الغاز الصخري: المستقبل المستدام أو التحدي العالمي

الغاز الصخري هو الغاز الطبيعي المحاصر في تشكيل الصخر الزيتي. كما أنه مصدر غني للطاقة الموجود على ارتفاع 2500-5000 متر أسفل سطح الأرض ويتم استخلاصه باستخدام مزيج من الحفر الأفقي والتكسير الهيدروليكي. في الوقت الحاضر ، تقوم أربع دول فقط ، أي الولايات المتحدة وكندا والأرجنتين والصين ، بإنتاج الغاز الصخري على مستوى تجاري. شجع التنمية التكنولوجية وطرق الحفر المتقدمة في استكشاف النفط والغاز المشغلين على استكشاف موارد الصخر في البلدان البارزة الأخرى مثل الجزائر وروسيا وبولندا والمكسيك.

ومع ذلك ، فإن عملية استخراج النفط الصخري والغاز هي مهمة باهظة الثمن وتعتمد تجاريتها على أسعار النفط الخام. منذ انخفاض سعر الخام في عام 2014 ، قدم العديد من مشغلي الصخور للإفلاس بسبب الخسائر الشديدة في استخراج النفط والغاز القائم على الصخر الزيتي. كانت أسعار النفط الخام منخفضة للغاية لتغطية نفقاتهم اليومية ، مما أجبر المشغلين على إيقاف العمليات لتجنب المزيد من الخسائر.

"لقد مكّن Shale الولايات المتحدة من أن تصبح الطاقة مستقلة"

في الولايات المتحدة ، شكل إنتاج الغاز الصخري أكثر من نصف إنتاج الغاز الطبيعي في عام 2017. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الطلب المتزايد باستمرار علىالغاز الطبيعيمن مختلف تطبيقات الاستخدام النهائي والقلق المتزايد بشأن المصدر النظيف للطاقة ، غذت الطلب ، مما أدى إلى وضع الولايات المتحدة إلى وضع قوي. بناءً على إسقاط تقييم الأثر البيئي ، من المحتمل أن يصل إنتاج الغاز الصخري في الولايات المتحدة إلى 79 مليار قدم مكعب يوميًا بحلول عام 2040.

ومع ذلك ، هناك الكثير من الانتقادات التي أثارتها الوكالات البيئية على عيوب استكشاف الصخر الزيتي الذي قد يقيد نمو صناعة الصخر الزيتي. استخراج الغاز الصخري بواسطةالتكسير الهيدروليكيتقنية أصيب بالعديد من القضايا الاجتماعية والبيئية والاقتصادية. من بين هؤلاء ، يطرح تلوث المياه الجوفية أثناء التكسير أحد الشواغل الرئيسية للوكالات البيئية. قد يلوث استخراج غير فعال وتسرب المواد الكيميائية للسوائل في مياه الشرب أو طبقات المياه الجوفية جزءًا كبيرًا من المنطقة والتي يمكن أن تكون المصدر الوحيد للمدن القريبة.

في الولايات المتحدة ، كان إنتاج الغاز الصخري 2،116 قبل الميلاد في عام 2008 ، والذي ارتفع إلى 18،589 قبل الميلاد في عام 2017. تساهم أنشطة الاستكشاف الرئيسية المسجلة في Marcellus (PA ، WV ، OH & NY) ، Permian (TX & NM) و Utica (OH ، PA & WV) بأكثر من 50 ٪ من إنتاج الغاز الحاجز في البلاد. مع النجاحات الهائلة في تقنيات الاستكشاف الصخري والدعم من أسعار النفط الخام وسعر صرف الدولار الأمريكي ، أصبحت الولايات المتحدة دولة مستقلة للطاقة ، حيث تلبية طلبها للطاقة من خلال الإنتاج المحلي ودخلت أخيرًا في فئة صافي الغاز الطبيعي.

"تحديات مصدر الطاقة المستدام"

مع ارتفاع الوعي بتقليل انبعاثات الكربون العالمية وزيادة اعتماد الطاقة المتجددة ، تركز البلدان في جميع أنحاء العالم بشكل أكبر على المصادر النظيفة للطاقة التي تشمل بشكل كبير الاستخدام المكثف للغاز الطبيعي والطاقة الشمسية والرياح والغاز الحيوي والطاقة الحرارية الأرضية ، لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة.

يزداد الطلب العالمي على الغاز الطبيعي بوتيرة 3-4 ٪ سنويًا مع استهلاك جزء كبير (حوالي 40 ٪) من خلال الصناعات التحويلية والعمليات. يستهلك القطاع السكني حوالي 30 ٪ من إنتاج الغاز الطبيعي العالمي ، ويحقق المركز الثاني بين المستهلكين الرئيسيين. وسط ارتفاع استهلاك الغاز الطبيعي وإحياء صناعة النفط والغاز ، برز الغاز الصخري كبديل محتمل تجاه مستقبل الطاقة المستدام.

ومع ذلك ، لم تجد هذه التكنولوجيا مكانها من بين الخيارات الأخرى الممكنة مثل الغاز الطبيعي والغاز الحيوي وغيرها من الخيارات التي تهيمن على الصناعة. تعتمد استدامة صناعة الصخر الزيتي على سعر النفط الخام. لا يمكن استخراج احتياطيات الصخر الزيتي إلا عندما يكون سعر النفط الخام أعلى من 55 إلى 60 دولارًا للبرميل. وبالتالي فإن عملية استخراج الغاز الصخري تتطلب تقنية متقدمة في التكسير الهيدروليكي والخبرات في إدارة سائل التكسير ، مما يثير التكلفة الإجمالية لكل برميل أعلى بكثير من عملية الاتفاقية ، والتي تعمل كقيود محتملة للتنمية المستقبلية. فيما يتعلق بالاحتياطيات القابلة للاسترداد ، تعد الصين من بين القادة تليها الأرجنتين والجزائر والولايات المتحدة وكندا والمكسيك وما إلى ذلك. ولكن بسبب الحد من المعرفة التكنولوجية ، فإن التأثير البيئي والاقتصادي والاجتماعي قد تقيد دخول البلدان التي لديها إمكانات ضخمة من احتياطيات الصخر الزيتي.

التحدي الرئيسي الذي يواجهه المشغلون في استخراج الغاز الصخري هو كمية المياه العذبة اللازمة أثناء عملية الحفر. التكنولوجيا الأكثر وضوحًا لاستخراج الغاز الصخري هي التكسير الهيدروليكي ، الذي يستخدم مزيجًا من المياه المضغوطة والمواد الكيميائية والرمل إلى الكسر من أجل تحسين نفاذية الصخور الصخرية يسمح للزيت والغاز بالتحرك في الاتجاه الصعودي. تتطلب هذه العملية 5 إلى 9 ملايين لتر من المياه لكل نشاط استخراج ، مما يشكل تهديدًا هائلاً لاحتياطيات المياه العذبة. كمية الماء اللازمة في التكسير الهيدروليكي أعلى من 5 إلى 10 مرات من طرق الحفر في الاتفاقية.

وكالة حماية البيئة (EPA) هي منظمة دولية تنظم الخطر البيئي الناتج أثناء استكشاف وإنتاج الهيدروكربونات. أصدرت وكالة حماية البيئة ومختلف المنظمات البيئية الإقليمية الأخرى الإرشادات والسياسات والأفعال (قانون المياه النظيفة) المتعلقة بالحفر والتخلص من المياه المنتجة حتى لا يتم تلوث المياه الجوفية القريبة أثناء عملية الاستخراج. وقد أدى ذلك إلى زيادة الإنفاق على الدراسات الاستقصائية الجيوفيزيائية ومعدات المراقبة تحت الأرض/مستشعرات لتجنب أي حدوث من هذا القبيل ، والتي قد تصبح عاملاً في الخسائر الشديدة.

حتى الآن ، تنتج الولايات المتحدة وكندا والصين بنشاط بنشاط النفط والغاز الصخري على المستوى التجاري وقادر على تلبية الطلب على الطاقة المحلية من خلال مصادر غير تقليدية. على الرغم من النقاش المستمر حول التحديات البيئية ، ينمو إنتاج الصخور على المستوى العالمي ، ويتخذ مشارك جديد مثل الأرجنتين والجزائر خطوة نحو إنتاج الصخور للحصول على مصدر مستدام للطاقة.

"البلدان الرئيسية التي يجب التركيز عليها في السنوات الخمس القادمة"

برزت الصين كمساهم رئيسي في إنتاج الغاز الصخري العالمي. في الوقت الحالي ، تحتل الصين المركز الثالث في الترتيب العالمي ، ومع ذلك ، تنظر إلى الهدف الذي حددته البلاد لإنتاج 30 مليار متر مكعب من الغاز الصخري سنويًا بحلول عام 2020 ، تمسك البلاد جميعها من المقرر أن تحصل على المركز الثاني الذي يترك خلف كندا في الترتيب العالمي. مع التطبيق الواسع للتوربينات التي تدعمها الغاز الطبيعي والمحركات في معظم التطبيقات ، شهد الطلب على الوقود النظيف ارتفاعًا حادًا في استهلاك أشكال مختلفة من الغاز الطبيعي.

يعد قطاع الصناعة الثقيلة من بين المستهلك الرئيسي للغاز الطبيعي ، والذي يمكن نشره في طريق المولدات والمحركات والتوربينات وما إلى ذلك. إن الاتجاه المتناقص للسعر الطبيعي العالمي في كل منطقة يعمل كعامل رئيسي ، ويدعم نمو الغاز الطبيعي في فترة التنبؤ. المكسيك والجزائر وبولندا وروسيا والأرجنتين هي من بين البلدان التي أثبتت أن احتياطيات الغاز الصخرية التي يمكن استخلاصها تجاريًا. لقد أدركت هذه البلدان إمكانات الغاز الصخري ، والتي يمكن أن تعطي شكلًا لاقتصادها والحفاظ على التوازن لمستقبل مستدام.

"أصحاب المصلحة الرئيسيين في صناعة الغاز الصخري"

في الوقت الحاضر ، تهيمن الولايات المتحدة على إنتاج الغاز الصخري العالمي تليها كندا والصين. بعض اللاعبين الرئيسيين في السوق هم EOG Resources ، و Pioneer Natural Resources Company ، و ExxonMobil ، و Chesapeake Energy ، و Whiting Petroleum Corporation ، و Petrochina ، و Anadarko Petroleum Corporation ، و BP ، و Chevron ، و Conocophillips ، و Eqt Corporation ، و Range Resources ، و Sinopec ، و Southwester Energy ، و Statoil Energy. للحصول على المزيد من هذه التقارير التفصيلية والثاقبة حول أحدث التقنيات القادمة.