چگونه مخزن زیر زمینی پیدا می شود؟
پس از سال های متمادی شرکت های نفتی به این واقعیت رسیدند که با نقشه برداری رخنمون های سنگ رسوبی در روی سطح زمین، امکان ردیابی آن ها در زیرزمین و در نهایت تعیین محل نفت گیر ها امکان پذیر خواهد بود. به همین جهت زمین شناسان به خدمت گرفته شدند.
بعدها، روش لرزه ای برای تعیین نفت گیرهای مدفون در زیرزمین توسعه یافت. اکتشاف لرزه ای دارای یک منبع (چشمه) و یک گیرنده است. منبع مانند دینامیت در رو یا نزدیک سطح زمین قرار گرفته و با انفجار ( انرژی امواج و امواج صوتی) به زیر زمین می فرستد. امواج صوتی به لایه‌های سنگ رسوبی برخورد کرده و با برگشت به سطح زمین توسط گیرنده دریافت می شود. انعکاسات صوتی، تصویری از لایه‌های سنگی زیرزمین به ما می‌دهد . تنها راه برای اطمینان از وجود مقادیر تجاری نفت و گاز در یک نفت گیر، «حفر چاه» می‌باشد. چاهی که برای یافتن یک میدان نفت و گاز جدید حفاری می شود، «چاه خود سر یا وحشی» نامیده می شود. اغلب چاه های خود سر، خشک و بدون مقادیر تجاری نفت و گاز هستند.
برج فولادی بالای چاه بنام دکل، وظیقه ی بالا و پایین بردن ابزار آلات را در چاه به عهده دارد. چاه ممکن است قائم یا مایل حفاری شود. سیستم های مهم برج حفاری، «سیستم چرخش گل» می‌باشد. گل حفاری از طریق لوله های حفاری به داخل چاه پمپ شده و از طریق سوراخ های موجود در سر مته به کف چاه می‌رسد و دوباره از طریق فضای موجود بین لوله های حفاری و جداره ی چاه به سطح زمین باز می‌گردد. گل حفاری باعث بالا آوردن خرده سنگ های کنده شده توسط مته به سر چاه می‌گردد. به این خرده سنگ ها در اصطلاح کاتینگ می‌گویند. دیوار چاه در حین حفاری با گل سنگین پوشیده می شود. این عمل مانع از جریان سیالات مانند آب، نفت و گاز از سنگ های زیرزمینی به داخل چاه می شود. اگر احیانا نفت و گاز به کف برج حفاری هجوم آورد باعث آتش سوزی خواهد شد. اگر حتی فقط آب از سنگ های زیر زمینی داخل چاه جریان یابد، تخریب و ازبین رفتن چاه را به دنبال خواهد داشت. گل حفاری منجر به پس زدن سیالات به داخل سازند می شود. « چاه های دریایی» نیز مانند چاه های خشکی حفاری می‌شوند. هنگامی که یک میدان دریایی شناسایی شد، در آن محل سکوی حفاری تولیدی جهت باقی مانده ی چاه ها و تولید نفت و گاز استقرار می‌یابد[۵۳].
از آنجا که گل حفاری مانع از ورود هیدروکربن از داخل سنگ ها به چاه می شود، مخزن بدون برخورد نفت با نفت و گاز حفاری می شود، جهت ارزیابی چاه با کمک شرکت ارائه ی خدمات چاه پیمایی، از درون چاه نمودار تهیه می شود. کامیون نمونه دار گیری سر چاه متوقف شده و ابزاری استوانه ای شکل به نام سوند حفاری از آن خارج شده و از طریق یک کابل به ته چاه ارسال می‌گردد. همان طور که سوند به بالا کشیده می شود، ویژگی های سنگ ها و سیالات داخل آن ها از قبیل ویژگی های الکتریکی، صوتی،و رادیواکتیویته بدون تماس با دیواره ی چاه ثبت می‌گردد. این ویژگی ها روی یک کاغذ نواری بلند به نام نمودار چاه ثبت می‌گردد. این اندازه گیری ها برای تعیین ترکیب شمیایی هر یک از لایه‌های سنگی، وجود فضاهای خالی و نوع سیالات داخل آن ها(آب، نفت و یا گاز) استفاده می شود. به منظور جریان نفت و گاز به داخل چاه، به کمک مواد منفجره، سوراخ هایی در لوله های جداری ایجاد می شود که به این عمل مشبک کاری می‌گویند. در ادامه یک رشته ی طویل از لوله ی فولادی با قطر کم به نام لوله ی مغزی در وسط چاه معلق می شود. سیالات تولیدی (آب، نفت و گاز) از طریق لوله مغزی به سطح آورده می‌شوند.
در یک چاه گازی، گاز با فشار خودش به سطح آورده می شود. تعدادی چاه های نفتی وجود دارند که در مراحل ابتدایی توسعه ی میدان نفتی، فشار کافی برای جریان به سطح زمین نداشته اند. چاه های نفت و گاز با مجموعه ای از پیچ ها و شیر ها و مهره ها به نام درخت کریسمس برای کنترل جریان به سطح تکمیل و بسته می‌شوند. اغلب چاه ها فشار کافی برای جریان به سطح زمین را نداشته و به همین دلیل بایستی از روش های مصنوعی استفاده شود. پمپ مکش متداول ترین روش ها می‌باشد. در سطح زمین نفت یه یک سیستم جداکننده جهت پاکسازی نفت از ناخالصی ها مانند آب و گاز های خورنده هدایت شده و سپس در اختیار خطوط انتقال قرار می‌گیرد.
با کاربرد دارد روش اسید کاری و شکستگی در مخزن، تولید افزایش می‌یابد. در فرایند اسیدکاری با اضافه کردن اسید به چاه بعضی از سنگ های مخزن در مجاورت چاه انحلال می‌یابند. در فرایند شکستگی با بهره گرفتن از مایع پر فشار پمپ شده به داخل چاه، سنگ مخزن تحت تاثیر شکستگی هیدرو لیکی قرار می‌گیرد . با ادامه ی تولید از سنگ مخزن زیرزمینی، فشار روی سیالات باقی مانده، کاهش می‌یابد. شکل منحنی افت و مقدار نهایی نفت و گاز تولید شده به رانش مخزن، یعنی میزان انرژی که نفت و گاز را از سنگ های مخزن به داخل چاه میراند بستگی دارد. «بازیافت نهایی» گاز از یک مخزن گازی حدود ۸۰% است. مخازن نفتی بازدهی کمتر و بسار متغییری دارند. محدوده ی بازیافت آن ها بین ۵ تا ۸۰ % و میانگین ۳۰ % نفت موجود در مخزن است. این نشان می‌دهد که ۷۰% از نفت در مخازن به علت کاهش فشار باقی می ماند.
پس از اینکه رانش طبیعی مخزن کاهش یافت، روش هایی مانند سیلاب زنی و بازایافت پیشرفته ی نفت منجر به خروج بخش دیگری از نفت باقی مانده می‌شوند. در فرایند سیلاب زنی، از طریق چاه تزریق، آب با فشار به مخزن دچار افت فشار تزریق شده و با اعمال نیرو، نفت را از طریق چاه تولیدی خارج می‌کند. در فرایند بازیافت پیشرفته، سیالات غیر طبیعی در مخزن مانند دی اکسید کربن و بخار آب برای تولید بیشتر استفاده می‌شوند. پس از آنکه چاهی به طور کامل دچار افت فشار شد، بسته شده و با تزریق سیمان به آن کلیه ی فضاهای خالی آن مسدود شده تا از آلوده شدن سفره های آب شیرین زیرزمینی جلوگیری گردد.
ارزیابی واقعی لایه ها در اکتشاف و استخراج نفت
اندازه گیری ضخامت واقعی طبقات در روی زمین از کارهای بسیار مهم در زمین شناسی و علوم وابسته است. این اندازه گیری ها می‌تواند برای هر مقصودی صورت گیرد. مثلا برای کارهای چینه شناسی، نقشه برداری، زمین شناشی اقتصادی و یا برای مقاصد نفتی[۵۴].
ذخیره ی مخزن مشترک
حجم هیدروکربنی موجود در مخزن ذخیره نامیده می شود. محاسبه و ارزیابی ذخیره ی یک مخزن به دو شیوه ی درجا[۵۵] یا با در نظر گرفتن ضریب بازیافت[۵۶] انجام می شود. ذخیره ی یک مخزن گاز یا نفت در سرنوشت کل توسعه ی میدان مؤثر است.
این اثرات در برنامه ریزی برای بهره برداری و سرمایه گذاری توسعه ی پروژه به ویژه در پروژه هایی که سرمایه حاصل شده، از تولید اولیه در جهت توسعه ی مراحل یا فازهای آتی به کار گرفته می شود، بیشتر بروز می‌دهد. ارزیابی ذخیره، همچنین در توافق نامه های مختلف از جمله توافق نامه های توسعه ی مشترک یا آحاد سازی، تعیین میزان ذخایر با هدف تقسیم سهم برابر و قانونمند و تکلیف طرفین در تامین مخارج سرنوشت ساز می‌باشد. مشخص است که به دلیل سیال بودن نفت و گاز رسیدن به یک توافق ضروری است.
