نفت در واقع سوخت فسیلی است که از ارگانیزمهای دریاهای قدیمی شکل گرفته است. نفت از نفت خام که مایعی بسیار غلیظ و تیره رنگ است به دست می آید. نفت خام جز سوخت های فسیلی و تجزیه ناپذیر است که در لایه های بالایی پوسته زمین وجود دارد و با روش های خاصی استخراج می شود. نفت از دو عنصر آلی کربن و هیدروژن تشکیل شده است که در واقع زنجیره ای از هیدروکربن های جامد است. این ماده به صورت طبیعی و در دل طبیعت تولید می شود و انسان ها هیچ گونه دخالتی در به وجود آمدن آن ندارند.
امروزه نفت در مخازن زیر زمینی گستردهای که دریاهای گذشته در آنها قرار داشتند، یافت میشود. ذخایر نفت را میتوان در زیر زمین و یا زیر بستر اقیانوسهای پیدا کرد. نفت خام با استفاده از ماشینهای حفاری عظیم استخراج میشوند.
نحوه شکل گیری نفت
میلیونها سال قبل، جلبکها و گیاهانی در دریاهای کم عمق زندگی می کردند. پس از مرگ و فرورفتن آنها در بستر دریا، مواد ارگانیک (آلی) با سایر رسوبات ترکیب شدند و دفن شدند. در طول میلیونها سال و تحت فشار و دمای بالا، باقی مانده این ارگانیزمها به چیزهایی تبدیل شدند که ما امروزه از آنها تحت عنوان سوخت فسیلی یاد میکنیم. این خلاصهای از چگونگی شکلگیری نفت است. زغال سنگ، گاز طبیعی و نفت از جمله سوختهای فسیلی هستند که با چنین شرایطی ایجاد میشوند.
چگونگی شکلگیری نفت ؛ کروژن چیست؟
شرایط زمینشناسی که در نهایت چگونگی تشکیل نفت را ممکن میکنند، میلیونها سال قبل به وقوع پیوست، هنگامی که گیاهان، جلبکها و پلانکتونها در اقیانوسها و دریاهای کم عمق انباشت شدند. این ارگانیزمها هنگام پایان یافتن چرخه زندگیشان به کف دریاها فرو رفتند. در طول زمان، آنها در زیر میلیونها تن رسوبات و لایههای بیشتر از باقیماندههای گیاهان دفن و خرد شدند.
در نهایت، دریاهای قدیمی خشک شدند و حوضههای خشکی تحت عنوان “حوزههای رسوبی” باقی ماندند. در عمق زیرین سطح این حوزه، مواد آلی در بین گوشته زمین در زیر با دمای بسیار بالا و میلیونها تن سنگ و رسوب در بالا فشرده میشوند.
در این شرایط اکسیژن تقریبا به طور کامل حضور ندارد، و مواد آلی شروع به تبدیل شدن به مادهای مومی شکل به نام کروژن (Kerogen) میکنند. کروژن مادهای مهم در روند شکلگیری نفت به شمار میآید.
نفت از مواد آلی (ارگانیک) تشکیل شده که عمدتا به صورت رسوبات در بستر دریا ذخیره و در طی میلیونها سال شکسته میشوند و تغییر شکل میدهند. اگر در یک منطقهای سنگهای منبع، مخزن، پوشش و نیز یک دام وجود داشته باشد، امکان تشکیل نفت و وجود ذخایر نفت و گاز تجدید پذیر در آنجا وجود خواهد داشت.
بخش عمدهای از ذخایر نفت و گاز جهان در فلات قارهای نروژ ذخیره شده است که از یک لایه ضخیم خاک رس سیاه در چندین هزار متری زیر بستر دریا، منشاء میگیرد. رس سیاه یک سنگ منبع است، به این معنا که منبع شامل مقادیر قابل ملاحظهای از باقیمانده ارگانیکی است.
استخراج نفت
در برخی مناطق، نفت به روی سطح زمین میجوشد. به عنوان مثال در بخشهای عربستان سعودی و عراق، سنگ متخلخل به نفت اجازه میدهد تا در تالابهای کوچکی به سطح زمین تراوش کند. با این حال بخش عمدهای از نفت در ذخایر نفتی زیر زمینی به دام افتاده است.
امروزه استخراج نفت با استفاده از ماشین آلات بزرگ و پیچیده انجام میشود. این ماشین پرنده مانند که در تصویر مشاهده میشود نوعی دکل نفتی است. دکل های نفتی دارای تجهیزاتی هستند که هر دو عمل استخراج و پمپاژ نفت را انجام میدهند. این ماشین یکی از مشهورترین پمپ کنندههای نفت است که به دلیل ظاهرش نام “پرنده تشنه” را یدک میکشد. این پرنده تشنه طوری رنگ آمیزی شده است که ظاهری مانند هوبره (bustard) داشته باشد؛ پرندهای بومی کشور بحرین. (اعتبار : Steve Raymer , NatGeo)
به مقداری کل نفت یک مخزن نفتی “نفت درجای” (oil-in-place) گفته میشود. بسیاری از مایعات نفتی که یک نفت درجای مخزن را تشکیل میدهند، غیر قابل استخراج هستند. حفاری برای بدست آوردن این مایعات نفتی، بسیار دشوار، خطرناک و پرهزینه است.
بخشی از نفت درجای مخزن که قابل استخراج و پالایش است که ذخایره نفتی مخزن میگویند. ذخایر نفت ثابت شده یک پایگاه مهمترین عامل در تصمیمگیری برای سرمایهگذاری در عملیات حفاری یک مجموعه به شمار میرود. حفاریهای نفتی همچنین میتوانند توسعهای، اکتشافی و هدایتی باشند.
حفاری در منطقهای که تا پیش از ذخایر نفتی در آن یافت شده بود را حفاری توسعهای مینامند. خلیج پرودو (Prudhoe) در آلاسکا بزرگترین ذخیره نفتی در آمریکای شمالی به شمار میرود. حفر چاهها جدید و گسترش تکنولوژی استخراج مواردی است که استخراج توسعهای خلیج پرودو را شامل میشود.
در منطقهای که تاکنون ذخایر نفتی در آن وجود نداشته میتوان حفاری اکتشافی انجام داد. این نوع حفاری که تحت عنوان حفاری وحشی نیز شناخته میشود، نوعی کسب و کار پرخطر است که در احتمال شکست در آن بسیار بالا است.
تصفیه نفت خام
تصفیه نفت خام به منظور تجزیه مواد متشکله آن انجام می شود. این عمل که به آن تقطیر نیز گفته می شود، با داغ کردن مداوم نفت خام انجام می شود. پس از داغ کردن نفت، نفت وارد قسمت پایین ستون شده و مواد مناسب هر کدام به صورت لایه ای خارج می شوند. در عمل تقطیر، ابتدا یک نوع گاز که برای مصارف پالایشگاهی است از مخزن خارج شده و ذخیره می شود. سپس مواد دیگری همچون نفت، گاز نفت و گازوئیل نیز این ترکیب خارج می شوند. البته مواد سنگین ترین همچون گازوئیل و کروسین نیز از این ترکیب خارج می شود.
استخراج نفت یکی از مهمترین عملیات هایی است که طی آن نفت برای بهره برداری و استفاده های گوناگون از داخل زمین خارج شده و سپس قابل استفاده می شود. برای شناسایی میدان های نفتی، بسیاری از زمین شناسان با استفاده از دستگاه های لرزه نگاری ابتدا میادین نفتی را تشخیص داده و سپس عمل استخراج انجام می شود.
برای استخراج نفت، پس از اینکه حفاری انجام شد، به دلیل فشار زیادی که در مخزن وجود دارد،جریان نفت به سمت دهانه خروجی چاه نفت سرازیر می شود. البته باید بدانید که همه نفت از زمین قابل استخراج نیست و تنها 30 الی 50 درصد یک حوضچه نفتی قابل برداشت است.
طبقه بندی نفت بر اساس ویژگی های گوناگون
طبقه بندی بر اساس موقعیت جغرافیایی:
اگر بخواهیم نفت را بر اساس موقعیت جغرافیایی نقسیم بندی کنیم باید بگوییم که در این حالت سه نوع نفت برنت، عمان و تگزاس وجود دارد. نفت برنت از دریای شمال، میادین نروژ تا اسکاتلند به وجود می آید. نفت تگزاس، نوعی نفت بسیار مرغوب و سبک است که در آمریکا تولید می شود. نفت عمن نیز نوعی نفت در منطقه خلیج فارس است که به آن نفت دبی نیز گفته می شود.
طبقه بندی بر اساس میزان گوگرد:
گوگرد نوعی ناخالصی موجود در نفت است. این میزان گوگرد به دلیل خوردگی فلزات و لبته آلودگی هوا در نفت به وجود می آید. اگر میزان گوگرد موجود در نفت کمتر از 0.5 درصد باشد، به آن نفت شیرین گفته می شود و اگر این میزان بیش از 0.5 درصد باشد، آن را نفت ترش می گویند. نفت شیرین به دلیل اینکه با محیط زیست هماهنگ تر است، بسیار با ارزش تر می باشد.
طبقه بندی بر اساس API:
استاندارد API نوعی شاخص در نفت و گاز محسوب می شود که به نوعی شاخصی برای مقایسه چگالی نفت با آب است. بدین منظور، نفت با API بیش از 15 درجه را نفت سبک و زیر 15 درجه را نفت سنگین می نامند.به دلیل اینکه نفت های سنگین به مراحل بیشتری برای تصفیه نیاز دارند، مانند نفت سبک محبوب نیستند.