طرق استخراج النفط
طرق استخراج النفط:
الكثير من الناس يتساءل عند وقوفهم أمام محطة وقود أو شراء أي منتجات عن كيفية التنقيب عن النفط، وهي المرحلة الأولى التي مهّدت لوصول المنتجات النفطية والمحروقات لاحقًا إلى أيدي المستخدمين.
إلا أن ما لا يعرفه الكثيرون أن استخراج النفط من باطن الأرض يمر بالعديد من المراحل، تختلف عن مراحل أخرى يمر بها النفط نفسه بعد استخراجه، لإنتاجه وتكريره ليكون صالحًا للاستخدام.
ماهو النفط :
النفط أو النفط الخام؛ عبارة عن سائل باللون الأسود، أو البني الغامق، أو الأصفر أحياناً، حيث يعتمد اللون على المكوّنات الداخلية للسائل، يتواجد بشكل طبيعي في طبقات الأرض، أو قد يكون مختلطاً بالرمال، وهو مزيج معقد من الهيدروكربونات، والغاز الطبيعي، وشمع البارافين، ويحتوي على عناصر غير معدنيّة، مثل: الكبريت، والأكسجين، والنيتروجين.
استكشاف مناطق وجود النفط :
التساؤل حول كيفية التنقيب عن النفط، تبدأ الإجابة عنه عند علماء الجيولوجيا والجيوفيزياء، وهم خبراء في علم طبقات الأرض، الذين يستخدمون معرفتهم بتكوينات الصخور للبحث عن المناطق المناسبة لوجود الحقول النفطية فيها.
وفي الماضي، كان الجيولوجيون يحصلون على عينات عن طريق الحفر الضحل، تساعدهم في التنبؤ بموقع رواسب النفط، ومع التطور الحالي الذي شهد دخول التكنولوجيا والتصوير بالأقمار الصناعية وعلم الزلازل، يسعى العلماء إلى قياس التغيرات في جاذبية الأرض ومغناطيسيتها، التي تدلهم على وجود النفط تحت الأرض.
يتواجد النفط في أعماق الأرض، ونتيجةً للضغط العالي يبدأ بالتدفّق بشكل بطيء نحو السطح، حيث يكون الضغط أقل، ويستمر هذا التدفّق حتى يصادف النفط طبقة غير مُنفِذة من الصخور، وهناك يبدأ بالتجمّع داخل الخزانات الموجودة على بعد عدّة أمتار من سطح الأرض
ويتمّ تحديد أماكن الخزانات من قبل علماء الكيمياء والجيولوجيا عن طريق دراسة الهياكل الصخريّة تحت الأرض، واستخدام أجهزة الاستشعار لتحديد التخطيط الجيولوجيّ للأرض، وبعد ذلك يتمّ حفر الآبار باستخدام حفارات نفطيّة، وبشكل عمودي نحو مصدر النفط.
استخراج النفط :
1- تجهيز موقع منصة الحفر:
يتم ذلك من خلال بناء البنية التحتية فوق الأرض من منصات وتمهيد طرق الوصول إلى الموقع، بالإضافة إلى التأكد من إجراءات الأمن والسلامة وفق القوانين المحلية والدولية المعمول بها في هذا الشأن.
2- أجهزة الحفر وبدء التنقيب:
يجب إحضار جهاز الحفر وتجميعه في موقع العمل، ثم بدء عملية الحفر العميق، بداية من الثقب السطحي لأسفل حتى عمق 100 قدم تحت أعمق طبقة مياه جوفية معروفة، ثم تثبيت الغلاف الفولاذي في مكانه لتجنب تلويث طبقات المياه الجوفية.
وبعد هذه الخطوة يبدأ الحفر لمسافة أعمق قد تصل إلى 1000 قدم حيث المنطقة التي تضم النفط والغاز، وتوجه الحفرة إلى قلب هذه المنطقة أفقيًا، ربما لمسافة ميل أو ميلين آخرين.
وهنا نؤكد أن الحفر الأفقي، على عكس العمودي، يقلل من تأثير اضطراب الأرض وحجمها، إذ يسمح للحفارين باستخدام وسادة حفر واحدة لعدة آبار، بدلًا من استخدام عدة منصات.
3- التثبيت والاختبار:
بمجرد الوصول للمسافة المستهدفة، وبعد تجاوز مرحلة دراسة كيفية التنقيب عن النفط في المكان، يُزال أنبوب الحفر، ويُدفع الأنبوب الفولاذي إلى أسفل، لتثبيت “غلاف البئر” في مكانه، وتجري اختبارات صارمة للتأكد من أن الأنابيب غير مسربة قبل حدوث أي إنتاج للغاز الطبيعي أو النفط.
4- إكمال البئر:
قبل أن تبدأ الاستفادة من النفط والغاز في البئر، ينزل عادة مسدس التثقيب في الأرض ويُطلق في طبقة الصخور في أعمق جزء من البئر، ما يؤدي إلى إحدات ثقوب تربط الصخور التي تحمل النفط والغاز الطبيعي، مع رأس البئر.
5- التكسير:
حان الوقت الآن لإطلاق سراح النفط والغاز، وذلك باستخدام أدوات متخصصة لمراقبة الضغط والبيانات من البئر في الوقت الفعلي، إذ يُضَخ سائل التكسير، الذي يتكوّن من 99.5% ماء ورمالًا، و0.5% مواد كيميائية، وذلك بضغط عالٍ من خلال الثقوب، لخلق شقوق رقيقة في الصخر النفطي، ما يؤدي إلى تحرير النفط والغاز.
6- الإنتاج وإعادة تدوير سائل التكسير:
بمجرد اكتمال التكسير يبدأ الإنتاج، إذ يتدفق النفط والغاز من تجويف البئر، قبل استرداد سائل التكسير وإعادة تدويره واستخدامه في عمليات التكسير الأخرى.
مشتقات النفط :
يتمّ استخراج أهم مشتقات النفط من النفط الخام باستخدام عمليات مختلفة، مثل التقطير التكسيري، وتختلف هذه المشتقات عن بعضها البعض من حيث الخصائص الفيزيائية والكيميائية نتيجةً لعدّة أسباب أبرزها؛ اختلاف نوع النفط الخام، وعمليات التكرير المستخدمة، ومن الأمثلة على مشتقات النفط :
البنزين: عبارة عن مادة خفيفة الوزن، وسريعة التبخر والاشتعال، وأكثر سمّية من النفط الخام.
الكيروسين: عبارة عن مادة خفيفة سريعة التبخر والانتشار، وتستخدم حالياً كزيت للتدفئة، ووقود للمحرّكات النفاثة، ومذيب للمبيدات الحشرية.
الإسفلت: عبارة عن مادة سوداء أو بنية اللون تشبه النفط، تُستخدم بشكل أساسيّ في تغطية السدود، وتبطين الخزانات والقنوات، وتعبيد الطرق، وأعمال التشييد والبناء، وصناعة البطاريات.
