مجموعه‌ای کامل، تخصصی و کارآمد؛ اما ناشناخته..!

اقوام متمدن دوران باستان، به‌ویژه سومری‌ها، آشوری‌ها و بابلی‌ها، در حدود 4 هزار و 500 سال پیش در سرزمین بین‌النهرین با برخی از مواد نفتی که در دریاچه قیر به‌دست می‌آمد، آشنایی داشتند. آنان از خود قیر به عنوان ماده غیر قابل نفوذ، استفاده می‌کردند. "هرودوت"، مورخ یونانی، خبر داده است که وقتی سربازان خشاریاشا شهر آتن را در سال 450 قبل از میلاد مسیح محاصره کردند، تیرهای آتشین (آغشته به نفت) پرتاب می‌کردند. اصولا پیش از آنکه باروت (اختراع چینیان) در سده چهاردهم به اروپا برسد، نفت و قیر خطرناکترین مهمات جنگی در بین‌النهرین و ایران و روم بود. "مارکوپولو" در سفرنامه‌اش که در سده سیزدهم میلادی تالیف شده است، با اشاره به چشمه‌های نفتی آذربایجان می‌نویسد که این روغن (نفت) برای خوراک خوب نیست، اما برای سوزاندن مفید است و نیز از آن برای معالجه (جرب‌گیری) شتران استفاده می‌شود. در ایران قدیم همچنین از مواد نفتی برای درمان زخم‌ها، روشن کردن مشعل‌ها، روغن‌کاری ارابه‌ها، تزیین ظروف و کارهای دستی دیگر و نیز از نفت سفید برای پاک کردن لکه‌های روی لباس استفاده می‌کردند.

با توسعه و پیشرفت تکنولوژی حفاری در اواسط قرن نوزدهم و تکنولوژی تقطیر و پالایش نفت در اواخر قرن نوزدهم و استفاده از آن در موارد غیر سوختی، جهش حیرت‌آوری به وجود آمد. به‌طوری که امروزه صنایع پتروشیمی نقش اساسی و بنیادی در رفع نیاز عمومی جامعه برعهده دارد. خوزستان سرزمین ذخایر عظیم نفت و گاز کشور به شمار می‌آید و تحقیق و پژوهش در زمینه صنعت نفت از جمله ضروریات و اولویت‌های پژوهشی این استان است. اهمیت این مسئله با توجه به نقش تعیین کننده صنعت نفت در اقتصاد کشور ضروری‌تر به نظر می‌رسد.

به گزارش خبرنگار علمی ـ پژوهشی ایسنا از خوزستان،دانشگاه شهید چمران اهواز تنها مجری دوره کارشناسی ارشد زمین‌شناسی گرایش نفت در کشور است.

آزمایشگاه نفت دانشگاه شهید چمران اهواز از جمله مراکز مهم پژوهشی و البته گمنام در استان خوزستان است که با در اختیار داشتن دستگا‌های پیشرفته در زمینه مطالعات ژئوشیمیایی و نیز بهره‌گیری از توان نیرو‌های متخصص، نقش مهمی را در این میان ایفا می‌کند.

در یک روز گرم نه چندان بهاری خوزستان عازم گروه زمین‌شناسی دانشگاه شهید چمران اهواز شدیم تا از نزدیک با برخی از فعالیت‌های این مرکز که در سال 1374 راه‌اندازی شده است، آشنا شویم.

در روند بازدید از این آزمایشگاه دکتر بهرام علیزاده، دانشیار و عضو هئیت علمی دانشگاه شهید چمران اهواز، در گفت ‌وگو با خبرنگار علمی‌- پژوهشی ایسنا از خوزستان اظهار داشت: این مرکز دارای بخش‌های اکتشاف، بهره‌برداری، تولید و مدیریت مخازن، ارزیابی‌های محیط زیستی و تجهیزات و امکانات آزمایشگاهی است که این اقدامات با استفاده از دستگاه‌های پیشرفته در زمینه مطالعات ژئوشیمیایی انجام می‌شود.

به گفته دکتر علیزاده در منطقه، تنها 2 مرکز مشابه و هم‌سطح این آزمایشگاه در روسیه و کویت وجود دارد.

علیزاده اظهار داشت: از آنجا که مواد آلی، در تولید نفت نقش اصلی را ایفا می‌کنند، در این آزمایشگاه که امکان شبیه‌سازی تولید نفت به‌طور مصنوعی در آن وجود دارد، بخش حلال و غیر حلال مواد آلی به‌طور مجزا استخراج شده و مورد بررسی ژئوشیمیائی قرار می‌گیرد.

وی گفت: به کمک دستگاه‌هایی که در این آزمایشگاه وجود دارد، ما به محیط و شرایط ته‌نشینی مواد آلی سنگ‌های منشأ تولید کننده نفت پی خواهیم برد؛ به طور مثال اگر از نوع قاره‌ای باشند گاز و اگر از نوع دریایی باشند نفت تولید می‌کنند. همچنین بسیاری از مشخصه‌های دیگر موادآلی را می‌توان توسط این دستگاه‌های شبیه‌ساز مورد بررسی قرار داد.

سپس دکتر علیزاده ما را به سوی دستگاه‌ها و تجهیزات این آزمایشگاه راهنمایی و به بیان توضیحاتی پیرامون آن‌ها پرداخت.

وی درباره دستگاه "راک‌ایول 6 " این آزمایشگاه که امکان اندازه‌گیری شاخص هیدروژن، شاخص اکسیژن، شاخص پتانسیل هیدروکربورزائی و تعیین کربن‌های معدنی را فراهم می‌کند، اظهار داشت: دستگاه راک‌ایول6 آزمایشگاه نفت دانشگاه شهید چمران اهواز به عنوان آخرین نسل راک‌ایول محسوب می‌شود. از مزایای آن نسبت به انواع قدیمی‌تر خود، دقـت بـالا در مـحاسبه کـربـن آلی کـل (TOC) و درجه حرارت ماکزیمم (Tmax) است. تغیـیـرات سخت‌افزاری انجام شده در این دستگاه میزان دقت نتایج حاصل از انجام پیرولیز (گرماکافت) را بیشتر کرده است. علاوه برآن این دستگاه پارامترهای تجزیه‌ای جــدیدی نیـز ارائه می‌دهد. کلیه آنالیز نمونه‌ها، به صورت خودکار انجام و نتایج توسط ریز پردازشگرها محاسبه شده که بوسیله کامپیوتر متصل به دستگاه قابل دریافت هستند.

وی با بیان اینکه از جمله پارامترهای مهم می‌توان به پیک S1 که نشان‌دهنده هیدروکربن‌های آزاد موجود در سنگ بوده و همزمان با رسوبگذاری مواد آلی شکل گرفته و با بلوغ فعلی پس از رسوبگذاری، از کروژن مشتق شده‌اند، اشاره کرد، اظهار داشت: نمونه‌ها تا 300 درجه سانتی‌گراد حرارت داده شده که منجر به رهائی هیدروکربن‌های آزاد شده از سنگ می‌شود.

این عضو هیئت علمی دانشگاه شهید چمران اهواز افزود: گروه‌های کربوکسیل موجود در کروژن، در دمای بین 300 و 390 درجه سانتی‌گراد تجزیه می‌شوند و تشکیل CO2 می‌دهند (پیکS3)، هیدروکربن‌ها بین حدود 350 تا 550 درجه سانتی‌گراد در اثر شکست حرارتی کروژن تولید می‌شوند (پیک S2)، این روند ادامه یافته تا هنگامیکه فقط کربن‌هایی باقی می‌مانند که دیگر قدرت زایش هیدروکربن را ندارند.

علیزاده ادامه داد: پارامتر Tmax معرف دمایی است که پیک S2 در آن بیشینه خود را نشان داده و به عنوان یک پارامتر بسیار عالی جهت ارزیابی بلوغ حرارتی نمونه سنگ منشاء مورد استفاده قرار می‌گیرد.

علیزاده با بیان اینکه شناسایی منشاء و میزان بلوغ حرارتی مواد آلی موجود در رسوبات از موارد مهمی است که با آنالیزترکیبات استخراج شده از مخازن و یا کروژن امکان‌پذیر می‌شود، افزود: یکی از دستگاه‌هایی که برای آنالیز کروژن طراحی شده، دستگاه S2-analyzer است. این دستگاه امکان مطالعات بسیار جزئی بر روی کروژن را هم امکان‌پذیر می‌کند.

به گزارش خبرنگار ایسنای خوزستان کروژن‌ها مواد آلی رسوبی شکننده‌ای هستند که در حلال‌های آلی غیرمحلول بوده و دارای ساختمان پلیمری می‌باشند. کروژن‌ها را می‌توان توسط اسیدهایی مانند HCL و HF از سنگ‌های رسوبی باز پس گرفت. همچنین ممکن است توسط روش دانسیته و استفاده از مایعات سنگین بتوان کروژن را جدا ساخت. چون کروژن نسبت به کانی‌های دیگر سبک بوده و وزن مخصوص کمتری دارد. مولکول‌های بزرگ و پیچیده کروژن به سختی قابل تجزیه بوده ولی در اثرحرارت دادن در محیط عاری از اکسیژن به ذرات کوچک‌تری شکسته می‌شوند که بعدا آن‌ها را می‌توان توسط دستگاه‌های کروماتوگرافی گازی و اسپکترومترهای جرمی تجزیه کرد.

از دیگر تجهیزاتی که این آزمایشگاه از آن برخوردار است، دستگاه کروماتوگرافی گازی است که برای پی بردن به پراکندگی هیدروکربن‌ها و نحوه حضور ترکیبات مختلف از جمله آلکان‌های نرمال، ایزوپرنوئیدها (isoprenoids) به خصوص پریستان و فیتان و بعضی از نشانه‌های زیستی، از آنالیز کروماتوگرافی‌گازی بر روی اجزای اشباع (saturate) و نفت خام (whole oil) استفاده می‌شود.

این دکترای ژئوشیمی آلی درباره عملکرد این دستگاه گفت: از روی پارامترهای ژئوشیمیایی به‌دست آمده از کروماتوگرافی گازی، می‌توان نوع رخساره آلی، نوع کروژن، نوع محیط رسوبگذاری، بلوغ حرارتی و تأثیر پدیده‌های تجزیه زیستی (biodegradation) و آبشویی (water-washing) را در نمونه‌های مورد مطالعه بدست آورد.

وی با بیان اینکه این دستگاه دارای ستون‌های موئینه‌ به طول 25، 30 و 60 متر است، ادامه داد: دمای اولیه 50 درجه سانتیگراد و دمای نهایی 320 درجه سانتیگراد بوده که افزایش دما به ازای هر دقیقه، 5 درجه سانتیگراد تنظیم شده است. دما در injector و detector، این دستگاه هم 300 درجه سانتیگراد است. گاز حامل نمونه هلیم است و از هوای فشرده و گاز هیدروژن برای شعله آشکارگر (FID) استفاده شده است. وجه تمایز این دستگاه با انواع معمولی خود در آن است که قادر است به پیرولیزکننده متصل شده و همزمان عمل پرولیز کروماتوگرافی گازی را انجام دهد.

علیزاده درباره دستگاه کروژونیتزون که از دیگر تجهیزات این آزمایشگاه است، افزود: این دستگاه به منظور استخراج کروژن و تخریب ترکیبات معدنی با استفاده از فرآیند اسیدشویی طراحی شده است. این دستگاه شامل یک سیستم خنثی سازی، و 8 رآکتور، و همچنین شامل سیستم خالص سازی آب، سیستم گرم کننده آب، هود و سیستم مکش برای خروج بخار بویژه بخار اسیدی است. در اینجا نیز تمامی مراحل در محیط خنثی (عاری از اکسیژن) انجام می‌شود.

وی افزود: انجام مطالعات فیزیکی و شیمیایی بر روی کروژن تخلیص شده؛ مطالعاتی از قبیل آنالیز عنصری، پیرولیز و تکنیک‌های پیرو- کروماتوگرافی، انجـام مـطالعـات کروژن تخلیص شده تـوسط دستگاه راک ایول، به‌ویژه در مواقعی که ماتریکس سنگ بر روی نتایج آنالیز راک ایول اثر می‌گذارند، مطالعات اپتیکی کروژن تخلیص شده توسط میکروسکوپ‌های با نورعبوری، نور انعکاسی، نور فلورسانت، که در این آزمایشگاه موجود هستند و نیز بررسی‌ رخساره‌های قدیمی، (Palynofacies) ازکاربرد‌های این دستگاه است.

علیزاده با بیان اینکه ازدیگر تجهیزات این آزمایشگاه که با استفاده از دانش فنی دانشجویان کارشناسی ارشد گرایش نفت دانشگاه شهیدچمران اهواز مراحل نصب و راه‌اندازی آن انجام شده، میکروسکوپ انعکاس ویترینایت است، گفت: با استفاده از تکنیک انعکاس ویترینایت، می‌توان دماهای ماکزیمم دیرینه در حوضه‌های دارای هیدروکربن را اندازه‌گیری و علاوه براین با مشاهده عینی کروژن‌ها در زیر میکروسکوپ انواع مختلف کروژن را شناسایی کرد.

 

* به طور کلی می‌توان گفت که پارامترهای حاصل از آنالیزهایی که به‌وسیله دستگاه‌های مذکور و روش‌های ژئوشیمیایی، در آزمایشگاه نفت دانشگاه شهید چمران اهواز برای تفسیر محیط، شرایط و پیش‌بینی رفتار زمین در حوضه‌های نفتی به دست می‌آیند، از اطلاعات بسیار سودمند در انجام مطالعات، تحقیقات و اکتشافات نفتی هستند. همچنین این اطلاعات موجب کاهش ریسک حفاری و صرفه‌جویی‌های کلان ارزی و ریالی می‌شوند.

/ 0 نظر / 30 بازدید