المؤثرات التكوينية على المكونات البترولية

المؤثرات التكوينية على المكونات البترولية

تأتي تأثيرات درجة الحرارة في مقدمة هذه المؤثرات التكوينية، مع أن الحل أو التكسير الحراري Pyrolysis
للهيدروكربونات لا يبدأ إلا عند درجات حرارة عالية، قد تصل إلى 5350م أو
أكثر، وهو ما لا يتوفر في طبقات الصخور الرسوبية في أثناء تكوين البترول أو
تحركه أو تجمعه في المكامن. إلا أن ازدياد الضغط ووجود الطفلة، وهي عنصر
رئيسي من مكونات العديد من الصخور الرسوبية، يتيحان إتمام هذا التحول
الحراري في درجة حرارة 150 - 200 درجة مئوية. ومع أن هذه الدرجة قد لا
تتحقق في صخور المصدر بسبب المياه الجوفية التي تخفض درجة حرارة الصخور،
لكن توفر الوقت الطويل، الذي يصل إلى ملايين السنين، لتحقيق الاتزان
الحراري الضروري لتفاعلات التحول الحراري يعوض هذا النقص النسبي في درجات
الحرارة المطلوبة لنزع ثاني أكسيد الكربون، ومجموعات الأمينات Deamination، وللتخليق أو الهدرجة Hydrogenation، وتفاعلات التجازئية Isomerism. هذا، وتزداد درجة حرارة الصخور الرسوبية طبقا لازدياد العمق في القشرة الأرضية بمعدل 0.5 - 1.2 درجة مئوية لكل مائة قدم.
ويؤدي ازدياد درجة حرارة
التكوين أو درجة حرارة المكمن البترولي إلى ازدياد نسبة المركبات المحتوية
على أقل من 15 ذرة كربون، على حساب المكونات الهيدروكربونية العالية التي
تحوي أكثر من 15 ذرة كربون، مما يعني تكون الخامات الخفيفة التي تزداد فيها
نسب الجازولين والمقطرات الوسطى، وتقل نسب المقطرات الثقيلة والمخلفات،
مثلما يزداد المحتوي البارافيني. وهكذا فإن ازدياد النضج الحراري Thermal Maturation يـؤدي إلى تكون الخامات الخفيفة ذات المحتوى الكبريتي المنخفض، والبارافيني العالي نسبيا.
والمؤثر التكويني الثاني هو
الضغط الذاتي للحقول البترولية، الذي يتناسب طرديا مع عمق الطبقات في
القشرة الأرضية نتيجة طبيعية للزيادة المستمرة في كتلة الصخور المتراكمة
فوق المكامن البترولية Vertical Pressure. ويزداد الضغط أيضا في هذه المكامن بفعل التحركات المستمرة في القشرة الأرضية Tectonic Movements التي تؤدي إلى تكوين القباب Domes
نتيجة الضغط الأفقي. كذلك تنتج عن تفاعلات التحول الحراري للخامات
البترولية كميات كبيرة من الغازات الذائبة في الزيت أو التي تعلوه، وتتميز
بعلو ضغطها البخاري، ما يزيد الضغط الذاتي للمكامن البترولية. ويؤثر ازدياد
الضغط بدوره على مسار واتزان تفاعلات التحول الحراري، ويزيد المكونات
الخفيفة في الخام، وبالتالي تنخفض الكثافة النوعية له
ولعامل الزمن تأثير فعال على المكونات البترولية، إذ تواكبه تأثيرات الضغط والحرارة حتى تصل تفاعلات التحويل البترولية Petroleum Conversion Reactions
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 Aging of Petroleum
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.

» المكونات الغير الفعالة والفعاله