อ้างอิง

http://guru.sanook.com/pedia/topic/                                                   สืบค้นเมื่อวันที่ 15 มิถุนายน 2556

http://www.baanjomyut.com/library/science/petroieum.html             สืบค้นเมื่อวันที่ 15 มิถุนายน 2556

http://www.dmf.go.th/                                                                          สืบค้นเมื่อวันที่ 15 มิถุนายน 2556

ปิโตรเลียมในประเทศไทย

ปิโตรเลียมในประเทศไทย

กิจกรรมต่างๆ ของมนุษย์ ตลอดจนความเจริญก้าวหน้าของสังคม มีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับความต้องการด้านพลังงาน และปิโตรเลียมก็นับได้ว่า เป็นเชื้อเพลิงธรรมชาติที่มีความสำคัญ และได้มีการนำไปใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวางมากที่สุดประเภทหนึ่ง นอกจากนี้ผลพลอยได้จากปิโตรเลียมก็สามารถใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมปิโตรเคมี ซึ่งเป็นวัสดุพื้นฐานที่สำคัญอีกประเภทหนึ่งอีกด้วย อีกประการหนึ่งก็คือ มีข้อมูลหลายประการที่บ่งชี้ว่า นับวันความต้องการปิโตรเลียมเพื่อตอบสนองความต้องการของสังคมในอนาคตจะมีเพิ่มมากขึ้นเป็นลำดับ ดังนั้น ความพยายามในการเสาะแสวงหาแหล่งทรัพยากรปิโตรเลียมภายในประเทศทั้งพื้นที่บนบกและในทะเล เพื่อทดแทนการนำเข้าจากต่างประเทศ จึงได้รับการดำเนินการมาโดยตลอด ซึ่งนำไปสู่การค้นพบและพัฒนาแหล่งปิโตรเลียมในประเทศหลายแหล่ง แม้ว่าจะยังไม่อยู่ในระดับที่สามารถตอบสนองต่อความต้องการภายในประเทศได้อย่างสมบูรณ์ แต่ก็ถือได้ว่ามีส่วนช่วยเสริมสร้างสมรรถนะของการพึ่งพาตนเองได้ระดับหนึ่ง

นับจนถึงปี พ.ศ. ๒๕๔๐ ได้มีการค้นพบ รวมทั้งการพัฒนาแหล่งปิโตรเลียมในประเทศทั้งในรูปของน้ำมันดิบ แก๊สธรรมชาติ และแก๊สธรรมชาติเหลวในพื้นที่ทั้งบนบกและในทะเล ซึ่งสามารถจำแนกออกเป็นอาณาบริเวณต่างๆ ได้ดังนี้ คือ

 (ก) พื้นที่ภาคเหนือ

ค้นพบและพัฒนาน้ำมันดิบในบริเวณแหล่งแม่สูน หนองยาวสามแจ่ง และแหล่งสันทราย ในอำเภอฝาง จังหวัดเชียงใหม่ โดยสามารถผลิตน้ำมันดิบได้เฉลี่ยวันละประมาณ ๑,๔๐๐ บาเรลต่อวัน

 ( ข) พื้นที่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
- ค้นพบแก๊สธรรมชาติในบริเวณแหล่งน้ำพอง อำเภอน้ำพอง จังหวัดขอนแก่น จากหลุมเจาะสำรวจเบื้องต้น ๔ หลุมเจาะ โดยผลิตเฉลี่ย ๗๐ ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน
- ค้นพบแก๊สธรรมชาติในบริเวณแหล่งดงมูล อำเภอหนองกุงศรี จังหวัดกาฬสินธุ์ จากหลุมเจาะสำรวจเบื้องต้น ๑ หลุมเจาะ มีอัตราการไหลของแก๊สธรรมชาติ ๑๐ ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน ขณะนี้ยังไม่มีการพัฒนา
- ค้นพบแก๊สธรรมชาติในบริเวณแหล่งภูฮ่อม กิ่งอำเภอหนองแสง จังหวัดอุดรธานี จากหลุมเจาะสำรวจเบื้องต้น ๑ หลุมเจาะ มีอัตราการไหลของแก๊สธรรมชาติ ๔ ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน

 ( ค) พื้นที่ภาคกลาง

- ค้นพบและพัฒนาน้ำมันดิบ และแก๊ส ธรรมชาติ ในบริเวณแหล่งสิริกิติ์ แหล่งสิริกิติ์ตะวันตก อำเภอลานกระบือ จังหวัดกำแพงเพชร และแหล่งปรือกระเทียม แหล่งวัดแตน อำเภอบางระกำ จังหวัดพิษณุโลก โดยมีการผลิตน้ำมันดิบเฉลี่ยประมาณวันละ ๑๙,๐๐๐ บาเรลต่อวัน แก๊สธรรมชาติ ๔๕ ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน และแก๊สหุงต้ม (LNG) ๒๙๒ ตันต่อวัน
- ค้นพบและพัฒนาน้ำมันดิบ ในบริเวณแหล่งบึงหญ้า และแหล่งบึงม่วง อำเภอลานกระบือ จังหวัดกำแพงเพชร และอำเภอคีรีมาศ จังหวัดสุโขทัย โดยผลิตน้ำมันดิบ เฉลี่ยประมาณ ๔๕๐ บาเรลต่อวัน
- ค้นพบและพัฒนาน้ำมันดิบ ในบริเวณแหล่งอู่ทอง อำเภอเมือง จังหวัดสุพรรณบุรี และแหล่งกำแพงแสน อำเภอกำแพงแสน จังหวัดนครปฐม โดยผลิตน้ำมันดิบเฉลี่ยรวมประมาณ ๙๐๐ บาเรลต่อวัน
- ค้นพบและพัฒนาน้ำมันดิบ ในบริเวณแหล่งวิเชียรบุรี อำเภอวิเชียรบุรี จังหวัดเพชรบูรณ์ โดยผลิตน้ำมันดิบเฉลี่ยประมาณ ๒๐๐ บาเรลต่อวัน

(ง) พื้นที่อ่าวไทย

- ค้นพบและพัฒนาแก๊สธรรมชาติ ในบริเวณกลุ่มของแหล่งเอราวัณ ซึ่งได้แก่ แหล่งเอราวัณ บรรพต สตูล ปลาทอง กะพง ปลาแดง จักรวาล ฟูนาน ตราด ปะการัง ไพลิน และสุราษฎร์ โดยมีอัตราการผลิตแก๊สธรรมชาติ ประมาณ ๑,๐๐๐ ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน และแก๊สธรรมชาติเหลวประมาณ ๓๔,๐๐๐ บาเรลต่อวัน และมีการค้นพบน้ำมันดิบที่แหล่งสุราษฎร์ด้วย
- ค้นพบและพัฒนาแก๊สธรรมชาติและน้ำมันดิบ ในบริเวณแหล่งทานตะวัน โดยผลิตแก๊สธรรมชาติได้ ๕๗ ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน และน้ำมันดิบ ๓,๕๐๐ บาเรลต่อวัน
- ค้นพบและพัฒนาน้ำมันดิบ ในบริเวณแหล่งนางนวล โดยผลิตน้ำมันดิบในอัตรา ๒,๙๐๐ บาเรลต่อวัน
- ค้นพบและพัฒนาแก๊สธรรมชาติ ในบริเวณแหล่งบงกช โดยผลิตแก๊สธรรมชาติ ๓๑๐ ล้านลูกบาศก์ฟุตต่อวัน และแก๊สธรรมชาติเหลว ประมาณ ๑๐,๐๐๐ บาเรลต่อวัน
- ค้นพบแก๊สธรรมชาติ ในบริเวณพื้นที่พัฒนาร่วมไทย-มาเลเซีย โดยมีปริมาณสำรองและอัตราการไหลที่สามารถพัฒนาได้ในเชิงพาณิชย์สูงมาก 

วิธีการกลั่น

วิธีการกลั่น

                                 

          การกลั่นน้ำมันดิบ คือ การย่อยสลายสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่เป็นส่วนประกอบของปิโตรเลียมออกเป็นกลุ่ม (Groups) หรือออกเป็นส่วน (Fractions) ต่างๆ โดยกระบวนการกลั่น (Distillation) ที่ยุ่งยากและซับซ้อน น้ำมันดิบในโรงกลั่นน้ำมันนั้น ไม่เพียงแต่จะถูกแยกออกเป็นส่วนต่างๆ เท่านั้น แต่มลทิน (Impurities) ชนิดต่างๆ เช่น กำมะถัน ก็จะถูกกำจัดออกไปอีก โรงกลั่นน้ำมันอาจผลิตน้ำมัน แก๊ส และเคมีภัณฑ์ที่แตกต่างกันออกมาได้มากมายถึง ๘๐ ชนิด ผลิตภัณฑ์ที่สำคัญที่สุดคือ เชื้อเพลิงชนิดต่างๆ จากน้ำมันส่วนที่เบากว่า (Lighter fractions) เช่น น้ำมันเบนซิน (Petrol หรือ Gasoline) พาราฟิน (Parafin หรือ Kerosene) เบนซีน (Benzene) แต่น้ำมันส่วนที่หนักกว่า ( Heavier fractions) เช่น น้ำมันดีเซล (Diesel) น้ำมันหล่อลื่น (Lubricants) และน้ำมันเตา (Fuel oils) ก็นับได้ว่ามีความสำคัญเช่นกัน นอกเหนือไปจากนี้ ก็มีสารเหลือค้าง (Residues) อีกหลายชนิดเกิดขึ้น เช่น ถ่านโค้ก (Coke) แอสฟัลต์ (Asphalt) และ บิทูเม็น (Bitumen) หรือน้ำมันดิน (Tar) และขี้ผึ้ง (Wax หรือ Vaseline) ก็อาจได้รับการสกัดออกมา รวมทั้งยังมีแก๊สชนิดต่างๆ เกิดขึ้นด้วย เช่น บิวเทน (Butane) และโพรเพน (Propane) 

             น้ำมันส่วนที่หนักกว่าและแก๊สชนิดต่างๆ ที่เกิดขึ้นนั้น ยังสามารถนำไปแปรรูปทางเคมีต่อไป ทำให้เกิดเป็นแก๊สที่มีคุณค่าขึ้นอีกหลายชนิด รวมทั้งได้รับน้ำมันเตาในปริมาณที่มากขึ้นจากกระบวนการกลั่นลำดับส่วน(Fractionating process) ตามปกติอีกด้วย

วิธีการกลั่นน้ำมันที่สำคัญๆ ในโรงกลั่น มีดังนี้

1.      การกลั่นลำดับส่วน (Fractional distillation)

วิธีการนี้คือการกลั่นน้ำมันแบบพื้นฐาน ซึ่งสามารถแยกน้ำมันดิบออกเป็นส่วน (Fractions) ต่างๆ กระบวนการนี้ใช้หลักการจากลักษณะของส่วนต่างๆ ของน้ำมันดิบที่มีค่าอุณหภูมิจุดเดือด (Boiling point) ที่แตกต่างกันออกไป และเป็นผลให้ส่วนต่างๆของน้ำมันดิบนั้นมีจุดควบแน่น (Condensation point) ที่แตกต่างกันออกไปด้วย น้ำมันดิบจากถังจะได้รับการสูบผ่านเข้าไปในเตาเผา (Furnace) ที่มีอุณหภูมิสูงมากพอที่จะทำให้ทุกๆ ส่วนของน้ำมันดิบแปรสภาพไปเป็นไอได้ แล้วไอน้ำมันดังกล่าวก็จะถูกส่งผ่านเข้าไปในหอกลั่นลำดับส่วน (Fractionating tower) ที่มีรูปร่างเป็นทรงกระบอก มีขนาดความสูงประมาณ ๓๐ เมตร และมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ ๒.๕ - ๘ เมตร ภายในหอกลั่นดังกล่าวมีการแบ่งเป็นห้องต่างๆ หลายห้องตามแนวราบ โดยมีแผ่นกั้นห้องที่มีลักษณะคล้ายถาดกลม โดยแผ่นกั้นห้องทุกแผ่นจะมีการเจาะรูเอาไว้ เพื่อให้ไอน้ำมันที่ร้อนสามารถผ่านทะลุขึ้นสู่ส่วนบนของหอกลั่นได้ และมีท่อต่อเพื่อนำน้ำมันที่กลั่นตัวแล้วออกไปจากหอกลั่น เมื่อไอน้ำมันดิบที่ร้อนถูกส่งให้เข้าไปสู่หอกลั่น ทางท่อ ไอจะเคลื่อนตัวขึ้นไปสู่ส่วนบนสุดของหอกลั่น และขณะที่เคลื่อนตัวขึ้นไปนั้น ไอน้ำมันจะเย็นตัวลงและควบแน่นไปเรื่อยๆ แต่ละส่วนของไอน้ำมันจะกลั่นตัวเป็นของเหลวที่ระดับต่างๆ ในหอกลั่น ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของการควบแน่นที่แตกต่างกันออกไป น้ำมันส่วนที่เบากว่า (Lighter fractions) เช่น น้ำมันเบนซิน (Petrol) และพาราฟิน (Parafin) ซึ่งมีค่าอุณหภูมิของการควบแน่นต่ำ จะกลายเป็นของเหลวที่ห้องชั้นบนสุดของหอกลั่น และค้างตัวอยู่บนแผ่นกั้นห้องชั้นบนสุด น้ำมันส่วนกลาง (Medium fractions) เช่น ดีเซล (Diesel) น้ำมันแก๊ส (Gas oils) และน้ำมันเตา (Fuel oils) บางส่วนจะควบแน่นและกลั่นตัวที่ระดับต่างๆ ตอนกลางของหอกลั่น ส่วนน้ำมันหนัก (Heavy fractions) เช่น น้ำมันเตา และสารตกค้างพวกแอสฟัลต์ จะกลั่นตัวที่ส่วนล่างสุดของหอกลั่น ซึ่งมีอุณหภูมิสูง และจะถูกระบายออกไปจากส่วนฐานของหอกลั่น
ข้อเสียของกระบวนการกลั่นลำดับส่วนคือ จะได้น้ำมันเบาประเภทต่างๆ ในสัดส่วนที่น้อยมาก ทั้งที่น้ำมันเบาเหล่านี้ล้วนมีคุณค่าทางเศรษฐกิจสูง

        

 2.      การกลั่นแบบเทอร์มอล แครกกิง (Thermal cracking)

            กระบวนการนี้จะได้น้ำมันที่กลั่นแล้ว คือ น้ำมันเบนซิน (Petrol) เพิ่มสูงขึ้นเป็นร้อยละ ๕๐ ในปัจจุบัน กระบวนการกลั่นแบบนี้เกิดขึ้นโดยการเอาน้ำมันดิบมาทำให้เกิดการแตกตัวในถัง ที่อุณหภูมิสูงกว่า ๑,๐๐๐ องศาฟาเรนไฮต์ ที่ความกดดันมากกว่า ๑,๐๐๐ ปอนด์ต่อตารางนิ้ว สภาวะอุณหภูมิที่สูงและความกดดันที่สูงทำให้สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีโครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ เกิดการแยกตัวหรือแตกตัวเป็นน้ำมันส่วนเบา หรือเป็นสารไฮโดรคาร์บอนที่มีโมเลกุลขนาดเล็กลง รวมทั้งมีจำนวนอะตอมของคาร์บอนน้อยลง และน้ำมันส่วนเบาซึ่งมีสภาพเป็นไอร้อนนี้ก็จะถูกปล่อยให้เข้าไปในหอกลั่น เพื่อควบแน่นและกลั่นตัวเป็นของเหลวต่อไป

3.      การกลั่นแบบคาตาลิติก แครกกิง (Catalytic cracking)

กระบวนการกลั่นนี้ได้รับการพัฒนาต่อเนื่องจากแบบดั้งเดิมที่กล่าวมาแล้วทั้งสองแบบ เพื่อเพิ่มปริมาณน้ำมันที่กลั่นแล้วตลอดจนคุณภาพของน้ำมันที่กลั่นก็ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น โดยการเติมตัวเร่งปฏิกิริยา (Catalyst) เข้าไปในน้ำมันส่วนกลาง (Medium fractions) ซึ่งช่วยทำให้โมเลกุลน้ำมันแตกตัว หรือแยกตัวดีขึ้น โดยไม่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงส่วนประกอบทางเคมีของน้ำมัน ตัวเร่งปฏิกิริยาอยู่ในรูปของผงแพลทินัม (Platinum) หรือดินเหนียว (Clay) ที่มีขนาดอนุภาคละเอียดมากผงตัวเร่งปฏิกิริยาจะสัมผัสกับไอน้ำมันร้อนในเตาปฏิกรณ์ (Reactor) ทำให้ไอน้ำมันเกิดการแตกตัว หรือแยกตัวเป็นน้ำมันส่วนที่เบา เช่น น้ำมันเบนซิน (Petrol) แล้วก็ควบแน่นกลั่นตัวในที่สุด โดยทิ้งอะตอมของคาร์บอนและมลทินไว้กับอนุภาคของดินเหนียว ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีคาร์บอนเคลือบอยู่ก็จะถูกปล่อยให้ไหลออกจากเตาปฏิกรณ์เข้าสู่รีเจนเนอเรเตอร์(Regenerator) ซึ่งคาร์บอนจะถูกเผาไหม้ไปในกระแสอากาศ กระบวนการกลั่นแบบนี้จึงเป็นการใช้ปฏิกิริยาทางเคมีกระทำต่อน้ำมันดิบ ซึ่งช่วยแยกโมเลกุลของไฮโดรคาร์บอนชนิดต่างๆ ออกจากกัน รวมไปถึงการกำจัดมลทินต่างๆ เช่น สารประกอบของกำมะถัน สารเมอร์แคบแทนส์ (Mercaptans) ที่มีกลิ่นฉุน อโรเมติกส์ (Aromatics) และไฮโดรเจนซัลไฟด์ ออกไปอีกด้วย

4..      การกลั่นแบบโพลีเมอไรเซชั่น (Polymerization)

กระบวนการกลั่นแบบแครกกิง (Cracking) ช่วยปรับปรุงน้ำมันเบนซินให้มีปริมาณมากขึ้น โดยการแยกน้ำมันส่วนที่หนักกว่าออกไป แต่การกลั่นแบบโพลีเมอไรเซชั่นเป็นการเพิ่มปริมาณน้ำมันเบนซินจากน้ำมันส่วนที่เบาที่สุด (Lightest fractions) ซึ่งก็คือ แก๊ส นั่นเอง โดยทั่วๆ ไปจะถูกเผาทิ้งไป แก๊สเหล่านี้ได้รับการนำมารวมกันเป็นสารประกอบที่มีโมเลกุลใหญ่ขึ้น และทำให้สามารถเพิ่มปริมาณน้ำมันเบนซินที่กลั่นได้ รวมไปถึงการเพิ่มปริมาณออกเทน (Octane content) อีกด้วย

              การใช้ประโยชน์จากน้ำมันและแก๊สธรรมชาตินั้นได้เป็นไปอย่างกว้างขวางในกิจการอุตสาหกรรม พาณิชยกรรม เกษตรกรรม และในด้านอื่นๆ อีกมากมาย และก็นับได้ว่า เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดการพัฒนาอุตสาหกรรมในช่วงหลายร้อยปีที่ผ่านมา โดยใช้เป็นเชื้อเพลิง วัสดุหล่อลื่น ให้แสงสว่าง และใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตภัณฑ์หลายชนิด นอกจากนี้ ผลพลอยได้จากน้ำมันและแก๊สธรรมชาติก็สามารถนำไปใช้เป็นเคมีภัณฑ์ ยารักษาโรค เส้นใยสังเคราะห์ ฯลฯ อย่างไรก็ดี การนำปิโตรเลียมไปใช้ประโยชน์ในรูปแบบต่างๆ นั้น อาจสรุปได้ดังนี้ 

 - ใช้ในการขนส่ง ประมาณร้อยละ ๔๖ ของปิโตรเลียมได้ถูกนำไปใช้ประโยชน์เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ในระบบเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน (Internal combustion engine) ซึ่งได้แก่ น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันเครื่องบินและไอพ่น น้ำมันเตาสำหรับรถไฟ และเรือ

- ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับอุตสาหกรรม ซึ่งส่วนมากใช้น้ำมันเตา และแก๊สธรรมชาติในโรงงานอุตสาหกรรม โรงไฟฟ้าพลังความร้อน แก๊สหุงต้ม และในอุตสาหกรรมขนาดเล็ก เครื่องสูบน้ำ ฯลฯ ซึ่งส่วนมากจะใช้น้ำมันเบา (Light oils) เป็นเชื้อเพลิง

- ใช้ในเครื่องกำเนิดความร้อน และให้แสงสว่าง น้ำมันหนัก (Heavy oils) มักจะมีการนำมาใช้ในเครื่องกำเนิดความร้อนของประเทศในแถบหนาว สำหรับโรงงาน สำนักงาน และที่พักอาศัย น้ำมันเบาก็มีความสำคัญเช่นกัน อาทิ น้ำมันก๊าด (Kerosene) ใช้เป็นเชื้อเพลิงให้แสงสว่าง และหุงต้มในท้องถิ่นที่ยังไม่เจริญหรืออยู่ห่างไกล แก๊สโพรเพน (Propane) และบิวเทน (Butane) ใช้เป็นเชื้อเพลิงหุงต้มในครัวเรือน

- ใช้เป็นวัสดุหล่อลื่น ประมาณร้อยละ ๑ - ๒ ของน้ำมันดิบที่ผ่านกระบวนการกลั่น จะได้รับการแปรสภาพไปเป็น น้ำมันหล่อลื่น (Lubricants) และจาระบี (Greases) สำหรับการขนส่งเครื่องยนต์และโรงงานอุตสาหกรรม

- ประโยชน์อื่นๆ อาทิเช่น แอสฟัลต์ (Asphalt) บิทูเม็น (Bitumen) น้ำมันดิน (Tar) ใช้ราดถนน ฉาบหลังคา และใช้เป็นสารกันน้ำ ขี้ผึ้ง (Wax) ใช้ทำเทียนไข วัสดุกันซึม วัสดุขัดมันและเป็นเชื้อเพลิงให้แสงสว่าง

- สารปิโตรเลียม ปิโตรเลียมใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับอุตสาหกรรมปิโตรเลียม ซึ่งจะนำไปสู่การผลิตพลาสติกและสารสังเคราะห์มากมายหลายชนิด (Plastics) เส้นใยสังเคราะห์ (Synthetic fibres) และสิ่งทอสังเคราะห์ (Synthetic textiles) ยางสังเคราะห์ (Synthetic rubber) สารคาร์บอนดำ (Carbon black) ฯลฯ

การพัฒนาและการผลิต

การพัฒนาและการผลิต

                           เมื่อผลการสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียมสามารถจะประเมินปริมาณสำรองของปิโตรเลียมที่มีสมรรถนะเชิงพาณิชย์เป็นที่แน่นอนแล้ว ตลอดจนสามารถระบุชนิดและคุณภาพของปิโตรเลียมได้ชัดเจน ขั้นต่อไปก็จะเป็นการพัฒนาและผลิตปิโตรเลียม การวางแผนเพื่อพัฒนาและผลิตปิโตรเลียมจากแหล่งนั้น อาจพัฒนาหลุมเจาะสำรวจปิโตรเลียมเดิมให้เป็นหลุมผลิต หรือจะทำการเจาะหลุมใหม่ เพื่อการผลิตปิโตรเลียมเพิ่มเติมอีกตามเป้าหมายที่ได้กำหนดไว้ การกำหนดตำแหน่งหลุมผลิตนั้นมีหลักเกณฑ์ที่ประเมินแล้วว่า สามารถดำเนินการผลิตปิโตรเลียมให้เป็นไปโดยมีประสิทธิภาพสูงสุด

              ปิโตรเลียมที่ผลิตขึ้นมาได้จากแหล่งนั้น จะมีทั้งส่วนที่เป็นน้ำมันดิบและ/หรือแก๊สธรรมชาติ โดยมีอัตราส่วนของแก๊สธรรมชาติต่อน้ำมันดิบ ในกรณีที่มีปิโตรเลียมทั้งสองชนิดสะสมรวมกันในแหล่ง จะขึ้นอยู่กับธรรมชาติและคุณภาพของปิโตรเลียมที่ปรากฏเฉพาะในแต่ละแหล่ง

    

 (ก) การผลิตน้ำมันดิบ

แหล่งน้ำมันดิบบางแหล่งนั้น น้ำมันดิบสามารถจะไหลขึ้นมาถึงปากหลุมได้เอง ทั้งนี้เพราะน้ำมันดิบถูกกักเก็บในแหล่งภายใต้สภาพความกดดันสูง เมื่อหลุมเจาะเพื่อผลิตน้ำมันดิบทะลวงลึกลงไปถึงแหล่งปิโตรเลียม ก็จะทำให้ความกดดันของแหล่งลึกดันเอาน้ำมันขึ้นมาสู่ระดับผิวดิน อย่างไรก็ดี สำหรับแหล่งน้ำมันดิบที่ไม่สามารถไหลขึ้นมาสู่ปากหลุมได้เอง ก็ต้องติดตั้งเครื่องสูบหรืออุปกรณ์ในการผลิตบางอย่างมาช่วยที่ปากหลุม หรือในหลุมผลิต หรืออาจใช้วิธีการนำเอาแก๊สธรรมชาติ หรือแก๊สชนิดอื่นที่เหมาะสมอัดลงไปให้หมุนเวียน ในหลุมผลิต เพื่อช่วยดันให้น้ำมันดิบขึ้นมาที่ปากหลุม เมื่อมีการผลิตน้ำมันดิบจากแหล่งเกิดขึ้นนั้น ความกดดันในแหล่งน้ำมันดิบจะลดลง ซึ่งจะทำให้ความสามารถในการผลิตลดลงด้วย ดังนั้น จึงต้องมีวิธีการรักษาความกดดันของแหล่งน้ำมันดิบโดยการอัดน้ำ หรือแก๊สธรรมชาติลงไปในแหล่ง ถ้าธรรมชาติของแหล่งกักเก็บมีความเหมาะสม โดยเฉลี่ยแล้ว ปริมาณน้ำมันดิบที่แทรกตัวอยู่ในรูพรุน หรือรอยแตกของหินกักเก็บน้ำมันนั้น มีเพียงร้อยละ ๒๕ ถึง ๖๐ เท่านั้น ที่สามารถสกัดหรือผลิตออกมาใช้ประโยชน์ได้ ทั้งนี้ น้ำมันส่วนที่เหลืออาจผลิตได้ด้วยเทคโนโลยีในปัจจุบัน แต่ก็สิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายสูงเกินจุดคุ้มทุน
               ย่างไรก็ดี การผลิตน้ำมันดิบโดยให้เหลือ ตกค้างอยู่ในแหล่งใต้ดินน้อยที่สุดนั้น ก็ถือได้ว่าเป็นการผลิตที่มีประสิทธิภาพสูงสุด กระบวนการทางเทคนิคเพื่อเพิ่มพูนประสิทธิภาพในการผลิต โดยการเพิ่มอุณหภูมิในแหล่งน้ำมันดิบ เพื่อลดความหนืด (Viscosity) ของน้ำมันดิบลง ทำให้น้ำมันดิบไหลได้สะดวกขึ้น สามารถกระทำได้โดยการอัดไอน้ำร้อนลงไปในแหล่ง หรือการอัดสารละลายเคมีลงไปในแหล่งน้ำมันดิบ เพื่อชะล้างละลายเอาน้ำมันดิบที่ตกค้างในแหล่งกักเก็บออกมา กระบวนการเหล่านี้จะต้องได้รับการศึกษา และทดสอบจนเป็นที่แน่ใจก่อนว่าได้ผลดีก่อนนำไปปฏิบัติจริง ทั้งนี้เพราะเป็นเทคนิคที่ต้องลงทุนด้วยค่าใช้จ่ายสูงมา

(ข) การผลิตแก๊สธรรมชาติ

กระบวนการผลิตแก๊สธรรมชาติค่อนข้างจะยุ่งยากซับซ้อนมากกว่ากระบวนการผลิตน้ำมันดิบ ทั้งนี้เนื่องจากจะต้องมีการควบคุมความกดดันของแก๊สธรรมชาติในแหล่งอย่างรัดกุม นอกจากนี้เมื่อแก๊สธรรมชาติที่ผลิตได้มีสภาพความกดดันต่ำเกินไป ก็จะต้องมีการเพิ่มความกดดันให้เพียงพอที่จะสามารถไหลไปได้ตามท่อส่ง โดยทั่วๆ ไปแล้ว แก๊สธรรมชาติจากแหล่งสามารถไหลขึ้นมาถึงปากหลุมได้โดยความกดดันตามธรรมชาติที่มีอยู่ในแหล่ง ซึ่งได้รับการควบคุมระหว่างการผลิต หลังจากเริ่มผลิตแก๊สธรรมชาติแล้ว ความกดดันก็จะลดลงเรื่อยๆ จนถึงระดับที่ไม่สามารถดันให้แก๊สธรรมชาติไหลขึ้นมาถึงปากหลุมด้วยอัตราการผลิตที่ควบคุมความกดดัน ก็ถือว่าการผลิตแก๊สธรรมชาติจากหลุมผลิตนั้นๆ สิ้นสุดลง แก๊สธรรมชาติในแหล่งหลายแหล่งอาจมีแก๊สธรรมชาติเหลว (Condensate) ปะปนอยู่ด้วย ดังนั้น ที่ปากหลุมผลิตจึงต้องมีกระบวนการแยกแก๊สธรรมชาติเหลวเอาไว้ เพื่อนำไปใช้ประโยชน์เพิ่มเติมต่อไป โดยอาจนำไปผสมกับน้ำมันดิบในกระบวนการกลั่นหรือใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีต่อไป
       

      ปิโตรเลียมที่ได้รับการผลิตและพัฒนาขึ้นมาจากแหล่งใต้ดิน ไม่ว่าจะอยู่ในรูปของน้ำมันดิบ แก๊สธรรมชาติ หรือแก๊สธรรมชาติเหลว มักจะมีมลทินปะปนขึ้นมาด้วยเสมอไม่มากก็น้อย มลทิน เหล่านี้มักจะเป็นน้ำ แก๊สชนิดต่างๆ ที่มิใช่สารประกอบของไฮโดรคาร์บอน และตะกอน ซึ่งมลทินเหล่านี้จะต้องได้รับการสกัดออกก่อนเสมอ สำหรับน้ำมันดิบ บางครั้งอาจต้องใช้ความร้อนในการแยกเอาน้ำออก หรืออาจต้องเติมสารเคมีเข้าไปผสมเพื่อป้องกันการแข็งตัวอีกด้วย กระบวนการที่ต่อเนื่องจากการผลิตก็คือ การขนส่งปิโตรเลียมไปยังโรงกลั่นน้ำมัน หรือโรงแยกแก๊ส ก่อนนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า การขนส่งน้ำมันดิบอาจใช้เรือบรรทุกน้ำมัน รถไฟ รถบรรทุก หรือท่อส่งน้ำมันดิบ ส่วนแก๊สธรรมชาติมักจะใช้วิธีการขนส่งทางท่อ 

แหล่งปิโตรเลียม

แหล่งปิโตรเลียม

ในอดีตนั้น ร่องรอยการไหลซึมขึ้นมาของน้ำมันดิบบนพื้นผิวดิน  (Seepages) จะได้รับการพิจารณาเป็นข้อบ่งชี้ว่า ใต้พื้นดินบริเวณนั้นมีแหล่งปิโตรเลียมอยู่ แล้วขั้นต่อไปจึงดำเนินการเจาะสำรวจเพื่อพัฒนาแหล่งน้ำมันนั้นต่อไป การเจาะสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียมในระยะแรกใช้วิธีการสุ่มเจาะสำรวจ แต่ในปัจจุบันนี้ กระบวนการและขั้นตอนในการสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียม ไม่ว่าจะเป็นแหล่งน้ำมันดิบ หรือแหล่งแก๊สธรรมชาติ นับได้ว่าเป็นเรื่องที่มีความยุ่งยากและซับซ้อนมาก จะต้องใช้วิชาความรู้ด้านธรณีวิทยา (Geology) และธรณีฟิสิกส์ (Geophysics) อย่างกว้างขวางและลึกซึ้ง อย่างไรก็ดี แรงผลักดันที่ทำให้การสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียมได้รับการพัฒนาขึ้นมา และมีการดำเนินการในขอบเขตที่กว้างขวางยิ่งขึ้น ทั้งบนบกและในทะเล คือความต้องการด้านเชื้อเพลิงและพลังงานของสังคมที่ได้เพิ่มมากขึ้นมาโดยตลอด นอกจากนี้ แหล่งปิโตรเลียมที่สามารถสำรวจ ค้นหา และพัฒนาได้ง่ายๆ ก็ได้ลดน้อยลง ทำให้ต้องมีการพัฒนาเทคนิคการสำรวจให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น
              การสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียมนั้นเป็นการสำรวจหาข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับขนาด รูปทรงทางเรขาคณิตของแหล่งปิโตรเลียม และระดับความลึกจากพื้นผิวของแหล่ง เพื่อประเมินปริมาณสำรองและคุณภาพของปิโตรเลียม นอกจากนี้ ยังต้องสำรวจหาข้อมูลทางด้านวิศวกรรมปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้อง เช่น ความกดดันของแหล่งปิโตรเลียม อัตราการไหลของปิโตรเลียม และความสามารถในการผลิตปิโตรเลียม ทั้งนี้รวมไปถึงชนิดของปิโตรเลียมในแหล่งสะสมตัวอีกด้วย
ขั้นตอนในการสำรวจปิโตรเลียมอาจจำแนก ออกได้เป็นขั้นตอนหลัก ๓ ขั้นตอน คือ การสำรวจทางธรณีวิทยา การสำรวจทางธรณีฟิสิกส์ และการเจาะสำรวจ

    

 ( ก) การสำรวจทางธรณีวิทยา (Geological exploration)

การสำรวจในขั้นนี้จะเริ่มต้นด้วยการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสภาพธรณีวิทยาของพื้นที่และบริเวณใกล้เคียง ซึ่งได้มีการดำเนินการมาก่อนแล้ว เพื่อประเมินผลสำหรับการสำรวจเพิ่มเติมต่อไป ถ้าพื้นที่สำรวจเป็นพื้นที่บนบก นักธรณีวิทยาจะต้องศึกษาสภาพธรณีวิทยาของพื้นที่ การใช้ภาพถ่ายทางอากาศ และภาพถ่ายจากดาวเทียม ช่วยพิจารณาลักษณะโครงสร้างทางธรณีวิทยา (Geological structure) ของพื้นที่การสำรวจภาคสนามเพื่อตรวจสอบหินที่โผล่ให้เห็นบนพื้นผิว การตรวจวิเคราะห์อายุหิน การวิเคราะห์ตัวอย่างหินทางธรณีเคมี (Geochemical analysis) เพื่อหาหินต้นกำเนิดปิโตรเลียม (Source rock) และวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพของหิน การประเมินผลการสำรวจทางธรณีวิทยา ทำให้สามารถกำหนดขอบเขตของพื้นที่ ซึ่งมีแนวโน้มว่าจะมีความเป็นไปได้ทางด้านหินต้นกำเนิดปิโตรเลียม หินกักเก็บปิโตรเลียม (Reservoir rock) ซึ่งจะกลายเป็นแหล่งปิโตรเลียมต่อไปได้

(ข) การสำรวจทางธรณีฟิสิกส์ (Geophysical exploration)

การสำรวจในขั้นนี้อาศัยหลักคุณสมบัติทางฟิสิกส์ของชั้นหินชนิดต่างๆ อาทิ คุณสมบัติด้านแม่เหล็กไฟฟ้า คุณสมบัติในการเป็นตัวกลางของคลื่นชนิดต่างๆ เป็นต้นมาเป็นข้อพิจารณา เพื่อตรวจสอบสภาพธรณีวิทยาใต้ผิวดิน ทั้งในเรื่องการเรียงลำดับชั้นหิน โครงสร้างทางธรณีวิทยา โดยใช้เครื่องมือทางธรณีฟิสิกส์ช่วยในการตรวจวัดคุณสมบัติต่างๆ ของหินที่อยู่ใต้ผิวดินลึกลงไปในพื้นที่สำรวจ เทคนิคทางด้านธรณีฟิสิกส์ที่นิยมนำมาใช้ในการสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียม คือ การตรวจวัดค่าความเข้มสนามแม่เหล็กโลก (Magnetic survey) การตรวจวัดค่าความโน้มถ่วง (Gravity survey) และการตรวจวัดคลื่นไหวสะเทือนของชั้นหิน (Seismic survey) การสำรวจทางธรณีฟิสิกส์เพื่อตรวจวัดค่าความเข้มของสนามแม่เหล็กโลก และการตรวจวัดค่าความโน้มถ่วง จะช่วยในการกำหนดขอบเขตและรูปร่างของแอ่งตะกอนในอดีตใต้ผิวดินลึกลงไปว่า มีศักยภาพที่จะเป็นแหล่งปิโตรเลียมมากน้อยเพียงไร รวมทั้งสามารถกำหนดพื้นที่ให้แคบลงเพื่อทำการสำรวจทางธรณีฟิสิกส์ ด้วยการตรวจวัดคลื่นไหวสะเทือนของชั้นหินในขั้นต่อไป เพื่อประเมินลักษณะการเรียงตัวของชั้นหิน และโครงสร้างทางธรณีวิทยาใต้ผิวดิน สำหรับช่วยในการกำหนดตำแหน่งหลุมเจาะสำรวจต่อไป การสำรวจทางธรณีฟิสิกส์นั้นสามารถจะดำเนินการได้ทั้งพื้นที่บนบก และพื้นที่ในทะเล

(ค) การเจาะสำรวจ (Drilling exploration)

เมื่อประเมินผลการสำรวจทางธรณีวิทยา และการสำรวจทางธรณีฟิสิกส์เข้าด้วยกันแล้ว ก็สามารถกำหนดโครงสร้างที่คาดว่าจะเป็นแหล่งกักเก็บปิโตรเลียมได้ในเบื้องต้น และลำดับต่อไปก็จะเป็นการเจาะสำรวจ โดยในขั้นแรกจะเป็นการเจาะสำรวจเพื่อหาข้อมูลทางธรณีวิทยาเกี่ยวกับลำดับชั้นหินใต้พื้นผิวลึกลงไป ตรวจสอบลักษณะตัวอย่างหิน และยืนยันลักษณะโครงสร้างทางธรณีวิทยาใต้ดิน รวมทั้งเพื่อค้นหาปิโตรเลียมหรือร่องรอยของปิโตรเลียม ถ้าผลการเจาะสำรวจพบว่ามีปิโตรเลียมสะสมตัวอยู่ในแหล่งใต้ดินลึกลงไป ก็จะมีการศึกษาและตรวจสอบข้อมูลอื่นๆเพิ่มเติม เช่น ลักษณะและคุณภาพปิโตรเลียม อายุของชั้นกักเก็บปิโตรเลียม ชนิดของหิน ความพรุนของเนื้อหิน (Porosity) และคุณสมบัติการให้ของไหลซึมผ่านเนื้อหิน (Permeability) นอกจากนี้ ยังอาจมีการทดสอบหลุมเจาะสำรวจ เพื่อประเมินหาความสามารถในการผลิตปิโตรเลียมจากแหล่งกักเก็บที่สำรวจพบด้วย ขั้นต่อไปจะเป็นการเจาะสำรวจเพิ่มเติม เพื่อกำหนดขอบเขตที่แน่นอนของแหล่งปิโตรเลียม ปริมาณการไหล ปริมาณสำรองของปิโตรเลียมในแหล่งกักเก็บ เพื่อการประเมินศักยภาพ และสมรรถนะของการผลิตปิโตรเลียมในเชิงพาณิชย์ต่อไป

ลักษณะและสมบัติของปิโตรเลียม

ลักษณะและสมบัติของปิโตรเลียม

                    ปิโตรเลียมเป็นวัสดุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในสถานะของของเหลว แก๊ส วัสดุกึ่งของแข็ง หรือของแข็งที่ผสมกันของสารจำพวกไฮโดรคาร์บอน น้ำมันดิบ (Crude oil) คือ ปิโตรเลียมที่อยู่ในลักษณะของของเหลวตามธรรมชาติเป็นส่วนใหญ่ แก๊สธรรมชาติ (Natural gas) คือปิโตรเลียมที่อยู่ในลักษณะของแก๊สตามธรรมชาติ ส่วนของเหลวภายใต้อุณหภูมิและความกดดันบรรยากาศเป็นแก๊สธรรมชาติเหลว  (Condensate) ไฮโดรคาร์บอนคือสารประกอบซึ่งมีคาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหลัก โดยทั่วๆ ไปนั้น สารประกอบไฮโดรคาร์บอนมีมากมายหลายประเภทตามลักษณะของสูตรทางเคมี และโครงสร้างโมเลกุล แต่มีเพียง ๓ ประเภทเท่านั้น ที่มีความสำคัญเกี่ยวข้องกับปิโตรเลียม คือ

   

  

(ก) ประเภทพาราฟิน (Parafin) ซึ่งเป็นอนุกรมของไฮโดรคาร์บอนที่อิ่มตัว และมีโครงสร้างโมเลกุลเชื่อมต่อกันเป็นเส้น มีสูตรทางเคมีโดยทั่วไปคือ CnH2n+2 เช่น มีเทน (Methane, CH4) 

     

(ข) ประเภทแนพทีน (Napthene) ซึ่งเป็นอนุกรมของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่อิ่มตัวและมีโครงสร้างโมเลกุลเชื่อมต่อกันเป็นวง มีสูตรทางเคมีทั่วไป คือ CnH2n เช่น ไซโคลเพนเทนส์ (Cyclopentanes, C5H10) และไซโคลเฮ็กเซนส์ (Cyclohexanes, C6H12) 

    

(ค) ประเภทอโรมาติก (Aromatic) ซึ่งมีโครงสร้างโมเลกุลเชื่อมต่อเป็นวง ไม่อิ่มตัวหรือไม่มีเสถียรภาพ มีสูตรทางเคมีทั่วไป คือ CnH2n-6 เช่น เบนซีน (Benzene, C6H6)

ปิโตรเลียมมีต้นกำเนิดมาจาก

ปิโตรเลียมมีต้นกำเนิดมาจาก

 ปิโตรเลียมมีต้นกำเนิดมาจากสารประกอบอินทรีย์ทั้งของพืชและของสัตว์ ที่สะสมตัวปะปนกับตะกอนชนิดต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งตะกอนที่มีอนุภาคขนาดเล็ก หรือตะกอนจำพวกคาร์บอเนต ซึ่งตกตะกอนสะสมตัวอยู่ภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีพลังงานต่ำ และขาดแคลนออกซิเจน ตามบริเวณแอ่งบนพื้นผิวโลกทั้งบนบกและในทะเล ภายหลังจากที่ตะกอนสะสมตัวและทับถมฝังจมลงในแอ่งตะกอนเป็นเวลานานหลายล้านปี ก็จะเกิดการเปลี่ยนแปลงภายใต้อิทธิพลของความร้อนจากภายในโลก และความกดดันที่เพิ่มขึ้นจากตะกอนที่ทับถมตัวอยู่เบื้องบน ตะกอนก็จะเปลี่ยนแปลงไปเป็นหินตะกอน ส่วนสารประกอบอินทรีย์ประเภทที่ระเหยหรือละลายน้ำได้ง่าย ก็จะถูกขับออกไปจากหินตะกอนในช่วงเวลาระยะแรกๆ ของการเปลี่ยนแปลง คงเหลือไว้แต่สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของแข็งที่เรียกว่า "คีโรเจน" (Kerogen) คีโรเจนบางชนิดถือได้ว่าเป็นสารต้นกำเนิดที่สำคัญของปิโตรเลียม