منابع پایان نامه ها – بند دوم : تعریف گاز طبیعی[۱۲] – پایان نامه های کارشناسی ارشد |
بند اول :تعریف نفت
واژه نفت (Petroleum) به معنی روغن سنگ از دو واژه یونانی Petra به معنی صخره و Oleum به معنی روغن تشکیل شده است.[۱] ریشه واژه نفت در زبان فارسی نامعلوم است. مستشرقینی چون «هرتز فلد» و «بیلی» معتقدند این واژه از فعل ناب به معنی ضدنم گرفته شده و در زبان اوستایی نپتا بوده و کلدانی ها آن را از مادها گرفته و نفتا خوانده اند. نفت در فارسی به معنی روشن، تابیدن، طلوع و درخشش نیز آمده است.[۲] در فرهنگ فارسی عمید، معنی امروزی نفت مورد توجه قرار گرفته و در مقابل واژه نفت آمده است:
«مایعی است قابل احتراق که در اعماق زمین تا ۱۸۰۰ متر پیدا می شود و گاهی در اثر فشار و حرارت درونی زمینی به طرف بالا صعود میکند و به سطح زمین میرسد و برای استخراج آن چاه های عمیق حفر میکنند….»[۳]
در اصطلاح، پترولیوم، ترکیب طبیعی پیچیده ای از هیدروکربنهای مختلف بوده که شامل فازهای مایع، گاز و جامد است. اگرچه برداشت عموم از این واژه بیشتر متوجه فاز مایع آن یعنی نفت خام میباشد، ولی با عنایت به دو جزء اصلی نفت یعنی هیدروژن و کربن به انواع جامد و مایع و گاز آن هیدروکربن نیز گفته می شود.[۴] نفت در طبقه بندی کلی در دسته قیر یا بیتومن[۵] قرار دارد که به صورت مجموعه ای از هیدروکربن های مختلف به اشکال مایع و یا گاز در مخازن زیرزمینی وجود دارد. در علم شیمی و زمین شناسی پترولیوم به هیدروکربوره ای اطلاق میگردد که از طریق چاه های نفت از داخل زمین استخراج میشوند. شکل اصلی پترولیوم در داخل مخازن به صورت گاز است که به نام گاز طبیعی[۶] شناخته می شود. بخشی از پترولیوم در شرایط متعارفی (۱۵ درجه سانتیگراد و ۷۶ میلیمتر فشار جیوه) به صورت مایع درآمده که به آن نفت خام[۷] میگویند و بخش دیگر به همان صورت گاز باقی می ماند.[۸]
گرچه دو ترکیب اصلی نفت، کربن و هیدروژن میباشد. اما عناصر دیگری از قبیل گوگرد، ازت و اکسیژن در مجموع حدود سه درصد ترکیب نفت را تشکیل میدهند.[۹] هرچند تعداد ترکیبات مولکولی نفت خام بسته به سن زمین شناسی، ژرفای تشکیل، خاستگاه و موقعیت جغرافیائی آن متغیر میباشد،[۱۰] لکن در مجموع حدود ۹۷ درصد ترکیب نفت را کربن و هیدروژن تشکیل میدهد.[۱۱]
بند دوم : تعریف گاز طبیعی[۱۲]
گاز طبیعی ماده ای است بی رنگ و بی بو و سبک تر از هوا که از آن به عنوان سوخت فسیلی تجدیدناپذیر نیز یاد می شود که از بقایای گیاهان و حیوانات دریایی در ۲۰۰ تا ۴۰۰ میلیون سال پیش تشکیل شده است.[۱۳] این بقایا در اعماق زمین مدفون شده و با گذشت زمان و بر اثر گرمای زمین و فشار وارده و فعل و انفعالات شیمایی تبدیل به گاز طبیعی شده اند. گاز طبیعی خام مرکب از اجزاء مختلفی است که مهمترین بخش آن متان بوده که ماده ای بی رنگ و بو و بی مزه میباشد. سابقه تاریخی کشف گاز و استفاده از آن به قرن گذشته و توسط یونانیان، ایرانی ها و هندی ها برمی گردد که از گازهای خارج شده از شکافهای زمین استفاده کرده و معابدی را در اطراف آن ها می ساختند. حدود ۲۵۰۰ سال پیش چینی ها از گاز به عنوان سوخت استفاده کرده و برای اولین بار از طریق لوله ها به معادن نمک انتقال داده و به مصرف رساندند. در سال ۱۸۲۱ ویلیام هارت[۱۴] اولین چاه گاز را به عمق ۲۷فوت در فلوریدا حفر نمود.[۱۵] گاز طبیعی عمدتاً از هیدروکربورها از جمله عناصری چون کربن، کربن دی اکسید کربن، نیتروژن و در بعضی از مواقع هیدروژن سولفید تشکیل می شود. گاز طبیعی یا به شکل محلول در نفت[۱۶] یا به صورت غیر همراه نفت[۱۷] وجود دارد. نوع اخیر گاز فقط در میدانهای مستقل گاز که قادر به تولید تجاری گاز میباشند استخراج میگردد.[۱۸] حجم نفت و گاز در مکانهایی در زیر سطح زمین در مناطق خشکی یا دریایی یافت می شود. مایعات گازی ریشه در دو منشأ دارند که عبارت از هیدروکربن های مایع همراه گاز مخازن گازی و مایعات جدا شده از گازهای حل شده در نفت خام میباشند. گازهای هیدروکربنی که در مخازن نفتی وجود دارند گاز طبیعی[۱۹] نامیده میشوند. این گاز ممکن است در مخزن همراه نفت باشد و یا بدون نفت مخزن گازی مستقلی را تشکیل دهد. در حالت نخست گاز همراه[۲۰] و در حالت دوم گاز ناهمراه[۲۱] نامیده می شود.[۲۲] گاز همراه یا در نفت محلول است یا اینکه در قسمت گنبد نفتگیر (تله نفتی) وجود دارد. این گاز در هنگام استخراج نفت با آن از مخزن خارج می شود و پس از عبور از دستگاه های عبور کننده، اگر برای آن مصرفی وجود نداشته باشد سوزانده می شود[۲۳]. گاز طبیعی مرکب از ترکیبات شیمیایی از قبیل متان، اتان، پروپان، بوتان، پنتان و گاز کربنیک بوده وبیشترین بخش آن را متان تشکیل میدهد[۲۴].تشکیل گاز طبیعی و نفت خام ،محصول یک فرایند پیچیده زمین شناسی و شیمیایی است.
گفتار دوم :فرایند تشکیل و منشا نفت وگاز
در گذشته این نظریه وجود داشت که نفت منشأ معدنی دارد و در اثر واکنش آب و دی اکسید کربن به کمک انرژی حرارتی درون زمین یا انرژی خورشید به وجود میآید. اما این نظریه امروز منسوخ شده و دانشمندان اثبات کردهاند که نفت و گاز دارای منشأ آلی بوده و جانداران آبزی بویژه پلانکتون ها منشأ این دو ماده میباشند؛ بقایای این جانداران در شرایط ویژه (دور از اکسیژن و درون گل و لای) و بر اثر وجود باکتری های هوازی و فشار، طی سالیان متمادی ماده ای به نام ساپروپل[۲۵] را تشکیل داده که این ماده در مرحله بعد بر اثر تغییرات فیزیکی و شیمیایی، ترکیبات نفتی را تولید میکنند[۲۶]. بقایای گیاهان نیز در صورت ته نشین شدن در لایههای زمین، در اثر فعل و انفعالات زمین شناسی نفت تولید میکنند. به عبارت دیگر صرفنظر از منشأ گیاه و جانوری، شرط لازم برای تشکیل نفت و گاز، تولید، تجمع و حفظ مواد آلی است[۲۷].
مطابق نظریه آلی، با مدفون شدن مواد آلی در داخلی رسوبات و به وجود آمدن ضخامت کافی از رسوبات روی آن ها، مولکول های مواد آلی در اثر عوامل بیوژنتیک و فیزیکی و شیمیایی به مولکول های هیدروکربوری تبدیل میشوند[۲۸]. بر اثر ته نشین شدن پیکر موجودات نفت ساز همراه با رسوبات رسی ریزدانه و آهکی که سنگ های مناسبی برای نگهداری پیکر این موجودات هستند، پس از گذشت میلیون ها سال «سنگ مادر»[۲۹] به وجود میآید[۳۰]. با گذشت زمان چنانچه سنگ مادر در اثر فشار و دمای زیاد به اعماق پایین تر رود، فشار و دمای زیاد باعث تجزیه و از بین رفتن آن می شود. همچنین، اگر لایههای نفت زا به سطح زمین راه یابند هیدروکربن های سبک تبخیر میشوند و هیدروکربن های سنگین به صورت توده ای از مواد جامد یا ذرات پراکنده در محل تراوش نفت باقی می مانند[۳۱].
فرم در حال بارگذاری ...
[پنجشنبه 1401-09-24] [ 11:51:00 ق.ظ ]
|