ما هو النفط الصخري؟
النفط الصخري هو نوع من النفط غير التقليدي الموجود في تكوينات الصخر الزيتي والذي يجب أن يتم تكسيره هيدروليكيًا لاستخراج النفط. تشمل الاستخدامات الرئيسية له زيت التدفئة، ووقود السفن، وإنتاج مختلف المواد الكيميائية. في الواقع، يمكن أن يشير النفط الصخري إلى نوعين من النفط: النفط الخام الموجود داخل تكوينات الصخر الزيتي أو النفط المستخرج من الصخر الزيتي.
يمكن العثور على تكوينات النفط الصخري والغاز الصخري في جميع أنحاء العالم. تشمل الدول التي تمتلك أكبر كمية من موارد النفط الصخري القابلة للاستخراج تقنيًا الولايات المتحدة، الصين، الأرجنتين، المكسيك، وجنوب أفريقيا.
في الولايات المتحدة، توجد أكبر التكوينات التي توفر النفط الصخري في أحواض بيرميان والخليج الغربي وويلستون. يتم استخراج النفط الصخري من الصخر الزيتي الذي يحمل نفس الاسم، وهو نوع من الصخور الرسوبية التي تحتجز وتحتفظ بمكونات أولية للنفط والغاز.
النقاط الرئيسية
- النفط الصخري هو شكل من أشكال النفط غير التقليدي الذي يتم استخراجه مباشرة من تكوينات الصخور الزيتية.
- أصبح النفط الصخري ممكنًا بفضل التقدم في الحفر الأفقي والتكسير الهيدروليكي.
- يختلف النفط المحكم عن النفط الصخري لأن النفط المحكم يمكن استخراجه ليس فقط من التكوينات الصخرية ولكن أيضًا من الحجر الرملي والكربونات.
- أصبح النفط المحكم أكبر مصدر للنفط المحلي في الولايات المتحدة.
- تؤدي عملية التكسير الهيدروليكي لاستخراج النفط الصخري إلى كمية هائلة من الأضرار البيئية.
فهم النفط الصخري
يشير النفط الصخري إلى الهيدروكربونات المحتجزة في تكوينات الصخور الزيتية التي يمكن استخراجها للتكرير.
أصبح استخراج النفط الصخري ممكنًا بفضل تطوير تقنيات الحفر الأفقي والتكسير الهيدروليكي (التكسير)، مما يسمح لمنتجي النفط والغاز الطبيعي باستخراج الموارد بكفاءة من الصخور الصخرية وتكوينات الصخور ذات النفاذية المنخفضة الأخرى.
تشير النفاذية إلى قدرة السوائل والغازات على المرور عبر الصخور. في الوقت نفسه، شهدت تقنيات التكسير الهيدروليكي تطورًا سريعًا منذ الخمسينيات، مع اكتشاف واستغلال تكوينات الصخر الزيتي في الولايات المتحدة خلال السبعينيات والثمانينيات.
إنتاج النفط الصخري من الصخور الزيتية كان تقليديًا أكثر تكلفة من النفط الخام التقليدي. بالإضافة إلى ذلك، يُنتقد أحيانًا هذا العملية بسبب تأثيرها المدمر على البيئة.
ومع ذلك، فقد زاد إنتاج الولايات المتحدة من النفط الصخري بشكل كبير منذ عام 2010، مدفوعًا بالتحسينات التكنولوجية التي خفضت تكاليف الحفر وحسّنت كفاءة الحفر في المناطق الرئيسية المنتجة للصخر الزيتي، مثل حوض بيرميان، وحوض ويليستون، وحوض الخليج الغربي.
يشير إنتاج النفط التقليدي عمومًا إلى الإنتاج باستخدام الأنابيب والمضخات من بئر عمودية. وهذا يعني أنه تم حفر حفرة بشكل مستقيم إلى داخل المكمن ووضع مضخة جاك عليها للمساعدة في سحب المكمن إلى السطح حيث يمكن إرساله لمزيد من التكرير.
تقدّر إدارة معلومات الطاقة الأمريكية (EIA) أن أكثر من 300 مليار برميل من النفط الصخري قد تكون قابلة للاستخراج تقنيًا، مما يشكل حوالي 10% من إجمالي موارد النفط الخام.
النفط المحكم مقابل النفط الصخري
غالبًا ما تستخدم صناعة النفط والغاز الطبيعي مصطلح "النفط المحكم" بدلاً من النفط الصخري عند تقدير الإنتاج والموارد. وذلك لأن النفط المحكم يمكن استخراجه من تكوينات صخرية تشمل، بالإضافة إلى التكوينات الصخرية، الحجر الرملي والكربونات.
في عام 2021، بلغ الإنتاج من مكامن النفط الصخري 7.22 مليون برميل يوميًا وشكل ما يقرب من 65% من إجمالي إنتاج النفط في الولايات المتحدة في عام 2021، وهو انخفاض من 7.31 مليون برميل يوميًا في عام 2020.
النفط الصخري يختلف أيضًا عن "الصخر الزيتي"، وهو نوع من الصخور الرسوبية التي تتميز بنفاذية منخفضة ومواد صلبة شبيهة بالبيتومين (تتكون بشكل رئيسي من الهيدروكربونات) التي يمكن تسييلها خلال عملية الاستخراج. بمعنى آخر، الصخر الزيتي هو تكوين صخري رسوبي يحتوي على نوع من المواد العضوية يسمى الكيروجين الذي ينتج النفط والغاز.
النفط الصخري في الولايات المتحدة.
أصبح الصخر الزيتي موردًا استراتيجيًا مهمًا خلال الحرب العالمية الثانية عندما بحثت الولايات المتحدة عن مصدر موثوق للطاقة يمكنه تحمل الضغوط التي تواجه سلاسل الإمداد الخارجية.
استجابةً لهذه الحاجة، بدأت الولايات المتحدة برنامجًا لاستغلال احتياطياتها من الصخر الزيتي تجاريًا خلال الستينيات. ومع ذلك، فإن التكلفة الإضافية والتعقيد في استخراج الصخر الزيتي جعلاه أقل فعالية كبديل للآبار النفطية التقليدية. شهدت صناعة الصخر الزيتي فترة انتعاش خلال السبعينيات عندما جعلت ما يسمى بـ أزمة النفط الصخر الزيتي لفترة وجيزة منافسًا اقتصاديًا.
ومع ذلك، انعكس هذا الاتجاه خلال الثمانينيات مع انخفاض أسعار النفط. في السنوات الأخيرة، استمر الاهتمام بمصادر النفط غير التقليدية - مثل الصخر الزيتي والنفط الصخري - في التذبذب اعتمادًا على سعر النفط الخام.
مزايا وعيوب النفط الصخري
هناك مزايا وعيوب لاستخراج النفط الصخري من خلال عملية التكسير الهيدروليكي. الميزة الأساسية للتكسير الهيدروليكي هي أنه يسمح للدول وشركات النفط بالوصول إلى احتياطيات النفط التي كانت في السابق صعبة الوصول إليها عبر الطرق التقليدية.
العملية أيضًا أكثر مرونة من الطرق التقليدية لاستخراج النفط، حيث أنه بمجرد حفر البئر واستخراج النفط، يمكن تخزين النفط حتى تكون أسعار النفط مرتفعة بما يكفي لتحقيق الربح.
هناك عدد كبير من السلبيات عندما يتعلق الأمر بالتكسير الهيدروليكي، مما جعله موضوعًا مثيرًا للجدل. الحجة الرئيسية ضده هي الأضرار البيئية الهائلة التي يسببها. يجب ضخ كمية كبيرة من المياه في الآبار قبل أن تبدأ عملية الاستخراج. وهذا يتطلب إما استخدام احتياطيات المياه القريبة أو نقل إمدادات المياه بالشاحنات.
التكسير الهيدروليكي معروف أيضًا بتأثيره السلبي على مياه الشرب بسبب التسربات إلى إمدادات الشرب في المجتمع أو بسبب التخلص غير السليم من النفايات. وأخيرًا، يسبب التكسير الهيدروليكي الزلازل. يحدث ذلك بسبب ضخ المياه بضغط عالٍ في الأرض.
الإيجابيات
المرونة في استخراج النفط
يمكن تخزين النفط في الآبار حتى ترتفع أسعار النفط.
سلبيات
يؤثر سلبًا على البيئة
يتطلب كمية هائلة من المياه
يلوث مياه الشرب في المجتمعات
أسباب الزلازل
أمثلة على النفط الصخري
أكبر احتياطي للنفط الصخري في الولايات المتحدة هو حقل وولفكامب/بون سبرينغ في حوض بيرميان في غرب تكساس. بلغت مستويات الإنتاج في عام 2020 حوالي 1.3 مليار برميل مع احتياطيات مؤكدة تبلغ 11.8 مليار برميل. يتم استخراج حوض بيرميان من قبل معظم شركات النفط الكبرى، والتي تشمل شيفرون، إكسون، بي بي، شل، وكونوكو فيليبس.
ثاني أكبر منطقة لاستخراج النفط الصخري هي باكن/ثري فوركس في حوض ويليستون، الذي يغطي ولايات داكوتا الشمالية وداكوتا الجنوبية ومونتانا. في عام 2020، كانت مستويات الإنتاج 431 مليون برميل واحتياطيات مؤكدة بلغت 3.6 مليار برميل.
في عام 2022، تعد شركة ExxonMobil أكبر منتج للنفط الصخري في الولايات المتحدة.
الأسئلة الشائعة حول النفط الصخري
ما الفرق بين النفط الصخري والصخر الزيتي؟
النفط الصخري هو الهيدروكربونات الموجودة في تكوين الصخور الزيتية، بينما الصخر الزيتي هو صخر صلب يحتوي على الكيروجين. الكيروجين هو منتج بترولي يتم تحويله في النهاية إلى نفط من خلال التعدين والتسخين. النفط الصخري أقرب إلى شكل قابل للاستخدام من النفط ويتطلب الحفر والتكسير لاستخراجه من الأرض.
هل يمكن للنفط الصخري أن يحل محل النفط الخام؟
على الرغم من أن النفط الصخري له استخداماته، إلا أنه ليس بديلاً مباشراً للنفط الخام في العديد من التطبيقات. قد يحتوي النفط الصخري على آثار لعناصر أخرى تجعله بديلاً أقل نقاءً. علاوة على ذلك، فإن عملية استخراج النفط الصخري تتطلب رأس مال أكبر بكثير، مما يجعله أكثر تكلفة من النفط الخام.
هل النفط الصخري أرخص من النفط الخام؟
النفط الصخري ليس أرخص من النفط الخام لأن إنتاج النفط الصخري يتطلب استثمارات رأسمالية وجهودًا عمالية أكبر. عادةً، عندما يكون سعر النفط منخفضًا جدًا، يتوقف إنتاج النفط الصخري لأنه لا يصبح مربحًا لاستخراجه. لذلك، يتم استخراج النفط الصخري فقط عندما تكون أسعار النفط مرتفعة، مما يجعله بديلاً أكثر تكلفة.
هل يُستخدم النفط الصخري في إنتاج البنزين؟
نعم، يمكن استخدام النفط الصخري لإنتاج البنزين، بالإضافة إلى منتجات نفطية أخرى مثل وقود الديزل والغاز البترولي المسال (LPG).
إلى متى يمكن أن يستمر النفط الصخري الأمريكي؟
من الصعب تحديد المدة التي يمكن أن يستمر فيها النفط الصخري في الولايات المتحدة بالضبط؛ ومع ذلك، فإن احتياطيات النفط الصخري في الولايات المتحدة قد قللت بشكل كبير من اعتمادها على واردات النفط وجعلت البلاد بالفعل مصدراً للنفط. وبالتالي، فإن مدة استمرار النفط الصخري في الولايات المتحدة ستعتمد على الطلب على النفط دولياً، والطلب على النفط محلياً، وكذلك على مدى تحول إمدادات الطاقة من النفط إلى مصادر الطاقة المتجددة، مثل الرياح والطاقة الشمسية.
الخلاصة
يشير النفط الصخري إلى الهيدروكربونات المحبوسة في الصخور الزيتية والتي تتطلب التكسير الهيدروليكي لاستخراجها؛ وهي عملية تتطلب رأس مال أكبر بكثير مقارنة بحفر النفط التقليدي. يعتبر النفط الصخري مصدرًا جديدًا للنفط في العالم، وقد بدأ في الانتشار فقط خلال العقد الماضي أو نحو ذلك، حيث تقدمت التكنولوجيا بما يكفي لاستخراجه بطريقة فعالة من حيث التكلفة.
إنتاج النفط الصخري من قبل بعض الدول، مثل الولايات المتحدة، قد غيّر سوق النفط العالمي، حيث جعل الولايات المتحدة مصدّراً صافياً للنفط بدلاً من مستورد، وقلّل من حاجتها للنفط الأجنبي.
على الرغم من أن النفط الصخري قد زاد من إمدادات النفط العالمية، إلا أنه يأتي مع عيوب كبيرة، تتمثل بشكل رئيسي في الأضرار البيئية الهائلة التي يسببها عملية التكسير الهيدروليكي.