يتكون النفط في باطن الأرض بـ 3 مراحل تعرف عليهم
يعد النفط ذا أهمية قصوى في حياتنا اليومية، وفي موضوعنا كيف يتكون النفط في باطن الأرض، يجب أن نعلم أولاً أن النفط يشكل عصب الحضارة الحديثة، ويدخل في تصنيع العديد من المنتجات التي لا غنى عنها، من وقود السيارات إلى البلاستيك والأدوية، وفي رحلة عبر الزمن، سنغوص في أعماق الأرض لفهم نشأة هذا المورد الثمين، وسنَكتشف رحلته المذهلة من بقايا الكائنات الحية إلى خزانات ضخمة تحت سطح الأرض.
كيف يتكون النفط في باطن الأرض
من خلال موقع أموالنا لن نغفل عن الأبعاد البيئية والاقتصادية لاستخراج النفط واستخدامه، وسنبحث في تأثيره على البيئة والمجتمع ويتكون النفط في باطن الأرض عبر رحلة طويلة ومعقدة تمتد عبر ملايين السنين، وتشمل المراحل التالية:
- تراكم الكائنات الحية:
في العصور القديمة، عاشت ملايين الكائنات الحية الدقيقة والنباتات والحيوانات في البحار والمحيطات، وعند موتها غرقت أجسامها في قاع تلك المسطحات المائية، وتراكمت فوق بعضها البعض لتشكل طبقات سميكة من الرواسب العضوية.
- دفن الرواسب العضوية:
مع مرور الوقت، تعرضت هذه الرواسب العضوية لضغط هائل من طبقات جديدة من الرواسب والترسبات التي تراكمت فوقها، أدى هذا الضغط إلى طرد الماء من تلك الرواسب وتحويلها إلى صخور رسوبية غنية بالمواد العضوية، تُعرف باسم صخور المصدر.
- التحول الحراري والكيميائي:
بمرور المزيد من الوقت، ارتفعت درجة حرارة صخور المصدر بسبب عمقها المتزايد، وتأثير حرارة باطن الأرض، كما تعرضت تلك الصخور لعمليات كيميائية معقدة بفعل ضغط هائل، أدت إلى تفكيك جزيئات المواد العضوية وتحويلها إلى جزيئات أصغر من الهيدروكربونات، هي مكونات النفط الأساسية.
هجرة النفط
مع استمرار الضغط على صخور المصدر، بدأت جزيئات الهيدروكربونات في الانزلاق والهجرة عبر مسام الصخور الرسوبية المجاورة، وتحركت هذه الهيدروكربونات بفعل قوى مختلفة، مثل:
- الطفو: تعد جزيئات الهيدروكربونات أخف كثافة من الماء، لذلك تميل إلى الارتفاع صعودا خلال مسام الصخور.
- الضغط: يدفع الضغط الهائل داخل صخور المصدر جزيئات الهيدروكربونات للخروج منها.
- التفاعلات الكيميائية: تلعب بين جزيئات الهيدروكربونات والمكونات المعدنية للصخور دورًا في هجرة النفط.
تكوين مصائد النفط
استمرت جزيئات الهيدروكربونات في هجرتها عبر طبقات الصخور الرسوبية حتى وصلت إلى طبقات غير منفذة للماء، مثل:
- الطبقات الصخرية الصلبة: تمنع هذه الطبقات الصخرية تسرب جزيئات الهيدروكربونات، مما يؤدي إلى حصرها وتكوين ما يعرف باسم مصائد النفط.
- التصدعات والتشققات: يمكن أن تتراكم جزيئات الهيدروكربونات في التصدعات والتشققات الموجودة في الصخور، مكونة جيوب من النفط.
تشكل حقول النفط
مع تراكم جزيئات الهيدروكربونات داخل مصائد النفط، تشكلت حقول النفط التي نعرفها اليوم، وتختلف خصائص حقول النفط من حيث حجمها وعمقها ومحتوى النفط.
تستغرق عملية تكوين النفط ملايين السنين، وتتطلب ظروفا جيولوجية فريدة من نوعها، حيث تعتمد نوعية وكمية النفط المتكون على العديد من العوامل، مثل:
-
- نوع الكائنات الحية التي ساهمت في تكوينه.
- ظروف الدفن والتحويل الحراري والكيميائي.
- خصائص الصخور الرسوبية ومصائد النفط.
يعد النفط مورد طبيعي غير متجدد، مما يعني أنه لا يمكن تجديده بمعدل استهلاكه.
ما هو النفط وما هي استخداماته
النفط سائل يتواجد في باطن الأرض، يتكون من خليط معقد من الهيدروكربونات، وخاصة سلسلة الألكانات، يتميز باللون الأسود أو البني الداكن، ويعرف أيضا باسم “الذهب الأسود” لأهميته الاقتصادية الهائلة.
يعد النفط مصدر أساسي للطاقة، حيث يستخدم في توليد الكهرباء وتشغيل المركبات والمعدات، كما يدخل في تصنيع العديد من المنتجات، مثل:
- الوقود: البنزين، الديزل، زيت الوقود.
- المنتجات البتروكيماوية: البلاستيك، المطاط، الألياف الصناعية.
- الاسمنت: الإسفلت، مواد الطلاء.
- الأدوية والمستحضرات الطبية: المراهم، المضادات الحيوية.
- المنتجات الزراعية: الأسمدة، المبيدات الحشرية.
- تدفئة المنازل: في بعض الدول، يُستخدم لتدفئة المنازل والمباني.
- توليد الكهرباء: يستخدم في محطات توليد الكهرباء.
- الملاحة البحرية والجوية: يستخدم في تشغيل السفن والطائرات.
- الصناعة: يستخدم في العديد من العمليات الصناعية، مثل: التكرير، البتروكيماويات، تصنيع البلاستيك، تصنيع المطاط.
- البناء: يستخدم النفط في تصنيع الإسفلت ومواد الطلاء.
الآثار البيئية لاستخدام النفط
- انبعاثات غازات الاحتباس الحراري: يعد حرق النفط مصدر رئيسي لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري، مما يساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري وتغير المناخ.
- التلوث: يمكن أن يسبب استخراج النفط وتكريره واستخدامه تلوث للهواء والماء والتربة.
- الحوادث البيئية: يمكن أن تحدث حوادث تسرب النفط، مما يسبب ضرر كبير للبيئة.
اطلع على: أكبر احتياطات النفط في العالم
العوامل المؤثرة على نوعية وكمية النفط المتكون
تتعدد العوامل التي تؤثر على نوعية وكمية النفط المتكون، وتشمل ما يلي:
- نوع الكائنات الحية:
ساهمت في تكوين النفط دور هام في تحديد خصائصه، فمثلا يؤدي تراكم الكائنات البحرية الدقيقة الغنية بالدهون إلى تكوين نفط عالي الجودة، بينما يؤدي تراكم النباتات إلى تكوين نفط ذو نوعية أقل.
- ظروف الدفن والتحويل الحراري والكيميائي:
تؤثر ظروف الدفن والتحول الحراري والكيميائي على خصائص النفط بشكل كبير، فمثلاً يؤدي الدفن العميق والضغط العالي إلى زيادة حرارة صخور المصدر، مما يساعد على تحويل المواد العضوية إلى جزيئات أصغر من الهيدروكربونات، وبالتالي تكوين نفط ذو كثافة أخف ونوعية أعلى.
- خصائص الصخور الرسوبية ومصائد النفط:
تلعب خصائص الصخور الرسوبية ومصائد النفط دور هام في تحديد كمية النفط المتكون، فمثلاً تساعد الصخور الرسوبية ذات المسامية العالية على تراكم جزيئات الهيدروكربونات، بينما تُساعد مصائد النفط المحكمة على منع تسرب تلك الجزيئات.
- الزمن:
يعد الزمن عنصر هام في تكوين النفط، حيث تتطلب هذه العملية ملايين السنين، فكلما زاد عمر صخور المصدر، زادت فرص تحويل المواد العضوية إلى جزيئات أصغر من الهيدروكربونات، وبالتالي تكوين نفط ذو نوعية أعلى.
- العوامل الجيولوجية:
تؤثر العوامل الجيولوجية، مثل: التصدعات والتشققات في الصخور، والنشاط البركاني، والزلازل، على حركة جزيئات الهيدروكربونات، وبالتالي تكوين حقول النفط.
- التفاعلات الكيميائية:
تلعب التفاعلات الكيميائية بين جزيئات الهيدروكربونات والمكونات المعدنية للصخور دور هام في تحديد خصائص النفط، مثل: لونه، وكثافته، وتركيبته الكيميائية.
اطلع على: أهم أنواع الصناعات في السعودية يجب الاطلاع عليهم
الطرق المختلفة لاستخراج النفط من باطن الأرض
تتعدد الطرق المستخدمة لاستخراج النفط من باطن الأرض، وتعتمد على عمق خزانات النفط وخصائصها الجيولوجية.
أهم هذه الطرق هي:
- الحفر الدوراني:
تعد الطريقة الأكثر شيوعًا لاستخراج النفط، وتشمل استخدام مثقاب دوار لثقب الأرض بشكل عمودي حتى الوصول إلى خزان النفط.
يتم تمرير أنبوب مركزي عبر المثقاب لضخ سائل الحفر، الذي يساعد على تفتيت الصخور ونقلها إلى السطح، وبعد الوصول إلى خزان النفط، يتم تركيب أنابيب الإنتاج لسحب النفط إلى السطح.
- الحفر الأفقي:
تستخدم عندما تكون خزانات النفط قريبة من سطح الأرض أو موجودة في طبقات مائلة، وتشمل حفر بئر عمودي حتى الوصول إلى عمق معين، ثم تحويل اتجاه الحفر بشكل أفقي حتى الوصول إلى خزان النفط تعد هذه الطريقة أكثر كفاءة من الحفر الدوراني، حيث تقلل من عدد الآبار المطلوبة لاستخراج كمية معينة من النفط.
- الحفر الإيقاعي:
تستخدم في المناطق ذات الضغط العالي تحت الأرض، وتشمل استخدام ضغط الهواء أو الماء لضخ سائل الحفر عبر المثقاب، مما يساعد على تفتيت الصخور ومنع انهيار جدران البئر، وهذه الطريقة تعتبر أكثر أماناً من الحفر الدوراني في المناطق ذات الضغط العالي.
- الاستخلاص الثانوي:
تستخدم عندما يبدأ إنتاج النفط من البئر في الانخفاض، وتشمل حقن مواد مثل الماء أو الغاز الطبيعي أو ثاني أكسيد الكربون في خزان النفط لزيادة الضغط ودفع النفط نحو البئر، وتساعد هذه الطرق على استخراج المزيد من النفط من الحقول التي بدأ إنتاجها في التناقص.
- الاستخلاص المعزز:
تستخدم لاستخراج النفط الثقيل أو اللزج الذي يصعب استخراجه بالطرق التقليدية، وتشمل حقن مواد كيميائية أو حرارية في خزان النفط لخفض لزوجته وتسهيل استخراجه.
