بخشی از مقاله
چکیده
با بهبود اکتشاف نفت و گاز، اهداف اکتشافی نسبت به گذشته دشوارتر، پیچیده تر و عمیق تر می شود. این موضوع بیانگر آن است که اکتشاف نفت و گاز به سمت نفت گیرهای ساختمانی پیچیده، نفت گیرهای چینه ای، افق های عمیق و نیز اهداف اکتشافی کوچک در حال گسترش یافتن است. در این مقاله بر اساس پژوهش های صورت گرفته افق های جدید اکتشافی پیش روی ایران به همراه چالش های هر یک از آن ها شناسایی و معرفی گردید.
-1 مقدمه
با افزایش رو به رشد مصرف منابع هیدروکربنی و افزایش تقاضا برای این ماده ی با ارزش و نیز کاهش یافتن نرخ تولید از مخازن تلاش در جهت اکتشاف و تولید بیش تر از مخازن هیدروکربنی افزایش یافته است. در این میان کشورمان ایران به دلیل دارا بودن سیستم های مناسب هیدروکربنی و انجام فعالیت های اکتشافی متعدد پیرامون نفت گیرهای ساختمانی با متمرکز شدن بر روی تاقدیس ها توانسته میادین بسیاری را کشف و شناسایی نماید و در بین کشورهای نفتی جهان از جایگاه ممتازی برخوردار شود.
اما با گذشت صد سال از اکتشاف نفت و گاز در ایران دوره اکتشاف در افق های کم عمق و نیز اکتشاف مخازن عظیم متعدد در خشکی رو به کاهش است. بدین منظور پژوهش های مستمر در خصوص افق های جدید اکتشافی و نیز شناسایی چالش هایی که ممکن است در آینده ای نزدیک با آن مواجه شویم به همراه ارائه ی راهکارهای مناسب جهت برطرف نمودن مشکلات پیش رو الزامی است البته به موازات آن استفاده کامل و در اختیار گرفتن تجهیزات و فن آوری پیشرفته نیز باید مورد توجه قرار گیرد.
در این مقاله به بررسی افق های جدید اکتشافی پرداخته و سپس چالش های پیش روی هر یک از آن ها را مطرح خواهیم نمود.
-2 اکتشاف نفت و گاز در افق های عمیق
در سال های اخیر پیشرفت های موفقیت آمیزی در اکتشاف نفت و گاز از افق های عمیق بدست آمده است در این میان می توان به حفاری در افق های عمیق میدان گازی پارس جنوبی در عمق بیش از 5000 متر اشاره نمود که می تواند یک چشم انداز مناسب برای آینده اکتشاف در ایران باشد.
حوضه های رسوبی در ایران مانند حوضه رسوبی زاگرس و کپه داغ چندین مرحله تکتونیکی را متحمل شده اند که منجر به تغییر یافتگی زیادی در مخازن عمیق شده است این امر می تواند مشکلات بی سابقه ای در خصوص تئوری اکتشاف مخازن عمیق و فن آوری های جدید به دنبال داشته باشد. برخی از چالش های پیش رو برای اکتشاف در مخازن عمیق به شرح زیر می باشد
-2-1 ارزیابی تولید هیدروکربن از سنگ منشا فرابالغ در مناطق عمیق
ارزیابی تولید هیدروکربن از سنگ های منشا فرابالغ یکی از چالش های مهم در اکتشاف نفت و گاز افق های عمیق می باشد که نیاز به ارائه راهکارهایی به منظور شناسایی سنگ منشا، فهم فرایند تولید از سنگ منشا و بلوغ حرارتی در زمان های زمین شناسی، تشخیص زمان پایان یافتن تولید از سنگ منشا و شناسایی مخازن غنی از کربن دی اکسید، ارزیابی توان بارگذاری هیدروکربن و قابلیت آزادسازی هیدروکربن در سنگ منشا فرابالغ دارد.
ماهیت فیزیکی گونه های مختلف مواد آلی و مراحل مختلف تکامل آن ها منجر به اختلاف در جذب و دفع گاز می شود که برای شناخت میزان گاز طبیعی قابل جذب توسط سنگ منشا و نیز حجم گازی که تحت شرایط زمین شناسی آزاد می شود در اکتشاف گاز شیل ها بسیار مهم است.
-2-2 پیش بینی مخازن موثر در حوضه های رسوبی عمیق
در اکتشاف های اخیر مشاهده شده است که مخازن ماسه سنگی با کیفیتی در عمق های بیش تر از 4500 متر و مخازن کربناته با تراوایی و تخلخل مناسب در عمق های 7000 تا 8000 متر هنوز هم می تواند کشف شود. این مخازن به عنوان چشم اندازی امید بخش در آینده می توانند مطرح شوند.
آنچه بسیار مهم است شناسایی فاکتورهای اصلی مخازن نظیر تخلخل و تراوایی و نحوه توزیع آن ها و نیز راندمان جابه جایی هیدروکربن و توزیع هیدروکربن در مخازن عمیق می باشد.
-2-3 بازسازی حوضه های رسوبی عمیق
بازسازی حوضه رسوبی به منظور شناسایی رخساره های نهشته شده در زمان تشکیل حوضه رسوبی، موقعیت و گسترش سنگ های منشا، مخزن و پوش سنگ به همراه ارتباط آن ها که عمدتا توسط ساختمان های تکتونیکی محدود می شوند، شناسایی اثرات تکتونیکی در شکل گیری ساختمان ها و نفت گیر های مناسب هیدروکربنی و تغییرات ایجاد نموده در حوضه، بررسی وضعیت سطح آب دریاهای گذشته و اثرات آن بر روی رخساره های نهشته شده می تواند به عنوان چالش هایی در بازسازی حوضه دیرینه مطرح شود.
-2-4 مشخص نمودن مناطق مناسب جهت اکتشاف
در حال حاضر روش های بسیاری برای مشخص نمودن منطقه اکتشافی وجود دارد که اساس کار آن روش های آماری است. این روش ها برای اکتشاف نفت و گاز در مناطق کم عمق و نیمه عمیق همراه با اطلاعات زیاد مناسب است در حالی که برای مناطق عمیق با وسعت کم اکتشاف و کم بودن اطلاعات این روش ها به سختی می تواند مورد استفاده قرار گیرد. به منظور بر طرف نمودن این مشکل ما نیاز به توسعه فن آوری های جدید جهت ارزیابی در مناطق عمیق داریم.
-3 اکتشاف نفت و گاز در گنبد های نمکی
نمک ها به دلیل چگالی کم تر نسبت به سنگ های مجاور خودشان تمایل به حرکت روبه بالا دارند. حرکت نمک ها باعث به وجود آمدن نفت گیرهای ساختمانی و چینه ای متعددی در پیرامون توده نمک می شود. به همین علت گنبد های نمکی به منظور اکتشاف نفت و گاز می توانند بسیار ایده آل باشند - شکل . - 1
شکل :1 نمونه ای از توده های نمکی بیرون زده در محور بندرعباس- بندر خمیر
اکتشاف نفت و گاز در گنبد های نمکی با چالش های بسیاری از جمله به تصویر کشیدن نمک های زیر سطحی، پیش بینی دقیق سنگ شناسی و فشار، طراحی مناسب چاه، جابه جایی چاه، فشار بالای نمک های زیر سطحی، شرایط سخت و هزینه بالا روبه رو است که با پژوهش و کسب تکنولوژی می توان بر آن ها غلبه نمود.
لازم به ذکر است گنبدهای نمکی در ایران به دلیل گسترش زیاد می توانند به عنوان هدف اکتشافی بالقوه مطرح شوند.
-4 اکتشاف نفت و گاز در نفت گیرهای چینه ای
حوضه های رسوبی از نظر خصوصیات سنگ شناسی و نوع رسوبات با یک دیگر متفاوت اند به طوری که در برخی از حوضه ها قسمت اعظم رسوبات از نوع رسوبات تخریبی نظیر ماسه سنگ ها و در برخی دیگر از نوع رسوبات کربناته است همچنین در بسیاری از حوضه ها مانند حوضه رسوبی زاگرس و کپه داغ به هر دوی آن ها مواجه هستیم. به طور کلی تغییر شرایط رسوب گذاری شامل تغییرات در محیط رسوبی، محل تشکیل رسوبات، عمق آب و خصوصیات ساختمان رسوبی منجر به تغییر رخساره یک منطقه و در نهایت ایجاد نفت گیرهای چینه ای می شود
از سال 1990 با به کار گیری روش چینه نگاری سکانسی و افزایش قدرت تفکیک لرزه نگاری سه بعدی امکان اکتشاف نفت و گاز در نفت گیرهای چینه ای در اندازه های کوچک و بزرگ میسر گردید - شکل . - 2 اکتشاف ذخایر نفت و گاز در نفت گیرهای چینه ای به طور مداوم در حال افزایش یافتن است به طوری که بر اساس آمارهای جهانی میزان نفت و گاز در نفت گیر های چینه ای تقریبا با نفت گیر های ساختمانی برابر می باشد و با پیشرفت تکنولوژی اکتشاف اهمیت نفت گیرهای چینه ای آشکارتر خواهد شد. اما مشکلات بسیاری در اکتشاف این گونه نفت گیرها وجود دارد که می توان به مواردی همچون شناسایی و تعیین مخزن چینه ای، کم بودن شناخت از پراکندگی مخزن چینه ای در بخش های مختلف حوضه های رسوبی، نامشخص بودن ارتباط بین شکستگی های عمقی با مخازن چینه ای و شناخته نبودن مکانیسم تشکیل نفت گیرهای چینه ای اشاره نمود.
شکل :2 نمونه ای از نفت گیر چینه ای در یک مقطع لرزه ای متعلق به حوضه رسوبی ارلیان چین
-5 اکتشاف نفت و گاز در مخازن پی سنگی شکافدار
به سنگ های دگرگونی و آذرین که در زیر لایه های رسوبی قرار گرفته اند پی سنگ اطلاق می شود. پی سنگ ها در صورت دارا بودن شرایطی همچون شکستگی زیاد، گسل خوردگی، درزه های زیاد، عمق کم و در تماس بودن با سنگ منشا بالغ می تواند هدف خوبی برای اکتشاف نفت و گاز باشد
شکل :3 نمونه ای از مغزه گرفته شده از مخزن پی سنگ گرانیتی شکافدار متعلق به میدان ببر سفید واقع در ویتنام
چالش های پیش روی مخازن پی سنگی شامل مواردی همچون دشوار بودن شناسایی سیستم های شکستگی، تخلیه سریع مخزن، توزیع تراوایی به صورت نامنظم، دما و فشار بالا، رفتارهای متفاوت روش های ازدیاد برداشت در مخازن پی سنگی، پیچیدگی در سنگ شناسی، تماس های متعدد نفت- گاز و نفت- آب می باشد.
-6 مخازن نفت و گاز نامتعارف
با افزایش قیمت نفت و گاز، اکتشاف و استخراج از منابع نامتعارف از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است. این منابع در صورت داشتن ارزش اقتصادی در بازه های زمانی مختلف می توانند به عنوان افق جدید اکتشافی مطرح شوند. مخازن نفت و گاز نامتعارف شامل نفت شیل ها، گاز شیل ها، ماسه سنگ های متراکم گازی ، هیدرات گازی، ماسه های قیر اندود و زغال سنگ است. البته باید توجه شود که فاکتور ارزش اقتصادی نباید به عنوان مانعی برای عدم پژوهش در خصوص این منابع تلقی گردد.
-7 نتیجه گیری
کشورمان ایران دارای پتانسیل های بسیاری به منظور اکتشاف نفت و گاز و جایگزین نمودن منابع در آینده دارد.
بسیاری از موارد ذکر شده تا کنون در ایران اجرایی نشده و یا در مراحل ابتدایی پژوهش قرار دارد.
به منظور دستیابی به نتایج بهتر و پیشرفت در هر یک از افق های اکتشافی لازم است تا تمامی دانشگاه های کشور و مراکز علمی با صنعت در تعامل باشند تا افق های جدید اکتشافی به همراه مشکلات و چالش های آنان شناسایی و با کمک گرفتن از توان متخصصان داخلی راهکارهای مناسب جهت حل نمودن چالش ها ارائه شود.
