ریشهٔ واژهٔ «نفت» از واژهٔاوستایی «نپتا» گرفته شده است.کلدانیان واعراب آن را اززبان مادی گرفته و «نفتا» خوانده‌اند.[۶] در برخی منابع قدیمی به صورت «نفط» نیز آمده است. درفرانسه نیز «Naphte» گفته می‌شود و پیش از آن تا سال ۱۲۱۳ میلادی «Napte» گفته می‌شد که از واژهٔلاتین «Naphta» برگرفته شده بود. ریشهٔ این کلمه واژهیونانی «Naphtha» به‌معنی روغن شرقی است.
کلمهٔ نفت درزبان انگلیسی «پترولیوم» (Petroleum) نامیده می‌شود که از دو کلمهٔ «پترا» (Petra) (معادل یونانی واژهٔ سنگ) و کلمهٔ «اولئوم» (Oleum) (روغن) تشکیل شده است.
نفت مایعی است که عمدتاً از دو عنصر آلیهیدروژن وکربن تشکیل شده و دارای مقادیر کمتری از عناصر سنگین مانندنیتروژن،اکسیژن وگوگرد است و به‌صورتطبیعی[۷] در زیر زمین و به‌صورت استثنایی در روی زمین به صورتچشمه یافت می‌شود.
رادیناس درشوش باستان کهن‌ترینچاه نفت تاریخ جهان، درایران و در زمانهخامنشیان مورد بهره‌برداری قرار گرفته است.[۸] نفت سیاه یا همان نفت خام، در ادوار گذشتهٔتاریخ انسان وجود داشته است و درایران باستان، مصارف فراوانی از نفت خام وجود داشته است.[۸] رادیناس که درتاریخ از آن یاد شده، به روزگارداریوش بزرگ بازمی‌گردد.[۸]
هرودوت تاریخ‌نویس باستان در این باره می‌نویسد:ایرانیان از این چاه،قیر ونمک و نفت به‌روشی که بازگو خواهم کرد استخراج می‌کردند:
«آنها نخست با چوب خمیده‌ای که ته آن را به سطلی چرمی بسته‌اند نفت خام را از چاه بیرون می‌کشند و آن را در مخزنی خالی می‌کنند، مایع پس از گذر از سطل دیگر به سه شکل درآمده، قیر و نمک فوراً بسته و سخت می‌شوند و مایع نفت خارج شده و در محفظه‌هایی می‌ریزند، ایرانیان این را رادیناس (اردریکا) می‌خوانند که ماده‌ای است سیاه رنگ، سوختنی و دارای بویی نامطبوع».[۸]
سردار زبدهٔساسانی، بهرام مهران، ملقب بهبهرام چوبین، به این دستاورد هخامنشیان پی برده و از ماده‌های نفتی و آتشین برای ساختجنگ‌افزار بهره می‌گرفت. به نوعی می‌توان بهرام چوبین را نخستین ژنرال در تاریخ دانست که ازسلاح گرم در نبردهایش استفاده کرد.[۸]
در قرون وسطیزکریای رازی با تولیدنفت سفید و نفت ضروری از آن برای چراغ‌ها استفاده کرد و خیابان‌ها و حمام‌های شهربغداد به وسیله قیر وماسه پوشانده می‌شدند.
اولینمیدان نفتی دنیا درباکو، در قرن نهم ساخته شد.مارکو پولو که در ۱۲۷۳ میلادی به آن‌جا سفر کرده می‌گوید «محصولات آن با صدها کشتی حمل می‌شد».[۹]
اولینچاه نفت جهان در سده‌های اخیر، در ۱۵۹۳ میلادی دربالاخانه باکو به عمق ۳۵ متر به‌طور دستی کنده شد. این در دورانصفوی است که باکو جزوایران بوده است.[۱۰]
اولین چاه اکتشافی مدرن نفت در سال ۱۷۴۵ درفرانسه و اولین چاهاستخراج نفت توسط کلنل دریک در سال ۱۸۵۹ درپنسیلوانیا حفاری شد.[۱۱]
با توسعه و پیشرفتفناوری حفاری در اواسط قرن نوزدهم و فناوریتقطیر وپالایش نفت در اواخر قرن نوزدهم و استفاده از آن در موارد غیر سوختی، جهش شگفت‌آوری به‌وجود آمد. به‌طوری‌که امروزهصنایع پتروشیمی نقش اساسی و بنیادی در رفع نیاز عمومی جامعه به عهده دارد.[۱۲]
نمودار جهانی مصرف انرژی در سال‌های اخیر. نفت در صدر قرار دارد.
تاکنون برای توضیح منشأ نفت نظریه‌های متعددی عنوان شده است که محتمل‌ترین آنها نظریهٔ آلی است.[۱۳]
نظریهٔ آلیمنشأ تشکیل نفت را گیاهان (اکثراجلبک‌ها) و موجودات آلی (زئوپلانکتون‌ها) موجود در اقیانوس‌ها می‌داند. علت اعتبار این نظریه به‌دلیل وجود نوع خاص ازلیپیدها درون نفت بوده که مختص این موجودات است.
باقی‌ماندهٔ جانوران و گیاهانی (اعم از جلبک‌ها ومرجان‌ها) که میلیون‌ها سال قبل (پیش از پدید آمدندایناسورها) در محیطآبی شور زندگی می‌کرده‌اند، طی میلیون‌ها سال توسطگِل ورسوبات مدفون شده‌اند.
گرچه با توجه به مطالعات اخیر حتی ممکن استنفت سریع‌تر و از تجزیهٔ اجسادانسان‌های گذشته نیز حتی به مقدار اندک به دست آید.
این باقی مانده‌ها تحت فشار و دمای بالا، نبوداکسیژن و گذشت مدت زمان طولانی، به نفت و گاز تبدیل گشته است. در اثر فشار دوباره، نفت و گاز تشکیل شده به سنگ مخزن مناسب مهاجرت کرده و حضور پوش سنگی چون گنبد نمکی منجر به تجمع آنها در سنگ مخزن می‌شود.[۱۴]
به مجموعهٔ سنگ منشأ، سنگ مخزن حاوی هیدروکربن‌ها و پوش سنگ، حوضچهٔ نفتی می‌گویند.
نفت خام حالت روغنی دارد و به شکل‌های جامد (قیرهای نفتی) و مایع دیده می‌شود. برخی اوقات به تمام اشکال نفتهیدروکربن نیز گفته می‌شود. اگر نفت در لایه‌ای رسوبی جمع گردد به‌آن محل «حوضچهٔ نفتی» می‌گویند. از مجموع چندین حوضچهٔ نفتی، یک «میدان نفتی» حاصل می‌شود. به سنگمتخلخل دربرگیرندهٔ نفت که قابلیت تولید نفت را داشته باشد، «سنگ مخزن» می‌گویند.
ترکیبات نفت در مناطق مختلف متفاوت است. نسبت این گروه‌های هیدروکربنی در نفت‌های مخازن گوناگون متفاوت است اما مقادیر میانگین و بازهٔ تغییر غلظت آنها به شرح زیر است:[۱۵][۱۶]
آلکان‌ها (پارافین‌ها): به‌طور میانگین ۳۰درصد نفت خام را تشکیل می‌دهند. اما می‌توانند ۱۵ تا ۶۰٪ وزنی نفت خام را تشکیل می‌دهند.
به همین ترتیب برای دیگر گروه‌ها داریم:
نفتن‌ها: میانگین=> ۴۹٪، بازهٔ تغییر غلظت => ۳۰ تا ۶۰٪
آروماتیک‌ها: میانگین => ۱۵٪، بازهٔ تغییر غلظت => ۳ تا ۳۰٪
آسفالتیک‌ها: میانگین => ۶٪، بازهٔ تغییر غلظت => ۶٪
همچنین برخی ترکیبات هیدروکربنی نفت خام حاوی حاوی نیتروژن،اکسیژن وگوگرد و مقادیر کمی از فلزات مانند آهن، نیکل، مس ووانادیم هستند. نسبتعناصر شیمیایی در محدوده‌های نسبتاً کمی به شرح زیر تغییر می‌کند:[۱۷]
تا قبل از حفر نخستین چاه نفتی به کمک وسایل جدید حفاری، این ماده مهم فقط از چشمه‌های سطحی نفت یا چاه‌های کم‌عمق که به وسیلهٔ دست حفر می‌شد،استخراج می‌گردید و موارد استفاده از نفت خام نیز محدود بود.[۱۸] از زمان پیدایش نفت تا امروز فعالیت‌های اکتشافی برای کشف ذخایر جدید نفت و گاز و تأمین تقاضای بازارهای نفت و همچنین جایگزینی حجم‌های تولید شده، به صورت مستمر در جریان است. امروز با پیشرفت تکنیک‌های اکتشافی جدید، دقت فعالیت‌های اکتشافی بیشتر شده و شانس بیشتری برای موفقیت وجود دارد، اما با وجود این پیشرفت‌ها، اکتشاف هنوز به صورت یک فعالیت باریسک بالا باقی مانده است، زیرا قدیمی‌ترین نظریه برای اکتشاف نفت، نظریهٔطاقدیس (Anticline Theory) است. کاربرد این نظریه برای یافتن نفت در قلهٔ طاقدیس‌ها ابزار موفقی بود. این نظریه به عنوان نظریهٔ اصلی برای اکتشافات مهم نفتی در بسیاری از نقاط دنیا از جملهمسجدسلیمان ایران مورد استفاده قرار گرفت.
نفت در سال ۱۸۸۰ در رسوبات دریایی پنسیلوانیا کشف شد که ارتباطی با ساختارهای طاقدیسی نداشت و تجمع نفت و ایجادنفت‌گیر صرفاً ناشی از تغییر رخسارهرسوبات بود؛ بنابراین مشخص شد که ذخایر نفتی می‌توانند در حوزه‌های غیرچین‌خورده هم وجود داشته باشند. در نتیجه مفهوم نفت‌گیرهای چینه‌ای (Stratigraphic Traps) با این کشف وارد عرصهٔ مفاهیم نفت شد. تا اواسط دههٔ ۱۹۲۰، تهیه و استفاده از نقشه‌های سطحی و طاقدیس‌ها ابزار اصلی اکتشافات نفتی بود و یافتن نفت‌گیرهای چینه‌ای به صورت تصادفی رخ می‌داد. یک منطقهٔ انتخاب شده را با مطالعهٔ نمونه‌های سنگی و لرزه‌نگاری مشخص می‌کنند.[۱۹] اندازه‌گیری‌ها انجام می‌شود و اگر مکان از نظر میزان ذخیرهٔ نفت موجود و ملاحظات اقتصادی، موفقیت‌آمیز باشد، حفاری آغاز می‌شود. بالای چاه، ساختاری به نام «دکل حفاری» برای جادادن وسایل و لوله‌های مورد استفاده در چاه ساخته می‌شود. زمانی که حفاری تمام می‌شود، پس از تکمیل چاه حفرشده، یک جریان ثابت از نفت را به سطح زمین خواهد آورد. به سنگ‌هایی که غالباً از سنگ‌های رستی (شیل) یاانیدریت تشکیل‌شده و خاصیت پلاستیک دارند و قسمت بالایی مخزن نفت، همانند پوششی قرار می‌گیرند، «سنگ پوششی» گفته می‌شود.[۲۰]
اکتان با فرمول C8H18، نوعیهیدروکربن است که در نفت یافت می‌شود. توپ‌های سیاه نشان‌دهندهٔ اتمکربن و توپ‌های سفید نشان‌دهندهٔ اتمهیدروژن هستند.
نفت به‌صورت خام نمی‌تواند مورد استفاده قرار گیرد و باید درپالایشگاه نفت دربرج تقطیر (ویژهٔ نفت) مورد جداسازی بر اساس اختلافدمای جوش قرار گیرد.
دو نوع برج تقطیر وجود دارد: ۱) برج تقطیر اتمسفری، ۲) برج تقطیر خلأ
نفت خام در برج تقطیر حرارت داده می‌شود. بخارات اجزای نفت خام به ترتیب نقطهٔ جوش در سینی‌های برج تقطیر که در ارتفاعات متفاوتی قرار دارند جمع‌آوری می‌شود. درون این سینی‌ها دمای بخارات کمتر شده و تبدیل به مایع می‌شوند.
بیشتر ذخایر نفتی دنیا از نفت‌های فوق‌سنگین و شن‌های نفتی تشکیل شده است.
ارزش نفت خام معمولاً بر اساس دو معیاروزن مخصوص و میزانگوگرد تقسیم‌بندی می‌شود. نفت‌هایی که وزن مخصوص،گرانروی و چگالی پایینتری دارندنفت سبک و نفت‌هایی که وزن مخصوص، گرانروی وچگالی بالاتری دارندنفت سنگین نامیده می‌شوند.[۲۱] نفت‌هایی که گوگرد آنها کمتر است نیزنفت شیرین و نفت‌های دارای گوگرد بیشترنفت ترش نامیده می‌شوند که معمولاً نفت‌های میدان‌های جوان، به دلیل پختگی اندک، سنگین تر هستند و میزان گوگردشان بالاست. استخراج، جابجایی و پالایش نفت‌های سبک و شیرین ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر است و میزان بیشتری از محصولاتی چونبنزین،نفتا،نفت سفید وسوخت‌های جت برگرفته از نفت سفید، و گازوئیل‌های مرغوب را می‌توان از آنها به دست آورد، به همین دلیل این نوع نفت‌ها بیشتر مورد علاقهپالایشگاه‌ها بوده و قیمت بالاتری دارند. شاخص‌های بین‌المللی تعیین قیمت نفت یعنیوست تگزاس اینترمیدیت وبرنت از نوع نفت سبک و شیرین هستند.[۲۲] اما میزان نفت‌های ترش و سنگین در ذخایر نفتی دنیا بسیار بیشتر است.
واکس‌های نفتی بخشی از اجزای سنگین نفت خام هستند و عمدتاً از آلکان‌های بلندزنجیر با محدودهٔ کربنی تقریباً C20 تا C40 تشکیل شده‌اند. این ترکیبات در دماهای پایین بلوری می‌شوند و بر خواص رئولوژیکنفت خام، از جملهنقطه ریزش، جریان‌پذیری و رفتار ژله‌ای (Gelation)، اثر قابل‌توجهی دارند.[۲۳] حضور واکس‌ها در کنار اجزای دیگری مانندآسفالتین‌ها، رزین‌ها و ترکیبات گوگردی تعیین‌کنندهٔ میزان پایداری و رفتار حرارتی نفت‌های سنگین و واکسی است.[۲۴]
رسوب واکس یکی از چالش‌های مهم در تولید و انتقال نفت‌های واکسی به‌شمار می‌رود. با کاهش دما، مولکول‌های آلکان سنگین به‌صورت بلورهای جامد رسوب می‌کنند و می‌توانند منجر به:[۲۴]
کاهش قطر مؤثر لوله
انسداد جریان
نیاز به عملیات Pigging
افزایش هزینه‌های حرارتی و نگهداری
شکل‌گیری این رسوبات تابعی از میزان واکس، ترکیب آسفالتینی، ویسکوزیته و نرخ سردشدن نفت است.[۲۵]
واکس‌های موجود در نفت خام به دو گروه اصلی تقسیم می‌شوند:[۲۶]
واکس‌های ماکروکریستالین (Macrocrystalline Wax)
شامل n-آلکان‌های تقریباً خطی با بلورهای درشت. این واکس‌ها عامل اصلی افزایش نقطه ریزش و تشکیل کریستال‌های جامد در دماهای پایین هستند.[۲۷]
واکس‌های میکروکریستالین (Microcrystalline Wax)
دارای ایزوپارافین‌ها و سیکلوآلکان‌های بیشتر، ساختار ریزبلور و رفتار رئولوژیک متفاوت. این واکس‌ها در برش‌های بسیار سنگین نفت حضور دارند و در فرایند پالایش به‌صورت محصولات جانبی جدا می‌شوند.[۲۸]
در منابع فارسی نیز به این نوع واکس اشاره شده و گاهی ویژگی‌های آن در صنایع پایین‌دستی ذکر شده‌است.[۲۹]
مقدار واکس در نفت‌ها بسته به خاستگاه زمین‌شناسی بین ۲ تا بیش از ۲۰ درصد وزنی متغیر است. نفت‌های پارافینی (Paraffinic Crudes) معمولاً واکس بالاتری دارند، در حالی که نفت‌های آروماتیک یا نفت‌های سنگین قیری مقدار واکس کمتری دارند.[۲۶]
↑R, Tom; all; Warren, Hayley."Peak Oil Is Already Here"(به انگلیسی). Bloomberg.com.Archived from the original on December 18, 2020. RetrievedDecember 31, 2020.
↑Malyshev, Dmitry (December 13, 2013)."Origin of oil".large.stanford.edu(به انگلیسی).Archived from the original on September 21, 2021. RetrievedSeptember 21, 2021.
