การขุดเจาะนำมันเเละถ่นหิน

กำเนิดปิโตรเลียม

นักโบราณคดีเชื่อว่าประมาณ 2,500 ปีก่อนคริสตกาล พวกชนเผ่าบาบิโลเนียน (Babylonian) เริ่มใช้น้ำมัน (ปิโตรเลียม) เป็นเชื้อเพลิงแทนไม้และเมื่อประมาณ 1,000 ปีก่อนคริสตกาล ชาวจีนเป็นชาติแรกที่ทำเหมืองถ่านหินและขุดเจาะบ่อก๊าซธรรมชาติลึกเป็นร้อยเมตรได้ก่อนใคร

น้ำมันประกอบด้วยสารประกอบไฮโดรคาร์บอนชนิดต่าง ๆ หลายชนิดมากมายจนมีคำพูดว่าไม่มีน้ำมันจากบ่อไหนเลยในโลกที่มีการผสมผสานส่วนประกอบได้คล้ายกัน แต่จะเห็นว่าส่วนประกอบกว้าง ๆ คล้ายกัน ซึ่งตรงกันข้ามกับก๊าซธรรมชาติที่ประกอบด้วยก๊าซที่สำคัญคือ มีเทน (Methane) เป็นหลักที่เหลือซึ่งมีปริมาณน้อยกว่าได้แก่ อีเทน (Ethane) โปรเพน (Propane) และบิวเทน (Buthane) ปิโตรเลียมจัดได้ว่าเป็นผลิตภัณฑ์ทางธรรมชาติที่ได้จากการสลายตัวของสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์รวมกัน

ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นเรื่อย ๆ ในน้ำมันดิบที่เคลื่อนตัวเข้ามาก่อนถึงโครงสร้างกักเก็บเป็นเวลายาวนานหลายล้านปีซึ่งอาจะเป็นเหตุผลที่อธิบายได้ว่าทำไมน้ำมันจากบ่อต่าง ๆ จึงไม่เหมือนกัน

ตะกอนที่ปนอินทรีย์วัตถุหรือที่จะให้น้ำมันสะสมตัวอยู่ในปัจจุบันนี้คือ ตะกอนที่มีแร่ดินเหนียวอยู่ด้วยมากขณะที่กักเก็บน้ำมันจริง ๆ คือ หินทรายซึงประกอบด้วยแร่เขี้ยวหนุมานเป็นส่วนใหญ่หรือไม่ก็เป็นหินปูนที่มีแร่แคลไซต์มากหรือพวกหินที่มีรอยแตกมากมาย จึงดูเหมือนว่าน้ำมันเกิดอยู่ที่หนึ่งและต่อมาจึงเปลี่ยนเคลื่อนย้ายไปสะสมตัวอยู่อีกที่ซึ่งความจริงการเคลื่อนย้ายตัวของน้ำมันก็มีหลักการคล้าย ๆ กับการเคลื่อนย้ายของน้ำใต้ดินหินทรายที่มีความสามารถยอมให้ของเหลวไหลผ่านสูงกว่าหินดินดานมากขึงยอมให้น้ำมันผ่านเข้ามาได้และที่สำคัญคือ แรงยึดเหนี่ยวระหว่างน้ำมันกับแร่เขี้ยวหนุมานหรือแร่แคลไซต์มีน้อยกว่าน้ำกับแร่ดังกล่าว น้ำมันจึงผ่านไปได้แต่น้ำยังคงยึดเกาะอยู่ น้ำยึดเกาะข้างเม็ดแร่อย่างมากส่วนน้ำมันอยู่ตรงกลางช่องว่างโดยไม่ยอมผสมกันและเบากว่าน้ำมาก ดังนั้นน้ำมันจึงลอยสูงขึ้นมาเจอแหล่งกักเก็บและสะสมตัวอยู่ได้เหนือน้ำใต้ดินและโอกาสที่จะสะสมอยู่ได้ในตะกอนมีเพียง 0.1% ของน้ำมันที่เกิดมา จึงไม่แปลกใจเลยที่พบน้ำมันอยู่ได้มากกว่า 60% ของปริมาณน้ำมันทั้งหมดจากหินตะกอนยุคใหม่ไม่เกิน 2.5 ล้านปีเป็นส่วนใหญ่คือมหายุคนวชีวิน (Cenozoic) ประเทศไทยเราก็เช่นกัน น้ำมันทั้งหมดเกิดอยู่ในหินยุคใหม่ ๆ ทั้งนั้น จากการขุดเจาะน้ำมันพบว่ายิ่งเจาะลึกมากเท่าใด โอกาสที่จะพบน้ำมันก็น้อยลงเท่านั้น ที่เป็นเช่นนี้อาจเป็นเพราะหินยิ่งลึกมากความพรุนยิ่งน้อยลง อัดตัวกันมากขึ้นและเกิดแรงดันใหม่น้ำมันเคลื่อนไปข้างบนได้มาก

ปริมาณคิดเป็นร้อยละของน้ำมันทั่วโลกที่พบในที่หินกักเก็บที่สำคัญ ซึ่งหินทรายเป็นหินกักเก็บได้ดีกว่าหินปูน

ปิโตรเลียม (Petroleum) เป็นสารประกอบสถานะต่างๆ ที่มีไฮโดรคาร์บอนเป็นตัวประกอบหลัก ได้แก่ น้ำมันดิบ ก๊าซธรรมชาติ และก๊าซธรรมชาติเหลว (Condensate) นอกจากนี้ก็มีสารอินทรีย์ที่มีกำมะถัน ออกซิเจนและไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบอีกหลายชนิด ทั้งนี้ น้ำมันดิบจะมีคุณลักษณะและคุณสมบัติแตกต่างกันไปตามสัดส่วนของไฮโดรคาร์บอนประเภทต่างๆ ที่มีอยู่ ซึ่งจะผิดแผกไปตามที่มา ซึ่งถือเป็นเรื่องสำคัญในการกำหนดคุณค่าของน้ำมัน การกำหนดวิธีการและกระบวนการผลิตที่เหมาะสมในการกลั่นน้ำมันต่อไป

เมื่อกล่าวถึงปิโตรเลียม คงจะสามารถแบ่งออกเป็น 4 ส่วนหลัก ดังนี้

1. การกำเนิดและการสำรวจปิโตรเลียม

2. กระบวนการกลั่น

3. ผลิตภัณฑ์

4. ส่วนการจำหน่าย

การสำรวจ

การสำรวจปิโตรเลียมของเชฟรอนนั้นจะเริ่มจากการขอสัมปทานเพื่อสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียมในอ่าวไทยจากกรมเชื้อเพลิงธรรมชาติ กระทรวงพลังงาน โดยขั้นตอนของการสำรวจนั้นจะแบ่งออกเป็น การสำรวจทางธรณีวิทยา เพื่อสำรวจหาว่ามีชั้นหินที่เป็นแหล่งกักเก็บปิโตรเลียมอยู่หรือไม่และอยู่ที่ไหน รวมทั้งเก็บตัวอย่างหินเพื่อการวิเคราะห์หาอายุและสารต้นกำเนิดปิโตรเลียม และ การสำรวจทางธรณีฟิสิกส์ เป็นการวัดคลื่นความไหวสะเทือนผ่านชั้นหิน (Seismic Survey) โดยการสร้างคลื่นสะท้อนจากการจุดระเบิดเพื่อให้เกิดคลื่นความสั่นสะเทือนวิ่งไปกระทบชั้นหินใต้ท้องทะเลและใต้ดิน แล้วสะท้อนกลับขึ้นมาบนผิวโลกเข้าเครื่องรับสัญญาณ จากนั้นเครื่องรับสัญญาณจะบันทึกเวลาที่คลื่นความสั่นสะเทือนสะท้อนกลับขึ้นมาจากชั้นหิน ณ ที่ระดับความสึกต่างกัน ซึ่งระยะเวลาที่คลื่นความสั่นสะเทือนเดินทางกระทบชั้นหินที่เป็นตัวสะท้อนคลื่นได้และข้อมูลที่ได้จากการคำนวณจะถูกนำมาเขียนเป็นแผนที่แสดงถึงตำแหน่งและรูปร่างลักษณะโครงสร้างของชั้นหินเบื้องล่างได้ โดยผลธรณีฟิสิกส์ดังกล่าวจะถูกนำมาเขียนบนแผนที่แสดงตำแหน่งและรูปร่างลักษณะโครงสร้างใต้ทะเลเพื่อเราจะได้เลือกโครงสร้างที่เหมาะสมที่สุดเพื่อกำหนดพื้นที่เป้าหมายสำหรับการเจาะสำรวจต่อไป

การขุดเจาะ

หลังจากที่สำรวจทางธรณีวิทยาและธรณีฟิสิกส์ด้วยการวัดคลื่นความไหวสะเทือน (Seismic Survey) จนรู้แล้วว่าน่าจะมีปิโตรเลียมอยู่ตรงส่วนใดบ้างใต้พื้นทะเล คราวนี้ก็เป็นหน้าที่ของเจ้าหน้าที่ฝ่ายขุดเจาะที่ต้องทำการเจาะ "หลุมสำรวจ" (Exploration Well) โดยใช้วิธีเจาะสุ่มซึ่งเราจะเรียกหลุมชนิดนี้ว่า ‘หลุมแรกสำรวจ’ (Wildcat Well) เพื่อสำรวจหาปิโตรเลียมในบริเวณที่ยังไม่เคยมีการเจาะพิสูจน์เลย จากนั้นเมื่อถึงขั้นตอนของการประเมินคุณค่าทางเศรษฐกิจและหาขอบเขตของแหล่งกักเก็บปิโตรเลียม เราจะเจาะหลุมที่เรียกว่า "หลุมประเมินผล" (Delineation Well) และหลังจากที่เราแน่ใจแล้วว่ามีแหล่งกักเก็บปิโตรเลียมในปริมาณที่มากพอในเชิงพาณิชย์ เราจึงเจาะ "หลุมเพื่อการผลิตปิโตรเลียม" (Development Well) เพื่อนำปิโตรเลียมที่สะสมตัวอยู่ใต้พื้นดินขึ้นมาใช้ประโยชน์ต่อไป

การขุดเจาะหลุมเพื่อสำรวจและผลิตปิโตรเลียมนั้นเป็นงานที่ท้าทายและมีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากเราต้องขุดไปที่ความลึกประมาณ 3-4 กิโลเมตร

การสำรวจหาแหล่งน้ำมัน เป็นการหาพื้นที่ซึ่งอาจจะอุ้มน้ำมัน หรือลักษณะของหินใต้ดินที่จะเป็น Traps สามารถแบ่งได้เป็น 1. ขั้นตอนการสำรวจหาข้อมูล (Exploration) เพื่อหาแหล่งน้ำมัน เช่น การทำ Seismic survey คือการทำให้เกิดเสียงผ่านไปยังใต้พื้นโลก แล้ววัดเสียงหรือความสั่นสะเทือนที่สะท้อนกลับมา จะทำให้รู้รายละเอียดของชั้นหินมากขึ้น เมื่อพบว่าลักษณะของชั้นหินเป็นลักษณะที่มีโอกาสมีน้ำมัน อาจทำการขุดเจาะเพื่อหาข้อมูลเพิ่มเติม เป็นต้น 2.ขั้นตอนการขุดเจาะ (Drilling) คือการขุดเจาะหลุมเพื่อการผลิต 3.ขั้นตอนการผลิต (Production) คือขั้นตอนทำเมื่อทำการขุดเจาะและทำการเตรียมหลุมเรียบร้อยแล้ว จะเริ่มทำผลิตปิโตรเลียมขึ้นมา 4.ขั้นตอนการสละหลุม (Abandonment) คือขั้นตอนเมื่อต้องการทำการทิ้งหลุมเมื่อทำการผลิตเรียบร้อยแล้ว

การกลั่นน้ำมันเป็นกระบวนการที่สำคัญที่สุดในอุตสาหกรรม กล่าวคือ เป็นการแยกน้ำมันดิบออกเป็นผลิตภัณฑ์ต่างๆ และยังเป็นการปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันให้ได้ตามต้องการ การกลั่นน้ำมัน คือ การแยกน้ำมันดิบออกเป็นส่วนต่างๆ ที่มีจุดเดือดใกล้เคียงกันตามลำดับ ตั้งแต่ ก๊าซหุงต้ม น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา และยางมะตอย เป็นต้น กระบวนการกลั่นจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับ น้ำมันดิบและผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ ซึ่งขั้นตอนของกระบวนที่สำคัญประกอบด้วย การแยก (Separation) เป็นการแยกน้ำมันโดยวิธีการกลั่นลำดับส่วน (Fractional Distilation) โดยนำน้ำมันที่แยกน้ำและเกลือแร่แล้วมาให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 368-385 องศาเซลเซียส แล้วผ่านเข้าไปในห่อกลั่น น้ำที่ร้อนจะกลายเป็นไอลอยขึ้นไปยอดหอ และกลายเป็นของเหลวตกลงบนถาดรองรับที่มีอยู่ภายในหอกลั่นในแต่ละช่วงของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ ของไหลในถาดก็จะไหลออกมาตามท่อเพื่อน้ำไปเก็บแยกตามประเภท และนำไปใช้ต่อไป การเปลี่ยนโครงสร้าง (Conversion) เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่ได้อาจมีคุณภาพไม่ได้พอ จึงต้องใช้วิธีทางเคมีเพื่อเปลี่ยนโครงสร้างของน้ำมัน ทำให้โมเลกุลของน้ำมันหนักแตกตัวเป็นน้ำมันเบา โดยใช้ความร้อน หรือใช้ตัวเร่งปฏิกริยาเป็นตัวช่วย การปรับคุณภาพ (Treating) เป็นการกำจัดสิ่งแปลกปลอมออกจากน้ำมัน โดยเฉพาะกำมะถัน ซึ่งใช้วิธีการฟอกด้วยไฮโดรเจน หรือฟอกด้วยโซดาไฟ การผสม (Blending) คือการนำผลิตภัณฑ์ที่ได้จากกระบวนการต่างๆ มาปรุงแต่งหรือเติมสารที่เหมาะสมเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปตามมาตราฐานที่กำหนด เช่น ผสมน้ำมันเบนซินเพิ่มค่าออกเทน หรือผสมน้ำมันเตาที่ข้นเหนียวกับน้ำมันเตาที่เบากว่า เพื่อให้ได้ความหนืดตามที่ต้องการ

ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากปิโตรเลียม อาจแบ่งออกเป็น 4 ประเภทใหญ่ ดังนี้ ผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิง, น้ำมันหล่อลื่นและจาระบี, ยางมะตอยและขี้ผึ้ง และผลิตภัณฑ์พิเศษ เช่น ตัวทำละลายและสารเคมีต่างๆ ผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงจัดเป็นผลิตภัณฑ์ที่สำคัญที่สุด ประมาณร้อยละ 85 ของน้ำมันดิบที่ผลิตได้ใช้สำหรับทำผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงในรูปแบบต่างๆ เพื่อนำมาเผาไหม้ให้เกิดพลังงานกลขับเคลื่อนเครื่องยนต์และพลังงานความร้อนสำหรับใช้ในกิจการต่างๆ

เชื้อเพลิงปิโตรเลียม มีหลายรูปแบบ กล่าวคือ

1. ก๊าซธรรมชาติและก๊าซหุงต้ม (LPG) ซึ่งเป็นก๊าซและก๊าซเหลว

2. เชื้อเพลิงเหลว แบ่งเป็น
น้ำมันเบนซิน
น้ำมันก๊าด
น้ำมันเครื่องบิน
น้ำมันดีเซล
น้ำมันเตา

การขนส่งน้ำมันสำเร็จรูป (Petroleum Transportation) สามารถแบ่งเป็น 2 ลักษณะ คือ การขนส่งน้ำมันสำเร็จรูปไปต่างประเทศ ซึ่งจะใช้การขนส่งทางเรือ เนื่องจากมีต้นทุนค่าใช้จ่ายต่ำที่สุดและสามารถขนส่งได้ปริมาณมาก ส่วนการขนส่งน้ำมันภายในประเทศ จะใช้ทางเรือ, ทางรถยนต์และทางท่อ ทั้งนี้ ขึ้นกับที่ตั้ง และปริมาณความต้องการของลูกค้า

ปัจจุบันกรมธุรกิจพลังงาน กระทรวงพลังงานเป็นหน่วยงานที่ดูแลเกี่ยวกับการกำกับควบคุมกิจการพลังงานในด้านคุณภาพ ความปลอดภัย และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม รวมถึงความมั่นคง โดยสำนักความปลอดภัยธุรกิจน้ำมันเชื้อเพลิง ดูแลกิจการน้ำมันเชื้อเพลิง, สำนักความปลอดภัยธุรกิจก๊าซ ดูแลกิจการก๊าซปิโตรเลียมเหลวและก๊าซธรรมชาติ, สำนักคุณภาพน้ำมันเชื้อเพลิง ดูแลธุรกิจพลังงานด้านคุณภาพน้ำมันเชื้อเพลิง และสำนักการค้าและการสำรองน้ำมันเชื้อเพลิง ดูแลธุรกิจพลังงานด้านการค้า การสำรอง การประมวลผลและติดตามสถานการณ์การค้าน้ำมันเชื้อเพลิง

ราคาน้ำมันที่พุ่งสูงกลายเป็นฝันร้ายของคนไทย แต่ขณะนี้มีข่าวดีไทยขุดเจาะน้ำมันมาใช้เพิ่มขึ้นอีก
ข้อมูลจากกรมเชื้อเพลิงธรรมชาติ กระทรวงพลังงาน ระบุว่า ปัจจุบันไทยผลิตน้ำมันดิบรวมคอนเดนเซท (น้ำมันเบาหรือก๊าซธรรมชาติเหลว) นำมากลั่นเป็นน้ำมันและใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี) ประมาณ 2.2 แสนบาร์เรล/วัน แยกเป็นน้ำมันดิบ 1.4 แสนบาร์เรล คอนเดนเซท 8 หมื่นบาร์เรล
ขณะนี้บรูไนผลิตน้ำมันดิบประมาณ 2 แสนบาร์เรล/วัน อยู่อันดับที่ 4 ของอาเซียน รองจากอินโดนีเซีย มาเลเซีย เวียดนาม และไทย ไทยมีแหล่งผลิตน้ำมันดิบรวม 22 แหล่ง แบ่งเป็นแหล่งผลิตในทะเล 11 แหล่ง อาทิ เบญจมาศ นางนวล ปลาหมึก สุราษฎร์ แหล่งผลิตบนบก 11 แหล่ง อาทิ สิริกิติ์ นาสนุ่น วิเชียรบุรี แหล่งผลิตใหญ่อยู่ในอ่าวไทย ที่เป็นผลพลอยได้จากการขุดเจาะก๊าซธรรมชาติ ข้อมูลในปีนี้ ไทยมีสำรองน้ำมันดิบที่พิสูจน์ทราบ (Proved) 450 ล้านบาร์เรล ปริมาณค่อนข้างแน่นอน (Probable) 600 ล้านบาร์เรล มีโอกาสเป็นไปได้ที่จะพบ (Possible) 200 ล้านบาร์เรล รวมแล้ว 1,250 ล้านบาร์เรล สามารถขุดมาใช้ 10-20 ปี แต่ปริมาณสำรองน้ำมันจะเปลี่ยนแปลงทุกปี ตามการสำรวจพบ และเทคโนโลยีที่ทันสมัยขึ้นในการสำรวจและขุดเจาะ
แหล่งน้ำมันล่าสุดที่พบน้ำมันในปริมาณที่เพิ่มขึ้น คือแหล่งน้ำมันนาสนุ่น ในอ.วิเชียรบุรี จ.เพชรบูรณ์ ของบริษัท แพน โอเรียนท์ รีซอสเซส (ประเทศไทย) จำกัด เป็นของนักลงทุนแคนาดา ที่เข้ามาสำรวจและขุดเจาะมาตั้งแต่ปี 2546 ก่อนหน้านี้เมื่อปี 2537 เคยมีผู้มาสำรวจแต่พบน้ำมันในปริมาณน้อย ไม่คุ้มทุนหากจะผลิตในเชิงพาณิชย์ จึงคืนแปลงสำรวจให้ภาครัฐ เมื่อปลายเดือนมี.ค.ที่ผ่านมา บริษัท แพน โอเรียนท์ รีซอสเซส (ประเทศไทย) จำกัด ผลิตน้ำมันดิบแหล่งนาสนุ่นถึง 10,000 บาร์เรล/วัน จากก่อนหน้านี้ผลิตเพียง 800 บาร์เรล/วัน มีศักยภาพที่จะเพิ่มเป็น 20,000 บาร์เรล/วัน ถือเป็นครั้งแรกของไทยที่พบน้ำมัน จากหินภูเขาไฟ จากปกติที่พบในหินตะกอนและทะเลเท่านั้น หลุมขุดเจาะแหล่งนาสนุ่นลึกไม่ถึง 1 ก.ม. เมื่อเทียบกับแหล่งอื่นที่ต้องขุดลึก 2-5 ก.ม. ดังนั้นจึงเป็นความหวังว่าหากขุดลึกไปกว่านี้ หรือสำรวจในบริเวณใกล้เคียงจะพบปริมาณน้ำมันที่มากขึ้น แหล่งน้ำมันนาสนุ่น ถือเป็นแหล่งน้ำมันดิบบนดินที่ใหญ่เป็นอันดับ 2 รองจากแหล่งสิริกิติ์ ในอ.ลานกระบือ จ.กำแพงเพชร ที่ผลิตมาตั้งแต่ปี 2526 ขณะนี้มีปริมาณผลิต 20,000 บาร์เรล/วัน ขณะนี้กระทรวงพลังงานมีแผนที่จะเจรจากับทหาร เพื่อขอให้เปิดสัมปทานปิโตรเลียมในพื้นที่ที่ทหารครอบครอง โดยเฉพาะในแถบ อ.ฝาง จ.เชียงใหม่ ปริมาณผลิต 1,000 บาร์เรล/วัน น้ำมันดิบที่ขุดพบบางส่วนจะถูกนำมาใช้ในประเทศเพื่อทดแทนการนำเข้า แต่บางส่วนมีคุณภาพดี หรือมีคุณสมบัติที่ไม่เหมาะจะนำมากลั่นในโรงกลั่นของไทย จะถูกส่งออกไปยังสหรัฐและจีน ในยุคที่ราคาน้ำมันแพงกว่า 100 เหรียญสหรัฐ/บาร์เรล การขุดน้ำมันในไทยจึงเป็นที่นิยมมากขึ้น
กรมเชื้อเพลิงธรรมชาติเปิดสัมปทานปิโตรเลียมในครั้งที่ 19 และครั้งที่ 20 ห่างกันแค่ 1 ปี สัมปทานครั้งที่ 20 ออกประกาศไปเมื่อ 23 พ.ค.2550 มีอายุสัมปทาน 1 ปี ล่าสุดมีผู้ขอสัมปทาน 35 ราย 59 คำขอ 39 แปลงสำรวจ
การขุดพบน้ำมันในไทยมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เป็นผลดีกับไทย ที่นำเข้าน้ำมันปีละกว่า 7.5 แสนล้านบาท เมื่อเดือนก.พ.ที่ผ่านมามีปริมาณนำเข้าน้ำมันดิบประมาณ 9 แสนบาร์เรล/วัน ปริมาณน้ำมันดิบที่ขุดพบในไทย 2.2 แสนบาร์เรล/วัน หากคิดมูลค่าน้ำมันที่ 100 เหรียญสหรัฐ/บาร์เรล คิดเป็นเงินถึง 22 ล้านเหรียญสหรัฐ หรือ 700 ล้านบาท หนึ่งปีมีมูลค่ากว่า 2.5 แสนล้านบาท

www.ptt.com

www.chevronthailand.com

นักโบราณคดีเชื่อว่าประมาณ 2,500 ปีก่อนคริสตกาล พวกชนเผ่าบาบิโลเนียน (Babylonian) เริ่มใช้น้ำมัน (ปิโตรเลียม) เป็นเชื้อเพลิงแทนไม้และเมื่อประมาณ 1,000 ปีก่อนคริสตกาล ชาวจีนเป็นชาติแรกที่ทำเหมืองถ่านหินและขุดเจาะบ่อก๊าซธรรมชาติลึกเป็นร้อยเมตรได้ก่อนใคร น้ำมันประกอบด้วยสารประกอบไฮโดรคาร์บอนชนิดต่าง ๆ หลายชนิดมากมายจนมีคำพูดว่าไม่มีน้ำมันจากบ่อไหนเลยในโลกที่มีการผสมผสานส่วนประกอบได้คล้ายกัน แต่จะเห็นว่าส่วนประกอบกว้าง ๆ คล้ายกัน ซึ่งตรงกันข้ามกับก๊าซธรรมชาติที่ประกอบด้วยก๊าซที่สำคัญคือ มีเทน (Methane) เป็นหลักที่เหลือซึ่งมีปริมาณน้อยกว่าได้แก่ อีเทน (Ethane) โปรเพน (Propane) และบิวเทน (Buthane) ปิโตรเลียมจัดได้ว่าเป็นผลิตภัณฑ์ทางธรรมชาติที่ได้จากการสลายตัวของสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์รวมกัน ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นเรื่อย ๆ ในน้ำมันดิบที่เคลื่อนตัวเข้ามาก่อนถึงโครงสร้างกักเก็บเป็นเวลายาวนานหลายล้านปีซึ่งอาจะเป็นเหตุผลที่อธิบายได้ว่าทำไมน้ำมันจากบ่อต่าง ๆ จึงไม่เหมือนกัน ตะกอนที่ปนอินทรีย์วัตถุหรือที่จะให้น้ำมันสะสมตัวอยู่ในปัจจุบันนี้คือ ตะกอนที่มีแร่ดินเหนียวอยู่ด้วยมากขณะที่กักเก็บน้ำมันจริง ๆ คือ หินทรายซึงประกอบด้วยแร่เขี้ยวหนุมานเป็นส่วนใหญ่หรือไม่ก็เป็นหินปูนที่มีแร่แคลไซต์มากหรือพวกหินที่มีรอยแตกมากมาย จึงดูเหมือนว่าน้ำมันเกิดอยู่ที่หนึ่งและต่อมาจึงเปลี่ยนเคลื่อนย้ายไปสะสมตัวอยู่อีกที่ซึ่งความจริงการเคลื่อนย้ายตัวของน้ำมันก็มีหลักการคล้าย ๆ กับการเคลื่อนย้ายของน้ำใต้ดินหินทรายที่มีความสามารถยอมให้ของเหลวไหลผ่านสูงกว่าหินดินดานมากขึงยอมให้น้ำมันผ่านเข้ามาได้และที่สำคัญคือ แรงยึดเหนี่ยวระหว่างน้ำมันกับแร่เขี้ยวหนุมานหรือแร่แคลไซต์มีน้อย���ว่าน้ำกับแร่ดังกล่าว น้ำมันจึงผ่านไปได้แต่น้ำยังคงยึดเกาะอยู่ น้ำยึดเกาะข้างเม็ดแร่อย่างมากส่วนน้ำมันอยู่ตรงกลางช่องว่างโดยไม่ยอมผสมกันและเบากว่าน้ำมาก ดังนั้นน้ำมันจึงลอยสูงขึ้นมาเจอแหล่งกักเก็บและสะสมตัวอยู่ได้เหนือน้ำใต้ดินและโอกาสที่จะสะสมอยู่ได้ในตะกอนมีเพียง 0.1% ของน้ำมันที่เกิดมา จึงไม่แปลกใจเลยที่พบน้ำมันอยู่ได้มากกว่า 60% ของปริมาณน้ำมันทั้งหมดจากหินตะกอนยุคใหม่ไม่เกิน 2.5 ล้านปีเป็นส่วนใหญ่คือมหายุคนวชีวิน (Cenozoic) ประเทศไทยเราก็เช่นกัน น้ำมันทั้งหมดเกิดอยู่ในหินยุคใหม่ ๆ ทั้งนั้น จากการขุดเจาะน้ำมันพบว่ายิ่งเจาะลึกมากเท่าใด โอกาสที่จะพบน้ำมันก็น้อยลงเท่านั้น ที่เป็นเช่นนี้อาจเป็นเพราะหินยิ่งลึกมากความพรุนยิ่งน้อยลง อัดตัวกันมากขึ้นและเกิดแรงดันใหม่น้ำมันเคลื่อนไปข้างบนได้มาก ปริมาณคิดเป็นร้อยละของน้ำมันทั่วโลกที่พบในที่หินกักเก็บที่สำคัญ ซึ่งหินทรายเป็นหินกักเก็บได้ดีกว่าหินปูน แหล่งกำเนิดปิโตรเลียม น้ำมันและก๊าซธรรมชาติมีสถานะเป็นของเหลวและก๊าซและเบากว่าน้ำ น้ำมันผลิตได้จากบ่อน้ำมัน (oil pools) ซึ่งหมายถึงแหล่งสะสมน้ำมันและก๊าซธรรมชาติใต้ดินในแหล่งกักเก็บที่มีตัวปิดกั้นทางธรณีวิทยา บ่อน้ำมันจึงอาจเป็นคำพูดที่ใช้ผิดๆ จริงๆ แล้วไม่ใช่เป็นทะเลสาบที่มีน้ำมันแต่หมายถึง ส่วนของหินที่มีน้ำมันบรรจุอยู่เต็มช่องว่างในหินนั้น ดังนั้นบ่อน้ำมันหลายๆ บ่อที่มีลักษณะ-โครงสร้างของการกักเก็บคล้ายๆ กันหรือบ่อเดียวโดยแยกจากบ่ออื่นที่ไหลออกไปอาจเรียกรวมๆ กันว่า แหล่งน้ำมัน (oil field) แหล่งน้ำมันจึงอาจประกอบด้วยบ่อที่อยู่เรียงๆ กันไปอยู่ข้างๆ กันหรืออยู่บนล่างตามแนวดิ่งก็ได้ ปัจจุบันปัจจัยควบคุมการสะสมน้ำมันมีอยู่ด้วยกัน 5 ประการด้วยกัน คือ ต้องมีหินที่ทำหน้าที่ให้น้ำมันมายึดเกาะอยู่ได้เรียกว่า หินอุ้มน้ำมันหรือหินกักเก็บ (reservoir rock) ซึ่งมีคุณสมบัติเดิมคือ ต้องมีรูพรุนมากพอที่จะให้น้ำมันไหลผ่านได้ หินกักเก็บจะต้องถูกปิดทับด้วยชั้นหินที่ไม่ยอมให้น้ำมันไหลซึมออกไปซึ่งเรียกว่า หินปิดกั้น (roof rock) เช่นหินดินดาน ทำให้น้ำมันลอยตัวอยู่เหนือน้ำบาดาลโดยไม่หนีหายไป ทั้งหินกักเก็บและหินปิดกั้นจะประกอบขึ้นมาเป็นโครงสร้างหรือรูปแบบการกักเก็บน้ำมัน (trap หรือ trap rock) ในแบบต่างๆ กัน ในการกักเก็บที่ดีขนาดไหนก็ไม่ได้รับประกันว่าจะมีน้ำมันได้ถ้าไม่มีหินที่เป็นต้นกำเนิดน้ำมันที่เรียกว่า หินกำเนิด (source rock) ถ้าจะมีการเกิดการเสียรูปโครงสร้าง (structural deformation) เมื่อสร้างรูปแบบการกักเก็บก็ต้องเกิดขึ้นก่อนที่น้ำมันจะหลบหนีออกจากหินกักเก็บจนหมด