تقرير / بحث : عن النفط – جغرافيا – عاااشر للصف العاشر

عرفت حضاراتنا القديمة النفط من خلال ماطفا منه على سطح الأرض ، واستخدمته شعوب وادي الرافدين ووادي النيل في البناء وغيرذلك من الاستعمالات البدائية ظل استعمال النفط على هذا الحال الى ان تمالتوصل إلى طرق استخراجه من باطن الأرض على النحو الذي يستخرج فيه الماء ، وذلك فيمنتصف القرن التاسع عشر في الولايات المتحدة الأمريكية
يذكر ان النفط سيظل موجودا في باطن الارضطالما بقي كوكب الارض ، وانه لن ينضب الا بفنائها ، وذلك على الرغم من عدم قدرةالعالم حتى الان على الالمام بكل عوامل واسباب تكون النفط في باطن الارض . وهذايعني ان اية منطقة فوق الارض يمكن ان يكون في باطنها نفط . غير ان تضاريس الارضالخارجية والباطنية تجعل استخراج النفط سهلاً في مناطق وصعباً او مستحيلاً في مناطقاخرى . وكلما تقدمت العلوم والتكنولوجيا ، كلما اصبح استكشاف النفط واستخراجه اكثراحتمالا وكلما تقدمت العلوم والتكنولوجيا ، كلما اصبح استكشاف النفط واستخراجه اكثراحتمالا فبعد استنفاذ مخزون النفط القريبمن القشرة الارضية ، تصبح عملية استخراج النفط من الاعماق اكثر صعوبة وتعقيداًواكثر تكلفة . ولذلك فان المعلومات المتوفرة عن النفط في الوقت الحاضر ، تنقسم الىثلاث مستويات : مخزون مؤكد في آبار محفورة ، مخزون شبه مؤكد في مواقع لم يتم حفرهاومخزون محتمل بعيد الامد . وهذا المخزون بكل مستوياته يتوزع تحت مختلف مناطق العالمبدرجة او باخرىوقد جرى التقليد الحديث على تقسيم المناطقالنفطية وفقا للتقسيمات الجيوسياسية في العالم ، فبرزت اسماء الدول التي تم اكتشافالنفط في اراضيها ، وذلك على الرغم من حقيقة ان الدراسة الجغرافية المحضة هي الاساسفي هذا المجال

الموضوع

خلال الحرب الباردة ، وفي ضوء ان منطقةالخليج العربي – الفارسي هي المنطقة الاغنى والمستودع الاكبر للنفط في العالم ويتركب النفط من تداخل عنصرا الكربون والهيدروجين في تكوين جميع المكونات العضوية البترولية، وباتحاد هذين العنصرين تتكون مجموعة ضخمة من المركبات العضوية، تسمى بالهيدروكربونات التي تمثل أكثر من ثلاثة أرباع المكونات البترولية، لذلك فإن الخواص الطبيعية والكيميائية للهيدروكربونات تسود على صفات المكونات الأخرى وخصائصها، والتي تعد أيضاً مشتقات هيدروكربونية لعناصر الأكسيجين والكبريت والنيتروجين. ولا يزال البترول المنبع الأساسي للهيدروكربونات.
وقد قـدر احتياطـي البترول والغاز الطبيعي في الصفيحة العربية عام 1991م بأكثر من 663مليار برميل من الزيت، وحوالي 1325 تريليون قدم مكعب من الغاز الطبيعي. ويمثل الرشح البترولي أو آثاره على سطح الأرض أول مؤشرات وجود زيت البترول في باطنها، وقد اشتهرت منطقة حوض الترسيب العربي الكبير منذ زمن بعيد بانتشار دلائل وجود البترول على سطح الأرض.
وينتج البترول في منطقة جبال "أم الرؤوس" في حقل قبة الدمام "الظهران" من طبقة جيرية تابعة للعصر الجوراسي سميت "متكون العرب"، وعلى عمق 4737 قدما أي 1443.6 مترا، وفي نفس الحقل ينتج البترول من طبقة البحرين التي تنتمي إلى العصر الطباشيري . أما خزان البترول في حقل بقيق جنوب غــرب الـدمــام، فيقع في الصخور الرسوبية للعصر الجوراسي الأعلى على عمق نحو 1500 قدم وتحت طبقات سميكة من عصري الطباشيري والإيوسين، وتكسو طبقة الإيوسين طبقة رفيعة من رسوبيات الميوسين والبليوسين، والتركيب الجيولوجي في هذا الحقل عبارة عن طية محدبة مطولة ، وينتج فيه البترول من الحجر الجيري الدولوميتي والكلسي.
وهناك عوامل عديدة جعلت من حوض الترسيب العربي الكبير أغنى منطقة بترول حالياً ، حيث تختزن أكثر من نصف احتياطيات العالم من الزيت والغاز الطبيعي، كما أن خمس دول من الدول الست الأولى عالميا في غناها باحتياطيات البترول المؤكدة هي من دول الحوض وهي المملكة العربية السعودية، والعراق والإمارات العربية المتحدة، والكويت وإيران، والدولة السادسة هي روسيا الاتحادية.
وأول هذه العوامل هو استمرار الترسيبات في هذا الحوض العربي في ظروف هادئة بنائيا، ولحقب جيولوجية متعاقبة بدأت في أواخر حقبة الحياة القديمة، وامتدت حتى العصر الحديث، وقد تعاقب ترسيب الصخور الغنية بالمواد العضوية، وهي الصخور المولدة كالطفل والطمي، في مختلف بيئات الترسيب البحرية والشواطئ والدلتا والمستنقعات وغيرها، مع تكوين طبقات سميكة من الصخور ذات المسامية والنفاذية الملائمتين ونعني بها صخور المكامن البترولية التي كانت في معظمها من الأحجار الرملية والجيرية، ثم ترسيب طبقات من الصخور الصماء عديمة النفاذية وهي الصخور الحابسة.
والعامل الثاني هو تكون مصائد البترول الطباقية نتيجة ترسيب صخور ذات مسامية ونفاذية مناسبة قريبا من الصخور المولدة للبترول، ما هيأ إمكانية تجميع البترول منذ بداية هجرته في هذه الصخور الخازنة وحفظه، حتى تكوين المصائد البنائية
على هيئة طيات محدبة Anticlines، وقباب نتيجة تحركات القشرة الأرضية، وهجرة النفط إليها. وقد كان توقيت تكوين المصائد البنائية ملائما تماما في حوض الترسيب العربي الكبير، وحدث عند تكوين البترول أو بعد تكونه مباشرة وهجرته، مما أدى إلى حفظ البترول وتجميعه في مصائد عظيمة انتشرت بصفة أساسية على امتداد الجانب الشرقي للحوض.

وهناك عامل ثالث أسهم في وفرة البترول بالحوض العربي، هو ندرة التحركات الأرضية العنيفة، وعدم تداخل الصخور النارية في التتابع الطبقي الرسوبي لمنطقة الحوض، ما أدى إلى احتفاظ الصخور الرسوبية بخصائصها الطبيعية كالمسامية والنفاذية، وساعد على حفظ المواد العضوية في صخور المصدر، وعلى تماسك وصلابة الصخور الحابسة.
ويشمل حوض الترسيب العربي الكبير ذلك التجمع البترولي الهائل في طية النعلة المحدبة العملاقة، التي يمتد طولها نحو 240 كيلو متر، ويبلغ عرضها 20 – 24 كم، والتي تشكل حقل الغوار، وهو أكبر حقل بترول في العالم وتبلغ مساحته زهاء 5300 كيلو متر مربع. ويأتي بعده حقل البرقان، ثاني أكبر حقل بترول عالميا، على الشاطئ الغربي للخليج العربي.
ويعد حقل السفانية في الخليج أكبر حقل بترول مغمور في العالم، كما يزخر الخليج بحقول مغمورة أخرى مثل المرجان والظلوف في المملكة العربية السعودية، وحقل زاكم العلوي في الإمارات العربية المتحدة. ويتميز حقل قبة قطر الشمالي بأنه أكبر حقل غاز طبيعي في العالم، كما اكتشف السعوديون البترول والغاز الطبيعي في حقلي شيبة وكدن في الربع الخالي، وفي حقول الحوطة والدلم والرغيب والجلوة والنعيم والهزمية والغينة في قلب شبه الجزيرة العربية وغربها، ثم حقلي بركان ومدين قرب مدخل خليج العقبة.
وفي حقل كركوك العراقي، الذي يمتد في رقعة طولها 60 ميل، وعرضها أكثر من ميلين يستخرج البترول من طبقة الحجر الجيري المسامية ذات الشقوق التي ترسبت في الحقبة الجيولوجية الممتدة من الإيوسين الأوسط إلى الميوسين الأسفل Lower Miocene، ويلاحظ هنا أن البترول ينتج في كركوك، وفي حقل سدر على خليج السويس في مصر من الطبقات الرسوية لنفس الحقبة الجيولوجية، مع اختلاف نوع المصائد البترولية في الحقلين.
ويعد الخزان البترولي في حقل البرقان الكويتي أحد أكبر الحقول المنتجة في العالم، ويستخرج البترول من رسوبيات الحجر الرملي في فترة العصر الطباشيري الأوسط والأسفل، وتمتد رقعة هذا الحقل فوق مساحة 135 ميل مربع، ويتخذ التركيب الجيولوجي له شكل قبة يمتد محورها الأطول من الشمال للجنوب بطول 12-15 ميل، والمحور الأقصر لمسافة 8-10 ميل من الشرق للغرب، وفي مصر يستخرج البترول من طبقة الحجر الرملي النوبي في نفس الفترة من العصر الطباشيري.
أما حقول البترول على الشاطئين الشرقي والغربي، وفي مياه خليج السويس فتعد من أهم حقول الحوض العربي، ولا يزال هذا الخليج المصدر الرئيسي لأكبر احتياطيات مصر البترولية حتى الآن، مع أنه أصغر إقليم فرعي لتجمع وتكوين الهيدروكربونات في الشرق الأوسط، ويحده صدعان جيولوجيان من الشرق والغرب أديا إلى تكوين الخليج.
وينتج البترول من الصخور الرسوبية في السهول الشاطئية، وتحت مياه الخليج، والتي تشمل الحجر الجيري من عصر الميوسين، والحجر الرملي في العصر الطباشيري الأعلى من الحقول البحرية كبلاعيم، ومن الأحجار الرملية في العصر الكربوني في السهول الشاطئية للخليج.
أما بالنسبة للشاطئ الشرقي لمصر على البحر الأحمر فإن الحفر العميق لأكثر من ثلاثة آلاف قدم في مياه البحر يجعل الاستكشاف عالي التكلفة الاقتصادية، وإن كان إنتاج الغاز الطبيعي والمكثفات من جزيرة برقان قرب الشاطئ السعودي جنوب شرق مدخل خليج العقبة يشجع مزيداً من التنقيب. وفي شمال مصر تستمر جهود الإستكشاف للغاز الطبيعي في المياه العميقة للبحر المتوسط في مناطق شمال سيناء، ثم شمال رأس البر فمنطقة الســاحل الشمالي على البحر المتوسط في غرب دلتا النيل.

وقد أعطت جهود التنقيب والاستكشاف في الصحراء الغربية نتائج مشجعة في التكوينات الرسوبية من حقبة الحياة العتيقة إلى عصر الميوسين، ويُنتج البترول حاليا من الأحجار الرملية والجيرية والدولوميت في حقل العلمين. وفي جنوب مصر يجري البحث عن البترول والغاز الطبيعي في بعض مناطق مصر العليا كأسوان وأسيوط وبني سويف، إلى جانب استغلال الغاز في حقل "أبو ماضي" في دلتا النيل الذي يستخرج من الصخور الرملية، وأغلبها يعود إلى عصر الميوسين الأعلى. البترول علمياً
البترول مخلوط مركب من الهيدروكربونات، يوجد في الأرض في الصور السائلة والغازية والصلبة، ولكن المصطلح يطلق، عادة، على الصورة السائلة، التي تسمى بالزيت الخام، دون الغاز الطبيعي، أو الصورة اللزجة، أو الصلبة المعروفة بالبتيومين أو الأسفلت.
أصبحت البتروكيماويات المشتقة من البترول مصدر كثير من المنتجات الكيميائية، كالمذيبات والطلاء والبلاستيك، والمطاط الصناعي، والألياف الصناعية، والصابون والمنظفات والشمع، والمتفجرات والأسمدة. وقد أشرنا إلى أن بقايا النباتات المائية والحيوانات قد اختلطت بالطمي والرمال وبرواسب معدنية مختلفة، وتحولت إلى طبقات من الرسوبيات التي تزايد سمكها عبر ملايين السنين، وتعرضت إلى عدد من المؤثرات التكوينية، فتحولت جيولوجياً إلى صخور رسوبية، وتحللت المكونات العضوية فيها إلى هيدروكربونات، تكون منها زيت البترول والغاز الطبيعي، اللذين هاجرا من طبقات صخور المصدر إلى صخور المكمن، ذات المسامية والنفاذية الأكبر، ثم حجزتهما صخور الغطاء؛ لتتكون بذلك مصائد البترول، وخزانات الخامات البترولية.
وتختلف الخواص الطبيعية والتركيب الكيميائي للخامات البترولية وفقا لمصادر إنتاجها، على الرغم من تشابه تركيب أغلب الرواسب العضوية وخواصها، ويرجع ذلك إلى اختلاف الظروف الطبيعية التي تكون فيها البترول، من ضغط وحرارة، وتفاوت أعماق صخور المصدر والمكمن. وتنتقل الخامات البترولية عبر مسام الصخور الرسوبية، التي تتباين أيضا في صفاتها الطبيعية والكيميائية والمعدنية وأعمارها الجيولوجية. لتتجمع في المكامن البترولية، التي تختلف، أيضا، في تراكيبها الجيولوجية ومحتوياتها من المعادن، وخواصها الطبيعية والكيميائية، ويظل البترول في حالة امتزاز واحتكاك على أسطح مسام صخور المكمن، التي تمثل حفازات طبيعية لتفاعلات عضوية عديدة. كما يحتك البترول في أثناء هجرته، بالمياه الجوفية؛ ليكون بعض المستحلبات الزيتية في الماء أو المائية في الزيت. وتدخل عناصر عدة في تركيب الخامات البترولية كالكبريت سواء بالذوبان الطبيعي أو الاتحاد الكيميائي مع الهيدروكربونات المختلفة. وهكذا يؤدي تعدد المؤثرات التكوينية، واختلاف أعمار صخور المصدر والمكمن إلى تباين كبير في خواص المكونات البترولية. ولعامل الزمن تأثير فعال على المكونات البترولية، إذ تواكبه تأثيرات الضغط والحرارة حتى تصل تفاعلات التحويل البترولية إلى الاتزان، ومرة أخرى تتناقص الكثافة النوعية للخام البترولي مع ازدياد عمر التكوين، الذي يختلف من العصر الثلثي إلى الدهر الوسيط أو حقبة الحياة القديمة. وفي ظل الضغط العالي وارتفاع درجة الحرارة تذوب كميات كبيرة من الغازات البترولية والغازات الأخرى المصاحبة لها في السوائل البترولية، مما يحدث تغييرات في الاتزان الطبقي في المكامن، ومع ذوبان هذه الغازات يترسب الأسفلت فتزداد الكثافة النوعية للخام ويتناقص المحتوى الكبريتي فيه.
ومن بين المؤثرات الأخرى على التركيب الكيميائي للخامات البترولية في أثناء فترة التقادم المسماة بفترة النضج البترولي التعرية المناخية التي تؤدي إلي تعرض البترول للماء أو الهواء، وما يحدث عندئذ من تبخر المكونات الخفيفة، وتكون البتيومين، وبعض تفاعلات الأكسدة، وزيادة المحتوى الأكسجيني، وارتفاع الكثافة النوعية ودرجة اللزوجة. كذلك تتأثر المكونات البترولية بالاحتكاك المستمر بماء التكوين والمياه الجوفية المحتوية على نسب مختلفة من الأكسجين، ويساعد الهواء الذائب في المياه الجوفية على تكوين بعض المنتجات الأسفلتية التي قد تترسب أو تظل معلقة في الخامات البترولية، كما أن المياه الجوفية بما تحتويه من بكتيريا وهواء تسبب تغييرات في المحتوى الهيدروكربوني للخامات في ظروف الأكسدة. وتزداد، كذلك، الكثافة النوعية، وتتناقص نسبة الكبريت، خلال النضج الحراري للهيدروكربونات، لا سيما مع تزايد نسبة ذوبان الغازات البترولية في الخام.

ويخضع البترول، بعد تجمعه في المصائد البترولية ذات التراكيب الجيولوجية الخاصة التي تحد من حركة خاماته، وتؤدي إلى تجمعه في مكامن محدودة، لكافة المؤثرات التكوينية التي أشرنا سالفاً إليها، ومنها تأثير الجاذبية الأرضية، ثم تنفصل الغازات والسوائل البترولية عن ماء التكوين ويبدأ تكونها في حالة اتزان طبقي وفق كثافاتها النسبية ويمكن تقسيم مكامن البترول إلى مكامن غير مشبعة بالغاز، وأخرى فيها غاز مذاب، وثالثة يعلوها الغاز، ورابعة أسفلها الماء، وخامسة أعلاها الغاز وأسفلها الماء. والمكامن غير المشبعة بالغاز، لا تحتوي إلا على القليل منه، ونتيجة لتخفيف الضغط على المكمن عند الإنتاج فإنه يستمد طاقته الذاتية من تمدد سوائل المكمن بما فيها النفط والماء أسفله، ما يساعد على دفع البترول نحو الآبار، ثم تتقلص المسام بفعل تمدد حبيبات الصخور ما يساعد على طرد جزء من الخام، كما أن تجمع البترول بفعل الجاذبية أسفل المكمن يسهل إمكانية ضخه من خلال آبار تحفر في أسفله. وهذا النوع يتميز بضعف معدل تدفق البترول عند بدء الإنتاج من الآبار، ويتناقص ضغط المكمن بسرعة، وبالتالي تتدنى نسبة الإنتاج إلى نحو 5 – 10% من إجمالي بترول المكمن. أما المكامن فهي التي يختلط فيها الغاز بالخام نتيجة الضغط الواقع عليه في المكمن وارتفاع درجة الحرارة، فعند بدء الإنتاج فيبدأ الغاز، عند بدء الإنتاج، في الانفصال عن الزيت على هيئة فقاعات تندفع وتدفع الزيت نحو فتحات الآبار، ويتزايد معدل دفع الزيت إلى مدى معين، ثم يبدأ في التناقص التدريجي، ويتراوح ما ينتج من الزيت بين 5، 30% من محتوى مكمن البترول وفي المكامن البترولية التي يعلوها الغاز، يتمدد الغاز، مع بدء الإنتاج، ضاغطا على البترول ما يزيد من معدل الإنتاج، وبخاصة إذا احتوى الزيت على كميات من الغاز المذاب فيه، ويتناقص ضغط المكمن ببطء، كما أن نسبة الغاز إلى الزيت تزداد في الآبار التي تحفر في أعلى المكمن، وتعتمد كمية المنتج من البترول على ضغط طبقة الغاز، وتقدر هذه الكمية بحوالي 30-40% من بترول المكمن. ويوجد الماء تحت معظم مكامن البترول، متصلاً بالمياه السطحية أو جاريا في الطبقات الجوفية، أو ملامسا للزيت في أسفله أو في أطرافه، وعند بدء الإنتاج يزيح الماء البترول ليحل محله، ما يزيد من معدل الانتاج لفترة أطول، وتكون نسبة الغاز إلى الزيت منخفضة، ولكن قد يجد الماء طريقة مع الزيت في المراحل الأخيرة لاستخراج البترول من المكمن. وتصل كمية المنتج من الزيت إلى 35-75% من إجمالي بترول المكمن.
أما في المكامن التي يعلو فيها الغاز الزيت وتوجد المياه أسفله، فإن الزيت يندفع في الآبار تحت تأثير الطاقتين العلوية للغاز والسفلية للماء، إلى جانب الطاقة الناتجة عن تمدد الغاز المذاب في البترول ، وبذلك تكون هذه المكامن الأكثر إنتاجاً للنفط من غيرها. وهناك مكامن خاصة بالغاز الطبيعي لا تحتوي على الزيت، ولكن الغازات قد تعلو الماء أو المكثفات، وتستخرج اعتمادا على طاقتها الذاتية. ويعد الغاز الطبيعي أكثر قدرة على التمدد والتحرك من الزيت، وقد يصل الانتاج إلى حوالي 80% من غاز المكمن.
ويجري التقدير الأولي لكمية البترول المتوقع إنتاجها، وهو ما يسمى "بالاحتياطي المبدئي"، وفي ضوء المعلومات الجيولوجية والجيوفيزيائية عن حجم التراكيب البنائية لمكامن البترول المرجحة وأنواعها، والافتراضات المحتملة لمسامية الصخور الخازنة ونفاذيتها، وبعد حفر آبار الاستكشاف، وتحديد معالم الحقل يمكن الوصول إلى التقدير التقريبي لكمية البترول في المكمن وهو "الاحتياطي المرجح أو المثبت". أما كميات البترول المنتج "أو النهائي" فهو المجموع الكلي لإنتاج آبار الحقل حتى توقف الإنتاج.
ومع مراعاة اعتبارات الجدوى الاقتصادية تستخدم كافة الوسائل والطرق الملائمة لإنتاج أكبر كمية ممكنة من البترول، سواء من خلال الإنتاج الأولى أم بواسطة الحقن. وفي مرحلة الإنتاج الأولى يتدفق البترول نحو فتحات الآبار بفضل الطاقة الذاتية داخل المكمن، ومع تناقص الضغط الطبيعي وانخفاض معدل الإنتاج تحقن المكامن بمواد مختلفة لزيادة الضغط فيها، أو المحافظة عليه، بهدف إنتاج أكبر قدر ممكن من البترول المتبقي، فإذا حقن البئر بالماء أو الغاز سمي بالإنتاج الثانوي، أما إذا اتبعت طريقة الإنتاج المعزز فيحقن بالبخار أو إحلال البوليمرات وكذلك الاحتراق الداخلي.