ماده نفت از دو عنصر کربن و هیدروژن ترکیب شده است ؛ به همین دلیل آنرا هیدروکربور می نامند . نفت ترکیب شیمیایی خاصی ندارد ؛ زیرا کربن و هیدروژن به گونه های مختلفی با یکدیگر ترکیب می شوند . گاه یک نسبت هیدروژن با یک نسبت کربن ترکیب می شود و یک نوع ماده نفتی بوجود می آید….

n00007349 b1 نفت چگونه تشکیل می‌شود؟

گاه مثلاً چهار نسبت هیدروژن با یک نسبت کربن ترکیب می شود و یک نوع ماده نفتی دیگر پدید می آید . بنابر این با ترکیبات مختلف کربن و هیدروژن ، هزاران نوع ماده نفتی ایجاد می شود . در نتیجه ترکیبات گوناگون کربن و هیدروژن ، مواد نفتی جامد ، مایع و گاز بدست می آید. از ترکیب ساده و سبک این دو عنصر ، گازی به نام متان تولید می شود که اصطلاحاً به گاز طبیعی معروف است . این گاز در کره زمین به آسانی یافت می شود و نیازی به ساختن آن در کارخانه های تولید گاز نیست . اگر کربن وهیدروژن بصورت پیچیده تری ترکیب شوند ، ماده سخت و سیاهرنگی به نام تار یا قیر بوجود می آید . این ماده برای ساختن جاده ها مورد استفاده قرار می گیرد . گاهی این دو عنصر به گونه ای ترکیب می شوند که نفت مایع حاصل می شود . ترکیبات مایع از گاز سنگین تر و از جامد سبکترند . بیشتر مردم فکر می کنند که نفت همان ماده ای است که برای سوخت از آن استفاده می کنیم ؛ اما در حقیقت ،کربن و هیدروژن به روشهای گوناگون با یکدیگر ترکیب می شوند و انواع مختلفی از نفت پدید می آورند که هریک از آنها با دیگری کمی تفاوت دارد . سبکترین آنها بنزین است که برای سوخت موتور بکار می رود و سنگینترین آنها گریس و روغن موتور است که برای نرم و روان کردن قسمتهای مختلف ماشین و موتور مورد استفاده قرار می گیرد . در لایه های زیرین زمین ، انواع زیادی از نفت مایع با یکدیگر مخلوط می شوند و ماده درهم و برهمی به نام نفت خام بوجود می آورند . این همان مایعی است که با پمپ از داخل زمین به چاههای نفت کشیده می شود .

نفت چگونه پدید آمد ؟

نفت از بقایای موجودات بسیار ریزی بنام پلانکتون پدید آمده است . پلانکتونها ، حدود ۶۰۰ میلیون سال پیش ، یعنی از دوره پرکامبرین در کناره دریاها زندگی می کردند . هنگامی که این موجودات می مردند ، با گل و لای همراه آب رودخانه به درون دریاها می رفتند و ته نشین می شدند . مواد رسوبی لایه به لایه روی هم انباشته می شدند ؛ وزن و فشار لایه های بالایی ، مواد رسوبی طبقات زیرین را فشرده و متراکم می کرد . توده موجودات ذره بینی ، بین لایه ها ، بر اثر عمل باکتریها و حرارت طی زمانی نامعلوم تغییر شکل داده و بصورت نفت و گاز در آمده است . امروزه نفت و گازی که از بقایای همان موجودات پدید آمده ، در خلل و فرج بعضی از لایه های رسوبی یافت می شود . پس دانستیم که نفت از موجودات زنده ذره بینی پدید آمده اما نباید تصور کرد که این تغییر ، ناگهانی صورت گرفته ؛ بلکه بر اثر عمل تدریجی باکتریها و یک رشته فعل و انفعالات ، اجساد این موجودات بصورت نفت درآمده است . طی دورانهای گذشته ، فشارهای شدید داخل ، لایه های زمین را به طرف بالا حرکت داده و این تغییرات ، بین لایه های زمین فضاهایی بوجود آورده است و نفت در آن فضاهای خالی جمع شده است . جنس لایه هایی که نفت در آن جای گرفته ، بیشتر از سنگهای آهکی و شنی منفذدار و متخلخل است . در این لایه های منفذدار ، آب و نفت و گاز به ترتیب وزن مخصوصشان روی هم قرار گرفته اند. آب که از همه سنگینتر است زیر می ماند ، نفت روی آب و گاز روی نفت انبار می شود .

images 31 نفت چگونه تشکیل می‌شود؟

جستجو برای نفت
بشر از قرنها پیش به وجود نفت پی برده بود و این ماده روغنی شکل از دیر باز مورد استفاده پیشینیان بوده است . در اوایل پیدایش صنعت نفت ، آثار و علائم سطحی زمین از قبیل تراوش گاز ، نفت و یر به سطح زمین ، به جویندگان نفت کمک کرد تا منابع زیر زمینی را کشف کنند . به این ترتیب که هر جا این آثار و علائم را مشاهده می کردند ، در کنار آن چاهی می زدند و اگر به نفت می رسیدند ، آن را استخراج می کردند . اما کم کم متوجه شدند که شناسایی وضع لایه ها ، کمک موثری به کشف نفت می کند . از این پس خواص فیزیکی و شیمیایی لایه ها نیز مورد مطالعه قرار گرفت . امروزه اکتشاف چاه نفت بوسیله یک رشته عملیات گوناگون زمین شناسی و فیزیکی صورت می گیرد . مانند عکس برداری ، نقشه برداری ، نوسان سنجی ، ثقل سنجی و حفر چاه برای نمونه گیری از خاک .
زمین شناسی و ثقل سنجی
برای یافتن نفت باید با استفاده از دانش زمین شناسی معلوم داشت که آیا شکل و وضع لایه های زیرین زمین در محل مورد نظر ، برای تشکیل نفت گیر مناسب است یا نه . یکی از بهترین راه ها ، تهیه نقشه به وسیله عکس برداری هوایی است . امروزه ، این روش در یافتن مناطق نفت خیز کمک فراوانی می کند . برای عکس برداری هوایی ، هواپیماهای حامل دوربین خودکار ، در ارتفاع ثابت با سرعت یکنواخت حرکت می کند و دوربین عکسبرداری به صورت خودکار و منظم ، از زمین عکسبرداری می کند . عکسبرداری هوایی در انتخاب محل انجام کارهای اکتشافی ، عامل مهم و سودمندی است . با نقشه هوایی که از طریق عکسبرداری تهیه می شود ، خیلی سریع نقاطی را که باید در آنجا بررسیهای دقیق صورت گیرد و همچنین حدود و ساختمان اقسام لایه ها را می توان معلوم کرد . زمین شناس ، پس از تهیه نقشه ، ناحیه مورد نظر را مورد بررسی قرار داده و سنگهای آن ناحیه را از نظر جنس و ساختمان مطالعه می کند . سخره هایی که احتمال می رود نفت داشته باشند ، صخره های سبکی هستند که قوه جاذبه کی دارند ؛ یعنی این صخره ها ، سبب تغییرات کوچکی در مغناطیسم مرکزی و فشار جاذبه می شوند . برای پی بردن به این تغییرات از وسیله مخصوصی به شکل موشک ، به نام ثقل سنج یا جاذبه سنج استفاده می شود . برای این کار جاذبه سنج را به یک هواپیما وصل می کنند . با پرواز هواپیما ، جاذبه سنج وضع منطقه را از نظر نیروی جاذبه معلوم می سازد . برای بررسی جاذبه در دریا ، جاذبه سنج را به کشتی وصل می کنند . دیرین شناسی نیز از علومی است که در یافتن نفت ، جویندگان را یاری میکند . موقعیت مناسب برای تشکیل نفت در آنها موجود نیست ؛ زیرا نفت بر اثر حرکات پیوسته زمین ، و در هم فشرده شدن لایه های رسوبی ، از جایی به جای دیگر رانده می شود . البته این حرکت ، گاه بدلیل خاصیت فیزیکی نفت صورت می پذیرد ، که همواره بدنبال جایی است که دارای فشار کمتری باشد و به همین جهت است که گاه به سطح زمین فوران می کند.

8020 825 نفت چگونه تشکیل می‌شود؟

بررسی ارتعاشات

روش دیگر پیدا کردن صخره های نفتی ، بررسی ارتعاشات است . برای این کار از امواج فشرده صوتی که صخره های زیر زمین را می شناساند ، استفاده می کنند . به این ترتیب که گروه نوسان سنج که به یک کامیون با دکلی کوچک و یک اتومبیل حاوی دستگاه زلزله نگار و سایر ابزار مجهز هستند ، چاله ای به عمق تقریباً ۱۰۰ متر در زمین حفر ی کند و در آن دینامیت و یا مواد منفجره دیگری کار می گذارند . کمی آن طرفتر تعدادی گوشی به فاصله های معین در یک ردیف قرار می دهند . هر یک از گوشی ها یا به اصطلاح ” زمین گوشها ” بوسیله سیمی به دستگاه زلزله نگار متصل می شود . پس از آنکه همه وسائل آماده شد ، دینامیت را منفجر می کنند . این انفجار زمین لرزه ایجاد می کند . امواج این زمین لرزه از لایه های زمین پایین می رود و پس از برخورد به هر لایه قسمتی از آن منعکس می شود و به سطح زمین بر می گردد و توسط زمین گوشها به دستگاه زلزله نگار منتقل می شود . زلزله نگار دستگاه بسیار حساسی است که تا یک هزارم پایه دقت دارد و ارتعاشات را بوسیله رسم یکسری خطوط مارپیچ روی کاغذ نشان می دهد . دانشمندان سرعت عبور امواج فشرده صوتی را از میان مواد مختلف می دانند و با در نظر گرفتن زمانی که امواج به دستگاه رسیده ، نوع سخره های آن منطقه را تشخیص می دهند . همچنین خطوط ، نشان می دهد که صخره ها چقدر عمیق و تا چه حد ضخیم هستند . ممکن است برای این مطالعات از یک کامپیوتر استفاده شود . زمین شناسان ، همچنین سوراخهایی حفر می کند و برای نمونه برداری از صخره ها از آنها استفاده می کنند . همه این کارها ، تصویر مجهولی از منطقه به دست میدهد و تنها نشان می دهد که آیا صخره ها از نوع و شکل درستی که برای انبار شدن نفت لازم است ، هستند یا نه . هیچیک از این کارها وجود نفت را بطور قطعی ثابت نمی کند . وجود یا عدم نفت در یک منطقه فقط با حفر چاه معلوم می شود و با همه پیشرفتهای علمی حاصله در این راه ، بطور متوسط از هر ده چاهی که حفر می شود یکی به نفت می رسد .

بدست آوردن نفت

تنها راه مطمئن که ثابت می کند یک منطقه حتماً نفت دارد ، حفر چاه است . اولین چاهی که در یک منطقه حفر می شود ، “چاه اکتشافی” نامیده می شود . حفر چاه اکتشافی ممکن است خیلی گران تمام شود . زیرا همانطور که گفتیم تنها یک دهد چاه های اکتشافی ، ارزش استخراج و بهره برداری دارند . گاه برای گروه اکتشاف سفرهای دورو درازی پیش می آید . ممکن است لازم باشد قسمتهایی از جنگل را صاف کند یا باتلاقهایی را خشک کند و جاده بسازند . برای حمل وسائل و لوازم سنگین حفاری به نقطه مورد نظر ، جاده محکمی ساخته می شود این جاده باید بتواند کامیونهای بزرگ با بارهای سنگین را تحمل کند . در مواردی که محل مورد نظر از شهر و آبادی دور باشد ، برای رساندن غذا به کارکنان و نقل و انتقال ایشان ، یک فرودگاه کوچک ساخته می شود برای تأمین آب نیز ، چاه حفر می شود . برای شروع کار ، محل نصب دکل باید با سیمان ، زیرسازی و پی ریزی شود که تحمل دکل پولادی و صحنه حفاری را داشته باشد . صفحه گردنده و منجنیق روی صحنه حفاری نصب می گردد . منجنیق برای کندن چاه های عمیق بکار می رود و حدود ۵۰۰ تن قدرت دارد . دکل حفاری ستونی پولادی به بلندی ۴۰ متر است . یک لوله چهار پهلوی ۱۲متری از وسط دکل ، درست روی سوراخ وسط صفحه گردنده آویزان است . تیغه مته را به نوک این لوله می بندند و بعد آن را از سوراخ وسط صفحه گردنده فرو می برند تا به زمین برسد . موتورها صفحه گردنده و صفحه گردنده ، لوله و لوله ، مته را می چرخاند . به این ترتیب تیغه مته زمین را می شکافد و فرو می رود . گاه ممکن است برای رسیدن به نفت ، پنج یا شش کیلومتر حفاری شود . همه چاه ها روی خشکی حفر نمی شوند ؛ بلکه امروزه حفاری در دریا نیز توسعه زیادی یافته و برای این کار اسبابهای مخصوصی ساخته اند . سکوهای فولادی را روی آب دریا قرار می دهند . دکل و سایر وسائل چاه زنی را روی این سکو نصب می کنند و از آنجا تنه حفری را به ته دریا می فرستند . چاه را حفر می کنند . در حفاری های دریایی وسائل و تجهیزات لازم را بوسیله قایق و هلیکوپتر به افراد می رسانند . تاکنون صدها چاه در دریا حفر شده و طبق یک ارزیابی ، در آینده ای نه چندان دور ، نیمی از نفت دنیا از حفاری های دریایی بدست خواهد آمد .

Kermanshah 1 1773 1 نفت چگونه تشکیل می‌شود؟

حفاری برای نفت

تیغه مته ای که برای حفاری استفاده می شود از استیل ویژه ای ساخته شده است که ممکن است به آن الماس متصل کرده باشند . برای حفاری در انواع صخره ها مته های متفاوتی بکار می رود . یک دستگاه حفاری می تواند در یک ساعت از هزار متر صخره نرم عبور کند ؛ اما بعضی از صخره ها آنقدر سخت هستند که عبور از صد میلی متر آن ممکن است یک ساعت طول بکشد . موتور بالای چاه نفت ، دستگاه حفاری را در هر ثانیه چند صد بار می چرخاند . اصطکاک با صخره ها مته را خیلی داغ می کند . برای سرد کردن آن و همچنین بیرون کشیدن خرده سنگهای تراشیده شده از دل زمین ، از گل مخصوصی بنام گل حفاری استفاده می کنند . گل حفاری از گل و آب و بعضی مواد شیمیایی تهیه شده است . در قسمت بالایی لوله چهار پهلو که به قرقره دکل آویزان است ، کاسه گردنده ای قرار دارد . گل حفاری را از درون این کاسه گردنده به درون لوله چهار پهلو می فرستند . گل بر اثر فشار زیاد از درون لوله به سر مته می رسد . سر مته دارای سوراخهایی است که گل از آن عبور می کند . وقتی ل به ته چاه رسید ، خرده سنگهای تراشیده شده را با خود بالا می آورد . گل حفاری علاوه بر بیرون کشیدن خرده سنگهای تراشیده شده و خنک کردن سر مته ، فواید دیگری هم دارد . یکی اینکه ستون گل حفاری به دیواره چاه فشار می آورد و مانع ریزش آن می گردد . دیگر اینکه بدنه چاه را اندود می کند و سوراخهای آنرا می گیرد . و در مواقعی که مته در اعماق زیاد به لایه گاز یا نفت می رسد ستون گل مانع می شود که گاز ، نفت یا آب به درون چاه راه یابند . همانطور که دستگاه حفاری ، عمق بیشتری را طی می کند باید لوله های بیشتری به آن اضافه کرد . لوله اول را که از نوع مخصوص و دارا دیواره کلفتی است ، گردن مته می گویند . هر یک از لوله ها ۹ متر بلندی دارد . طرز به هم بستن این لوله ها و سر مته مثل به هم بستن پیچ و مهره است . رشته دندانهای این پیچ و مهره ها طوری ساخته شده که خراب و هرز نشوند و به هم بستن آنها آسان باشد . پس از اینکه مدتی از حفر چاه گذشت تیغه مته سائیده و فرسوده می شود و باید آنرا عوض کرد . قبل از بیرون کشیدن لوله ها و باز کردن تیغه مته باید دیواره چاه را آستر کنیم . برای آستر کردن چاه ، لوله ای فولادی در چاه می گذارند و فاصله بین لوله و دیواره چاه را از پایین به بالا به کمک تلمبه با سیمان پر می کنند تا مستحکم شود . در قسمت بالای لوله که کمی از لبه چاه بیرون است ، تعدادی شیر پیچ بزرگ نصب می کنیم . این شیر پیچها زیر سکوی حفاری قرار می گیرند و به همین جهت است که سکو در حدود ۸ متر بالاتر از سطح زمین قرار دارد . با کار گذاشتن لوله آستر در چاه ، دهانه چاه تنگ تر می شود و برای ادامه حفاری باید تیغه مته کوچکتری بکار ببریم . کار یک چاه نفت ممکن است با یک تیغه ۶/۰ متری شروع و در انتهای حفاری قطر چاه تنها ۱/۰ آن باشد .

 

لوله کشی نفت

وقتی به لایه نفت زا نزدیک شویم باید بیشتر احتیاط کنیم ؛ زیرا همین که مته به درون لایه نفت زا راه یابد فوراً فشار طبقات زیرین ، نفت را بالا می آورد . بنابراین متصدی حفاری باید مواظب گلی که از چاه خارج می شود باشد و همینکه در آن حبابهای گاز مشاهده کرد ، شیر پیچهای سر چاه را ببندد و گل حفاری را غلیظ تر و سنگین تر کند و به کار حفاری ادامه دهد . اگر با گل قطرات سیاه بالا بیاید نشانه وجود نفت در ته چاه است . برای استخراج نفت ، یک رشته لوله باریک بنام رشته تولیدی به درون چاه می فرستیم . این لوله از لب چاه تا درون مخزن زیر زمینی در ته چاه ادامه دارد . ته لوله منفذهایی دارد که نفت از میان آنها به درون لوله و از آنجا به خارج از چاه جریان می یابد . در قسمت بالای رشته تولیدی و روی لوله آستر ، یک دست شیر پیچ نصب می شود که تولید نفت را کنترل می کند . این شیر پیچ بعلت شباهتش به درخت کریسمس ، به همین نام مشهور شده است . بالا آمدن نفت، توسط دریچه ای تنظیم درخت کریسمس بدقت کنترل می شود . آب و گازی که با نفت مخلوط شده باشد به قسمتی مجزا منتقل می گردد . سپس نفت آماده انتقال به پالایشگاه می شود . برای انتقال نفت به مناطق دور ، خطوط لوله عظیمی با قطرهای متفاوت بین ۱۵۰ تا ۹۰۰ میلی متر ساخته شده است . نفت خام توسط لوله از منبع زیر زمینی بالا کشیده می شود و از آنجا به انبارهای موقت و سپس به پالایشگاه و یا بنادر و مراکز بارگیری می رود . فرآورده های نفتی نیز غالباً توسط لوله ، از پالایشگاه به مراکز پخش و مصرف فرستاده می شود . برای لوله کشی ، پس از آنکه مسیر خط لوله تعیین شد جاده ای می سازیم و لوله و سایر وسائل کار را حمل می کنیم و در طول این جاده قرار می دهیم . ممکن است بنظر بیاید که لوله ها را روی زمین می گذاریم و پیش می رویم ؛ اما گاهی لازم می شود که خط لوله از زیر خاک بگذرد و یا قسمتی روی خاک و قسمتی زیر خاک باشد . در جاهایی که لوله از زیر خاک می گذرد ، جدولی حفر می کنند و لوله را در آن جای می دهند . در جاهایی که هوا سرد باشد لوله را در عمق بیشتری قرار می دهند تا سرما در آن اثر نکند و نفت در آن منجمد نشود . برای اینکه لوله زنگ زند و فاسد نشود ، آنرا با مواد گوناگون مانند : قیر ، کاغذ ، لفاف قیراندود ، پنبه نسوز ، نمد و الیاف شیشه ای عایق می کنند . پس از این کارها ، لوله ها را به هم وصل می کنند . لوله ها را ممکن است با بست و اتصال و پیچ به هم متصل کنند و یا آنکه به یکدیگر جوش دهند . امروزه بیشتر لوله ها را به هم جوش می دهند . در موقع جوش دادن لوله ها ، در آن خمیدگیهایی ایجاد می کنند تا جای کافی برای جمع شدن و کش آمد در سرما و گرما داشته باشد . طول خط لوله ممکن است به صدها یا هزاران کیلومتر برسد . برای آنکه نفت بطور یکنواخت عبور کند و تمام امور بخوبی اداره شود ، در طول خطوط ، تلمبه خانه هایی احداث ی کنند . این تلمبه خانه ها به وسائل مخابراتی مثل تلفن و تلگراف و بیسیم مجهز هستند . در انتهای خطوط لوله برای انبار کردن نفت و وسائل و تجهیزات بارگیری ، مخابراتی احداث می شود . ساختن و نگهداری خطوط لوله مخارج هنگفتی در بر دارد .

منابع:
وبلاگ اختصاصی دانشجویان نفت

ویکی پدیا
تبیان
بیتوته
آذربام

دسته بندي : سوخت فسیلی, شیمی