حقول المعرفة في هندسة البترول

تُعدّ النفاذية (Permeability) من أهم خواص صخور المكامن؛ فالمسامية تحدد مقدار الفراغات الموجودة في الصخر، بينما تعبّر النفاذية عن قدرة هذه الفراغات المتصلة على تمرير الموائع. لذلك قد يمتلك صخران مسامية متقاربة، لكن تختلف نفاذيتهما بسبب اختلاف أحجام المسام، وترابطها، وتعرّج مسارات الجريان. تُعرَّف النفاذية بأنها قدرة الوسط المسامي على نقل المائع تحت تأثير فرق ضغط. وعندما يكون الصخر مشبعًا بالكامل بمائع واحد، تُسمّى النفاذية المقاسة عادةً النفاذية المطلقة (Absolute Permeability) . أمّا عند وجود أكثر من طور مائع في المسام، فيُستخدم مفهوما النفاذية الفعالة والنفاذية النسبية، كما سيأتي لاحقًا. قانون دارسي وتطبيقاته صاغ المهندس الفرنسي هنري دارسي (Henry Darcy) العلاقة المعروفة باسم قانون دارسي عام 1856، استنادًا إلى تجاربه على مرور الماء خلال طبقات من الرمل. ويُستخدم القانون لوصف الجريان في الأوساط المسامية عندما تكون العلاقة بين معدل التدفق وتدرّج الضغط خطية تقريبًا. q = (k A / μ) × (ΔP / L) حيث: q: معدل التدفق الحجمي، بوحدة m³/s. k: النفاذية المطلقة، بوحدة m². A: مساحة المق...

مفهوم المسامية وأهميتها في هندسة المكامن تتكون الصخور الرسوبية من حبيبات صلبة تتباين في الحجم والشكل والترتيب، وتوجد بينها فراغات قد تحتوي على الماء أو النفط أو الغاز. وتُسمّى نسبة حجم هذه الفراغات إلى الحجم الكلي للصخر المسامية (Porosity) ، وهي من الخواص الأساسية التي يعتمد عليها تقييم قدرة المكمن على تخزين الموائع. رسم توضيحي للمسام الموجودة بين الحبيبات الصخرية. المسامية تعبّر أساسًا عن سعة التخزين، لكنها لا تحدد وحدها سهولة حركة الموائع؛ إذ تعتمد قابلية التدفق أيضًا على اتصال المسام وأحجام أعناقها والنفاذية. ويمكن التوسع في الخواص الأساسية الأخرى في مقال خواص صخور المكامن النفطية . معادلة المسامية تُحسب المسامية بقسمة حجم المسام على الحجم الكلي للصخر: φ = Vp / Vb وللتعبير عنها كنسبة مئوية: Porosity (%) = (Vp / Vb) × 100 حيث: φ: المسامية، وتُستخدم غالبًا ككسر عشري في المعادلات. Vp: حجم المسام. Vb: الحجم الكلي أو الحجمي للصخر (Bulk Volume). Vg: حجم الحبيبات أو المادة الصلبة (Grain Volume). بما أن الحجم الكلي يتكون من حجم المسام وحجم الحبيبات، فإن: Vb = Vp...

مقدمة يعتمد فهم سلوك المكمن البترولي وتقدير قدرته على تخزين الهيدروكربونات وإنتاجها على معرفة خصائص الصخور التي يتكون منها. فالصخر المكمني الجيد لا يكفي أن يحتوي على فراغات؛ بل ينبغي أن تسمح شبكة المسام المتصلة بتخزين الموائع وحركتها نحو البئر. وتتغير جودة المكمن من موضع إلى آخر تبعًا للتركيب المعدني، وحجم الحبيبات، والتدعيم الإسمنتي، والكسور، وتاريخ الدفن والتشوه. ما المقصود بالبترول؟ يُستخدم مصطلح البترول في سياق جيولوجيا النفط لوصف مواد هيدروكربونية طبيعية تشمل النفط الخام والغاز الطبيعي، وقد يشمل في الاستخدام الجيولوجي الأوسع صورًا أخرى من الهيدروكربونات. وتتفاوت حالة الهيدروكربونات وخواصها باختلاف تركيبها والضغط ودرجة الحرارة. النظام البترولي وعلاقة صخور المكمن به يتكون النظام البترولي من عناصر وعمليات جيولوجية تعمل معًا لتكوين تجمعات النفط والغاز. وتشمل عناصره الأساسية صخور المصدر، ومسارات الهجرة، وصخور المكمن، وصخور الغطاء، والمصيدة. ويشترط أن تتناسب هذه العناصر زمانيًا ومكانيًا حتى تتولد الهيدروكربونات وتهاجر وتتجمع في موضع قابل للاحتفاظ بها. صخور المصدر ومسارات الهج...