النفط والغاز الصخريين (الجزء الأول)

مطلع مارس الماضي، قدمت مجلة متخصصة معلومات حول استغلال حقل للغاز الصخري في المملكة العربية السعودية، وهو موضوع سنقدم المزيد من التفاصيل عنه في جزء آخر من هذه المساهمة

بهدف تنوير القراء الذين لم يتم اطلاعهم بموضوع هذه الموارد التي تعتبر نعمة حقيقية من الله للبلدان التي تملكها.

ما هو الغاز الصخري بالضبط؟ في الواقع، يجب أن نتحدث عن النفط والغاز الصخري لأن هذين المصدرين يخضعان لنفس المعايير اعتمادًا على ما إذا كان يطلق عليهما اسم تقليدي،

مما يعني أنهما يصلان إلى السطح من خلال ضغط الحقول دون تطبيق التقنيات غير التقليدية عندما يتم استخدام تقنية لاستخراجها من التربة وفي الجزء التالي سوف نقوم بتطوير التقنيات المستخدمة لهذا الغرض.

تقليديًا، بعد اكتشاف النفط أو الغاز، ينشأ هذان الموردان في صخرة تسمى الصخرة الأم، ثم تحت تأثير الضغط الموجود في هذه الصخرة،

تهاجر أو تتحرك نحو صخرة الخزان التي تغطيها طبقة صخرية تضمن الحجز الكامل للنفط أو الغاز وهذان الموردان يقعان في فخ ومن هنا جاء مصطلح فخ الهيدروكربونات.

بعد مرحلة الاكتشاف، يتم استخدام التقنيات المناسبة، تأتي مرحلة الإنتاج عن طريق الحفر على أعماق تتراوح من 2000 متر إلى 3500 متر، بالنسبة للحفر غير البحري أو الحفر البحري، أي في النفط والغاز التقليديين اللذين يرتفعان بالضغط في الآبار.

في حالة الموارد غير التقليدية، أي النفط والغاز الصخري، فإن الموارد محصورة في الصخرة الأم التي تسمى الصخر الزيتي ولا يمكنها الهجرة أو التحرك نحو صخرة مكمنية،

وقد عرف عمال النفط هذه الظاهرة منذ فترة طويلة منذ وقت طويل، فقط لم نعرف بعد كيفية الحصول على هذا النفط أو الغاز المحصور في الصخر الرئيسي أو الصخر الزيتي.

بالنسبة للغاز، فهو محصور في الصخر على شكل فقاعات دقيقة وهو عبارة عن غاز الميثان المركز.

تبحث شركات النفط، وخاصة معاهد أبحاث النفط والغاز، خاصة في الولايات المتحدة الأمريكية، عن الأبحاث حول التقنيات المناسبة التي تمثل أقل المخاطر ويمكن أن تضمن ربحية الموارد المستخرجة.

لذلك تم اختبار العديد من التقنيات ونشير إلى كسر البروبان بالطريقة الحرارية والطريقة الكهربائية في القرن العشرين، ولكن كان لكل منها مساوئ مالية أو مردودية أو خطر الانفجار والحريق.

تم اختيار تقنية واحدة فقط نظرًا لموثوقيتها وسلامتها وربحيتها أيضًا، وهي تقنية التكسير الهيدروليكي التي تتكون من حقن الماء والرمل والمواد الكيميائية تحت ضغط عالٍ جدًا من خلال الحفر الأفقي للوصول إلى الصخور أو الصخر الزيتي ودفعها النفط أو الغاز نحو سطح.

تم تنفيذ أول عملية تكسير هيدروليكي في حقل غاز في كانساس بالولايات المتحدة الأمريكية في عام 1947، وبالتالي تم إنتاج أول متر مكعب من الغاز الصخري في هذه الفترة.

ومع ذلك فإن بداية استخدام هذه التقنية فإن التكلفة المنخفضة لسعر الغاز في هذه الفترة تشكل مشكلة ربحية. تم استخدام المزيد من المواد الكيميائية مما أدى إلى زيادة تكاليف الإنتاج.

في الواقع، تم استخدام fracturatuion أو التكسير باللغة الإنجليزية دائمًا بشكل تقليدي لزيادة مسامية الصخور البحثية ونفاذيتها من أجل إنتاج المزيد من الكميات مع استخدام طين الحفر أو للمواد المتفجرة المستخدمة لكسر الصخور لأفضل إنتاجية.