مخازن نفت و شناسایی ساختارهای زمین شناسی به روش ژئوفیزیكی

فهرست مطالب

چكیده
مقدمه
فصل اول
انواع مخازن نفتی
ارزش دولومیت
خصوصیات سنگ
انواع تخلخل
فصل دوم
اكشتاف ژئوفیزیكی
روش الكتریكی
مغناطیس سنجی
لرزه نگاری
برداشت
انواع  نویز
انواع لرزه نگاری
فصل سوم
چاه پیمایی
خدمات تكمیل چاه
اثرات حفاری
نمودار های چاه پیمایی
منابع

چكیده :
روش ژئوفیزیكی یك روش بسیار عالی و مناسب چه از نظر زمان و چه از نظر هزینه برای اكتشاف و استخراج مواد معدنی , نفتی , گاز و شناسایی لایه‌های زیر زمینی و تهیه نقشه‌های زمین
شناسی می‌باشد.
از ژئوفیزیك از سالهای بسیار قبل در اكتشاف و شناسایی مواد معدنی است استفاده می‌شده است با پیشرفت علم دستگاه‌ها و ابزار جدیدی در زمینه ژئوفیزیك ساخته شد كه باعث شد كه این روش به شناختهای مختلفی تقسیم شود. كه ما به بررسی برخی از این شاخه‌ها كه از آنها در اكتشاف نفت و گاز و تعیین ساختارهای زمین شناسی نفت و همچنین تعیین خصوصیات مخزن و محل مخزن می‌پردازیم.
این شاخه‌ها عبارتند از : 1) گرانی 2) مغناطیسی 3) لرزه نگاری كه به دو صورت دو بعدی و سه بعدی می‌باشد. 4) چاه پیمایی و 000
از جمله مهمترین این روش‌ها , روش چاه‌پیمایی و لرزه نگاری است.
از لرزه نگاری در شناسایی و اكتشاف مخازن نفتی و گازی استفاده می‌گردد كه در ایران در مناطق دشت آزادگان , مارن و كوپال , آغاجاری از روش لرزه نگاری 3 بعدی استفاده  شده است كه در منطقه آغاجاری بزرگترین پروژه لرزه نگاری 3 بعدی خاورمیانه انجام می‌شود.
در چاه پیمایی با نمودارگیری از جدار چاه‌های نفت پارامترهای متعدد مخزن نفت از قبیل میزان اشباع آب , اشباع هیدروكربن , میزان تخلخل و نفوذ پذیری و نوع سنگ شناسی و سایر اطلاعات ذیقیمت اكتشاف نفت بر روی نمودارها مشاهده و قرائت می گردد.

مقدمه :
اطلاعات كسب شده توسط شناسایی‌های سطحی , هرچند دقیق و كامل باشند , نمی‌توانند همه نیازها را برآورده نمایند. اطلاعات دقیقتر از وضعیت زمین را می‌توان با بررسی‌های زیر سطحی به دست آورد. هدف‌های بررسی های اكتشافی زیر زمینی را به نحو زیر می‌توان خلاصه كرد :
الف ) تأیید یا تكمیل نقشه‌های زمین شناسی مهندسی كه توزیع مصالح زمین شناسی را در سطح و عمق كم نشان می‌دهد.
ب) تعیین نحوه توزیع مصالح زمین شناسی در زیر زمین و آگاهی از شرایط آب زیر زمینی
ج) گرفتن نمونه‌هایی از مصالح زمین شناسی برای شناسایی آنها و انجام آزمون های آزمایشگاهی.
د) اندازه گیری ویژگی های مهندسی مصالح به طور برجا.
دستیابی به هدف‌های فوق به دو صورت مستقیم و غیر مستقیم و با استفاده از روش‌های زیر امكان‌پذیر است.
الف ) روش‌های ژئوفیزیكی كه اطلاعات غیر مستقیم به دست می دهد.
ب) روش های شناسایی زیر زمینی كه حاصل آن كسب اطلاعات مستقیم و غیر مستقیم است.
ج) حفاری‌های آزمایشی و مغزه‌گیری كه داده‌های مستقیم به دست می دهد.
د) نمودارگیری ژئوفیزیكی از گمانه‌ها كه بطور غیر مستقیم اطلاعاتی را در اختیار ما قرار می‌دهد.
پس از آنكه ضرورت انجام اكتشافات زیر زمینی مورد تأیید قرار گرفت , باید در مورد نوع روش یا روش‌های اكتشاف زیر زمینی تصمیم‌گیری شود. روش های اكتشافی بر مبنای هدف مطالعات , مرحله بررسی‌ها , وسعت منطقه مورد مطالعه , نوع پروژه , شرایط زمین شناسی , شرایط سطح زمین و قابلیت دسترسی آن و بالاخره محدودیت‌های بودجه و زمان انتخاب می‌شود.
در اكتشافات ژئوفیزیكی برخی از مهمترین خواص فیزیكی زمین توسط ابزارهای ویژه اندازه گیری شده و با تفسیر نتایج حاصله , شرایط زیر زمینی استنتاج می‌شود. خواصی از سنگ‌ها كه در اكتشاف ژئوفیزیكی , سنجیده می‌شوند. معمولاً عبارتند از : كشسانی (الاستیسیته) , هدایت الكتریكی , هدایت حرارتی , چگالی , خاصیت مغناطیسی و رادیو اكتیوتیه .
باید توجه داشت كه خواص اندازه گیری شده معمولاً به طور مستقیم با هدف مورد نظر مرتبط نیستند : از این رو همواره باید بر نوعی ارتباط بین خواص اندازه گیری شده و آنچه كه به دنبالش هستیم متكی باشیم.
در اكتشافات ژئوفیزیكی معمولاً به دنبال یك ناهنجاری یا به زبانی انحراف از مشخصات یكنواخت زمین شناسی هستیم. تغییر ناگهانی در جنس مواد , برخورد به یك گسل یا یك منطقه خرد شده یا لایه های آبدار می‌توانند ناهنجاری هایی نسبت به شرایط طبیعی به حساب آیند. باید توجه داشت كه هرچه ناهنجاری‌ مورد بررسی نسبت به دستگاه‌های اندازه گیری دورتر قرار گرفته باشد , تأثیر آن ضعیفتر می‌شود. در چنین مواردی برای اندازه‌گیری محتاج دستگاه‌های دقیقتری هستیم. علاوه بر آن در داده‌های ژئوفیزیكی معمولاً آثاری كه مورد نظر نیستند و پارازیت نامیده می‌شوند. تداخل می‌كند كه باید به نحوی حذف شوند تا ناهنجاری‌ مورد نظر بهتر مشخص شود. متوسط گیری از مقادیر خوانده شده معمولی ترین روش برای كاهش اثر پارازیت‌هاست. به طور كلی تعبیر و تفسیر داده‌های ژئوفیزیكی همواره با ابهام همراه است , زیرا اغلب برای داده های ژئوفیزیكی در یك بررسی اكتشافی تا حدی می‌توان این كمبود را مرتفع كرد. خلاصه اینكه روش های غیر مستقیم ژئوفیزیكی هیچگاه نمی‌تواند جانشین روش های بررسی مستقیم , مثل گمانه زنی شود. این روش‌ها در زمانی كوتاه و مخازجی نسبتاً كم , ناحیه وسیعی را مورد بررسی قرار داده و ضمن محدود كردن محل‌های مناسب برای حفاری , هزینه عملیات اكتشافی را به نحو قابل ملاحظه ای كاهش می‌دهند.

فصل اول
انواع مخازن نفتی :
1)    مخازن تخریبی یا ماسه سنگی : مثل مخازن لیبی
2)    مخازن تبخیری یا كرنباته : مثل ایران
نكات قابل توجه :
1) بیشترین مخازن نفتی دنیا در حوزه‌های پس از تریاس مشاهده می‌شود. كه در پالئوزوئیك كمترین مقدار در كامبرین بوده است.
2) طاقدیس‌ها عمده‌ترین نفت‌گیرهای كره زمین هستند و ریف‌ها , گسل ها آخر از همه هستند.
3) در مخازن نفتی از لحاظ آماری مخازن كرنباته دارای تعداد بیشتری بوده و پراكنش بیشتری دارند.
4) در تمام نقاطی كه از لحاظ تكتونیكی آرامش داشتند , نفت بهتر تولید شده است. (هرجا Sr زیاد باشد آرامش بیشتر است).
اهمیت دولومیت (Dolomite) در صنعت نفت :
اهمیت صنعتی دولومیت به خاطر Mg آن است كه از آن استفاده می‌شود. همچنین دولومیت وقتی در لایه‌ها تشكیل می‌شود به دلیل حجم بالایی كه در آن بوجود می‌آید می‌توان مخزن كرنباته خوبی برای نفت بوجود آورد.
مخازن نفتی دنیا اكثراً دلومیتی هستند. مخازن چاه‌های نفتی بورگان كویت و كركوك كاملاً دولومیتی است.
عمل دولومیتیزاسیون :
این عمل به وسیله آبهای جاری و در نتیجه Water rock introduction ( واكنش متقابل آب و سنگ ) صورت می‌گیرد. كه این امر آرام آرام انجام می شود و جابجایی Mg و Ca  صورت می‌گیرد
در این محیط آبی سنگی جانشینی انجام گرفته و طیف زیر انجام می‌پذیرد.                                                                      
انواع دولومیت :
1) دولومیت اولیه : primary Dolomit
دولومیتی است كه از همان ابتدای بوجود آمدن كره زمین دولومیت تشكیل شده است و بعد دولومیت ته نشین شده و رسوب داده است دولومیت های اولیه معروف در جهان :
الف) شبه جزیه قطر             Qatar
ب) فلوریدا                 Florida
پ) باهاما                 Bahama
نكته اینكه این دولومیت‌ها ریز بلور هستند.
2) دولومیت ثانویه :     Secoundry  Dolomite
پس از تشكیل سنگ آهك , آب غنی از Mg با حركات رفت و برگشت خود به آهك برخورد كرده و آرام آرام Ca را بیرون كرده و Mg جای آن گذاشته و در طول زمان دولومیت تشكیل شده است.
این دولومیت به علت مخازن نفتی اهمیت دارد.
دولومیت ثانویه بلورهای لوزی شكل (رمبوئدر) با فضای خالی و مواد قهوه ای (آلی) در بین آن هست و این دولومیت‌ها درشت بلور هستند.
سیستم‌های دولومیت‌زایی :
مكانیزم دولومیت‌زایی :         Dolomitiza   mechanisme
1) جریان مجدد :             Re flux
بدلیل آنكه آب دریایی آن موقع Mg در آن بالا بوده و حرارت هم حدود 24-26 درجه بوده یعنی دما در حد دمای معمول دلومیتیزاسیون بوده و شرایط آماده بوده و این آب دریا مدام به این سنگ‌های آهكی برخورد كرده و روی این سنگ‌ها را دولومیتی كرده و پای این سنگ‌ها دولومیتی شده و زیر این دولومیت‌ها نفت داریم. و همچنین دولومیتیزاسیون باعث افزایش حجم می‌شود كه باعث تجمع هیدروكربنها در آن می‌شود.
سیستم Reflux در جاهای زیادی اثر كرده و اینها جزء دولومیت‌های ثانویه هستند یعنی ابتدا آهك بوده و به مرور زمان تبدیل به دولومیت‌ شده‌اند.
به طور مثال در لایه ----- Base یا كف سازند   بصورت دولومیتی شده است. نكته اینكه در عمل دولومیتیزاسیون در اثر دولومیت زایی افزایش حجمی برابر با 40 درصد خواهیم داشت.
سازند الیكا دولومیتهای ریز سیلیسی شده یعنی داخل این آهكها سیلیس هم بوده و نگذاشته كاملاً دولومیتیزاسیون انجام شود.
2) مكانیزم دورگ :     Dorag
این مكانیزم توسط بدیع الزمانی ارائه گردید كه بدین صورت است كه داخل دریاها یك عدسی داریم كه به آن عدسی آب می‌گوییم كه در آن جوی با آب دریایی به هم برخورد می‌نمایند. و داخل این لنز یعنی محل برخورد و اختلاط آب شور با آب شیرین دولومیت تشكیل می شود. و چون آب شیرین و آب شور وجود  داشته است. اسم آنرا دورگ نامیده اند.
در 10 سال اخیر با مطالعه روی ایزوتوپ ها چون مقدار ایزوكوپ‌های كربن 12 , كربن 13 و اكسیژن 16 , اكسیژن 18 در آب دریا وجو مشخص است , آمریكاییها با تحقیق و بررسی بر روی ایزوتوپ‌های كربن و اكسیژن این لنزها با كربن و اكسیژن دریا وجو مشاهده  نمودند كه این ایزوتوپ‌ها با هم یكسان نمی‌ باشند.
پس اعلام كردند كه از لحاظ ایزوتوپی و مطالعات ایزوتوپی دولومیتی كه در محل اختلاط آب شیرین و آب شور تشكیل شده است. با حرف بدیع الزمانی هم خوانی ندارد. و در نتیجه نظریه دورگ رد شد.
3) مكانیزم پمپ تبخیری :     Evaporite  pumping
جاهایی كه آفتاب شدیداً می‌تابد و باعث گرم شدن سطح زمین می‌شود. در مناطق كویری آب زیر زمینی به سطح زمین نزدیكتر است و باعث می‌شود این آبها بخار شود و ایجاد خلاء در نزدیكی سطح زمین كند و ایجاد نیروی مویینگی می‌كند و آبهای حاوی منیزیم بالا می‌آیند كه باعث تشكیل دولومیت می‌شوند كه به آن دولومیت حاصل از مویینگی می‌گویند.
از پدیده مانند آن می‌توان به پدیده Desert varnisch اشاره نمود كه اكسید آهن و اكسید منیزیم از داخل سنگ به سطح آمده و با تابش آفتاب قهوه‌ای شده اند و روی سنگ را قهوه ای كرده‌اند كه این هم مثل مكانیزم پمپ تبخیری است.
ارزش دولومیت :
* ارزش اول :
سنگی كه از آهك تبدیل به دولومیت می‌شود افزایش حجمی معادل 40 درصد پیدا می‌كند و دولومیت ارزش نفتی برای ما دارد. و نفت آن برای ما مهم است و یك ارزش مهم آن ایجاد محیطی مناسب برای تشكیل مخازن نفتی است یعنی در آن مخازن نفتی تشكیل می‌شود.
* ارزش دوم :
چون دولومیت غنی از منیزیم است و این منیزیم در صنایع مختلف كاربرد دارد. اگر دولومیت دارای درصد منیزیم بالا باشد آنرا استخراج می‌كنند.
استفاده هایی كه از دولومیت می‌شود مثلاً در صنایع ساختمانی بصورت پودر كه در یك سری سیمانها از این پودر استفاده می‌كنند.
مخزن سالم :
یك سنگ مخزن متخلخل محتوی مواد نفتی دارای اختصاصات زیر است :
1) زمینه یا ماتریكس Matrix سنگ از دانه‌های ماسه سنگ , سنگ آهك و دولومیت یا تركیبی از آنها ساخته می‌شود. « Reseyvoir rocks »
2) بین دانه‌های متشكله سنگ را حفرات , درز و شكاف‌ها یا بطور كلی خلل و فرج‌هایی وجود دارد كه توسط آب , نفت و یا احتمالاً گاز پر می‌شود.
3) آب بصورت لایه نازكی اطراف دانه‌ها را فرا می گیرد و درون درز و شكاف های بسیار باریك را اشغال می‌نماید. و گاهی بصورت رگه‌های ممتدی در ساختمان سنگ در می آید.
4) نفت فضاهای بزرگتر داخل سنگ را اشغال می‌كند و اگر گاز هم وجود داشته باشد. بزرگترین فضاها را اشغال كرده و نفت را از فضاهای متوسط خارج می‌كند.
خصوصیات مهم سنگ‌ها :
1) تخلخل porosity       2) اشباع آب water saturation  3) نفوذپذیری   Permeablity
تخلخل و انواع آن :
درصدی از كل حجم سنگ است كه توسط فضاهای خالی اشغال می‌شود. تخلخل در سازندهای غیر فشرده به میزان دانه‌های هم قطر بستگی دارد.
اگر اندازه دانه‌ها یكسان باشد میزان تخلخل زیاد و بین 35 تا 40 درصد می‌باشد. در مواردی كه اندازه دانه‌ها بسیار متغیر باشد بطوریكه دانه‌های كوچك فضاهای بین دانه های بزرگ را پركنند تخلخل كمتر و تا 25 درصد می‌رسد.
در تخلخل‌های پائین‌تر بطور كلی ذرات سنگ توسط مواد سیلیسی یا كربناتی , سیمان شده و تخلخل را تا حد صفر درصد پائین می‌آورند.
انواع تخلخل :
1) تخلخل مطلق :
نسبت كلیه فضاهای خالی مثل روزنه‌ها , درزه‌ها , خطرات و شكاف‌های سنگ را به كل حجم سنگ تخلخل مطلق می‌گویند.
تخلخل مطلق خود به دو دسته تقسیم می‌شود. تخلخل اولیه كه از نوع بین دانه ای و بین كریستالی بوده و در سنگ‌های تخریبی ( مانند سنگ ماسه) دیده می شود.
و تخلخل ثانویه كه به شكل حفره ای و شكاف و درز و ترك كه منشأ مكانیكی و ثانویه دارند دیده می‌شود. و به طور كلی در سنگ‌های آهكی و دولومیتی كه منشأ شیمیایی و بیوشیمیایی دارند بوجود می‌آیند.
2) تخلخل پیوسته :
درصدی از كل حفره‌های سنگ است كه با یكدیگر ارتباط دارند , درصورت عدم ارتباط حفره‌ها با یكدیگر مقدار آن خیلی كمتر از تخلخل مطلق است , مانند سنگ پا كه حدود 50 درصد تخلخل مطلق دارد ولی تخلخل پیوسته یا مؤثر آن در حدود صفر است.
3) تخلخل نهفته :
درصدی از كل حفرات موجود در سنگ است كه توسط كانال‌های مویین به هم متصل است. ولی این راه‌های ارتباطی بقدری باریك است كه سیال به سختی می‌تواند از آن عبور كند. (20 میكرومتر برای نفت و 5 میكرومتر برای گاز) سنگهای شیلی دارای تخلخل نهفته هستند كه 40 تا 50 درصد تخلخل پیوسته دارند اما اندازه كانال‌های ارتباطی آنقدر باریك است كه سیالات موجود به علت خاصیت جذب مولكولی نمی‌توانند حركت كنند.
4) تخلخل مؤثر :
آن دسته خلل و فرجی است كه سیالات قابل تحرك به آنها دسترسی دارند. مایعات به سهولت در درون فضاهای خالی سنگ جابجا می‌شوند و این تخلخل در محاسبات نفتی قابل ارزش است.
اشباع آب و هیدروكربن :
اشباع عبارتست از نسبت حجم اشغال شده سنگ توسط سیال به حجم كل تخلخل كه آنرا با S نمایش می‌دهند.
اشباع آب درصدی از فضاهای خالی است كه توسط آب اشغال می‌گردد و با   نمایش داده می‌شود. و كسر باقیمانده كه شامل نفت و گاز است معادل با   و به نام اشباع هیدروكربن معروف است و با علامت   مشخص می‌شود. اصولاً در ابتدا مخازن از آب اشباع بوده اند ولی در زمانهای بسیار طولانی زمین شناسی , نفت و گاز بعد از تشكیل به سازندهای متخلخل مهاجرت كرده و آب را از فضاهای خالی بزرگتر جابجا نموده و خود جایگزین شده‌اند. هرچند تمام آب خارج نشده و بخشی باقی می‌ماند كه به آب باقیمانده موسوم است. شكل 1-1- وضعیت آب و نفت و گاز را در داخل حفرات سنگ نشان می‌دهد.
اشباع آب غیر قابل كاهش :
میزان آبی است كه توسط كشش سطحی دانه ها در محل تماس دانه‌ها و در درزه‌ها و شكاف‌های كوچك باقی مانده و میزان آن از حدود 0.05 در سنگ‌های درشت دانه تا 0.4 یا بیشتر در خیلی ریزدانه تغییر می‌كند.
و میزان آن به نوع تخلخل , اندازه حفره ها , قطر كانال‌های ارتباط دهنده حفره‌ها و طبیعت دانه‌های متشكله زمینه سنگ بستگی دارد.
نكته مهم اینكه در هنگام تولید هیدروكربن آب غیر قابل كاهش از سازند خارج نخواهد شد.
هیدروكربن جابجا شده :
هیدروكربن جابجا شده یا حركت كرده در سازند‌های نفتی با اهمیت‌تر از مخازن گازی است. اگر موقع حفاری مقداری از هیدروكربن به عقب رانده شود. در زمان تولید از چاه , مقداری از همان هیدروكربن قابل استحصال می‌باشد و به طوریكه می‌دانیم اشباع هیدروكربن باقیمانده در ناحیه اشغالی   نامیده می‌شود.                          
نفوذپذیری :
نفوذپذیری قابلیت جریان یافتن سیالات در درون سازند است , نفوذپذیری اندازه‌ای از جریان است كه در آن سیال از درون ناحیه معینی از سنگ متخلخل تحت گرادیان فشار معینی جریان یابد. واحد نفوذپذیری میلی دارسی است.
برای یك سازند تولید كننده 1000 میلی دارسی بسیار زیاد و 1 میلی دارسی میزان كمی است.
بر خلاف تخلخل , نفوذپذیری شدیداً به اندازه مجموع دانه‌های سنگ بستگی دارد.
رسوبات دانه درشت با حفرات بسیار بزرگ نفوذپذیری بالا و سنگ‌های دانه ریز با حفرات كوچك و كانال‌های باریك دارای نفوذپذیری پائین‌ هستند.
چگونگی تشكیل نفت :
موجودات ذره‌بینی و میكروسكوپی پس از اینكه می‌میرند در اقیانوس‌ها دراثر رسوبات كه روی آنها قرار می‌گیرند و در اثر فشار به نفت تبدیل می‌شوند.
در تمام نقاطی كه دریا بوده و زیر آب بوده اند و چنانچه شرایط خاصی برای زندگی و مرگ موجودات را داشته باشند در اثر نهشته شدن رسوبات روی اجساد موجودات در یك چنین جاهایی نفت تولید می شود.
وجود نفت ربطی به آب و هوا ندارد. نفت هم در قطب و هم در عربستان و خاورمیانه وجود دارد پس از نهشته شدن موجودات مرده یك سری فعالیت‌های باكتریابی روی آنها صورت می‌گیرد و تجزیه می‌شوند ( در محیط هوازی ) و نیز مراحل رسوب گذاری نیز انجام می‌شود. پس عمق و فشار بالا می‌رود تا دما به 180 درجه برسد كه در این دما نفت تولید می‌شود. بعد از دمای 180 درجه دگرگونی حاصل می‌شود و قیری معروف به قیر 80 كربنی بوجود می‌آید ممكن است به دلایل فشار منبع ترك بخورد و قیرها بیرون بریزد در خرم آباد و بروجرد قیر طبیعی در اطراف جاده وجود دارد.
از لحاظ معدنی منطقه باید یك سری كاتالیزورها را وارد كند در لایه‌هایی كه نیكل و وانادیوم قوی باشد و مواد آلی قوی نیز بوده باشد نفت تشكیل می شود. كه نیكل و وانادیوم كاتالیزور هستند.
نفت كلاً درسنگ‌های دانه ریز تشكیل می‌شود و مواد كه مربوط به موجودات ریز هستند و در اثر فعالیت‌های ژئوشیمیایی تبدیل به نفت می‌شوند.
عوامل مؤثر در مقدار نفت دهی یك سنگ مادر :
1)    غلظت ماده آلی در سنگ مادر یا سنگ منبع.
2)    نرخ تبدیل ماده آلی به نفت.
3)    مدت زمان زمین شناسی.
نرخ تبدیل ماده آلی به نفت تابعی از :
1)    دما.
2)    مستعد بودن شرایط تبدیل به نفت.
3)    خمیره معدنی مربوطه.
مستعد بودن شرایط برای تبدیل به نفت به عوامل زیر وابسته است :
1)    تركیب محصولات دریایی یعنی موجودات زنده پس از مرگ.
2)    انجام واكنش‌های غیر اكسیداسیون پس از ته نشست و دفن.
اكسیداسیون روی آن مواد صورت نگرفته باشد. اگر اكسیداسیون صورت بگیرد و نفت تبدیل نمی‌شوند. نفت در محیط احیایی بوجود می‌آید.
شرایط تشكیل نفت ( پنجره نفتی ) :
منظور از پنجره نفتی جمیع شرایط دمایی , كاتالیزور و مواد آلی است كه كنار هم قرار می‌گیرند و دما زیر 180 درجه است , همچنین شرایط غیر هوازی , كاتالیزورهای نیكل و وانادیوم باشد. مواد آلی كافی باشد یعنی بالاتر از 1.5 درصد زیرا در مواد آلی كمتر از 1.5 درصد نفت تشكیل نمی‌شود. به تمام این شرایط , پنجره نفتی گفته می‌شود.
تأثیر لایه‌های اطراف مخازن در نفت :
نفت‌ها بر مبنای مواد لایه‌ای كه نفت را تشكیل می‌دهند به نفت‌های شور و نفت‌های غیر شور و یا به عبارت دیگر به نفت‌های سبك و سنگین تقسیم می‌شوند.
نفت جنوب شوری دارد اما نفت شمال و نفت خزر چون در آهك است و گوگرد آن بسیار پائین است شوری ندارد , در نتیجه قیمت آن بالاتر است و جنس آن مرغوبتر است.
مواد آلی تشكیل دهنده نفت :
1)    لیپیدها : مهمترین آنها اسید استریك است.
2)    آمینها : مهمترین آنها آلانین‌ها هستند.
3)    كربوهیدراتها : مهمترین آنها گلوكز است.
مهمترین ماده در نفت زایی لیپیدها واسید استریك می‌باشد. و بیشترین درصد متان دهی مربوط به لیپیدهای نوع اسید استریك می‌باشد. بنابراین این طور نیست كه با این فكر قدیمی قضاوت كنیم كه تمام میكرو ارگانیسم‌ها پس از مرگ تبدیل به نفت می شوند.
جدول تشكیل هیدروكربن‌ها :
زون نا بالغ
دیاژنز
زون نفتی     كاتاژنز
زون گاز مرطوب
    متاژنز
زون گاز خشك    
انواع مهاجرت نفت پس از تشكیل :             Migration
نفت دو نوع مهاجرت دارد. یكی مهاجرت اولیه و دیگری مهاجرت ثانویه.
1) مهاجرت اولیه :
نفت هیچگاه در سنگ منبع نمی‌ماند , بلكه تحت عواملی نفت در سنگ مادر نمی‌ماند این عوامل عبارتند از :
الف ) افزایش حجم ماده آلی : یعنی وقتی كه مواد آلی تبدیل به نفت شوند این تبدیل باعث افزایش حجم نسبت به ماده اولیه و فشار روی نفت می‌شود. این عمل باعث می‌شود كه نفت نتواند در جای خود بایستد و از جای خود خارج شود. به دلیل ایجاد گاز و تغییر هیدروكربن‌ها حجم مخزن افزایش می‌یابد و با افزایش حجم مخزن جوابگو نیست و مهاجرت اولیه را باعث می‌شود.
2) فشار لایه‌ها فوقانی از چندین طرف ( فشار طبقاتی و فشار لایه‌های اطراف و جانبی) كه به آن over burden pressure : این فشار به دلیل وجود گاز باعث می‌شود كه نفت نتواند در یك جا باقی بماند و از منبع خارج گردد.
3) Clay axpansion : رس‌های اطراف سنگ منبع در اثر جذب آب متورم می‌شوند و در اثر این تورم به مخزن فشار می‌آید و مواد نفتی را از آن خارج می‌كند.
4) Clay dewatering : رس‌هایی كه در مخزن وجود دارند حاوی آب می‌باشند و آب آنها جذبی است و وقتی تحت تأثیر فشار و حرارت در مخزن قرار گیرند , آب خود را از دست می دهند و به محتوای مخزن آب اضافه می‌شود و آب به نفت و گاز اضافه می‌شود و در اثر آب دادن و انبساط رس‌ها این عوامل دست به دست هم می‌دهند و نفت از داخل مخزن حركت می‌كند.
2) مهاجرت ثانویه :
نفت در مسیرهایی جاری می‌شود كه پتروفیزیك ( تخلخل و نفوذپذیری) آنها بالا باشد. نفت در این مسیر حركت می‌كند و در طول مسیر تغییراتی ایجاد می‌كند. بعد از اینكه اینها به تله‌های نفتی رسیدند به دام می‌افتند. تله‌ها ممكن است گسل باشند یا لایه نفوذناپذیری باشد. وقتی نفت به یك نفت گیر می‌رسد در پشت آن جمع می‌شود. مانند نفت‌های جنوب یا نفت خزر كه در سازندهای آگچاچیل یا آپشرون نفت دارد.
اثر زمین گرمایی :         Geo thermal gradient
درجه زمین گرمایی در تشكیل نفت و كیفیت نفت بسیار تأثیرگذار است. 
لیبرسون :
درجه زمین گرمایی حال و گذشته حوزه‌های دارای هیدروكربن به نظر می‌رسد كه تأثیر زیادی بر روی بازیافت نفت دارند. دلایل بدیهی قابل ملاحظه‌ای پیشنهاد می كند كه درجه زمین گرمایی بالا در حوزه‌های دارای سنگ‌های كلاسیك ( آواری) باعث افزایش تشكیل و مهاجرت به تله افتادن نفت و گاز می شود. حوزه‌های رسوبی می‌توانند بر اساس تكتونیك صفحه‌ای طبقه‌بندی شوند و درجه زمین گرمایی آنها كه جریان گرمایی را در داخل زمین بیان می‌كند می‌تواند مرتبط باشد با الگوی تكتونیك صفحه‌ای آنها.
تیسوت :
دما در عمق  اثر می‌گذارد بر روی مخزن , منبع و حتی سنگ پرش كه اینها شامل سازند , مهاجرت و به تله افتادن هیدرو كربورهاست.
آزاد شدن اسیدهای چرب و لیپیدها از كروژن یك عامل صد در صد وابسته به درجه زمین گرمایی است. نفت‌های جنوب ایران در زمین گرمایی بالا تشكیل شده است. نتیجه اینكه فشارهایی كه از لحاظ تكتونیكی به مخزن وارد شده حوزه دریای سرخ از تریای در حال باز شدن است.
حوزه مربوط به ایران و خاورمیانه تماماً از تریای به بعد خود حوزه در شرایط تشكیل نفت بوده  است. شكاف دریای احمر باعث شور شدن نفت منطقه شده است.
  مخازن نفتی كره زمین مخازن ماسه سنگی است به دلیل بالا بودن گوگرد منابع ماسه سنگی سنداستون‌ها نسبت به مخازن كرنباته ناخالصی بیشتری دارند بنابراین گوگرد بیشتری دارند.
نكته مهم در تعیین مسیر مهاجرت نفت :
كربن 12 و كربن 13 برای تعیین مسیر نفت كاربرد دارد. كه اگر كربن 13 به كربن 12 كمتر از یك باشد نفت مهاجرت كرده است. زیرا كربن 13 محل تشكیل نفت است و كربن 12 منطقه مهاجرت نفت است.
انواع Cap Rock :
به دو صورت وجود دارند در نوع اول در زیر آنها نفت وجود دارد كه در آنها باكتری های گوگرد خوار گوگرد 32 را به گوگرد 34 تبدیل می‌كنند این باكتری‌ها فقط در Cap Rock هایی وجود دارند كه در زیر آنها نفت وجود دارد.
در نوع دوم در زیر آن نفت وجود ندارد در نتیجه گوگرد 32 در آنها بیشتر است چون باكتری‌های گوگرد خوار آنها را به گوگرد 34 تبدیل نكرده‌اند.
در Cap Rock ها اورانیوم , وانادیوم و تركیبات نیكلی وجود دارد. در جنوب ایران 700 , Cap Rock وجود دارد.
فصل دوم
10-1- اكتشافات ژئوفیزیكی
در « اكتشافات ژئوفیزیكی» برخی از مهمترین خواص فیزیكی زمین توسط ابزارهای ویژه اندازه‌گیری شده و با تفسیر  نتایج حاصله , شرایط زیر زمین استنتاج می‌شود. خواصی از سنگها كه در اكتشافات ژئوفیزیكی , سنجیده می‌شوند معمولاً عبارت‌اند از : كشسانی (الاستیسیته) , هدایت الكتریكی , هدایت حرارتی , چگالی , خاصیت مغناطیسی و رادیواكتیویته , باید توجه داشت كه خواص اندازه گیری شده معمولاً به طور مستقیم با هدف مورد نظر مرتبط نیستند. از این رو همواره باید برنوعی ارتباط بین خواص اندازه گیری شده و آ‎نچه كه به دنبالش هستیم متكی باشیم
در اكتشافات ژئوفیزیكی معمولاً به دنبال یك «ناهنجاری» یا به زبانی انحراف از مشخصات یكنواخت زمین شناسی هستیم. تغییر ناگهانی در جنس مواد , برخورد به یك گسل یا یك منطقه خرد شده یا لایه‌های آبدار می‌توانند ناهنجاریهایی نسبت به شرایط طبیعی به حساب آیند. باید توجه داشت كه هر چه ناهنجاری مورد بررسی نسبت به دستگاههای اندازه گیری دورتر قرار گرفته باشد. تأثیر آن ضعیفتر می‌شود. در چنین مواردی برای اندازه گیری محتاج دستگاههای دقیقتری هستیم. علاوه بر آن در داده‌ها ژئوفیزیكی معمولا آثاری كه مورد نظر نیستند و «پارازیت» نامیده می‌شوند , تداخل می‌كند كه باید به نحوی حذف شوند تا ناهنجاری مورد نظر بهتر مشخص شود. متوسط گیری تداخل می‌كند كه باید به نحوی حذف شوند تا ناهنجاری مورد نظر بهتر مشخص شود. متوسط گیری از مقادیر خوانده شده معمولی‌ترین روش برای كاهش اثر پارازیتهاست. به طور كلی تعبیر و تفسیر داده‌های ژئوفیزیكی همواره با ابهام همراه است , زیرا اغلب برای داده های ژئوفیزیكی یكسان , توضیحات متفاوتی می‌تواند وجود داشته باشد. البته با تركیب چند روش ژئوفیزیكی در یك بررسی اكتشافی تا حدی می‌توان این كمبود را مرتفع كرد. خلاصه اینكه روشهای  غیر مستقیم ژئوفیزیكی هیچگاه نمی تواند جانشین روشهای بررسی مستقیم , مثل گمانه زنی شود. این روشها در زمانی كوتاه و مخارجی نسبتاً كم , ناحیه وسیعی را مورد بررسی قرار داده و ضمن محدود كردن محلهای مناسب برای حفاری , هزینه عملیات اكتشافی را به نحو قابل ملاحظه‌ای كاهش می‌دهند.
در جدول 1-2 انواع روشهای ژئوفیزیكی كه در اكتشافات ژئوفیزیكی به كار می آیند. فهرست شده‌اند.
جدول 1-2 روشهای و ابزارهای بررسیهای ژئوفیزیكی زیر زمینی (هانت 1984).
روش     كاربرد     محدودیتها
لرزه‌ای انكساری    عمق لایه‌ها و سرعت امواج درخشندگی و آب را به دست می دهد.     كاملاً مورد اعتمادنیست مگر آنكه سرعت موج در لایه‌های با عمق افزایش یافته و سطح سنگ بستر منظم باشد. داد‌ه‌ها غیر مستقیم بوده و مقادیر متوسط را نشان می‌دهند.
لرزه‌ای مستقیم
(بیرون , داخل و بین گمانه ای )     سرعت در لایه‌های مورد نظر و همچنین ویژگی‌های دینامیكی و كیفیت توده سنگ را به دست می‌دهد.    داده‌ها غیر مستقیم بوده و مقادیر متوسط را نشان می‌دهند كه ممكن است از ویژگی‌های توده مصالح تأثیر بپذیرند.
لرزه‌ای انعكاسی    در مطالعات مهندسی درخشندگی به كار نمی‌رود. برای تهیه نیمرخهای پیوسته زیرآبی مفید است.     سرعتها را به دست نمی‌دهد. محاسبه عمق لایه‌ها مستلزم دانستن سرعت ایت كه توسط روشهای دیگر به دست می‌آید.
مقاومت مخصوص
(الكتریكی)     تعیین مرزهای آب شو , لایه‌های رسی و لایه‌های دانه‌ای تمیز.    تعبیر و تفسیر آن مشكل و در معرض تغییرات گسترده است.
ویژگی‌های مهندسی را به دست نمی دهد.
گرانی سنجی     ساختهای عمده زیر زمینی مثل گسلها , گنبدها , توده‌های نفوذی , غارها و حفرات را تشخیص می‌دهد.     دربررسیهای مهندسی معمولاً برای كسب اطلاعاتی در مورد غارها و حفرات به كار می‌رود.
مغناطیسی سنجی    در اكتشافات مواد معدنی و توده‌های بزرگ آذرین به كار می‌رود.     معمولاً برای مقاصد مهندسی به كار نمی‌رود.
تهیه نیمرخ توسط رادار     مقطعی از زمین تهیه می‌كند. برای تعیین محل لوله‌های مدفون شده , سنگ بستر و قطعات سنگ به كار می‌رود.     در مرحله توسعه به كار گرفته می‌شود. عمق یا ویژگی‌های مهندسی را به دست نمی‌دهد. عمق نفوذ آن كم است.
رادار نوع
 ویدئو-پالس    برای تعیین محل گسلها , غارها , منافذ , لوله‌های مدفون شده و ساختهای عمومی سنگ به كار می‌رود.    مشابه حالت قبل
چاه نمودار     به فصل 3 مراجعه شود.     به فصل 3 مراجعه شود.
روش الكتریكی
تغییر خواص الكتریكی سنگها اساس روشهای متنوع اكتشافات الكتریكی و الكترومغناطیسی است. در یك روش كه « پتانسیل خودزا» نام دارد و در اكتشافات معدنی به كار می‌رود اختلاف پتانسیل طبیعی بین دو نقطه از زمین اندازه گیری می‌شود. اندازه گیری مرتب اختلاف پتانسیل در امتداد یك نیمرخ و رسم تغییرات آن « ناهنجاریهایی » را كه معمولاً در بالای توده های معدنی ایجاد می‌شود , مشخص خواهد ساخت. روش پتانسیل خودزا كاربرد چندانی در اكتشافات مهندسی ندارد.
روش دیگر « مقاومت مخصوص » نام دارد. این روش بر این مبنا استوار است كه مواد در زیر زمین قابلیت هدایت مختلفی نسبت به جریانهای الكتریكی دارند. قابلیت هدایت الكتریكی در موادی مثل رسهای مرطوب و لای ها بالا بوده و در مواردی مثل ماسه‌ها و شنهای سست خشك و سنگهای مستحكم پائین است. در روش مقاومت مخصوص جریان الكتریكی توسط یك جفت الكترود جریان به داخل زمین هدایت می‌شود و توسط یك جفت الكترود پتانسیل در دو نقطه دیگر در همان راستا اختلاف پتانسیل اندازه گیری می‌شود. به این ترتیب « مقاومت مخصوص ظاهری » عمقی از زمین به دست می‌آید. آرایشهای مختلفی برای الكترودهای فرستنده و گیرنده به كار می‌رود. با تغییر فاصله الكترودها می‌توان مقاومت مخصوص ظاهری اعماق مختلف زمین را به دست آورد. با افزودن به فاصله الكترودها مقاومت مخصوص ظاهری كه بستگی به تغییرات خواص الكتریكی نسبت به عمق دارد , سنجیده می شود. در روش دیگر می‌توان با ثابت نگاهداشتن فاصله الكترودها رشته را از محلی به محل دیگر حركت داد و با اندازه گیری تغییرات , نیمرخ مقاومت الكتریكی زمین را رسم نمود. وضعیت زیر زمینی معمولاً از روی تغییرات در مقادیر
جدول 2-2 مقاومت مخصوص ظاهری برای نمونه‌هایی از مصالح زمین شناسی ( هانت , 1984)
مصالح زمین شناسی     مقاومت مخصوص (اهم متر)
خاكهای رسی : خیس تا مرطوب     3-5/1
خاكهای رسی لای دار و خاكهای لایی : خیس تا مرطوب     15-3
خاكهای لایی و ماسه‌ای : مرطوب تا خشك     15.15
سنگ‌بستر:كاملاًشكسته‌تاكمی‌شكسته‌كه‌شكستگیها‌ازخاك‌مرطوب‌پرشده‌است    300-150
شن و ماسه همراه با لای     حدود 300
شن و ماسه با لایه‌های لای     2400-300
سنگ بستر : كمی شكسته كه شكستگیها با خاك خشك پرشده است.    2400-300
رسوبات شن و ماسه : دانه درشت و خشك     2400>
سنگ بستر : توده ای و سخت     2400 >
آب شیرین     60-20
آب دریا     24/0 –18/0
روش الكتریكی مقاومت مخصوص(رشته 4 الكترودی)
روش الكتریكی مقاوم مخصوص بر مبنای مقاومت الكتریكی متفاوت مصالح مختلف در زیر زمین استوار است. ابزار كار در این روش نسبتاً ساده و متشكل از یك منبع تولید برق (باطری یا ژنراتور) , آمپرمتر , ولت متر , الكترودها و سیمهای رابط است. این دستگاهها باید از یك طرف انرژی الكتریكی كافی در زمین تولید كنند و از طرف دیگر سبك و قابل حمل باشند.
پس از برقراری جریان مستقیم بین دو الكترود خارجی , افت جریان توسط دو الكترود داخلی دریافت شده و مقدار مقاومت مخصوص ظاهری توسط رابطه زیر قابل محاسبه است.
كه در آن :
  : مقاومت مخصوص خاك ( اهم سانتی متر )
A : فاصله بین الكترودها ( سانتی متر)
E : اختلاف پتانسیل بین الكترودهای میانی (ولت)
I : جریان بین الكترودهای انتهایی (آمپر)
در تهیه نیمرخ قایم همچنان كه تغییرات مقاومت مخصوص اندازه گیری می‌شود فاصله الكترودها زیاد می‌شود و به این ترتیب منحنی نمایشگر مقاومت مخصوص برحسب فاصله الكترودها رسم می‌شود. چون مقدار مقاومت مخصوص به دست آمده عمدتاً وابسته به مقاومت مخصوص مواد تا عمقی برابر با فاصله الكترودها (A) است , تغییر در جنس مواد را می‌توان با تغییر در شیب منحنی به دست آورد. برای تعبیر و تفسیر نیمرخ قایم معمولاً از منحنیهای تجربی موجود ( منحنیهای Wetzel – Mooney ) برای برآورد عمق تا یك فصل مشترك و مقاومت مخصوص استفاده می‌شود , به این ترتیب كه منحنیهای فوق الذكر كه نمودار لگاریتمی از مقاومت مخصوص بر حسب فاصله الكترودهاست بر منحنی ترسیم شده مطابقت داده می‌شود و برازنده‌ترین حالت انتخاب می‌شود.
قائم و جانب استنباط می‌شود. عمق نفوذ جریان بستگی به موقعیت الكترودها , فركانس مورد استفاده , و توزیع قابلیت هدایتها در زمین دارد. در جدول 2-2 مقادیر مقاومت مخصوص برای مصالح زمین شناسی مختلف آمده است.
كاربردهای روش الكتریكی مقاومت مخصوص را به صورت زیر می‌توان خلاصه كرد :
الف ) جدا كردن مصالح دانه‌ای تمیز از لایه‌ای رسی كه در تأمین منابع شن و ماسه كاربرد دارد.
ب) تعیین عمق یك سطح گسیختگی بالقوه در رسهای «سریع» كه در آن مقدار املاح و در نتیجه مقاومت ظاهری به طور بارزی با بخشهای مجاور سطح گسیختگی تفاوت دارد.
ج) تعیین مرزهای آبهای شور زیر زمینی.
د ) تشخیص تغییرات ایجاد شده در كیفیت آبهای زیر زمینی در رسوبات دانه‌ای یكنواخت (مثل نشت ناخواسته مواد شیمیایی از یك مخزن مواد باطله )
ه ) اندازه گیری عمق تا سنگ بستر ( مخصوصاً در محل احداث سدها ).
و ) تعیین محل حفرات انحلالی در سنگهای آهكی كه البته همواره موفقیت آمیز نیست.
ز) مطالعه آبهای زیر زمینی و تعیین موقعیت سفره‌های آبدار.
ح ) بالاخره از این روشها جهت یافتن محل لوله‌های مدفون شده و یافتن معادن در خشكیها نیز استفاده می‌شود.
در كنار كاربردهای گوناگونی كه بر شمردیم , روش الكتریكی مقاومت مخصوص از نقاط ضعف و محدودیتهایی نیز برخوردار است :
الف ) چون مقاومت مخصوص تابعی از مقدار آب و نمكهای محلول است مصالحی با ویژگی‌های مهندسی كاملاً متفاوت می‌توانند مقاومت مخصوص یكسانی از خود نشان دهند. این مسئله تعیین همبستگی (كرولاسیون) نقاط مختلف با یكدیگر را مشكل می‌سازد.
ب) تفكیك لایه‌ها در نقاطی كه مصالح رویی از مقاومت مخصوص بسیار بالایی برخوردارند ممكن است امكان پذیر نباشند.
ج ) سطح ایستایی معمولاً حد نهایی عمق كاربرد این روش است , زیرا قابلیت رسانایی الكتریكی در مصالح اشباع شده به سرعت بالا رفته و تعیین تفاوت بین افقهای مختلف را غیر ممكن می‌سازند.
د) به دلیل مشكلاتی كه در ارتباط با دادن مقادیر مقاومت مخصوص اندازه گیری شده , با یك خاك یا سنگ خاص وجود دارد , وضعیت زیر زمینی اغلب توسط تغییرات قایم یا جانبی در مقادیر اندازه گیری شده , استنباط می شود.
ه ) در نقاطی كه از چند لایه درست شده‌اند , تعبیر و تفسیرها بایستی با همبستگی با داده‌های حاصل از گمانه‌های آزمایشی تأیید شود.
و ) به طور كلی باید روش مقاومت مخصوص الكتریكی را همواره به عنوان روش اكتشافی مقدماتی در نظر گرفت.
استفاده از رادار زمینی
این روش گرچه هنوز در آغاز راه است ولی به نظر می‌رسد كه به زودی كارائیهای زیادی از خود در اكتشافات زیر زمینی زمین شناسی و مهندسی نشان دهد. از این روش می‌توان برای تشخیص مواد جامد نسبتاً كدر در مقابل امواج رادار مثل : لوله‌ها , سطح سنگ بستر و قطعات سنگ روی آن , حفرات , تونلها , مناطق رسی , گسلها و توده‌های معدنی استفاده كرد. درجه شفافیت مواد مختلف نسبت به امواج رادار در جدول 3-2 آمده است.
در این روش انرژی در حد بخش رادیویی طیف الكترومغناطیسی ساطع می‌شود كه مقداری از آن پس از بازتاب از موارد پیش گفته به رادار بازگشته و ثبت می‌شوند. در یك روش موج رادار به صورت ضربه منفرد مستقیماً در سطح زمین ( با در زیر زمین و در تونلها یا گمانه‌ها ) فرستاده می‌شود. موج بازگشتی نیز به صورت یك ضربان , مشابه موج لرزه‌ای انكساری , ثبت می‌شود. بی نظمی در توالی امواج معرف عامل منعكس كننده مثل یك منطقه گسل خورده پر شده از رس در سنگهای آذرین , یك حفره یا غار است. در روش دیگر توسط رادار نیمرخی پیوسته تهیه می‌شود كه به آن نیمرخ گیری الكترومغناطیسی هم می‌گویند (ESP). در اینجا ضربانهای انعكاسی مداوم رادار مشابه تصاویر لرزه‌ای انكساری ثبت می‌شود. از این روش از سال 1970 برای تعیین محل لوله های فاضلاب و كابلها , تهیه نیمرخ از بستر رودها و دریاچه‌ها و ارزیابی وضعیت راهها استفاده شده است. تكنیك EPS در مصالح دارای قابلیت هدایت پائین مثل ماسه , آب شیرین , یا سنگ تصویر واضحی به دست می دهد و در مصالح دارای قابلیت زیاد مثل رسهای مرطوب كیفیت تصاویر آن پائین است.
جدول 3-2 شفافیت مصالح مختلف در برابر امواج رادار زمینی ( هانت 1984 )
شفافیت     مصالح
زیاد     یخهای یخچالها وسنگ نمك
خوب     سنگهای دگرگونی , سنگ آهك و ماسه‌های تلماسه ها
متوسط     اغلب خاكهای درشت دانه , زغال سنگهای بیتومیه , شیلهای نفتی , بتن روی اساس راه , آب دریاچه‌ها و رودها
ضعیف    رسها و شیلهای خیس , آب دریا
كدر    وسایل فلزی
گرانی سنجی
اساس این روش بر اساس قانون جاذبه عمومی نیوتن قرار دارد. بنابراین این قانون , نیروی جاذبه بین دو جسم به طور مستقیم با حاصلضرب جرم آنها و به طور معكوس با توان دوم فاصله بین آنها متناسب است. با تغییر چگالی در یك منطقه نیروی جاذبه یا گرانی نیز تغییر خواهد كرد.
از گرانی سنجی در زمین شناسی معمولاً برای كشف ساختهای عمده زمین شناسی مثل گسلها , گنبدها , تاقدیسها و توده‌های نفوذی استفاده می‌شود. از این روش در بررسیهای مهندسی جهت تعیین محل حفرات و غارهای انحلالی داخلی سنگهای آهكی استفاده می شود. در حالت اخیر روش كاربر این مبنا است كه چون چگالی سنگ آهك حدود   است و چگالی ظاهری خاك دامنه‌ای بین 4/1 تا 2   در نواحی كارستی برخورد با یك ناهنجاری گرانشی پائین  ممكن است معرف یك حفره خالی , یك حفره پر شده با مصالح دارای چگالی كم و با تعییر در مشخصات خاك یا شرایط آب زیر زمینی باشد. « ریز گرانی سنج »هایی كه در سالهای اخیر به بازار عرضه شده از دقت عمل زیادی برخوردارند.
انواع ساده‌گرانی سنجها متشكل از وزنه‌ایست كه به فنری آویخته شده و ساختمانی مشابه نیروسنج‌ها دارد با این تفاوت , كه در اینجا وزنه ثابت است و تغییرات طول فنر متناسب با تغییر در شتاب ثقل است. گرانی سنج را در یك محل به حالت تعادل در می آورند. وقتی دستگاه به محل دیگری برده شود تغییرات جزئی نیروی گرانی دستگاه را از حالت تعادل خارج می كند و لذا لازم است دوباره آن را میزان نمود. این تغییر جزئی را می‌توان پس از تقویت با وسایل نوری یا الكتریكی اندازه گیری نمود. باید اضافه كرد كه گرانی سنجها میدان گرانی را به طور كلی اندازه گیری نمی‌كنند , بلكه تغییرات میدان گرانی را از یك محل به محل دیگر می‌سنجند. گرانی سنج اصولاً یك شتاب سنجی خیلی حساس است. در گرانی سنج فاصله ایستگاههای اندازه گیری معمولاً كمتر از نصف عمق ساختمان مورد مطالعه انتخاب می‌شود.
اختلاف بین گرانش اندازه گیری شده و گرانش تئوریك , كه منحصراً نتیجه تغییرات جانبی در مصالح باشد , به نام « ناهنجاری بوگه » معروف است. برای دستیابی به مقادیر صحیح ناهنجاری بوگه باید نتایج اندازه گیریها را با توجه به عرض جغرافیایی , ارتفاع و پستی و بلندیها تصحیح كرد. گرانی سنجی را می‌توان در خشكی , از هوا , از سطح دریا , از كف دریا و یا در داخل گمانه انجام داد. در سنگهای رسوبی , از گرانی سنجی داخل گمانه‌ای برای اندازه گیری تخلخل استفاده می‌شود. داده‌های گرانی سنجی را معمولاً به صورت نقشه‌های « ایزوگال » یا منحنیهای هم گرانی نشان می‌دهند.
دلایل استفاده از گرانی سنجی :
1)    Reginal Study
2)    برای بهینه سازی عملیات لرزه نگاری.
3)    برای مناطقی كه لرزه نگاری جواب نمی‌دهد.
4)    روش ارزان و سریعی می‌باشد.
طراحی عملیات :
در طراحی عملیات باید به نكات مختلفی توجه نمود كه بطور مثال یك نكته بسیار مهم كه از نظر وقت و هزینه بسیار مهم است. ( مخصوصاً از نظر اقتصادی ) انجام عملیات در 2 فاز مختلف است.
1)    فاز اول : ناحیه‌ای
2)    فاز دوم : شبكه متراكم تر
ابتدا كل منطقه را مورد عملیات قرار می‌دهیم و سپس در قسمت هایی كه نیاز بود و از روی فاز اول به اهمیت آن پی بردیم یك عملیات متراكم تری انجام می‌دهیم , در این صورت در وقت و هزینه صرفه جویی كرده‌ایم.
چگالی برخی از سنگ‌های مهم :
از آنجا كه نقشه‌های گرانی سنجی در حقیقت نقشه توزیع چگالی در یك منطقه می‌باشد بایستی شناخت از چگالی سنگ را داشته باشیم.