گاز طبیعی چگونه به وجود میاید؟


استخراج گازطبیعی

گاز طبیعی یه سوخت فسیلیه که زیر زمین، میلیون‌ها سال پیش از بقایای موجودات زنده (مثل پلانکتون‌ها و گیاهان) به وجود اومده. فرآیند شکل‌گیری‌ش خیلی جالبه:

 

*   منشا: حدود ۱۰۰ تا ۳۰۰ میلیون سال پیش، موجودات دریایی و گیاهان در کف دریاها مردن و روی هم انباشته شدن.
*   فشار و گرما: این لایه‌های آلی زیر لایه‌های سنگ و رسوب دفن شدن. با گذشت زمان، فشار عظیم لایه‌های بالایی و گرمای زیاد زمین، این مواد رو تحت فشار قرار دادن.
*   تبدیل شیمیایی: در این شرایط (بدون اکسیژن)، مواد آلی به آرامی تجزیه شدن و طی واکنش‌های شیمیایی، به هیدروکربن‌ها تبدیل شدن. این فرآیند باعث شد که نفت و گاز طبیعی جدا بشن.
*   مکان ذخیره: گاز طبیعی چون سبک‌تر از آب و نفته، به سمت بالا حرکت می‌کنه و در لایه‌های متخلخل سنگ (مثل سنگ آهک یا ماسه‌سنگ) گیر می‌افته. یه لایه سنگ غیرقابل نفوذ (مثل گِل یا سنگ نمک) روی این مخزن قرار می‌گیره و جلوی خروج گاز رو می‌گیره.

 

ترکیب اصلی:

گازی که الان تو لوله‌هاست، حدود ۹۰ تا ۹۵ درصد متان (CH4) هست و بقیه‌ش هم گازهای دیگه‌ای مثل اتان، پروپان و مقداری نیتروژنه.

 

نکته مهم: گاز طبیعی در طبیعت بی‌رنگ و بی‌بوئه! اون بوی خاصی که وقتی نشتی گاز حس می‌کنی، به خاطر اضافه کردن ماده‌ای به نام «مرکاپتان» (یک ترکیب گوگردی با بوی تخم‌مرغ گندیده) توسط شرکت‌های گازه تا اگه نشتی اتفاق بیفته، سریع متوجه بشیم و خطرناک نباشه. 😊

استخراج در پالایشگاه چگونه انجام میشود

 

استخراج گاز طبیعی یه فرآیند مهندسی دقیقه که مراحل اصلی‌اش این‌طوریه:

 

*   اکتشاف (پیدا کردن مخزن):

    قبل از هر کاری، با استفاده از سونار و ژئوفیزیک (لرزه‌نگاری)، زمین‌شناس‌ها نقشه‌ی زیر زمین رو می‌کشن تا بفهمن کجا ممکنه گاز جمع شده باشه. وقتی یه نقطه‌ی مشکوک پیدا شد، یه چاه اکتشافی می‌زنن تا مطمئن بشن واقعاً گاز هست یا نه.

*   حفاری (کندن چاه):

    بعد از تایید، یه دکل حفاری بزرگ (مثل یه برج بلند) می‌آرن. این دکل با استفاده از یه مته‌ی دندانه‌دار و چرخش، لایه‌های سنگ رو سوراخ می‌کنه تا به مخزن گاز برسه. مته‌ها می‌تونن چندین کیلومتر عمق رو سوراخ کنن!

    *   *نکته:* برای جلوگیری از فرو ریختن دیواره‌ی چاه و نشت آب‌های زیرزمینی، لوله‌های فولادی ضخیم (Casing) رو داخل چاه می‌کشن و با سیمان پر می‌کنن.

*  شکستن سنگ (Fracking – در موارد خاص):

    اگر گاز توی سنگ‌های متراکم (مثل شیل) گیر کرده باشه و نتونه به راحتی بیاد بیرون، از روشی به نام شکستن هیدرولیکی استفاده می‌کنن. توی این روش، آب و مواد شیمیایی رو با فشار خیلی زیاد به داخل چاه می‌پرونن تا سنگ‌ها ترک بخورن و گاز راه پیدا کنه تا بیاد بیرون.

*   جریان یافتن گاز:

    وقتی چاه به مخزن می‌رسه، فشار بالای گاز باعث می‌شه که گاز به صورت طبیعی یا با کمک پمپ‌ها به سمت سطح زمین بیاد. این گاز از لوله‌های مرکزی چاه بالا می‌آد.

*   تصفیه و پالایش:

    گازی که از چاه میاد، خالص نیست! ممکنه حاوی آب، گوگرد، دی‌اکسید کربن و ذرات معلق باشه. این گاز به پالایشگاه می‌ره تا ناخالصی‌هاش جدا بشه و فقط متان خالص (گاز قابل مصرف) باقی بمونه.

*   انتقال:

    بعد از تصفیه، گاز وارد شبکه‌ی لوله‌کشی‌های عظیم (خطوط لوله‌ی سراسری) می‌شه و از طریق این لوله‌ها به شهرها و خانه‌ها منتقل می‌شه.

 

نکته جالب: بعضی از چاه‌های گازی (مخصوصاً اونایی که فشارشون خیلی زیاده) می‌تونن گاز رو به صورت طبیعی و بدون نیاز به پمپ به سطح بیارن، اما چاه‌های دیگه نیاز به پمپ‌های قوی دارن تا گاز رو بیرون بکشن. 😊

 

اگه دوست داری بدونی گاز رو چطور به مایع تبدیل می‌کنن ادامه مطلب رو بخون

 

. تبدیل گاز به مایع

 

گاز طبیعی حجمش خیلی زیاده و حمل‌ونقلش با لوله‌کشی فقط برای فواصل نزدیک یا کشورها همسایه می‌شه. برای اینکه بتونیم گاز رو به کشورهای دور (مثل ژاپن یا اروپا) بفرستیم، باید حجمش رو ۶۰۰ برابر کم کنیم تا تبدیل به مایع بشه.

 

*   فرآیند خنک‌سازی: گاز تصفیه شده رو می‌برن به یه کارخونه‌ی عظیم و اونجا رو به شدت خنک می‌کنن (تا حدود ۱۶۲- درجه سانتی‌گراد!).
*   تبدیل به مایع: در این دمای خیلی پایین، گاز متان تبدیل به مایع شفاف و بی‌رنگی می‌شه که بهش میگن LNG (گاز طبیعی مایع).
*   حمل‌ونقل: حالا این مایع رو توی کشتی‌های مخصوص و عایق‌بندی شده (مثل یخچال‌های غول‌پیکر) سوار می‌کنن و به مقصد می‌فرستن.
*   بازگشت به گاز: وقتی کشتی به کشور مقصد می‌رسه، مایع رو توی مخازن بزرگ ذخیره می‌کنن و دوباره با گرما دادن، اون رو به گاز تبدیل می‌کنن تا وارد شبکه‌ی لوله‌کشی بشه.

 

. استخراج گاز در دریا چطوره؟

استخراج در دریا خیلی پیچیده‌تر و گرون‌تر از خشکیه، چون باید با فشار آب، امواج و طوفان‌ها بجنگی!

 

*   سکوهای ثابت: برای آب‌های کم‌عمق (تا حدود ۴۰۰ متر)، سکوهای فلزی بزرگی می‌سازن که مستقیم روی کف دریا قفل می‌شن. مثل یه برج بلند که پایه‌هاش توی آب فرو رفته.
*   سکوهای شناور (FPSO): برای آب‌های خیلی عمیق (چندین کیلومتر)، نمی‌شه سکو رو روی کف دریا قفل کرد. پس از کشتی‌های عظیمی به اسم FPSO استفاده می‌کنن. این کشتی‌ها روی آب شناورن و چاه‌ها رو از پایین کشتی به کف دریا می‌کشن.
    *   این کشتی‌ها هم چاه می‌زنن، هم گاز رو تصفیه می‌کنن، هم ذخیره می‌کنن و هم می‌تونن گاز رو مستقیم به کشتی‌های دیگر منتقل کنن.

*   چالش‌ها: بزرگترین مشکل اینجا فشار آب و خوردگی هست. همه‌ی تجهیزات باید ضد آب و ضد زنگ باشن. همچنین اگر طوفان بشه، سکوهای شناور باید بتونن خودشون رو با امواج هماهنگ کنن تا نریزن.

 

نکته جالب: امروزه خیلی از پروژه‌های عظیم گازی ایران (مثل پارس جنوبی) دقیقاً همین‌طور در دریا انجام می‌شه و سکوهای شناور یا ثابت توی خلیج فارس کار می‌کنن! 😊

بدون نظر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *