กำเนิดของปิโตรเลียม

ปิโตรเลียม หมายถึง น้ำมันที่ได้จากหิน หรือน้ำมันดิบและแก๊สธรรมชาติ

ปิโตรเลียม เกิดจากสิ่งมีชีวิตทั้งซากพืช และซากสัตว์ถูกทับถมเป็นเวลาหลายล้านปี และเปลี่ยนสภาพเป็นหยดน้ำมัน และแก๊สปิโตรเลียม โดยมีธาตุไฮโดรเจนและธาตุคาร์บอนเป็นส่วนประกอบที่สำคัญ

การสะสมของปิโตรเลียม

เกิดอยู่ใต้พื้นผิวโลกในชั้นหินที่มีรูพรุน เช่น ชั้นหินทราย และชั้นหินปูนที่ถูกบีบอัดจากน้ำหนักชั้นหินชนิดต่าง ๆ หลายชั้น มันจะพยายามแทรกตัวออกมาตามรอยแตกของชั้นหิน แต่ก็ถูกปิดกั้นด้วยหินที่เนื้อแน่น

สรุปองค์ประกอบที่สำคัญที่ทำให้เกิดปิโตรเลียมมี 3 ประการคือ มีหินเป็นต้นกำเนิดปิโตรเลียม มีหินกักเก็บปิโตรเลียม และมีชั้นหินเป็นแหล่งกักเก็บปิโตรเลียม

ลักษณะโครงสร้างทางธรณีวิทยาที่สำรวจพบในชั้นหินที่มีโครงสร้างเป็นรูปต่าง ๆ ดังนี้

โครงสร้างรูปประทุนคว่ำ เกิดจากการหักงอของชั้นหิน ทำให้มีรูปร่างโค้งคล้ายกระทะคว่ำ น้ำมันและแก๊สธรรมชาติจะรวมตัวกันที่ส่วนโค้งก้นกระทะ โดยมีชั้นหินเนื้อแน่นปิดทับอยู่

โครงสร้างรูประดับชั้น เกิดขึ้นได้หลายรูปแบบขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของพื้นผิวโลก ชั้นหินกักเก็บน้ำมันจะถูกล้อมเป็นกะเปาะอยู่ระหว่างชั้นหินเนื้อแน่น

โครงสร้างรูปโดม เกิดจากการดันตัวของชั้นเกลือ ผ่านชั้นหินกักเก็บน้ำมัน น้ำมันและแก๊สจะอยู่ด้านข้างของรูปโดมชั้นเกลือ

โครงสร้างรูปรอยเลื่อน เกิดจากการหักงอของชั้นหิน ทำให้ชั้นหินเคลื่อนไปคนละแนว การที่น้ำมันและแก๊สถูกเก็บอยู่ได้ เพราะชั้นหินเนื้อแน่นปิดชั้นหินที่มีรูพรุน

แหล่งปิโตรเลียมที่สำคัญของโลก

แหล่งปิโตรเลียมที่ค้นพบแล้วในปัจจุบันมีประมาณ 30,000 แหล่ง อยู่กระจัดกระจายทั่วโลกทั้งบนพื้นดินและในทะเล แหล่งปิโตรเลียมที่ใหญ่และสำคัญของโลก ส่วนใหญ่อยู่ในกลุ่มประเทศแถบตะวันออกกลางและเป็นสมาชิกผู้ส่งออกน้ำมันโลก (กลุ่มโอเปก) ได้แก่ ซาอุดิอาระเบีย อิรัก อิหร่าน กาตาร์ คูเวตและสหพันธ์รัฐอาหรับเอมิเรตส์ กลุ่มประเทศแถบทะเลคาริเบียน ได้แก่ เวเนซูเอล่า โคลัมเบีย เม็กซิโก และทรินิแดด รวมทั้งเอควาดอร์ในอเมริกาใต้ ส่วนแหล่งปิโตรเลียมใหม่ ๆ ที่มีขนาดใหญ่และสำคัญ ได้แก่ แหล่งปิโตรเลียมในทะเลเหนือในทวีปยุโรป และแหล่งปิโตรเลียมในประเทศออสเตรเลีย อินโดนีเซีย และมาเลเซีย

แหล่งปิโตรเลียมที่สำคัญของไทย

ประเทศไทยมีการสำรวจค้นพบแหล่งปิโตรเลียมของประเทศประมาณ 79 แหล่ง และทำการผลิตอยู่ประมาณ 41 แหล่ง โดยแบ่งเป็นแหล่งปิโตรเลียมบนบก 21 แหล่ง ทำการผลิตอยู่ประมาณ 20 แหล่ง แหล่งปิโตรเลียมในทะเล 58 แหล่ง ทำการผลิตอยู่ประมาณ 21 แหล่ง สำหรับในพื้นที่ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือมีการค้นพบแก๊สธรรมชาติในบริเวณแหล่งน้ำพอง อำเภอน้ำพอง จังหวัดขอนแก่น แหล่งดงมูล อำเภอหนองกุงศรี จังหวัดกาฬสินธุ์ แหล่งภูฮ่อม อำเภอหนองแสง จังหวัดอุดรธานี นอกจากนี้ยังมีการสำรวจแหล่งปิโตรเลียมอีกเพิ่มเติม จำนวน 3 – 4 แหล่งในภาคอีสาน

คุณสมบัติของปิโตรเลียม

ปิโตรเลียม หรือน้ำมันดิบ และแก๊สธรรมชาติ จะต่างกันตามองค์ประกอบไฮโดรคาร์บอนที่รวมกัน และขึ้นอยู่กับชนิดอินทรีย์สาร น้ำมันดิบจะมีสีดำหรือน้ำตาล กลิ่นคล้ายน้ำมันเชื้อเพลิงสำเร็จรูป หรือกลิ่นแก๊สไข่เน่า ความหนืดของน้ำมันดิบจะเป็นของเหลวเหนือน้ำจนหนืดคล้ายยางมะตอย และมีความหน่วงจำเพาะที่น้อยกว่าน้ำ ดังนั้นน้ำมันดิบจะลอยอยู่เหนือน้ำ สำหรับแก๊สธรรมชาติแห้งจะไม่มีสีและกลิ่น ส่วนแก๊สธรรมชาติเหลวจะมีลักษณะคล้ายน้ำมันเบนซิน

กระบวนการสำรวจปิโตรเลียม

การสำรวจทางธรณีวิทยา เป็นการสำรวจว่ามีหินต้นกำเนิด หินกักเก็บ และมีแหล่งกักเก็บปิโตรเลียมที่ไหนบ้าง การสำรวจโดยอาศัยภาพถ่ายทางอากาศ บริเวณใดมีโครงสร้างทางธรณีวิทยาที่น่าสนใจก็จะทำการสำรวจ ตรวจดูหินที่โผล่พ้นพื้นผิวดิน ตามหน้าผา หุบเขา ริมน้ำลำธาร โดยเก็บตัวอย่างตรวจดูชนิดหิน ลักษณะหิน ซากพืชและสัตว์ที่อยู่ในหิน เพื่อจะทราบอายุ วัดแนวทิศทางและความเอียงเทของชั้นหิน ทำให้คาดคะเนว่าบริเวณใดเป็นแหล่งกักเก็บปิโตรเลียม

การสำรวจธรณีฟิสิกส์ โดยวัดคลื่นความสั่นสะเทือนจากการจุดระเบิด คลื่นสั่นจะเคลื่อนที่ลงไปกระทบชั้นหินใต้ท้องทะเลและใต้ดินแล้วคลื่นจะสะท้อนกลับขึ้นมาเข้าเครื่องรับจะบันทึกเวลาของคลื่นสั่นสะเทือนที่สะท้อนขึ้นมาจากชั้นหิน ณ ที่ต่าง ๆ กัน เวลาที่ได้นำมาคำนวณหาความหนาชั้นหิน นำมาเขียนเป็นแผนที่ และรูปร่างลักษณะโครงสร้างหินได้

วิธีวัดค่าสนามแม่เหล็ก ทำให้ทราบถึงลักษณะโครงสร้างบนหินรากฐาน โดยเครื่องมือวัดค่าสนามแม่เหล็กที่เป็นประโยชน์ในการสำรวจหาปิโตรเลียม

วิธีวัดค่าแรงดึงดูดของโลก โดยถือว่าหินต่างชนิดจะมีความหนาต่างกัน หินที่หนามาก และมีลักษณะโค้งขึ้นเป็นรูปประทุนคว่ำ ค่าสนามดึงดูดของโลกจะอยู่จุดเหนือแกนประทุนมากกว่าบริเวณอื่น ที่ใช้หาลักษณะโครงสร้างของชั้นหินได้ ข้อมูลที่ได้นำมาเขียนบนแผนที่แสดงตำแหน่งและรูปร่างลักษณะโครงสร้าง และเลือกโครงสร้างที่เหมาะสมที่สุดในการเจาะสำรวจ

การเจาะสำรวจ เครื่องมือที่ใช้จะเป็นสว่านหมุนติดตั้งบนฐานเจาะ ลักษณะจะต่างกันตามภูมิประเทศ โดยเครื่องยนต์จะขับเคลื่อนแท่นหมุนพาหัวเจาะหมุนกัดบดชั้นหินลงไป ขณะเจาะมีเครื่องวัดแก๊สที่วัดปริมาณแก๊สที่อาจขึ้นมากับน้ำ การเจาะสำรวจนั้นมี 2 ขั้นตอน คือ ขั้นตอนการเจาะสุ่ม และการเจาะสำรวจหาขอบเขต

กระบวนการกลั่นน้ำมัน

คือ การแปรสภาพน้ำมันดิบให้เป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่เหมาะต่อการใช้ประโยชน์ ประกอบด้วยวิธีที่สำคัญดังนี้

การแยก คือ การแยกส่วนประกอบน้ำมันทางกายภาพ ส่วนใหญ่แยกโดยวิธีกลั่นลำดับส่วน

การกลั่นลำดับส่วน คือ การนำน้ำมันดิบมากลั่นในหอกลั่นบรรยากาศน้ำมันดิบจะถูกแยกตัวออก ในการกลั่นลำดับส่วน น้ำมันดิบจะถูกส่งผ่านไปในท่อเหล็ก น้ำมันที่ร้อนรวมทั้งไอจะไหลผ่านหอกลั่น ลอยขึ้นบนหอกลั่น เมื่อได้รับความเย็นจะกลั่นตัวเป็นของเหลว

ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม และการใช้ประโยชน์

ประเภทวัตถุดิบ เช่น น้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันหล่อลื่น จารบี และเคมีภัณฑ์ต่าง ๆ ส่วนแก๊สธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงได้โดยตรง