أهلا وسهلا بك إلى ملتقى الفيزيائيين العرب.
أهلا وسهلا بك زائرنا الكريم، إذا كانت هذه زيارتك الأولى للمنتدى، فيرجى التكرم بزيارة صفحة التعليمـــات، بالضغط هنا.
كما يشرفنا أن تقوم بالتسجيل بالضغط هنا إذا رغبت بالمشاركة في المنتدى، أما إذا رغبت بقراءة المواضيع والإطلاع فتفضل بزيارة القسم الذي ترغب أدناه.
| الملاحظات |
|
|
أدوات الموضوع | انواع عرض الموضوع |
|
#1
06-04-2007, 22:17
|
|||
|
|||
الرنين النووي المغناطيسي لأبار البترول في الاعماق الكبيرة
الرنين النووي المغناطيسي ( لأبار البترول ) في الأعماق الكبيرة
الأسطورة رقم 1 : يوجد النفط في بحيرات كبيرة في كهوف كبيرة تحت الأرض، وهي تقع في مكان ما بين سطح الأرض ومركزها . الأسطورة رقم 2 : سوف تعرف أنك قد وصلت إلى واحدة من تلك البحيرات عندما يندفع النقط إلى الخارج من قمة منصة الحفر . لقد غرست أفلام هوليود والخطاب العام في مقالات الصحب تلك الأساطير في شعورنا الجماعي، ولكن الحقيقة تختلف عن ذلك تماماً اندفاع النفط في سيندل ثوب، تكساس، عام 1902 صورة لتروست. بتصريح من متحف الطاقة في تكساس، بيمونت، تكساس لا توجد هناك أية كهوف كبيرة فارغة في باطن الأرض. ولا يوجد النفط في برك فالنفط والغاز، أو الهيدروكربونات، توجد داخل تكوينات من الصخور الرسوبية تعرف باسم الخزانات. وهي حبيبات من الرمل ملتصقة ببعضها أو بقايا من كانات منقرضة. وهذه الصخور مسامية ويبلغ حجم مسامها (أو درجة مساميتها حوالي 30 % ) . والمسام عادة صغيرة جدا، حيث يتراوح حجمها بين 0.1 و100 ميكرون. ويمكن أن يمتلئ بالماء، أو النفط أو الغاز أو بخليط من هذه الموائع. وتوجد تلك التكوينات الرسوبية على عمق يتراوح بين 1و10 كيلو مترات على وجه التحديد تحت سطح الأرض حيث أن عملية الطمر عملية أساسية لتوفير الحرارة والضغط اللازمين لتحويل المواد النباتية والحيوانية إلى نفط وغاز . وحينما يكون العمق كبيراً تقل مسامية التكوين لدرجة يفقد معها أهميته الاقتصادية، لأن تكاليف استخراج البترول في هذه الحالة ستكون أكبر من قيمته الفعلية . لذا كيف يمكننا العثور على النفط الذي يستحق عناء استخراجه ؟ أحيانا يندفع النفط من باطن الأرض، وذلك عندما يتم اختراق تكوين حامل للنفط، ولكن هذا الأمر خطير، ومضيع للثروة وملوث للبيئة ويجب اتخاذ كل الإجراءات اللازمة لمنع حدوثه . ويبلغ القطر النمطي لبئر النفط 20 سنتمترا، ويتم حفرة باستخدام لقمة حفر مثبتة في نهاية أنبوبة مصنوعة من الصلب يتم تدويرها من على السطح بواسطة منصة الحفر . ويتم حفر الآبار تحت ضغط هيدروستاتيكي ناتج من مائع الحفر . ومائع الحفر هو مائع أساسه الماء أو الزيت، وتتم زيادة كثافته بإضافة بعض الأملاح المعدنية الثقيلة مثل كبريتات الباريوم وبهذه الطريقة يتم الحفاظ على وجود ضغط موجب على الموائع تحت سطح الأرض أثناء عملية الحفر، وبذلك نمنع حدوث التفجر الخطيرة . وبعد حفر البئر يكون قطر الحفر 20سم، وبعمق يصل إلى حوالي 10 كيلومتران، ومملوءه بمائع ثم وضعه عمداً، ولدية قائمة من الأسئلة : هل وصلت إلى النفط؟ إذا كان الأمر كذلك، فإلى أي عمق، وما هي كمية النفط الموجودة، وما هي السرعة التي سيتم بها إنتاج النفط؟ دخول الفيزياء في العشرينات من القرن الماضي تأكد العلماء أن القياسات الفيزيائية التي تم إجراؤها في عمق الآبار يمكن أن يجيب على العديد من أسئلة القائمين بالحفر . فعلى سبيل المثال فإن قياس الموصلية الكهربائية لتكوين ما تعتبر وسيلة منطقية لأن الماء في الأعماق السحيقة يكون مالحاً ولذلك يكون موصلا جيداً للكهرباء . وبينما يعتبر النفط والغاز موصلان رديئان (عوازل جيدة)، ولذا تعتبر الموصلية المنخفضة مؤشراً ممتازاً، وإن لم يكن حاسما، على وجود تكوين حامل للهيدروكربونات . وهناك طرق أخرى للقياسات تضم تشتت أشعة جاما والتحليل الطيفي لأشعة جاما الطبيعية، وتشتت النيوترونات وسريان الموجات الصوتية . وغالباً ما يتم استخدام ست أجهزة قياس أو أكثر لتحديد الموقع، والنوع وكمية الموائع في التكوينات الصخرية تحت السطحية. ومع ذلك فإن الإجابة على أحد أسئلة القائمين بالحفر كانت خادعة لفترة طويلة بأي سرعة يمكن للبئر أن ينتج النفط؟ وتعتمد إجابة هذا السؤال على نفاذية التكوين وعدم إعاقته لحركة المائع . ولذا يصبح أي خزان للنفط عديم القيمة إذا حافظت بنية الصخور على معدل إنتاج منخفض بدرجة تجعله غير اقتصادي . ولذا تعتبر البيانات المتعلقة بالنفاذية غاية في الأهمية . وقد تم اكتشاف نوع من القياسات يمكن عن طريق تحديد الجزئيات وعمل صور للجسم الآدمي من الداخل ويقيس سرعة تدفق المائع خلال الصخور المسامية . ويمكن أيضا استخدامه للتأكد من أن مواد الحشو التي على هيئة كريم لها القوام المناسب وقد أصبح هذا الأمر هاما الآن، هذا القياس يسمى الرنين النووي المغناطيسي، ولم يمكن لدى الأوائل في هذا المجال والذين كانوا يعملون بأجهزة راداراتهم العتيقة أية فكرة عما سيحصل عليه الرنين النووي المغناطيسي من أهمية . شكراً لكم جميعاً ......... يتبع ا لجزء الثاني ........... محمد شريف البني . 
|
|
#2
06-04-2007, 22:37
|
|||
|
|||
رد: الرنين النووي المغناطيسي لأبار البترول في الاعماق الكبيرة
شكرا لك
بانتظار البقيه
|
|
#3
06-04-2007, 22:48
|
|||
|
|||
الجزء الثاني: الرنين النووي المغناطيسي ( لأبار البترول) في الاعماق الكبيرة
[الجزء الثاني ]
الرنين النووي المغناطيسي ( لأبار البترول ) في الأ عماق الكبيرة كيف يعمل الرنين النووي المغناطيسي الرنين المغناطيسي هي ظاهرة يمكن عن طريقها للنواة أن تمتص إشعاعات كهرومغنطيسية لها تردد معين في وجود مجال مغنطيسي شديد . وكان أول من اكتشف الرنين المغنطيسي هو إزيدور اسحق رابي (1989- 1988) وهو فيزيائي أمريكي ولد في النمسا وكان هذا الاكتشاف عام 1938. ومنذ ذلك الحين، تم استخدام الرنين المغنطيسي في الكشف عن الذرات الخفيفة (مثل الهيدروجين في الهيدروكربونات) وتم استخدامه كطريقة غير إتلافية لدراسة الجسم البشرى . المرادفات الأخرى للاسم : ر ن م ، الرنين النووي المغنطيسي . مأخوذة عن مسرد مصطلحات البترول، خدمة حقول البترول، شلمبرجير يمكن التحكم في حركات الأنوية الذرية بطريقة مباشرة عن طريق جهاز الرنين النووي المغنطيسي (ر ن م). إن الرنين النووي المغنطيسي اسم "رنان" بالفعل ! ولكن لأننا نتكلم الآن في المجال العلمي فإن الكلمات لا يتم اختيارها لأنها "رنانة" . هيا نلقى نظرة على الكلمات رنين : تستخدم ظاهرة الرنين لعمل معالجة ذات كفاءة عالية للأنوية باستخدام المجال المغنطيسي . مغنطيسي : يتم التحكم في الحركات النووية عن طريق مجالات مغنطيسية نووي : كلمة نووي تعود إلى نواة الذرة ، وهي تتكون من بروتونات ونيوترونات، وفي حالة نواة الهيدروجين، تحتوى على بروتون واحد فقط . الأرض والمنغطيسات الأخرى التي تتحرك حركة مغزلية دورانيَّة يمكن اعتبار الكثير من أنوية الذرات (وليست كلها) مغنطيسات صغيرة مستقيمة، لها قطب شمالي وقطب جنوبي .  شكل 1وتدور الأنوية حول نفسها بسرعة ثابتة بحيث ينطبق محور الدوران على الخط الموصل بين القطبين . والمنغطيسات التي على شكل قضيب والتي تدور حول نفسها في حركة مغزلية شائعة جداً في الكون . فذرات الحديد، والأرض ، والشمس، والعديد من الكواكب والنجوم النيوترونية يمكن النظر إليها باعتبارها قضبان مغنطيسية . والأرض مغنطيس مغزلي معقد إذا ما قورن بنواة الذرة، نظراً لأن القطب الشمالي الجغرافي (محور الدوران) للأرض لا ينطبق تماماً مع القطب المغنطيسي الشمالي . وتسلك الأنوية سلوكا أفضل : حيث تتطابق أقطابها المغنطيسية والجغرافية . وتعتبر ذرة الهيدروجين، التي تتكون من بروتون واحد، أحد المكونات المغنطيسية الشائعة في الماء والغاز والنفط . ونحن مهتمون بصفة خاصة بتلك الأنوية لأننا نبحث عن الهيدروكربونات . ترتيب المغنطيسات النووية  شكل 2من الطبيعي أن تتجه الأقطاب الشمالية للأنوية إلى الاتجاه الذي تريده، وما لم يخبرها أحد بما عليها أن تفعله فسوف تفعل ما يحلو لها . والخطوة الأولى في قياس الرنين النووي المغنطيسي هي رص المغنطيسات النووية باستخدام مجال مغنطيسي قوى نصنعه بوضعهم في مغنطيس كبير، وسوف يؤدي ذلك إلى ترتيبهم، بحيث تتجه الأقطاب الشمالية للأنوية إلى القطب الجنوبي للمغنطيس . وسوف تكون الأنوية المغنطيسية سعيدة عند ترتيبها بواسطة مجال مغنطيسى . فسوف يكونون في وضع الراحة الذي يطلق عليه الفيزيائيون وضع الاتزان أو الوضع ذي الطاقة المنخفضة . وهو يشبه إلى حد كبير طفل كسول يجلس في أرجوحة ولا يذهب إلى أي مكان آخر . إنه سعيد ! [bor=FF0000]مشروع منزلي: رتب الأنوية الذرية في يديك . المواد المطلوبة : (1) مغنطيس ثلاجة ، (2) يدك . الإجراءات ضع المغنطيس في يديك . لقد فعلتها ! إنها سهلة ولكنها غير جذابة [/bor] إحداث اضطراب في المغنطيسات الخطوة الثانية في قياس الرنين النووي المغنطيسي هي أن تجعل الأشياء تتحرك . ويتم ذلك بتأثير مجال مغنطيسي آخر، ولكنه يكون قادراً على عمل رنين مع الحركة النووية .    شكل 3 مجال مغناطيسي متردد يسمى ب1 يكون عموديا على المجال المغناطيسي الدائم بَ بعد 1ب برهة، يتم ترتيب الأنوية بحيث تدور في المستوى العمودي على المجال بَ وهو وضع يشبه سحب أرجوحة الطفل الكسول ثم دفعها ولكنك لا تعطيها دفعة قوية . فأنت تعطي الأرجوحة العديد من الدفعات الصغيرة في كل مرة تكون قريبة فيها من أقصى نقطة تصل إليها . وتسمى الحركة المنتظمة جيئة وذهابا والتي يمكن تكبيرها بواسطة دفعات صغيرة بـ "الرنين". ويصدق نفس القول على الأنوية ، فلكي تجعلها تشير بعيداً عن المغناطيس الكبير ، عليك أن تعطيها دفعات ونظرا لأن النواة تدور حول نفسها في حركة مغزلية، فإنها تشبه الجيروسكوب (وهو جهاز يستخدم لحفظ الاتجاه والتوازن) أو لعبة "النحلة"، فعندما يتجه جهاز الجيكروسكوب أو اللعبة الى أعلى في مجال الجاذبية الأرضية ، تدور النواة ، ولكن اذا انحرف عن الاتجاه الأعلى فان النواة تدخل في حركة مدارية تدعى الحركة البدارية . ان سرعة الحركة البدارية التي تعد أبطأ بكثير من سرعة الدوران تعتمد على حجم وشكل جهاز الجيروسكوب وعلى سرعة دورانه وقوة الجاذبية .  وعندما يتم جعل النواة مائلة بالنسبة لاتجاه المجال المغنطيسي، تكتسب حركة انقلابية . وتعتمد سرعة حركة تقدم الإعتدالين على خواص النواة (معدل الغزل، الخ) وقوة المجال المغنطيسي – وهو أمر يشبه الجيروسكوب . وهذه الخواص لا تتغير أبدا، ولذا فإن كل ما يلزمنا هو شدة المجال المغنطيسي لكي يمكننا التنبؤ بدقة بتردد حركة تقدم الإعتدالين ، وهو تردد الدفعات التي يجب علينا القيام بها للحصول على نواة منحرفة عن اتجاه المجال المغنطيسي الرئيسي وبذلك نحصل على حركة انقلابية . وتأتى الدفعات من المجال المغنطيسي الثاني الذي يتغير في نفس الوقت بنفس المعدل مثل حركة تقدم الإعتدالين ، أي أنه يكون في حالة رنين مع الحركة النووية (رنين .... نووي .... مغنطيسي - هل بدأت هذه الكلمات تصبح ذات معني ؟) . وبمجرد أن تضع الطفل الكسول داخل الأرجوحة ، فإنه سوف يستمر في التأرجح لفترة ما بعد توفقك عن الدفع . ونفس هذه الشي سوف تفعله الأنويه، فكل ما تحتاجه الأنوية هو دفعة سريعة من الموجات الإشعاعية التي تستمر لفترة 10 ميكرو ثانية مثلا (نعم، ميكروثانية !) وذلك للحفاظ عليها في حركتها لفترة تمتد إلى عدة ثوان نعم، ثوان . هل تعلم …. ما هو نوع المجال المغنطيسي الذي يتغير دورياً لكي يعطي الأنوية دفعة على فترات زمنية منتظمة ؟ إنها موجات لاسلكية ، بالمناسبة ، توجد في أجهزة الرنين النووي المغنطيسي دوائر إلكترونية مثل محطات الإذاعة . وتستخدم بعض معدات الرنين النووي المغنطيسي نفس تردد موجات الـ FM التي تقع بين 88 و 108 ميجا هيرتز (88 إلى 108 مليون دورة في الثانية) .) . مراقبة حركة الأنوية حتى لو أغلقت عينيك، فأنت تعرف أن الطفل الكسول مازال يتأرجح . كيف؟ إنه مازال يتهلل. ومرة أخرى، فإن الأنوية المغنطيسية تكون في وضع يشبه ذلك حد كبير . فطالما كانت بعيدة عن تأثير مغنطيس كبير، أو بتعبير آخر، ليست في حالة اتزان، فإنها ترسل موجات لاسلكية، وتشبه كل نواة محطة إذاعة صغيرة، وبالتأكيد فإن جزءا من جهاز الرنين النووي المغنطيسي هو عبارة عن مستقبل يعمل على استقبال الإنبعاثات من الأنوية أثناء تحركها . وقد تم بناء أول جهاز للرنين النووي المغنطيسي مع أجهزة الرادارة العتيقة التي كانت تستخدم في الحرب العالمية الثانية، وهي أجهزة كانت تضم جهاز الإرسال والاستقبال في وحدة واحدة . الاسترخاء وبمجرد أن تضع الطفل الكسول في الأرجوحة ، فإنه سوف يستمر في التأرجح لفترة ما بعد توقفك عن الدفع ولكنه لكن يكون سعيداً، فإنه خارج حالة الاتزان، إنه في حالة ذات طاقة عالية، وهذه ليست طبيعته . وبعد برهة ستقل سرعة الأرجوحة لأسباب مختلفة، مثل الاحتكاك مع الهواء والاحتكاك عند الوصلات التي تتعلق منها الأرجوحة في الهيكل ، ولكن الطفل الذي يريد أن يصل إلى حالة السكون بسرعة، يسحب قدمه قليلاً فتقل سرعته حتى يصبح مرة ثانية في وضع السكون ويشعر بالسعادة . وتشبه النواة الطفل إلى حد كبير ، فيمكنك جعلها تتحرك باستخدام موجات لاسلكية وسوف تستمر في الحركة لفترة ما حتى بعد انقطاع تلك الموجات، ولكنها ليست سعيدة ، وسوف تجد لنفسها طريقا للعودة ببطء إلى حالة الاتزان وترتب نفسها مع المجال المغنطيسي الدائم الموجودة في جهاز الرنين النووي المغنطيسي . ولكن انتظر قليلاً ، فليس للأنوية أقدام . فكيف تستطيع أن تبطئ من سرعتها ؟  مخطط 1هناك طرق عديدة تسلكها النواة لكي تفقد طاقتها ويعود إلى حالة الاتزان . وأحد هذه الطرق، إذا كانت النواة في جزيئات مادة سائلة، مثل الماء، أن تصطدم بسطح صلب . وفي كل مرة يضرب الجزئ سطحاً صلباً يكون لدى النواة فرصة لأن تعود إلى حالة الترتيب السعيدة مع المجال المغنطيسي القوى . ويسمى ذلك … بالاسترخاء . وهكذا ترى أنه حتى الأنوية تحب أن تسترخي. وفي المسام الكبيرة يكون لدي جزيئات المائع حيزاً أكبر لكي تتحرك فيه بدون الاصطدام بالجدران . ولذا تكون تلك الاصطدامات أقل حدوثاً، وفي الصخر يعتمد استرخاء الرنين النووي المغنطيسي على حجم المسام: فكلما كبرت المسام زاد الزمن المطلوب لحدوث استرخاء الرنين النووي المغنطيسي . ولحساسية الرنين النووي المغنطيسي تجاه حجم المسام تطبيقان بسيطان ولكنها قويان جداً . أولهما هو النفاذية والتي تتحدد عن طريق حجم المسام . وبمزيد من الدقة، تتناسب النفاذية مع مربع قطر المسام، لذا يتوقع المرء أن تتناسب النفاذية مع مربع زمن استرخاء الرنين النووي المغنطيسي . وقد تأكدنا من صحة تلك العلاقة بإجراء اختبارات معملية على المئات من الأنواع المختلفة من الصخور والتطبيق الثاني لبيانات الرنين النووي المغنطيسي هو تحديد توزيع أحجام المسام ،  مخطط 2ونظرا لوجود اختلاف في حجم المسام التي تكون موجودة في نفس الصخرة، فإن مدى التوزيع يكون كبيراً . ومن هذا التوزيع يعرف الجيولوجيون الكثير عن الصخور، ويكون ذلك أفضل من النظر إليها تحت المجهر . هناك المزيد حول هذا الموضوع الترتيب، والاضطراب ، والاسترخاء هي أساسيات الرنين النووي المغنطيسي، ولكن – وكما هو الحال في كل مجالات العلم – فإن هذه التعبيرات تمثل مجرد البدايات لقصة طويلة جداً ومعقدة جداً ومثيرة للاهتمام بدرجة كبيرة . وقد حصل العديد من العلماء على جائزة نوبل عن أعمالهم المتعلقة بتفصيلات هذا المجال من العلم . .......... يتبع ......... الموضوع منقول شكراً لكم جميعاً محمد شريف البني
|
|
#4
06-04-2007, 22:57
|
|||
|
|||
|
الجزء الثالث: الرنين النووي المغناطيسي ( لأبار البترول ) في الاعماق الكبيرة
الجزء الثالث الرنين النووي المغناطيسي ( لأبار البترول ) في الأعماق الكبيرة معدة قياس الرنين نووي مغناطيسي يتكون جهاز الرنين النووي المغنطيسي المستخدم في التشخيص الطبي من (1) مغناطيس يعطي مجالا مغناطيسيا قويا وثابتاً ويكون منتظما بقدر ما نستطيع . (2) ملف ينتج مجالا مغناطيسيا متغيراً يكون عمودياً على اتجاه المجال الساكن (المذكور في البند السابق) . وتوضع عينة صغيرة محددة – مثل شخص ما ! – داخل الملف . أما في الرنين النووي المغناطيسي المستخدم في حفرة البئر، فإن العينة، وهي الأرض على وجه التحديد – لا تكون داخل جهاز القياس ولكن خارجه . ويستلزم ذلك الوضع بعض الخيال لنعرف كيف يتم إجراء قياسات الرنين النووي المغناطيسي، ولكن "داخل الحيز الخارجي" أي على عينة توجد خارج الجهاز . [bor=FF0000] .  .[/bor]وقد تم حل مشكلة التصميم هذه بعدد من الطرق التي تختلف عن بعضها تماماً . ويتكون جهازنا لقياس الرنين النووي المغناطيسي في حفرة البئر من مغناطيسين مكونين من الكوبلت والسمريوم ، ويبلغ طول كل منهما حوالي 30 سم ، ويحدثان مجالا مغناطيسيا في التكوين المحيط بهما . وهناك هوائي موضوع في تجويف أسطواني في مقدمة الجهاز وهو يولد المجال المغناطيسي المتغير والذي يؤثر أيضا في التكوين الصخري المحيط . ويكون المجالان المغناطيسيان متعامدين تماما داخل الحجم المحصور بالصخرة المطلوب فحصها، والتي قد تمتد مسافة 2.5 سم في التكوين. ويستخدم الهوائي كمرسل ومستقبل وهناك لوح من بوليمر مقاوم للتآكل يعطي الهوائي ، وهو السطح الوحيد غير المعدني خارج الجهاز ولا يمكن استخدام المعادن هنا لأنها سوف تمنع إرسال واستقبال المجال المغناطيسي . أنتهى الجزء الثالث الموضوع منقول يتبع شكراً لكم جميعاً محمد شريف البني
|
|
#5
07-04-2007, 00:02
|
|||
|
|||
الجزء الرابع: الرنين النووي المغناطيسي ( لأبار البترول ) في الاعماق الكبيرة
الجزء الرابع
الرنين النووي المغناطيسي ( لأبار البترول ) في الأعماق الكبيرة تحديات حفر البئر يعتبر الوسط المحيط بحفرة البئر وسطا قاسيا، فعلى عمق ستة أميال (حوالي 10 كم ) قد يصل التدرج الحراري الجيولوجي بين طبقات الأرض إلى 5175 م أو أكثر ، ويصل الضغط إلى حوالي 14.6 كجم/سم2 . وليس المطلوب من معدات حفرة البئر أن تتحمل تلك الظروف وحسب، ولكن يجب عليها القيام بقياسات كمية تحت هذه الظروف، ولذلك تفوق مواصفات المكونات الإلكترونية المواصفات العسكرية بمراحل كبيرة . ويجب أن تكون معدات الرنين النووي المغنطيسي صلبة بما يكفي لأن تتحمل ظروف المناطق القطبية والمدارية والصحراوية والبيئة البحرية ويليها انخفاض قدرة 1م على سطح من الصلب مما ينتج صدمة قدرها 100 جم .  ويجب أن تقاوم هذه المعدات عوامل البري الناتج من السحب لمسافة عدة كيلو مترات في الصخر الخشن في حفرة البئر. ويجب أن تتوافق مع القوانين التي تنظم النقل بالطائرات والهليوكوبتر وهو أمر له أهمية خاصة بالنسبة لمعدات الرنين النووي المغنطيسي التي تحتوي على مغنطسيات دائمة قوية . وفي بعض الأحيان تكون القيود على ظروف النقل والحيِّز أشد من تلك القيود التي تفرض على استكشاف الفضاء الخارجي أو قاع المحيط. وأثناء القياس يكون جهاز الحفر خاملاً . وحيث أن تكاليف الجهاز تتراوح بين 10 آلاف و100 ألف دولار يوميا ، ترغب شركات البترول في تخفيض وقت القياس إلى الحد الأدنى ، لأنه يؤدي إلى وضع قيد رئيسي على العمليات الفعلية ، وعلى وجه التحديد قد يتم طلب بيانات من طبقات يصل سمكها إلى حوالي 300 متر أو يزيد ، مع إجراء قياس كل 30 سم ، وحتى تكون هذه العملية ممكنة من الناحية الاقتصادية، يجب أن يتحرك جهاز الرنين النووي المغنطيسي باستمرار تجاه التكوين بمعدل يزيد عن 5 سم في الثانية . ويعني ذلك أنه من الضروري إجراء قياسات معقدة في أقل من ست ثوان ، قارن ذلك بالتصوير النووي المغنطيسي في الطب، حيث يكون على المريض أن يستلقي ساكنا لمدة قد تزيد على نصف ساعة.  شاحنة تسجيل فىموقع البئر ولا يكون المتخصصون في القياس بالرنين النووي المغنطيسي متواجدين بصفة دائمة في موقع البئر ، وتجب صيانة الجهاز الخاص بالبئر وتركيبه وتشغيله بواسطة مهندسين مسئولين أيضا عن أجهزة كهرومغنطيسية أو صوتية وإشعاعية أخرى يتم تشغيلها في نفس الوقت . وهكذا تكون هناك تكلفة كبيرة تتعلق بالمعدات التي يمكن أن تعمل ذاتيا في ظروف دائمة التغير . وعادة ما يتم نقل معدات حفرة البئر إلى موقع البئر على شاحنة تحمل أيضا كابلا مسلحا طوله 10 كم وله 7 أطراف ويستخدم في إنزال هذه المعدات إلى حفرة البئر . ويقوم الكابل بنقل قوة كهربائية قدرها 1 كيلوات و 500 كيلوبت في شاحنة تسجيل فىموقع البئر الثانية من القياسات الرقمية . وتبلغ الطاقة المطلوبة للقياس بالرنين النووي المغنطيسي حوالي 100 وات موزعة على جهاز البث، وجهاز الاستقبال ، والمستشعرات المساعدة ، والحاسب الخاص بالتجويف السفلي للبئر . أنتهى الجزء الرابع ........ يتبع ........ شكرا لكم جميعاً محمد شريف البني
|
|
#6
07-04-2007, 00:24
|
|||
|
|||
الجزء الخامس: الرنين النووي المغناطيسي ( لأبار البترول ) في الاعماق الكبيرة
الجزء الخامس
الرنين النووي المغناطيسي ( لأبار البترول ) في الأعماق الكبيرة سجل البئر جهاز الرنين النووي المغنطيسي الخاص بنا والذي نستخدمه في حفرة البئر هو جهاز يشيع استخدامه حاليا في كل أنحاء العالم ، وهو يساعد في اكتشاف خزانات النفط والغاز. والخرج الذي يعطيه هذا الجهاز هو سجل للبئر، وهو سجل يتم فيه تسجيل البيانات التي تمت معالجتها كدالة في العمق. وهناك جزء من سجل نمطي لبئر موضح في الشكل التالي . وتمثل كل لوحة في هذا السجل مجموعة مختلفة من القياسات التي تم إجراؤها بواسطة المعدات الموجودة في التجويف السفلي للبئر. ويوجد مقياس العمق (بالأقدام) في أقصي اليسار في العمود (أ) أما في الجزء الموجود في أقصي اليمين في العمود (هـ) فيوجد رسم صغير عند كل عمق . ويوضح هذا الرسم توزيع أحجام المسام طبقا للمعلومات المستنتجة من قياسات الرنين النووي المغنطيسي . وعند العمق الذي يزيد على 6410 قدم (1950 مترا تقريبا) تكون معظم المسام من النوع الصغير كما هو واضح من القمة الخضراء على يسار الخط الأحمر ، أما حينما يكون العمق أقل من ذلك تكون معظم المسام من النوع الكبير، وهي موضحة بالقمة الخضراء على اليمين، مما يعني وجود تكوين خشن الحبيبات. وهكذا يستطيع الجيولوجي أن ينظر في بيانات الرنين النووي المغنطيسي فيتأكد فوراً من حدوث تغير في بنية الصخور في منطقة من مناطق عدم التجانس في التكوين على عمق يزيد على 1.6 كيلومترا .  وهناك سجل للرنين النووي المغنطيسي لنفاذية المائع خلال التكوين وهو موضح في العمود الثالث من اليسار (أي العمود ج) وتتغير النفاذية تغيرات هائلة في تلك المنطقة . أما في التكوين ذي الجسيمات الدقيقة تكون النفاذية صغيرة بدرجة يمكن إهمالها ، بينما تكون أساسية في القسم العلوي ذي الحبيبات الخشنة . ويتم استخدام تلك النتائج بواسطة مهندسي البترول الذين يقومون بتصميم برنامج إنتاج عالي الكفاءة لهذا البئر . وتمتد تطبيقات الرنين النووي المغنطيسي في حقل البترول إلى ما هو أبعد من المثال الموضح هنا . وفي الواقع تستخدم البيانات بطريقة يستحيل أن يتوقعها من قاموا بتصميم تلك الأجهزة . إن استخدام الرنين النووي المغنطيسي في حفرة البئر أمر جيد ، ولكنه ليس الوسيلة الوحيدة التي تثبت أن العمل الماهر للفيزيائيين يمكن أن يُستخدم في الممارسة العملية بطريقة مختلفة تماماً عما تخيله هؤلاء الفيزيائيون، وبطرق تدهش كل المعنيين بالأمر . أنتهى الجزء الخامس ... يتبع شكراً لكم جميعاً [ محمد شريف البني ]
|
|
#7
07-04-2007, 00:34
|
|||
|
|||
الجزء السادس: الرنين النووي المغناطيسي ( لأبار البترول ) في الاعماق الكبيرة
 الجزء السادس الرنين النووي المغناطيسي( لأبار البترول ) في الأعماق الكبيرة وصلات متعلقة مراقبة العلوم أن التسجيل باستخدام الرنين النووي المغنطيسي هو أحد التقنيات العديدة المستخدمة للحصول على معلومات حول هو موجود تحت سطح الأرض . ولكي تعرف المزيد عن التقنيات الأخرى أنظر إلى المقالات الآتية في موقع "SEED" صناعة النفط تقص علينا تلك المقالة قصة النفط منذ بدء تكوُّنه وحتى اكتشافه ثم إنتاجه، وانظر بصفة خاصة إلى صفحات الكشف والتقييم في قسم "استغلال الخزان" السفينة جويدس يكتشف الجيولوجيون في تلك السفينة بعضا مما هو موجود تحت سطح الأرض باستخراج عينات لُبيَّة . أنظر بصفة خاصة في صفحات الحفر الجيولوجي الإلكتروني معلومات من مصادر عديدة يتم تجمعيها لتكوين صور بواسطة الحاسب الآلي لما هو موجود تحت سطح الأرض مختبر العلوم الاسترخاء المغناطيسي يمكن ترتيب أنوية بعض الذرات بتأثير مجال مغنطيسي . وعند اختفاء هذا المجال، "تسترخي" الأنوية ، وتعود إلى حالتها السابقة . وتوجد هنا تجربة يمكنك إجراؤها لتعرف كيفية حدوث ذلك المقاومة الكهربائية النوعية للمواد سوف تساعدك هذه التجربة على فهم كيف يود التسجيل الكهربائي معلومات عما يمكن اكتشافه في التكوينات الصخرية في باطن الأرض أنتهى الجزء السادس ...... يتبع ...... شكراً لكم جميعاً محمد شريف البني
|
|
#8
07-04-2007, 00:47
|
|||
|
|||
|
الجزء السابع: الرنين النووي المغناطيسي ( لأبار البترول ) في الاعماق الكبيرة
الجزء السابع المزيد حول الرنين النووي المغناطيسي تعتبر "مقالة الرنين النووي المغناطيسى على أ عماق كبيرة: الفيزياء في صناعة النفط" تمهيداً للرنين النووي المغنطيسى، كما تعطينا فكرة عامة عن أهميته في صناعة النفط . ونورد هنا المزيد من النقاش عن كيفية عمل الرنين النووي المغنطيسى وبعض المؤشرات إلى المصادر الأخرى في موقع "سيد" وفي أماكن أخرى . كيف يعمل الرنين النووي المغناطيسي بالرغم من أن التفصيلات الفنية للرنين النووى المغنطيسى معقدة للغاية، فإن الأفكار التي يُبنى عليها مثل الاتزان والرنين والاسترخاء هي أفكار يمكن فهمها . ونظرا لأننا نتعامل أيضا مع أنوية ( جمع نواة ) لذرات غير مرئية، فمن المفيد أن نشبهها بأشياء نراها ونتعامل معها، مثل نموذج الطفل في الأرجوحة، والذي استخدمه الكاتب بوب كلينبرج لتوضيح الرنين النووي المغنطيسى على عمق ستة أميال . والفكرة الأساسية في الرنين النووي المغنطيسى أننا نخرج أنوية الذرات من حالة السكون، وهي حالة الاتزان ذات الطاقة المنخفضة، وبمجرد استثارتها، نلاحظ الزمن الذي تستغرقه حتى تعود إلى حالة الاتزان مرة ثانية . وهذه الفترة الزمنية هي التي تهمنا حيث أنها يمكن أن تعطينا معلومات عن المادة التي نقوم بدراستها . الاتزان تحدث حالة الاتزان عندما يتحقق الآتي : عندما تكون أنوية الهيدروجين الموجودة في الماء والغاز والنفط قد تم ترتيبها تحت تأثير مجال مغنطيسى . وعندما يكون الطفل في الأرجوحة وهي ساكنة في وضع رأسي . وعندما يكون وتر الجيتار مستقراً ولا يهتز . يمكننا الإخلال بالاتزان ورفع مستوى طاقة الاجسام عن طريق : إخضاع أنوية الهيدروجين إلى تأثير مجال مغنطيسى ثان يقوم بترتيبها بطريقة مختلفة عن المجال الأول . دفع الطفل الموجود في الأرجوحة . شد وتر الجيتار . الرنين ولكن من أين يأتي الرنين ؟ أن بعض الأشياء تتحرك بصورة طبيعية في دورات منتظمة بتردد معروف. وإذا كانت الدفعات الصغيرة المستخدمة في رفع طاقتها وجعلها خارج حالة الاتزان متوافقة مع ذلك التردد ، فإن العديد من الدفعات الصغيرة يمكن أن تتجمع مع بعضها محدثة تغييرا كبير في مستوى الطاقة. يتذبذب المجال المغنطيسى الثاني بنفس التردد الطبيعى لنواة الهيدروجين تماماً (ويسمى ذلك التردد بتردد لارمور) . نقوم بدفع الطفل دفعة بسيطة كل مرة يصل فيها إلى أعلى نقطة في مساره ، ويعتبر الجسم المكون من الطفل والأرجوحة بمثابة بندول ، ويحدد طول هذا البندول فترة التأرجح. يمكن جعل وتر الجيتار يصدر صوتا بدون شده إطلاقا وذلك بشد وتر آخر في نفس الجيتار أو في آله أخرى وسوف تتسبب الموجات الصوتية السارية في الهواء في أن يتذبذب الوتر الذي لم يلمسه أحد وذلك لأنها متوافقة مع ذبذبته الأصلية . وسوف يحدد كل من الطول ودرجة الشد، التردد الذي يتذبذب به الوتر . وإذا لم تكن الدفعات متوافقة مع التردد الطبيعي للجسم الذي نقوم بدفعه، فإن تأثيرات الدفعات لا تتجمع مع بعضها، بل قد تتداخل مع بعضها البعض . إذا لم يتوافق تردد المجال المغنطيسى مع التردد الطبيعي لنواة الهيدروجين فلن تتحرك . إذا دفعت الطفل في الأرجوحة بطريقة غير منتظمة أو بطريقة منتظمة ولكنها لا تتوافق مع توقيتات التأرجح ، فأنك في بعض الأوقات لن يكون لدفعاتك أى تأثير . وقد يحدث مصادفة أن تعطي دفعه بينما هو يتحرك في اتجاهك ، وبذلك سوف تعمل دفعتك في الواقع على إبطاء حركته. لن يبدأ وتر الجيتار في التذبذب إذا تم عزف نغمة مختلفة على الوتر الثاني أو على جهاز آخر. الاسترخاء ولكن من أين يأتي الرنين ؟ أن بعض الأشياء تتحرك بصورة طبيعية في دورات منتظمة بتردد معروف. وإذا كانت الدفعات الصغيرة المستخدمة في رفع طاقتها وجعلها خارج حالة الاتزان متوافقة مع ذلك التردد، فإن العديد من الدفعات الصغيرة يمكن أن تتجمع مع بعضها محدثة تغييرا كبير في مستوى الطاقة. يتذبذب المجال المغنطيسى الثاني بنفس التردد الطبيعى لنواة الهيدروجين تماماً (ويسمى ذلك التردد بتردد لارمور) . نقوم بدفع الطفل دفعة بسيطة كل مرة يصل فيها إلى أعلى نقطة في مساره، ويعتبر الجسم المكون من الطفل والأرجوحة بمثابة بندول، ويحدد طول هذا البندول فترة التأرجح. يمكن جعل وتر الجيتار يصدر صوتا بدون شده إطلاقا وذلك بشد وتر آخر في نفس الجيتار أو في آلة أخرى، وسوف تتسبب الموجات الصوتية السارية في الهواء في أن يتذبذب الوتر الذي لم يلمسه أحد وذلك لأنها متوافقة مع ذبذبته الأصلية . يحدد كل من الطول ودرجة الشد التردد الذي يتذبذب به الوتر . إذا لم تكن الدفعات متوافقة مع التردد الطبيعي للجسم الذي نقوم بدفعه، فإن تأثيرات الدفعات لا تتجمع مع بعضها، بل قد تتداخل مع بعضها البعض إذا لم يتوافق تردد المجال المغنطيسى مع التردد الطبيعي لنواة الهيدروجين فلن تتحرك . إذا دفعت الطفل في الأرجوحة بطريقة غير منتظمة أو بطريقة منتظمة ولكنها لا تتوافق مع توقيتات التأرجح، فأنك في بعض الأوقات لن يكون لدفعاتك أى تأثير . وقد يحدث مصادفة أن تعطي دفعه بينما هو يتحرك في اتجاهك، وبذلك سوف تعمل دفعتك في الواقع على إبطاء حركته. لن يبدأ وتر الجيتار في التذبذب إذا تم عزف نغمة مختلفة على الوتر الثاني أو على جهاز آخر. الرنين النووي المغناطيسي في الطب أفضل الاستخدامات المعروفة للرنين النووي المغنطيسى هي استخدامه في التشخيص الطبي، حيث يمكن عن طريقه إجراء فحص للجسم البشري بدون جراحة . وفي المجال الطبي عادة ما يطلق عليه اسم التصوير بالرنين المغنطيسي، وحيث أن معظم الجسم هو ماء، فإن هناك العديد من أنوية الهيدروجين المنتشرة به . وأجهزة الرنين النووي المغنطيسى الطبية كبيرة الحجم بحيث يدخل فيها الإنسان . أما أجهزة الرنين النووي المغنطيسى المستخدمة في حقول البترول فهي أصغر كثيرا لأنها يجب أن تدخل في حفرة بئر قطرها حوالي 20سم . ويختلف كذلك توزيع المغنطيسات، حيث أن الجسم المطلوب فحصه يكون خارج الاداة وليس بداخلها . ويتضمن الموقع الرئيسي للرنين المغنطيسي والموضح في صفحة الوصلات ذات الصلة، شرحا لكيفية عمل الرنين النووي المغنطيسي، وهو موقع يتضمن معلومات فنية أكثر، وهو مختصر أكثر بمقال : الرنين النووى المغنطيسي على عمق ستة أميال . الرنين النووي المغناطيسي في صناعة النفط في أماكن مختلفة من موقع "SEED" سوف نجد مناقشات للطرق التي تم بها تجميع المعلومات عما هو موجود تحت السطح ثم معالجتها واستخدامها تكون النفط هناك تقنيات أخرى مشروحة غير الرنين النووي المغنطيسي، وهي تشمل التسجيل الكهربائي والتصوير السيزمي (الزلزالي) . السفينة جويدس يساعد إحضار عينات الصخور المعروفة باسم "العينات الجوفية" إلى السطح في توفير معلومات عن التكوينات تحت السطحية . سوائل الحفر : ماء الحياة في البئر يتم حمل قطع الصخور إلى السطح بواسطة سائل الحفر أثناء المسار الطبيعى لعملية الحفر، ويتم فحص تلك القطع بواسطة الجيولوجيين للحصول على معلومات تكشف لنا عما هو موجود تحت السطح . ويعرض لنا التسجيل الموجود في مقالة الرنين النووي المغنطيسى على عمق ستة أميال، بيانات الرنين النووي المغنطيسى التي يتم تجميعها من عدة صور يتم التقاطها في نفس الوقت . وهناك تسجيلات في موقع "SEED" يمكن استخدامها في المقارنة . المقاومة النوعية للمواد تسجيل كهربي بسيط تم إجراؤه عام 1929 . السفينة جويدس تسجيل كهربي حديث يوضح عدة أنواع من البيانات الكهربائية. وتشترك كل تلك التسجيلات في إعطاء بيانات تتغير بتغير العمق في باطن الأرض . ويمثل المحور الرأسي في كل حالة العمق، وعادة ما يعبر عنه بالأقدام أنتهى الجزء السابع الموضوع منقول [الشكر الخاص لكتاب هذه المواضيع المبسطة وكل الشكر لمركز العلوم الذي أتاح لنا هذه المعلومات] المصدر : مركز العلوم ( سيد ) http://www.seed.slb.com/ar/scictr/watch/nmr/index.htm الجزء السابع : http://www.seed.slb.com/ar/scictr/notes/nmr_gui.htm شكراً لكم جميعاً ننتظر مشاركات كل الأحبة ومناقشاتهم المفيدة هذه المواضيع مقدمة لإثارة النقاش محمد شريف البني
|
|
#9
07-04-2007, 11:54
|
|||
|
|||
|
رد: الرنين النووي المغناطيسي لأبار البترول في الاعماق الكبيرة
[GRADE="00008B FF6347 008000 4B0082"]
شكرا لك وبارك الله فيك،، [/GRADE]
|
|
#10
07-04-2007, 17:46
|
|||
|
|||
|
رد: الرنين النووي المغناطيسي لأبار البترول في الاعماق الكبيرة
يعطيك العافيه وبارك الله فيك وجزاك الله خيراً ،،،
|
«
الموضوع السابق
|
الموضوع التالي
»
| الذين يشاهدون محتوى الموضوع الآن : 1 ( الأعضاء 0 والزوار 1) | |
| أدوات الموضوع | |
| انواع عرض الموضوع | |
العرض العادي
|
|
الساعة الآن 18:23