เปิดเส้นทางธุรกิจก๊าซธรรมชาติ จากแหล่งผลิตสู่รูปแบบการใช้เพื่อสร้างความมั่นคงทางพลังงานของประเทศ

ปัจจุบันการประกอบธุรกิจก๊าซธรรมชาติอย่างครบวงจร มีกระบวนการครอบคลุมตั้งแต่ การจัดหาก๊าซธรรมชาติ การขนส่งก๊าซธรรมชาติ การแยกก๊าซธรรมชาติ และการจัดจำหน่ายก๊าซธรรมชาติ รวมถึงการขยายการลงทุนในธุรกิจที่เกี่ยวเนื่องกับก๊าซธรรมชาติทั้งในและต่างประเทศ โดยมีพันธกิจเพื่อสร้างความมั่นคงทางด้านพลังงานให้แก่ประเทศ

ทั้งนี้ ขั้นตอนในการสำรวจและผลิต เริ่มต้นด้วยการสํารวจทางธรณีวิทยาโดยภาพถ่ายทางอากาศหรือภาพถ่ายจากดาวเทียม เพื่อคาดคะเนโครงสร้างของชั้นหินใต้พื้นดินอย่างคร่าวๆ จากนั้นนักธรณีวิทยาจะออกสํารวจเพื่อเข้าใจลักษณะทางธรณีวิทยาของชั้นหินที่อยู่ลึกลงไปหลายกิโลเมตร โดยข้อมูลจากการสํารวจทั้งหมดจะถูกบันทึกไว้ในแผนที่ทางธรณีวิทยา แต่ทั้งหมดนี้จะต้องได้รับการยืนยันโดยการสํารวจทางธรณีฟิสิกส์อีกชั้นหนึ่งจากผลการเจาะสุ่ม

ถ้าพบร่องรอยปิโตรเลียมที่หลุมใดก็จะเจาะหลุมเพิ่มเติมในบริเวณนั้นอีกจํานวนหนึ่ง เพื่อหาขอบเขตความกว้างยาวของแหล่ง และปริมาณปิโตรเลียมที่น่าจะกักเก็บอยู่ในแหล่งนั้น ก่อนที่จะเจาะหลุมทดลองผลิตต่อไป

สำหรับการเจาะหลุมทดลองผลิตก็เพื่อคํานวณหาปริมาณปิโตรเลียมที่คาดว่าจะผลิตได้ในแต่ละวัน และปริมาณสำรองปิโตรเลียมว่าจะมีมากพอคุ้มกับการลงทุนผลิตหรือไม่ ตามปกติปิโตรเลียมใต้ผิวโลกจะมีค่าความดันสูงกว่าบรรยากาศอยู่แล้ว การนําปิโตรเลียมจากพื้นดินขึ้นมา จึงอาศัยแรงดันธรรมชาติดังกล่าว โดยให้มีการควบคุมการไหลที่เหมาะสมจากปากหลุมปิโตรเลียมไหลผ่านท่อไปยังเครื่องแยกน้ำและเม็ดหิน ดิน ทราย ที่เจือปน

หลังจากนั้นปิโตรเลียมจะถูกส่งผ่านท่อรวมไปยังสถานีใหญ่เพื่อแยกน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติออกจากกันในการแยกขั้นสุดท้ายจะมีก๊าซเจือปนส่วนน้อยที่ต้องเผาทิ้งเพราะคุณสมบัติไม่ตรงกับก๊าซส่วนใหญ่ที่จะทําการซื้อขาย

สำหรับเส้นทางการขนส่งก๊าซธรรมชาติ  มี 3 รูปแบบ คือ

1. การขนส่งผ่านระบบท่อ (Pipeline) ท่อก๊าซส่วนใหญ่ผลิตจากเหล็กกล้าคาร์บอนสูง (High-carbon steel) ซึ่งสามารถทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี ดังนั้นจึงสามารถเดินระบบท่อก๊าซได้ทั้งบนบกและในทะเล โดยการขนส่งด้วยระบบนี้มีความปลอดภัย ต่อเนื่อง และเกิดการสูญเสียน้อยที่สุด

อย่างไรก็ดี การลงทุนระบบท่อก๊าซมีต้นทุนที่สูงมาก ดังนั้นจึงต้องมีการประเมินปริมาณความต้องการก๊าซธรรมชาติที่ชัดเจนและมีปริมาณมากเพียงพอที่จะคุ้มค่าการลงทุน รวมถึงพิจารณาความเหมาะสมของสภาพภูมิประเทศควบคู่ไปด้วย เช่น ประเทศที่ไม่มีแหล่งผลิตก๊าซธรรมชาติและแผ่นดินไม่ติดทะเล จำเป็นต้องเดินระบบขนส่งก๊าซธรรมชาติผ่านทางท่อจากผู้ผลิตหรือผู้ขาย

การส่งผ่านก๊าซธรรมชาติทางระบบท่อแบ่งเป็น 3 ประเภทใหญ่ๆ ได้แก่

1.1 Gathering Pipelines
1.2Transmission Pipelines และ
1.3 Distribution Pipelines

โดย Gathering Pipelines เป็นท่อที่รวบรวมก๊าซธรรมชาติดิบจากหลุมผลิตต่างๆ หลังจากนั้นก๊าซธรรมชาติจะถูกส่งผ่าน Transmission Pipelines เข้าสู่โรงแยกก๊าซเพื่อแยกก๊าซธรรมชาติแต่ละชนิดให้เหมาะสมกับการใช้งานแต่ละประเภทหลังจากนั้นก๊าซธรรมชาติจะถูกส่งเข้าสู่ Distribution Pipelines เพื่อกระจายไปยังผู้ใช้ปลายทาง เช่น โรงไฟฟ้า โรงงานอุตสาหกรรม ที่อยู่อาศัย สถานีบริการเติมก๊าซ เป็นต้น ทั้งนี้ อาจมีกรณีที่ Transmission Pipelines อาจเชื่อมต่อจาก LNG Terminal ตรงสู่ผู้ใช้ปลายทาง เช่น โรงไฟฟ้า

นอกจากนี้ ในระบบของท่อส่งก๊าซธรรมชาติจะมีสถานีที่ควบคุมคุณภาพของการขนส่ง ได้แก่ สถานีเพิ่มความดัน หน่วยควบคุมคุณภาพก๊าซ และหน่วยควบคุมจุดกลั่นตัวของก๊าซ (Dew Point Control Unit)

2. การขนส่งทางเรือ เหมาะสำหรับการขนส่งระยะทางไกลในปริมาณมาก เนื่องจากเมื่อก๊าซธรรมชาติอยู่ในสถานะของเหลว จะมีปริมาตรลดลงประมาณ 600 เท่าของสถานะก๊าซ โดยกระบวนการขนส่งก๊าซธรรมชาติทางเรือมีขั้นตอน ดังนี้

2.1 กระบวนการ Liquefaction เป็นกระบวนการแปลงสถานะของก๊าซธรรมชาติให้อยู่ในรูปของเหลว หรือที่เรียกว่า ก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG) โดยมีการแยกสิ่งปลอมปนและองค์ประกอบต่างๆ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ ปรอท และกำมะถัน จากนั้นจึงทำการลดอุณหภูมิลงมาที่ -160 องศาเซลเซียส เพื่อแปรสภาพจากก๊าซเป็นของเหลว ทำให้มีปริมาตรลดลง

2.2 การบรรจุก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG) ลงถังกักเก็บบนเรือ เมื่อก๊าซธรรมชาติได้รับการแปรสภาพเป็นของเหลว แล้วจะถูกบรรจุในถังกักเก็บบนเรือที่ต้องรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในสถานะของเหลวตลอดการขนส่ง ถังกักเก็บจึงถูกออกแบบให้สามารถกันความร้อนได้สูง

2.3 กระบวนการรับก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG)  ที่ LNG Terminal หลังจากที่เรือขนส่งถึงท่ารับ (LNG Terminal) LNG จะถูกเก็บไว้ในถังเก็บในสถานะของเหลว โดย LNG Terminal มีทั้งแบบบนบก (Land-based) และลอยนํ้าหรือที่เรียกว่า Floating Storage and Regasification Unit (FSRU)  โดยขนาดของจุดรับก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG Receiving Terminal) ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบหลายอย่าง ได้แก่ จํานวนจุดเทียบเรือ (Berthing Slots) ความสามารถในการเก็บก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG storage capacity) การทำให้เป็นไอ (Vaporization facility) และความต้องการของตลาด (Market requirements)

2.4 การเปลี่ยนสถานะจากของเหลวให้กลับเป็นก๊าซ (Regasification Process) LNG ในสถานะของเหลวจะมีอุณหภูมิประมาณ -160 องศาเซลเซียส จะถูกปล่อยไหลผ่านท่อจากด้านล่างขึ้นไปยังด้านบนในขณะที่ท่อน้ำทะเลซึ่งมีอุณหภูมิสูงกว่าจะปล่อยน้ำทะเลจากด้านบนลงสู่ด้านล่างทางด้านนอกของท่อ LNG ทำให้ LNG เปลี่ยนสถานะเป็นก๊าซ โดยไม่มีการสัมผัสกันระหว่าง LNG กับ น้ำทะเล จากนั้นก๊าซธรรมชาติจะถูกส่งผ่านท่อ Transmission Pipelines ต่อไป

3. การขนส่งก๊าซธรรมชาติไปยังผู้ใช้ (End User) การขนส่งก๊าซธรรมชาติไปยังลูกค้ากลุ่มอุตสาหกรรม หรือผู้ผลิตไฟฟ้าสามารถส่งผ่านทางระบบท่อจัดจำหน่ายก๊าซธรรมชาติ (Distribution Pipelines) โดยผ่านสถานีวัดซื้อขายและควบคุมความดันก๊าซธรรมชาติ กรณีที่พื้นที่ตั้งโรงงานของลูกค้าอยู่ห่างไกลจากระบบท่อจัดจำหน่ายก๊าซธรรมชาติ จะใช้การขนส่งก๊าซธรรมชาติทางรถแทน

อย่างไรก็ตาม ก๊าซธรรมชาติที่ถูกลำเลียงมายังโรงแยกก๊าซธรรมชาติจะเป็น Wet Gas ซึ่งเป็นก๊าซธรรมชาติที่มีองค์ประกอบของสารไฮโดรคาร์บอนอื่นที่นอกเหนือจากมีเทนปะปนอยู่ในปริมาณมาก ดังนั้น โรงแยกฯ จึงมีหน้าที่แยกสารประกอบไฮโดรคาร์บอนและปรับปรุงคุณภาพก๊าซธรรมชาติโดยแยก CO₂ น้ำ ปรอท ไนโตรเจน ออกด้วย โดยผลิตภัณฑ์จากโรงแยกฯ มีดังนี้

-ก๊าซมีเทน (CH4) ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรม และนำไปใส่ถังด้วยความดันสูง เรียกว่าก๊าซธรรมชาติอัด (CNG) สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในรถยนต์ รู้จักกันในชื่อว่า "ก๊าซธรรมชาติสำหรับยานยนต์" (Natural Gas for Vehicles : NGV)

-ก๊าซอีเทน (C₂H₆) ใช้เป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีขั้นต้น สามารถนำไปใช้ผลิตเม็ดพลาสติกโพลิเอทิลีน (PE) เส้นใยพลาสติกชนิดต่างๆ เพื่อนำไปแปรรูปต่อไป

-ก๊าซโพรเพน (C₃H₈) ใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตเม็ดพลาสติกโพลิโพรพิลีน (PP) เพื่อผลิต ภาชนะบรรจุอาหารหรือถุงใสใส่อาหารที่สามารถใช้กับไมโครเวฟได้ ยางสังเคราะห์ กาว หม้อแบตเตอรี่

-ก๊าซบิวเทน (C₄H₁₀) ใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตสารเติมแต่ง เพื่อเพิ่มค่าออกเทนในน้ำมัน ยางสังเคราะห์ และพลาสติกเอบีเอส

-ก๊าซโพรเพน (C₃H₈) และก๊าซบิวเทน (C₄H₁₀) หากนำก๊าซ 2 ชนิด มาผสมกัน และบรรจุอใส่ถังจะได้เป็น Liquefied Petroleum Gas (LPG) หรือที่เรียกว่าก๊าซหุงต้ม สามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือน เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ และใช้ในการเชื่อมโลหะได้ รวมทั้งยังนำไปใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมบางประเภทได้อีกด้วย

-ไฮโดรคาร์บอนเหลว (Heavier Hydrocarbon) จะอยู่ในสถานะก๊าซเมื่ออยู่ใต้ดินเมื่อขึ้นมาถึงปากบ่อที่อุณหภูมิและความดันบรรยากาศจะอยู่ในสถานะของเหลว จึงสามารถแยกจากไฮโดรคาร์บอนที่มีสถานะเป็นก๊าซบนแท่นผลิต เรียกว่า คอนเดนเสท (Condensate) สามารถลำเลียงขนส่งโดยทางเรือหรือทางท่อ นำไปกลั่นเป็นน้ำมันสำเร็จรูปต่อไป

-ก๊าซโซลีนธรรมชาติ แม้ว่าจะมีการแยกคอนเดนเสทออกเมื่อทำการผลิตขึ้นมาถึงปากบ่อบนแท่นผลิตแล้ว แต่ก็ยังมีไฮโดรคาร์บอนเหลวบางส่วนหลุดไปกับไฮโดรคาร์บอนที่มีสถานะเป็นก๊าซ เมื่อผ่านกระบวนการแยกจากโรงแยกก๊าซธรรมชาติแล้ว ไฮโดรคาร์บอนเหลวเหล่านี้ก็จะถูกแยกออก เรียกว่า ก๊าซโซลีนธรรมชาติ หรือ NGL (Natural Gasoline) และส่งเข้าไปยังโรงกลั่นน้ำมัน เป็นส่วนผสมของผลิตภัณฑ์น้ำมันสำเร็จรูปได้เช่นเดียวกับคอนเดนเสท และยังเป็นตัวทำละลายซึ่งนำไปใช้ในอุตสาหกรรมบางประเภทได้เช่นกัน

-องค์ประกอบอื่น ๆ เช่น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เมื่อผ่านกระบวนการแยกแล้ว จะถูกนำไปทำให้อยู่ในสภาพของแข็ง เรียกว่าน้ำแข็งแห้ง นำไปใช้ในอุตสาหกรรมถนอมอาหาร อุตสาหกรรมน้ำอัดลมและเบียร์ ใช้ในการถนอมอาหารระหว่างการขนส่ง นำไปเป็น วัตถุดิบสำคัญในการทำฝนเทียม และนำไปใช้สร้างควันในอุตสาหกรรมบันเทิง อาทิ การแสดงคอนเสิร์ต หรือ การถ่ายทำภาพยนตร์