عنوان پایان‌نامه
منشاء و مکانیسم تولید H۲S و گازهای همراه در تونل نوسود منطقه از گله غرب استان کرمانشاه
- رشته تحصیلی
- مهندسی اکتشاف نفت
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 42331;کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1607;کتابخانه انستیتو نفت شماره ثبت: 46
- تاریخ دفاع
- ۲۸ تیر ۱۳۸۸
- استاد راهنما
- محمود معماریانی
- دانشجو
- سلیمه رضایی حسین آبادی
- چکیده
- در زمان حفاری تونل نوسود، واقع در غرب استان کرمانشاه، تراوشات هیدروکربوری فراوانی همراه حجم زیادی از آبهای زیرزمینی از سطوح شکستگی و دیواره تونل خارج گردید. حفاری تونل در سازند پابده شروع شد و پس از عبور از سازند گورپی، وارد سازند ایلام گردید. با شروع حفاری در سازند ایلام، حجم فراوانی از آبهای زیرزمینی (حداکثر 300 لیتر در ثانیه) به همراه گاز H2S وارد تونل گردید که سبب به وجود آمدن مشکلات و خسارات فراوانی در امر حفاری شد. سولفید هیدروژن یکی از گازهای غیرهیدروکربوری سمی و خطرناکی است که در زمان حفاری در مخازن هیدروکربوری و یا معادن و تونلها، امکان مواجهه با آن وجود دارد. راه¬کارهای تولید این گاز در میادین هیدروکربوری، متعدد بوده ولی دو راه-کار مهم که در تولید این گاز، نقش اصلی را ایفا می نمایند، احیای باکتریایی سولفات (BSR) و احیای ترموشیمیایی سولفات (TSR) می¬باشند. به منظور تعیین منشاء و راه¬کار تولید H2S در تونل نوسود، مطالعات و بررسی¬های ژئوشیمیایی، روی نمونه¬های سازندهای پابده، گورپی و ایلام در مسیر حفاری شده تونل و همچنین روی مغزه¬های سازند گرو از چاههای شماره1 میادین امام حسن و پاطاق در غرب استان کرمانشاه انجام شد. در این راستا، تعداد 22 نمونه خرده حفاری، 9 نمونه مغزه و 3 نمونه آب جمع آوری شده از داخل تونل، مورد بررسی قرار گرفتند. شرایطی مانند وجود آبهای زیرزمینی سرشار از انواع میکروارگانیسم¬ها و باکتری¬های فراوان در محیط، دمای پایین و عمق کم سازندها، شوری کم و مناسب آب، pH تقریبا خنثی در آبهای موجود در محیط، وجود مقادیر فراوانی از یون سولفات در نمونه¬های آب و تولید مقادیر اندک H2S (حداکثر 200 ppm ) در محیط، همگی شرایط مورد نیاز برای رشد و فعالیت باکتریهای احیا کننده سولفات در محیط را فراهم نموده است. با انجام آنالیزهای ایزوتوپی کربن وسولفور و مطالعات نشانه¬های زیستی (GC, GC-MS) و آنالیزهای شیمیایی، وقوع تجزیه میکروبی ملایم و فرایند احیای باکتریایی سولفات (BSR)، به ویژه در سازندهای گورپی و گرو، تایید گردید. فقدان کانی¬های تبخیری مانند ژیپس و یا انیدریت در سازندهای مورد بررسی، نبود دمای کافی و عمق لازم برای وقوع فرایند TSR و نیز مقادیر 13C? و 34S? در نمونه¬های مورد بررسی، همه نشان دهنده عدم رخداد پدیده TSR در سازندهای یاد شده می¬باشد. کلمات کلیدی: H2S، BSR، TSR، تونل نوسود، ایزوتوپ، نشانه¬های زیستی
- Abstract
- During drilling in the Nosoud water transferring tunnel in the west of Kermanshah, hydrocarbon seepages spilled from tunnel walls and fractures. The drilling started in Pabdeh formation, and passed through Gurpi. Immediately after starting drilling in the next formation (Ilam), plenty of groundwater was entered into the tunnel, accompanying by gaseous H2S, which caused numerous problems and large damages. Hydrogen sulphide is one of the toxic and dangerous non hydrocarbon gases that may be found in hydrocarbon reservoirs and during drilling in mines and tunnels. In hydrocarbon fields, this gas is produced by several mechanisms, which of the most important, are: bacterial and thermochemical sulphate reduction. In order to identify the origin and mechanism of H2S production in Nosoud tunnel, some geochemical studies were done on cutting samples of Pabdeh, Gurpi and Ilam formations of the tunnel and also on core samples of Garu formation in Pataqe #1 and Imam Hassan #1 wells in the west of Kermanshah. A total of 22 cuttings samples، 9 core samples and 3 water samples were tested from drilled part of the tunnel. Situations like groundwater containing various microorganisms and existance of bacteria in the environment, low temperature and shallow depth of buried formations, low salinity and neutral pH of water , plenty of sulphate ion in water samples and little amount of produced H2S. were all necessary for growing and activity of sulphate reducing bacteria in the environment. Carbon and sulphur isotopes and biomarkers studies (GC, GC-MS) and chemical analysis confirmed that slight biodegradation and BSR process have occurred in these formations, especially in Gurpi and Garu. Absence of evaporitic minerals such as gypsum and anhydrite in these formations, and furthermore lack of sufficient temperature and burial depth for occurring TSR and ?13C and ?34S values, also indicated the absence of TSR phenomenon in these formations. Key words: H2S, BSR, TSR, Nosoud tunnel, Isotopes, Biomarkers.
