تحولات البترول في الخزان

^ مقدمة ^ :

&يعود وجود البترول في المكمن في طور معين، وكذلك اختلاف مجموعة عوامل، من أهمها:

 1- عمليات التفكك الحراري، و الحيوي، التي يمكن أن يتعرض لها.

2- الغسل المائي .

3- إزالة الإسفلت.

 4- الفصل الثقلي.

 5- الهجرة من المكمن، أو إليه.

 تؤثر نتائج كل هذه التغيرات على اقتصادية الاستكشاف البترولي، وبالتالي فإن فهمها، والتنبؤ بها، يمكن أنيساهم في تقييم البترول المأمول.

يمكن أن تتسرب المياه الجوفية في الأحواض إلى أعماق كبيرة، قد تزيد في بعض الحالات عن 3000م، وذلك كما في حقول ساحل بوليفار في فنزويلا، حيث وصل عمق اختراق هذه المياه إلى ما يقارب 3048م( 1983,Bockmeuleu et al ). يؤدي احتكاك هذه المياه مع التراكمات البترولية إلى إذابة تفاضلية للمواد الهيدروكربونية القابلة للانحلال، وذلك كالميتان، البنزين، التولوين و غيرها؛ كما يمكن للميكروبات المجهرية الدقيقة، الموجودة في هذه المياه أن قضم الجزيئات الهيدروكربونية الصغيرة، كالميتان، والايتان، مما يؤدي إلى إنتاج نفط ثقيل. يمكن من جهة أخرى للمياه البينية أن تحتوي على تنوع واسع من الكائنات الدقيقة، التي يمكنها هضم المواد الهيدروكربونية، بما فيها البارافينات، والنفتينات، والعطريات.

يحدث التفكك الحيوي للبترول في جميع أطواره، اعتبارا من الغاز، حتى البقايا، ويبدأ هذا التفكك اعتبارا من الجزيئات الأخف، حتى الجزيئات الأثقل. يؤدي التفكك التفاضلي إلى تشكل الغاز الجاف، الذي يتكون بشكل رئيس من الميتان، لذلك فإنه يمكن للغاز الجاف، الذي يترافق في كثير من الخزانات المعروفة مع النفط الثقيل المتفكك حيوية، ومع الإسفلت، أن يكون له هذه النشأة، أو الأصل. وبالمقارنة مع البروبان ذو الأصل الحراري، فإن البروبان في الغازات الناتجة عن التفكك الحيوي يتميز بارتفاع قيم C ϭ13 بشكل شاذ، وذلك لأن الكائنات المجهرية الدقيقة تفضل التهام البروبان الخفيف ذو النسب المرتفعة من C ϭ12. يتراوح محتوى الأكسيجين في المياه الجوية المتسربة إلى التراكمات البترولية، بين 2 و8 جزء بالمليون، يمكن أن يقوم هذا الأكسيجين بأكسدة المواد الهيدروكربونية، ويعتمد ترتيب أكسدة هذه المواد على عوامل مختلفة، ولكن هناك بشكل عام نوع من القانونية في ترتيب عمليات الأكسدة هذه، حيث:

1. تتأكسد الجزيئات الصغيرة ( حتى C20) قبل الجزيئات الكبيرة.
2. عندما يكون للجزيئات نفس الوزن ألجزيئي، فإن البارافينات النظامية هي التي تتأكسد أولا، تليها البارافينات المتشعبة، ثم النفتينات، ثم الأرومات، فالأرومات متعددة الحلقات، لكن النفتينات، والأرومات ذات الحلقات المفردة تتأكسد قبل الايزوبرينويدات، والستیرانات، والتريتربانات.

يوضح الشكل مثالا على أكسدة المواد الهيدروكربونية إلى كيتونات، وحموض، وكحول. كما يوضح الشكل كيف يظهر الكروماتوغراف الغازي خسارة البارافينات النظامية C12- C27 بسبب تأثير المياه الجوية. نلاحظ من خلال الشكل أن هناك إزالة كاملة للبارافينات النظامية حتى C12  وخسارة لها حتى C18   بينما نلاحظ في الشكل التالي ان النفط قد خسر معظم بارافيناته النظامية تاركا بعض الإيزوبرونويدات الأولية كالبريستان و الفيتان .&

الشكل يبين أكسدة ميكروبيولوجية للمواد الهيدروكربونية تظهر تحول البنتان النظامي إلى كيتون وحمض، وتحول الهكسان الحلقي إلى بنزن وكحول. يظهر الكروماتوغراف الغازي اختفاء بيكات البارافينات النظامية، في البداية من C16- C25 ، ومن ثم كامل السلسلة، وذلك أثناء التلوث الميكروبي النفط ساسكاتشيوان Saskatchewan) الخام في درجة الحرارة 35م.