การสำรวจและการผลิตปิโตรเลียม

การสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียม

     ในอดีตนั้น ร่องรอยการไหลซึมขึ้นมาของน้ำมันดินบนพื้นผิวดิน (Seepages) จะได้รับการพิจารณาเป็นข้อบ่งชี้ว่า ใต้พื้นดินบริเวณนั้นมีแหล่งปิโตรเลียมอยู่ แล้วขั้นต่อไปจึงดำเนินการเจาะสำรวจเพื่อพัฒนาแหล่งน้ำมันนั้นต่อไป การเจาะสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียมในระยะแรกใช้วิธีการสุ่มเจาะสำรวจ แต่ในปัจจุบันนี้ กระบวนการและขั้นตอนในการสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียม ไม่ว่าจะเป็นแหล่งน้ำมันดิบ หรือแหล่งแก๊สธรรมชาตินับได้ว่าเป็นเรื่องที่มีความยุ่งยากและซับซ้อนมากจะต้องใช้วิชาความรู้ด้านธรณีวิทยา (Geology) และธรณีฟิสิกส์ (Geophysics) อย่างกว้างขวางและ ลึกซึ้ง อย่างไรก็ดี แรงผลักดันที่ทำให้การสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียมได้รับการพัฒนาขึ้นมา และมีการดำเนินการในขอบเขตที่กว้างขวางยิ่งขึ้นทั้งบนบกและในทะเล คือความต้องการด้านเชื้อเพลิงและพลังงานของสังคมที่ได้เพิ่มมากขึ้นมาโดยตลอด นอกจากนี้ แหล่งปิโตรเลียมที่สามารถสำรวจ ค้นหา และพัฒนาได้ง่ายๆ ก็ได้ลดน้อยลง ทำให้ต้องมีการพัฒนาเทคนิคการสำรวจให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

     การสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียมนั้นเป็นการสำรวจหาข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับขนาด รูปทรงทางเรขาคณิตของแหล่งปิโตรเลียม และระดับความลึกจากพื้นผิวของแหล่ง เพื่อประเมินปริมาณสำรองและคุณภาพของปิโตรเลียม นอกจากนี้ยังต้องสำรวจหาข้อมูลทางด้านวิศวกรรมปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้อง เช่น ความกดดันของแหล่งปิโตรเลียม อัตราการไหลของปิโตรเลียม และความสามารถในการผลิตปิโตรเลียม ทั้งนี้รวมไปถึงชนิดของปิโตรเลียมในแหล่งสะสมตัวอีกด้วย
ขั้นตอนในการสำรวจปิโตรเลียมอาจจำแนกออกได้เป็นขั้นตอนหลัก ๓ การสำรวจทางธรณีฟิสิกส์และการเจาะสำรวจ

 การสำรวจทางธรณีวิทยา (Geological exploration)

 

l24-225c

          การสำรวจในขั้นนี้จะเริ่มต้นด้วยการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับสภาพธรณีวิทยาของพื้นที่และบริเวณใกล้เคียง ซึ่งได้มีการดำเนินการมาก่อนแล้ว เพื่อประเมินผลสำหรับการสำรวจเพิ่มเติมต่อไป ถ้าพื้นที่สำรวจเป็นพื้นที่บนบกนักธรณีวิทยาจะต้องศึกษาสภาพธรณีวิทยาของพื้นที่ การใช้ภาพถ่ายทางอากาศ และภาพถ่ายจากดาวเทียม ช่วยพิจารณาลักษณะโครงสร้างทางธรณีวิทยา (Geological structure) ของพื้นที่การสำรวจภาคสนามเพื่อตรวจสอบหินที่โผล่ให้เห็นบนพื้นผิว การตรวจวิเคราะห์อายุหิน การวิเคราะห์ตัวอย่างหินทางธรณีเคมี (Geochemicalanalysis) เพื่อหาหินต้นกำเนิดปิโตรเลียม (Sourcerock) และวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพของหินการประเมินผลการสำรวจทางธรณีวิทยา ทำให้สามารถกำหนดขอบเขตของพื้นที่ ซึ่งมีแนวโน้มว่าจะมีความเป็นไปได้ทางด้านหินต้นกำเนิดปิโตรเลียม หินกักเก็บปิโตรเลียม (Reservoir rock) ซึ่งจะกลายเป็นแหล่งปิโตรเลียมต่อไปได้
 
การสำรวจทางธรณีฟิสิกส์ (Geophysical exploration)
 
l24-226b
 
          การสำรวจในขั้นนี้อาศัยหลักคุณสมบัติทางฟิสิกส์ของชั้นหินชนิดต่างๆ อาทิ คุณสมบัติด้านแม่เหล็กไฟฟ้า คุณสมบัติในการเป็นตัวกลางของคลื่นชนิดต่างๆ  เป็นต้นมาเป็นข้อพิจารณา เพื่อตรวจสอบสภาพธรณีวิทยาใต้ผิวดิน ทั้งในเรื่องการเรียงลำดับชั้นหินโครงสร้างทางธรณีวิทยา โดยใช้เครื่องมือทางธรณีฟิสิกส์ช่วยในการตรวจวัดคุณสมบัติต่างๆ ของหินที่อยู่ใต้ผิวดินลึกลงไปในพื้นที่สำรวจ เทคนิคทางด้านธรณีฟิสิกส์ที่นิยมนำมาไปใช้ในการสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียม คือ การตรวจวัดค่าความเข้มสนามแม่เหล็กโลก (Magnetic survey) การตรวจวัดค่าความโน้มถ่วง (Gravity survey) และการตรวจวัดคลื่นไหวสะเทือนของชั้นหิน (Seismicsurvey) การสำรวจทางธรณีฟิสิกส์เพื่อตรวจวัดค่าความเข้มของสนามแม่เหล็กโลก และการตรวจวัดค่าความโน้มถ่วง  จะช่วยในการกำหนดขอบเขตและรูปร่างของแอ่งตะกอนในอดีตใต้ผิวดินลึกลงไปว่า มีศักยภาพที่จะเป็นแหล่งปิโตรเลียมมากน้อยเพียงไร รวมทั้งสามารถกำหนดพื้นที่ให้แคบลงเพื่อทำการสำรวจทางธรณีฟิสิกส์  ด้วยการตรวจวัดคลื่นไหวสะเทือนของชั้นหินในขั้นต่อไป เพื่อประเมินลักษณะการเรียงตัวของชั้นหินและโครงสร้างทางธรณีวิทยาใต้ผิวดิน สำหรับช่วยในการกำหนดตำแหน่งหลุมเจาะสำรวจต่อไปการสำรวจทางธรณีฟิสิกส์นั้นสามารถจะดำเนินการได้ทั้งพื้นที่บนบกและพื้นที่ในทะเล
 
การเจาะสำรวจ (Drilling exploration)
 
l24-224a
 
           เมื่อประเมินผลการสำรวจทางธรณีวิทยาและการสำรวจทางธรณีฟิสิกส์เข้าด้วยกันแล้ว ก็สามารถกำหนดโครงสร้างที่คาดว่าจะเป็นแหล่ง กักเก็บปิโตรเลียมได้ในเบื้องต้น และลำดับต่อไปก็จะเป็นการเจาะสำรวจ โดยในขั้นแรกจะเป็นการเจาะสำรวจเพื่อหาข้อมูลทางธรณีวิทยาเกี่ยวกับลำดับชั้นหินใต้พื้นผิวลึกลงไป ตรวจสอบลักษณะตัวอย่างหิน และยืนยันลักษณะโครงสร้างทางธรณีวิทยาใต้ดิน รวมทั้งเพื่อค้นหาปิโตรเลียมหรือร่องรอยของปิโตรเลียม ถ้าผลการเจาะสำรวจพบว่ามีปิโตรเลียมสะสมตัวอยู่ในแหล่งใต้ดินลึกลงไป ก็จะมีการศึกษาและตรวจสอบข้อมูลอื่นๆ  เพิ่มเติม เช่น ลักษณะและคุณภาพปิโตรเลียม อายุของชั้นกักเก็บปิโตรเลียมชนิดของหิน ความพรุนของเนื้อหิน (Porosity) และคุณสมบัติการให้ของไหลซึมผ่านเนื้อหิน (Permeability) นอกจากนี้ ยังอาจมีการทดสอบหลุมเจาะสำรวจ เพื่อประเมินหาความสามารถในการผลิตปิโตรเลียมจากแหล่งกักเก็บที่สำรวจพบด้วย ขั้นต่อไปจะเป็นการเจาะสำรวจเพิ่มเติมเพื่อกำหนดขอบเขตที่แน่นอนของแหล่งปิโตรเลียม ปริมาณการไหล ปริมาณสำรองของปิโตรเลียมในแหล่งกักเก็บ เพื่อการประเมินศักย์ภาพ และสมรรถนะของการผลิตปิโตรเลียมในเชิงพาณิชย์ต่อไป
 
 
การผลิตปิโตรเลียม
  ขบวนการผลิตปิโตรเลียม

ปิโตรเลียมที่ผลิตได้จากหลุมผลิต ก่อนที่จะถูกนำมาใช้ประโยชน์ในรูปของก๊าซธรรมชาติ ก๊าซธรรมชาติเหลว และน้ำมันดิบได้นั้น จะต้องนำมาผ่านขบวนการผลิตต่างๆ เพื่อให้ได้ปิโตรเลียมที่มีคุณสมบัติตรงตามความต้องการเสียก่อน ขบวนการผลิตปิโตรเลียมโดยทั่วไปตามแหล่งต่างๆทั้งบนบกและในทะเลจะประกอบด้วยระบบต่างๆดังนี้คือ

  • ระบบแยกสถานะ (Gas/Liquid Separator)
  • ระบบเพิ่มแรงดันก๊าซ (Gas Compression )
  • ระบบดูดความชื้นก๊าซ (Gas Dehydration)
  • ระบบคงสภาพก๊าซธรรมชาติเหลว (Condensate Stabilizer)
  • ระบบคงสภาพและกักเก็บน้ำมันดิบ (Crude/oil Tank System)
  • ระบบบำบัดน้ำทิ้ง (Water Treatment & Disposal System)
  • ระบบมาตรวัด (Metering)

ปิโตรเลียมจากหลุมผลิตถูกส่งไปแยกสถานะที่ระบบแยกสถานะเพื่อทำการแยกก๊าซ ก๊าซธรรมชาติเหลว น้ำมันและน้ำ ออกจากกัน ก๊าซที่ได้จะถูกส่งไปเพิ่มแรงดันและดูดความชื้นที่ระบบเพิ่มแรงดันก๊าซและระบบดูดความชื้นก๊าซตามลำดับ ก่อนที่จะทำการซื้อขายโดยผ่านระบบมาตรวัดก๊าซ ส่วนก๊าซธรรมชาติเหลวหรือน้ำมันที่ได้จากระบบแยกสถานะจะถูกส่งไปยังระบบคงสภาพ ก่อนที่จะส่งไปกักเก็บเพื่อรอการขนถ่าย น้ำที่ผลิตได้ทั้งหมดจากขบวนการผลิตจะถูกส่งไปบำบัดเพื่อให้ได้มาตรฐานน้ำทิ้งก่อนปล่อยลงสู่ทะเล หรืออัดกลับลงไปในหลุมเพื่อให้มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด

แท่นอุปกรณ์การผลิต

  • แท่นหลุมผลิต (Wellhead Platform,WP) เป็นแท่นที่ใช้สำหรับขุดเจาะหลุมผลิตปิโตรเลียม ภายในแท่นจะประกอบด้วยหลุมผลิตจำนวน 9-12 หลุมหรือมากกว่า และมีอุปกรณ์การผลิตเบื้องต้น เช่น อุปกรณ์แยกสถานะ เพื่อทดสอบหาอัตราการผลิต ปิโตรเลียมที่ถูกผลิตขึ้นมาจะผ่านอุปกรณ์การผลิตเบื้องต้นที่แท่นหลุมผลิตนี้ ก่อนส่งไปผ่านขบวนการผลิตยังแท่นผลิตต่อไป
  • แท่นผลิต (Processing Platform,PP) เป็นแท่นที่ประกอบด้วยอุปกรณ์การผลิตต่างๆเช่นระบบแยกสถานนะ ระบบเพิ่มแรงดันก๊าซ ระบบดูดความชื้น มาตรวัด เป็นต้น
  • แท่นอุปกรณ์เพิ่มแรงดัน (Compression Platform,CP) เป็นแท่นที่ใช้อัดก๊าซธรรมชาติให้มีแรงดันเพิ่มมากขึ้น เนื่องจากก๊าซที่ผ่านขบวนการผลิตยังมีแรงดันไม่เพียงพอ จึงจำเป็นต้องสร้างแท่นเพื่ออัดก๊าซโดยเฉพาะ โดยแท่นนี้อยู่ที่แหล่งเอราวัณ
  • แท่นผลิตกลาง (Central Processing Platform ,CPP) ทำหน้าที่เหมือนแท่นผลิตแต่มีขนาดใหญ่กว่า
  • แท่นที่พักอาศัย (Living Quarter Platform,LQ) เป็นแท่นที่ใช้สำหรับพักผ่อน โดยมีอุปกรณ์อำนวยความสะดวกต่างๆ เช่นห้องนอน ห้องอาหาร ห้องนั่งเล่น ห้องออกกำลังกาย เป็นต้น
  • แท่นชุมทางท่อ (Riser Platform ,RP) เป็นแท่นที่รับก๊าซจากแหล่งผลิตต่างๆก่อนส่งขึ้นฝั่ง หรือเป็นแท่นที่ใช้สำหรับรับปิโตรเลียมจากแท่นหลุมผลิตก่อนส่งไปเข้าขบวนการผลิตที่แท่นผลิต เช่นที่แหล่งบงกช
  • เรือผลิตและกักเก็บ (Floating Processing Storage and Off-Loading ,FPSO) เป็นเรือที่ประกอบด้วยอุปกรณ์การผลิตต่างๆ และสามารถทำการกักเก็บน้ำมันได้ด้วย
  • เรือกักเก็บ (Floating Storage Unit, or Off-Loading FSU, FSO) เป็นเรือสำหรับกักเก็บก๊าซธรรมชาติเหลวและน้ำมันเพื่อรอการขนถ่าย

ข้อมูลจาก  :   

http://www.mne.eng.psu.ac.th/knowledge/student/Petroleum47/6.htm 

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s

%d bloggers like this: