در باره نحوه تبديل مواد آلي رسوبات به نفت و گاز با مطالعات جديد ژئوشيميائي و جمع آوري اطلاعات تجربي ثابت شده است كه قسمت اعظم هيدروكربنهاي طبيعي در اثر كراكينگ كروژن ناشي از حرارت زمين (ژئوترمال) توليد مي گردد. همانطور كه بيان گرديد براي بوجود آمدن نفت و گاز وجود مواد آلي فراوان و تشكيل كروژن در هنگام دياژنز رسوبات ضروري مي باشد. پس سنگ مادر (Source Rock) سنگي است كه داراي مقدار كافي كروژن باشد. شرايط مساعد رسوبي براي تجمع و ذخيره شدن مواد آلي شامل گياهان و جانوران دريائي و همچنين مواد آلي خشكي كه توسط رودخانه ها به حوزه رسوبي حمل مي گردد، رسوبات رسي و يا گل كربناته (ريزدانه بودن و محيط آرام رسوب گذاري) مي باشد. علاوه بر اين محيط كف دريا بايستي محيط احياء كننده باشد تا از اكسيدشدن مواد آلي جلوگيري بعمل آيد.
طبيعي است هرچه ميزان كروژن در سنگ مادر بيشتر باشد توانائي بيشتري براي توليد هيدروكربن وجود دارد لكن علاوه بر درصد مواد آلي، سنگ مادر بايستي ضخامت كافي نيز داشته باشد
. براساس مطالعات ژئوشيميائي انجام شده براي اينكه سنگ مادري بتواند هيدروكربن توليد نمايد بايد داراي حداقل تراكمي از كربن آلي باشد كه از آن كمتر قادر به توليد هيدروكربن نخواهد بود. اين حداقل عمدتا" 5/0 درصد كربن آلي برآورد مي شود.
سنگ مادرهائي كه در حوزه هاي رسوبي ايران ديده مي شود نظير سازند كژدمي در ناحيه زاگرس حدود
10-5 درصد كربن آلي دارد كه بيشتر از جلبكها منشاء گرفته است.
هيدروكربنها در اثر كراكينگ كروژن بوجود مي آيند
. كراكينگ كروژن عمدتا" در درجه حرارتهاي 100-80 درجه سانتيگراد شروع مي شود. اين درجه حرارت در يك ناحيه رسوبي با درجه حرارت ژئوترمال طبيعي معادل عمقي بين 3000-2000 متر مي باشد. بنابراين يك سنگ مادر هرچه قدر هم ضخيم و غني از مواد آلي باشد تا در اعماق فوق قرار نگيرد نمي تواند هيدروكربن توليد نمايد. بر همين اساس ابتدا نفت خام سنگين توليد مي گردد. چگالي و وزن مخصوص نفت خام با ازدياد عمق كاهش مي يابد. هرچه قدر سنگ مادر عميقتر مدفون گردد نفت توليد شده سبكتر است و گاز معمولا" محصول آخرين اين فعل و انفعالات است.
بنابراين ابتداي نفت هاي بسيار سنگين، نفتهاي پارافينيك، نفتهاي سبك، نفتهاي ميعاني و نهايتا
" گاز بدست مي آيد. وقتي درجه حرارت از 165 درجه سانتيگراد تجاوز كند فقط گاز توليد خواهد شد يعني تقريبا" از عمق 5000 متر بيشتر (ضخامت رسوبي) احتمال يافتن نفت بسيار كم مي شود و فقط مي توان انتظار يافتن گاز را داشت. در درجه حرارتهاي بالاتر از 230 درجه سانتيگراد كروژن يك بافت گرافيتي ثابت پيدا مي كند كه با ازدياد درجه حرارت هيدروكربني تشكيل نمي شود (نسبت هيدروژن به كربن تغيير نمي يابد). به طور كلي ازدياد عمق باعث ازدياد درجه حرارت مي گردد كه اين ازدياد درجه حرارت دو اثر دارد:
الف
- كراكينگ كروژن و تبديل مولكولهاي بزرگ به مولكولهاي كوچكتر مانند تشكيل نفت و گاز
ب- پليمريزاسيون مولكولها كه به تشكيل متان و گرافيت ختم مي گردد (كروژنهاي گرافيتي)
گازطبيعي موجود در مخازن عمدتا
" از متان، اتان، پروپان، بوتان و تعداد بسيار ناچيزي از هيدروكربنهاي سنگينتر تشكيل مي گردد. نفت مايع از بوتان به بالا است.
نكته مهم ديگري كه در مورد تشكيل هيدروكربنها وجود دارد زمان زمين شناسي مي باشد
. به عبارت ديگر رسوبات قديمي تر (از نظر زمين شناسي) در درجه حرارتهاي پائين تر، همان محصولي را مي دهد كه سنگ مادري با سن زمين شناسي كمتر در درجه حرارتهاي بالاتر هيدروكربن توليد خواهد نمود
آيا مي دانستيد؟
- تقريباً3000 فرآورده‌ي نفتي وجود دارد. علاوه بر توليد فرآورده‌هايي نظير گازوئيل، سوخت ديزل، نفت سفيد و نفت خام براي توليد محصولاتي نظير: جوهر، مداد شمعي، آدامس بادكنكي، مايع‌هاي ظرفشوئي، خوشبو كننده‌ها، لنزهاي چشمي، نوارهاي كاست، لاستيك اتومبيل، آمونياك و دريچه‌هاي مصنوعي قلب نيز به كار مي‌رود.
اولين موتور با سوخت گاز طبيعي در سال
1860 ساخته شد.
- خانه‌هاي ايران بيشتر با گازهاي طبيعي گرم مي‌شوند تا سوخت‌هاي ديگر.
- وقتي گاز طبيعي مي‌سوزد دي‌اكسيدكربن و بخار آب توليد مي‌كند. اين دو ماده همان موادي هستند كه از تنفس انسان نيز بر جاي مي‌مانند.
- گاز طبيعي در حالت عادي بدون بو است. به گاز طبيعي قبل از توزيع يك ماده از تركيبات سولفور به نام تجاري مركاپتان اضافه مي‌شود تا هنگام نشت احتمالي گاز به ما كمك كند.
- تعداد بنزين مصرفي اتومبيل‌هاي امريكا در سال مي‌تواند يك زمين فوتبال را تا ارتفاع ... پركند.
- بزرگترين ايالت ذغال‌سنگ در آمريكا وايومينگ است كه درسال 1996، 278 ميليون تن ذغال‌سنگ توليد كرد.
- صنعت استخراج زغال سنگ هم اكنون از لحاظ صدمات و يا بيماريهاي وارده به كارگران از ايمن‌ترين صنايع است.
- اعضاي اتحاديه‌هاي كارگري فقط بر روي چهل درصد صنايع استخراج ذغال‌سنگ فشار وارد مي‌كنند.
- 2/3 توليد ذغال‌سنگ امريكا توسط راه‌آهن حمل مي‌شود.
- از هر ده تن ذغال‌سنگ مصرفي در امريكا 9 تن آن در توليد برق مصرف مي‌شود.
- وقتي كه ذغال سنگ در يك نيروگاه برق بخار مي‌سوزد، بخار يك توربين را به حركت درمي‌آورد. اين توربين يك مولد برق را به حركت درمي‌آورد. در طي اين فرآيند 2/3انرژي توليد شده توسط ذغال‌سنگ طي 20 سال گذشته 1ميليون هكتار اراضي معدني را استخراج كرده اين مساحت از ايالت دلاور نيز كمتر است
طبيعي است هرچه ميزان كروژن در سنگ مادر بيشتر باشد توانائي بيشتري براي توليد هيدروكربن وجود دارد لكن علاوه بر درصد مواد آلي، سنگ مادر بايستي ضخامت كافي نيز داشته باشد
. براساس مطالعات ژئوشيميائي انجام شده براي اينكه سنگ مادري بتواند هيدروكربن توليد نمايد بايد داراي حداقل تراكمي از كربن آلي باشد كه از آن كمتر قادر به توليد هيدروكربن نخواهد بود. اين حداقل عمدتا" 5/0 درصد كربن آلي برآورد مي شود.
سنگ مادرهائي كه در حوزه هاي رسوبي ايران ديده مي شود نظير سازند كژدمي در ناحيه زاگرس حدود
10-5 درصد كربن آلي دارد كه بيشتر از جلبكها منشاء گرفته است.
هيدروكربنها در اثر كراكينگ كروژن بوجود مي آيند
. كراكينگ كروژن عمدتا" در درجه حرارتهاي 100-80 درجه سانتيگراد شروع مي شود. اين درجه حرارت در يك ناحيه رسوبي با درجه حرارت ژئوترمال طبيعي معادل عمقي بين 3000-2000 متر مي باشد. بنابراين يك سنگ مادر هرچه قدر هم ضخيم و غني از مواد آلي باشد تا در اعماق فوق قرار نگيرد نمي تواند هيدروكربن توليد نمايد. بر همين اساس ابتدا نفت خام سنگين توليد مي گردد. چگالي و وزن مخصوص نفت خام با ازدياد عمق كاهش مي يابد. هرچه قدر سنگ مادر عميقتر مدفون گردد نفت توليد شده سبكتر است و گاز معمولا" محصول آخرين اين فعل و انفعالات است.
بنابراين ابتداي نفت هاي بسيار سنگين، نفتهاي پارافينيك، نفتهاي سبك، نفتهاي ميعاني و نهايتا
" گاز بدست مي آيد. وقتي درجه حرارت از 165 درجه سانتيگراد تجاوز كند فقط گاز توليد خواهد شد يعني تقريبا" از عمق 5000 متر بيشتر (ضخامت رسوبي) احتمال يافتن نفت بسيار كم مي شود و فقط مي توان انتظار يافتن گاز را داشت. در درجه حرارتهاي بالاتر از 230 درجه سانتيگراد كروژن يك بافت گرافيتي ثابت پيدا مي كند كه با ازدياد درجه حرارت هيدروكربني تشكيل نمي شود (نسبت هيدروژن به كربن تغيير نمي يابد). به طور كلي ازدياد عمق باعث ازدياد درجه حرارت مي گردد كه اين ازدياد درجه حرارت دو اثر دارد:
الف
- كراكينگ كروژن و تبديل مولكولهاي بزرگ به مولكولهاي كوچكتر مانند تشكيل نفت و گاز
ب- پليمريزاسيون مولكولها كه به تشكيل متان و گرافيت ختم مي گردد (كروژنهاي گرافيتي)
گازطبيعي موجود در مخازن عمدتا
" از متان، اتان، پروپان، بوتان و تعداد بسيار ناچيزي از هيدروكربنهاي سنگينتر تشكيل مي گردد. نفت مايع از بوتان به بالا است.
نكته مهم ديگري كه در مورد تشكيل هيدروكربنها وجود دارد زمان زمين شناسي مي باشد
. به عبارت ديگر رسوبات قديمي تر (از نظر زمين شناسي) در درجه حرارتهاي پائين تر، همان محصولي را مي دهد كه سنگ مادري با سن زمين شناسي كمتر در درجه حرارتهاي بالاتر هيدروكربن توليد خواهد نمود
آيا مي دانستيد؟
- تقريباً3000 فرآورده‌ي نفتي وجود دارد. علاوه بر توليد فرآورده‌هايي نظير گازوئيل، سوخت ديزل، نفت سفيد و نفت خام براي توليد محصولاتي نظير: جوهر، مداد شمعي، آدامس بادكنكي، مايع‌هاي ظرفشوئي، خوشبو كننده‌ها، لنزهاي چشمي، نوارهاي كاست، لاستيك اتومبيل، آمونياك و دريچه‌هاي مصنوعي قلب نيز به كار مي‌رود.
اولين موتور با سوخت گاز طبيعي در سال
1860 ساخته شد.
- خانه‌هاي ايران بيشتر با گازهاي طبيعي گرم مي‌شوند تا سوخت‌هاي ديگر.
- وقتي گاز طبيعي مي‌سوزد دي‌اكسيدكربن و بخار آب توليد مي‌كند. اين دو ماده همان موادي هستند كه از تنفس انسان نيز بر جاي مي‌مانند.
- گاز طبيعي در حالت عادي بدون بو است. به گاز طبيعي قبل از توزيع يك ماده از تركيبات سولفور به نام تجاري مركاپتان اضافه مي‌شود تا هنگام نشت احتمالي گاز به ما كمك كند.
- تعداد بنزين مصرفي اتومبيل‌هاي امريكا در سال مي‌تواند يك زمين فوتبال را تا ارتفاع ... پركند.
- بزرگترين ايالت ذغال‌سنگ در آمريكا وايومينگ است كه درسال 1996، 278 ميليون تن ذغال‌سنگ توليد كرد.
- صنعت استخراج زغال سنگ هم اكنون از لحاظ صدمات و يا بيماريهاي وارده به كارگران از ايمن‌ترين صنايع است.
- اعضاي اتحاديه‌هاي كارگري فقط بر روي چهل درصد صنايع استخراج ذغال‌سنگ فشار وارد مي‌كنند.
- 2/3 توليد ذغال‌سنگ امريكا توسط راه‌آهن حمل مي‌شود.
- از هر ده تن ذغال‌سنگ مصرفي در امريكا 9 تن آن در توليد برق مصرف مي‌شود.
- وقتي كه ذغال سنگ در يك نيروگاه برق بخار مي‌سوزد، بخار يك توربين را به حركت درمي‌آورد. اين توربين يك مولد برق را به حركت درمي‌آورد. در طي اين فرآيند 2/3انرژي توليد شده توسط ذغال‌سنگ طي 20 سال گذشته 1ميليون هكتار اراضي معدني را استخراج كرده اين مساحت از ايالت دلاور نيز كمتر است
