نفت چیست؟

نفت سوخت فسیلی است. بسیاری از نفت استخراج شده امروزه، از بدن موجودات ماقبل تاریخ که میلیون ها سال در کف اقیانوس ها و دریاچه ها ته نشین شده اند[۱]، تشکیل شده است. به عنوان لایه های رسوبی آنها را پوشش داده اند، فشار بر آنها افزایش یافته که به نوبه خود باعث افزایش درجه حرارت می شود. این فرآیند ترکیب شیمیایی آنها را تغییر می دهد و در نهایت آنها را به نفت تبدیل می کند.

نفت و گاز طبیعی به طور طبیعی مواد شیمیایی هستند که از تنها دو عنصر ساخته شده است – کربن و هیدروژن. گروهی از مواد شیمیایی که بر اساس کربن و هیدروژن هستند را هیدرو کربن می نامند.

ساده ترین هیدروکربن، متان است، که از یک اتم کربن و چهار اتم هیدروژن ساخته شده است. هیدروکربن های دیگر مانند اکتان واکتادکان دارای ساختار پیچیده تری هستند. پلاستیک ها از مولکول هایی به نام پلیمر که زنجیره های بسیار طولانی از هیدروکربن هستند ساخته شده اند. تولید برق از سوختن نفت پر هزینه است و سطح بالایی از گازهای گلخانه[۲] ای را آزاد می کند. در نتیجه، برق حاصل از سوختن نفت در حال حاضر تنها برای ارائه برق پشتیبان استفاده می شود.

مشتقات نفت

نفت خام یکی از مهمترین موارد شناخته شده روی کره زمین میباشد که مهمترین محصول آن بنزین میباشد دیگر فرآورده های نفتی به شرح زیر میباشد :

• بنزین هواپیما یا بنرین سفید
• مازوت
• پارافین نفتی
• گازوئیل که مورد استفاده در موتورهای دیزلی میباشد.
• ماده ای بنام نفتا که محصولی ست بین گازوئیل و نفت سفید که برای تولید محصولات پتروشیمی و روغن موتور کاربرد دارد.
• روغن های روان کننده یا روانکارهای صنعتی
• روغن پایه یا روغن های معدنی که از سالهای خیلی دور مورد استفاده میباشد.روغن های با پایه معدنی بوسیله تقطیر و فرآوری از نفت خام بدست می آیند . پس از ترکیب با مواد افرودنی روغن موتور با پایه معدنی تولید میگردد که در صنعت خودرو مورد استفاده قرار میگیرد.
• قیر
• سوخت موتورهای جت و خیلی از موارد دیگر

چگونه نفت و گاز طبیعی شکل گرفته است؟

مرحله ۱) همه ی نفت و گازی که امروزه استفاده می کنیم به عنوان گیاهان میکروسکوپی و حیوانات میلیون ها سال پیش در اقیانوس ها زندگی می کردند، آغاز شده. همانطور که این گیاهان میکروسکوپی و حیوانات زندگی می کردند، آنها انرژی راکه از خورشید جذب می کردند، به عنوان مولکول های کربن در بدنشان ذخیره می کردند. هنگامی که آنها می مردند، آنها به ته دریا می رفتند. در طول میلیون ها سال، لایه لایه از رسوب و سایر گیاهان و باکتریها تشکیل شد.

مرحله ۲) از آنجا که هر چه عمیق تر دفن می شدند، گرما و فشار شروع به افزایش می کرد. مقدار فشار و درجه حرارت، همراه با نوع زیست توده، این که مواد به نفت یا گاز طبیعی تبدیل شوند را تعیین می کرد. گرمای بیشتر تولید نفت سبک تر می کرد. هر چقدر گرما بالاتر و یا زیست توده عمدتا از مواد گیاهی، تولید گاز طبیعی می کرد.

مرحله ۳) پس ازاینکه نفت و گاز طبیعی تشکیل شدند، آنها تمایل به مهاجرت از راه منافذ کوچک در سنگ های اطراف پیدا می کنند.برخی از نفت ها و گازهای طبیعی تمام راه را به سطح مهاجرت می کنند و آزاد می شوند. دیگر ذخایر نفتی و گاز طبیعی مهاجرت می کنند تا زمانی که در زیر لایه های نفوذ ناپذیر از سنگ و یا خاک رس[۳] جایی که آنها به دام افتند، گرفتار شوند. این رسوبات به دام افتاده است که ما امروزه به آن ها نفت و گاز طبیعی می گوییم.

نفت در کجا قرار دارد؟

ذخایر نفت و گاز طبیعی در بسیاری از نقاط جهان یافت می شوند. در گذشته، تقاضا کم بود و ذخایر برای پیدا کردن آسان بودند. در واقع، اولین کاربران نفت به نشت سطحی برای تامین منابعشان وابسته بودند. با این وجود هر چقدر تقاضا افزایش یافت، تمام نفت های که آسان پیدا می شد، استفاده شد.

امروزه، اکتشاف نفت در برخی از چالش برانگیز ترین مکان های روی زمین انجام می گیرد. ما در حال حاضر برای ذخایر نفت جدید هزاران فوت زیر اقیانوس ها و در مناطق بسیار بد آب و هوا را جست و جو می کنیم.

اکتشاف نفت

اکتشاف پروسه ایست برای پیدا کردن تجمع نفت و گاز طبیعی که در زیر سطح زمین به دام افتاده است،گفته می شود. روند بهره برداری از آن منابع پنهان برای پردازش، بازاریابی و استفاده است.

برای درک چالش هایی که صنعت نفت و گاز طبیعی با آن در اکتشاف و تولید مواجه است ، درک چگونگی تجمع نفت و گاز – که اغلب به نام “مخازن” گفته می شود- به فهم آن کمک می کند، توسعه در وهله اول:نفت و گاز طبیعی از پوسیدگی گیاهان و میکرو ارگانیسم ها در لایه های رسوب به دام افتاده – در طول میلیون ها سال – در اعماق زمین تشکیل شده است، که در آن گرمای زیرزمینی و فشار آنها را تبدیل به هیدروکربن های مفید، مانند نفت و گاز طبیعی می کند.

لایه های سنگ که در آن هیدروکربن ها شکل می گیرند سنگ منبع نامیده می شود. فشار بالا زیرزمینی تمایل به بیرون راندن هیدروکربن از سنگ منشأ به آنچه که به سنگ مخزن نامیده می شود، دارد. این سنگ ها، مانند ماسه سنگ، که دارای منافذ به اندازه کافی بزرگ هستند، اجازه می دهند مایعات مانند نفت، گاز طبیعی، و آب از درون آنها عبورکنند. از آنجا که نفت و گاز طبیعی کمتر از آب متراکم هستند، آنها به سمت بالا و به سمت سطح شناور خواهند شد. اگر چیزی مانع از این مهاجرت نشود، نفت و گاز طبیعی ممکن ااست از طریق آنچه که چشمه سطحی نامیده می شود، به سطح برسد.

در اغلب موارد، با این حال، راه هیدروکربن به سمت بالا توسط یک لایه از سنگ های نفوذناپذیر[۴]، مانند شیل، و یا توسط برخی از شکل های دیگر زمین شناسی مسدود شده است.این تله نفت و گاز طبیعی، چه در چاله و یا در زیر زمین در یک لایه از سنگ مخزن باشد، می توان آن را تنها با حفر چاه بازیافت کرد.

در اینجا به هیچ وجه کاملا نمی توان مطمئن باشید که در آن ذخایر جدید نفت و گاز طبیعی قرار دارد، بنابراین مهندسان نفت نیاز به جمع آوری سرنخ ها در مورد آنچه در زیر سطح زمین قرار دارد ، دارند. فن آوری های پیشرفته در فرآیند اکتشاف نفت و گاز طبیعی انقلابی کرده اند که کمک می کند به آنها تا با دقت زیادی ذخایر بالقوه را شناسایی کنند. این نتایج تعداد چاه ها و هزینه های اکتشاف را کاهش می دهد.

مهندسان می توانند داده های بالای سطح زمین که با استفاده از هواپیما و ماهواره های نقشه برداری بدست میایند را جمع آوری کنند، برای شناسایی ساختارهای زمین شناسی مفید، و برای تراوش نفت و گاز طبیعی . کشتی ها می توانند برای کف اقیانوس همین کار را انجام دهند.

اما مهندسان اغلب اطلاعات بسیار مفید تری با نگاه به ساختار زمین شناسی و خواص سنگ در زیر سطح به دست می آورند. آن ها از چند استراتژی استفاده می کنند از جمله:

بررسی های لرزه نگاری

بررسی های لرزه نگاری با ارسال امواج صوتی با انرژی بالا به داخل زمین و اندازه گیری مدت آنها برای انعکاس به سطح انجام می شود. از آنجا که صدا با سرعت های مختلف درمواد مختلف عبور می کنند، کامپیوترها می توانند از داده های لرزه ای برای ایجاد یک نقشه سه بعدی از آنچه در زیر سطح است، استفاده کنند.زمین شناسان وژئوفیزیکدانان -که به مکتشفان معروف اند – با استفاده از این تصاویر لرزه نگاری سه بعدی به دنبال تجمع نفت و گاز طبیعی می گردند.مهندسین سپس با استفاده از داده ها بی خطر ترین، مقرون به صرفه ترین مسیر به مخزن را برنامه ریزی می کنند.

هنگامی که یک مخزن انتخاب شد است و به تولید پرداخت، مجموعه ای از بررسی های لرزه نگاری را می توان در طول زمان گرفت تا فهمید که آیا همه ی ذخایر نفت و گاز طبیعی در حال موثر برداشت می شود. اگر نه، چاه اضافی را می توان حفر کرد و به تولید این ذخیره باقی مانده پرداخت.در حالی که داده های لرزه ای برای زمین شناسان بسیار مفید است، اما این بررسیها همچنین بسیار گران قیمت هستند.

استخراج نفت از معادن چاه

هنگامی که داده ها نشان می دهد یک سایت به احتمال زیاد دارای ذخایر نفت و گاز طبیعی است، معمولا یک چاه اکتشافی حفر می شود. نمونه سنگ از چاه به سطح آورده و تجزیه و تحلیل می شود. چاه نگاری خواص الکتریکی، مغناطیسی و رادیو اکتیو سنگ را اندازه گیری می کند.با بررسی این اطلاعات، یک زمین شناس می تواند مقدار زیادی در مورد ساختارهای زیر سطح و اینکه آیا سایت به احتمال زیاد به تولید نفت و گاز طبیعی در مقادیر اقتصادی و یا مقادیر کم دارد، بداند.

گرانش و تست های زمین سنجی[۵]

این تکنیک نسبتا ارزان می تواند نفت و گاز طبیعی بالقوه موجود در حوضه ها و ساختارهای رسوبی را مشخص کند. مغناطیسی-هوایی با وضوح بالا انجام شده توسط هواپیما های ویژه همچنین می تواند آثار گسل و افتراق بین انواع سنگ های مختلف در نزدیکی سطح را نشان دهد.

[۱] settled

[۲] Greenhouse gases

[۳] clay

[۴] impermeable

[۵] geomagnetic