[محمد شريف البني]

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
.