خواص صخور المكمن
توجد مجموعة من الخصائص المتعلقة بصخور المكمن المهمّة بالنسبة لمهندسي المكامن وخبراء الجيولوجيا مُقارنةً ببعض الخصائص الأخرى، وتشمل تلك الخصائص: المساميّة، والانضغاطيّة، والنفاذيّة، وفيما يأتي توضيح لكلٍّ منها:
المسامية
تُمثّل المساميّة (بالإنجليزية: Porosity) نسبة حجم الفراغ في وسط مساميّ إلى الحجم الكُليّ لذلك الوسط، حيث يتمّ التعبير عنها عادةً كنسبة مئوية مُمثلّة بالرمز الإغريقي فاي (Φ)، وتُصنّف أشكال مساحات المسام حسب التصنيف الموروفولوجي إلى 3 أنواع وهي الآتية:
- السلسلي: (بالإنجليزية: Catenary)؛ يتكوّن هذا النوع من مسام مفتوحة على أكثر من ممر ومجرى، ويُشار إلى أنَّ هذا النوع يتّصف بالمساميّة الفعّالة؛ أيّ أنّه يسمح للمواد الهيدروكربونية بالانتقال والخروج من المسام وإليها.
- الطريق المسدود: (بالإنجلزية: Cul-de-sac)؛ يُسمّى أيضاً بالردبة، حيث تفتح المسام في هذا النوع على ممر واحد فقط، وهذا النوع أيضاً يتّصف بالمسامية الفعّالة.
- المسام المغلقة: (بالإنجليزية:Closed Pore)؛ يمتاز هذا النوع بعدم وجود اتصال أو مجرى بين المسام، ويتّصف هذا النوع بالمساميّة غير الفعّالة؛ ذلك لإنَّ المواد الهيدروكربونية تكون حبيسةً داخل المسام ولا يُمكنها أن تدخل أو تخرج منها.
الانضغاطية
تُعرَّف الانضغاطية (بالإنجليزية: Compressibility) بأنَّها تقلُّص وانكماش وحدة الحجم من المادة لكلّ زيادة في وحدة ضغط، وتُعتبر هذه الخاصية ذات أهمية كبيرة بسبب تأثيرها على المساميّة أثناء القياس داخل المختبرات وخلال عمر صخور المكمن، وتتعرّض صخور المكمن لشكلين من أشكال الضغط وهما الآتيين:
- ضغط التحميل المفرط: ينتج هذا النوع من الضغط بسبب تعرُّض صخور المكمن لضغط كبير بفعل وزن جميع طبقات الصخور فوقها، إذ ينتقل الضغط من حبيبات إلى الحبيبات الأُخرى عند نقاط تلامسها مع بعضها البعض.
- ضغط المياه المسامية: ينتج هذا النوع من الضغط بفعل ضغط السوائل داخل مساحة المسام والذي يؤثّر على الحبيبات، ويُساوي ضغط المياه المسامية نفس مقدار الضغط الهيدروستاتيكي الذي يتغيّر بتغيّر عمق صخور المكمن، كما أنَّ ضغط السوائل مستقل ولا يتأثّر بضغط التحميل المفرط.
النفاذية
تُعدُّ النفاذية (بالإنجليزية: Permeability) مقياساً لقدرة السوائل على المرور عبر وسط مساميّ، وتُصنّف إلى صنفين كالآتي:
- النفاذيّة المطلقة: وهي النفاذية التي يكون فيها الوسط المسامي مُشبعاً تماماً بنوع واحد من السائل.
- النفاذيّة الفعّالة: وهي النفاذية التي يحوي فيها الوسط المساميّ أكثر من سائل واحد.
تُعتبر النفاذية ذات أهمية كبيرة في تحديد فعاليّة صخور المكمن، وتُستخدم لتحديد ما إذا كانت الصخور تحتوي على تراكمٍ مُجْدٍ اقتصادياً من المواد الهيدروكربونية ليتمّ استخراجه، ويُشار إلى أنّ النفاذية والمساميّة معاً تصفان سِعة صخور المكمن فيما يتعلّق باستمرارية السوائل، إلّا أنَّه يُمكن أنّ تكون صخور المكمن مساميّةً لكن ليست مُنفذّة.
ما هي صخور المكمن؟
تُعرَّف صخور المكمن (بالإنجليزية: Reservoir Rock) على أنَّها صخور قادرة على احتجاز النفط في وَسَط مساميّ، إذ تتواجد بأشكال وأنواع مختلفة تشمل الرمل سريع الانهيار والصخور الكثيفة والضيقة، وتحتوي صخور المكمن على مسام ومجاري؛ الأمر الذي يؤدّي إلى إنشاء مسار تدفّق للمواد الهيدروكربونية إلى جانب تواجد نظام لتراكمها، إضافةً إلى ذلك تمتلك صخور المكمن آلية إغلاق محكمة تُمكّنها من منع تدفّق أو تسرّب المواد الهيدروكربونية إلى الطبقات السطحية.
