نفت چیست و چگونه به دست می آید؟

نحوه تشکیل نفت:

• تشکیل رسوبات: میلیون‌ها سال پیش، موجودات زنده دریایی کوچک مانند جلبک‌ها و پلانکتون‌ها در اقیانوس‌ها زندگی می‌کردند. پس از مرگ، بقایای آنها در کف دریا ته‌نشین می‌شد و با لایه‌هایی از رسوبات مانند ماسه و گل پوشیده می‌شد.
• فشار و حرارت: با گذشت زمان، لایه‌های رسوبی ضخیم‌تر و سنگین‌تر می‌شدند و فشار و حرارت زیادی را بر روی بقایای موجودات زنده اعمال می‌کردند. این فشار و حرارت باعث تغییر ساختار شیمیایی مواد آلی می‌شد.
• تبدیل به نفت: در شرایط مناسب، این مواد آلی به تدریج به نفت و گاز طبیعی تبدیل می‌شدند. این فرآیند تبدیل به میلیون‌ها سال زمان نیاز دارد.
• مهاجرت و تجمع: نفت و گاز به دلیل چگالی کمتر نسبت به آب، به سمت بالا مهاجرت می‌کنند. این مواد به درون لایه‌های متخلخل و نفوذپذیر سنگ‌ها مانند ماسه‌سنگ‌ها و سنگ‌های آهکی نفوذ می‌کنند. اگر یک لایه نفوذناپذیر مانند لایه‌ای از رس رسوب کند، نفت و گاز در زیر آن به دام می‌افتند و یک مخزن نفتی تشکیل می‌شود.

نحوه استخراج نفت:

• اکتشاف: قبل از هر چیز، زمین‌شناسان با استفاده از روش‌های مختلف مانند بررسی‌های لرزه‌ای، مغناطیسی و گرانشی، به دنبال شناسایی ساختارهای زمین‌شناسی مناسب برای وجود مخازن نفتی می‌گردند.
• حفاری: پس از شناسایی یک منطقه نفت خیز, یک چاه حفاری می‌شود. حفاری می‌تواند به صورت عمودی یا افقی انجام شود.
• استخراج: پس از رسیدن به مخزن نفتی، نفت از طریق چاه به سطح زمین پمپ می‌شود. در برخی موارد، فشار طبیعی مخزن برای بیرون راندن نفت کافی است، اما در بسیاری از موارد، از روش‌های مصنوعی مانند تزریق آب یا گاز برای افزایش فشار مخزن استفاده می‌شود.
• انتقال و پالایش: نفت خام استخراج شده از چاه به پالایشگاه‌ها منتقل می‌شود. در پالایشگاه‌ها، نفت خام به محصولات مختلفی مانند بنزین، گازوئیل، نفت سفید، و مواد پتروشیمیایی تبدیل می‌شود.

1. بر اساس چگالی (API Gravity):

• نفت سبک (Light Crude Oil): دارای API Gravity بالاتر از 31.1 است. این نوع نفت جریان‌پذیری بالاتری دارد و فرآوری آن آسان‌تر و ارزان‌تر است. بنزین و سوخت جت بیشتری از نفت سبک تولید می‌شود.
• نفت متوسط (Medium Crude Oil): دارای API Gravity بین 22.3 تا 31.1 است.
• نفت سنگین (Heavy Crude Oil): دارای API Gravity کمتر از 22.3 است. این نوع نفت غلیظ‌تر است و فرآوری آن دشوارتر و پرهزینه‌تر است.
• نفت فوق سنگین (Extra Heavy Crude Oil): دارای API Gravity کمتر از 10 است. این نوع نفت بسیار غلیظ و چسبناک است و استخراج و فرآوری آن بسیار چالش‌برانگیز است.

2. بر اساس میزان گوگرد:

• نفت شیرین (Sweet Crude Oil): دارای مقدار کمی گوگرد (کمتر از 0.5%) است. این نوع نفت از نظر زیست‌محیطی مطلوب‌تر است و خوردگی کمتری در پالایشگاه‌ها ایجاد می‌کند.
• نفت ترش (Sour Crude Oil): دارای مقدار زیادی گوگرد (بیشتر از 0.5%) است. فرآوری این نوع نفت نیازمند تجهیزات خاصی برای حذف گوگرد است.

3. بر اساس محل تولید:

• به عنوان مثال، نفت خام برنت (Brent Crude) که از دریای شمال استخراج می‌شود، یک شاخص قیمت‌گذاری مهم برای نفت در سطح جهانی است. نفت خام وست تگزاس اینترمیدیت (WTI) نیز یکی دیگر از شاخص‌های مهم است که در ایالات متحده تولید می‌شود. هر کدام از این نفت‌ها ویژگی‌های خاص خود را دارند.

4. بر اساس ترکیب شیمیایی:

• نفت پارافینی: غنی از پارافین‌ها (آلکان‌ها) است.
• نفت آسفالتی: غنی از آسفالتین‌ها است.
• نفت آروماتیک: غنی از ترکیبات آروماتیک است.

اهمیت دسته‌بندی نفت:

دسته‌بندی نفت بر اساس این معیارها برای پالایشگاه‌ها بسیار مهم است، زیرا نوع نفت خام ورودی بر فرآیندهای پالایش و محصولات نهایی تولیدی تأثیر می‌گذارد. قیمت نفت نیز بر اساس این ویژگی‌ها تعیین می‌شود. به طور کلی، نفت سبک و شیرین قیمت بالاتری نسبت به نفت سنگین و ترش دارد.

1. تأمین انرژی:

• حمل و نقل: نفت منبع اصلی سوخت برای وسایل نقلیه زمینی (خودروها، کامیون‌ها، قطارها)، دریایی (کشتی‌ها) و هوایی (هواپیماها) است. بنزین، گازوئیل و سوخت جت از فرآورده‌های نفتی هستند.
• تولید برق: در بسیاری از کشورها، نیروگاه‌های برق از نفت برای تولید الکتریسیته استفاده می‌کنند، به ویژه در مواقع اوج مصرف یا در مناطقی که دسترسی به سایر منابع انرژی محدود است.
• گرمایش: نفت و گازوئیل به عنوان سوخت برای گرمایش منازل و ساختمان‌ها در مناطق سردسیر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

2. ماده اولیه برای صنایع پتروشیمی:

• پلاستیک: نفت ماده اولیه اصلی برای تولید انواع پلاستیک‌ها است که در بسته‌بندی، لوازم خانگی، قطعات خودرو، تجهیزات پزشکی و بسیاری از محصولات دیگر کاربرد دارند.
• مواد شیمیایی: بسیاری از مواد شیمیایی مورد استفاده در صنایع مختلف، از جمله کودهای شیمیایی، حشره‌کش‌ها، داروها، رنگ‌ها، چسب‌ها و الیاف مصنوعی، از نفت تولید می‌شوند.
• لاستیک: لاستیک‌های مورد استفاده در تایر خودروها و سایر وسایل نقلیه از فرآورده‌های نفتی تولید می‌شوند.

3. سایر کاربردها:

• روغن‌های روان‌کننده: روغن‌های مورد استفاده در موتورها و ماشین‌آلات صنعتی برای کاهش اصطکاک و سایش از نفت تولید می‌شوند.
• آسفالت: آسفالت مورد استفاده در راه‌سازی از فرآورده‌های نفتی سنگین تولید می‌شود.
• تولید کود: آمونیاک که از گاز طبیعی (اغلب همراه با نفت استخراج می‌شود) به دست می‌آید، ماده اولیه برای تولید کودهای نیتروژنه است.

4. تأثیر اقتصادی:

• تجارت جهانی: نفت یکی از مهم‌ترین کالاهای تجاری در سطح جهانی است و نقش تعیین‌کننده‌ای در تراز تجاری کشورها دارد.
• درآمد دولت‌ها: برای بسیاری از کشورهای تولیدکننده نفت، درآمدهای نفتی بخش قابل توجهی از بودجه دولتی را تشکیل می‌دهد.
• اشتغال‌زایی: صنعت نفت و صنایع وابسته به آن، فرصت‌های شغلی زیادی را در بخش‌های مختلف از اکتشاف و استخراج تا پالایش و بازاریابی ایجاد می‌کنند.

چالش‌ها و چشم‌انداز آینده:

با وجود اهمیت بسیار زیاد نفت در صنعت دنیا، چالش‌های متعددی نیز در این زمینه وجود دارد:

• محدودیت منابع: نفت یک منبع تجدیدناپذیر است و ذخایر آن محدود است.
• تأثیرات زیست‌محیطی: استخراج، حمل و نقل و مصرف نفت باعث آلودگی هوا، آب و خاک می‌شود و به تغییرات اقلیمی دامن می‌زند.
• توسعه انرژی‌های جایگزین: با توجه به نگرانی‌های زیست‌محیطی و محدودیت منابع نفتی، تلاش‌های گسترده‌ای برای توسعه و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، بادی و آبی در حال انجام است.

در آینده، انتظار می‌رود که نقش نفت در تأمین انرژی به تدریج کاهش یابد و سهم انرژی‌های تجدیدپذیر افزایش یابد. با این حال، نفت همچنان برای مدتی طولانی به عنوان یک منبع انرژی مهم و ماده اولیه برای صنایع پتروشیمی باقی خواهد ماند.

1. سوخت‌ها:

   • بنزین (Gasoline): اصلی‌ترین سوخت برای خودروهای سواری است.
   • نفت سفید (Kerosene): به عنوان سوخت برای هواپیماهای جت (Jet Fuel)، گرمایش و روشنایی (به ویژه در مناطق دورافتاده) استفاده می‌شود.
   • گازوئیل (Diesel Fuel): سوخت اصلی برای کامیون‌ها، اتوبوس‌ها، قطارها، ماشین‌آلات سنگین و برخی خودروهای سواری است. همچنین در نیروگاه‌های برق و ژنراتورها نیز کاربرد دارد.
   • نفت کوره (Fuel Oil): برای گرمایش ساختمان‌های بزرگ، کشتی‌ها و نیروگاه‌های برق استفاده می‌شود.
   • گاز مایع (Liquefied Petroleum Gas – LPG): ترکیبی از پروپان و بوتان است و به عنوان سوخت برای پخت و پز، گرمایش و خودروها (به عنوان سوخت جایگزین بنزین) استفاده می‌شود.

2. مواد پتروشیمی:

   • پلاستیک‌ها (Plastics): پلی‌اتیلن (PE)، پلی‌پروپیلن (PP)، پلی‌وینیل کلراید (PVC)، پلی‌استایرن (PS) و غیره. در تولید بسته‌بندی، لوازم خانگی، قطعات خودرو، تجهیزات پزشکی و بسیاری از محصولات دیگر کاربرد دارند.
   • الیاف مصنوعی (Synthetic Fibers): نایلون، پلی‌استر و اکریلیک. در تولید پوشاک، فرش، طناب و غیره استفاده می‌شوند.
   • لاستیک مصنوعی (Synthetic Rubber): برای تولید تایر خودروها، لوله‌ها، نوارهای نقاله و غیره استفاده می‌شود.
   • حلال‌ها (Solvents): بنزن، تولوئن، زایلن و غیره. در صنایع رنگ، چسب، داروسازی و غیره کاربرد دارند.
   • کودهای شیمیایی (Chemical Fertilizers): آمونیاک، اوره و غیره. برای افزایش حاصلخیزی خاک و تولید محصولات کشاورزی استفاده می‌شوند.
   • مواد شوینده (Detergents): آلکیل بنزن سولفونات و غیره. در تولید صابون، پودر لباسشویی و سایر مواد شوینده کاربرد دارند.

3. سایر فرآورده‌ها:

   • روغن‌های روان‌کننده (Lubricating Oils): برای کاهش اصطکاک و سایش در موتورها، ماشین‌آلات صنعتی و غیره استفاده می‌شوند.
   • گریس (Grease): یک نوع روغن روان‌کننده غلیظ است که در بلبرینگ‌ها، چرخ‌دنده‌ها و سایر قطعات متحرک استفاده می‌شود.
   • پارافین (Paraffin Wax): در تولید شمع، لوازم آرایشی، بسته‌بندی مواد غذایی و غیره کاربرد دارد.
   • آسفالت (Asphalt): برای راه‌سازی، عایق‌بندی ساختمان‌ها و غیره استفاده می‌شود.
   • کک نفتی (Petroleum Coke): به عنوان سوخت در صنایع فولاد و آلومینیوم و همچنین در تولید الکترود استفاده می‌شود.
   • گوگرد (Sulfur): به عنوان محصول جانبی در پالایش نفت به دست می‌آید و در تولید اسید سولفوریک، کودهای شیمیایی و غیره استفاده می‌شود.

این فهرست شامل مهم‌ترین مشتقات نفت است، اما فرآورده‌های نفتی دیگری نیز وجود دارند که در صنایع خاص و کاربردهای محدودتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

1. اکتشاف (Exploration):

• مطالعات زمین‌شناسی: بررسی و تحلیل ساختار زمین، شناسایی انواع سنگ‌ها و لایه‌های رسوبی، و نقشه‌برداری از مناطق مختلف.
• بررسی‌های ژئوفیزیکی:
  • لرزه‌نگاری (Seismic Survey): ایجاد امواج لرزه‌ای و تحلیل بازتاب آن‌ها برای شناسایی ساختارهای زیرزمینی و مخازن احتمالی نفت.
  • بررسی‌های مغناطیسی و گرانشی: اندازه‌گیری تغییرات در میدان مغناطیسی و گرانش زمین برای شناسایی ساختارهای زمین‌شناسی زیرسطحی.
• حفاری اکتشافی (Exploratory Drilling): حفر چاه‌های اکتشافی برای بررسی مستقیم لایه‌های زیرزمینی و نمونه‌برداری از سنگ‌ها و سیالات.
• تفسیر داده‌ها: تحلیل داده‌های جمع‌آوری شده از روش‌های مختلف اکتشافی برای ارزیابی پتانسیل نفتی منطقه و تعیین محل دقیق چاه‌های تولیدی.

2. توسعه میدان (Field Development):

• ارزیابی مخزن: تعیین حجم و ویژگی‌های مخزن نفتی، شامل میزان نفت موجود، فشار، دما، نفوذپذیری و تخلخل سنگ‌ها.
• طراحی میدان: برنامه‌ریزی برای حفر چاه‌های تولیدی، تعیین محل و تعداد چاه‌ها، طراحی سیستم‌های جمع‌آوری و انتقال نفت.
• آماده‌سازی محل: تسطیح زمین، ساخت جاده‌ها، نصب تجهیزات حفاری و تولید، و ایجاد زیرساخت‌های لازم.

3. حفاری (Drilling):

• حفر چاه: استفاده از دستگاه‌های حفاری (دکل حفاری) برای حفر چاه‌های عمودی یا افقی به سمت مخزن نفتی.
• استفاده از گل حفاری (Drilling Mud): تزریق گل حفاری به داخل چاه برای خنک کردن مته، حمل مواد حفاری به سطح، کنترل فشار چاه و جلوگیری از ریزش دیواره چاه.
• لوله گذاری (Casing): نصب لوله‌های فلزی در داخل چاه برای تثبیت دیواره چاه و جلوگیری از نشت نفت و گاز.
• سیمان‌کاری (Cementing): تزریق سیمان به فضای بین لوله جداری و دیواره چاه برای ایجاد عایق و جلوگیری از نشت سیالات.
• تکمیل چاه (Well Completion): آماده‌سازی چاه برای تولید نفت، شامل ایجاد سوراخ‌هایی در لوله جداری برای ورود نفت به چاه، نصب شیرآلات و تجهیزات کنترل جریان.

• تولید طبیعی (Natural Flow): در برخی موارد، فشار طبیعی مخزن برای بیرون راندن نفت به سطح کافی است.
• روش‌های ازدیاد برداشت (Enhanced Oil Recovery – EOR): در صورتی که فشار مخزن کافی نباشد، از روش‌های مختلفی برای افزایش تولید نفت استفاده می‌شود، از جمله:
  • تزریق آب (Waterflooding): تزریق آب به مخزن برای حفظ فشار و راندن نفت به سمت چاه‌های تولیدی.
  • تزریق گاز (Gas Injection): تزریق گاز (مانند دی‌اکسید کربن یا گاز طبیعی) به مخزن برای کاهش ویسکوزیته نفت و افزایش جریان‌پذیری آن.
  • تزریق مواد شیمیایی (Chemical Injection): تزریق مواد شیمیایی (مانند پلیمرها یا سورفکتانت‌ها) به مخزن برای کاهش کشش سطحی بین نفت و آب و بهبود جریان‌پذیری نفت.
• جداسازی نفت، گاز و آب: جدا کردن نفت خام از گاز طبیعی و آب در تاسیسات فرآوری.
• ذخیره‌سازی: ذخیره نفت خام در مخازن ذخیره‌سازی در محل تولید.

• انتقال با خط لوله (Pipeline): انتقال نفت خام از محل تولید به پالایشگاه‌ها از طریق خطوط لوله.
• انتقال با تانکر (Tanker): انتقال نفت خام از طریق دریا با استفاده از تانکرهای نفت‌کش.
• انتقال با تریلر (Truck): انتقال نفت خام در مسافت‌های کوتاه با استفاده از تریلرهای حمل نفت.

این مراحل به طور کلی فرآیند استخراج نفت را شامل می‌شوند. البته بسته به شرایط خاص هر میدان نفتی، ممکن است تغییراتی در این مراحل ایجاد شود.

1. ایالات متحده آمریکا (United States):
   • ایالات متحده در سال‌های اخیر به لطف توسعه فناوری‌های جدید استخراج نفت (مانند شکست هیدرولیکی یا فرکینگ) در منابع شیل (Shale Oil)، به بزرگترین تولیدکننده نفت در جهان تبدیل شده است.
2. عربستان سعودی (Saudi Arabia):
   • عربستان سعودی دارای بزرگترین ذخایر نفتی متعارف در جهان است و همواره یکی از بزرگترین تولیدکنندگان و صادرکنندگان نفت بوده است. این کشور نقش مهمی در تعیین سیاست‌های نفتی اوپک (سازمان کشورهای صادرکننده نفت) دارد.
3. روسیه (Russia):
   • روسیه نیز یکی از بزرگترین تولیدکنندگان و صادرکنندگان نفت در جهان است. این کشور دارای ذخایر نفتی قابل توجهی در مناطق مختلف، به ویژه در سیبری غربی است.
4. کانادا (Canada):
   • کانادا دارای سومین ذخایر بزرگ نفت خام در جهان است که بیشتر آن در ماسه‌های نفتی (Oil Sands) آلبرتا قرار دارد. تولید نفت کانادا به طور پیوسته در حال افزایش است.
5. چین (China):
   • چین بزرگترین مصرف‌کننده نفت در جهان است و برای تأمین نیازهای خود، تولید داخلی نفت را افزایش داده است. با این حال، همچنان بخش عمده‌ای از نفت مورد نیاز خود را از طریق واردات تأمین می‌کند.
6. عراق (Iraq):
   • عراق دارای ذخایر نفتی قابل توجهی است و پس از سال‌ها جنگ و ناآرامی، تولید نفت خود را به طور قابل توجهی افزایش داده است.
7. ایران (Iran):
   • ایران دارای چهارمین ذخایر بزرگ نفت خام در جهان است، اما تولید نفت این کشور به دلیل تحریم‌های بین‌المللی با محدودیت‌هایی مواجه بوده است.
8. امارات متحده عربی (United Arab Emirates):
   • امارات متحده عربی یکی از کشورهای مهم تولیدکننده نفت در منطقه خلیج فارس است و عضو اوپک می‌باشد.
9. برزیل (Brazil):
   • برزیل تولید نفت خود را به طور پیوسته افزایش داده است، به ویژه از طریق توسعه میادین نفتی دریایی در منطقه پیش‌نمای نمکی (Pre-Salt).
10. کویت (Kuwait):
    • کویت یکی دیگر از کشورهای مهم تولیدکننده نفت در منطقه خلیج فارس است و عضو اوپک می‌باشد.

لازم به ذکر است که میزان تولید نفت هر کشور می‌تواند تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند قیمت نفت، تحریم‌های بین‌المللی، سیاست‌های داخلی و توافقات اوپک قرار گیرد.