ما هو النفط الصخري -------- Oil shale ؟؟
بسبب انخفاض احتياطيات النفط التقليدي فقد عمدت الشركات على الاستثمار في مجالات اخرى بعيدا عن النفط الخفيف والمتوسط الكثافة، اي الى الاستثمار في مجال النفط الصخري او ما يعرف بالسجيل بالتزامن مع استثمار حقول النفط الثقيل والقار وهناك احتياطيات لابأس بها من هذا النوع من الوقود.
النفط السجيل وهو النفط الصخري وقد يسمى حتى بالبترول الحجري، عبارة عن مركب صلب ذو نشأة عضوية تشكل في ظروف مائية.
ويعرفه الجيولوجيين على انه (النفط الصخري) عباره عن صخور رسوبية تتكون اساسا من المواد العضوية (الحيوانات والاحياء البحرية والنهرية) التي تجعلها مماثلة للنفط. وعادة ما تكون بنيته رقيقة
عند تسخين النفط الصخري في ظل انعدام الهواء يتشكل لدينا هيدروكربونات سائلة او غازية وتمثل المادة الجديدة المتشكلة بسبب التسخين في ظل انعدام الاكسجين ما نسبته 20 - 70% من الحجم الاولي.
الهيدروكربونات السائلة الناتجة عن تسخين السجيل (الصخر الرسوبي النفطي) هي الزيت الصخري - الراتنج القريب من حيث التركيب من الهيدروكربونات النفطية والتي يمكن اعتبارها نفط غير تقليدي (سجيل او زيت صخري).
وفقا لخبراء تبلغ احتياطيات الزيت الصخري في العالم هو نحو 650 تريليون طن. من هذه يمك الحصول على ما يصل إلى 26 تريليون طن. طن من الزيت الصخري.
وهكذا، فإن حجم النفط القابل للإنتاج من الصخر الزيتي اكثر من النفط المعروف او التقليدي ربما بـ 13 مرة. في المستويات الحالية للاستهلاك، هذه الطاقة تكفي لفترة زمنية اكثر 300 سنة.
لكن الامر ليس بالسهل. اذ تجدر الاشارة الى ان احتياطي النفط الصخري المجدي اقتصاديا اقل بكثير من ذلك، اي ان اغلب الاحتياطيات غير مجدي استثمارها لاسباب مادية ذات علاقة بالنفقات العالية مقارنة بالمردود المادي.
وفقا لمعطيات شركة شل فان الانتاج المعقول يمكن ان يكون فقط من الرواسب الغنية ذات المحتوى النفطي في حدود 90 لتر لكل طن من الصخر الزيتي. عدا ذلك، يجب ان يكون سمك الطبقة المنتجة اكبر من 30 متر. وتتركز فقط ثلث احتياطيات الزيت الحجري في حقول ذات محتوى نفطي 90 لترا أو أكثر للطن الواحد. بينما معظم هذه الحقول تتكون من طبقة بسمك اقل من 30 مترا.
تتركز احتياطيات الصخر الزيتي الرئيسية في الولايات المتحدة - حوالي 450 تريليون طن (24.7 تريليون طن من الزيت الحجري). ويتركز احتياطي كبير من الصخر الزيتي في البرازيل والصين. كما انه لدى روسيا أيضا احتياطيات كبيرة من النفط السجيل (حوالي 7٪ من الاحتياطي العالمي).
إنتاج النفط الصخري
هناك طريقتان رئيسيتان للحصول على المواد الخام اللازمة من الصخر الزيتي.
أولا - طريقة انتاج الصخر الزيتي المفتوح او بالمناجم ومعالجته لاحقا في محطات خاصة، حيث يتم تعريض الزيت الحجري (الصخري) للحرارة (التسخين دون وجود الهواء)، ونتيجة لذلك يتحرر من الصخر النفط الصخري القار الحجري.
تم تطوير هذه الطريقة بفعالية في الاتحاد السوفياتي. المعروف كذلك مشاريع استخراج الصخر الزيتي في مقاطعة فوشون (الصين)، وحقل ايراتي (البرازيل).
بشكل عام، تعتبر طريقة انتاج السجيل معالجته لاحقا وسيلة مكلفة للغاية بسبب ارتفاع كلفة الإنتاج. سعر كلفة برميل النفط بحدود 75-90 دولار (بحسب أسعار النفط للعام 2005).
ثانياً- انتاج النفط الصخري بشكل مباشر من الطبقة: وتقترح الطريقة حفر الآبار الأفقية مع التشقيق الهيدروليكي اللاحق والمتعدد.
في كثير من الأحيان (على انه في الغالب الاعم لا يحدث ذلك) يتطلب منا القيام بمعالجة باستخدام مادة كيميائية أو التسخين الحراري للطبقة.
ومن الواضح أن هذا النوع من الإنتاج يتم في ظروف أكثر تعقيدا وكلفة اكبر من عمليات انتاج النفط التقليدي، بغض النظر عن الطريقة المستخدمة. بالتالي فان كلفة الاستثمار في مجال النفط الصخري بشكل عام، ستكون أعلى بكثير من التقليدية. وبحسب تقديرات شركات يكون الإنتاج للزيت الصخري معقول وذو جدى في حال ان تكون اسعار النفط كحد أدنى من 50-60 دولارا للبرميل.
كلتا الطريقتين تعاني من بعض السلبيات والعوائق الرئيسية. تطوير انتاج الصخر الزيتي مع تجهيزه ومعالجته في مراحلة لاحقه يجابه الى حد كبير بمشكلة التخلص من المحتوى الكبير لكميات من ثاني أكسيد الكربون (CO2) المنبعث أثناء عملية استخراج القار (النفط) من الصخر الزيتي. التخلص من ثاني اكسيد الكربون مشكلة لم يتم حلها ،وإطلاقه (ثاني اكسيد الكربون) في الغلاف الجوي يهدد بكوارث بيئية على نطاق واسع. لحل هذه المشكلة، فقد اقترح العلماء مؤخرا في جامعة ستانفورد ، تكنولوجيا جديدة EPICCاذ يتزامن الحصول على الكهرباء واحتجاز ثاني أكسيد الكربون.
عند استخراج النفط الصخري بشكل مباشر من الطبقة تكون هناك مشكلة أخرى تتمثل في معدل الانخفاض العالية للإنتاج الآبار الإنتاجية. في المرحلة الأولى وبسبب الاستكمال للآبار الأفقية والتكسير المتعدد فان المرحلة تتسم بمعدل انتاج عالي جدا. بعد ذلك (بعد حوالي 400 يوما من التشغيل)، يحدث انخفاضا حادا (80٪) من حجم الانتاج. للتعويض عن التراجع الحاد هذا وللحفاظ على ثبات مستوى انتاجية ابار النفط الصخري فان عملية حفر وادخال الابار الانتاجية يحدث بشكل تدريجي وعلى مراحل محسوبة.
