Khai thác khí tự nhiên đã trở thành một phần quan trọng trong nguồn cung cấp năng lượng của thế giới. Khí tự nhiên, một tài nguyên quý giá, có vai trò to lớn cung cấp năng lượng sạch và hữu dụng cao. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá cách khai thác khí thiên nhiên, từ việc tìm kiếm và khai thác nguồn tài nguyên này đến việc xử lý và vận chuyển khí tự nhiên đến các điểm sử dụng khác nhau. 

Khí thiên nhiên là gì?

Khí thiên nhiên (Natural gas) còn gọi là khí gas, khí ga, khí đốt - từ chữ gaz trong tiếng Pháp là hỗn hợp chất khí cháy được, bao gồm phần lớn các hydrocacbon (hợp chất hóa học chứa cacbon và hydro). Cùng với than đá, dầu mỏ và các khí khác, khí thiên nhiên là nhiên liệu hóa thạch.

Khí thiên nhiên có thể chứa đến 85% metan (CH4) và khoảng 10% etan (C2H6), và cũng có chứa số lượng nhỏ hơn propan (C3H8), butan (C4H10), pentane (C5H12), và các ankan khác. 

Khí thiên nhiên được sử dụng ở 2 dạng chính là khí nén ở áp suất cao và hóa lỏng - kí hiệu là LNG (Liquefied Natural Gas).

Khí tự nhiên thường được tìm thấy dưới mặt đất hoặc dưới biển sâu, thường ở cùng các lớp đá mà dầu mỏ được hình thành. Khí tự nhiên được khai thác và tinh lọc thành nhiên liệu cung cấp cho khoảng 25% nguồn cung năng lượng thế giới. 

Khí thiên nhiên lá khí gas và là hỗn hợp chất khí cháy được

Nguồn gốc và sự hình thành của khí tự nhiên

Khí tự nhiên là một nhiên liệu hóa thạch. Điều này có nghĩa là khí tự nhiên được hình thành từ xác các loài động vật, sinh vật phù du và các vi sinh vật sống dưới nước. Khi các vi sinh vật này chết đi và tích tụ trên đáy đại dương hay trong lòng đất. Hàng triệu năm trôi qua, dưới tác động của nhiệt độ và áp suất, quá trình phân hủy sinh học diễn ra, tạo ra các sản phẩm phân hủy, trong đó có khí tự nhiên.

Ngoài ra, khí thiên nhiên cũng có thể được tạo thành như một sản phẩm phụ trong quá trình sản xuất dầu mỏ. Khi dầu mỏ được khai thác, khí tự nhiên thường được giải phóng từ các lớp đá đang giữ nó.

Sau khi dần được tạo nên trong lòng vỏ Trái Đất, dầu mỏ và khí thiên nhiên dần chui vào các lỗ nhỏ của các tầng đá xốp xung quanh - được ví như các bể chứa tự nhiên.  Những lớp đá xốp này thường chứa nước, khiến dầu mỏ và khí tự nhiên, vốn nhẹ hơn nước và kém mật độ hơn, di chuyển lên trên qua lớp vỏ Trái Đất. Khí tự nhiên nhẹ hơn dầu mỏ, nên nó thường tạo ra một lớp nằm trên dầu mỏ trong các tầng đá.

Khí tự nhiên được hình thành từ xác các loài động vật, sinh vật phù du và các vi sinh vật sống dưới nước

Ứng dụng của khí thiên nhiên

Do sự đa dạng về thành phần nên khí thiên nhiên được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp từ sản xuất năng lượng (điện, nhiên liệu) đến sản xuất nguyên liệu cho ngành hóa dầu. 

• Sản xuất nhiệt và điện: Khí tự nhiên thường được sử dụng làm nhiên liệu để sản xuất nhiệt và điện. Nó có thể đốt trong các nhà máy điện, nhà máy nhiệt điện, và nhà máy chế biến để tạo ra năng lượng nhiệt cần thiết cho quá trình sản xuất điện.
• Là một nhiên liệu gia dụng, nó được đốt trong các bếp ga, lò ga để nấu nướng, sấy khô
• Hàn, cắt kim loại và luyện kim: Khí tự nhiên có thể được sử dụng trong các quá trình hàn và cắt kim loại. Nó cũng được sử dụng trong ngành luyện kim để tạo ra nhiệt độ cao cần thiết cho quá trình luyện kim và đúc.
• Ngành công nghiệp hóa chất: Khí tự nhiên có thể được sử dụng làm nguyên liệu hoặc chất thụ động trong quá trình sản xuất các sản phẩm hóa chất như nhựa, sơn, phân bón, và các hợp chất hữu cơ khác.
• Từ khí có thể sản xuất các sản phẩm quan trọng như: LPG, amoniac, etylen, propylen trong đó etylen, propylen là những nguyên liệu cơ bản chiếm tỷ trọng lớn trong công nghiệp hóa dầu,... So với việc bán và sử dụng khí ban đầu, thì việc chế biến sâu sẽ giúp gia tăng giá trị khí, tận dụng và sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên.

​

Khí tự nhiên có vai trò quan trọng trong đời sống hàng ngày

Cách khai thác khí thiên nhiên

Để xác định vị trí của các mỏ khí, các nhà địa chất sẽ tiến hành thăm dò những khu vực có tất cả những thành phần cần thiết để tạo nên khí tự nhiên. Bao gồm sự hiện diện của: đá chứa nhiều hữu cơ, điều kiện chôn vùi đủ cao để tạo ra khí tự nhiên từ chất hữu cơ, và có các tầng đá kiến tạo có khả năng "bẫy" hydrocacbon.

Khi xác định được khu vực có khả năng chứa khí tự nhiên, việc tiếp theo trong cách khai thác khí thiên nhiên sẽ là khoan các giếng khai thác trong các tầng đá kiến tạo địa chất. Trong trường hợp lớp đá xốp chứa lượng khí tự nhiên đáng kể, áp suất bên trong lớp đá có thể đẩy khí tự nhiên lên bề mặt qua giếng khoan. Tuy nhiên, thường thì áp suất khí giảm dần sau một thời gian khai thác, và để tiếp tục sản xuất, cần phải sử dụng hệ thống bơm hút để đưa khí lên bề mặt.

Cách khai thác khí thiên nhiên

Khi khai thác người ta sẽ dùng giàn khoan, máy khoan khí để có thể lấy khí theo ống dẫn vào thùng chứa và đưa đến nhà máy để xử lý. Khí thiên nhiên được chế biến bằng các thiết bị tách lọc khí để loại bỏ các hợp chất không phải là hydrocarbon, đặc biệt là H2S (Hydro sulfide carbon dioxide). Hai quá trình sử dụng là: hấp thụ và hút bám (absorption and adsorption).

Sau khi đã loại bỏ hoàn toàn các tạp chất, khí thiên nhiên được vận chuyển đến các nhà máy chế biến nơi các hợp chất như etan, butan và các chất khác được tách ra để sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau.

Đường ống vận chuyển khí thiên nhiên từ nơi khai thác đến các nhà máy

Cách phân phối, lưu trữ và bảo quản

Các công ty kinh doanh khí đốt thường chứa khí thiên nhiên vào các bể chứa lớn chịu áp lực cao hoặc chứa vào các tầng đá xốp. Trong nhiều trường hợp, các khu vực tàng trữ khí thiên nhiên được sử dụng là các mỏ than hoặc các giếng dầu đã bị bỏ hoang. Khi cần, người ta lại bơm lên mặt đất.

Các bể chứa khí thiên nhiên

 

Qua bài viết trên đây, bạn đọc đã hiểu thêm về cách khai thác khí thiên nhiên cũng như tầm quan trọng của nó. Khác với một số loại khí khác, khí thiên nhiên không vô tận và trữ lượng đang giảm dần. Do đó, chúng ta cần có cách sử dụng đúng đắn, tiết kiệm. Quý khách nếu có nhu cầu tìm mua hoặc tư vấn về các loại khí tính khiết, vui lòng liên hệ với Khí Tinh Khiết theo thông tin dưới đây:

CÔNG TY CỔ PHẦN KHÍ TINH KHIẾT VIỆT NAM

• Địa chỉ: Số 81 - 83, Tổ 24, Thị trấn Đông Anh, huyện Đông Anh, Hà Nội
• Nhà máy sản xuất: Cụm CN Nguyên Khê, Đông Anh, Hà Nội
• Điện thoại : 024 3 968 7068 - 024 3 968 7069
• Hotline: 0984 6886 80
• Email: khitinhkhietvietnam@gmail.com