النفط مادة هيدروكربونية صلبة وسائلة وغازية تتكون في الطبيعة من تحلل المواد العضوية مثل البلانكتونات ومن ثم تتجمع في مسامات وشقوق الصخور خاصة الرسوبية وعلى أعماق مختلفة تحت سطح الأرض . وعادة ما يتكون النفط في صخور غير منفذة كالطين وينتقل إلى صخور جديدة منفذة وعالية المسامية ليتجمع ويستقر فيها كالحجر الرملي أو الكونجلوميرات أو الحجر الجيري المنفذ . وقد درست عوامل الهجرة الأولية التي تؤثر على هجرة النفط من الصخور الأصلية التي تكون فيها إلى الصخور الخزان الموجود فيها وكذلك عوامل الهجرة الثانوية التي تعمل على هجرة النفط من صخور خزان إلى صخور خزان آخر ، فكر بعمل تجارب لتثبت اثر هذه العوامل وتتحقق من نتائجها
المقدمة:
لقد تغيرت نمط الحياة على الأرض وأصبحت البشرية تعتمد على البترول ومشتقاته في سبيل الحياة حتى في توفير الغذاء مما جلب مع هذا التغير مخاطر كثيرة تهدد صحة الإنسان والبيئة ومصادر الحياة( الماء، الهوا والتربة) بفعل تعمق مخاطر تلوث البينة نتيجة الاستخدام المفرط لمصادر الطاقة ومنها البترول ، وفي نفس الوقت يتواجد تحديات خطير قد تؤدي ذلك إلى تراجع الاقتصاد العالمي وبالتالي تراجع مسيرة تطور الحياة البشرية ، وهذا ما يدعونا جميعا وخاصة المهتمين بأهمية ومخاطر وتحديات البترول في الوقوف عليه بجدية من أجل استغلال البترول بشكل يؤمن ضمان تطور التنمية المستدامة وهذا هو فحوى الدافع الذي دفعنا في أعداد هذا التقرير ليتسلح شعبنا بهذا العلم والذي بواسطته يمكن اتخاذ الإجراءات الفعالة في تسخير البترول لخدمة الإنسان ولتلافي مخاطر وتحديات البترول .
الأهداف :
1. تنمية مهارات البحث العلمي.
2. توظيف الطريقة العلمية لتخطيط بحث وتنفيذه .
3. التخطيط لتجارب لتعرف على العوامل المؤثرة على هجرة النفط .
4. استنتاج اثر عوامل هجرة النفط على عمليات اكتشاف وإنتاج النفط.
5. اكتساب مهارة استخدام محركات البحث عن أسباب هجرة النفط وأهميتها .
6. اكتساب مهارة التواصل مع زميلاتي من خلال العمل بشكل مجموعات.
الأدوات والمواد المطلوبة :
1. عينات آيل محروق – ماء – أقلام فلوماستر
2. أنبوبة اختبار وسدادة لها – كرة جلدية مثقوبة أو جلدة قطارة أو بالونه صغيرة
3. أنبوبة توصيل شفافة بلاستيكية على شكل U وأخرى مستقيمة = طولها 50 سم وعدة مشابك
4. قطعة إسفنج وقطعتي خشب – طابوقة
5. أنبوبة شفافة من البلاستيك
خطوات العمل:…
أولا : دراسة أثر اختلاف الوزن النوعي بين النفط والغاز والماء في هجرة النفط .
المواد المستخدمة :
1. الماء .
2. النفط الخام .
3. أنبوبة اختبار.
4. سدادة أنبوبة.
5. حامل أنابيب.
خطوات العمل :
1. وضع القليل من الماء والنفط الخام في أنبوبة بحيث يبقى ثلثها فيه هواء .
2. إغلاق الأنبوبة بسدادة .
3. رج الأنبوبة جيدا حتى تختلط المواد الموجودة داخلها ونضعها في حامل أنابيب اختبار .
الملاحظة :
النفط يطفو على الماء ، والغاز يعلو النفط .
الاستنتاج :
تحتوي الطبقات أو الرواسب التي يتكون فيها النفط عادة على مياه مقرونة حبست في الطبقات أثناء ترسيبها ، ولما أن النفط والغاز الطبيعي أقل كثافة من الماء فإن قطرات النفط التي تكون مبعثرة في الطبقات الواسعة تتحرك متجهة إلى أعلى سطح الماء ، وتكون حركة قطرات النفط عادة في اتجاه مضاد لاتجاه ميل الطبقات الحاملة له ، وبناء عليه فإذا كان الصخر الحاوي للماء والنفط على شكل طية محدبة فإن الغاز يتجمع عند القمة لأنه أخفها جميعا ثم يليه إلى أسفل النفط السائل الذي يتجمع عند جناح الطية قريبا من القمة وأخيرا الماء الذي يتجمع عند القاع لأنه أثقلها .
ثانيا :دراسة أثر الضغط الغازي في هجرة النفط .
إثبات أن ضغط الغازات في النفط يؤدي إلى حركته وهجرته .
المواد المستخدمة :
1. أنبوبة توصيل شفافة من البلاستيك أو الزجاج على شكل حرف U طولها 15 سم .
2. ماء و نفط .
3. جلدة قطاره .
خطوات العمل :
1. نضع في أنبوبة توصيل قليلا من النفط والماء بحيث يكون ثلثها في هواء .
2. نضع في أحد طرفيها جلدة قطارة .
3. نضغط عل جلدة القطارة .
الملاحظة :
تحرك الماء إلى طرف الأنبوبة الآخر .
الاستنتاج :
أن النفط عندما يكون مصحوبا بالغاز الطبيعي يكون هذا الغاز واقع تحت ضغط شديد من أثر ضغط الصخر عليه , لذا يولد الغاز الطبيعي ضغطا شديدا كرد فعل في جميع الاتجاهات وبخاصة على النفط السائل المصاحب له في مسامات الصخر . ونتيجة لذلك يهاجر النفط من منطقة الضغط المرتفع إلى الصخور المجاورة حيث الضغط المنخفض ليتجمع فيها .
ثالثا : دراسة أثر الضغط الصخري في هجرة النفط :
إثبات أن زيادة الضغط على المسامات المملوءة بالنفط يؤدي إلى هجرة النفط .
الأدوات :
1. قطعة إسفنج
2. قطعتي خشب
3. طابوقة
خطوات العمل :
1.تشبيع قطعة الإسفنج بالنفط .
2.وضع قطعة خشب تحتها وفوقها
3.وضع الطابوقة على الخشبة العلوية
الملاحظة :
خروج النفط من مسامات الإسفنج بفعل الضغط الشديد عليها .
الاستنتاج :
عندما تتعرض الرواسب المحتوية على النفط إلى ضغوط شديدة نتيجة ثقل الرواسب التي تعاقبت فوقها ويسبب هذا الضغط تقريب حبيبات هذه الرواسب وضيق المسافات بينها وبالتالي طرد النفط والغاز الطبيعي من الرواسب التي تكون فيها فيتجه نحو الطبقات الصخرية المجاورة ذات المسامي العالية والضغط المنخفض .
رابعا : دراسة أثر الحركات الأرضية في هجرة النفط:
إثبات أن إلتواء الطبقات الناتج من الحركات الأرضية يجعل الغاز والنفط يتجمع عند القمة أما الماء فيتجمع في الأسفل .
الأدوات المستخدمة :
1) أنبوبة بلاستيكية شفافة طولها 50سم .
2) ماء مقطر .
3) نفطا خاما .
4) مشابك .
خطوات العمل:
ملأ ثلث الأنبوبة البلاستيكية بالماء , وثلث نفطا خاما , والثلث الأخير نتركه ممتلىء بالهواء , ثم نغلق كل طرف بمشبك .
الملاحظة :
صعود النفط إلى أعلى الماء .
الاستنتاج :
تتعرض الطبقات الحاوية للنفط لحركات أرضية تعمل على ثنيها على شكل طيات . وحركة الثني هذه ينشأ عنها قوى ضغط على الأجزاء الداخلية من الطبقة , وقوى شد على الأجزاء الخارجية منها . ونتيجة لذلك يهاجر النفط من أماكن الضغط المرتفع إلى أماكن جديدة ذات ضغط منخفض .
خامسا : دراسة أثر الضغط المائي في هجرة النفط :
إثبات أن انتقال الماء من الضغط المائي العالي إلى الضغط المائي المنخفض يحرك النفط و الغاز المصاحب له .
الأدوات :
1.أنبوبة مطاطية شفافة على شكل حرف U
2.ماء
3.نفط
4.مشبك
5.قلم
خطوات العمل :
1. نضع قليل من النفط و الماء في أنبوبة شفافة على شكل حرف U ونترك ثالثا للهواء
2. نضع مشبك في وسطها من أسفل 0
3. نحدد مكان تلامس النفط و الماء بالقلم 0
4.نرفع طرف الأنبوبة بحيث يكون أحد طرفيه أعلى من الطرف الآخر0
5. نفتح المشبك .
الملاحظات :
خروج النفط من طرف الأنبوبة الآخر .
الاستنتاج :
الماء الجوفي يتحرك من مكان لآخر نتيجة لقوة الضغط المائي الناشئة عن الفرق في ارتفاع منسوب الماء الجوفي من نقطة لأخرى .
فإذا كانت الطبقة الحاوية للنفط بالإضافة إلى الماء , فإن الماء أثناء حركته يدفع معه النفط الذي يكون طافيا على السطح العلوي للماء الجاف .
النتائج :
نستنتج من خلال المشروع أن اختلاف الوزن النوعي بين النفط والغاز والماء – وضغط الغازات في النفط – وزيادة الضغط على المسامات المملوءة بالنفط ( الضغط الصخري ) – و التواء الطبقات الناتج من الحركات الأرضية – و انتقال الماء من الضغط المائي العالي إلى الضغط المائي المنخفض ( الضغط المائي ) يؤدي إلى هجرة النفط .
التوصيات :
النفط له طبيعة اقتصادية خاصة عن باقي المواد الطبيعية الأخرى أنه من الموارد الاقتصادية محدودة الانتشار من الناحية الجيولوجية وبالإضافة إلى ذلك أن النفط من الموارد الطبيعية غير المتجددة فعلى العلماء الجيولوجيين والمختصين بأن يهتموا بدراسة النفط والحد من العوامل التي تؤدي إلى هجرته, والبحث عن موارد طاقة جديدة بديلة عن النفط لأنه سوف يأتي يوما وينضب .
::توصيــــــــــــات::
إن موارد العـالم من الزيت محدودة وستنضب في نهايـة المطـاف. ويرى بعض الخبراء أنه لو استمر استهلاك الزيت بالمعدلات الحاليـة، فستنفد احتياطيات النفـط الموجـودة في أواسـط القـرن الحـادي والعشرين. لذا أصبح الحفـاظ والاقتصاد في استعمال الزيت أمرًا ملحًا لجميع الأمم وبالأخص تلك التي تستخدم الطاقة بصورة كبيرة.
الاقتصاد في صناعة الزيت. لقد طوَّرت صناعة الزيت نفسها عددًا من طرق الاقتصاد في استعماله. وتُصنف معظمها تحت: 1- الاقتصاد في حقول الزيت، أو 2- الاقتصاد في المصفاة.
الاقتصاد في حقول الزيت. يتكون بصورة رئيسية من طرق لزيادة كمية النفط المُستخرج. ومن إحدى الوسائل الشائعة جدًا للاقتصاد في حقول الزيت نظام يُسمى التَوَحُّد. ففي هذا النظام، تقوم شركتان، أو أكثر، عاملتان في الحقل نفسه بالعمل وحدة واحدة. ويمكّن التوحد، الشركات من استخدام الطاقة الطبيعية، أو الاصطناعية بصورة أكفأ لاستخراج الزيت.
الاقتصاد في المصفاة يهدف أساسًا إلى تقليص الطاقة الحرارية المستخدمة في التكرير.ولدى معظم المصافي أجهزة تدعى مبادلات الحرارة تعيد استخدام الحرارة الزائدة من عمليات، كالتقطير التجزيئي، والتكسير الحراري. كما يجري تطوير عوامل حفازة جديدة لتخفيض متطلبات الطاقة للتفاعلات الكيميائية. وتستخدم معامل كثيرة الحواسيب للحفاظ على الأفران والسخانات عند أكثر درجات الحرارة كفاءة. كما تقتصد الطاقة الحرارية عن طريق عزل الأنابيب والصهاريج ومعدات المصفاة الأخرى.
الاقتصاد في الاستهلاك. لقد تم تبني بعضٍ أكثر برامج الاقتصاد شمولاً من قبل المستهلكين التجاريين للنفط. فقد قام كثير من المُصنِّعين بتركيب معدات لتخزين الطاقة وتقليص استهلاك الوقود في معاملهم. ويُعَاد استعمال مواد كالألومنيوم والورق في بعض المصانع؛ لأن إعادة استخدام منتجات النفايات تتطلب طاقة أقل من تصنيع منتجات جديدة.
أصبحت تدابير معينة للاقتصاد، تبنتها أصلاً بعض مؤسسات الأعمال والمصانع، مفروضة بالقانون في بعض البلدان في الوقت الحاضر. ففي الولايات المتحدة مثلاً، يجب ألا تخفض درجة الحرارة إلى أقل من 26°م صيفًا في معظم أماكن العمل، وألا ترتفع فوق 18°م شتاء.وفي البيت، يكون الحس السليم غالبًا هو أفضل مرشد لتوفير الطاقة. ففي الشهور الباردة، مثلاً، يستطيع الناس استغلال الطاقة الشمسية بكل بساطة وذلك بفتح الستائر أثناء النهار. كما يستطيعون تقليص استهلاك الوقود أكثر عن طريق إغلاق الستائر ليلاً، وإطفاء دفّايات الغرف التي لا تُستخدم. ويستطيع سكان المناطق الباردة الاقتصاد في الحرارة عن طريق تركيب شبابيك مزدوجة الزجاج. والوقاية من التيارات الهوائية، وصور أخرى للعزل.ويستطيع معظم المستهلكين أيضًا الاقتصاد في الوقود الذي يستخدمونه خارج البيت. فبالحفاظ على محركات السيارات مضبوطة، وبالقيادة في حدود السرعة المسموح بها، يستطيع السائقون تقليل استهلاك البترول إلى الحد الأدنى، وبإمكانهم توفير وقود أكثر، عن طريق اقتناء سيارات أكثر كفاءة في الوقود، أو بالمشاركة في الانتقال بالسيارات، أو التحول إلى مركبات النقل العام.
الخاتمة..
مستقبل صناعة النفط :
توقع معظم الخبراء بأن الطلب العالمي على النفط سيستمر في الزيادة في السنوات المقبلة. كما يتنبؤون بأن اعتماد العالم على الزيت من الشرق الأوسط سيزداد. وإضافة إلى ذلك، يعتقد كثير من الخبراء أن النفط سيصبح شحيحًا في أواسط هذا القرن مالم يُعثر على تراكمات جديدة ضخمة.
والحل بعيد المدى الوحيد لأزمة الطاقة، هو إدخال مصادر بديلة للوقود. وقد طور العلماء أساليب لتحويل الفحم الحجري إلى زيت وغاز، ولإنتاج الزيت من الرمال القارية وطَفْل الزيت. ومازالت أنواع الوقود الاصطناعي مكلفة بشكل يحول دون إنتاجها تجاريًا على نطاق واسع. أما إذا استمرت أسعار الزيت في الازدياد، فقد تتمكن أنواع الوقود الاصطناعي أخيرًا من منافسة النفط في التكلفة.
وستمر سنوات عديدة على الأرجح قبل أن تمثل مصـادر الوقـود البديلـة إسهامًـا رئيسيًا لمــوارد العــالم من الطاقة. وحتى ذلك الحين، ستظل شركات الزيت، ومستهلكو الزيت بحاجة إلى المحافظة على الاحتياطيات الموجـودة باستخدام الطاقـة بأقصى كفـاءة وضآلـة ممكنتين.
__________________
منقول