سوابق و چگونگی پیدایش نفت
صنعت نفت در جهان تاریخی بسیار کهن دارد قدیمیترین تمدن که تا بحال شناخته شده در دره های نیل ,دجله و فرات و در چین بوده است . اسناد تاریخی و کاوشهای باستان شناسان نشان می دهد که مردم مزبور از کهن ترین روزگاران نفت را میشناختند چهار هزار سال قبل از میلاد مسیح مردم دجله و فرات قیر را بعنوان ملاط ساختمانها بکار میبردند و همچنین در آن زمان قیر برای جلوگیری از نفوذ آب و اندود کردن قایق و کشتی و همچنین برای سوخت و معلجه برخی از بیماریها بکار می رفته از جمله موارد استفاده مصرف طبی بیماریهای جلدی رمانتیسم و سایر بیماریها بوده است در ایران کاوشهای باستان شناسان معلوم داشته که ساکنین کشور ما از ۵ تا ۶ هزار سال پیش قیر را بعنوان ملاط در ساختمان و یا برای نصب و بهم چسباندن جواهرات و ظروف سفالین و اندو کردن کشتیها و غیره بکار میبرند . اولین چاه در دنیا در شهر تیستو از ایالات پنسوالیوانیای آمریکا توسط شخصی بنام (ادوین دریک)در سال ۱۸۵۹ حفر شد که قبل از آن صنعت نفت در هیچ کشوری وجود نداشته و عمیق ترین چاه در دنیا چاهی در لویزینا (آمریکا)است که ۶۵۰۰ متر عمق دارد .امروزه بزرگترین منابع نفتی جهان در خاور میانه ,ایالات متحده آمریکا ,افریقا ی شمالی و شوروی است . در سال ۱۹۰۸ نفت در خاور میانه برای اولین بار در ایران و در شهر مسجد سلیمان کشف شد و بعد از آن در بعضی از کشور های خاور میانه مقداری نفت کشف شد در سال ۱۹۳۲ در جزیره بحرین اکتشاف نفت شروع شد و بعد از آن کاوش در اطراف منطقه خلیج فارس آغاز گردید که امروز خاور میانه بزرگترین منطقه نفتی جهان است و بیشترین نفت در خاور میانه از چهار کشور عربستان , کویت , ایران و عراق تولید می شود . بیشتر منابع بزرگ نفت و گاز ایران در کوهپایه های زاگرس و فلات قاره خلیج فارس در تله های طاقدیسی و در مخازن سنگ آهک هستند که پوششی از انیدریت و گچ دارند . در دیگر نقاط ایران منابع گاز در خراسان (سرخس)و نزدیکی کاشان (سراجه)و نفت در دشت مغان و نزدیکی قم (البرز)وجود دارد همانطوری که قبلا” گفته شد نفت در جایی یافت می شود که لایه غیر قابل نفوذ یا نفت گیر وجود داشته باشد و تا کنون بشر با این همه پیشرفت علمی و تکنیکی خود نمی تواند ادعا نماید که درجه منطقه ای از زمین نفت یافت می شود فقط در جستجوی لایه سخت یا IMPEREVOUS ROCK می بایست مراحلی انجام دهد ولی وجود نفت زیرا این لایه سخت را فقط عملیات حفاری می تواند روشن نماید ,لذا قبل از عملیات حفاری اقداماتی را جهت شناسائی منطقه بشرح ذیل انجام می دهند .
۱- عکسبرداری هواییPHOTOGRAPH THE LAND AIR CRAFT بوسیله هواپیمای مخصوصی از مناطق مورد نظر عکسبرداری می نمایند و با دستگاهی بنام استرسکوپ (STERESCOPE)آن عکسها را مورد مطالعه قرار می دهند و به این طریق کلیه پستی و بلندیهای سطحی زمین را مشخص می نمایند و یکی از ویژگیهایی که این روش دارد این است که از کلیه پستی و بلندیهای سطحی جنگل عبور می کند و سطح زمین را کاملا” عکسبرداری می نماید.
۲-زمین شناسی GEOLOGICAL
اداره زمین شناسی طبق نقشه هوایی که قبلا” تهیه شده است منطقه مورد نظر را بررسی می نمایند و از بلندیها و صخره ها نمونه برداری می کنند و با وسایلی که دارند آنرا که اصطلاحا” عمر سنگ می گویند بدست می آورند چنانچه از نوع لایه سخت و غیر قابل نفوذ IMPEREVIOVS ROCK باشد توسط مته های مخصوصی حفره ای به عمق حدود ۱۵ متر ایجاد می کنند و از قسمت حفر شده نمونه برداری می نمایند و چنانچه آنهم مشابه لایه سخت باشد آنرا به آزمایشگاه مرکزی می فرستند و آزمایشات فسیل شناسی روی آن انجام می گیرد چنانچه آثار و بقایای گیاهان و جانداران زمان تشکیل نفت بخصوص جانداران ریز میکروسکوپی (پلانکتون ) در آن مشاهده شود بهترین علامت وجود نفت بشمار می رود از آنجا که نفت در یک منطقه متوقف نمی شود ممکن است در حال حاضر مخزن زیرزمینی در منطقه خالی از نفت باشد لذا عملیات تجسسی بعدی در راه شناخت این موضوع ادامه می یابد.
۳-عملیات ژئوفیزیکیGEOPEYSICAL
برای عملیات ژئوفیزیکی از روشهای مختلفی مانند :
۱-جاذبه سنجی GRAVIMETRIC
۲-مغناطیسی MAGNETIC
۳-لرزه نگاری S EISMIC
استفاده می شود .
ولی روش متداولی که بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد لرزه نگاری می باشد که به شرح ذیل است (شکل ۱-الف)
در نقطه ای از محل ارزیابی شده حفره ای به عمق ۱۵ الی ۲۰ متر ایجاد می کنند و آنرا پر از مواد قابل انفجار (دینامیت ) می نمایند و در روی سطح زمین تعداد ۲۰ الی ۳۰ دستگاه انعکاس گیرنده GEOPHONES نصب می کنند که طول هر کدام از این انعکاس گیرنده ها حدود ۳۰ متر می باشد وقتی که تمام وسایل آماده شد از فاصله دور بوسیله جریان الکتریسیته مواد دینامیت را منفجر می کنند و به این وسیله لرزه مصنوعی تولید می شود و موج انفجار آن از لایه های مختلف به اعماق زمین نفوذ میکند و بمحض برخورد با لایه غیر قابل نفوذ به طرف بالا منعکس می شوند و در سطح زمین انعکاس گیرنده ها گرفته شده و تبدیل به الکتریسیته می شوند و به ماشین مخصوص فرستاده می شود و روی چارتهایی ثبت می گردند زمان دریافت و ثبت امواج در روی چارت بعلت دور و نزدیکی لایه غیر قابل نفوذ نسبت به سطح زمین با هم اختلاف دارند .
نتیجه ایکه از عملیات ژئوفیزیکی حاصل می شود بشرح ذیل است :
۱-وجود لایه غیر قابل نفوذ IMPEREVIOUS
۲-شکل لایه نفت گیر CAPROCK
۳-عمق لایه تا سطح زمین
۴-تعیین مناسبترین نقطه برای عملیات حفاری
انواع مخازن نفتی
بطور کلی وضعیت قرار گرفتن گاز و نفت و آب شور در لایه های مختلف زمین به چهار صورت می باشد (شکل ۲)
الف)نفت گیر طا قدیسیANTICLINE PIL TRAP
ب)لایه ای STRATIGRAPHIC TRAP
ج)شکسته یا گسلی FAULT OIL TRAP
د)گنبد نمکی SALT DOME TRAP
صرفنظر از شکل خاصی که نفتگیر ها دارند تا زمانیکه نفت و آب در لایه های رسوبی SEDIMENTRYمی باشد هیچگونه فصل مشترکی در آنها وجود ندارد ولی پس از مهاجرت و قرار گرفتن در تله نفتها به نسبت وزن مخصوصشان از همدیگر جدا می شوند و آب نمک چون سنگین تر است در پائین و نفت و گاز به ترتیب در بالا قرار می گیرد.
انواع چاههای قابل بهره برداری که شامل چاههای نفتی(PRODUCING OIL)و چاههای گازی GAS WEILSاست.
۱-چاههای تحقیقاتی که شامل چاههای زیراند
الف- چاه گازی آزمایشیGAS OBSERVATION WELL
ب)چاه گاز و نفت آزمایشیGAS &OIL OBSERVATION
ج)چاه نفت و آب آزمایشیOIL & WATER
د)چاه آبی آزمایشیWARE OBSERVATION
۲-چاههای متروکه ABANDANT WELIS
۳-چاههای غیر قابل بهره برداری از نظر اقتصادی NON EOMMERCIAL WELLS
چاههای بهره برداری نفتی
الف:وسائلی که روی این چاهها نصب شده است بترتیب از پائین به بالا عبارتند از :
۱-شیرهای جانبی ANNULUS VALVE
۲-شیر اصلی تحتانیBOTTOM MAIN VALVE
۳-شیر اصلی فوقانیTOP MAIN VALVE
۴-شیر ایمنی سطحیSURFACE SAFETY VALVE
۵-لوله منحرف کنندهSWEPT BEND
۶-شیر عمقیDIPPING VALAP
۷-تله سنگSTONE TRAP
۸-شیر بهره برداری PRODUCTION VALVE
۹-شیر مخصوص سوزاندن نفتهای زائدBURNING VALVE
۱۰-فشار سنج و ثبت کننده فشارPRESSURE GAUGE & PRESSURE RECORDER
۱۱-شیر نمونه گیریSAMPLING VALVE
ب:شرح و طرز کار وسائل روی چاه
۱-شیرهای جانبیANNULUS VALVES < SIDE VALES
از این شیرها جهت خواندن و تخلیه فشار احتمالی موجود در فضای بین لوله های جداری چاه GASINGاستفاده می شود.
۲-شیر اصلی تحتانی BOTTOM MAIN VALVE
این شیرها هیچگاه در حالت عادی و بدوم مجوز نباید بسته شود و اجازه باز و بند کردن آن با مدیر کل بهره برداری مناطق نفت خیز می باشد زیرا اگر این شیر بسته شود و بعلتی دیگر باز نگردد می توان گفت که دیگر چاه مزبور قابل استفاده نسبت مگر با تحمل مخارج زیاد که در این صورت باید اداره حفاری با کشتن چاه و تعویض شیر مربوطه چاه را دو بار ه قابل بهره برداری نماید.
۳-شیر اصلی فوقانی STONE TRAP
این شیر روی شیر اصلی تحتانی قرار دارد و مورد استفاده آن بیشتر برای بستن و باز کردن چاه می باشد در مواقعی که لوله چاه از بالای شیر اصلی فوقانی تاثیر بهره برداری صدمه ببیند از این شیر برای بستن چاه استفاده می شود و بهمین خاطر است که دسته این شیر و شیر اصلی تحتانی بیرون از محوطه ها چاه قرار داده شده است که در مواقع خطر بتوان برای بستن چاه از آنها استفاده کرد .این گونه شبرها را REMOTE VALVES می گویند .
نکته :
اکثر چاهها فاقد این دسته در بیرون از محوطه چاه می باشند .
۴-شیر ایمنی سطحی SURFACE SAFETY VALVE
شیر ایمنی سطحی روی بعضی از چاهها بعد از شیر اصلی فوقانی قرار دارد و در برخی دیگر بعد از لوله انحراف دهنده نفت و گاز قرار گرفته .شیر ایمنی سطحی برای چاههائیکه عمل تفکیک روی آنها انجام نمی شود .در موارد زیر عمل می نمایند.
در صورتی که فشار لوله جریان نفت از چاه بکارخانه به علت تولید گاز فراوان بیش از حد تنظیم گردد. به طور خودکار بسته می شود و مانع آن می شود که فشار بیشتری به لوله جریان نفت وارد آید و باعث صدمه شود .
در مواقعی که لوله جریان نفت صدمه ببیند و یا فشار از اندازه معین کمتر شود به طور خودکار بسته شده و مانع جاری شدن نفت به بیرون می شود .
۵-لوله انحراف دهنده جریان نفت SWEPT BEND
این لوله فقط برای انحراف جریان خروجی نفت است بطوری که چندان اثری روی فشار و یا مقدار نفت بهره برداری چاه ایجاد نکند و از ضربات مستقیم به جداره داخلی لوله و صدمه دیدن آن جلوگیری می کند.
۶-شیر عمقی چاه DIPPING VALVE
شیر مزبور روی لوله انحراف دهنده نفت قرار دارد و این شیر را بیشتر اداره مهندسی نفت برای آزمایشهای مختلف درون چاهها مورد استفاده قرار می دهد.
۷-تله سنگ
تله سنگ وسیله ای است برای گرفتن سنگهای کوچک که همراه نفت از چاه به طرف کارخانه در جریان است .تله سنگ بعد از لوله انحراف دهنده نفت قرار گرفته و لوله جریان نفت درست در وسط آن می باشد و در امتداد تله سنگ شیر سوزاندن مواد زائد قرار دارد.
۸-شیر بهره برداریPRODUCTION
این شیر روی لوله جریان نفت در سر چاه قرار دارد .در مواقع عادی برای بستن چاه باید از شیر بهره برداری استفاده شود البته از شیر ایمنی سطحی نیز می توان چاه را بست ولی در موقع باز کردن برای آنکه فشار هر دو طرف شیر ایمنی سطحی یکی شود باید حتما” شیر بهره برداری بسته شود از این جهت برای باز کردن چاه باید وقت و انرژی بیشتری صرف کرد.
۹-شیر مخصوص سوزاندن نفت در سر چاهBURNING VALVE
در مواقعی که سنگ ریزه زیاد از چاه بیاید و تله سنگ جمع شود مانع از آن می شود که نفت به طرف کارخانه جریان بیشتری داشته باشد اگر اختلاف فشار قبل و بعد از تله سنگ خیلی زیاد شد معلوم می شود که صافی تله سنگ کثیف شده و باید اقدام به تمیز کردن آن کرد بدین طریق که شیر بهره برداری را بطور کامل بسته و بعد شیر مخصوص سوزاندن را به آرامی باز کرد در نتیجه هر سنگ و مواد زائد دیگر که در تله سنگ جمع شده خارج خواهد شد و تله سنگ تمیز می شود .برای تمیز کردن تله سنگ از طریق دیگری نیز استفاده می شود بدین صورت که اول شیر ایمنی سطحی یا شیر اصلی فوقانی را بسته بعد شیر بهره برداری نیز بسته شود و شیر مخصوص سوزاندن نفت را باز کرد تا فشار درون تله سنگ خارج شود .بعدا” باید تله سنگ را در آورده و تمیز کردن این شیر در مواقعی که به چاه اسید زده باشند و بخواهند مدتی چاه را بسوزانند تا مقدار اسیدی که به چاه زده اند تمام شود مورد استفاده نیز قرار می گیرد.
۱۰-فشار سنجها
روی هر چاه معمولا”۳ عدد فشار سنج نصب شده است یکی روی شیر عمقی – دیگری قبل از تله سنگ و سومی بعد از شیر بهره برداری می باشد.
توجه:معمولا” بعد از اینکه فشار اندازه گرفته شد بایستی شیر زیرزمین فشار سنج را بست زیرا این خطر وجود دارد که به مرور زمان فشار در داخل فشار سنج باعث ترکاندن فشار سنج شود.
۱۱-شیر نمونه گیر SAMPLE VALVE
از شیر نمونه گیر ی برای نمونه گرفتن ار نفت چاه برای آزمایشگاه استفاده می شود معمولا” این شیر بعد از لوله انحراف دهنده نفت یا بعد از شیر بهره برداری نصب می شود .
