גז טבעי

גז טבעי, פחמימני גז דליק ללא צבע המורכב בעיקר מתאן ואתאן. זהו סוג של נפט המופיע לרוב בשיתוף עם נפט גולמי. דלק מאובן, גז טבעי משמש לייצור חשמל, חימום ובישול וכדלק לרכבים מסוימים. זה חשוב כמוצרי מזון כימיים בייצור פלסטיק, והוא הכרחי למגוון רחב של מוצרים כימיים אחרים, כולל דשנים וצבעים.

לעתים קרובות נמצא גז טבעי המומס בשמן בלחצים הגבוהים הקיימים במאגר והוא יכול להיות ככובע גז מעל השמן. במקרים רבים הלחץ של הגז הטבעי המופעל על מאגר הנפט התת-קרקעי הוא המספק את הכונן להניע נפט אל פני השטח. גז טבעי כזה מכונה גז משויך; לעיתים קרובות הוא נחשב לשלב הגזי של הנפט הגולמי ובדרך כלל מכיל נוזלים קלים כמו פרופאן ובוטאן. מסיבה זו, הגז המשויך נקרא לעיתים "גז רטוב." ישנם גם מאגרים המכילים גז וללא נפט. הגז הזה מכונה גז שאינו קשור. גז לא-שיוך שמקורו במאגרים שאינם קשורים לאף מקור ידוע לנפט נוזלי, הוא "גז יבש."

היסטוריה של שימוש

גילוי ויישום מוקדם

התגליות הראשונות של מחלחלי הגז הטבעי התגלו באיראן בין 6000 ל -2000 לפנה"ס. סופרים מוקדמים רבים תיארו את מחלחלי הנפט הטבעי במזרח התיכון, במיוחד באזור באקו של כיום אזרבייג'ן. הגז מחלחל, שככל הנראה הוצת לראשונה על ידי הברק, סיפק את הדלק ל"שריפות הנצח "של הדת הסוגדת אש של הפרסים הקדומים.

השימוש בגז טבעי הוזכר בסין בערך 900 לפנה"ס. בסין בשנת 211 לפנה"ס נקדחה הבאר הראשונה הידועה בגז טבעי, עד לעומק של 150 מטר (500 רגל). הסינים קידחו את בארותיהם במוטות במבוק וקטעי כלי הקשה פרימיטיביים לצורך המטרה המפורשת של חיפוש אחר גז באבני גיר המתוארכות לאפוק הטריאס המאוחר (לפני 237 מיליון עד 201.3 מיליון שנה) באנטיקליין (קשת של סלע מרובד) ממערב ל צ'ונגצ'ינג מודרני. הגז נשרף לייבוש מלח הסלע שנמצא משובץ באבן הגיר. בסופו של דבר נקדחו בארות עד עומק שמתקרבים לאלף מטר (3,300 רגל), ויותר מ- 1,100 בארות נקדחו לאנטילין עד שנת 1900.

Natural gas was unknown in Europe until its discovery in England in 1659, and even then it did not come into wide use. Instead, gas obtained from carbonized coal (known as town gas) became the primary fuel for illuminating streets and houses throughout much of Europe from 1790 on.

In North America the first commercial application of a petroleum product was the utilization of natural gas from a shallow well in Fredonia, New York, in 1821. The gas was distributed through a small-bore lead pipe to consumers for lighting and cooking.

Improvements in gas pipelines

Throughout the 19th century the use of natural gas remained localized because there was no way to transport large quantities of gas over long distances. Natural gas remained on the sidelines of industrial development, which was based primarily on coal and oil. An important breakthrough in gas-transportation technology occurred in 1890 with the invention of leakproof pipeline coupling. Nonetheless, materials and construction techniques remained so cumbersome that gas could not be used more than 160 km (100 miles) from a source of supply. Thus, associated gas was mostly flared (i.e., burned at the wellhead), and nonassociated gas was left in the ground, while town gas was manufactured for use in the cities.

Long-distance gas transmission became practical during the late 1920s because of further advances in pipeline technology. From 1927 to 1931 more than 10 major transmission systems were constructed in the United States. Each of these systems was equipped with pipes having diameters of approximately 50 cm (20 inches) and extended more than 320 km (200 miles). Following World War II, a large number of even longer pipelines of increasing diameter were constructed. The fabrication of pipes having a diameter of up to 150 cm (60 inches) became possible. Since the early 1970s the longest gas pipelines have had their origin in Russia. For example, in the 1960s and’70s the 5,470-km- (3,400-mile-) long Northern Lights pipeline was built across the Ural Mountains and some 700 rivers and streams, linking eastern Europe with the West Siberian gas fields on the Arctic Circle. As a result, gas from the Urengoy field, the world’s largest, is now transported to eastern Europe and then on to western Europe for consumption. Another gas pipeline, shorter but also of great engineering difficulty, was the 50-cm (20-inch) Trans-Mediterranean Pipeline, which during the 1970s and’80s was constructed between Algeria and Sicily. The sea is more than 600 metres (2,000 feet) deep along some parts of that route.

Natural gas as a premium fuel

As recently as 1960, associated gas was a nuisance by-product of oil production in many areas of the world. The gas was separated from the crude oil stream and eliminated as cheaply as possible, often by flaring (burning it off). Only after the crude oil shortages of the late 1960s and early’70s did natural gas become an important world energy source (see oil crisis).

Even in the United States the home-heating market for natural gas was limited until the 1930s, when town gas began to be replaced by abundant and cheaper supplies of natural gas, which contained twice the heating value of its synthetic predecessor. Also, when natural gas burns completely, carbon dioxide and water are normally formed. The combustion of gas is relatively free of soot, carbon monoxide, and the nitrogen oxides associated with the burning of other fossil fuels. In addition, sulfur dioxide emissions, another major air pollutant, are almost nonexistent. As a consequence, natural gas is often a preferred fuel for environmental reasons, and it is supplanting coal as a fuel for electric power plants in many parts of the world.