كيف يتكون النفط في باطن الارض

بواسطة: - آخر تحديث: ١٣:٣٧ ، ٣ مارس ٢٠٢١
كيف يتكون النفط في باطن الارض

كيف يتكون النفط في باطن الأرض؟

يتكون النفط في باطن الأرض بفعل الظروف الجيولوجية التي احتاجت لملايين السنين حتى تتم وتصبح ملائمة، بدأ الأمر عندما جُرفت النباتات والطحالب والعوالق وغيرها من الكائنات إلى المحيطات والبحار الضحلة، فغرقت واستقرت في القاع، وبمرور الوقت دُفنت وسُحقت تحت ملايين الأطنان من الرواسب والصخور بالإضافة إلى وجود طبقات أكثر فوقها من النبات والعوالق والكائنات، وبمرور الوقت والذي يقدّر بملايين السنين، جفّت البحار القديمة وظلت الأحواض الجافة وسًميّت بالأحواض الرسوبية، وفي أعماق قاع الحوض الرسوبي، تترسب المواد العضوية وتتعرض لضغط شديد بين الطبقات المسماة بوشاح الأرض، وترضخ هذه المواد تحت الضغط ودرجات الحرارة العالية، وفي ظل هذه الظروف يكون عنصر الأكسجين غائبًا تمامًا تقريبًا، الأمر الذي يسمح للمواد والمركبات العضوية في التحول إلى مواد شمعية تسمى الكيروجين، وهي أول مادة تُشكّل النفط.

وبالتعرض لمزيد من الحرارة والضغط على لفترات طويلة، يدخل الكيروجين ضمن عملية تحويلية تسمى catagenesis، ويتحول إلى هيدروكربونات، والهيدروكربونات ببساطة هي مواد كيميائية تتكون من الهيدروجين والكربون، ويمكن لتوليفات مختلفة من الحرارة والضغط أن تخلق أشكالًا مختلفة من الهيدروكربونات، مثل الفحم والجفت والغاز الطبيعي، وفي الخلاصة تعدّ هذه الأحواض الرسوبية لموجودة قيعان البحار القديمة، من المصادر الرئيسية للبترول.[١]


كيف يستخرج النفط من باطن الأرض؟

لا يخفى على أيّ منّا أهمية النفط في مجالات الطاقة والصناعة، فهو الوقود الأساسي الذي يحرك الحياة من حوّلنا، فكيف يُستخرج النفط من باطن الأرض؟، يتم ذلك على مراحل مختلفة، كالتالي:

المرحلة الأولى: تحديد أماكن تواجد النفط

لتحديد أماكن تواجد النفط في باطن الأرض يعمل فريق من المهندسيين والكيميائيين والجيولوجين، ويبحثون عن الصخور الجوفية التي من المحتمل أن تحتوي على النفط الخام، يستخدمون في ذلك تقنيات تعتمد على الموجات الصوتية وبالأخص على تردداتها وانعكاساتها، وتسمى هذه التقنية بالانعكاس الزلزالي، وخلال هذه العملية يحدث انفجار صغير تحت الأرض يُصدر موجات صوتية وتنتقل هذه الموجات لسطح الأرض ويعرف علماء الجيولوجيا بوجود حقل نفطي في المنطقة، وبعد أن تؤكد الموجات الصوتية وجود حقل النفظ، ينتقل الفريق لتنفيذ المرحلة الثانية.[١]

المرحلة الثانية: حفر الآبار النفطية

لحفر الأرض والوصول لمنابع النفط، يعتمد الفريق على تقنيات حديثة، ولعلّ أهمها وأكثرها انتشارًا هي تقنية الحفر الدوراني، وتتطلب ببساطة رافعة مع قرص دوار يخترق الرض في بقعة وجود النفط، يستلزم الحفر الدوراني استخدام مكونات تعجن سويّة لتُشكّل الطين وهو ما يستخدم لتليين القرص الصلب الذي سيخترق الأرض، وهذه المكونات بالغالب هي الصلصال، والماء، وبعض المواد الكيميائية الأخرى، أما التقنية الثانية للحفر، فهي الحفر الأفقي، وهذه الطريقة أقل تكلفة من غيرها من الطرق، ومن اسمها تُحفر الأرض بزاوية 90 درجة لاستخراج النفط، وهناك طرق أخرى لا تزال مُتبعة إلّا أنها بدائية بعض الشيء، مثل الحفر الإيقاعي، وفيها يتم حفر الأرض بالاستعانة بمثقاب يُسحب ثم يُرمى على الأرض مثل المطرقة، وتتكرر هذه العملية مرات كثيرة، بهدف تحطيم الصخور وتفتيتها للوصول لمنبع النفط وتكوين البئر، ويمكن استخدام التقنيات نفسها للحفر في البحر فالحفر البحري يشبه الحفر البري جدًا، وبعد الوصول لبئر النفط ننتقل للخطوة الثالثة والأخيرة.[٢]

المرحلة الثالثة: استخراج النفط

من البديهي أن لا يبدأ المهندسون والعمّال باستخراج النفط إلّا بعد أن يُحدد مكان النفط ويتم الوصول إليه بشكل فعلي بعد الحفر، ولا بد من أنّك تعرف أنه يجب التأكد من كمية النفط الموجودة، للتحقق ممّا إذا كانت هذه العملية مُجديّة اقتصاديًّا أما لا، ففي مرحلة الاستخراج تُجبّر المادة النفطية الخام على الخروج للسطح، ولكن كيف؟، ببساطة بتعريضها لضغط عالٍ جدًا، ففي البداية تُبنى الأنابيب المُخصصة لذلك وتُوضع مضخة ذات قوة عالية في الأسفل، ثُمّ يُعرض النفط للضغط العالي، فتُجبر المادة النفطية على التحرّك باتجاه واحد عبر الأنابيب بفعل اضغط ودفع المحرك، فتخرج للأعلى ليصبح بالإمكان سحبها، ويوجد بالطبع أساليب أخرى يممن اللجوء إليها لاستخراج النفط، مثل تقنية الفقاعات الغازيّة وتعتمد هذه التقنية على ضخ غازات معينة في البئر نفسه، مما يُشكل فقاعات تخل بكثافة النفط الخام الموجود في البئر، لتصبح كثافته أقل، الأمر الذي يُغيّر من ضغط الخزان النفطي، فبالتالي يلفظ الخزان مكنوناته النفطية ويدفعها إلى السطح، حيث نستطيع الحصول عليها.[٣]

وتوجد طرق عديدة لاستخراج النفط تُستخدم كلا منها تبعًا للمكان ووضعية النفط في باطن الأرض، فيمكن أيضًا استخدام غاز ثاني أكسيد الكربون لاستخراج النفط، فيتم حقن الغاز في خزان نفطي تحت ضغط عالٍ، وفي هذه الحالة يُستخدم غاز ثاني أكسيد الكربون غير القابل للامتزاج ليعمل كعامل ترقق وبالتالي يقلل من لزوجة النفط ويحرره من مسامات الصخور، وتسمى هذه العملية بالاستخلاص المعزز، وهي لا تقلل لزوجة النفط فحسب بل إنها تعمل على تضخيم الزيت وتعمل كمحرك للغاز المُذاب فيتمدد الغاز الذي ينطلق من النفط ويصعد إلى حفرة البئر.[٣]


تعرف على أكبر حقول النفط في العالم

النفط ثروة حقيقية تُساعد ممتلكيها على التحكم في جوانب كثيرة من الحياة، وإلى الآن سيّطر الشرق الأوسط على عالم النفط، وفيما يلي سنستعرض أكبر حقول نفطية في العالم، وهي:[٤]

  • حقل السفانية : يعدّ حقل السفانية أكبر حقل نفط بحري في العالم، يقع في المملكة العربية السعودية، ويُعتقد أنه إجمالي احتياطه يقدر بأكثر من 50 مليار برميل نفط، تم اكتشافه في عام 1951 ويُستخرج النفط منه منذ عام 1957، ويتم تشغيلها بأكثر من 624 بئر إنتاج وسلسلة من المنصات المختلفة، كما تقدّر طاقته الإنتاجية اليومية إلى 1.5 مليون برميل.
  • حقل زاكوم العلوي: يقع حقل نفظ زاكوم العلوي على بعد 84 كيلومترًا شمال غرب جزر أبو ظبي، في الخليج العربي، هو ثاني أكبر حقل نفط بحري في العالم، إذ يحتوي على حوالي 50 مليار برميل من النفط مع احتياطي نفطي قابل للاسترداد يصل إلى 21 مليار برميل، اكتُشفَ الحقل عام 1963 وبدأ العمل به في عام 1967، كما تبلغ الطاقة الإنتاجية الحالية له بحوالي 500 ألف برميل نفط خام يوميًّا، كما يتم تطوير حقل زاكوم العلوي حاليًا لزيادة إنتاجه اليومي، وتبلغ قيمة تطويره حوالي 10 مليارات دولار.
  • حقل منيفة: يقع حقل منيفة النفطي جنوب شرق حقل السفانية في المياه الضحلة للخليج العربي بالمملكة العربية السعودية، يحتوي على احتياطي نفطي يقدر بحوالي 13 مليار برميل، وهو حقل بحري ثقيل ينتج النفط الخام، كما تملكه وتديره شركة أرامكو السعودية، واكتشف هذا الحقل في عام 1957 وبدأ الإنتاج فيه في عام 1964، فيُنتج يوميًا 200 ألف برميل نقط.
  • حقل كاشاجان: يقع حقل كاشاجان النفطي على بعد 80 كيلومترًا جنوب شرق أتيراو في شمال بحر قزوين في كازاخستان، وهو أكبر حقل بحري خارج الشرق الأوسط، ويحتوي على أكثر من 35 مليار برميل من النفط، وُيقدّر احتياطي النفط القابل للاستخراج منه بحوالي 9 مليارات برميل، واكتشف هذا الحقل عام 2000، وما زال قيد التطوير فمن المفترض أن يصل إنتاجه اليومي في عام 2021 إلى 1.5 مليون برميل.
  • حقل لولا (توبي): يعد حقل لولا المعروف سابقًا باسم حقل توبي، اكتشافًا رئيسيًا للنفط في حوض سانتوس بالبرازيل تم اكتشافه في عام 2007، ويقدر احتياطي النفط القابل للاسترداد فيه اعتبارًا من عام 2010 بحوالي 6.5 مليار برميل، ولكن ما زال هذا الحقل النفطي قيد التطوير وتقدّر إجمالي تكلفة تطويره بحوالي 100 مليار دولار.


مَعْلومَة: استخدامات النفط

يعتمد العالم على النفط لتسيير متطلبات الحياة ، وفيما يلي سنذكر أنواع الوقود المختلفة المشتقة من النفط وبعض الأدوار المهمة التي تلعبها في الحياة اليومية:[٥]

  • النقل باستخدام البنزين: البنزين المُشتق من النفط هو الوقود الأكثر شهرةً والمُستخدم في الحياة اليومية، إذ يُسيّر السيارات والحافلات والشاحنات، وهو البنزين ومشتقاته من الديزل وغيرها، وهما من أنواع الوقود غير المتجددة والتي تُستخلص من رواسب النفط الخام في الأرض أو تحت المحيطات، تعمل آليات ومعدات الصيانة الأخرى أيضًا على البنزين والديزل.
  • الطاقة والتدفئة باستخدام الغاز الطبيعي: يمكن للغاز الطبيعي تشغيل أنظمة التدفئة والمواقد وسخانات المياه، ويحترق الغاز الطبيعي بشكل نظيف للغاية ويخلق طاقة وفيرة عند الاحتراق، ويتكون في الغالب من الميثان ولكن يمكن أن يحتوي على غازات أخرى أيضًا.
  • الطاقة الكهربائة باستخدام الفحم: تحرق العديد من محطات الكهرباء الفحم باعتباره الوقود الأحفوري الأساسي لتشغيل الإمداد الكهربائي للمنازل، إذ تفتت الآلات الفحم إلى جزيئات صغيرة توضع داخل الفرن ويُحرق لتسخين الماء الذي ينتج بخارًا يغذي التوربين لتوليد الطاقة الميكانيكية، ثم تتحول هذه الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية في أكثر من مولد كهربائي ضخم، ثم تنتقل عبر المحطات الفرعية التي توفر الكهرباء للمنازل والمصانع وغيرها.
  • مواد التشحيم: تدخل المشتقات النفطية في العديد من الصناعات، فتستخدم المواد المشتقة من البترول في صناعة مواد التشحيم اللازمة كمزلقات لأنواع مختلفة من المركبات والآلات الصناعية لتقليل الاحتكاك.[٦]
  • المجال الطبي: يستخدم النفط في المجال الطبي للتطبيقات الحيوية على البشر والفحص بالموجات فوق الصوتية والفحوصات الطبية، كما أن المواد النفطية تعدّ عنصرًا أساسيًا في صناعة الكريمات والمستحضرات الصيدلانية الموضعية
  • استخدامات أخرى: على مستوى الاستخدامات المنزلية تُستخدم ذات المشتقات النفطية لتصنيع كل من الفازلين والمنظفات، كما أنها المادة الخامة الرئيسية التي تدخل في تركيب المواد الزراعية كالسماد، ويدخل النفط أيضًا في الصناعات الكيميائية وغيرها الكثير.

المراجع

  1. ^ أ ب "petroleum", nationalgeographic, Retrieved 16/12/2020. Edited.
  2. " Home ⋅ Energy Facts About Oil Drilling", sciencing, Retrieved 16/12/2020. Edited.
  3. ^ أ ب "Recovery Of Oil And Gas", britannica, Retrieved 16/12/2020. Edited.
  4. "Largest oilfields in the world", offshore-technology, Retrieved 16/12/2020. Edited.
  5. "Fuels Used in Our Daily Life", sciencing, Retrieved 16/12/2020. Edited.
  6. "Major uses of petroleum", nsenergybusiness, Retrieved 17/12/2020. Edited.