نفت چگونه تشکیل می‌شود؟

نویسنده : Yousefi در تاریخ : ۰۲ مرداد ۱۳۹۲ ۶ نظر

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-b

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 (3)

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

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)

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

مطالب مرتبط

  • امیدی ۲ مهر ۱۳۹۳ - ۰۸:۲۳ - پاسخ دادن

    مطالب خوبی بود

  • مهتا و امیر ۴ مهر ۱۳۹۳ - ۱۱:۱۲ - پاسخ دادن

    متالب عالی بود

  • Tohid ۹ مهر ۱۳۹۳ - ۲۰:۳۳ - پاسخ دادن

    ممنون از زحمات و پست هاتون

  • کورش رزمجویی ۲۸ مهر ۱۳۹۳ - ۲۰:۰۰ - پاسخ دادن

    چاله ای به عمق تقریباً ۱۰۰ متر در زمین حفر ی کند و در آن دینامیت و یا مواد منفجره دیگری کار می گذارند .
    با سلام چاله های حفر شده برای انفجار دینامیت تا کنون حداکثر ۲۰ متر بوده ومقدار وزن دینامیت با توجه به نوع منطقه متفاوت است با تشکر

  • kimia ۱۰ آبان ۱۳۹۳ - ۱۷:۲۶ - پاسخ دادن

    مرسی خیلی عالی بود

  • محمد ۵ آذر ۱۳۹۳ - ۱۲:۱۲ - پاسخ دادن

    با تشکر از مطالبتون خوب بود

  • دیدگاه شما