم امروزه نقش مهمی در اکتشاف و تولید نفت و بطور کلی سوخت‌های فسیلی ایفاء می‌نماید.
مهم‌ترین سهم ژئوشیمی نفت در افزایش بازدهی اکتشاف، قابلیت این علم برای نشان دادن روابط ژئوشیمیایی میان نفت خام و سنگ منشأ است. ژئوشیمی با در نظر گرفتن بسیاری از متغیرهای کنترل‌کننده حجم هیدروکربن تولیدی برای تغذیه تله نفتی (شارژ) از قبیل کیفیت و میزان مواد آلی سنگ منشأ، بلوغ حرارتی و همچنین زمان زایش، مهاجرت و تجمع هیدروکربن نسبت به تشکیل تله، سبب افزایش کارایی اکتشاف و تولید می‌گردد. این علم، زمانی‌که همراه با سایر تخصص‌ها از جمله چینه‌شناسی سکانسی لرزه‌ای و سرشت‌نمایی مخزن مورد استفاده قرار می‌گیرد، بهترین توانمندی را نشان خواهد داد. در نظر گرفتن ژئوشیمی در ارزیابی حوضه، بازدهی اکتشاف را بطور قابل توجهی بهبود خواهد بخشید. تحقیقات نشان می‌دهند که بازدهی پیش‌بینی تنها بر اساس داده‌های ساختمانی و مخزنی (به‌عنوان مثال ژئوفیزیک) بطور تقریبی با در نظر گرفتن پارامترهای ژئوشیمیایی در ارزیابی حوضه، دو برابر می‌گردد. شکست‌های اکتشافی پرهزینه مانند حفر چاه شماره 1 (OCS Y-0334) ناحیه ماکلوک (Mukluk) در آلاسکا در سال 1983 با هزینه‌ای بالغ بر 140 میلیون دلار، یادآور این مشکلات هستند که ساختارهای برزگ مشخص‌شده بواسطه داده‌های لرزه‌ای ممکن ایست به دلیل نامناسب بودن فاکتورهای شارژ ژئوشیمیایی، فاقد نفت و گاز باشند.

نقش ژئوشیمی آلی در بهبود کارایی اکتشاف (با اقتباس از Murris, 1984)
نقش ژئوشیمی آلی در بهبود کارایی اکتشاف (با اقتباس از Murris, 1984)

ژئوشیمی آلی، علم مطالعه مواد آلی موجود در رسوبات و سنگ‌های رسوبی است. این علم در راستای درک ترکیب، منشأ، مکانیسم‌های شکل‌گیری، حالت‌های رسوبگذاری و توزیع مواد آلی و همچنین ارتباط آن‌ها با یکدیگر و جهان معدنی تلاش می‌کند.

کاربردها

ژئوشیمی نفت بواسطه رویکردهایی که در ادامه بیان خواهند شد، سبب بهبود کارایی اکتشاف و تولید خواهد شد. کلیه این خدمات توسط شرکت انرژی پژوهان آریانا (ERA) به انجام می‌رسند:

  • ارزیابی سنگ منشأ
  • تطابق نفت ـ نفت
  • تطابق نفت ـ سنگ منشأ
  • اثر انگشت‌نگاری نفت
  • ارزیابی شیمی‌سنجی
  • ارزیابی آلاینده‌های هیدروکربنی
  • مطالعات زیست‌محیطی
  • ارزیابی پیوستگی مخزن
  • بخش‌بندی زون‌های تولید درهم‌ آمیخته
  • شناسایی منشأ و توسعه سازندهای قیری
  • مدل‌سازی حوضۀ و سیستم نفتی

روش‌های آزمایشگاهی

  • Rock-Eval 6 analysis
  • HC generation kinetics characterization
  • Soxhlet extraction
  • Elemental analysis (EA)
  • Liquid chromatography (LC)
  • SARA fractionation
  • Gas chromatography (GC)
  • High resolution GC (HRGC)
  • Pyrolysis-GC (Py-GC)
  • GC-Mass spectrometry (GC-MS)
  • Pyrolysis-GC-MS (Py-GC-MS)
  • Bulk isotope analysis
  • Compound specific isotope analysis (CSIA)
  • Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)
  • Organic petrography/petrology
  • Maceral characterization
  • Vitrinite reflectance (%Ro) measurement

مزایا

  • روش نسبتاً مقرون‌به‌صرفه در مقایسه با سایر روش‌های اکتشافی (به‌عنوان مثال پیمایش‌های ژئوفیزیکی)
  • ایجاد تمایز واضح میان زون‌های تولیدی حاوی نفت و گاز
  • نرخ موفقیت اکتشافی نسبتاً بالا (در حدود 68%)
  • نیاز به مقادیر اندک نفت و سنگ منشأ به‌منظور آنالیز و تفسیر