ما هو الاستخلاص المعزز بالبخار (Steam-Assisted Gravity Drainage)؟
تقنية الحفر بمساعدة الجاذبية البخارية (SAGD) هي تقنية حفر تُستخدم لاستخراج النفط الخام الثقيل الذي يكون مدفونًا بعمق شديد أو يصعب الوصول إليه بطرق أخرى. يجعل موقعه من غير الفعال اقتصاديًا تعدينه باستخدام الطرق التقليدية. هناك عدة تنويعات لعملية SAGD، لكن تم تطوير النسخة الأصلية من قبل باتلر وماكناب ولو في عام 1979. تم اختبار العملية المستخدمة اليوم ميدانيًا من قبل هيئة أبحاث تكنولوجيا الرمال النفطية في ألبرتا (AOSTRA) كوسيلة فعالة لاستعادة احتياطيات النفط التي يصعب الوصول إليها.
النقاط الرئيسية
- تقنية الاستخراج بالبخار بمساعدة الجاذبية (Steam-assisted gravity drainage - SAGD) هي تقنية حفر تُستخدم لاستخراج النفط الخام الثقيل المدفون بعمق كبير أو الذي يصعب الوصول إليه بطرق أخرى.
- تم إنشاء العملية من قبل هيئة تكنولوجيا وأبحاث الرمال النفطية في ألبرتا (AOSTRA) كوسيلة فعالة لاستعادة احتياطيات النفط التي يصعب الوصول إليها.
- مع ارتفاع تكاليف إنتاج النفط على مر السنين وزيادة الطلب، تم استبدال منصات حفر النفط التقليدية بتقنية SAGD.
فهم تقنية التصريف بالجاذبية بمساعدة البخار (SAGD)
تقنية SAGD هي عملية الاستخلاص المعزز للنفط (EOR) التي تستخدم البخار لاستخراج النفط من الخزان من خلال تقنيات الاستخلاص الأولية أو الثانوية. تعمل طرق EOR على تغيير التركيب الكيميائي للنفط نفسه لجعله أسهل في الاستخراج.
تتطلب تقنية SAGD زوجًا من الآبار الأفقية المحفورة من منصة بئر مركزية. يتم حفر البئر الأفقية بزاوية 90 درجة بالنسبة للبئر العمودية. يتمتع هذا النوع من الآبار بمزايا على الحفر العمودي التقليدي حيث يمكن إجراء تعديلات للسماح للبت بالحفر في اتجاهات غير عمودية. يتيح ذلك لمنصة حفر واحدة أو نقطة انطلاق استكشاف منطقة أوسع تحت الأرض.
المعروفة أيضًا بعملية حقن البخار، تقوم مولدات البخار بإنتاج البخار الذي ينتقل عبر الأنابيب إلى الآبار. وعندما يتكثف البخار إلى ماء ساخن، فإنه يسخن النفط ليجعله أقل لزوجة، مما يسمح له بالتدفق بفعل الجاذبية إلى قاع البئر. يتم نقل النفط عبر أنبوب من البئر المنتجة في القاع إلى محطة للمعالجة.
تنظر شركات البترول والعلماء إلى تقنية التصريف بالجاذبية بمساعدة البخار لما لها من إمكانات في إطالة عمر الآبار في الحقول النفطية المؤكدة أو المحتملة. الاحتياطيات المؤكدة هي تلك التي لديها فرصة تزيد عن 90% لاستخراج النفط، بينما الحقول المحتملة لديها فرصة تزيد عن 50% لاستخراج البترول.
التطبيقات الحديثة لتقنية التصريف بالجاذبية بمساعدة البخار
تُعتبر كندا أكبر مورد للنفط إلى الولايات المتحدة، حيث تُشكّل أكثر من 4.7 مليون برميل من النفط الخام المستورد يوميًا في عام 2022. هذا الاستيراد الكندي يفوق كل النفط المستورد من جميع دول منظمة الدول المصدرة للنفط (أوبك) مجتمعة. تأتي غالبية صادرات النفط الكندية من رواسب رمال النفط في ألبرتا.
هناك طريقتان شائعتان لاستخراج المنتجات من الرمال النفطية. الأولى هي SAGD، وهي أكثر ملاءمة للترسبات العميقة في ألبرتا. الطريقة الثانية، المعروفة بشكل أكبر لاستخراج الفحم في الولايات المتحدة، هي التعدين السطحي. في التعدين السطحي، يتم إزالة الطبقة العليا من الأوساخ والصخور للوصول إلى النفط الموجود تحتها. من المتوقع أن تأتي غالبية إنتاج النفط المستقبلي من ألبرتا من استخراج SAGD.
مع ارتفاع تكاليف إنتاج النفط على مر السنين وزيادة الطلب، فإن استبدال منصات حفر النفط التقليدية بالطرق غير التقليدية هو السبب وراء زيادة استرداد النفط باستخدام تقنية SAGD.
بعض التنويعات لهذه الطريقة تشمل التحفيز البخاري الدوري (CSS)، التحفيز البخاري الدوري عالي الضغط (HPCSS)، استخراج البخار (Vapex)، البخار المحسن المعدل، ودفع الغاز (eMSAGP). جميع هذه الطرق لا تزال تستخدم البخار لتسخين رواسب الرمال النفطية لأغراض الحصاد والاستخراج.
المخاطر الناتجة عن SAGD
هذه الأساليب ليست خالية من المخاطر الجيولوجية المحتملة. كما ذكرت Inside Climate News، في عام 2016، تم تأكيد وجود أربع تسريبات غير قابلة للتحكم من قبل منظمي الطاقة في ألبرتا في مواقع تستخدم طرق حقن البخار عالي الضغط في منطقة الرمال النفطية في ألبرتا.
يطرح الجيولوجيون أن هناك مخاطر محتملة مرتبطة بهذه الطريقة، وخاصة المخاطر الجيولوجية المحتملة في منطقة الرمال في ألبرتا. في هذه المواقع، على وجه الخصوص، كانت هناك عوامل مساهمة مثل الشقوق الطبيعية في الصخور الأساسية وذوبان الملح، وهي عملية يتدفق فيها الماء المالح عبر الصخور مكونًا شقوقًا وثقوبًا، مما قد يكون قد زاد من تفاقم المشكلة.