كيفية تكون الغاز الطبيعي
يتكون الغاز الطبيعي (بالإنجليزية: Natural Gas) على مدى ملايين السنين، وذلك من خلال حدوث مجموعة من العمليات البيولوجية والعمليات الجيولوجية، وهو يتكون بشكلٍ أساسي من غاز الميثان (CH4)، ولكنه قد يحتوي أيضًا على مواد هيدروكربونية أخرى وشوائب عديدة، مثل الإيثان والبروبان والبوتان، وفيما يأتي شرح مبسط لخطوات تكوّن الغاز الطبيعي:[١][٢][٣]
تراكم المواد العضوية
أول خطوة من الخطوات التي أدت إلى تكون الغاز الطبيعي، هي تراكم المواد العضوية المتنوعة مثل النباتات والطحالب وغيرها في المحيطات أو المستنقعات قبل ملايين السنين، واستقرار بقاياها في قاع المحيط، ثم امتزاجها تدريجيًا بالطين والطمي، ومع مرور الوقت، وتراكم طبقات أكثر من الرواسب فوقها، يؤدي ذلك إلى زيادة الضغط على المواد العضوية بشكل هائل.
الدفن والتحلل
مع استمرارية عمليات الترسيب فوق المواد العضوية المتراكمة، يتم دفنها أكثر في أعماق سطح الأرض، ومع ارتفاع مستويات الضغط والحرارة بشكل أكبر؛ تحدث عملية تعرف باسم التحجيم (بالإنجليزية: Diagenesis)، وهي عملية تتضمن حدوث العديد من التغييرات البيوكيميائية والتأثير البكتيري؛ الذي يحول المواد العضوية إلى كيروجين (Kerogen)، وهي مادة شمعية غنية بالكربون.
الكيروجين هو مادة تتكون من مواد عضوية ومركبات كيميائية تشترك في تكوين المواد العضوية الموجودة في بعض أنواع الصخور الرسوبية.
التحويل إلى الهيدروكربونات
مع استمرار ارتفاع درجات الحرارة والضغط مع زيادة العمق، تخضع مادة الكيروجين لمزيد من التحول من خلال عملية تعرف باسم النشأة التقهقرية (بالإنجليزية: Catagenesis)، والتي يتحطم خلالها الكيروجين، ويتحول إلى جزيئات هيدروكربونية أبسط بكثير، مثل الميثان والإيثان والبروبان.
هجرة الغاز
عندما يتكون الغاز الطبيعي نتيجة تحطم الكيروجين؛ يهاجر إلى الأعلى عبر تكوينات صخرية مسامية، حتى يصل إلى طبقة من الصخر الأصم غير النافذ، والتي تعرف باسم صخر الغطاء أو صخر السقف (بالإنجليزية: Cap Rock)، وهو عبارة عن صخر قوي وشديد المقاومة؛ يمنع هجرة المزيد من الغاز الطبيعي للأعلى، مما يؤدي إلى تراكم الغاز الطبيعي في المخازن الجوفية تحت الأرض.
تشكل الخزان
يتطلب تراكم كميات كبيرة من الغاز الطبيعي في مكان واحد وجود ظروف جيولوجية محددة، حيث تعمل الصخور المسامية مثل الصخر الرملي أو الحجر الجيري كخزانات طبيعية لاحتواء الغاز، ولكن مع تحقق شرط واحد وهو أن يتم تغطية هذه الصخور المسامية بطبقات من الصخور غير الصماء غير النافذة؛ التي تعمل على احتجاز الغاز ومنعه من التسرب أو الهروب.
الاستكشاف والاستخراج
بمجرد تحديد مواقع وجود مخازن الغاز الطبيعي من خلال الدراسات الجيولوجية والاستكشافات المتنوعة؛ يتم استخدام الآبار لاستخراج الغاز الطبيعي من تحت الأرض، ثم يتم نقل الغاز بعد ذلك عبر أنابيب خاصة إلى مرافق المعالجة، وهناك يتم إزالة الشوائب من الغاز وتحضيره للتوزيع والاستخدام.
يجدر التنويه إلى أن عملية تكوّن الغاز الطبيعي تحتاج إلى سنوات طويلة جدًا، وتحتاج إلى تحقق ظروف جيولوجية معينة.
المراجع
- ↑ "Natural gas explained", eia, Retrieved 23/7/2023. Edited.
- ↑ "Natural Gas", education.nationalgeographic, Retrieved 23/7/2023. Edited.
- ↑ "Natural gas formation", energyeducation, Retrieved 23/7/2023. Edited.
