ما هو البترول وكيف يتم استخراجه

ما هو البترول وكيف يتم استخراجه، نسمع كثيراً عن لفظ بترول أو نفط ولا نعلم تحديدًا المعنى الحرفي له، عرفه العلماء بأنه مركب كيميائي هيدروكربوني تشكل من ملايين السنين في طبقات الأرض الباطنية من مواد عضوية.

معروف بلونه الأسود المائل إلى الخضرة، يمر بعدة عمليات من التكرير والتصفية حتى يصبح جاهز في إنتاج الوقود، ويسمى بالذهب الأسود لقيته العالية.

ما هو البترول؟

• ويسمى أيضًا بالنفط الخام وهو عبارة عن وقود أحفوري تكون من ملايين السنين من بقايا الأحياء البحرية القديمة.
  • حيث كانت النباتات والطحالب تعيش في البحار الضحلة، وبعد موتها سقطت لقاع البحر.
  • فخلطت المواد العضوية مع الرسوبيات الأخرى ودفنت معها.
  • وبفعل الضغط والحرارة العالية على مر ملايين السنين فإن بقايا تلك الأحياء تحولت إلى وقود أحفوري.
• النفط والغاز الطبيعي والفحم إذا تشكلوا تحت ظروف مشابهة يكونوا جميعهم وقودا أحفورية.
• يوجد النفط في احتياطات ضخمة تحت الأرض أو في قاع المحيط ويتم استخراجه بواسطة آلات حفر عملاقة.
• أما عن لون البترول الخام فهو قد يكون أسود أو برونزي أو بني غامق أو أحمر أو أصفر أو يكون مخضرًا.
• ويرجع تعدد اللون البترول إلى احتوائه على المعادن أو الكبريت فيكون لونه فاتح.
• يستعمل البترول في صناعة البنزين ويعالج ويشكل في الكثير من القطع المختلفة مثل سترات النجاة، والبرادات والمخدرات والإطارات.
• عند حرق البنزين أحد منتجات البترول للحصول على الطاقة فإنها تطلق غازات سامة وكمية كبيرة من أكسيد الكربون.
  • الذي يعمل على تنظيم درجة حرارة الغلاف الجوي للكرة الأرضية وإذا زادت كميات الوقود المحترق فإنه يؤثر بالسلب على المناخ.
• البترول مصدر غير متجدد للطاقة فقد استغرق ملايين السنين ليتكون وعندما يستخرج ويستهلك لا يوجد وسيلة لاستبداله من جديد.
• ولكن مخزونات النفط سوف تنفذ في آخر الأمر، ويتوقع الخبراء وصول العالم لأعلى مستوى من الإنتاج (ذروة النفط) عام 2050 ولابد من إيجاد بدائل النفط لأنه أساس العديد من الصناعات.

شاهد أيضًا: تعريف البترول وأهميته

 بئر البترول

• هي حفرة عميقة تمتد من سطح المحيط أو الأرض إلى باطن الأرض حيث الصخور التي تحتوي على الغاز أو البترول بداخلها.

خطوات استخراج البترول

الحفر

• من خلال دراسة المنطقة وعمل المسوحات الثلاث (المسح الزلزالي، المسح الثقلي والمسح المغناطيسي) يتم تحديد أماكن تجمع البترول في طبقات الأرض والتي تسمى بالمكامن.
• لا تعتبر المسوحات دقيقة فهي تعطي تصور عن المنطقة فقط، فمن الممكن ألا يتم العثور على البترول عند الحفر.
  • أو يكون ما وجد غير مجدي اقتصاديًا أو يوجد في المكمن بكميات قليلة.
  • لذا فإن الحصول على نتائج إيجابية بالمنطقة يجب أن ننتقل لمرحلة الحفر الاستكشافي:

الحفر الاستكشافي

• وهذه العملية تهدف إلى التأكد من وجود البترول بكميات في المكمن والتي تم توقعها من خلال المسوحات.

الحفر النهائي

يتم البدء بعملية الحفر بعد تحديد موقع البترول بدقة، ويستخدم أنواع مختلفة من وحدات الحفر المتنقلة في عملية الحفر ومنها:

• وهي تركز وحدات الحفر في قعر البحر ويوجد جزء منها خارج مستوى البحر، ويوجد منها نوعين الوحدات الصراف والوحدات الغاطسة.
• الوحدات العائمة: وهي طوافات لا تصل للقاع بل عبارة عن طوافات عائمة على سطح البحر، وتعتبر شائعة الاستخدام ولا يوجد لها قوائم تقف عليها.

آلية الحفر

• يتم البدء بالحفر بعد تثبيت الحفارة بالمنطقة المطلوبة، وتتم عملية الحفر على مراحل وكل مرحلة تتضمن تكسية.
  • أو تغليف وهي إنزال عمود جديد يعمل على زيادة عمق البئر ويثبت بمادة الأسمنت.
  • وتستمر هذه العملية إلى أن يصل الحفر لمكمن البترول، وعملية التغليف هذه تعمل على استقامة جدران البئر وعدم انهياره.
• يتم بعد ذلك تثقيب الغلاف والمحيط الأسمنتي والسماح بالبترول بالتسرب داخله، وهذه العملية تستخدم مدفع التثقيب الذي يقذف بنوع من المتفجرات يحدث شقًا بالغلاف دون تدمير الممر الذي تم حفره.
• بعد تلك المرحلة يتم إدخال أنبوب الضخ لجسم الغلاف حتى ينتقل البترول المتسرب إلى أعلى وليس من خلال الغلاف مباشرة لان تكلفة استبدال أنبوب الضخ أو صيانته اقل.
• ونأتي لآخر مرحلة والتي يطلق عليها تركيب شجرة الميلاد وهي عبارة عن مجموعة من الصمامات التي تتحكم باندفاع البترول للخارج.

عمليات استخراج البترول وضخه

عملية الاستخراج الطبيعي أو الأولى

وتعتمد هذه العملية على ضغط المواد داخل المكمن لنقل البترول بطريقة طبيعية وهناك أربعة أنواع من آليات الدفع وهي:

• الدفع بتمدد الغاز المذاهب بالبترول السائل، ويكون هذا النوع عندما تكون معظم الكميات من المواد النفطية السائلة.
  • يتم فتح ثقب لتقليل الضغط وزيادة الحجم فيعطي للغاز المسال فرصة للتمدد.
  • والتحويل لغزة مرة أخرى ويتجه عبر المضخة للسطح ساحبا معه جزء سائل لتبدأ عملية الضخ.
• الدفع بإلغاء الغازي، عندما تكون معظم المواد بالبئر في صورة غازات البعض يكون سائل والآخر غاز فوقه.
  • يحدث الغاز ضغطًا كبيرًا بالمكمن ويحدث فراغ في حفر البئر حتى يتمكن الغاز.
  • من التمدد فيها والتدفق للأعلى في أنبوب الحفر ويبدأ استخراج البترول.
• الدفع بالماء، ويتم في حالة وجود وانحسار الماء بكميات كبيرة تحت البترول فتعمل على دفع البترول لأعلى كي يخرج للسطح.
• الآلية المختلطة، وتحدث بقوة دفع كلا من الغاز والماء للبترول لأعلى.

عملية استخراج البترول بالدفع الثانوي

• بعد سحب العديد من السوائل من البئر يصبح هناك عائقًا للضخ الطبيعي للبترول بسبب قلة الضغط فيتم رفع الضغط عن طريق ضخ الغاز والهواء والماء طبيعيًا في تحفيز الضخ.

فصل البترول عن الماء والشوائب

• في الأغلب يتم صعود غاز وسائل مختلطان بالعديد من الشوائب إلى سطح البئر.
  • لأن الشوائب لا قيمة لها وتشكل تكلفة مادية عالية إذا نقلت مع البترول الخام لذا يجب فصلها.
  • كما أن وزن الشوائب ثقيل وقوي الاتكال الذي يعمل على تآكل الآليات والمعدات، لذلك كله يجب فصل الشوائب.
• وتتم عمليات فصل الشوائب بأجهزة كثيرة تركب على منصة الحفر نفسها، أما إذا أردنا فصل الغاز والزيت فيتم ذلك من خلال محطات قريبة من بئر البترول، ويتم نقل الغاز في صورة سائل بعد تسييله وضغطه حيث لا يمكن نقل الغاز والبترول معًا.

استخدامات البترول

النقل

• يعتمد نظام النقل على مستوى العالم على البترول سواء كان النقل الجوي والنقل البري والسكك الحديدية أو المياه، ويعد الديزل والبترول من المصادر الرئيسية للطاقة لجميع أنواع مركبات النقل.

شاهد أيضًا: تكرير البترول ومشتقاته

الطاقة الصناعية

• يعد البترول المصدر الأساسي والرئيس للطاقة الصناعية حيث يستخدم البنزين والديزل في توربينات الغاز لتوليد وإنتاج الكهرباء.

التدفئة والإضاءة

• تستخدم الزيوت الثقيلة في محطات التدفئة المركزية للمنازل، والمكاتب، والمحلات التجارية، ويستخدم الكيروسين في الأغراض المنزلية. 

زيوت التشحيم

• وزيوت التشحيم مفيدة جدا لجميع أنواع الآلات خاصة المستخدمة في الصناعات والنقل.
• وجميع أنواع الشحوم والزيوت تنتج من البترول، وتعتمد جميع أنواع المركبات والآلات بالمصنع على مواد التشحيم وان لم تتوفر يتوقف العمل.

الصناعات البتروكيماوية

• حيث تستخدم المشتقات النفطية كمواد خام مثل المبيدات الحشرية، الأسمدة الكيماوية، العطور، الألياف الصناعية، الدهانات، المطاط الصناعي، البلاستيك، النايلون وغيرها.

شاهد أيضًا: البترول والغاز الطبيعي كأحد مصادر الطاقة

كلمة البترول مشتقة من البتراء الكلمة اللاتينية وتعني النفط، ويعد مصدر رئيسي للطاقة في العالم وذلك لقابلية استخدامه في العديد من مجالات الحضارة، كما يعد جانب من جوانب الإنسان اليومية والتي يتأثر بطريقة أو بأخرى به.