تجمع مواد هیدروکربنی به صورت اقتصادی در سنگ مخزن نیازمند عوامل متعددی است. به طور کلی وجود پنج عامل برای تجمع اقتصادی نفت و گاز ضروری است. این پنج عامل عبارتند از:
1- سنگ منشا بالغ (Mature source rock) که تولید هیدروکربن کرده باشد.
3- انتقال و مهاجرت هیدروکربن بین سنگ منشا و سنگ مخزن امکان‌پذیر باشد.
5- نفتگیر یا تله نفتی (Oil trap) که در آن نفت به صورت اقتصادی تجمع یابد.
سنگ منشا
- سنگ منشا مفید (Effective source rock) که نفت خود را تولید و از خود خارج کرده است.
- سنگ منشا بالقوه (Potential source rock) به سنگ رسوبی نابالغی گفته می‌شود که توانایی تولید هیدروکربن را در صورت رسیدن به درجه بلوغ دارد.
به طور کلی سه نوع کروژن اصلی قابل تشخیص است که اختلاف آنها از نظر شیمیایی بوده و به ماهیت ماده آلی اولیه ربط داده می‌شود. این سه نوع کروژن هیدروکربنهای متفاوتی را به وجود می آورند.
سنگ منشا پس از رسوب‌گذاری و تدفین، مراحل مختلفی را برای تولید نفت طی می‌کند.
مراحل در تصویر زیر نشان داده شده است:
تولید هیدروکربن از سنگ منشا با افزایش عمق تدفین
در اعماق خیلی کم، متان بیوژنیک یا گاز مرداب از مواد آلی اولیه تولید می‌شود. این رویداد در آغاز دیاژنز یا زون نابالغ رخ می‌دهد. مرحله کاتاژنز هم در عمق حدود 1 تا 2 کیلومتری شروع می‌شود، در واقع می توان گفت که مرحله آغازین کاتاژنز تا عمق حدود 3 کیلومتری مطابق با زون اصلی تولید نفت است. سنگهای منشایی که در این محدوده عمقی تدفین شده‌اند در پنجره نفتی (Oil generation window) واقع هستند.
کاتاژنز پایانی در عمق حدود 3 الی 3.5 کیلومتری قرار دارد که وزن اصلی تولید گاز است. نخست گاز مرطوب (Wet gas) و متان با نرخ تولید یکسان حاصل می‌شوند، اما در عمق بیش از 4 کیلومتری سنگ منشا بسیار بالغ می‌شود. در این نقطه متاژنز شروع می‌شود، ضمن این‌که باید متذکر شد که متان تنها از شکست حرارتی دیگر هیدروکربن‌ها تولید می‌شود.
پس از تکامل مواد آلی در سنگ منشا در طی مراح مختلف و تبدیل شدن به هیدروکربن، مرحله انتقال و مهاجرت آن به سنگ مخزن فرا می‌رسد.
مهاجرت ثانویه می‌تواند در مسافتهای طولانی صورت بگیرد. در این نوع مهاجرت قطرات هیدروکربنی در میان شبکه‌های منفذی پیوسته‌ای که از آب اشباع است، صورت می‌گیرد. مهاجرت اولیه احتمالا به مسافتهای کمتر از صدها متر محدود شده و درگیر رفتار متقابل پیچیده‌ای بین نفت، آب منفذی آزاد و سطوح کانی‌های رسی که آب را در اطراف ساختمان خود نگه می‌دارند، می‌شود.
سنگ مخزن هیدروکربنی سنگی است که هم ظرفیت ذخیره‌سازی (متخلخل) و هم توانایی عبور سیال از میان خود ( تراوا) را داشته باشد. سنگهای مخزن به طور عمده شامل سنگهای رسوبی و دگرگونی نشده مانند سنگ آهک، دولومیت و ماسه سنگ است. شیل، اسلیت و سنگهای آذرین، در شرایط بسیار نادر به صورت سنگ مخزن عمل کرده‌اند. سنگ مخزن ممکن است محدود به مخزن باشد و یا این‌که به مراتب فراتر از مخزن توسعه یابد.
طبقه‌بندی سنگ مخزن براساس جنس سنگ انجام می‌شود زیرا بیشتر مخازن عمده نفت وگاز جهان در سنگهای مخزن رسوبی قرار دارند. این طبقه‌بندی از نوع سنگهای رسوبی الهام می‌گیرد. سنگ مخزن مهم از نظر میزان ذخیره و تعداد در سه گروه عمده آواری، عمدتا ماسه، کربناته و متفرقه قرار می‌گیرد.
نفتگیر یا تله نفتی یکی از عوامل اصلی و ضروری برای تجمع اقتصادی هیدروکربن است. وقتی که نفت از سنگ منشا به وجود می‌آید، شروع به حرکت از لایه‌های نفوذپذیر به طرف بالا کرده و می‌تواند به سطح زمین برسد مگر این‌که مانعی بر سر راه حرکت روبه بالای آن قرار گیرد و بتواند در ساختاری به نام تله انباشته شود.
-نفتگیرهای ساختمانی: این نفتگیرها حاصل فرایندها تکتونیکی و تغییر شکل سنگ مخزن است.
نفتگیرهای گسلی
-نفتگیرهای دیاپیری : این نفتگیرها حاصل جریان یافتن لایه‌ها ناشی از اختلاف وزن مخصوص آنهاست.
دیاپیری گلی
-نفتگیرهای هیدرودینامیکی : این نفتگیر حاصل جریان یافتن آب است.
پوش سنگ
پوش سنگها در واقع سنگهایی هستند که می‌توانند از حرکت رو به بالای هیدروکربن جلوگیری کنند. یک پوش سنگ حتما باید در برابر هیدروکربن نفوذناپذیر باشد. اساسا سنگی که تراوایی صفر داشته باشد وجود ندارد، اما بعضی سنگها مانند تبخیریها تراوایی خیلی کمی دارند در حدی که می‌توان آن را نادیده گرفت.
سنگهای تخیری مانند انیدریت و نمک باکیفیت و مهم‌ترین پوش سنگها هستند، زیرا تراوایی نزدیک به صفر دارند و عملکردشان در برابر نیروهای تکتونیکی شکننده نیست و در مناطق فعال تکتونیکی شکل‌پذیر بوده و هرگز نمی‌شکنند.
نظر شما