บทที่ 2 - urusci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · web view2.1.5 แหล งกำเน...

40
บบบบบ 2 บบบบบบบบบบ ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปป ปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปป ปปปปปป 2.1 บบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบบ ป ปป ป ป ป ป ปป ป (petroleum) ป ป ปป ป ปปป ป ปป ปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปป ปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปปป

Upload: others

Post on 20-Jan-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

บทท 2ปโตรเลยม

ปโตรเลยมเปนแหลงพลงงานทสำาคญททำาใหมนษยสามารถดำารงชวตไดอยางสขสบาย ในขณะเดยวเมอมประโยชนมากมายมหาศาลกยอมมโทษอยางมหนตเหมอนกน ถาไมรจกวธใชทถกตองหรอไมรจกวธการจดการ ควบคม และดแล เพราะของเสยตางๆ จะถกปลอยออกมาตงแตกระบวนการผลตจนถงกระบวนการนำาไปใช การคนพบแหลงปโตรเลยมและการนำาปโตรเลยมมาใชประโยชนเปนเรองราวทนาภมใจอยางยงในประวตศาสตรของมนษยชาต ถงแมผลทเกดตามมาแตละเรองลวนนาเปนหวงอยางยง ไมวาจะเปนเรองของการแยงชงเพอครอบครองเปนเจาของ จนนำาไปสการเกดความขดแยงและสดทายกหนไมพนสงคราม ซ งมหลายคร งหลายหนทเหตการณลกษณะนไดเกดขนในโลกของเรา นอกจากนผลจากการใชยงเปนตวทำาลายสภาวะแวดลอมของโลกซงทำาใหมนษยตองเผชญกบโรคภยตางๆ ในทกวนน

2.1 ธรรมชาตและการกำาเนดปโตรเลยม

ป โตรเล ยม (petroleum) หรอน ำามนป โตรเล ยม เป นสารประกอบไฮโดรคารบอนทเก ดข นเองตามธรรมชาต มสวนประกอบท ส ำาค ญค อคารบอนและไฮโดรเจน โดยมไนโตรเจน ออกซเจน และกำามะถน ปนอยเลกนอย ปโตรเลยมมไดทง 3 สถานะคอกาซ ของเหลวและของแขง ซ งจะขนอยก บองคประกอบของป โตรเล ยม ความรอนและความกดด นตามสภาพแวดล อมท ปโตรเลยมสะสมตวอยภายในโลก

Page 2: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

2.1.1 กำาเนดปโตรเลยม

นกธรณวทยาและนกเคมสวนใหญเชอวา ปโตรเลยมเกดจากซากพชและซากสตวททบถมกนอยทกนทะเลรวมกบตะกอนเปนเวลานบลานๆ ป การทบถมของชนตะกอนตางๆ มมากขนเรอยๆ จนหนานบรอยๆ เมตร เปนการเพมนำาหนกในการกดทบซงทำาใหเกดความดนในระหวางการอดตว นอกจากนยงประกอบดวยปจจยอนๆ ทชวยใหกระบวนการกลนตวของสารอนทรยเหลานไปเปนปโตรเลยมเชน การยอยสลายของจลนทรย ความรอนจากภายในของโลกและการกลนตวในระดบลก เปนตน โดยมไฮโดรเจนทมอยในระดบลกใตพนโลกเปนตวเรงใหเกดปฏกรยา

ปโตรเลยมประกอบดวย นำามนดบและกาซธรรมชาตทเกดจากการกลนตวตามธรรมชาต โดยทงนำามนดบและกาซธรรมชาต จะมการสะสมและซมผานชนหนทเปนรพรน เชน ชนหนทรายและชนหนปนไปสแองหนทตำากวา จากนนจะคอยๆ สะสมตวอยระหวางชนหนทมความหนาแนนซงไมสามารถซมผานไปไดอก และจะถกกกไวในแองชนหนเหลานนภายใตพนโลก แตในบางตำาแหนงเนองจากถกแรงอดจากชนหน ทำาใหปโตรเลยมพยายามเคลอนตวแทรกไปตามรอยแตกของชนหนไปอยตามแหลงตางๆ ทเหมาะสมตอไป

2.1.2 กระบวนการยอยสลายสารอนทรย

ในกระบวนการกลนตวของสารอนทรยเพอกอเกดเปนปโตรเลยมนน ซากสงม ชวตทท บถมกนแตละประเภท จะมสารอนทรยท เป นองค ประกอบแตกตางก นไป เชน แพลงก ตอน (plankton) จะประกอบดวย โปรตน และคารโบไฮเดรต สวนพวก

36

Page 3: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

แบคทเรย (bacteria) จะประกอบดวย โปรตน และ ลพด (lipid) สวนพวกพชช นสง (land plant) จะประกอบด วย เซลลโลส (cellulose) ลกนน (lignin) ไข (waxes) เรซน (resin) และล พดอกเลกนอย เมอสงมชวตสนสภาพและถกพดพามาพรอมกบตะกอนลงสแองสะสมตะกอน บางสวนของซากสงมชวตจะถกยอยสลายโดยขบวนการเตมออกซเจน บางสวนกถกยอยสลายและเปนอาหารของจลนทรยและสวนทเหลออกสวนหนงจะถกเกบรกษาไวได โดยอาศยสภาพแวดลอมแบบไมมออกซเจนซงสามารถเกดขนไดอนเนองมาจากการตกทบถมอยางรวดเรวของตะกอน ประกอบกบชนดและลกษณะของตะกอนท มาปดทบอย ถาสารอนทรยทถกปดทบอยใตช นตะกอนทเกดจากพวกดนโคลน จะทำาใหมปรมาณออกซเจนเจอปนอยนอยมากหรอเกอบไมมเลย เพราะตะกอนจากดนโคลนมชองวางระหวางเนอตะกอนเลกมาก สารอนทรยเหลานจงอยในสภาพแวดลอมแบบไมใชออกซเจน (anaerobic)

ในขณะเดยวกนถาสารอนทรยมการสะสมอยในตะกอนทมชองวางระหวางเนอตะกอนซงมขนาดใหญจะมชองใหออกซเจนเขาไปทำาการยอยสลายสารอนทรย สภาพแวดลอมแบบนถกเรยกวาสภาพแวดลอมแบบใชออกซเจน (aerobic) และสภาพแวดลอมแบบนจะกอใหเกดปฏกรยาออกซเดชน (oxidation) หรอปฏกรยาการเตมออกซเจน

ในกระบวนการยอยสลายสารอนทรยโดยพวกจลนทรย ระหวางขนตอนการเกดกระบวนการจะกอใหเกดกาซตางๆ ขนโดยธรรมชาต ได แก คาร บอนไดออกไซด (CO2) ม เทน (CH4) ไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) เปนตน และในตอนทายของกระบวนการยอยสลายดงกลาวจะไดสารประกอบไฮโดรคารบอนทพรอมจะกลายเป นป โตรเล ยม ซ งเรยกวาค โรเจนชนดไมละลาย (insoluble kerogen) กระบวนการเปลยนรปแบบทวไปของสารอนทรยไปเปน

37

Page 4: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

คโรเจน มดวยกน 3 ขนตอน (กรมเชอเพลงธรรมชาต. 2547 ก. ออน-ไลน) โดยแตละขนตอนจะมกระบวนการและได ผลลพธสดทายออกมาแตกตางกนดงน

2.1.2.1 กระบวนการทเกดขนในขนตอนแรกเรยกวา ไมโครเบยลแอคตวต (microbial activity) เปนกระบวนการทเกดขนในระดบใกลพนผวไมลกมากนก เปนขนตอนท จลนทรยจะทำาลายและยอยสลายสารอนทรยทอยในตะกอน ซงถาอยในสภาพแวดลอมแบบใชออกซเจนจะเปนการยอยสลายสารอนทรยโดยตรง จะไดกาซคารบอนไดออกไซดและนำา แตถาเปนสภาพแวดลอมแบบไมใชออกซเจน สารอนทรยจะถกสลายโดยการหมก (fermentation) จะไดกาซมเทน กรดอะมโน (amino acids) และนำาตาล

2.1.2.2 กระบวนการทเกดขนในขนตอนทสองเรยกวา พอลคอนเดนเซชน (polycondensation) กระบวนการนจะเกดขนตอจากกระบวนการแรก ซงจะเกดทความลกประมาณ 1 เมตรขนไปใตผวโลกไปจนถงระดบความลกหลายสบเมตร เมอสสารตางๆ ทไดจากกระบวนการแรกซมผานไปทระดบลกมากขน กรดอะมโนและนำาตาล ไมสามารถทนสภาพทเปลยนไปจะเกดการรวมตวกนเปนโมเลกลทใหญขนเปนรปแบบของพอลเมอร

2.1.2.3 กระบวนการสดทายของการเกดคโรเจนเรยกวา อนโซลบไลเซชน(insolubilization) เปนกระบวนการทเกดขนทระดบความลกหลายรอยเมตร และใชเวลาหลายลานป ในขนตอนนโมเลกลของพอลเมอรทเกดขนในขนตอนทสองจะกลายเปนกรดฮวมกและฟลมก และเมอถกอดแนนเพมมากขนจะเปลยนเปนฮวมนและเกดเปนคโรเจนในทสด

2.1.3 ประเภทของคโรเจน

38

Page 5: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

เมอสนสดกระบวนการกลนตวจากสารอนทรยไปเปนคโรเจนแลว จะไดคโรเจนชนดตางๆ ทมคณสมบตตางกน ปรมาณของปโตรเลยมทเกดขนจะมปรมาณมากหรอนอย ขนอยกบปรมาณและชนดของคโรเจนทมอย การแบงประเภทของคโรเจนจะแบงโดยพจารณาจากอตราสวนของอะตอมไฮโดรเจนตอคารบอน (H/C) และอตราสวนของอะตอมออกซเจนตอคารบอนคา (O/C) ดงแสดงในภาพท 2.1 โดยท ว ไปจะแบงค โร เจนออก เป น 4 ประเภท (Nature. 2003. On-line) คอ

2.1.3.1 ประเภทท 1 เปนคโรเจนทมสวนประกอบของไฮโดรจนตอคารบอนสงและสวนประกอบของออกซเจนตอคารบอนตำา สวนใหญเกดจากสารอนทรยพวกสาหราย (algae) ในสภาวะแวดลอมแบบทะเลสาบ หรอบรเวณชายฝ งทสามารถเกดการแตกสะพร งของสาหราย (algal bloom) ได คโรเจนประเภทนจะให นำามนประเภท พาราฟน

2.1.3.2 ประเภทท 2 เปนคโรเจนทมสวนประกอบของไฮโดรจนตอคารบอนตำากวาประแรก แตอตราสวนของออกซเจนตอคารบอนสงกวาประเภทแรกเลกนอย มกพบในพวกหนตะกอนทสะสมในทะเล สวนใหญเกดจากสารอนทรยพวกสตวและพชทะเลตางๆ คโรเจนประเภทนจะใหนำามนประเภท แนฟทาและอะโรมาตก

2.1.3.3 ประเภทท 3 เปนคโรเจนทมสวนประกอบของไฮโดรจนตอคารบอน คอนขางตำาและสวนประกอบของออกซเจนตอคารบอนในอตราคอนขางสง สารอนทรยสวนใหญเปนพวกพชชนสง โดยเฉพาะพวกเซลลโลส คโรเจนชนดนสวนใหญจะใหกาซ

2.1.3.4 ประเภทท 4 เปนคโรเจนทมสวนประกอบของอตราสวนไฮโดรจนตอคารบอนตำาทสดและมสวนประกอบของออกซเจนตอคารบอนสง คโรเจนประเภทนเกดขนในบรเวณทมสารอนทรยและไฮโดรเจนคอนขางนอย ซงสวนใหญจะใหเฉพาะกาซ

39

Page 6: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

ภาพท 2.1 แสดงความสมพนธระหวางประเภทของคโรเจนทเกดขนกบอตราสวนระหวาง

ไฮโดรจนตอคารบอนและออกซเจนตอคารบอน ทมา (Nature. 2003. On-line)

2.1.4 กระบวนการเกดปโตรเลยม

ดงท ได กล าวมาแล วในขางต นถ งท มาของการเก ดปโตรเลยม ซงจะเหนวาเมอสารอนทรยถกตะกอนตางๆ ทบถมกนมากขนเร อยๆ สารอนทรยและตะกอนเหลานกจะจมลกลงไปเร อยๆ ในเวลาเดยวกนกเกดกระบวนการยอยสลายสารอนทรยในตะกอนไปดวย กระบวนการเปลยนแปลงนแบงออกไดเปน 3 ชวง คอ ชวงการกอตวใหม (diagenesis) ชวงการกำาเนด(catagenesis) และ

40

Page 7: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

ชวงเกนกำาหนด (metagenesis) ซงแตละชวงจะเปนตวกำาหนดอายของคโรเจน วานอยหรอมากเกนไปทจะใหปโตรเลยม

2.1.4.1 ชวงการกอตวใหม เปนชวงทอาจเรยกวา ขนการบมเพาะตว (immature stage) ซงคโรเจนทเกดขนยงไมสามารถใหปโตรเลยมได เปนชวงทเกดขนในระดบความลกจากพนผวลงไปจนถงระดบความลกประมาณ 1,000 เมตร ชวงนจะเปนชวงทมการยอยสลายสารอนทรยใหเปนคโรเจนขน โดยมระดบความกดดนและอณหภมคอนขางตำา คอประมาณ 50-60 องศาเซลเซยส

2.1.4.2 ชวงการกำาเนด ชวงนอยในชวงทเรยกวา ขนเจรญเตมวย (mature stage) เพราะเปนชวงทคโรเจนถกทำาใหเกดการเปลยนแปลงโดยความรอน (thermal degradation) เปนชวงทเก ดขนทความลกตงแต 1,000 เมตร ไปจนถงระดบ 3,000 เมตรหรอมากกวา ชวงนมสภาพแวดลอมทเหมาะสมทงความดนและอณหภม สำาหรบคโรเจนทจะผลตปโตรเลยมทงนำามนและกาซออกมาไดด และควรมอณหภมอยในชวงประมาณ 50-160 oC ดงแสดงในภาพ 2.2 ซงชวงนโดยทวไปอาจเรยกวาเปนหนาตางนำามน (oil window) แตทระดบความลกมากไปกวานถาอณหภมสงขนไปอยในชวง 120-250 oC คโรเจนจะเปลยนไปเปนเพยงแตกาซเทานน

2.1.4.3 ชวงเกนกำาหนด เปนชวงทอาจเรยกวา ขนเกนเตมวย (over mature stage) จะเกดข นทความลกประมาณ 6,000-7,000 เมตรขนไป ซงจะมทงความกดดนและอณหภมสงมาก ทำาใหปรมาณออกซเจนและไฮโดรเจนทเคยมอยในคโรเจนสลายตวออกไปเกอบหมด สงผลใหเกดการสนสภาพของคโรเจนซงเรยกวาเกดกระบวนการเปลยนเปนคารบอน (carbonization) ทำาให คโรเจนมการเปลยนไปเปนธาตคารบอนเสยเปนสวนใหญ

41

Page 8: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

ภาพท 2.2 แสดงความสมพนธระหวางการเกดปโตรเลยมกบเวลาและอณหภม ทมา (Nature. 2003. On-line)

2.1.5 แหลงกำาเนดและการกกเกบปโตรเลยม

เมอบางสวนของคโรเจนมการเปลยนเปนปโตรเลยมแลว จะมการเคลอนทออกจากแหลงกำาเนดไปตามรอยแยกหรอรอยแตกตางๆ ของชนหน รวมทงพยายามแทรกซมไปยงบรเวณทมนสามารถซมผานไดดกวาและสะสมตวตอไป การเคลอนทจากแหลงกำาเนดหรอหนตนกำาเนดไปสหนกกเกบนำามนจดเปนการเคลอนยายขนแรก (primary migration) และอาจมการเคลอนยายตอไปสแหลงทมลกษณะเปนโครงสรางแบบกกเกบ ซงเรยกวาการเคลอนยายขนทสอง (secondary migration) และถ ามการเคล อนยายจาก

42

Page 9: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

แหลงเกบกกแรกไปยงแหลงกกเกบอนๆ หรอตอๆ ไป อาจเรยกไดวาเปนการเคลอนยายขนทสาม (tertiary migration) จากทกลาวมาขางตนจะเหนวาปโตรเลยมนน จะมแหลงกำาเนดอยในบรเวณหนงแลวมการเคลอนทไปสแหลงอนๆ ตามลกษณะของสงแวดลอมและสถานการณ ดงนนเพอความเขาใจจะไดกลาวถงรายละเอยดของแหลงตางๆ ทเกยวของกบปโตรเลยมดงน

2.1.5.1 หนตนกำาเนด (source rocks) คอบรเวณทการทบถมของตะกอนซงมซากพชและซากสตวขนาดตางๆ ปะปนผสมอย ซ งสารอนทรยเหลานจะเกดการสลายตวเปลยนไปเปนปโตรเลยมกอนทตะกอนจะแขงตวเปนหนดนดาน ปโตรเลยมทเกดขนจะคงอยในหนตนกำาเนด ตอมาเมอเกดการไหวตวของเปลอกโลกหรอดวยความกดดนของหนทเกดทบถมอยในตำาแหนงเหนอขนไป ปโตรเลยมจะถกบบใหออกจากหนตนกำาเนดและยายตวไปสแหลงกกเกบ

2.1.5.2 หนก ก เก บ (reservoir rocks) ค อห นท ปโตรเลยมสามารถซมผานได ปโตรเลยมทเกดขนและเคลอนยายจากหนตนกำาเนดแลวจะเขาไปอยในหนกกเกบ ซงหนกกเกบทดตองมคาความพรนมากกวารอยละ 10 เชน หนทราย หนปน หนโดโลไมท เปนตน

2.1.5.3 แหลงกกเกบ (oil traps) หมายถงสวนทเปนหนททำาหนาทปดกนเพอกกเกบปโตรเลยม แหลงหนในบรเวณนเปนพวกทตองมคณสมบตทปโตรเลยมไมสามารถซมผานได มดวยกนหลายลกษณะเชน แหลงกกเกบแบบประทมควำา (anticlines trap) ดงแสดงในภาพท 2.3แหลงกกเกบแบบโดมหนเกลอ (salt domes trap) ดงแสดงในภาพท 2.4 แหลงกกเกบแบบรอยเลอนของหน (faults trap) ดง

43

Page 10: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

แ ส ด ง ใ น ภ า พ ท 2.5 แ ล ะ แ ห ล ง ก ก เ ก บ ใ น ร ะ ห ว า ง ช น ห น (stratigraphic trap) ดงแสดงในภาพท 2.6 เปนตน

ภายในแหลงกกเกบปโตรเลยม นอกจากจะมน ำามนดบ

แลวยงอาจมทงสวนทเปนกาซธรรมชาตและนำาผสมอยดวย โดยนำามนดบ กาซธรรมชาต และนำา จะแยกกนอยเปนชนๆ การเรยงลำาดบจากชนบนถงชนลางจะเรยงลำาดบตามความหนาแนนจากนอยไปมากคอกาซธรรมชาตซงมความหนาแนนนอยทสดจะอยช นบน นำามนดบอยกลางและนำาอยชนลางสด

2.2 การสำารวจปโตรเลยม

ววฒนาการในการสำารวจปโตรเลยมมระยะเวลาผานมายาวนานมาก โดยในระยะเร มตนเปนการพบแหลงปโตรเลยมธรรมชาตโดยบงเอญเสยมากกวา หลงจากนนจงคอยๆ พฒนามาเปนการคนหาและสำารวจตามลำาดบ เมอพบวาปโตรเลยมทพบนนมประโยชนในการ

44

ภาพท 2.3 แสดงแหลงกกเกบแบบประทมควำา ภาพท 2.4

แสดงแหลงกกเกบแบบโดมหนเกลอ

ภาพท 2.5 แสดงแหลงกกเกบแบบรอยเลอนของหน ภาพท 2.6

Page 11: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

ใชงานและมมลคาทางเศรษฐกจอยางมหาศาล ในชวงของการคนหาแหลงปโตรเลยมธรรมชาตในสมยนน มนษยไมจำาเปนตองมอปกรณหรอเคร องมออะไรมากนก เพราะเปนการคนหาแหลงปโตรเลยมธรรมชาตทเกดขนบนผวโลก ซงสามารถพบเหนไดดวยตาเปลา ตอมาเมอมประสบการณและความรมากขนจงเร มมการสำารวจแหลงปโตรเลยมธรรมชาตทอยใตพนโลก อยางไรกตามการสำารวจในสมยนนมนษยยงมความรทางดานธรณวทยาไมมากพอประกอบกบยงไมมเครองมอททนสมยมากนก จงเปนเพยงการสำารวจเชงกายภาพทวไป โดยอาศยการเปรยบเทยบลกษณะทางภมศาสตรของพนทและองคประกอบอนๆ ในบรเวณพนทนนกบบรเวณทเคยพบมากอน ซงผลของ กา รส ำา รวจค อนข าง ไม แน นอน ต อ มา เม อ มน ษยม ประสบการณและความรดขน ผลของการสำารวจจงคอยๆ มความแมนยำามากขนตามลำาดบ จนกระทงปจจบนดวยความรท มนษยสงสมมา ประสบการณและความ กาวหนาทางเทคโนโลย ทำาใหการสำารวจแหลงปโตรเลยมธรรมชาตนนมความแมนยำามาก รวมถงความสามารถในการประมาณการปรมาณปโตรเลยมธรรมชาตทพบวาคมคาทางเศรษฐกจหรอไม

2.2.1 การสำารวจทางธรณวทยา

ก า ร ส ำา ร ว จ ท า ง ธ ร ณ ว ท ย า (geological explorations) เปนการสำารวจเพอหาแหลงปโตรเลยม โดยศกษาจากลกษณะโครงสรางทางธรณวทยาและชนดของหนทอยในบรเวณนน ซงจะทำาใหสามารถคาดคะเนไดวาจะมโอกาสพบแหลงปโตรเลยมในบรเวณนหรอไม การสำารวจทางธรณวทยา จะมการศกษาขอมลโครงสรางทางธรณวทยาจากแหลงขอมลหลายดาน เพอประกอบและยนยนผลการวเคราะห เชนจากภาพถายดาวเทยม ภาพถายทาง

45

Page 12: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

อากาศ แผนทธรณวทยา และรายงานทางธรณวทยา นอกจากนยงตองมการสำารวจธรณวทยาโดยการเกบและวเคราะหหนตวอยาง ซงผลการสำารวจทางธรณวทยานจะเปนขอมลทบอกใหทราบวาบรเวณทสำารวจนนมแหลงปโตรเลยมอยหรอไม

2.2.2 การสำารวจทางธรณฟสกส

ก า ร ส ำา ร ว จ ท า ง ธ ร ณ ฟ ส ก ส (geophysics explorations) เป นการส ำารวจเพ อยนยนผลการส ำารวจทางธรณวทยา และสามารถนำามาวเคราะหคำานวณหาปรมาณปโตรเลยมทมอยในบรเวณนน การสำารวจทางธรณฟสกสทใชเพอสำารวจแหลงปโตรเล ยมมอยด วยกนหลายวธ ซ งแตละวธก จะมวธการและวตถประสงคทแตกตางกน

2.2.2.1 การวดคาความโนมถวงของโลก (gravity method in exploration) เ ป น ก า ร ว ด แ ล ะ ว เ ค ร า ะ ห ก า รเปลยนแปลงคาความโนมถวงของโลกทจดตางๆ โดยอาศยหลกการทวาคาความหนาแนนของชนหนจากจดหนงไปยงอกจดหนง จะทำาใหเกดการเปลยนแปลงขนาดของคาความโนมถวงบนผวโลกดวย ซงผลของการวดโดยวธนจะทำาใหทราบถงชนดตางๆ ของหนทอยภายใตผวโลก

2.2.2.2 การวดความเขมของสนามแมเหล กโลก (magnetic method in exploration) เปนการสำารวจทางแมเหลกทอาศยการเปลยนแปลงของสนามแมเหลกโลก ทงนเพราะวาสสารชนดตางๆ ในโลกมคณสมบตความเปนแมเหลกทแตกตางกน และผลของการวดโดยวธนจะสามารถบอกถงความหนา ขอบเขต ความกวางใหญของแอง ซงจะนำาไปสการวเคราะหและแปลความหมายเปนปรมาตรของแหลงปโตรเลยมนนได

46

Page 13: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

2.2.2.3 การวดคลนความไหวสะเท อน (seismic method in exploration) เป นการส ำารวจโดยอาศยคลนส นสะเทอน ซงมหลกการคอการทำาใหเกดคลนสนสะเทอน ณ จดๆ หนงแลววดเวลาทคลนใชในการสะทอนและหกเหกลบมายงจดตางๆ บนผวดน หลงจากเคลอนทไปกระทบ กบรอยตอของชนหน โดยอาศยเวลาเหลานจะสามารถคำานวณหาความลกของรอยตอตางๆ ซงจะทำาใหทราบถงรปรางและลกษณะโครงสรางของชนหนภายใตผวโลกได

2.2.3 การเจาะสำารวจ

การเจาะสำารวจ (drilling) เปนการเจาะเพอพสจนหรอยนยนผลจากการสำารวจดวยวธตางๆ ตามทไดกลาวมาแลวขางตน ขอมลทจะไดจากการเจาะสำารวจจะไดขอมลทางธรณวทยา ชนดและอายของชนหน โครงสรางของชนหนและการลำาดบของชนหนตางๆ รวมถงชนดและคณภาพของปโตรเลยมทพบ นอกจากนยงตองมการเจาะสำารวจเพมเตมทเรยกวา การเจาะขนประเมนผลเพอหาขอบเขตทแน นอนของแหลงป โตรเล ยม ปรมาณการไหลของปโตรเลยม ดงแสดงในภาพท 2.7 ซงจะทำาใหทราบถงปรมาณทแนนอนของแหลงปโตรเลยม

47

Page 14: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

ภาพท 2.7 แสดงตวอยางการเจาะหลมปโตรเลยม ทมา (EIA. 2004c. On-line)

2.3 การเจาะหลมผลตปโตรเลยม

ววฒนาการในการเจาะหลมเพอผลตปโตรเลยมมมานานกวารอยปแลว การเจาะหลมปโตรเลยมหลมแรกเกดขนทเมองททสวลล (Titusville) รฐเพนซลวาเนย ประเทศสหรฐอเมรกา เมอป ค.ศ. 1859 โดยเอดวน แอล แดรค (Edwin L. Drake) ในขณะนนเครองมอทใชในการเจาะเปนแบบกระแทก (percussion drilling) โดยใชหวเจาะซงตดอยกบกานเจาะกระแทกชนหนลงไปเพอทำาใหเกดหลม และสามารถเจาะพบปโตรเลยมทระดบความลก 69.5 ฟต มปรมาณการผลตวนละ 20 บารเรล ซงการเจาะหลมปโตรเลยมหลมแรกน นบเปนตนแบบใหมการพฒนาเทคโนโลยการเจาะหลมปโตรเลยมมาจนถงปจจบนน

48

Page 15: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

การเจาะหลมปโตรเลยมเพอการลงทนผลตปโตรเลยมเรยกวา หลมผลตหรอหลมพฒนา (development well) จะมลกษณะการเจาะหลมหลายรปแบบเชน แบบหลมตรง (straight well) มกเปนการเจาะสำารวจคร งแรก แบบหลมเอยง (deviation well) หรอแบบหลมเจาะในแนวราบ (horizontal well) มกเปนการเจาะในขนประเมนผลและการผลต สำาหรบการเจาะหลมปโตรเลยมเพอการผลตจะมทงการเจาะหลมบนบก (onshore) และการเจาะหลมในทะเล (offshore)

2.3.1 การเจาะหลมผลตปโตรเลยมบนบก

ในการเจาะหลมปโตรเลยมสำาหรบแหลงทอยบนบก จะมวธการเจาะโดยใชแทนเจาะซงมอยดวย กน 3 ชนดคอ

2.3.1.1 แ ท น เ จ า ะ แ บ บ ค อ น เ ว น ช น แ น ล (conventional drilling rig) เปนแทนเจาะทมทงอปกรณและสวนประกอบตางๆ ใหญท สด สามารถเจาะได ล กมากอาจถ ง 30,000-35,000 ฟต ดงแสดงในภาพท 2.8

49

Page 16: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

ภาพท 2.8 แสดงตวอยางแทนเจาะแบบคอนเวนชนแนล ทมา (Oil & Gas Exploration Company Cracow Ltd. 2005. On-line)

2.3.1.2 แทนเจาะแบบเคลอนยายได (portable rig) เปนแทนเจาะทมลกษณะเปนโครงสรางแบบหอคอยซงสามารถพบใหเอนราบได ตดตงอยบนรถบรรทกขนาดใหญ ทำาใหสามารถเคลอนยายแทนเจาะไดอยางสะดวก ดงแสดงในภาพท 2.9

ภาพท 2.9 แสดงตวอยางแทนเจาะแบบเคลอนยายได ทมา (Collier County Public Utilities Division. 2003. On-line)

50

Page 17: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

2.3.1.3 แทนเจาะแบบมาตรฐาน (standard rig) เปนแทนเจาะแบบเกาแกทสด ซงถกใชในสมยแรกๆ ของการสำารวจปโตรเลยมปจจบนไมนยมใชแลว ยงคงมเหลอไวแสดงในพพธภณฑเทานน มลกษณะเปนโครงสรางแบบหอคอย โดยจะถกสรางขนครอมตรงปากหลมททำาการเจาะ เมอใชงานเสรจแลวสามารถถอดแยกเพอนำาไปประกอบทอนได ดงแสดงในภาพท 2.10

ภาพท 2.10 แสดงตวอยางแทนเจาะแบบมาตรฐาน ทมา (Drake Well Museum. 1999. On-line)

2.3.2 การเจาะหลมผลตปโตรเลยมในทะเล

แทนเจาะทใชในการเจาะหลมปโตรเลยมในทะเลอาจแบงไดเปน 2 ชนดคอ

2.3.2.1 แทนเจาะแบบหยงตดพนทะเล แทนเจาะชนดนเหมาะสำาหรบการทำางานในระยะยาวเพราะมการกอสรางทมนคง แขงแรง มลกษณะโดยทวไปคอ จะมฐานหยงตดพนทะเล ตามลกษณะโครงสรางของฐานสามารถแบงออกเปน 2 แบบคอ

51

Page 18: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

(1) แทนเจาะแบบแจคอพ (jack up) แทนเจาะแบบนมฐานสำาหรบรบนำาหนกของตวแทนเจาะมลกษณะเหมอนขาหยงลงไปถงพนทะเล ดงแสดงในภาพท 2.11 โดยจำานวนขาของแทนเจาะอาจมไดตงแต 3-5 ขา โดยแตละขายาวประมาณ 300-500 ฟต ซงขนอยกบความลกของพนทะเลในบรเวณนน

ภาพท 2.11 แสดงตวอยางของแทนเจาะแบบแจคอพ ทมา (Century Corrosion, Inc. 2004. On-line)

(2) แทนเจาะแบบฐานยดตด (fixed platform) เปนแทนเจาะทนยมใชสำาหรบการผลตปโตรเลยมหลงจากทำาการเจาะหลมเสรจแล ว เพราะเป นการสรางข นเพ อรองรบ การผลตปโตรเลยมในระยะยาว จงตองมการออกแบบและสรางอยางมนคง รปแบบของแทนเจาะแบบฐานยดตด ดงแสดงในภาพท 2.12

52

Page 19: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

ภาพท 2.12 แสดงรปแบบทวไปของแทนเจาะแบบฐานยดตด ทมา (NaturalGas. 2004. On-line)

จากภาพท 2.12 จะเหนวาแทนเจาะแบบนมดวยกนหลายรปแบบ อยางไรกตามเมอพจารณาถงลกษณะโครงสรางหลกแลว สามารถแบงไดเปน 2 แบบ คอแบบเสาโลหะ (piled steel) กบ แบบโครงสรางถวง (gravity structure) ดงแสดงไวในภาพท 2.13 (a) และ (b) ตามลำาดบ ซงความแตกตางของแทนเจาะทง 2 แบบนน จะอยทโครงสรางของฐานทหยงลงไปยดทพนทะเล โดยแบบเสาโลหะ จะมโครงสรางของฐานเหมอนหอคอยซงประกอบขนดวยเหลกคณภาพด มความทนทาน สวนแบบโครงถวง มกจะถกสรางดวยคอนกรต เพอใหมความมนคงแขงแรง

53

(a)

Page 20: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

ภาพท 2.13 แสดงตวอยางแทนเจาะ (a) แบบเสาโลหะ และ (b) แทนเจาะแบบโครงสรางถวง ทมา ((a) TOSCOT. 2005. On-line (b) Kvaerner. 2005. On-line)

2.3.2.2 แทนเจาะชนดแทนลอยโดยยดตดกบพนทะเลดวยสมอ เปนแทนเจาะทถกออกแบบมาเพอใหสามารถเคลอนทได เหมาะสำาหรบงานทอยออกไปจากชายฝง โดยทวไปจะมอย 3 แบบคอ

(1) แบบเรอทองแบน (barge) มลกษณะเปนเรอทองแบน มอปกรณการเจาะตดตงอยบนเรอ มกใชทำาการเจาะบรเวณชายฝงนำาตนหรอบรเวณทะเลสาบ ทมระดบนำาไมลกมากนก เรอเจาะแบบนเมอจะทำาการเจาะบรเวณใดกจะทำาการปลอยนำาเขาไปในตวเรอในสวนทเรยกวาหองอบเฉา เพอเปนการถวงนำาหนกเรอไมใหเคลอนทในขณะทำาการเจาะ เมอเจาะเสรจกทำาการสบนำาออกเพอใหเรอลอยขนและเคลอนทไปทอนไดตอไป ดงแสดงในภาพท 2.14

ภาพท 2.14 แสดงตวอยางแทนเจาะแบบเรอทองแบน ทมา (U.S. Coast Guard. 2002. On-line)

54

Page 21: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

(2) แบบเร อ เจา ะขนาดใหญ (drillship) ม ลกษณะเปนเรอเจาะขนาดใหญ มอปกรณการเจาะทกอยางอยบนเรอ ดงแสดงไวในภาพท 2.15 เรอเจาะแบบนเหมาะสำาหรบ การเจาะในบรเวณทอยไกลออกไปจากชายฝง โดยเมอตองการเจาะบรเวณใดกจะทำาการจอดเรอโดยการลงสมอเรอเพอยดเรอใหอยกบท แตในปจจบนไดมการพฒนาโดยการใชระบบคอมพวเตอรควบคมตำาแหนงการจอดเรอแทนการยดดวยสมอเรอ

ภาพท 2.15 แสดงตวอยางแทนเจาะแบบเรอเจาะขนาดใหญ ทมา (Integrated Ocean Drilling Program. 2004. On-line)

(3) แ บ บ เ ซ ม ซ บ เ ม อ ร ซ เ บ ล (semi-submersible) มลกษณะเปนแทนเจาะทวางอยบนทนขนาดใหญซงปกตจะสามารถลอยนำาได การเคลอนยายไปบรเวณทตองการทำาการเจาะจะใชเรอ ลากจงไปทต ำาแหนงนน เมออยในบรเวณทตองการเจาะ จะทำาการสบนำาเขาไปในทนดงกลาวเพอเปนการถวงนำาหนกใหแทนเจาะอยนงกบท พรอมกบการลงสมอเพอชวยยดแทน

55

Page 22: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

เจาะอกทางหนง ดงแสดงไวในภาพท 2.16 แทนเจาะแบบนมกถกใชเจาะในบรเวณทมนำาทะเลลกตงแต 600-1,500 ฟต

ภาพท 2.16 แสดงตวอยางแทนเจาะแบบเซมซบเมอรซเบล ทมา (NaturalGas. 2004. On-line)

2.4 การกลนปโตรเลยม

ปโตรเลยมทผลตไดจากหลมผลต ซงจะประกอบดวยนำามนดบ กาซธรรมชาต นำาและสงเจอปนอนๆ จะถกนำามาผานกระบวนการแยกสถานะและกำาจดสงเจอปนดงกลาวออก โดยนำาทงหมดจากขบวนการผลตจะถกสงไปบำาบดเพอใหไดมาตรฐานนำาทงกอนปลอยลงสทะเล หรออดกลบลงไปในหลมเพอใหมผลกระทบตอสงแวดลอมนอยทสด ปโตรเลยมจะถกสงไปทระบบแยกสถานะ (gas/liquid separator) เพอแยกสถานะของปโตรเลยม ซงกาซทไดจะถกสงไปเพมแรงดน และดดความชนออกทระบบเพมแรงดนกาซ (gas compression) และระบบดดความชนกาซ (gas dehydration) ตามลำาดบ กอนทจะถกสงตอไปเพอทำาการซอขายโดยผานระบบมาตร

56

Page 23: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

วดกาซ (gas metering) รายละเอยดเรองของกาซธรรมชาตจะไดกลาวในบทตอไป สวนนำามนจะถกสงไปยงระบบคงสภาพ (crude oil tank system) กอนทจะสงไปเกบเพอขนถายไปสโรงกลนนำามนตอไป

นำามนดบทถกสงมายงโรงกลนนำามน จะถกแยกสวนประกอบโดยวธการกลนลำาดบสวน (fractional distillation) ในหอกลนบรรยากาศ ในกระบวนการนนำามนดบจะถกแยกเปนนำามนสำาเรจรปและผลตภณฑชนดตางๆ โดยวธการบรรจนำามนดบเขาไปในทอโลหะซงมคณสมบตทนตอความรอนสงซงถกวางเรยงกนอยบนเตาเผา เมอทำาการเผาสวนประกอบตางๆ ในนำามนดบกจะถกแยกออกตามลกษณะของจดเดอดของสวนประกอบนนๆ ดงแสดงในภาพท 2.17

สวนประกอบตางๆ ทอยในน ำามนดบมองคประกอบของสารประกอบไฮโดรคารบอนแตกตางกนซงทำาใหสารเหลานมจดเดอดแตกตางกนไป เมอใหความรอนเขาไปจนสารตางๆ ในนำามนดบระเหยไปพรอมๆ กน ไอของสารเหลานนกจะลอยตวขนไปในหอกลน และเกดการควบแนนเปนสวนๆ ตามชวงอณหภมของจดเดอดทแตกตางกน โดยไอของสารทมจดเดอดตำาจะไปควบแนนทบรเวณสวนบนของหอกลน สวนไอของสารทมจดเดอดสงกวาจะควบแนนอยในตำาแหนงทตำาลงมาตามลำาดบ เชน กาซซงเปนสารไฮโดรคารบอนทมโมเลกลเลกสดมจดเดอดอยในชวงไมเกน 40 องศาเซลเซยส จะกลนตวในตำาแหนงสงสด รองลงมาไดแกพวกนำามนเบนซน สวนพวกทมจดเดอดสงมากไดแก พวกนำามนเตาและนำามนหลอลน ซงสารเหลานจะมโมเลกลของสารไฮโดรคารบอนขนาดใหญ

57

Page 24: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

ภาพท 2.17 แสดงตวอยางการกลนลำาดบสวน ทมา (CWXprenhall. 2005. On-line)

2.5 ประเภทของนำ+ามนดบ

นำามนดบทไดจากการเจาะขนมาจากหลมผลต จะมการจำาแนกในเบองตน เพอบอกวานำามนดบประเภทไหนเหมาะสำาหรบการผลตเปนผลตภณฑอะไร โดยมการแบงออกเปน 3 ประเภท (ปราโมทย ไชยเวช และ นรกษ กฤษดานรกษ. 2543 : 52) คอ

2.5.1 นำ+ามนดบพ+นฐานพาราฟน

น ำา ม น ด บ พ น ฐ า น พ า ร า ฟ น (paraffinic base crudes) เปนนำามนดบทมสารจ ำาพวกแอสฟลตปนอยน อยหรอ

58

Page 25: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

เกอบไมมเลย สวนใหญจะมพาราฟนผสมอยมากและมไขมนบางสวน นำามนดบประเภทนเมอกลนแลวจะไดนำามนเบนซนทมคาออกเทนตำา แตไดนำามนกาดและนำามน หลอลนทมคณภาพสง

2.5.2 นำ+ามนดบพ+นฐานแนฟทน

น ำา ม น ด บ พ น ฐ า น แ น ฟ ท น (naphthenic base crudes) เป นนำามนดบทมพาราฟนหรอไขมนปนอยน อย แตม ตะกอนของแอสฟสทอยมาก มกำามะถน ออกซเจน และไนโตรเจนปนอยสง นำามนดบประเภทนเมอกลนจะไดนำามนเบนซนทมคาออกเทนสง แตไดนำามนกาด นำามนดเซล และนำามนหลอลนทมคณภาพปานกลาง นอกจากนยงไดแอสฟลตหรอยางมะตอยจำานวนมาก

2.5.3 นำ+ามนดบพ+นฐานผสม

นำามนดบพนฐานผสม (mixed base crudes) เปนนำามนดบผสมทมทงพาราฟนและแอสฟลตผสมกนอย นำามนประเภทนเมอนำามากลนจะไดผลตภณฑออกมาทกชนด แตไมมผลตภณฑใดทโดดเดน

2.6 ผลตภณฑจากปโตรเลยม

จากกระบวนการกลนล ำาด บสวน จะเหนวาในแตละชวงอณหภมสารไฮโดรคารบอนจะมการกลนตว ซงทำาใหเกดผลตภณฑขนมากมาย ดงแสดงในภาพท 2.18 ซงผลตภณฑเหลานอาจแบงออกเปนประเภทใหญๆ 4 ประเภท คอ ผลตภณฑประเภทเชอเพลง ผลตภณฑประเภทนำามน หลอลนและจาระบ ผลตภณฑประเภทยางมะตอย และผลตภณฑอนๆ (ปราโมทย ไชยเวช และ นรกษ

59

Page 26: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

กฤษดานรกษ. 2543 : 169) รายละเอยดของผลตภณฑแตละชนดมดงตอไปน

2.6.1 ผลตภณฑประเภทเช+อเพลง

ผลตภณฑประเภทเชอเพลงจดเปนผลตภณฑทมปรมาณมากทสดทไดจากการกลนปโตรเลยมคอ ประมาณรอยละ 85 ของผลตภณฑทงหมด (กรมธรกจพลงงาน. 2547. ออน-ไลน) ซงประกอบดวย กาซปโตรเลยมเหลว นำามนเบนซน นำามนดเซล นำามนกาด นำามนเคร องบน และนำามนเตา ผลตภณฑเชอเพลงชนดตางๆ ผลตภณฑเหลานเมอนำามาเผาไหมจะเปลยนเปนไปพลงงานชวยใหมนษยสามารถดำารงชวตอยางสขสบาย

60

Page 27: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

ภาพท 2.18 แสดงตวอยางผลตภณฑทเกดขนจากการกลนลำาดบสวน

ทมา (Energy Institute. 2005. On-line)

2.6.1.1 นำามนเชอเพลง เปนผลตภณฑทใชกนมากทงในดานการคมนาคมขนสง การเกษตรและอตสาหกรรมตางๆ นำามนเชอเพลงทนยมใชกนมากไดแก นำามนเบนซน นำามนดเซล นำามนกาดและนำามนเตา คณสมบตตางๆ ของนำามนเหลานมดงตอไปน

(1) นำามนเบนซน (gasoline) เปนนำามนทนยมใชก นมากในเคร องยนตท จดระเบดดวยหวเทยนหรอทเรยกวา

61

Page 28: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

เครองยนตชนดสนดาปภายใน นำามนเบนซนเปนสารไฮโดร คารบอนทมจำานวนอะตอมของคารบอนในโมเลกลอยในชวงตงแต C5-C10 ม จดเดอด อยในชวง 70-120 อาศาเซลเซยส ซงนำามนเบนซนทนยมทสด คอทมสารไฮโดรคารบอนซงมจำานวนคารบอน 8 อะตอมใน 1 โมเลกล ทเรยกวา ไอโซออกเทน โดยทวไปจะรจกในลกษณะของคาออกเทน (octane number) สำาหรบตวเลขคาออกเทนจะเปนตวบอกถงความบรสทธของไอโซออกเทน ทมอยในนำามน เชน นำามนทมเลขออกเทน 100 หมายถงนำามนนนมไอโซออกเทนทบรสทธ ซงมกจะไมคอยถกนำามาใชเพราะราคาสง สวนในกรณทเลขออกเทนมคาตำาหมายถงนำามนเบนซนนน มสารไฮโดร คารบอนนอยกวา 8 อะตอมใน 1 โมเลกล จงทำาใหมราคาถกและมการเผาไหมไดไมด ดงนนกอนการนำานำามนเบนซนชนดนมาใชจงตองมการเตมสารบางชนดลงไป เพอทำาใหคณภาพของนำามนเบนซนนนใกลเคยงกบนำามนเบนซนทมเลขออกเทนสง สารท น ยมใชเต มก นมากคอเททระเอทลเลต (tetraethyl lead) แตเนองจากมผลเสยตอสภาพแวดลอมเพราะมตะกวเปนสวนประกอบ ดงนนในปจจบนจงนยมใชสารทไมมสวนประกอบของตะกวแทน เชน สารเมธลเทยรบวทลอเธอร (methyl teriary butyl ether, MTBE) เป นต น นอกจากน ในน ำาม นเบนซนทใชกนอยในทกวนนยงตองมการเตมสารอนๆ อกหลายชนด เชน สารตานการนอค สารตานทานการเตมออกซเจน สารเตมแตงทำาความสะอาดหวฉดและลนไอด และการเตมสเพอบอกประเภทของนำามนเชน นำามนเบนซนออกเทน 91 มสแดง สวนนำามนเบนซนออกเทน 95 มสเหลองออน เปนตน

(2) น ำา ม น ก า ด (kerosene) เ ป น ส า รไฮโดรคารบอนทมอะตอมของคารบอนใน 1 โมเลกลอยในชวงตงแต C10-C16 และมจดเดอดอยในชวง 120-170 องศาเซลเซยส โดยทวไปจะใชส ำาหรบการใหพลงงานความรอนและแสงสวาง หรอใช

62

Page 29: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

สำาหรบเคร องบน ซงขนอยกบคณสมบตของสารไฮโดรคารบอนในนำามนกาดนนๆ นอกจากนในปจจบนไดมการนำาไปใชประโยชนดานอนๆ หลายประการเชน ใชเปนสวนผสมของนำายาทำาความสะอาด นำามนขดเงาประเภทตางๆ ใชเปนสวนผสมสำาหรบยาฆาแมลง เปนตน

(3) นำามนด เซล (diesel oil) เป นน ำามนเช อเพลงทมราคาถก จงเปนทนยมใชสำาหรบการขนสงโดยสาร เคร องกำาเนดไฟฟาสำาหรบผลตกระแสไฟฟา รถแทรกเตอร เรอประมง เปนตน นำามนดเซลประกอบดวยสารไฮโดรคารบอนทมอะตอมของคารบอนใน 1 โมเลกล อยในชวงตงแต C14-C20 และมจดเดอดอยในชวง 170-270 องศาเซลเซยส

(4) นำามนเตา (fuel oil) เปนสารไฮโดรคารบอนทมโมเลกลขนาดใหญมาก คอมจ ำานวนอะตอมของคารบอนใน 1 โมเลกลอยในชวงตงแต C20-C70 และมจดเดอดอยในชวง 250-400 องศาเซลเซยส สวนใหญใชเพอเปนแหลงใหพลงงานความรอน มการใชกนมากในอตสาหกรรมตางๆ เครองกำาเนดไฟฟาขนาดใหญ เพราะมราคาถก การขนถายและการเกบรกษาสามารถทำาไดงาย 2.6.1.2 กาซป โตรเล ยมเหลว หรอกาซหงตม ในกระบวนการกลนนำามนดบโดยวธการกลนลำาดบสวนดงทไดกลาวมาแลว สารไฮโดรคารบอนทมจำานวนอะตอมของคารบอนนอยทสดและมจดเดอดตำาสดจะอยในสภาวะกาซ ซงมจำานวนอะตอมของคารบอนตงแต C1-C4 ไดแก มเทน อเทน โพรเพน และบวเทน ตามลำาดบ จะมสภาวะเปนกาซทอณหภมหอง ดงนนในการเกบรกษาจงตองทำาใหอยในสภาวะของเหลวโดยการเพมความดนหรอลดอณหภม ในการผลตกาซหงตมจะใชการผสมระหวางกาซโพรเพนกบ กาซบวเทนในสดสวนทเหมาะสม ซงจะแตกตางกนไปแลวแตการผลต แตจะมผลใหคาความดนไอตางกน สำาหรบประเทศไทยผผลตแตละรายสามารถกำาหนดสดสวนระหวางกาซโพรเพนกบ กาซบวเทนไดตามความ

63

Page 30: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

เหมาะสมของกระบวนการผลต เชน บรษทการปโตรเลยมแหงประเทศไทยกำาหนดสดสวนโมลของโพรเพนตอบวเทนเปนรอยละ 60:40 สวนบรษทไทยออยล และโรงกลนอน ๆ จะมสดสวนโมลของโพรเพนตอบวเทนเปนรอยละ 30:70 เปนตน

กาซเปนแหลงทใหพลงงานความรอนสง มเปลวไฟทสะอาด จงถกใชเปนเชอเพลงทงในครวเรอนและในอตสาหกรรม และในปจจบนกำาลงไดรบความนยมใชเปนเชอเพลงแทนนำามนเบนซนในรถยนต เพราะราคาถกกวา มคาออกเทนสงและไมมสารตะกว โดยปกตกาซเหลานจะไมมสและไมมกลน ดงนนผผลตจงใสกลนเขาไปเพอใหสามารถรไดงายเมอเกดการรว

2.6.2 ผลตภณฑประเภทนำ+ามนหลอลน และจาระบ

ผลตภณฑเหลาน เกดจากสารซงไดจากกระบวนการกลนลำาดบสวนนำามนดบในลำาดบทายๆ ของกระบวนการกลน ทเรยกวาสารหลอลน (lubricating oil) เปนสารประกอบไฮโดรคารบอนทมโมเลกลใหญ โดยมจำานวนอะตอมของคารบอนใน 1 โมเลกลอยในชวง C20-C50 มจ ดเด อดค อนขางสงค อประมาณ 300 องศาเซลเซยสขนไป สารนมจะมลกษณะเหนยวแตลน จงมคณสมบตชวยลดความฝดระหวางผวสมผสและลดการสกหรอ

2.6.3 ผลตภณฑประเภทยางมะตอย

ผลตภ ณฑ เหล าน เก ดจากสารท เป นสวนเหล อจากกระบวนการกลนลำาดบสวน สารไฮโดรคารบอนทอยในสารประเภทน มโมเลกลใหญทสดในบรรดาสารทเกดจากกระบวนการกลนทงหมด โดยมจ ำานวนอะตอมของคารบอนใน 1 โมเลกลมากกวา C70 ม

64

Page 31: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

จดเดอดคอนขางสงคอมากกวา 350 องศาเซลเซยสขนไป สารทไดนเรยกวา บทเมน (bitumen) หรอ แอสฟลต (asphalt)

2.6.4 ผลตภณฑอน ๆ

ในกระบวนการกลนนำามนโดยวธลำาดบสวนตว นอกจากจะไดผลตภณฑหลกๆ ซงเปนสารไฮโดรคารบอนตามทไดกลาวมาขางตนแลวนน ในระหวางกระบวนการยงไดสารประเภทตวทำาละลายและสารเคมตางๆ ออกมาดวย

2.7 บทสรป

ปโตรเลยมเปนสารประกอบไฮโดรคารบอน ทเกดขนเองตามธรรมชาตจากการทบถมของสารอนทรยตางๆ โดยใชเวลานบลานๆ ป และอาศยกระบวนการทางเคม ทำาใหสารอนทรยเหลานนเปลยนไปเปนคโรเจน และในทสดกกลายไปเปนปโตรเลยมในสถานะตางๆ ตามองคประกอบของสารไฮโดรคารบอนในปโตรเล ยม และสภาพแวดลอมทงระดบพลงงานความรอนและความกดดนทมอยในขณะนน การไดมาซงปโตรเลยมเพอการนำามาใชนน เร มตงแตการสำารวจพนททงทางธรณวทยา และทางธรณฟสกส และเพอยนยนผลการสำารวจกจะท ำาการเจาะส ำารวจกอนการลงทนเจาะเพ อการผลต ปโตรเลยมทไดจากหลมผลตจะถกนำาไปแยกสถานะซงจะมทงกาซธรรมชาต นำามนดบ และสงเจอปนตางๆ นำามนดบจะถกนำาไปเขาสกระบวนการกลนลำาดบสวน โดยอาศยความแตกตางของจดเดอด

65

Page 32: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

ของสารไฮโดรคารบอนทมอยในปโตรเลยม ท ำาใหสามารถแยกผลตภณฑตางๆออกมาได

2.8 คำาถามทบทวน

1. จงบอกถงความหมายของปโตรเลยม2. จงอธบายถงการกำาเนดปโตรเลยม3. จงอธบายถงกระบวนการยอยสลายสารอนทรยในการก ำาเนดปโตรเลยม4. จงบอกถงประเภทของคโรเจน5. จงบอกถงลกษณะทวไปของแหลงกกเกบนำามนปโตรเลยม6. จงอธบายถงวธการสำารวจแหลงปโตรเลยม7. จงบอกถงลกษณะของแทนเจาะปโตรเลยมทงทใชบนบกและในทะเล8. จงอธบายถงกระบวนการกลนปโตรเลยม9. จงบอกถงประเภทของนำามนดบ10. จงบอกถงประเภทของผลตภณฑจากปโตรเลยม เอกสารอางอง

กรมเชอเพลงธรรมชาต. (2547 ก). กำาเนดปโตรเลยม. [ออน-ไลน]. แหลงทมา: http://www.dmf.go.th/petro_focus/emerging.asp.

กรมธรกจพลงงาน. บทความเรองกาซปโตรเลยมเหลว. [ออน-ไลน]. (2547). แหลงทมา: http://www.doeb.go.th/ knowledge/ data/lpg_1/lpg_1.htm.

66

Page 33: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

ปราโมทย ไชยเวช และ นรกษ กฤษดานรกษ. (2543). ปโตรเลยมเทคโนโลย. กรงเทพฯ : จฬาลงกรณมหาวทยาลย.

Century Corrosion. (2004). Jack Up. [On-line]. Available:

http://www.centurycorrosion.com/images/rig3.jpg.

Collier County Public Utilities Division. (2003). Portable Rig. [On-line]. Available:

http://www.colliergov.net/pud/d/pollcntrl/images/bigdrillerpic.jpg.

CWXprenhall. (2005). Fractional Distillation. [On-line]. Available:

http://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/hillchem3/medialib/media_portfolio/text_images/CH06/FG06_21.JPG.

Drake Well Museum. (1999). Standard Rig. [On-line]. Available:

http://www.drilshop.com/hallfame/steelrig.jpg.Earthsci.org. (2004). Oil Stratigraphic Traps.

[On-line]. Available: http://www.earthsci.org/ mindep/traps/oildep2.html.

Energy Information Administration. (2004c). Petroleum trap. [On-line]. Available: http://www.eia.doe.gov/pub/oil_gas/ petroleum/analysis_publications/ oil_market_basics/ images/Trap.gif.

Energy Institute. (2005). Petroleum Products. [On-line]. Available:

http://www.energyinst.org.uk/education/coryton/images/column.gif.

67

Page 34: บทที่ 2 - URUsci.uru.ac.th/pro_doc/doc/8.doc · Web view2.1.5 แหล งกำเน ดและการก กเก บป โตรเล ยม เม อบางส

Integrated Ocean Drilling Program. (2004). Drillship. [On-line]. Available:

http://iodp.tamu.edu/publicinfo/joides.jpg.Kvaerner. (2005). Gravity Structure. [On-line]. Available:

http://www.akerkvaerner.com/NR/rdonlyres/94DEE05E-96DF-4B08-8E2E-D84240F05CC/10005/Smedvigramrig.jpg.

NaturalGas. (2004). Fixed Platform. [On-line]. Available:

http://www.naturalgas.org/images/offshore_drill_platform.gif.

Nature. (2003). Kerogen. [On-line]. Available: http://www.nature.com/nature/ journal/ v426/n6964/fig_tab/nature02132_F1.html.

Oil & Gas Exploration Company Cracow Ltd. (2005). Conventional Drilling Rig. [On-line].

Available: http://www.ogec.krakow.pl/urzadzenia/N75I.jpg.TOSCOT. (2005). Piled Steel. [On-line]. Available:

http://www.toscot.com/photplat12.jpg.U.S. Coast Guard. (2002). Barge. [On-line]. Available:

http://www.uscg.mil/hq/g-cp/history/Tender_30.jpg.

68