נפט נוצר במקומות בהם הייתה פעילות ביולוגית ענפה, שיצרה שכבה של בוץ עשיר בחומר אורגני, בדרך כלל בימים, באגמים, או שפכי נהרות. שכבת הבוץ הולכת ומתחממת בשל הלחץ הגובר ככל שהיא נקברת תחת יותר ויותר שכבות, והופכת לסלע מוצא. החומר האורגני עובר התמיינות תלויית צפיפות. החום גורם ליצירת פחמימנים קצרים וקלים יותר, הנוזלים מתרחבים בגלל ההתחממות ועולים למעלה לשכבות צעירות יותר. אם אין שכבה לוכדת הנפט הפחות צפוף יזרום כלפי מעלה ויצא כנביעות. אם ישנה שכבה לוכדת שאינה חדירה ושכבה אוגרת פורוזית, כגון אבן חול, בתצורה גאולוגית כגון אנטיקלינות (קימוטי שכבות קמורים) או שברים שם יכול הנפט להאגר אז נוצר שדה נפט. השכבה האוטמת יכולה להסדק על ידי רעידות אדמה וליצור נביעות נפט.
קימור שכבות הסלע יוצר אזור בו הנפט הקל (אדום) נאגר בסלע נקבובי (צהוב) בשל המצאות שכבה לוכדת (ירוק). תמונה מויקיפדיה.
נפט בנגזרותיו השונות נמצא בשימוש כבר כ 4000 שנה. הרדוטוס כתב שאספלט שימש לבניית החומות והמגדלים בבבל. מכיוון שקיימים כמה בורות זפת ונביעות אספלט באזור, כמויות גדולות של נפט סמיך היו נאספות על גדות הנהר איסוס שמתחבר אל הפרת. טבלאות פרסיות עתיקות מספרות על השימוש בנפט לרפואה ולתאורה כבר בעת העתיקה. אז יש כאלו שהנפט מוצא אותם.
האחרים צריכים לחפש. באמצע המאה ה-19 לאחר שזיקוק נפט לקרוסן יצר אלטרנטיבה זולה לשומן לויתנים החלו חיפושים קצת יותר אינטנסיביים אחר הנפט. בהתחלה הכל היה עניין של זיהוי נביעות עליונות (כלומר, מעל פני האדמה) של גז או נפט וקדיחה באזור, ביחד עם כמות נכבדת של אמונות תפלות ומכשירים משונים כמו המקל המפוצל המפורסם.
דאוסינג – הדרך הרוחנית למציאת מים, מתכות, או נפט מתחת לקרקע (תמונה מויקיפדיה).
חברת פרפין אויל (Parafin oil) הייתה הראשונה שלקחה דגימות קרקע ובחנה את הרכבם לפני קידוחים, אך לקח כמעט 20 שנה עד שחברות הנפט החלו להאמין ולהסתמך על שיטות גיאופיזיקליות. אחד הכלים הראשונים בו השתמשו מחפשים היה מד-פיתול (torsion balance), מכשיר שמדד שינויים זעירים בכח המשיכה ונתן אינדיקציה על תצורות סלע פחות דחוסות והגדילו את הסיכויים למצוא שכבות אוגרות כמו כיפות מלח (salt domes). עוד ואריאציות של מכשירים שמדדו שינויי כבידה זעירים כגון מטוטלות שימשו במכשירים בשנות השלושים עד להמצאת מד-הכבידה (gravimeter) ושכלולו.
עוד נתון שמנוצל למציאת נפט הוא העובדה שלסלעי משקע אין חותם מגנטי, בעוד שלסלעי יסוד וסלעים מטמורפיים ישנו בדרך כלל חותם מגנטי גבוה. מכיוון ששכבות אוגרות חייבות להיות פורוזיות, או בעלות חללי אויר רבים, רק סלעי משקע יכולים להכיל נפט. ישנם שני מכשירים שמשמשים את מחפשי הנפט למדידת שינויים קטנים במגנטיות בין סלעים או אזורים שונים. המגנטומטר המוטס (Airborne magnetometer) בודק את החותם המגנטי הממוצע של אזור מאוד גדול למיפוי תצורות גיאולוגיות גדולות, ומגנטומטר שדה (field balance) שבודק שינויים באזור ספציפי.
שיטה נוספת למציאת אזורים פוטנציאלים היא השיטה הסייסמית. במלחמת העולם הראשונה המציא גרמני בשם מינטרופ (Mintrop) שיטה למיקום תותחי האוייב על ידי מדידת הגלים הסייסמיים בעזרת שלושה גלאיים במיקומים שונים. מצוייד בנתונים על אופי הקרקע, חישב מינטרופ בעזרת טריאנגולציה את מיקום התותח. לאחר המלחמה השתמש מינטרופ בשיטה בצורה הפוכה – לקבוע על ידי פיצוץ במרחק ידוע את אופי הקרקע על פי מהירות הגלים באדמה. עקרונית, ככל שהסלע צפוף או גבישי יותר, כך הוא יעביר את גלי הפיצוץ יותר מהר. המחפשים מודדים את הזמנים המשתנים של גלים הנשברים (refracted seismography) או המוחזרים (reflected seismography) במהירות שונה בשל צפיפויות משתנות של שכבות הסלע שנמצאות מתחת לקרקע.
מפה המראה החזרה סייסמית (seismic reflection) של שכבות סלע עד עומק של 250 מטר (תמונה מויקיפדיה).
שיטה אחרונה היא שימוש במדע הסטרטיגרפיה – שיכוב הקרקע. בעזרת מיפוי מדוייק של סלעים, מאובנים, בארות, נתונים סייסמוגרפים ורדיואקטיביים ניתן ליצור מפות מדוייקות של התצורות הגאולוגיות הקיימות מתחת לאדמה, ולהסיק מכך על המצאות נפט. דגימות ליבה נלקחות לפני קידוחים במקום ספיציפי, ומגוון מדידות מתבצעות נרשמות ומשולבות ליצירת מפות תלת מימדיות של אופי השכבות, הרכבם, ועומקם.
מוליכות חשמלית נמוכה מהווה אינדיקציה לנוכחות גז או נפט, מכיוון שמוליכותם קטנה ממים אינטרסטיציאליים (מים בתוך הסלע). רדיואקטיביות נמדדת בצורת קרינת גאמא וניוטרונים כדי לזהות בצורה מדוייקת את השכבות השונות, והולכה אקוסטית, כמו קצב זרימת בוץ הקידוח אל הסלע הנקדח נותן אינדיקציה לפורוזיות של הסלע.
עכשיו שיש לך את הידע – לא עדיף לנסות בדאוסינג?
אוני צברי
דוקטורנט, המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.
