پیمایش ژئوشیمی سطحی

ژئوشیمی نفت I انرژی پژوهان آریانا

معرفی خدمت

بسیاری از انواع روش‌های ژئوشیمیایی به ابزارهایی مفید و موفقیت‌آمیز برای اکتشاف نفت تبدیل شده‌اند. در این بین، روش‌های ژئوشیمیایی سطحی از دهه 1930 با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته‌اند. بطور کلی، علم ژئوشیمی از سال 1930 و بویژه در دهه 1980 به بلوغ قابل‌توجهی رسید. این بلوغ، نتیجه بکارگیری تجهیزات و روش‌های آزمایشگاهی مناسب، سابقۀ طولانی بکارگیری موفق ژئوشیمی اکتشافی (سطحی) در صنعت معدن، توسعه تکنیک‌های آماری پیچیده و نهایتاً درک بیشتر از شرایط و فرآیندهای سطحی و زیرسطحی بوده است.
طیف گسترده‌ای از تکنیک‌های اکتشافی نفت در یک گروه کلی به نام روش‌های غیر متعارف دسته‌بندی شده‌اند که ژئوشیمی سطحی یکی از این روش‌هاست. ژئوشیمی سطحی از چندین تکنیک تشکیل شده که تغییرات شیمیایی و زیستی ایجاد شده بوسیله نشت هیدروکربن از مخازن به سطح (بویژه خاک نزدیک سطح)، اتمسفر و یا محیط اقیانوسی را شناسایی می‌کنند.
یکی از سؤالات اساسی در زمینۀ ژئوشیمی سطحی این است که آیا اگر پوش‌سنگ واقع‌شده بر روی مخزن نفوذناپذیر فرض شود، نشت مخزنی رخ خواهد داد؟ در سالیان اخیر، جوابی که از طریق مشاهده و داده‌های تجربی بدست آمده نشان می‌دهد که هیچ نوع سنگی کاملاً نفوذناپذیر نیست و بنابراین، مهاجرت مقادیر اندکی از مواد جامد، گازها و مایعات از طریق پوش‌سنگ رخ می‌دهد. همچنین مشخص شده است که شیل کاملاً نفوذناپذیر می‌تواند تحت شرایط خاص به‌شدت شکسته شده و به‌عنوان مخزن تولیدی ایفایِ نقش نماید. ژئوشیمی زیست‌محیطی نشان داده است که مایعات پرخطر (از قبیل نفت) به‌شیوه‌ای مؤثر از میان رس‌ها، شیل‌ها و تبخیری‌ها مهاجرت می‌کنند. بنابراین آنومالی ژئوشیمیایی سطحی، نتیجه نهایی نشت هیدروکربن از یک مخزن زیرسطحی است. امروزه، مطالعات ژئوشیمیایی سطحی به‌عنوان یکی از توانمندترین و مطمئن‌ترین روش‌های اکتشاف نفت با نرخ موفقیت بالا (در حدود 98%) در نظر گرفته می‌شوند.

Geochemical-Img

کاربردها

روش‌های ژئوشیمیایی سطحی نقش مهمی در افزایش کارایی اکتشاف و تولید نفت مطابق با موارد زیر ایفاء می‌کنند.

اکتشاف نفت

  • شناسایی سیستم نفتی فعال در حوضه‌های فاقد فعالیت اکتشافی (بکر)
  • شناسایی تله‌های شارژشده ساختمانی و چینه‌ای
  • هدایت برداشت‌های لرزه‌ای

توسعه میدان

  • ترسیم اولیه حدود میدان
  • شناسایی بخش‌های مخزنی by-passed و یا زهکشی نشده
  • ارزیابی مکان‌های حفاری Step Out و Infill
  • مستندسازی تخلیه هیدروکربن در طی زمان
  • مشارکت در مطالعات توصیف مخزن
  • پیمایش عملیات‌های تزریق آب و CO2 به‌منظور ازدیاد برداشت

روش‌های آزمایشگاهی

بطور کلی روش‌های ژئوشیمیایی سطحی به دو دسته تقسیم می‌شوند: مستقیم و غیرمستقیم. روش مستقیم، بیانگر شناسایی و اندازه‌گیری هیدروکربن‌هایی است که از زیر سطح به بستر خاک رانده می‌شوند و اصطلاحاً به آن‌ها گازخاک (soil-gas) می‌گویند. در مقابل، روش‌های غیرمستقیم دربرگیرنده سایر اشکال پدیده‌های ژئوشیمیایی است که علت و رخداد آن‌ها، محصولی جانبی از واکنش‌های گازخاک با بستر خاک و اتمسفر است. مهمترین آنالیزهای ژئوشیمیایی سطحی مستقیم و غیرمستقیم که توسط شرکت انرژی پژوهان آریانا (ERA) ارائه می‌شود در ادامه ذکر خواهند شد.

روش‌های مستقیم

  • Soil gas
  • Acid extraction
  • Deabsorption
  • Fluorescence
  • Free-air
  • Head-space
  • Sniffer survey

روش‌های غیرمستقیم

  • Microbial (MPOG)
  • Gamma-ray spectroscopy
  • Iodine
  • Helium
  • Radon
  • Trace elements
  • Geobotany
  • pH/Eh
  • Remote sensing (RS)

مزایا

  • نمونه‌برداری آسان و سازگار با محیط زیست
  • عدم تأثیرات هاله‌ای (halo effects) بر خلاف سایر روش‎‌های جستجوی سطحی (surface prospection)
  • انعکاس نشت در طی زمان و نه تنها نشت حال حاضر با استفاده از داده‌های جذب هیدروکربنی
  • ناپدیدی و ظهور مجدد آنومالی‌های میکروبی در پاسخ به تخلیه و فشارگیری مجدد مخزن
    تأثیرناپذیری از عوامل اختلال خارجی
  • تأثیرناپذیری از شکستگی‌ها، تبخیری‌های واقع‌شده بر روی مخزن (مانند نمک) و سایر ساختارهای زمین‌شناسی
  • حصول نتایج قابل اطمینان حتی برای ساختارهای دربرگیرنده سازند پیچیده زمین‌شناسی
  • مقرون به صرف در مقایسه با سایر روش‌ها
  • ایجاد تمایز واضح میان مخازن نفت، گاز و ساختارهای حاوی نفت با کلاهک گازی
  • قابل استفاده در هر دو محیط خشکی (همواره منجمد، قاره‌ای و بیابانی) و فراساحل
  • نرخ موفقیت اکتشافی بالا (در حدود 98%)