[مهندسی نفت/آزمایشگاه نفـت]

این گزارش آزمایشگاه شامل تئوری،شرح،آنالیز داده ها،جداول و نمودارها،عکس و ... شش آزمایش میباشد که عبارتند از:
» تعیین چگالی نفت
» تعیین نقاط اشتعال و احتراق بروش سرباز و سربسته
» تعیین نقاط ابری شدن،انجماد،ریزش
» تعیین مقدار آب همراه نفت
» تعیین میزان نمک موجود در نفت
» کروماتوگرافی گازی
»» بخشهایی از این گزارش آزمایش:نفت خام مایعی است غلیظ به رنگ سیاه یا قهوه ای تیره که اساساً از هیدروکربن ها تشکیل شده است

آزمايش شماره يک
عنوان: اندازه گيری چگالی نفت

تئوری آزمايش:
نفت خام مايعی است غليظ به رنگ سياه يا قهوه ای تيره که اساساً از هيدروکربن ها تشکيل شده است .
در مورد منشأ نفت و طرز تشکيل آن هر صاحب نظری به مقتضای تخصص و تجارب شخصی خود
عقيده ای بيان نموده است که درنهايت به يکی از دو نظريه منشأ معدنی و يا منشأ آلی نفت منجر می
شود.
الف – نظريه منشأ معدنی
نظريه منشأ معدنی نفت که در ابتدای قرن بيستم به وسيله اکثر شيميدانها و زمين شناسان مورد
قبول واقع شده بود، در حال حاضر رد شده است و صرفاً از نظر تاريخچه ای ، علل مطرح شدن آن
ذکر می گردد
- در ١٨٨٩ "مندليف" براساس يک رشته آزمايش ها و با فرض حضور کربورهای فلزی در لايه
های عميق پوسته زمين، نظريه " برتلو" را تأييد کرد .
- در ١٩٠١ "ساباتيه و ساندرنس" استيلن را در دمای 200-3000c در حضور کاتاليزورهای نيکل
وکهن احيا شده ، هيدروژن دار کردند و گستره نسبتاً کاملی از هيدروکربن های موجود در نفت
خام را بدست آوردند .با آنکه نظريه معدنی بودن منشأ نفت در ابتدا به سهولت پذيرفته شده بود،
طولی نکشيد که با ايرادهای زيادی مواجه گشت که منجر به کنار گذاشتن آن شد . نقاظ ضعف اين
نظريه به قرار زيرمی باشند :
- فلزات قليايی و کربورهای فلزی که در سنتز " برتلو" به کار رفته بودند ، عملاً در ميان عناصر
سازنده پوسته زمين شناسايی نشده اند .
- تجمع های هيدروکربنی اغلب در زمين های رسوبی و در اعماق نسبتاً اندک يافت می شوند و در
اين نقاط دما پائين تر از حد لازم برای سنتزهای مورد نظر است .
- در نفت خام ترکيبات نيتروژن دار و اجسام فعال نوری وجود دارند که نشان دهنده منشأ آلی آن میباشند .
ب – نظريه منشأ آلی نفت
امروزه می توان گفت که نظريه منشأ آلی برای نفت خام نسبت به هر نظريه ديگری قابل قبول تر است . اين نظريه به دلايل زير متکی است :
- نفت خام هميشه در لايه های رسوبی يافت می شود که همواره مقدار زيادی از مواد آلی نيز در اين لايه وجود دارند . بقايای اين مواد اعم از گياهی و يا حيوانی محتوی مقدار زيادی کربن و
هيدروژن )سازنده های اصلی نفت خام ( می باشند .
- نفت های خام محتوی ماده ای به نام پورفيرين می باشند . اين ماده فقط در عامل سرخی خون
حيوانات و نيز در سبزينه گياهان وجود دکرد .
- اکثر نفت های خام خاصيت چرخش سطح پلاريزاسيون نور را دارند . اين خاصيت مربوط به
وجود کلسترون است که ماده ای است با منشأ حيوانی يا گياهی .
با قبول نظريه آلی بودن منشأ نفت ، سوالات زير مطرح می شوند :
- مواد آلی مولد نفت ، خود از کجا آمده اند ؟
- تحت چه شرايطی اين مواد آلی با رسوب ها مخلوط و حفظ شده اند ؟
- روند تبديل اين مواد به هيدروکربن های نفتی چگونه بوده و چه مدت طول کشيده است ؟

در پاسخ به سوالات مطالب زير ارائه شده اند :
الف – مواد آلی اوليه
به نظر می رسد که موجودات بسيار کوچک و بيشماری که در درياها، درياچه ها و مردابها
زندگی می کنند و پلانکتون )فيتوپلانکتون و زئوپلانکتون ) ناميده می شوند، منشأ مواد آلی مولد نفت
باشند . توزيع پلانکتون ها در سطح درياها يکنواخت نيست . اين موجودات در قسمت بالای آب درياها
)عمق ۵٠ تا ١٠٠ متری ( که اشعه خورشيد نفوذ می کند و نيز در مجاورت سواحل متمرکزند . توليد
مثل اين موجودات بسيار زياد است و پس از نابودی در کف درياها رسوب کرده، قسمت اعظم مواد
آلی ای را تشکيل می دهند که بعداً با رسوبهای مختلف مخلوط می شوند . البته پلانکتون ها تنها منبع
مواد آلی نيستند . آب رودخانه هايی که به دريا می ريزند حاوی مقداری مواد هيوميک است که
ترکيبشان نزديک به هيدروکربن هاست .
ب – شرايط رسوب کردن
تنها قسمت کوچکی از مواد آلی پلانکتونی می تواند به اعماق دريا رسيده با رسوبها مخلوط شود
. بقيه اجساد پلانکتونی به هنگام سقوط به اعماق دريا به وسيله باکتری های هوازی از بين می روند و
هر چه ميزان اکسيژن محلول در آب بيشتر باشد ، حمله اين باکتری ها شديدتر است . مقدار مواد آلی
که به اعماق آبهای فلات قاره می رسند 5-2% و در مورد اعماق اقيانوس ها 05/0 – 02/0% مقدار
اوليه است. يکی از عوامل موثر در حفظ و نگهداری مواد آلی ته نشين شده در اعماق آبها، دانه بندی
رسوبهای معدنی در اين اعماق است . اگر اين رسوبها درشت دانه بوده) شن و ماسه ( و آبها نيز
مقداری اکسيژن داشته باشند، مواد آلی از تأثير مخرب باکتری های هوازی در امان نبوده، از بين می
روند ولی اگر رسوبها ريزدانه باشند) رس ياکهک(، مواد آلی بسرعت مدفون شده، از اثر باکتريهای
هوازی مصون می مانند .
ج – تبديل مواد آلی به هيدروکربن ها
مواد آلی موجود در رسوبها حاوی ٣۵ - ١۵ % اکسيژن و ١٠ - ٧% هيدروژن می باشند در حالی
که مواد نفتی حداکثر ۴% اکسيژن و١۵ -١١% هيدروژن دارند . بنابراين تبديل مواد آلی به
هيدروکربن ها يک پديده احياست که به کمک باکتری های غيرهوازی موجود دراعماق آبها صورت
می گيرد . بدين ترتيب مواد آلی طی يک رشته واکنش های فساد و تجزيه ميکروبی تراکم و پليمری
شدن ، به ماده هيدروکربنی بسيار غليظی به نام کروژن تبديل می شوند . مجموعه اين تغيير و تبديل ها
را دگرگونی دياژنتيک می نامند . اين دگرگونی از لايه های يک متری آغاز شده، تا اعماق هزار
متری ادامه می يابد و مدت آن نيز ۵ تا ١٠ هزار سال است . با ادامه رسوب گذاری، عمق لايه ها نيز زياد می شود
و در نتيجه فشار و دما افزايش می يابند . تحت چنين شرايطی t > 1000c , P > 100)
(کروژن در اثر تجزيه حرارتی به هيدروکربن های مايع سبکتر تبديل می گردد و با ادامه رسوب
گذاری، مقداری از اين هيدروکربن ها در اثر شکست تبديل به هيدروکربن های سبک و گاز متان می شود.
تشکيل معادن نفتی
پس از آنکه نفت در سنگ مادر تشکيل شد ، در معرض نيروهای مختلفی نظير وزن رسوبهای
فوقانی، نيروهای مربوط به زمين شناسی ... قرار می گيرد . فشرده شدن رسوبها باعث می شود که
آب و نفت از سنگ مادر خارج شده به طرف سنگ های نفوذپذيرتر )سنگ مخزن (جريان يابند . اين
جريان نفت معمولاً به طرف لايه های فوقانی که فشردگی کمتری دارند صورت می گيرد . حرکت
نفت از سنگ مادر به سمت سنگ مخزن را هجرت اوليه می گويند . اگر در مسير جريان نفت مانعی
نباشد که آن را نگه دکرد، سرانجام نفت به سطح زمين می رسد و از بين می رود . موانعی که نفت را
از حرکت باز می دارند و باعث تجمع آن در يک محل می شوند ، تله يا نفتگير ناميده می شوند .
چگالی نفت خام که معمولاً برحسب درجه API بيان می شود، يکی از معيارهای قيمت گذاری آنست .
معمولاً نفتهای خام با توجه به چهار دسته تقسيم می شوند :
نفت خام سبک
نفت خام متوسط
نفت خام سنگين
نفت خام خيلی سنگين

شرح آزمايش:
هيدرو متر را درون استوانه مدرجی که محتوی نفت است قرار داده وعدد مربوط به s.g نفت
راقرائت می کنيم.دقت آن 0.001 است.در قسمت پايين جيوه قرار دکرد که مقدار جيوه آن معادل عددی
است که روی آن درج شده است.اگر هيدرومتر تا آخر در سيال فرو رفت يعنی هيدرومتر از سيال
سنگينتر است و مناسب نيست.از مانومتر دارای رنج 0.9 تا 0.95 استفاده می کنيم .لذا s.g نفت ما
0.867 اندازه گيری شده و s.g آب دارای ناخالصی برابر 0.997 شد.



فرمت word
oil-yasuj.ir