نفتگيرها(Oil traps)
نفتگير يا تله نفتي، يكي از عوامل اصلي و ضروري براي تجمع اقتصادي هيدروكربن مي‌باشد. وقتي كه نفت از سنگ منشأ به وجود آيد از لايه‌هاي نفوذپذير به طرف بالا شروع به حركت نموده و مي‌تواند به سطح زمين برسد مگر اينكه مانعي در سر راه حركت رو به بالاي آن قرار گيرد و بتواند در ساختاري به نام تله انباشته شود. اصطلاحات متعددي براي توصيف بخش‌هاي مختلف يك نفتگير به كار مي‌رود. ساده‌ترين و فراوان‌ترين نفتگيرها، نفتگيرهاي طاقديسي (anticlinal trap) هستند. بالاترين بخش يك نفتگير، قله (crest) و پايين‌ترين بخش آن نقطه فرار (spill point) مي‌باشد كه منطبق بر سطحي است كه يك نفتگير پايين‌تر از آن سطح قادر به نگهداري هيدروكربن نيست. يك نفتگير ممكن است تا نقطه فرار از نفت مملو يا فقط بخشي از آن پرشده باشد. فاصله قائم از بالاترين نقطه نفتگير تا نقطه فرار را كلوژر (closure) گويند.
يك نفتگير ممكن است داراي نفت، گاز يا مخلوطي از هر دو باشد. سطح تماس بين آب و نفت (oil – water contact) يا OWC سطح مشترك بين بخشي است كه عمدتاً از نفت اشباع بوده و بخشي كه عمدتاً از آب اشباع مي‌باشد. به طور مشابه، سطح تماس بين نفت و گاز (GOC) و يا گاز و آب (GWC) نيز وجود دارد. ارزيابي دقيق اين سطوح قبل از محاسبه ذخيره مخزن بسيار ضروري است. تعيين دقيق و صحيح اين سطوح از كارهاي اصلي در چاه‌پيمايي (well logging) و آزمايش چاه (well testing) است.
وقتي كه نفت و گاز با هم در يك نفتگير وجود دارند، گاز به علت چگالي كمتر در بالا قرار مي‌گيرد. نوع هيدروكربن در سنگ مخزن بستگي به:
نوع كروژن،v
درجه بلوغ سنگ منشأ وv
v درجه حرارت و فشار مخزن دارد.
مرز بين آب و نفت ممكن است بسيار مشخص يا تدريجي باشد.مرز ناگهاني مشخصه مخازن تراوا است و مرز تدريجي مشخصه مخازن با تراوايي پايين و فشار موئينه بالا است. بلافاصله در زير زون هيدروكربن‌دار آب زيرين (bottomwater) قرار دارد و آب حاشيه‌اي (edge water) در مجاورت مخزن قرار مي‌گيرد.
سطح تماس سيالات در نفتگيرها عموماً مسطح مي‌باشد و اگر اين گونه نباشد شناخت آن سطح براي تصحيح ارزيابي ذخيره و روش مناسب توليد ضروري است. عوامل مختلفي براي توجيه كج‌شدگي سطح تماس سيالات وجود دارد كه يكي از عمده‌ترين آنها وجود جريان‌هاي هيدروديناميك در آب زيرين است.
در يك مخزن توليدكننده، ضخامت ستون نفت (oil column) به عنوان ضخامت ناخالص (gross pay) ناميده مي‌شود كه مقدار آن مي‌تواند بسيار متنوع بوده و فقط از دومتر در تگزاس تا صدها متر در درياي شمال و خاورميانه متفاوت باشد. تمامي ضخامت ستون نفت احتمال دارد هيدروكربن توليد نكند، به عبارت ديگر در داخل ستون نفت يك مخزن، ممكن است به دليل ناهمگني، فواصلي وجود داشته باشند كه از نظر تراوايي ضعيف بوده و توليد هيدروكربن نكنند. اينجاست كه تفاوت ضخامت ناخالص از بخش توليدكننده يا بخش توليد (net pay) مشخص مي‌شود. تهيه نقشه دقيق نسبت ضخامت بخش توليدكننده به ضخامت كلي مخزن (net/gross) براي توسعه يك ميدان ضروري مي‌باشد.
ضخامت ستون نفت فاصله عمودي بين سطح آب ـ نفت تا بالاترين بخش نفتگير است. يك ستون نفت را مي‌توان به سه بخش ذيل تفكيك نمود.
بخش توليدكننده× 100% نفت
بخش تدريجي آب ـ نفت×
بخش توليدكننده 100% آب×
بالاترين بخش يا بخش توليدكننده 100% نفت، فقط نفت توليد مي‌كند. اگرچه اين بخش از مخزن ممكن است حاوي درصدي آب نيز باشد، ولي به دليل اينكه تراوايي نسبي نفت بسيار بيشتر از آب است، لذا توليد از اين بخش صرفاً نفت خواهد بود. بخش تدريجي، قسمتي از ستون نفت است كه هم توليد نفت مي‌كند و هم توليد آب. بخش تدريجي، خود قابل تقسيم به دو بخش اقتصادي و غيراقتصادي است . بخش سوم يا بخش توليدكننده 100% آب، بخشي است كه فقط توليد آب مي‌كند. در اين بخش اگرچه ممكن است نفت بخشي از خلل و فرج را اشغال كرده باشد، ولي به دليل اينكه تراوايي نسبي نفت نسبت به آب بسيار كم است، لذا توليد از اين بخش صرفاً آب است.
همان‌طوري كه در شكل بالا ديده مي‌شود، مرزهاي مختلفي در يك ستون نفتي تعريف شده است. مرز نفت آزاد (free – oil level)، مرزي است كه در آن اشباع شدگي نفت درحدي است كه اجازه توليد نفت را به صورت 100% مي‌دهد. مرز نفت آزاد بر روي بخش تدريجي قرار دارد و معمولاً بخشي است كه نفت اشباع شدگي بيش از 70% است. مرز آب ـ نفت اقتصادي (economic oil – watercontact) مرزي است كه از آن به بالا نفت به اندازه كافي و اقتصادي توليد مي‌شود. اين مرز معمولاً منطبق بر نفت اشباع شدگي بيش از 50% است. مرز توليد آب ـ نفت (productive oil – water contact) مرزي است كه توليد نفت از آن اقتصادي نيست. اين مرز معمولاً منطبق بر نفت اشباع شدگي 15 تا 20% مي‌باشد. بخش توليدكننده 100% آب كه زير مرز آب ـ نفت توليدي قرار دارد و صرفاً آب توليد مي‌كند، داراي اشباع شدگي بسيار كم نفت است. در مرز آب ـ آزاد (free – water level) اشباع شدگي مخزن از آب 100% است.
زماني كه نفت و گاز كه داراي چگالي متفاوت هستند بخواهند يك نفتگير را پركنند، نفت كه سنگين‌تر است توسط گاز سبك‌تر كه مي‌خواهد بخش بالايي نفتگير را اشغال كند، جابجا مي‌شود. در چنين حالتي ممكن است جايگزيني گاز به حدي برسد كه نفت را از طريق نقطه فرار نفتگير به بخش‌هاي ديگر براند. اين موضوع براي اولين بار توسط ويليام گاسو (William Gussow) مورد توجه قرار گرفت و اين موضوع را در رديف‌هاي غرب كانادا به خوب بررسي نمود.
تجمع نفت در يك نفتگير با يك سنگ مخزن منفرد، Pool ناميده مي‌شود. وجود چند مخزن مجاور يكديگر، چه از نظر جانبي يا عمودي، ايجاد ميدان (field) مي‌كند، مثل ميدان مسجد سليمان. مجموعه ميدان‌هاي موجود در يك حوضه رسوبگذاري تحت عنوان ايالت (province) يا حوضه (basin) ناميده مي‌شود، مانند حوضه زاگرس.
