شيل هاي نفتي (Oil Shales)

شيلهاي نفتي گروه متنوعي از سنگها هستند که منشا نفت هستند که دارای مواد آلی و غیر آلی می باشند که مواد آلي موجود در آنها بعلت اینکه در عمق کافی مدفون نشده هنوز به مرز پختگی و مهاجرت(نابالغند) نرسیده است و نفتی تولید نمی کنند،وليکن ميتوان در آزمایشگاه بوسيله حرارت دادن و تقطير آنها نفت را استخراج کرد که به این عمل پیرولیز گویند.

مواد آلي عمدتا کروژن است که ممکن است بيتومن نيز داشته باشند. بطور کلی می توان گفت که شيلهاي نفتي عنواني عمومي است که به گروهي از شيلهاي سياه تا قهوه ايي که غني از مواد بيتومين دارند کروژن باشند،اطلاق مي گردد . کروژن موجود در شيلهاي نفتي مي تواند در طي يک فرآيند شيميايي همراه با حرارت به نفت تبديل شود که در طي اين فرآيند شيل تا دماي 450 – 500 درجه سانتيگراد بدون حضور هوا حرارت داده مي شود که در طي اين فرآيند کروژن به نفت تبديل شده و جدا مي شود .این شیل ها در مباحث زمین شناسی نفت بهنوان سنگ مادر شناخته می شوند .

جنس سنگ این شیل ها در بعضی جاها واقعا شیل است یعنی کانی های اصلی آن رس است ولی در برخی دیگر مانند شیل نفتی گرین ریور از سنگ های کربناته تشکیل شده است که جزئ گروه سنگ های شیلی قرار نمی گیرند.

مقدار نفتي که ميتوان استخراج کرد از حدود 4 تا بيش از50 درصد وزن سنگ در تغيير است، يعني بين 10 و 150 گالن نفت در هر تن سنگ يا 50 تا 700 ليتر در هر هزار کيلوگرم است . از شيل هاي نفتي مرغوب حدود 130 ليتر نفت از هر تن بدست مي آيد. ذخاير قابل استحصال نفت از شيل هاي نفتي، بيش از 2000 ميليارد بشکه برآورد شده است که بيشترين آن در ايالات مرکزي آمريکا مي باشد.نفت خام موجود در شيل ها که داراي هيدروکربن هاي سنگين به نام کروژن است از دير باز توسط سرخ پوستان آمريکايي شناخته شده است.

امروزه بیش از 100 سال است که در مورد چگونگي استخراج و تبديل کروژن به نفت خام بررسي و پژوهش انجام مي شود.کشورهاي اروپايي از قبيل سوئد ، فرانسه ، اسپانيا ، استوني ، آفريقاي جنوبي و چين پيرامون ساخت فرآورده هاي مايع و گاز از کروژن پيشرفت هايي نموده اند.

شيلهاي نفتي داراي مقادير قابل توجهي مواد غيرآلي نیز هستند که عمدتا از کوارتز در اندازه سليت و کانيهاي رسي تشکيل شدهاند. برخي از شيلهاي نفتي در واقع سيتستونها و گل سنگهاي غني از مواد غیرآلي هستند، در حاليکه برخي ديگر سنگهاي آهکي غني از مواد آلي ميباشند .

- مواد آلي تشکيل دهنده شيلهاي نفتي :

بيشتر مواد آلي در شيلهاي نفتي ، بقاياي جلبک و اسپورهاي جلبکي فراوانند. بنابراين ، فرض بر اين است که بيشتر مواد آلي داراي منشا جلبکي باشند. خردههاي دانه ريز گياهان کاملتر و مگااسپورها نيز ممکن است يک جز تشکيل دهنده مهم باشند. شکل تيپيک رسوبي در بسياري از شيلهاي نفتي وجود لاميناسيون مشخص ، در مقياس ميليمتر ، تناوبي از لامينههاي آواري و آلي ميباشد .شکوفايي فصلي يا ساليانه جلبکهاي پلانکتونيک ، غالبا به عنوان بوجود آورنده لاميناسيون ريتميک در نظر گرفته ميشود. همانند تشکيل زغال ، شرايط هوازي براي ممانعت از اکسيداسيون مواد آلي و احيا تجزيه باکتريائي مورد نياز است. بنابراين بيشتر شيلهاي نفتي در تودههاي آبي لايهلايه در جايي که آبهاي سطحي اکسيژندار اجازه رشد پلانکتونها و آبهاي احيايي کف اجازه حفظ شدن مواد آلي را ميدهد، تشکيل ميشوند .

- شیل های نفتی از نظر اقتصادی :

حداقل توقع از یک شیل نفتی از نظر اقتصادی این است که انرژی حاصل به صورت هیدروکربن بیش از انرژی حرارتی مصرفی برای استخراج نفت آن باشد.بطور کلی شیل های نفتی باید دارای مقادیر زیادی مواد هیذروکربنی باشند تا بتواند امکان تشکیل مخازن نفتی اقتصادی را بدهد.

- زمان تشکیل شیل های نفتی :

بر روي شيلهاي نفتي، چه در ايران و چهدر سطح جهاني مطالعات گستردهاي صورت نگرفته است با اين حال، بر اساس بررسيهايي كهتا كنون انجام شده، نشان داده كه اغلب شيلهاي نفتي متعلق به كامبرين تا ترشيري هستند .

-سازندهای دارای شیل نفتی در ایران :

با توجه به ويژگيهاي زمين شناسي منطقه زاگرس ، شرائطي مناسب براي مخازن نفت دارند و در بررسي فازهاي پيدايش نفت و گاز در زاگرس ، سنگهاي منشاء ، شيلهاي سيلورين تنها سنگ منشاء مشخص شده در رديف سري پالئوزوئيک زاگرس ، شيلهاي قهوه ايي تيره تا سياه رنگ و سيلتي سيلورين است . ستبرهاي اين شيلها در کوه گهکم و در شمال بندر عباس ، به 100 متر مي رسد شيلهاي سيلورين در توليد گازهاي فراوان موجود در سازندهاي گروه دهرم و گروه کازرون در ايران و قطر و ابوظبي نقش داشته اند اصولا در ديگر سنگهاي پالئوزوئيک زيرين و قسمت عمده ايي از پالئوزوئيک بالايي ، شامل ماسه سنگهاي دونين تا پرمين سازند فرقان ، مواد آلي بسيار ناچيز است .

همچنين در ژوراسيک مياني شرائط غير اکسيدان در لرستان و تداوم آن حوضه در فرو افتادگي دزفول حاکم شد که حاصل آن رسوب گذاري در سازند شيلي سرگلو مي باشد که در لرستان ستبراي آن به حدود 200 متر مي رسد.

در کرتاسه در زاگرس بيشتر شامل آهک هاي محيط کم عمق سازند فهليان و سازندهاي شيلي گدوان ، گرو ، کژدمي بوده و همچنيني در سازند گورپي در ناحيه مارون ، شامل 100 متر شيل بيتومين دار استدر ترشياري رسوبگذاري مواد رسي در پالئوسن و ائوسن در فرو افتادگي دزفول و فارس و تداوم آن تا اليگوسن در نواحي شمال فروافتادگي دزفول و گاه تا لرستان نيز ديده مي شود که سازند پابده را مي سازند .

ستبراي اين سازند 150 تا 300 متر است و شامل شيلهاي دانه ريز و به رنگ خاکستري تيره و گاهي سياه رنگ مي باشد در ميدانهاي رگ سفيد و بي بي حکيميه حدود 100 متر از سازند پابده با سن اليگوسن ظاهر شده است