Khí thiên nhiên là gì?

Khí thiên nhiên là gì? Khí thiên nhiên là một hỗn hợp chất khí cháy. Chúng gồm phần lớn là  hydrocarbon (hợp chất hóa học chứa cacbon và hydro). Cùng với các loại khác như: than đá, dầu mỏ và các loại khí khác. Khí thiên nhiên còn được biết đến là nhiên liệu hoá thạch.  Khí thiên nhiên chứ phần lớn là mêtan(CH4) khoảng 85%, và etan (C2H6). Cùng các loại chất khác nhưng ở lượng nhỏ  prôpan (C3H8), butan (C4H10), pentan (C5H12), và các ankan khác.

Sự hình thành khí thiên nhiên

Xem thêm: Mặt cầu bán kính r có diện tích là?

Khí thiên nhiên được tạo ra từ sinh vật phù du, các vi sinh vật sống dưới nước bao gồm tảo và động vật nguyên sinh. Khi các vi sinh vật này chết đi và tích tụ trên đáy đại dương. Chúng dần bị chôn đi và xác của chúng được nén dưới các lớp trầm tích. Trải qua hàng triệu năm, áp suất và nhiệt do các lớp trầm tích chồng lên nhau tạo nên trên xác các loại sinh vật này đã chuyển hóa hóa học các chất hữu cơ này thành khí thiên nhiên.

Do dầu mỏ và khí thiên nhiên thường được tạo ra bằng các quá trình tự nhiên tương tự nhau, 2 loại hydrocarbon này thường được tìm thấy cùng nhau ở trong các bể chứa ngầm tự nhiên. Sau khi dần được tạo nên trong lòng vỏ Trái Đất. Dầu mỏ và khí thiên nhiên đã dần chui vào các lỗ nhỏ của các tầng đá xốp xung quan. Những tầng đá xốp này có vai trò như các bể chứa tự nhiên.

Do các lớp đá xốp này thường có nước chui vào, cả dầu mỏ và khí tự nhiên. Vốn nhẹ hơn nước và kém dày đặc hơn các tầng đá xung quanh nên chúng chuyển lên trên qua lớp vỏ. Đôi khi cách xa nơi chúng được tạo ra. Cuối cùng, một số hydrocacbon này bị bẫy lại bởi các lớp đá không thấm (đá không xốp), các lớp đã này được gọi là đá “mũ chụp”. Khí thiên nhiên nhẹ hơn dầu mỏ, do đó nó tạo ra một lớn nằm trên dầu mỏ. Lớp khí này được gọi là “mũ chụp khí”.

Trữ lượng khí thiên nhiên

Xem thêm: Trục các đăng oto

Khí thiên nhiên đã được phát hiện trên khắp các châu lục, ngoại trừ châu Nam Cực. Trữ lượng khí thiên nhiên thế giới tổng cộng vào khoảng 150 tỷ tỷ m³ (150 × 1018). Trữ lượng khí thiên nhiên lớn nhất, tổng cộng 48 tỷ tỷ m³ đang nằm ở Nga. Trữ lượng lớn thứ nhì thế giới, 50 tỷ tỷ m³, nằm ở Trung Đông. Các mỏ có trữ lượng khác nằm ở các nơi khác ở châu Á, châu Phi và Úc.

Trữ lượng khí thiên nhiên ở Hoa Kỳ tổng cộng 5 tỷ tỷ m³. Theo xếp hạng trữ lượng khí thiên nhiên theo từng bang từ cao xuống thấp, các mỏ khí thiên nhiên lớn đã được phát hiện ở: Texas, Vịnh México ngoài khơi Louisiana, ở Oklahoma, ở New Mexico, ở Wyoming và ở Vịnh Prudhoe của Bắc Slope ở bang Alaska. Ở Canada, tổng trữ lượng khí tự nhiên là 1,7 tỷ tỷ m³. Phần lớn trữ lượng khí tự nhiên ở Canada nằm ở Alberta.

Phân loại khí thiên nhiên

Khí thiên nhiên là 1 loại khí không màu sắc và được phân loại tùy theo thành phần của nó. Khí khô có chứa tỷ lệ mêtan cao còn khí ướt có chứa đáng kể khối lượng hydrocacbon có phân tử lượng cao hơn thuộc nhóm ankan, bao gồm etan, prôpan, và butan. Phần cặn lắng của khí là phần còn lại sau khi các ankan đã được rút khỏi khí ướt. Khí chua là khí chứa nồng độ hyđrô sulfít cao (đây là một chất khí không màu, độc có mùi trứng thối). Khí ngọt là khí có chứa ít chất hyđrô sulfít.

Các chất không phải là hyđrô cacbon trong khí thiên nhiên được là các chất làm loãng và chất gây ô nhiễm. Các chất làm loãng bao gồm các loại khí và hơi như: nitơ, cacbon điôxít và hơi nước. Các chất gây ô nhiễm bao gồm các hyđrô sulfít và các hợp chất lưu huỳnh khác. Các chất gây ô nhiễm có thể phá hoại các thiết bị sản xuất và vận chuyển. Nếu được đốt, các chất gây ô nhiễm có thể gây ra các vấn đề như ô nhiễm không khí và mưa axit.

Mưa axit được tạo thành khi các hợp chất lưu huỳnh trong khí thiên nhiên. Và các loại nhiên liệu hóa thạch khác như than đá bị đốt. Và phản ứng với hơi ẩm trong không khí để tạo nên axit sulfuric (H2SO4). Hỗn hợp hơi ẩm axit này rơi xuống đất khi trời mưa gây hư hại cho mùa màng và rừng, hồ, suối, sông.

Khai thác khí thiên nhiên

Để định vị được các mỏ khí, các nhà địa chất học thăm dò những khu vực có chứa những thành phần cần thiết cho việc tạo ra khí thiên nhiên: đá nguồn giàu hữu cơ. Các điều kiện chôn vùi đủ cao để tạo ra khí tự nhiên từ các chất hữu cơ. Các kiến tạo đá có thể “bẫy” các hyđrôcacbon.

Khi các kiến tạo địa chất có thể chứa khí tự nhiên được xác định. Thông thường chứ không phải luôn ở bể trầm tích, người ta tiến hành khoan các giếng các kiến tạo đá. Nếu giếng khoan đi vào lớp đá xốp có chứa trữ lượng đáng kể khí thiên nhiên. Áp lực bên trong lớp đá xốp có thể ép khí thiên nhiên lên bề mặt. Nhìn chung, áp lực khí thường giảm sút dần sau một thời gian khai thác và người ta phải dùng bơm hút khi lên bề mặt.

Dầu mỏ và khí thiên nhiên ở Việt Nam

Việt Nam là một trong những quốc gia có vị trí địa lý và thiên nhiên vô cùng tuyệt vời. Chính vì thế, cũng là nơi tập trung rất nhiều những trữ lượng tài nguyên thiên nhiên quý giá trong cuộc sống. Trong đó trữ lượng dầu mỏ và khí thiên nhiên chiếm tỷ trọng lớn. 

Những năm trước 1980, tuy nước ta bị giặc ngoại xâm khai thác các dầu mỏ. Và khai thác toàn bộ những mỏ dầu, mỏ khí thiên nhiên. Nhưng cho đến hiện nay, trữ lượng dầu mỏ và khí thiên nhiên vẫn duy trì được một lượng đáng kể.

Hiện nay chúng ta đã phát hiện được 27 mỏ trữ lượng dầu mỏ nằm tại thềm lục địa 200m. Đồng thời cũng có đến 24 mỏ khí thiên nhiên trong đó có 23 mỏ nằm ở đất liền và một mỏ nằm ngoài biển. Với những máy móc dò tìm hiện đại. Hứa hẹn sẽ còn khám phá và tìm thấy thêm nhiều mỏ dầu và khí tự nhiên trên đất nước ta nữa.

Trữ lượng dầu mỏ và khí thiên nhiên ở Việt Nam tuy qua thời kỳ chiến tranh đã bị khai thác với số lượng lớn thế. Nhưng hiện nay vẫn còn tồn tại và dự trữ những lượng dầu. Nếu như chúng ta biết cách khai thác hợp lý đồng thời kết hợp dò tìm thì trữ lượng các mỏ khí thiên nhiên ở Việt Nam sẽ không dễ dàng cạn kiệt.