Khí thiên nhiên
Nguồn khí > Khí thiên nhiên

Trong thế kỷ XIX, khí thiên nhiên thường được xem như một sản phẩm phụ của việc sản xuất dầu, vì các chuỗi khí cacbon nhỏ, nhẹ đi ra từ dung dịch khi các chất lỏng chiết xuất trải qua việc giảm áp suất từ hồ chứa xuống bề mặt.
Khí tự nhiên còn dư là một vấn đề xử lý trong các mỏ dầu đang hoạt động. Nếu không được tiêu thụ gần đầu giếng thì nó cực kỳ tốn kém. Thế kỷ XIX và đầu thế kỷ XX, khí dư thường được đốt cháy tại các mỏ dầu. Ngày nay, khí dư (hoặc khí bị tồn đọng trong thị trường) liên quan đến việc khai thác dầu thường được trả lại hồ chứa với các giếng phun trong khi chờ thị trường trong tương lai có thể hoặc kìm nén sự hình thành, có thể tăng cường tỷ lệ khai thác từ các giếng khác. Ở những khu vực có nhu cầu khí tự nhiên cao (như Mỹ), đường ống được xây dựng khi có khả năng kinh tế để vận chuyển khí từ giếng khoan đến một người tiêu dùng.
Ngoài việc vận chuyển khí qua đường ống để sử dụng trong việc phát điện, các mục đích sử dụng khác cho khí thiên nhiên bao gồm xuất khẩu khí thiên nhiên hóa lỏng (LNG) hoặc chuyển khí thiên nhiên thành các sản phẩm lỏng khác thông qua công nghệ khí hóa lỏng (GTL). Công nghệ GTL có thể chuyển đổi khí thiên nhiên thành các sản phẩm chất lỏng như xăng, dầu diesel hoặc nhiên liệu máy bay phản lực. Một loạt các công nghệ GTL đã được phát triển, bao gồm Fischer – Tropsch (F – T), methanol để xăng (MTG) và syngas cho xăng cộng (STG +). F-T sản xuất một loại dầu thô tổng hợp có thể được tinh chế thêm thành các sản phẩm hoàn chỉnh, trong khi MTG có thể sản xuất xăng tổng hợp từ khí thiên nhiên. STG + có thể sản xuất xăng, dầu diesel, nhiên liệu máy bay phản lực và hóa chất thơm trực tiếp từ khí thiên nhiên thông qua một quá trình đơn. Trong năm 2011, nhà máy F – T của Royal Dutch Shell sản xuất 140.000 thùng/ngày đã đi vào hoạt động tại Qatar.
Khí thiên nhiên có thể được "liên kết" (được tìm thấy trong các mỏ dầu), hoặc "không liên quan" (được phân lập trong các mỏ khí tự nhiên), và cũng được tìm thấy trong các mỏ than (như methan than). Đôi khi nó chứa một lượng đáng kể etan, prôpan, butan và pentane - các hydrocarbon nặng được loại bỏ để sử dụng trong thương mại trước khi methan được bán dưới dạng nhiên liệu tiêu dùng hoặc nguyên liệu thực vật hóa học không chứa hydrocarbon như cacbon dioxide, nitơ, heli (hiếm khi) và hydro sulfide cũng phải được loại bỏ trước khi khí thiên nhiên có thể được vận chuyển.
Khí thiên nhiên được chiết xuất từ giếng dầu được gọi là khí vỏ bọc (đã hoặc không thực sự tạo ra các lò xo và thông qua một đầu ra của vỏ bọc) hoặc khí liên quan. Ngành công nghiệp khí thiên nhiên đang khai thác một lượng khí ngày càng tăng từ các loại tài nguyên: khí chua, khí chặt, khí đá phiến và khí methan.
Có một số bất đồng ở các quốc gia có trữ lượng khí lớn nhất. Các nguồn tin cho rằng Nga có trữ lượng lớn nhất đã được chứng minh thông qua CIA Hoa Kỳ (47 600 km³), Cơ quan Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ (47 800 km³), và OPEC (48 700 km³). Tuy nhiên, BP ghi nhận Nga chỉ với 32 900 km³, nó ở vị trí thứ 2, sau Iran (33 100 - 33 800 km³, tùy thuộc vào nguồn gốc). Với Gazprom, Nga thường là nhà khai thác khí tự nhiên lớn nhất thế giới. Các nguồn tài nguyên chính đã được chứng minh (tính bằng km³) là trên thế giới: 187 300 (2013), Iran: 33 600 (2013), Nga: 32 900 (2013), Qatar: 25 100 (2013), Turkmenistan: 17 500 (2013) và Hoa Kỳ: 8500 (2013).
Người ta ước tính có khoảng 900 000 km³ khí "mới" như khí đá phiến, trong đó có 180 000 km³ có thể phục hồi được. Đổi lại, nhiều nghiên cứu từ MIT, Black & Veatch và DOE dự đoán rằng khí tự nhiên sẽ chiếm 1 phần lớn hơn của phát điện và nhiệt trong tương lai.
Lĩnh vực khí đốt lớn nhất thế giới là khu vực South Pars / North Dome Gas-Condensate ngoài khơi, được chia sẻ giữa Iran và Qatar. Ước tính có 51.000 km khối khí tự nhiên và 50 tỷ thùng (7,9 tỷ m³) khí ngưng tụ tự nhiên.
Bởi vì khí thiên nhiên không phải là sản phẩm tinh khiết, khi áp suất hồ chứa giảm, khí không liên quan được chiết xuất từ 1 trường dưới điều kiện siêu tới hạn (áp suất / nhiệt độ), các thành phần trọng lượng phân tử cao hơn có thể ngưng tụ một phần. Khi ngưng tụ đẳng nhiệt - 1 hiệu ứng gọi là ngưng tụ ngược. Chất lỏng do đó hình thành có thể bị mắc kẹt khi các lỗ của bình chứa khí bị cạn kiệt. 1 phương pháp để đối phó với vấn đề này là bơm lại khí khô không ngưng tụ để duy trì áp suất dưới lòng đất, để cho bay hơi và chiết tách các chất ngưng tụ. Thường xuyên hơn, chất lỏng ngưng tụ ở bề mặt, và một trong những nhiệm vụ của nhà máy khí là thu gom chất ngưng tụ này. Chất lỏng thu được được gọi là chất lỏng khí tự nhiên (NGL) và có giá trị thương mại.