يعتبر النفط مورداً أساسياً يدفع العديد من اقتصادات العالم. من المحتمل أنك سمعت عن النفط الخام، والذي يستخدم عادة في إنتاج الوقود مثل البترول. وهناك نوع آخر من الزيت يُستخرج أيضًا من الأرض ويُعرف بالزيت المتبقي. هل تعرف الفرق بين الاثنين؟
النفط الخام والنفط المتبقي – نظرة عامة
حسنًا، يعتبر النفط المتبقي مصطلحًا جديدًا بالنسبة للكثيرين، معتبرين أن هذه ظاهرة غير مألوفة. بعد قراءة هذه المقالة، سيكون لديك معرفة واسعة حول ماهية النفط الخام وستتعرف عليه أيضًا الاستخلاص المعزز للنفط (EOR)وهو المبدأ الكامن وراء إنتاج النفط المتبقي.
إذن، ما الفرق بين النفط الخام والنفط المتبقي؟
باختصار، النفط الخام، المعروف أيضًا باسم النفط، هو سائل أسود شاحب يتشكل تلقائيًا في التكوينات الجيولوجية تحت سطح الأرض وغالبًا ما تتم معالجته إلى مجموعة متنوعة من أنواع الوقود.
وفي المقابل، يوجد النفط المتبقي بنسب منخفضة في الطبيعة أو في حقول النفط المستنفدة، وغالباً ما يتم استخراجه باستخدام تقنيات متقدمة.
فيما يلي جدول يوضح الاختلافات بين النفط الخام والنفط المتبقي:
| البعد | النفط الخام | الزيت العالق المتبقي |
|---|---|---|
| تعريف | البترول السائل الطبيعي الموجود في التكوينات الصخرية. | الجزء الثقيل المتبقي بعد تقطير النفط الخام. |
| التركيب | مزيج من الهيدروكربونات، بما في ذلك الزيوت الخفيفة والمتوسطة والثقيلة. | هيدروكربونات ثقيلة بشكل أساسي، ذات لزوجة وكثافة عالية. |
| لزوجة | اللزوجة منخفضة إلى متوسطة. | لزوجة عالية، سميكة وقوامها يشبه القطران. |
| كثافة | أقل كثافة بشكل عام. | أكثر كثافة، ويشار إليه عادة باسم "النفط الثقيل". |
| نطاق نقطة الغليان | يختلف، ولكن الأجزاء الأخف تغلي عند درجات حرارة أقل. | نقطة غليان أعلى، تتكون من مركبات ثقيلة. |
| لون | عادة ما يكون شفافًا إلى بني فاتح أو كهرمانيًا. | بني غامق إلى أسود. |
| استخدام | يتم تكريره لإنتاج البنزين والديزل ووقود الطائرات وغيرها من المنتجات. | يتم استخدامه بشكل أساسي في التطبيقات الصناعية، مثل الوقود للسفن ومحطات الطاقة أو كمادة خام في التكرير. |
| عملية التكرير | يتطلب تكريرًا مكثفًا لإنتاج منتجات مختلفة. | يتم استخدامه غالبًا بشكل مباشر في التطبيقات الصناعية دون الكثير من التكرير. |
| محتوى الكبريت | يختلف، ولكن غالبًا ما يكون محتوى الكبريت فيه أقل. | عادة ما تكون نسبة الكبريت أعلى. |
| محتوى الطاقة | محتوى طاقة أعلى بشكل عام لكل وحدة حجم بسبب الكسور الأخف. | محتوى طاقة أقل مقارنة بالنفط الخام بسبب كثافته. |
وأوضح النفط الخام
النفط هو وقود أحفوري تنتجه كميات هائلة من الكائنات الحية الميتة، في المقام الأول العوالق الحيوانية والطحالب، المدفونة تحت الصخور الرسوبية والمعرضة للحرارة والضغط الشديدين لسنوات عديدة. وهي تتكون من هيدروكربونات طبيعية ذات كثافات جزيئية مختلفة وقد تشمل مواد كيميائية أخرى.
مزايا وعيوب شراء مولد طاقة رخيصيشير مصطلح البترول إلى كل من النفط الخام الطبيعي وغير المكرر والمنتجات الأخرى المصنوعة من النفط الخام المكرر. يتم فصل المكونات البترولية باستخدام التقطير التجزيئي، أو فصل خليط سائل إلى أجزاء ذات نقاط غليان مختلفة.
يتم تكرير النفط من خلال عملية تعرف باسم التقطير، إلى مجموعة متنوعة من المنتجات للاستهلاك المباشر أو الاستخدام في التصنيع، بدءًا من البنزين والكيروسين والبنزين والديزل والأسفلت والكواشف الكيميائية المستخدمة لإنتاج المواد البلاستيكية والمبيدات الحشرية والأدوية.
يُستخدم البترول لإنتاج مجموعة واسعة من المواد، وتشير التقديرات إلى أن العالم يستخدم حوالي 100 مليون برميل يوميًا. يمكن أن يكون إنتاج النفط مربحًا للغاية.
لقد كان أمرًا بالغ الأهمية للنمو الاقتصادي في القرن العشرين، حيث حصلت بعض الدول، المعروفة باسم "الدول النفطية"، على نفوذ اقتصادي ودولي كبير بسبب سيطرتها على إنتاج النفط.
يتم الحصول على معظم النفط عن طريق التنقيب عن النفط. ويتم الحفر بعد الانتهاء من الجيولوجيا الهيكلية، وأبحاث الأحواض الرسوبية، والتحقيقات في توصيف الخزان، ووجود أدلة على وجود إمدادات كافية.
كما أدت التطورات التكنولوجية الحديثة إلى استخراج رواسب غير تقليدية إضافية مثل الرمال النفطية والصخر الزيتي.
ينتج بئر النفط بشكل أساسي النفط الخام بكميات صغيرة من الغاز الطبيعي المذاب فيه. يتم تحديد نسب الغاز والسائل والصلب في خزان النفط تحت السطح من خلال الظروف تحت السطح ومخطط الطور للخليط البترولي.
ونظرًا لأن درجة الحرارة تحت الأرض أكبر منها على السطح، فقد يشتمل الغاز على هيدروكربونات أثقل في الصورة الغازية، مثل البنتان والهكسان والهبتان.
وسوف تتكثف هذه الغازات عند درجات حرارة السطح لتكوين "مكثفات الغاز الطبيعي"، والتي يتم اختصارها أحيانًا باسم "المكثفات".
تتمتع المكثفات بمظهر مشابه للبنزين ومحتوى مماثل لبعض أنواع الزيوت الخام الخفيفة المتطايرة. تختلف كمية الهيدروكربونات الخفيفة في الخليط النفطي بشكل كبير بين حقول النفط، حيث تتراوح من 97% في الزيوت الخفيفة إلى 50% في الزيوت الثقيلة والقار.
وعلى الرغم من فوائد المنتجات النفطية، إلا أن هذا المورد يرتبط بالتدهور البيئي. في الواقع، إنه أحد المساهمين الرئيسيين في الغازات الدفيئة في النظام البيئي بسبب الهيدروكربونات الناتجة عن حرق الوقود.
وأوضح النفط المتبقي
كما ذكرنا سابقاً، النفط المتبقي هو النفط الموجود في حقول النفط المستنفدة ويتطلب طرقاً متقدمة لاستخراجه في عملية تعرف باسم الاستخلاص المعزز للنفط (EOR).
أثناء عملية الاستخلاص الأولي للنفط، يقوم الضغط الطبيعي أو الجاذبية في المكمن بدفع الزيت إلى حفرة البئر، والتي يتم بعد ذلك رفعها إلى السطح باستخدام طرق الرفع الاصطناعي. ولكن أثناء التعافي الأولي، ويتم استخراج ما يقرب من 10% فقط من مكونات النفط الموجودة في المكمن.
وتشمل إجراءات الاسترداد الثانوية بشكل أساسي ضخ الماء أو الغاز إلى الحقل لإزاحة النفط ودفعه إلى حفرة بئر الإنتاج، مما يؤدي إلى زيادة الإنتاج بنسبة تصل إلى 40%. ويتم ذلك في مناطق النفط المتبقية. منطقة النفط المتبقي (ROZ).
إن ROZs عبارة عن مناطق من النفط غير المتحرك يتم اكتشافها أسفل نقطة الاتصال بين الزيت والماء في الخزان، وتشبه ROZs الخزانات التي وصلت إلى نهاية عملية "الغمر بالمياه"، حيث يتم ضخ المياه إلى التكوين لدفع النفط نحو بئر الإنتاج.
في حالة ROZs، يتم غمر الخزان بالمياه إلى حد كبير بطبيعته، مما يستلزم استخدام أساليب الاستخلاص المعزز للنفط (EOR) مثل غمر ثاني أكسيد الكربون لاستخراج النفط المتبقي.
إحدى تقنيات الاستخلاص المعزز للنفط الشائعة هي حقن ثاني أكسيد الكربونوالمعروف أيضًا باسم الاستخلاص المعزز لثاني أكسيد الكربون (CO2-EOR). ويستلزم ذلك ضخ ثاني أكسيد الكربون في البئر لتقليل اللزوجة وتحسين تدفق النفط.
هذا النهج ليس جديدًا، لكنه لم يتم استخدامه على نطاق واسع في مناطق النفط المتبقية ذات الاحتياطيات النفطية المنخفضة الجودة في حوض بيرميان في تكساس.
عند انتهاء عمر الحقل، يتم حقن ثاني أكسيد الكربون وإعادة تدويره عدة مرات قدر الإمكان لاستخراج النفط المتبقي قبل تخزينه في خزان مستنفد. حتى وقت قريب، كانت غالبية ثاني أكسيد الكربون المستخدمة في عملية الاستخلاص المعزز للنفط تأتي من الخزانات الموجودة بشكل طبيعي.
ومع ذلك، في المناطق حيث لا يمكن الوصول إلى الاحتياطيات الموجودة طبيعيا، يجري تطوير طرق جديدة لإنتاج ثاني أكسيد الكربون من المنشآت الصناعية مثل معالجة الغاز الطبيعي، والإيثانول، ومصانع الهيدروجين، والأسمدة.
تشمل الطرق الأخرى لاستعادة النفط المتبقي الاسترداد الحراري (الذي يتضمن حقن البخار في الخزان) والحقن الكيميائي، والذي يتضمن استخدام البوليمرات لزيادة فعالية فيضانات المياه أو المواد الكيميائية الأخرى مثل المواد الخافضة للتوتر السطحي لتقليل التوتر السطحي الذي يحمل النفط. القطرات، مما يمنعها من التدفق عبر الخزان.
ويقدر احتياطي النفط المتبقي في الولايات المتحدة بنحو 100 مليار برميل. إن استصلاح وتكرير هذا الكم الكبير من النفط المتبقي لا يساعد فقط على تلبية الطلب، بل يزيد أيضًا من ربحية المصافي. من المثير ماليًا إيجاد طرق فعالة لاستخراج الوقود الثمين من النفايات.
لماذا تحتاج إلى بطارية شمسية لفصل الشتاء؟تعتبر إزالة الأسفلت، والتكويك، والتكسير الهيدروجيني، والمعالجة الهيدروجينية للبقايا، وResid FCC، وVisbreaking بعضًا من العمليات المختلفة المستخدمة لترقية الزيت المتبقي.
