संदर्भ -
हाइड्रोकार्बन, जैसे प्राकृतिक गैस, कच्चा तेल और पेट्रोलियम, भूगर्भीय समय पैमाने पर निर्मित भूमिगत भंडारों से निकाले गए महत्वपूर्ण ऊर्जा संसाधन हैं। इस प्रक्रिया में इन मूल्यवान संसाधनों तक प्रभावी ढंग से पहुंचने और उनका उपयोग करने के लिए व्यापक भूवैज्ञानिक आकलन और उन्नत इंजीनियरिंग तकनीकें प्रयोग की जाती हैं।
भूवैज्ञानिक गठन और संसाधन मूल्यांकन
हाइड्रोकार्बन विशिष्ट भूगर्भीय स्थितियों के कारण भूमिगत भंडारों के रूप में जमा हो जाते हैं। छिद्रपूर्ण संरचनाओं के ऊपर अभेद्य चट्टान परतों की उपस्थिति हाइड्रोकार्बन को भूमिगत रूप से स्थिर रखती है, जिससे यह स्वतः सतह पर निकल कर नष्ट होने से बचे रहते हैं। भूवैज्ञानिक पेट्रोलियम चट्टानों की संरचनाओं का उनकी सरंध्रता (हाइड्रोकार्बन को स्थिर रखने की क्षमता) और पारगम्यता(हाइड्रोकार्बन के निकलने कि क्षमता) के आधार पर विस्तृत आकलन करते हैं ।
पिछले कई हजार वर्षों से, पृथ्वी की भूपर्पटी में शक्तिशाली भूगर्भीय प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप जैवमास इसके नीचे जमा हुआ और समय के साथ यह संपीड़ित होता गया। कालांतर में कार्बनिक पदार्थों का यह मल्च चट्टानी संरचनाओं के अंदर हाइड्रोकार्बन के रूप में जमा हो गया। औद्योगिक क्रांति ने इन हाइड्रोकार्बन को निकालने का एक तरीका खोजने के लिए प्रेरित किया। यह खोज इंजनों को चलाने के लिए हाइड्रोकार्बन का उपयोग करने का परिणाम थीं। हालांकि इसके अत्यधिक इस्तेमाल ने वायु और जल को प्रदूषित किया और अंततः ग्लोबल वार्मिंग को बढ़ावा मिला ।
हाइड्रोकार्बन की स्रोत चट्टानें, मुख्य रूप से कार्बनिक पदार्थों से निर्मित होती हैं। इन्हें केरोजन के रूप में जाना जाता है, जो लाखों वर्षों में गर्मी और दबाव जैसी भूगर्भीय प्रक्रियाओं से गुजरती हैं। यह परिवर्तन केरोजन को तेल, गैस और कोयले जैसे हाइड्रोकार्बन में परिवर्तित करता है। विभिन्न प्रकार के केरोजन, उत्पत्ति (लैकुस्ट्रिन, समुद्री या स्थलीय) के आधार पर अलग-अलग हाइड्रोकार्बन संरचनाओं का उत्पादन करते हैं। पेट्रोलियम भूवैज्ञानिक संभावित हाइड्रोकार्बन जलाशयों का पता लगाने और उन्हें चिह्नित करने के लिए अवलोकन संबंधी डेटा और ड्रिलिंग तकनीकों का उपयोग करते हैं।
ड्रिलिंग और कुएँ का निर्माण
हाइड्रोकार्बन के निष्कर्षण के लिए परिष्कृत ड्रिलिंग और कुएँ निर्माण तकनीकों की आवश्यकता होती हैः
- ड्रिलिंग प्रक्रियाः इंजीनियर पृथ्वी की ऊपरी सतह में प्रवेश करने वाले कुएं बनाने के लिए ड्रिल बिट्स से लैस विशेष ड्रिलिंग रिग का उपयोग करते हैं। ड्रिल बिट्स चट्टानों को तोड़कर हटा देते हैं, जिससे हाइड्रोकार्बन निकालने के लिए एक बोरहोल निर्मित होता है।
- आवरण और सीमेंटिंगः निर्मित कुओं को गिरने से रोकने और आसपास के पर्यावरण को तरल पदार्थ के स्थानांतरण से बचाने के लिए कुएं में स्टील के आवरण डाले जाते हैं। कुएँ को सुरक्षित करने के लिए सीमेंट के घोल को आवरण और कुएँ की दीवार के बीच के वलय में पंप किया जाता है।
- ड्रिलिंग द्रव प्रबंधनः ड्रिलिंग कार्यों के दौरान ड्रिलिंग द्रव, या मिट्टी, निकलते है। यह ड्रिल बिट को ठंडा करने, चट्टान की कटाई से निकले मलबे को सतह पर लाने और कुएँ की स्थिरता बनाए रखने का काम करता है।
- वेल कंट्रोल सिस्टमः ब्लोआउट प्रिवेंटर (बी. ओ. पी.) दबाव को नियंत्रित करने और अनियंत्रित हाइड्रोकार्बन रिलीज को रोकने के लिए वेलहेड पर स्थापित महत्वपूर्ण सुरक्षा उपकरण होते हैं।
हाइड्रोकार्बन निष्कर्षण तकनीकें
जलाशयों से हाइड्रोकार्बन निकालने में कई चरण शामिल होते हैं:
- पूर्णता चरणः इंजीनियर उत्पादन नलिका स्थापित करके और जलाशय से हाइड्रोकार्बन निष्कर्षण को सुविधाजनक बनाने के लिए आवरण को छिद्रित करके उत्पादन के लिए कुएं को तैयार करते हैं।
- उत्पादन अवस्थाः जल के दबाव के कारण हाइड्रोकार्बन प्राकृतिक रूप से कुएँ निकालने लगते हैं। ऐसे मामलों में जहां प्राकृतिक दबाव अपर्याप्त है, पंप जैक या गैस लिफ्ट सिस्टम जैसे कृत्रिम लिफ्ट विधियों का उपयोग किया जाता है।
- संवर्धित पुनर्प्राप्ति विधियाँ: द्वितीयक और तृतीयक पुनर्प्राप्ति तकनीकों, जैसे कि जल या भाप का प्रवेश परिपक्व जलाशयों से हाइड्रोकार्बन पुनर्प्राप्ति को बढ़ाने के लिए किया जाता है।
निष्कर्षण स्थल का परित्याग एवं इसे बंद करना
आर्थिक और पर्यावरणीय कारक निष्कर्षण स्थलों को बंद करने और परित्याग को प्रभावित करते हैं:
- प्लगिंग और परित्यागः जब कोई कुआँ अपने उत्पादक जीवन के अंत तक पहुंच जाता है या आर्थिक रूप से अव्यवहार्य हो जाता है, तो पर्यावरणीय संदूषण को रोकने के लिए इसे ठीक से प्लग किया जाना चाहिए और छोड़ दिया जाना चाहिए। स्टील या सीमेंट के प्लग का उपयोग कुएँ को सील करने और तरल पदार्थ के स्थानांतरण को रोकने के लिए किया जाता है।
- डीकमिशनिंग चैलेंजेजः कुओं का अच्छी तरह से डीकमिशनिंग आवश्यक है, लेकिन यह महंगा और तकनीकी रूप से चुनौतीपूर्ण हो सकता है। अनुचित रूप से छोड़े गए कुएं मीथेन उत्सर्जन और भूजल संदूषण सहित पर्यावरणीय जोखिम पैदा कर सकते हैं।
पर्यावरणीय प्रभाव और भविष्य का दृष्टिकोण
हाइड्रोकार्बन निष्कर्षण के महत्वपूर्ण पर्यावरणीय निहितार्थ हैं:
- मीथेन उत्सर्जनः अनुचित रूप से छोड़े गए या सेवामुक्त कुओं से मीथेन का रिसाव हो सकता है, जो जलवायु परिवर्तन में योगदान करने वाली एक शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैस है।
- सतत अभ्यासः कार्बन ग्रहण और भंडारण (सी. सी. एस.) और उन्नत वेलबोर जैसी प्रौद्योगिकी में प्रगति का उद्देश्य हाइड्रोकार्बन निष्कर्षण से जुड़े पर्यावरणीय प्रभावों को कम करना है।
- नवीकरणीय ऊर्जा की ओर संक्रमणः जलवायु परिवर्तन और पर्यावरणीय स्थिरता के विषय में बढ़ती चिंताएं नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की ओर वैश्विक परिवर्तन को प्रेरित कर रही हैं। इस परिवर्तन में जीवाश्म ईंधन पर निर्भरता को कम करना और स्वच्छ विकल्पों को बढ़ावा देना शामिल है।
निष्कर्ष
हाइड्रोकार्बन निष्कर्षण एक जटिल प्रक्रिया है, जिसके लिए भूविज्ञान, इंजीनियरिंग और पर्यावरण विज्ञान में अंतःविषय विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है। पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने और सीमित संसाधनों का कुशल उपयोग सुनिश्चित करने के लिए सतत प्रक्रियाओं और तकनीकी नवाचार आवश्यक हैं। जैसे-जैसे दुनिया अक्षय ऊर्जा स्रोतों की ओर बढ़ रही है, हाइड्रोकार्बन निष्कर्षण के पर्यावरणीय पदचिह्न को कम करने के प्रयास भविष्य के ऊर्जा परिदृश्य को आकार देने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएंगे।
यूपीएससी मुख्य परीक्षा के लिए संभावित प्रश्न –1. पेट्रोलियम भूविज्ञानी हाइड्रोकार्बन जलाशयों की क्षमता निर्धारित करने के लिए भूमिगत चट्टान संरचनाओं का आकलन कैसे करते हैं और इस मूल्यांकन में संरंध्रता और पारगम्यता क्या भूमिका निभाते हैं? ( 10 Marks, 150 Words) 2. हाइड्रोकार्बन निष्कर्षण के लिए कुओं की खुदाई और निर्माण में क्या प्रमुख कदम शामिल हैं, जिसमें सुरक्षा और दक्षता सुनिश्चित करने के लिए विशेष उपकरण और तकनीकों का उपयोग शामिल है? ( 15 Marks, 250 Words) |
Source- the Hindu