النفط أو الذهب الأسود أو ما يعرف بالزيت أو النفط الخام، وهو عبارة عن تلك المادة السائلة ذات اللزوجة العالية وكثافة كبيرة ولها العديد من الدرجات في الألوان تتراوح من الأخضر والأسود الداكن وهو من المواد القابلة للاشتعال، ويستخلص النفط من الطبقات الأولي أو العليا من القشرة الأرضية ويتحدد نوع النفط ويختلف وفقاً للمكان الذي يتم استخراج النفط منه، فنجد أن صفاته وخصائصه تتغير بتغير المنطقة.

 

مما يتكون النفط

يتركب النفط من عدد من المواد الأساسية والتي تشكل في النهاية خليط النفط إذا ما اجتمعت سوياً بنسب مختلفة .

 

ولكن الثابت أن النفط يتكون من مجموعة من الهيدروكربونات المعقدة، والتي يدخل في تركيبتها هي أيضاً مواد تسمى الألكانات الكيميائية وهي من المواد الثمينة والغنية جداً.

 

وأظهرت العديد من الإحصائيات والدراسات الخاصة بالطاقة العالمية أن مواد النفط الخام تعد واحدة من أهم تلك المصادر الأولية المعروفة للطاقة بل وأثمنها، وتعد الولايات المتحدة الأمريكية هي الأولى عالمياً والأكبر من حيث استهلاك هذا النوع من الطاقة حيث قدر العلماء أنها تستهلك ما يقرب من 80 مليون برميل يومياً.

 

تخزين النفط

مستودع أو خزان النفط لقب يطلق على المنشأة المعنية بتخزين المواد الخام من النفط، أو تلك المواد البتروكيماوية والتي تعد لعدة أغراض مختلفة إما لتوزيعه أو تحميله أوتصديره وأيضاً يقال له صهريج.

 

طرق لتخزين النفط

الكثير لا يدرك قيمة تخزين النفط أو الغاز إلا أن الاتجاه العالمي منذ عدة أعوام بدأ يتجه لتخزين الطاقة بأنواعها المختلفة خاصة النفط والغاز. كما بدأ العالم في تخزين هذا النفط والغاز في باطن الأرض، وبدأ يستخرج الكربون من النفط وحده وبدأ في تخزينه ليتمكن من استخدامه في مأرب اخرى.

 

ولكن تخزينها يتطلب قدر كبير من الحرص لأن الكثيرين لا يدركون مخاطر تخزين مواد التشحيم والتعامل معها بشكل غير لائق وما المصير الذي لا مفر منه الذي يمكن أن يؤدي إليه من حيث موثوقية المعدات ودورات الحياة. التشحيم المناسب لا يتعلق فقط بالكمية المناسبة – في الوقت المناسب – في المكان المناسب ، بل يتعلق أيضًا بإبقاء مواد التشحيم نظيفة وباردة ومحددة بشكل صحيح. فيما يلي بعض النصائح للمساعدة في تحديد أفضل الممارسات لتخزين ومعالجة التشحيم بشكل صحيح:

 

متطلبات تصميم غرفة التشحيم

يجب أن تكون غرفة التشحيم المصممة بشكل صحيح عاملة وآمنة وقابلة للتوسيع ، وتوفر جميع متطلبات التخزين والمناولة اللازمة للمنشأة. يجب أن تسمح تصميمات غرفة التشحيم بأقصى سعة تخزين دون السماح بتخزين الكثير من الزيت والشحوم.

 

سيسمح تحديد كمية الزيت السائب وتخزين الشحوم باستخدام الزيوت المخزنة في الوقت المناسب. بعض الميزات الرئيسية التي يجب مراعاتها هي باب الوصول المحدود ، والذي سيسمح بتسجيل دخول من ومتى يدخل فني التشحيم الغرفة ويغادرها ؛ منطقة هبوط مرئية لمواد التشحيم الجديدة ؛ تسجيل جميع عمليات تسليم مواد التشحيم الجديدة ؛ تسهيل ترشيح مواد التشحيم المخزنة ؛ توفير أجهزة سلامة مناسبة ؛ تخصيص مساحة أرضية كافية لخزانات تخزين مقاومة للحريق لتخزين حاويات التعبئة ، وبنادق الشحوم .

 

كما تتضمن مكتبًا وجهاز كمبيوتر لتتبع المخزون وأخذ العينات والترشيح والاستلام وما إلى ذلك. إنها أيضًا فكرة ذكية أن يكون لديك منطقة تخزين منفصلة لتخزين الحقائب بالجملة والطبول والدلاء وتخزين النفط السائب المنطقة الأولى من نظام تخزين ومعالجة زيوت التشحيم التي تتطلب الانتباه هي التخزين السائب.

 

سواء كان تخزين مواد التشحيم في خزان سعة 10000 جالون أو براميل سعة 55 جالونًا ، من المهم جدًا ضمان عدم تلوث جودة مواد التشحيم بالتلوث أو الترسيب الإضافي، للمساعدة في ضمان بقاء مواد التشحيم في حالة مثالية ، يجب على المرء تحديد مقدار مواد التشحيم التي يجب تخزينها في وقت واحد.

 

أما بالنسبة للمساعدة في هذه العملية، يمكن استخدام خطوات معينة، مثل تحديد معدل استهلاك مواد التشحيم. سوف يختلف الاستهلاك بشكل كبير حسب نوع الصناعة والمعدات. لضمان تخزين الكميات الصحيحة من مواد التشحيم في المنشأة ، يجب تحديد معدل الاستهلاك. هناك العديد من العوامل التي تساهم في الاستهلاك ، والتي تتراوح من التسريبات إلى التصريف المفرط والتعبئة.

 

تحديد سعة تخزين مواد النفط أو التشحيم

تعتمد سعة تخزين مواد التشحيم المطلوبة على الاستهلاك ، ولكن غالبًا ما يكون هناك القليل جدًا أو الكثير من مواد التشحيم المخزنة في وقت واحد.

يجب أن تعمل سعة التخزين المناسبة على زيادة مدة الصلاحية إلى أقصى حد ، ولكنها تسمح بتخزين نسبة مئوية زائدة من مواد التشحيم الحرجة في حالات الطوارئ.

تخزين الغاز الطبيعي تحت الأرض يضمن تخزين الغاز الطبيعي توصيلًا موثوقًا وسريع الاستجابة الغاز الطبيعي هو الوقود الأكثر تنوعًا في الولايات المتحدة.

يستخدم هذا الوقود المحلي لطهي الطعام ، ومركبات الوقود ، وتوليد الكهرباء ومثل المواد الخام لمنتجات مثل الأسمدة والبلاستيك. يعد تسخين المباني والمنازل من أهم استخدامات الغاز الطبيعي.

كما يستخدم حوالي نصف جميع المنازل الأمريكية الغاز الطبيعي كمصدر رئيسي للتدفئة، وينتج عن هذا الاستخدام اختلافات موسمية كبيرة يكون فيها استهلاك الغاز الطبيعي أعلى خلال فصل الشتاء وأقلها خلال أشهر الطقس المعتدل.

 

أهمية تخزين الغاز الطبيعي

أما عن الغاز الطبيعي فيمكن تخزينه تحت العرض والطلب في أي يوم على مدار العام من خلال التكيف مع التقلبات اليومية والموسمية في الطلب بينما يظل إنتاج الغاز الطبيعي ثابتًا نسبيًا على مدار السنة.

 

الفوائد البيئية للغاز الطبيعي

مكن النمو في استخدام الغاز الطبيعي الولايات المتحدة من أن تكون رائدة على مستوى العالم في الحد من انبعاثات الهواء ، بدءًا من الملوثات المعيارية ، مثل ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين ، إلى غازات الدفيئة.

في عام 2014 ، وجد الباحثون في الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي أن الاستخدام المتزايد للغاز الطبيعي في توليد الطاقة أدى إلى تقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين بنسبة 40 بالمائة وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت بنسبة 44 بالمائة منذ عام 1997.

وفي عام 2015 ، قررت إدارة معلومات الطاقة أن زيادة الاستخدام ساعد الغاز الطبيعي على تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المرتبطة بالكهرباء في الولايات المتحدة بنسبة 9 في المائة عام 2014 مقارنة بمستويات عام 2005. 

 

آلية التخزين تحت الأرض

ببساطة ، عندما يكون إنتاج الغاز الطبيعي أعلى من استهلاك الغاز الطبيعي (عادةً من أبريل حتى أكتوبر) ، يمكن وضعه في التخزين. عندما يكون إنتاج الغاز الطبيعي أقل من الاستهلاك (نوفمبر حتى مارس) ، يمكن سحبه من التخزين لتلبية الطلب. في الواقع ، حوالي 20 بالمائة من الغاز الطبيعي المستهلك في كل شتاء يأتي من التخزين تحت الأرض.

يمكن أيضًا استخدام التخزين للحفاظ على تدفق الغاز الطبيعي للعملاء في حالة حدوث اضطرابات مؤقتة في الإنتاج ويساعد أيضًا شركات خطوط الأنابيب بين الولايات على موازنة إمدادات النظام على خطوط النقل لمسافات طويلة.

المرونة والمرونة التي يوفرها التخزين هي مفتاح الحفاظ على توصيل الغاز الطبيعي الموثوق به وسريع الاستجابة. 

 

تخزين الغاز الطبيعي

يحدث تخزين الغاز الطبيعي تحت الأرض في حقول النفط والغاز المستنفدة وخزانات الخزان الجوفي وكهوف الملح. يتم تخزين الغاز الطبيعي المسال فوق سطح الأرض في خزانات.

 

يمكن تخزين الغاز الطبيعي – هيدروكربون عديم اللون وعديم الرائحة والغازي – بعدد من الطرق المختلفة. يتم الاحتفاظ بها بشكل شائع في المخزون تحت الأرض تحت الضغط في ثلاثة أنواع من المرافق.

 

هذه المرافق تحت الأرض عبارة عن خزانات مستنفدة في حقول النفط أو الغاز الطبيعي ، وطبقات المياه الجوفية، وتشكيلات الكهوف الملحية. يتم تخزين الغاز الطبيعي أيضًا في شكل سائل أو غازي في خزانات فوق الأرض.

 

لكل نوع تخزين خصائصه الفيزيائية (المسامية ، النفاذية ، القدرة على الاحتفاظ) والاقتصاديات (تكاليف إعداد الموقع وصيانته ، معدلات التسليم ، وإمكانية التدوير) ، التي تحكم ملاءمته لتطبيقات معينة. هناك صفتان مهمتان لخزان التخزين تحت الأرض وهما قدرته على الاحتفاظ بالغاز الطبيعي للاستخدام المستقبلي ومعدل سحب المخزون من الغاز – يسمى معدل التسليم الخاص به.

 

يقع معظم تخزين الغاز الطبيعي الحالي في الولايات المتحدة في حقول الغاز الطبيعي أو النفط المستنفدة القريبة من مراكز الاستهلاك. يستفيد تحويل الحقل من الإنتاج إلى واجب التخزين من الآبار الموجودة وأنظمة التجميع ووصلات خطوط الأنابيب.

 

تعتبر خزانات النفط والغاز الطبيعي المستنفد أكثر مواقع التخزين الجوفية استخدامًا نظرًا لتوافرها الواسع. في بعض المناطق ، ولا سيما في وسط غرب الولايات المتحدة ، تم تحويل طبقات المياه الجوفية الطبيعية إلى خزانات تخزين الغاز الطبيعي. 

 

ما هو الخزان الجوفي

الخزان الجوفي مناسب لتخزين الغاز إذا كان التكوين الصخري الرسوبي الحامل للماء متراكبًا مع صخرة غطاء غير منفذة.

على الرغم من أن جيولوجيا طبقات المياه الجوفية تشبه حقول الإنتاج المستنفدة ، إلا أن استخدامها لتخزين الغاز الطبيعي يتطلب عادة المزيد من غاز القاعدة (الوسادة) ويسمح بمرونة أقل في الحقن والسحب.

يمكن تحسين معدلات التسليم من خلال وجود محرك مائي نشط ، والذي يدعم ضغط الخزان من خلال دورات الحقن والإنتاج. توفر كهوف الملح معدلات سحب وحقن عالية جدًا مقارنة بسعة الغاز العاملة. متطلبات الغاز الأساسي منخفضة نسبيا.

تم تطوير معظم مرافق تخزين كهوف الملح في تكوينات قبة الملح الموجودة في دول ساحل الخليج، كما تم صنع كهوف الملح (من خلال عملية تسمى الترشيح) في تكوينات الملح في الفراش في ولايات الشمال الشرقي والوسط الغربي والجنوب الغربي.

يعد بناء الكهف أكثر تكلفة من التحويلات الميدانية المستنفدة عند قياسه على أساس الدولارات لكل ألف قدم مكعب من سعة الغاز العاملة ، ولكن القدرة على إجراء العديد من دورات السحب والحقن كل عام تقلل من تكلفة الوحدة لكل ألف قدم مكعب من الغاز حقنه وسحبه.