المكامن النفطية والغازية
يعرف المكمن النفطي او الغازي بانه تركيب جيولوجي يتكون من صخور ذات مسامية ونفوذية حاوية على النفط والغاز وبعبارة اخرى فالمكمن هو المصيدة الحاوية على النفط او الغاز او كليهما معا.
تكون مسامات الصخور المكونة للتركيب الجيولوجي المسمى بالمصيدة مملؤة عادة بالمياه التي تزاح عند وصول الهيدوكاربونات المكونة للنفط او الغاز اليها اثناء هجرتها من الصخور المصدرية وبذلك تحبس الهيدروكاربونات داخل المصيدة وتبدا بالتجمع بمرور الزمن.
وبالنظر لوجود فرق في الكثافة بين الماء وهذه المركبات الهيدروكاربونية فانها سوف تتجمع في اعلى التركيب الجيولوجي ( المصيدة) مزيجة الماء بذلك الى الاسفل وفي حالة وجود المركبات الغازية مع النفط فانها تتجمع في الجزء العلوي من المكمن فوق النفط مكونة قبة غازية gascal فالقسم الذي يحتله الغاز الحر في المكمن يدعى بمنطقة الغازGAS ZONE وتحت منطقة تجمع النفط OIL ZONE اما تحت منطقة النفط فتبقى مسامات الطبقة الخازنة مملؤة بالماءWATER ZONE وتعرف المنطقة الفاصلة بين الغاز ومنطقة النفط بسطح تماس الغاز والنفطGOC المسماة أختصارا ًGAS OIL CONTACT والمنطقة الفاصلة بين النفط والماء بسطح تماس النفط مع الماءOIL WATER CONTACT اما بخصوص الموائع الموجودة في المكمن فان هناك بعض الملاحظات وهي:
ان موائع المكمن تكون تحت ضغط ( يختلف مقداره من مكمن لاخر) عالي نسبيا. ولهذا فان جزءا من الغازات تذوب في النفط ويتوقف مقدار الاذابة على قيمة الضغط ودرجة تشبع النفط وتركيب الغاز فاذا كان الضغط كافي ( عال) وكمية الغازات وميزة فان قسم من هذه الغازات سوف يذوب في النفط حتى يتشبع وما يتبقى منه يتجمع فوق النفط فيدعى بالغاز الحر. ولهذا يحتوي المكمن في هذه الحالة على الغازات ذائبة وغازات طليقة. اما اذا كانت كمية الغازات غير كافية لتشبع النفط يكون هناك غطاءا غازيا اي لايوجد غاز حر فالمكمن في هذه الحالة يحوي فقط على غازات مذابة بالنفط متحرر عند انخفاض الضغط ( ضغط المكمن) واعتياديا يتم هذا اثناء او بعد الانتاج.
ان الفواصل بين موائع المكمن ( غاز، نفط، ماء) ليست فواصل حادة عادة اذ ليس هناك انتقال فجائي او حاد مع العمق بين هذه الموائع ولكن بالحقيقة توجد منطقة اختلاط ليس لها سمك معين او ثابت بل يختلف باختلاف المكامن وطبيعة موائعها ومواصفاتها الاخرى. وهي لاتعتبر حدا فاصلا تملا عند الانتقال من منطقة الغاز الى منطقة النفط فاننا نبدا من اعلى نسبة تشبع الغاز في المسامات ( منطقة الغاز) وتاخذ هذه النسبة بالانخفاض نسبيا.
بينما تاخذ نسبة تشبع النفط في المسامات بالزيادة حتى تصل الى اعلى نسبة لتشبع النفط في المسامات وهي في منطقة النفط وكذلك الحال عند الانتقال من منطقة النفط الى منطقة الماء.
طاقات المكامن:
لانتاج النفط او الغاز من المكامن النفطية والغازية لابد من توفر سبب طبيعي لذلك وهذا السبب ناتج من وجود قوى وطاقات دافعة للنفط والغاز تؤثر على المكمن وهذه القوى هي:
1. قوة الدفع بالماء WATER DRIVE
الماء الموجود اسفل النفط في مسامات الطبقة الحاملة للماء يكون تحت ضغط عالي ناتج عن ضغط عمود الماء او من وزن الطبقات الارضية يسلط الماء بدوره ضغطا على سطح تماس النفط/ الماء ويعمل على جعل النفط تحت ضغط دائم وبهذا فالماء يزيح النفط الى الاعلى.
2. الدفع بتمدد الغاز الحر( القبة الغازية)
يسلط الغاز المحصور في القبة الغازية فوق النفط ضغطا الى الاسفل على سطح التماس الغاز والنفط دافعا النفط الى الاسفل نحو الابار المتتجة.
3. الدفع بالغاز المذاب بعد تحررهGAS INSOULTIAN DRIVE
عند انخفاض ضغط المكمن (بسبب الانتاج) تحت ضغط التشبع يتحرر الغاز المذاب في النفط ويتجمع في الاعلى مسلطا ضغطا على النفط يدفعه نحو الابار كما ان جزءا من الغاز المتحرر في النفط في المنطقة المجاورة للبئر سيعمل على جرف النفط الذي امامه نحو الابار المنتجة.
4. تمدد النفط والصخر بانخفاض ضغط المكمن تتمدد صخور الطبقة الخازنة وبكبر حجم حباتها فيصغر حجم المسامات كما يقابل ذلك تمدد في حجم النفط والغاز فتحصل عملية عصرSQUEZE للنفط او الغاز او كليهما فيندفع النفط نحو الابار المنتجة.
5. التصريف بالجاذبية Gravity drive بفعل الجاذبية يسيل النفط الى الاسفل المكمن مكونة اكثر كثافة من الغاز بينما يتجه الغاز الى اعلى المكمن مكونة الاقل كثافة ونتيجة لهذه الحركة فان النفط يندفع الى الابار ويرتفع الى السطح نتيجة لضغط الغاز.
خصائص المكامن
ان انتاجية اي بئر نفطي او غازي يعتمد على عدة عوامل مثل ضغط المكمن وضغط قعر البئر وان الاخير يعتمد على خصائص تكوينات المكمن وخواصه. وهناك ثلاثة خواص رئيسية للطبقة الخازنة ( صخور المكمن ) وهي:
المسامية Porosity
لو فحصنا شريحة من عينة صخرية تحت المجهر لوجدناها تتكون من حبيبات (من معادن مختلفة تتوقف على نوعية الصخرة الرسوبية) مختلفة الاشكال والاحجام وتتخلل هذه الحبيبات فراغات بينية تدعى بالمسامات. لذا فتعرف المسامية بانها النسبة المئوية لحجم الفراغات البينية في الصخرة الى الحجم الكلي لهذه الفترة.
المسامية= حجم الفراغات/ الحجم الكلي للصخرة
ان قسم من المسامية في الصخرة تكون متصلة والقسم الاخر يكون غير متصلة بعضها ببعض ولذلك يصنف المسامية الى مسامية مطلقة ومسامية فعالة. حيث ان المسامية الفعالة هي التي تدخل في حسابات كمية النفط او الغاز الموجودة في المكمن والتي تشغل هذه المسامات.
التشبع Saturation
كما ذكرنا سابقا ان الموائع الموجودة في المكمن يكون في المسامات الموجودة في صخر المكمن ( الطبقة الغازية) وتعرف نسبة التشبع ( درجة التشبع) لاي مائع من هذه الموائع الموجودة في صخر المكمن بانها نسبة الحجم الذي يشغله المائع الى الحجم الكلي للفراغات ويعبر عنها كالاتي:
درجة التشبع بالنفط= حجم النفط موجود في الفراغات/ الحجم الكلي للفراغات وكذلك الحال بالنسبة للماء والغاز.
ويستفاد من قياس درجة التشبع لصخور المكمن في حسابات كميات النفط والغاز في المكمن قبل الاستخراج واثنائه وبعده لتقدير الاحتياطي الموجود والمكمن استخراجه.
النفوذية Permeability
وتعني سهولة انتقال الموائع خلال صخرة ما. لذا فان زيادة النفوذية لصخرة المكمن تزداد سهولة جريان الموائع خلالها وبالتالي تزداد معدلات انتاجية ابار وتقاس النفوذية في المختبر على عينات صخرية ماخوذة من اللباب المستخرج اثناء عمليات الحفر ووفرة قياسه في الدراسي او الملي الدراسي.
المصدر
نهير قاسم جبار/ رئيس جيولوجيين أقدم
http://www.arab-oil-naturalgas.com/