نفت ( Oil )

تاريخچه:

نفت و گاز از زمان هاي بسيار قديم به صورت تراوش هاي سطحي، شناخته شده و مورد استفاده بوده اند. براي مثال مي توان شعله هاي آتش جاويدان را نام برد كه از شيل هاي نفتي نزديك باكو نشأت مي گرفت.
اكتشاف نفت يك دانش بسيار قديمي و كاربردي است كه با جمع آوري قير (asphalt) از تراوش هاي طبيعي سطحي (natural seepages) به قلمرو علم وارد شد. در آن زمان ها، نفت براي مقاصد پزشكي، گرمايي و همچنين مصارف عايق كاري استفاده مي شد.
اولين چاه اكتشافي نفت در سال 1745 در فرانسه حفر شد و اولين چاه استخراج نفت توسط كلنل دريك در پنسيلوانيا در سال 1859 حفاري شد. اين آغازي براي اكتشافات زيرسطحي نفت بود كه بعداً، خصوصاً بعد از افزايش تقاضا براي استخراج نفت در طول جنگ جهاني اول، شدت گرفت.
قديمي ترين تئوري براي اكتشاف نفت، تئوري طاقديس (anticline theory) بود كه به وسيله هانت (Hunt) در سال 1861 معرفي شد. كاربرد اين تئوري براي يافتن نفت در قله طاقديس ها ابزار موفقي بود. اين تئوري به عنوان تئوري اصلي براي اكتشافات مهم نفتي در امريكا، ونزوئلا، آرژانتين، برمه و به خصوص در مسجد سليمان ايران مورد استفاده قرار گرفت .
بعد از پيدا شدن نفت در سال 1880 در رسوبات دريايي پنسيلوانيا كه ارتباطي با ساختمان هاي طاقديسي نداشت و شكل گيري نفتگير صرفاً ناشي از تغيير رخساره رسوبات بود، مشخص شد كه ذخاير نفتي مي توانند در حوضه هاي غير چين خورده هم وجود داشته باشند. در نتيجه مفهوم نفتگيرهاي چينه اي (stratigraphic traps) با اين كشف فراگير شد.
تا اواسط دهه 1920، تهيه استفاده از نقشه هاي سطحي طاقديس ها ابزار اصلي اكتشافات نفتي بود و پيدا كردن نفتگيرهاي چينه اي معمولاً به صورت اتفاقي رخ مي داد. تا سال 1925 فقط ماسه سنگها به عنوان مخازن هيدروكربني مورد نظر و مطالعه بودند، اما اكتشاف مخازن عظيم هيدروكربني در كربناتها در ميدان هايي نظير مسجد سليمان ايران، كركوك عراق، كرتاسه مكزيك و Smackover آمريكا نشان داد كه نفت مي تواند در سنگ هاي كربناته نيز يافت شود.
بعد از اواسط دهه 1920 با روي كارآمدن روش هاي جديد نظير مغناطيس سنجي (magnetometry) ، ثقل سنجي (gravimetry) و مطالعات لرزه اي (seismic surveys)،اكتشاف نفتي راه تازه اي براي پي بردن به آنومالي ها و ساختارهاي زير سطحي غيرقابل مشاهده از سطح پيدا نمود. اين تكنولوژي ها به تشخيص موقعيت پي سنگ و آنومالي هاي دياپيريك كمك مي كنند و به طور كلي يك شماي عمومي از ساختارهاي زير سطحي را آشكار مي سازند.
در سال 1927 در فرانسه اولين نمودارهاي ژئوفيزيكي براي اندازه گيري تخلخل (porosity) و آب اشباع شدگي (water saturation) در چاه هاي حفاري شده، مورد استفاده قرار گرفت.
پيشرفت در علوم زمين شناسي نظير ميكروپالئونتولوژي (micropaleontology) و ارائه مدل هاي رخساره اي (facies models) در دهه 1960 كمك شايان توجهي براي اكتشافات نفتي بود.
تا قبل از دهه 1960 مطالعات فسيل شناسي، صرفاً بر روي ماكروفسيل ها متمركز بود كه كاربرد محدودي داشتند چرا كه بسياري از آنها در اثر حفاري به دليل اندازه بزرگشان كاملاً منهدم شده و قابل شناسايي نبودند. بنابراين گسترش ميكروپالئونتولوژي و تعريف بسياري از بيوزون ها بر پايه ميكروفسيل ها كه به آساني در مغزه ها (cores) و خرده هاي (cuttings) حاصل از حفاري يافت مي شوند، در اين راه كمك موثري بود، زيرا تطابق ناحيه اي چينه ها بسيار آسانتر و دقيق تر صورت مي گرفت.
بعد ها توسعه مدل هاي رخساره اي و تفسير جزئيات محيط هاي رسوبي قديمي (paleoenvironments) كمك مؤثري در تشخيص شكل هندسي مخازن (reservoir geometry) كردند و پيش بيني قابل اعتمادي از كيفيت مخازن از نظر تخلخل و تراوايي ارائه دادند.
در دهه 1950 قانون ديناميك سيالات به طور موفقي توسط هوبرت و هيل (Hubbert & Hill) براي توصيف مهاجرت و ذخيره نفت به كار برده شد.
در دهه 1970 پيشرفت در كسب و پردازش (acquisition and processing) اطلاعات لرزه اي و نيز استفاده از كامپيوترهاي سريع براي اين منظور توانست نيمرخ هاي لرزه اي بسيار دقيق را بدست دهد و لذا امروزه اين مقاطع سيماي عمومي درون زمين را به خوبي مشخص مي كنند.
بعد از دهه 1980 تاكنون توسعه، صرفاً به صورت پيشرفت در تكنولوژي هاي گذشته و نيز معرفي نرم افزارهاي مختلف كامپیوتري بوده كه باعث شده است اكتشاف هيدروكربن ها آسانتر، سريعتر و مطمئن تر انجام شود.

نفت در زبان های مختلف به شکل ذیل می باشد :
•Catalan: petroli
•Greek: petrelaio
•Interlingua: petroleo
•Latin: petroleum
•Portuguese: petróleo m
•Russian: нефть f
پتروليوم در واقع در مواد هيدروكربني است كه به صورت طبيعي عمدتاً در سنگ هاي رسوبي واقع مي گردد.
پتروليوم مي تواند به صورت فازهاي مختلف، از جمله فاز گازي، نظير گاز طبيعي (natural gas) ، فاز مايع، نظير نفت خام (crude oil) و فاز جامد، مانند قير (asphalt) در خلل و فرج و شكستگي هاي سنگ ها تجمع يابد.
نفت خام (Crude Oil) ، مخلوطي طبيعي از هيدروكربن هاي مايع است كه هم در مخازن زيرزميني و هم در سطح، بعد از گذر از تفكيك كننده هاي مختلف به صورت مايع باقي مي ماند.
خواص فيزيكي و شيميايي هيدروكربن براي مهندسين مخزن و توليد بسيار مهم است زيرا خواص فيزيكي و شيميايي هيدروكربن، برروي حركت سيالات درون مخزن و مقدار واقعي توليد هيدروكربن تأثير خواهد گذاشت.
انباشته شدن مواد هيدروكربني در زير سطح زمين در سنگ هايي صورت مي گيرد كه توانايي نگهداري و انتقال سيالات را داشته باشند. اين سنگها، مخزن (reservoir) ناميده مي شوند.
تجمع مواد هيدروكربني به صورت اقتصادي در سنگ مخزن منوط به وجود عوامل متعددي است. بطور كلي وجود پنج عامل براي تجمع اقتصادي نفت و گاز لازم و ضروري است. اين پنج عامل عبارتند از :
1)سنگ منشأ بالغ (mature source rock) كه توليد هيدروكربن کرده است که سنگ دانه ريز غني از مواد آلي كه در حرارت معيني به بلوغ رسيده و داراي نفت و گاز قابل بهره برداري است.
2)سنگ مخزن (reservoir rock) كه بتواند هيدروكربن را در داخل خود جا دهد و داراي تخلخل (توان ذخيره) و تراوايي (توان انتقال) باشد.
3)مهاجرت هيدروكربن بين سنگ منشأ و سنگ مخزن (migration pathway) عملي باشد.
4)پوش سنگ (cap rock) ناتراوا كه از خروج نفت از داخل سنگ مخزن جلوگيري كند.
5)تله نفتي (oil trap) كه در آن نفت به صورت اقتصادي متمركز گردد.
ارتباط زمين شناسي نفت با علوم ديگر
زمين شناسي نفت، علم كاربرد زمين شناسي براي اكتشاف مواد هيدروكربني است. ارتباط بسيار مستحكمي بين زمين شناسي و علوم ديگر مثل شيمي، فيزيك و زيست شناسي وجود دارد. بنابراين بايد بين زمين شناسي نفت و آن رشته ها هم اين ارتباط وجود داشته باشد.علم فيزيك با زمين شناسي ساختماني، رسوب شناسي و مخصوصاً با اكتشافات ژئوفيزيكي و نمودارها مرتبط است.
چين خوردگي، گسلش و دياپيریسم، پديده هاي فيزيكي هستند كه براساس مفاهيم فيزيكي توصيف مي شوند.شكل گيري حوضه هاي رسوبي براساس تئوري تكتونيك صفحه اي (Plate tectonic) نياز به كاربرد ژئوفيزيك دارد.
در اكتشافات نفتي ، كاربرد روش هاي ژئوفيزيكي مانند لرزه شناسي و مغناطيس سنجي و ثقل سنجي بسيار ضروري است و در ارزيابي سنگ مخزن چه براي منظورهاي اكتشافي و چه براي استخراج، كاربرد نمودارهاي ژئوفيزيكي اساسي است.
علم شيمي در پي بردن به تركيب شيميايي مخازن به ما كمك مي كند و كاني شناسي نقش مهمي را در كنترل كيفيت سنگ هاي مخزن بازي مي كند.
علوم مربوط به شيمي آلي كمك بزرگي به ارزيابي سنگ هاي منشأ مي باشد. ارزيابي سنگ منشأ شامل مطالعه كيفيت ، بلوغ حرارتي ، نوع مواد آلي و نحوه توليد هيدروكربن و منشأ آن مي باشد.
در عين حال شيمي سیال موجود در منافذ (chemistry of pore fluid) مي تواند ماهيت آن را در جهت سيماني كردن يا انحلال اجزاي مخزن براي ما مشخص نموده و لذا پيش بيني انسداد تخلخل به وسيله سيماني شدن و يا ازدياد تخلخل در اثر انحلال را عملي سازد.
مطالعه فسيل ها و بيوزون هاي مربوط به آنها براساس مفاهيم بيولوژيكي و تكاملي موجودات در طي زمان، كمك بزرگي براي اكتشاف نفت است و نيز كاربرد اكولوژي براي شناسايي محيط هاي رسوبي قديمی (paleoenvironment) بسيار مهم است.

انواع نفت خام:

نفت خام عمدتاً شامل هيدروژن (H) و كربن (C) است، ولي علاوه بر آن، مقادير كمي N,S,O و مقادير بسيار كمتري فلزات غير معمول، مانند واناديوم (V) و نيكل (N) مي باشد. اگرچه تركيب نفت خام نسبتاً ساده است اما تعداد تركيبات هيدروكربني كه در نفت ممكن است موجود باشد، بسيار زياد است.

عموماً چهار گروه تركيبات عمده در نفت خام وجود دارند كه شامل پارافين، نفتن ها، آروماتيك ها و رزين ها – آسفالتين ها مي باشند. رزين ها و آسفالتين ها، هيدروكربن خالص نيستند و داراي عناصر ديگري علاوه برH و C مي باشند. پارافين ها، نفتن ها و آروماتيك ها، هيدروكربن هاي واقعي هستند. در مجموع پارافين ها و نفتن ها هيدروكربن هاي اشباع شده هستند، به طوريكه هيدروژن كافي براي اشباع كردن ظرفيت الكتروني اتم هاي كربن دارند. هيدروكربن هاي آروماتيك از نظر هيدروژن غير اشباع هستند.

۞ پارافين (paraffins) :
اولين نوع عمده نفت خام، پارافين ها هستند كه آلكينز (alkanes) نيز ناميده مي شوند. فرمول كلي پارافين ها CnH2n+2 مي باشد. ساده ترين و سبك ترين مولكول سري پارافين ها، متان با فرمول CH4 است. پارافين هاي با كمتر از پنج اتم كربن، در فشار و حرارت عادي به شكل گازي هستند. علاوه بر متان، ديگر پارافين هاي گازي عبارتند از اتان، پروپان و بوتان. براي سادگي اينها گاهي اوقات C1 تا C4 نيز ناميده مي شوند. از C5 تاC15 پارافين ها در حرارت و فشار عادي مايع هستند. هيدروكربن هاي با بيشتر از 15 اتم كربن (C15)، به شدت گرانرو يا ويسكوز هستند و حالت واكس هاي جامد را به خود مي گيرند. انواع پارافين ها تا C40 و بالاتر از آن مشاهده مي شوند.
دو نوع اساسي از مولكولهاي پارافيني وجود دارد كه هر دوي آنها داراي تركيب يكساني هستند و در طول يك سري با افزايش يك اتم كربن و دو اتم هيدروژن پديد مي آيند. يكي از آنها شامل مولكول با زنجيره مستقيم يا عادي بوده (n-paraffin) و ديگري مولكول هاي با زنجيره شاخه دار است كه ايزوپارافين (iso-paraffin) ناميده مي شوند.
اگر چه از نظر شيميايي اين دو كاملاً يكسان اند، ولي شكل ساختماني آنها بر روي ويژگي هاي فيزيكي تأثير مي گذارند. براي مثال، پارافين هاي نرمال با زنجيره مستقيم، نقطه جوش بالاتري نسبت به ايزوپارافين هاي شاخه دار معادل خود دارند.
پارافين ها تشكيل دهنده اصلي هيدروكربن هاي گازي هستند. آنها همچنين در نفت سفيد (kerosene oils) و گازولين (gasoline) كه بيش از 30% نفت خام را تشكيل مي دهند، فراوانند.

۞ نفتن ها (Naphthenes) :
دومين هيدروكربن عمده در نفت خام، نفتن ها هستند كه گاهي اوقات سيكلو آلكينز (cycloalkanes) نيز ناميده مي شوند. فرمول عمومي نفتن ها CnH2n است. مانند پارافين ها، نفتن ها نيز هيدروكربن هاي اشباع شده هستند، ولي نفتن ها دارای ساختمان مولکولی حلقوی بسته می باشند . نفتن ها از حداقل 3 تا بيش از 30 اتم كربن را در حلقه هايشان قرار داده اند. سيكلوپنتان (C5H10) با يك حلقه پنج اتم كربني و سيكلوهگزان (C6H12)، با يك حلقه شش اتم كربني، نفتن هاي متداول در نفت هاي خام هستند.
بيشتر نفت هاي خام، مقادير مشابهي از نفتن ها و پارافين ها را داراهستند. مجموعاً هيدروكربن هاي اشباع شده 60% اغلب نفت هاي خام را تشكيل مي دهند.

۞ آروماتيك ها (aromatics) :
سومين گروه اصلي تركيبات هيدروكربني موجود در نفت هاي خام، آروماتيك ها هستند. بر خلاف نفتن ها و پارافين ها، آروماتيك ها نسبت به هيدروژن غير اشباع هستند. ساختمان آنها بر پايه يك حلقه شش اتم كربني است كه با توجه به ساده ترين عضو اين خانواده يعني بنزن (C6H6) حلقه بنزني ناميده مي شود. در بنزن، تنها اتم اتصال يافته به حلقه كربن، هيدروژن است. گروه عمده آروماتيك ها از جانشين شدن مولكول هاي پارافيني به جاي اتم هيدروژن در حلقه بنزني بدست مي آيند. اين سري ها شامل تولوئن C6H5-CH3 و اتيل بنزن C6H5C2H5، نافالن C10H8‌و آنتراسن C14H10 مي باشند.
هيدروكربن هاي آروماتيك در فشار و حرارت عادي مايع هستند. آن ها در نفت سبك نسبتاً به مقدار كمتري وجود دارند، ولي در نفت هاي سنگين فراوانند. تولوئن معمول ترين آروماتيك ها در نفت هاي خام مي باشند. ديگر آروماتيك هاي مهم گزيلن و بنزن مي باشند.

۞ رزين ها- آسفالتين ها (Resins & Aphaltines) چهارمين گروه مهم تركيبات نفت هاي خام، رزين ها و آسفالتين ها مي باشند. رزين ها و آسفالتين ها تركيبات پيچيده اي هستند. اين هيدوكربن هاي ناخالص، اغلب به تركيبات NSO معروفند زيرا حاوي اتم هاي O,S و N مي باشند كه بعضي از آن ها جانشين كربن حلقه آروماتيك ها مي شوند. تركيبات NSO بالاترين وزن مولكولي رادارند و سنگين ترين اجزاي تشكيل دهنده نفت هاي خام مي باشند. عموماً رزين و آسفالتين همراه با نفت خام هاي آروماتيك سنگين يافت مي شوند.

براي تشخيص تركيب نفت مي توان از كروماتوگراف گاز (Gas chromatograph) استفاده كرد. در اين آزمايش نفت در يك حلال حل شده و سپس در يك وسيله خاص به نمونه حرارت داده مي شود. چون نقطه جوش تركيبات مختلف نفتي موجود در نمونه مختلف است، ابتدا نفت هاي با درجه جوش پايين و سپس با درجه جوش بالا بخار مي شوند. پديده بخار شدن هر تركيب به صورت پيك هاي مشخص در روي متحني ظاهر مي شود. هر پيك با توجه به درجه حرارتش بيانگر يك تركيب خاص هيدروكربني است.

۞ عناصر فرعي در نفت خام :

نفت هاي خام همچنين حاوي عناصري نظير گوگرد، اكسيژن و نيتروژن نيز مي باشند. گوگرد سومين عنصر فراوان در نفت خام پس از C و H است كه به طور متوسط حدود 65/0% وزني را تشكيل مي دهد. گوگرد مي تواند به شكل گوگرد آزاد (S) ، H2S و انواع متنوع تركيبات آلي گوگردار در نفت هاي خام يافت شود. نفت هاي خامي كه كمتر از 1% گوگرد دارند به نفت هاي كم گوگرد و آن هايي كه بيشتر از 1% گوگرد دارند به نفت هاي پرگوگرد معروفند.
محتواي اكسيژن اغلب نفت هاي خام حدود 5/0% وزني است. اكسيژن عمدتاً در تركيبات آلي كه شامل اسیدها و الكل هاست ، ديده مي شود. اسيدها به خصوص در نفت هاي جوان نابالغ فراوان هستند. برخي از اين تركيبات معرف بسيار خوبي، جهت شناسايي نوع موجودات زنده به وجود آورنده نفت هاي خام هستند.
تقريباً تمام نفت هاي خام مقادير كمي نيتروژن بين 1/0 تا 9/0 درصد دارند. نيتروژن در تركيبات NSO نفت هاي سنگين اغلب فراوان مي باشد و مقدار آن در تركيبات سبكتر كاهش مي يابد.
نفت هاي خام همچنين شامل مقادير كمتري تركيبات آلي- فلزي (organo-metallic) هستند كه مهمترين آن ها واناديوم و نيكل مي باشد. غلظت اين عناصر در محدوده اي بين كمتر از يك تا بيش از ppm1200 قرار دارد.

نفت هاي پارافيني عموماً سبك هستند، اگرچه آنها اغلب مومي (waxy) و گرانرو (viscous) مي باشند. محتواي گوگرد آن ها معمولاً كم بوده و نفت هاي بالغي محسوب مي شوند. به عنوان مثال نفت پارافيني، نفت خام پالئوزوئيك امريكا، قطب شمال و نفت ترشيري آفريقاي غربي، ليبي و اندونزي است. نفت هاي پارافيني- نفتني كه بخش مياني نمودار را اشغال مي كنند، معمولاً داراي چگالي متوسط بوده، حاوي نفت گرانرو با مقدار گوگرد پايين هستند به عنوان مثال نفت دونين، كرتاسه و ترشيري شمال و غرب آفريقا. نفت هاي آروماتيك- حدواسط (aromatic-intermediate) ، نسبتاً سنگين بوده و حاوي گوگرد زيادي مي باشند. به عنوان مثال نفت حوضه زاگرس ايران، نفت پرموكربونيفر تگزاس غربي و برخي از چاه هاي ونزوئلا و كاليفرنيا يافت مي شود.
عمده نفت هاي خام دنيا از نوع پارافيني- نفتني يا آروماتيك- حدواسط هستند. نفت هاي نفتني خيلي نادر مي باشند. با توجه به ذخاير نفت خام موجود، نوع آروماتيك- حدواسط مهمترين آن هاست كه ذخاير عظيم كرتاسه و ژوراسيك خاورميانه را شامل مي شود.
در هر سري همگن با كاهش تعداد اتم كربن، پايداري افزايش مي يابد. متان (CH4) پايدارترين هيدروكربن است .پايداري پارافين ها و نفتن ها با هم تفاوت زيادي ندارد.
در محدوه هايي ژنز نفت پايداري هيدروكربنهاي بنزوئيدي > هيدروكربنهاي اشباع مشابه می باشد .
نفت خام لايه هاي قديمي تر نسبت به تشكيلات جوانتر سبك تر است و هيدروكربن پارافيني و مواد فرار بيشتري دارد.
نفت در دماي < C ° 200 سانتي گراد حضور ندارد و هيدروكربنها در اين دما متلاشي مي شوند.
بين حضور نفت و رده زغال سنگ همبستگي وجود دارد ، در نتيجه هرگاه رده زغال سنگ بالا رود ، درصد كربن بالا رفته و ديگر نفتي حضور ندارد چرا كه، نفت به دگرگوني نسبتاً حساس است.
تعداد گونه هاي هيدروكربن در نفت خام مي تواند بسيار متنوع باشد. عمل پالايش نفت خام در پالايشگاه نيز به منظور تفكيك بخش هاي مختلف هيدروكربني است كه موارد استفاده مختلف دارند. اساس كار پالايشگاه، در واقع تقطير يا تفكيك مواد هيدروكربني با استفاده از حرارت است. حرارت سبب مي شود كه اجزاي هيدروكربني جوشيده و تبديل به بخار شوند. به واسطه اين امر مي توان بخش هاي مختلف هيدروكربني را كه نقطه جوش متفاوت دارند از يكديگر تفكيك نمود. با افزايش وزن مولكولي هيدروكربن و افزايش چگالي و گرانروي، درجه حرارت جوش آن افزايش مي يابد. تقطير نفت خام ، نشان مي دهد كه حدود 70 الي 80 درصد آنها از هيدروكربن هاي سنگين تر از C10 تشكيل شده اند. در طي تقطير نفت خام مواد هيدروكربني زير به ترتيب حاصل مي گردند:
•گازولين و نفتا (gasoline & naphta) ، همراه با بنزن و ديگر نفت هاي فرار (مواد هيدروكربني با تعداد اتم كربن 4 تا 10 ).
•نفت چراغ (Kerosene) (با تعداد اتم كربن 11 تا 13)
•نفت گاز (gas oil) سبك (با تعداد اتم كربن 14 تا 18)
•گازوئيل سنگين (heavy gas oil) و نفت هايي كه در مصارف گرمايي خانه ها استفاد مي شوند (با تعداد اتم كربن هاي 19 تا 25 )
•روغن هاي روان كننده (lubricating oil) (با تعداد اتم كربن 26 تا 40)
•مواد باقيمانده و نفت هاي سوختي سنگين (با تعداد اتم كربن بيش از 40)
ارزش نفت خام، بستگي به مقدار درصد هر كدام از بخش هاي فوق دارد و هر چه نفت سبك تر باشد داراي ارزش بيشتري است. شكل ذیل فراواني مواد هيدروكربني فوق را در انواع نفت خام نشان مي دهد.
نفت هاي خام را مي توان از نظر سن و عمق تدفين تقسيم بندي نمود که عبارتند از :
•كم عمق جوان
نفت هاي كم عمق جوان مععمولاً سنگين و گرانرو هستند. آنها معمولاً داراي گوگرد زياد و پارافين نسبتاً كم و غني از آروماتيك ها هستند.
•عميق جوان
نفت هاي عميق جوان داراي گرانروي كم و API بالاتري اند. آن ها پارافيني و حاوي گوگرد كمي هستند.
•كم عمق قديمي
نفت هاي كم عمق قديمي به علت بلوغ شان از نظر چگالي، گرانروي و محتواي پارافين ، قابل مقايسه با نفت هاي عميق جوان مي باشند. با اين وجود آن ها مانند نفت هاي كم عمق جوان ممكن است محتواي گوگرد نسبتاً بالايي داشته باشند.
•عميق قديمي
نفت هاي عميق قديمي نسبتاً كمترين گرانروي، چگالي و محتوي گوگرد را دارند.
در اثر فرآيندهاي زمين شناسي مي تواند تغييرات زيادي در انواع نفت خام حاصل شود. در اين خصوص تغييرات نفت نه تنها به عمق و سن بستگي دارد، بلكه نوع سنگ منشأ نيز مهم است.
•نفت توليد شده از رسوبات احيايي دريايي معمولاً نفت نوع آروماتيك- حدواسط با محتواي گوگرد بالا است.
•در حالي كه نفت رسوبات دلتايي يا ساحلي معمولاً پارافيني تا پارافيني-نفتني است و كمتر از 1% گوگرد دارد.
علاوه بر بلوغ حرارتي، نفت ممكن است بوسيله تجزيه باكتريايي دگرسان شود. تجزيه باكتريايي سبب سنگين تر شدن و گرانروي بيشتر نفت مي شود.
جريان آب هاي زيرزميني معمولاً سبب تجزيه نفت مي شود، زيرا جريان آب با خود تركيبات سبك تر و فرارتر نفت را مي شويد كه به اين پديده، آبشويي (water washing) گفته مي شود. در مجموع، نفت در سطح و اعماق خيلي كم به علت فعاليت باكتريايي، سنگين تر و گرانروتر است
جريان آبهاي زيرزميني و فعاليت باكتريايي باعث تشكيل نفت سنگين و نهشته هاي ماسه قيري (tar sand) مي شود. درغرب كانادا، ماسه هاي قيري كرتاسه از نوع آروماتيك آسفالتيك غني از گوگرد هستند كه به طور تخميني حدود 3 تريليون بشكه ذخيره درجاي نفت (oil in place) آن ها مي باشد. نفت هاي موجود در اين ماسه ها در محيط هاي دلتايي يا آبرفتي ته نشين شده اند.
منشاء ماسه هاي قيري هنوز مورد بحث است. سؤال اين است كه آيا اين نفت نابالغ است يا اينكه نفت بالغي بوده كه بعداً تجزيه شده است. طرفداران منشأ نابالغ، اعتقاد دارند كه تركيب شيميايي نفت نشانگر عدم تحمل بلوغ حرارتي است. از طرف ديگر، طرفداران تئوري تجزيه، اعتقاد دارند كه ماسه هاي قيري در اثر تجزيه نفت سبك در مخزن حاصل آمده است.
عناصر نادر موجود در نفت :
واناديم – موليبدن – نيكل عناصر تيپيك همراه نفت و بیتومين می باشند .
گلدشميت معتقد بود که عناصر نادر به صورت ارگانومتاليك همراه هيدروكربن مهاجرت كردند، خروج از آب دريا توسط جانوراني كه آنها را به صورت تركيبات آلي ارگانومتاليك پورفيرين مصرف مي كنند که مبادله كاتيونهاي موجود در پورفيرين در مجاورت آبهاي فسيلي دريايي و ساير آبهاي زيرزميني ضمن مهاجرت نفت خام انجام می گیرد .
تفاوت هيدروكربنهاي رسوبات جديد با مجموعه هاي نفت خام قديمي تر:
الف) در هيدروكربنهاي n پارافيني استخراج شده از رسوبات جديد، مولكولهاي داراي تعداد اتمهاي كربن فرد شديداً غالب است در حاليكه چنين ترجيحي در ساير نفت خام ها ديده نمي شود.
ب) هيدروكربنهاي داراي وزن مولكولي پايين در رسوبات جديد غالب هستند، اما همين هيدروكربنها در ساير نفت خام ها به وفور يافت مي شوند.
ظاهراً ماده آلي همراه با رسوبات، در ضمن توليد و تجمعع نفت دچار تكامل بيشتري مي شود.
ارگانيزمهاي زنده توانايي تفكيك ايزوتوپهاي تمام عناصر سبك هيدروژن- كربن- گوگرد- اكسيژن و ازت را دارند.