מהו גז טבעי?
גז טבעי הוא מקור אנרגיה מאובן שנוצר עמוק מתחת לפני האדמה. גז טבעי מכיל תרכובות רבות ושונות. המרכיב הגדול ביותר של גז טבעי הוא מתאן, תרכובת עם אטום פחמן אחד וארבעה אטומי מימן (CH4). גז טבעי מכיל גם כמויות קטנות יותר של נוזלי גז טבעי (NGL, שהם גם נוזלי גז פחמימנים), וגזים לא פחמימנים, כמו פחמן דו חמצני ואדי מים. אנו משתמשים בגז טבעי כדלק וליצור חומרים וכימיקלים.
כיצד נוצר גז טבעי?
לפני מיליוני עד מאות מיליוני שנים ולאורך תקופות זמן ארוכות, שרידי צמחים ובעלי חיים (כמו דיאטומים) הצטברו בשכבות עבות על פני האדמה ורצפות האוקיאנוס, לעיתים מעורבבים עם חול, סחף וסידן פחמתי. עם הזמן שכבות אלה נקברו מתחת לחול, סחף וסלע. לחץ וחום שינו חלק מהחומר העשיר בפחמן ומימן לפחם, חלקם לנפט (נפט), וחלקם לגז טבעי.
היכן נמצא גז טבעי?
במקומות מסוימים, הגז הטבעי עבר לסדקים גדולים ולמרווחים בין שכבות סלע מעל. הגז הטבעי המצוי בתצורות מסוג זה נקרא לעיתים גז טבעי קונבנציונאלי. במקומות אחרים, גז טבעי מתרחש בנקבוביות (החללים) הזעירים בתוך כמה תצורות של פצלי, אבן חול וסוגים אחרים של סלעי משקע. גז טבעי זה מכונה גז מפצלי או גז הדוק, והוא נקרא לעיתים גז טבעי לא שגרתי. גז טבעי נמצא גם במאגרי נפט גולמי, וגז זה נקרא גז טבעי. מרבצי גז טבעי נמצאים ביבשה, וחלקם נמצאים בחוף הים ונמצאים עמוק מתחת לקרקעית האוקיאנוס. סוג של גז טבעי שנמצא במאגרי פחם נקרא מתאן פחם.
כיצד אנו מוצאים גז טבעי?
החיפוש אחר גז טבעי מתחיל בגיאולוגים החוקרים את מבנה כדור הארץ ותהליכיו. הם מאתרים את סוגי התצורות הגיאולוגיות העשויות להכיל מרבצי גז טבעי.
גיאולוגים משתמשים לעיתים קרובות בסקרים סייסמיים ביבשה ובאוקיאנוס כדי למצוא את המקומות הנכונים לקדוח גז טבעי ובארות נפט. סקרים סייסמיים יוצרים ומודדים גלים סיסמיים בכדור הארץ כדי לקבל מידע על הגיאולוגיה של תצורות סלע. סקרים סייסמיים ביבשה עשויים להשתמש במשאית אגודל, הכוללת כרית רטט המעבירה את הקרקע כדי ליצור גלים סייסמיים בסלע הבסיסי. לפעמים משתמשים בכמויות נפץ קטנות. סקרים סייסמיים שנערכו באוקיאנוס משתמשים בפיצוצי קול שיוצרים גלים קוליים כדי לחקור את הגיאולוגיה מתחת לקרקעית האוקיינוס.
אם תוצאות סקרים סייסמיים מצביעות על כך שיש פוטנציאל להפקת גז טבעי, מבצעים קידוח בוחן. תוצאות הבדיקה מספקות מידע על איכות וכמות הגז הטבעי הקיים במשאב.
קידוח בארות גז טבעי והפקת גז טבעי
אם התוצאות מבאר הבדיקה מראות כי בתצורה גיאולוגית יש מספיק גז טבעי לייצור ולהרוויח, קודחים בארות הפקה אחת או יותר. ניתן לקדוח בארות גז טבעי בצורה אנכית ואופקית לתצורות נושאות גז טבעי. במאגרי גז טבעי קונבנציונליים, הגז הטבעי בדרך כלל זורם בקלות דרך בארות אל פני השטח.
בארצות הברית ובעוד כמה מדינות אחרות, גז טבעי מופק מפצלים וסוגים אחרים של תצורות סלעי משקע על ידי אילוץ מים, כימיקלים וחול במור באר בלחץ גבוה. תהליך זה, הנקרא שבר הידראולי, ולעתים מכונה ייצור לא שגרתי, מפרק את התצורה, משחרר את הגז הטבעי מהסלע ומאפשר לגז הטבעי לזרום ולעלות בארות אל פני השטח. בראש הבאר על פני השטח מכניסים גז טבעי לצינורות איסוף ונשלח למפעלי עיבוד גז טבעי.
גז טבעי מעובד למכירה ולצריכה
גז טבעי המופק מבארות טבעיות או מבארות נפט גולמי נקרא גז טבעי רטוב מכיוון שהוא, יחד עם מתאן, בדרך כלל מכיל NGL – אתאן, פרופאן, בוטאן, פנטנים – ואדי מים. גז טבעי של Wellhead עשוי להכיל גם לא פחמימנים כגון גופרית, הליום, חנקן, מימן גופרתי ופחמן דו חמצני, שאת רובם יש להסיר מגז טבעי לפני שהוא נמכר לצרכנים.
מראש הבאר, גז טבעי נשלח למפעלי עיבוד שבהם מסירים אדי מים ותרכובות לא פחמימניות ומפרידים NGL מהגז הרטוב ונמכרים בנפרד. אתן כלשהו נותר לעתים קרובות בגז הטבעי המעובד. ה- NGL המופרד נקרא נוזלי צמחי גז טבעיים (NGPL), והגז הטבעי המעובד נקרא גז טבעי יבש, צרכני או באיכות צינור. חלק מהגז הטבעי עם ראש הבאר הוא מספיק יבש ועומד בתקני הובלת הצינורות ללא עיבוד. כימיקלים המכונים ריחות מתווספים לגז טבעי כך שניתן יהיה לאתר נזילות בצינורות הגז הטבעי. גז טבעי יבש נשלח דרך צינורות לשדות אחסון תת קרקעיים או לחברות הפצה ואז לצרכנים.
