استعصار المزيد من النفط من باطن الأرض

استعصار المزيد من النفط من باطن الأرض^(*)

في خضم التحذيرات من احتمال بلوغ «ذروة نفطية»⁽¹⁾، تضع التقانات
المتقدمة بين أيدينا طرقا لاستخراج آخر القطرات المحتمل وجودها.

<L.موگيري>

مفاهيم مفتاحية    قد تكون التوقعات بأن إنتاج النفط العالمي سيبدأ قريبا بالانخفاض وأن النفط سينفد خلال بضعة عقود مبالغة في التشاؤم. يتنبأ المؤلف بأن التقانات المتقدمة ستتمكن بحلول عام 2030 من استخلاص نصف النفط المعروف وجوده في باطن الأرض بينما تبلغ هذه النسبة حاليا 35 في المئة وسطيا. إن زيادة الإنتاجية والاكتشافات الجديدة ستؤديان معا إلى إطالة بقاء النفط قرنا آخر من الزمن. محررو ساينتفيك أمريكان

على امتداد أرض قاحلة منبسطة مساحتها أربعة عشر ميلا مربعا في وادي كاليفورنيا المركزي تتهادى ثمانية آلاف مضخة رأس حصان⁽²⁾ كما – يسميها رجال النفط المحافظون – صعودا ونزولا ممتصة النفط من باطن الأرض. وتدل أنابيب النفط اللامعة التي تعبر المنطقة بكاملها على أن هذا المكان ليس مجرد أثر من زمن غابر. بيد أن حقل كيرن ريڤر النفطي لا يكشف – ولا حتى إلى عين الخبير الثاقبة – أية دلالة عن المعجزات التقانية والتي منحته القدرة على البقاء على مدى عقود من النبوءات المتشائمة.

لقد توقع المحللون عند اكتشاف حقل كيرن ريڤر النفطي عام 1899 أن نحو 10في المئة فقط من هذا النفط الخام اللزج بدرجة غير عادية قابل للاستخراج. وفي عام 1942، أي بعد ما ينوف على أربعة عقود من الاستخراج المعتدل، قُدِّرت كمية ما تبقى من النفط القابل للاستخراج في الحقل بنحو 54 مليون برميل، وهذا مقدار نَزِرٌ مقارنة بما سبق استخراجه والبالغ 278  مليون برميل. بيد أن الحقل أنتج في السنوات الأربع والأربعين التالية 736 مليون برميل بدلا من الأربع والخمسين مليون برميل التي جرى تقديرها، وما زال يحتوي على 970 مليون برميل أخرى كما بيّن علّامة الطاقة <guru.M أديلمان> عام 1995. ولكن هذه النبوءة أخطأت أيضا، إذ أعلنت الشركة الأمريكية العملاقة شيڤرون في الشهر11/2007 – وكانت حينها تستثمر هذا الحقل – أن إنتاجه التراكمي قد بلغ بليوني برميل، ومازال يضخ إلى اليوم ثمانين ألف برميل من النفط يوميا، وتصل احتياطياته المتبقية – حسب تقديرات ولاية كاليفورنيا – إلى نحو 627مليون برميل.

وقد بدأت شركة شيڤرون خلال ستينات القرن الماضي بزيادة الإنتاج بشكل ملحوظ عن طريق حقن البخار في باطن الأرض، وكانت هذه التقانة جديدة حينها. وفيما بعد، حوّلت سلالة جديدة من أدوات الاستكشاف والحفر – بما فيها حقن البخار – الحقل إلى ما يشبه كورنكوپيا⁽³⁾ النفط .

إن حقل كيرن ريڤر ليس حالة مفردة. فمما هو معروف عموما يفترض أن إنتاجية أي حقل ستسلك منحنى جرَسيّ الشكل يُعرَف باسم منحنى هابرت (الذي سمي باسم <M.كينگ هابرت> وهو جيولوجي من شركة شل للنفط)، وتصل إلى ذروتها عندما يتم استخراج نصف كمية النفط المعروفة. ومع ذلك، فإن معظم حقول النفط المعروفة في العالم قد تجاوزت عمرها. وبشكل أو بآخر، فإن التقانة هي الكورنكوپيا الحقيقية.

 

يتنبّأ كثير من المحللين اليوم بأن إنتاج النفط العالمي سوف يصل إلى ذروته خلال السنوات القليلة القادمة ثم ينحدر بعدها وفق منحنى هابرت. ولكنني أعتقد أنه سيثبت بطلان هذه التوقعات تماما مثلما أخطأت تنبؤات «الذروة النفطية» في الماضي [انظر: «نهاية النفط الرخيص»، مجلة العلوم ، العدد10(1998)، ص 44]. فقد كشفت طرق التنقيب الجديدة المزيد من أسرار الأرض، كما أن التطورات التي شهدتها تقانة الاستخراج قد أدت إلى الحصول على النفط في مناطق لم يكن الوصول إليها ممكنا أو في أماكن كان الحفر فيها غير مجدٍ اقتصاديا. إن طرق التنقيب والاستخراج المتطورة تستطيع المحافظة على نمو إنتاج النفط عقودا قادمة، وتتيح استمرار إمداداته قرنا آخر.

ومع أن النفط والأنواع الأخرى من الوقود الأحفوري تشكل خطرا على المناخ والبيئة، فإن مصادر الطاقة البديلة لم تستطع حتى اليوم منافستها من حيث التنوع والتكلفة وسهولة النقل والتخزين. وبينما يجري البحث عن بدائل، علينا أن نكون متأكدين من أننا نستخدم ما نمتلكه من نفط بمسؤولية.

 

إن تقدير كمية النفط التي يمكن أن ينتجها حقل ما هي أمر محيّر في الغالب. وبالنسبة إلى حقل كيرن ريڤر, فإن الإنتاج الكلي (المبين باللون الأصفر) مستمر وقد تجاوز مجددا جميع التقديرات المتعلقة بالنفط القابل للاستخراج (المبين باللون الأحمر).

كلُّ ما لا تستطيع تركه خلفك^(**)

 

في الوقت الذي تتزايد فيه مخاوف العالم من اقتراب إنتاج النفط من ذروته ومن ثم انحداره، قد يكون من المدهش معرفة أن معظم موارد الكرة الأرضية المعروفة مازالت غير مستثمرة في باطن الأرض وأن المزيد مازال بانتظار من يكتشفه.

وتدل النظرة الأولى على أن النفط لن يستمر إلا لبضعة عقود فقط. ففي عام2008 – قبيل أن ينخفض الاستهلاك بفعل الأزمة الاقتصادية – استهلك العالم نحو ثلاثين بليون برميل من النفط سنويا. وبافتراض عودة الاستهلاك في المستقبل القريب إلى مستوى عام 2008 وبقائه ثابتا، فإن احتياطيات كوكبنا المؤكدة من النفط – التي تقدَّر في الوقت الراهن بـ 1.1 إلى 3.1 تريليون برميل – ستبقى نحو أربعين سنة.

 

إلَّا أن الاحتياطيات المؤكدة هي مجرَّد تقديرات وليست أرقاما ثابتة، وهي بالتعريف مقادير النفط المعروفة والتي يمكن استخراجها بشكل اقتصادي باستخدام التقانات الحالية. وعليه، فإن هذا التعريف يتغيَّر مع تطور التقانة ومع تغيّر أسعار النفط الخام. فإذا شحّت الإمدادات أو ازداد الطلب ارتفعت أسعار إعادة البيع ودخل النفط الذي كان يوما أكثر تكلفة من أن يستخرج في عداد الاحتياطيات المؤكدة. هذا هو السبب الذي يجعل معظم حقول النفط تنتج أكثر مما افترضته التقديرات الأولية لاحتياطياتها بل وأكثر من التقديرات الأولية لمحتواها الإجمالي. يستخرج حاليا نحو 35 في المئة فقط من نفط حقل عادي مما يعني أن ثلثي النفط في الحقول المعروفة يبقيان في باطن الأرض. وهذه الموارد لا تذكر إلا نادرا في النقاشات الجارية بشأن مستقبل النفط.

[آفاق الاستكشاف] الأراضي (والبحار) المجهولة (***)   يوجد النفط في الصخور الرسوبية في القارات والرفوف القارية. ومن المعروف أن جزءا جمّا من سطح الصفائح القارية يحتوي على أحواض رسوبية (باللون الأسود). بيْدَ أن البحث عن النفط لم يجر إلا في ثلث هذا السطح باستخدام التقانات المتقدمة والتي تستطيع أن تحدّد على سبيل المثال أماكن الأحواض الواقعة تحت ترسبات ملحية تبلغ ثخانتها آلاف الأمتار. لقد تم في الولايات المتحدة حفر عدد كبير من الآبار الاستكشافية أكثر من أي بلد آخر (تظهر كنقاط صفراء تمثل كل منها ألفي بئر).

 

إن بلدا متقدما في إنتاج النفط كالولايات المتحدة الأمريكية والتي يستمر إنتاج النفط فيها بالانخفاض منذ سبعينات القرن الماضي (وإن بدرجة أقل مما يتوقعه منحنى هابرت) مازالت تحتفظ في أراضيها بكميات هائلة من النفط غير المستثمر. فعلى الرغم من أن احتياطياتها النفطية المثبتة تبلغ اليوم 29بليون برميل فقط، إلا أن مجلس النفط القومي يقدِّر أن 124.1 بليون برميل مازالت في باطن الأرض وأن 374 بليونا منها قد تكون قابلة للاستخراج باستخدام التقانات الحالية.

أما على المستوى العالمي، فإن مصلحة المساحة الجيولوجية الأمريكية تقدر أن مخزون النفط (البترول) التقليدي المتبقي يبلغ نحو سبعة إلى ثمانية تريليونات برميل. إلا أن المستوى الحالي من التقانة والمعرفة المهنية والأسعار لا تسمح إلا باستخراج جزء فقط من هذا النفط بشكل اقتصادي، وهذا الجزء هو ما يصنّف كاحتياطي مؤكد.

وثمة المزيد، فثلث الأحواض الرسوبية فقط – وهي التشكيلات الجيولوجية التي قد تحتوي على النفط – جرى استكشافه بشكل كامل بطرائق تقانية حديثة [انظر الخريطة السابقة]. كذلك، فإن بيانات مصلحة المساحة الجيولوجية الأمريكية لا تشمل أنواع النفط غير التقليدية مثل النفط البالغ الثقل والرمل القطراني والسجيل النفطي وشيست البيتومين. وهذه الأنواع مجتمعة متوفرة بقدر وفرة النفط التقليدي على الأقل.

إن معظم موارد الكرة الأرضية المعروفة مازالت غير مستثمرة في باطن الأرض، ومازال المزيد بانتظار من يكتشفه.

 

لذلك، فإن بلدا أو شركة قد يتمكن من زيادة احتياطياته من الذهب الأسود حتى من دون الوصول إلى مناطق أو تخوم جديدة إن كان بمقدوره استخراج المزيد من النفط من الحقول المعروفة، وهذا ليس بالأمر السهل دائما.

بداية شاقة^(****)

 

خلافا للاعتقاد السائد، فإن النفط غير محتجَز في بحيرات أو كهوف عظيمة في جوف الأرض، ولو قدِّر لك أن «تنظر» إلى حوض نفطي لما رأيت سوى بنية صخرية لا يبدو فيها مكان للنفط، ولكن فيما لا تستطيع العين البشرية أن تراه ثمة عالم من المسامات والشقوق الدقيقة غير المرئية في الغالب تحتجز نقيطات دقيقة من النفط والماء والغاز الطبيعي.

لقد أوجدت الطبيعة هذه الطبقات عبر ملايين السنين. بدأ ذلك حين تكدست مقادير هائلة من النباتات والمتعضيات الميكروية microorganisms الميتة في قيعان البحار القديمة ثم تحللت ودفنت تحت طبقات متتالية من الصخور. ومن ثم تحولت هذه الترسبات العضوية بفعل الضغوط ودرجات الحرارة العالية ببطء إلى النفط والغاز الذي نراه اليوم. يتخلل هذا الوقود الأحفوري مسامات صخور باطن الأرض كما يتخلل الماء في حجر الخفان.

[الأساسيات] مراحل الاستخراج الثلاث(*****)    لا يندفع من باطن الحوض سوى 10 إلى 15 في المئة من النفط تلقائيا عند الحفر (الاستخراج الأولي، الصورة السفلى اليسرى). بعد أن يتلاشى الضغط الداخلي، فإن ضخّ الماء أو الغاز الطبيعي في جوف الأرض يدفع المزيد من النفط نحو الخارج (الاستخراج الثانوي، الصورة الوسطى) بحيث يمكن استخراج 20 إلى 40 في المئة من النفط الأصلي. أما النفط المتبقي، فيكون إما في جيوب صغيرة منعزلة – فيتعذر استخراجه – أو يكون شديد اللزوجة فلا ينساق نحو الآبار. إلا أن التقانات المتقدمة [انظر المؤطر التالي] يمكن أن تميّعه ومن ثم ترفع المردود الإجمالي إلى ما يقارب أو يزيد على 60 في المئة (الاستخراج الثالث، الصورة اليمنى)   إن أحواض النفط ليست بحيرات تحت سطح الأرض، ولكنها طبقات من صخور مسامية متشربة بالنفط. تم إحضار هذه العينة الأسطوانية التي يبلغ طولها 5سم من حقول بحرية بالقرب من صقلية واستثمارها باستخدام التقانات الحالية الباهظة الثمن. إن عروق النفط الثخينة الموجودة في هذه العينة صلبة الملمس كما لو أنها بقع على الصخرة البيضاء الكربونية.

 

إن حوضا كهذا يسلك عند الحفر إلى حدٍّ ما سلوك قارورة من الشمپانيا حين تنزع عنها سدادتها الفلينية. يتحرر النفط من محبسه الصخري القديم ويندفع بفعل الضغط الداخلي في الحوض إلى السطح (مترافقا مع حجارة وطين ومكسَّرات أخرى)، وتستمر هذه العملية إلى أن يتلاشى هذا الضغط، ويكون ذلك في العادة بعد بضع سنين. وفي مرحلة الاستخراج الأولية هذه يمكن الحصول على 10 حتى 15 في المئة من النفط الموجود، وبعدها لا بُدَّ من وسيلة مساعدة على الاستخراج vtm.

 

طلق على ثلث ما يتبقى من النفط في الحوض بعد الاستخراج الأولي وفق عملية «الشمپانيا» اسم النفط غير المتحرك، وهو تلك القطرات المحتجزة ضمن مسامات منعزلة في الصخر بفعل قوى شعرية شديدة. وحتى الآن لا توجد تقنية تتيح استخراج هذا النوع من النفط. أما الثلثان المتبقيان فمع أنهما نفط متحرك فإنه لا يمكنهما بالضرورة التدفق إلى الآبار من تلقاء نفسيهما. وبالواقع، فإن نصف النفط المتحرك يبقى عالقا ضمن الحوض بسبب الحواجز الجيولوجية أو بفعل المسامية المنخفضة التي تحدث عندما تكون المسامات شديدة الضيق. ويكون الأمر أكثر سوءا إذا لم يكن النفط خفيفا بل مادة ثقيلة ولزجة تشبه الدبس.

[تقانات الاستخراج الثالث] أسلحة غير تقليدية(******)    بعد أن تؤدي طرق الاستخراج الأولي والثانوي دورها يمكن أن تقوم طرق أكثر شدة بتمييع النفط المتبقي بحيث يمكن أن يتدفق نحو الآبار. ونظرا لأن هذه الطرق المتقدمة مكلفة؛ فإن معركة الحصول على المزيد من النفط لا تحقق غايتها ما لم تكن أسعار إعادة البيع على درجة كافية من الارتفاع. طريقة الإحراق إن حرق جزء من الحوض (وهو ما يتطلب حقن هواء في باطن الأرض) يحسن نسبة الاستخراج بثلاث طرق: أولها أن الحرارة الناجمة عن النار تجعل النفط أقل لزوجة، وثانيها أن الاحتراق ينتج غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يدفع النفط إلى الخارج، وثالثها أن النار تحطّم جزيئات النفط الكبيرة والثقيلة وتجعله أكثر حركية. الطريقة الكيميائية تحقن مواد كيميائية (تسمى مواد سطحية) في الحوض وتساعد النفط على التحرر من الصخر والتدفق بشكل أفضل. تحيط طبقات من هذه المواد السطحية بقطيرات النفط بطريقة تشابه الكيفية التي يزيل بها الصابون العادي المواد الزيتية عن سطح ما. يتمثل أحد أشكال هذه العملية بحقن مواد كيميائية تولّد مواد شبيهة بالصابون من مكونات موجودة ضمن النفط ذاته. الطريقة البيولوجية يتم اختبار تجارب حقن البكتيريا (مع مواد مغذية وأكسجين في بعض الأحيان) التي تنمو في السطح البيني الكائن بين النفط والصخر. يفسح المجال أمام البكتيريا للتكاثر على مدى أيام عدة قبل استئناف الاستخراج. وفي المستقبل قد تقوم متعضيات ميكروية محوّرة جينيا بهضم أكثر أنواع النفط لزوجة وتمييعه.

 

وبغية دفع قسم من النفط المتبقي ضمن مسامات الصخور إلى الانسياب والخروج من الآبار تقوم الشركات عادة بحقن غاز طبيعي وماء في الحوض في عملية تسمى الاستخراج الثانوي. يؤدي حقن الغاز إلى استعادة الضغط المفقود، ويدفع ما يكون مائعا بدرجة كافية من النفط إلى الانسياب ضمن مسامات الصخور. أما حقن الماء، فإنه يرفع النفط نحو البئر كون النفط أخف من الماء تماما كما يؤدي صب الماء في كأس مليئة بزيت الزيتون إلى دفع الزيت نحو الأعلى.

في لعقد الماضي أو نحوه أصبح التمييز بين الاستخراج الأولي والثانوي غير واضح تماما؛ لأن الشركات شرعت في تطبيق تقانات متقدمة منذ البداية. تمثل أحد أهم التطورات حتى الآن بالبئر الأفقية، وهي عبارة عن بنية بشكل الحرف L تتيح إنتاج كمية من النفط تفوق بشكل كبير ما ينتجه الحفر الشاقولي التقليدي الذي ظل يُستخدَم منذ ظهور الصناعة النفطية. إن هذا الشكل يُمَكّن الآبار الأفقية من تغيير اتجاهها والنفاذ إلى قطاعات من الحوض لا يمكن الوصول إليها بغير ذلك. لقد استخدمت هذه الطريقة في ثمانينات القرن الماضي لأول مرة، وهي تلائم على ـــ وجه الخصوص ـــ الأحواض التي يوجد فيها النفط والغاز الطبيعي ضمن طبقات رقيقة أفقية.

تستطيع طرق الاستكشاف والاستخراج المتقدمة المحافظة على نمو الإنتاج عقودا قادمة.

 

تحسنت وسائل التنقيب عبر السنين. فالتصوير المتطور الثلاثي الأبعاد لباطن الأرض – والذي يقوم على كيفية ارتداد الموجات الزلزالية عن الحدود الواقعة بين طبقات صخرية متباينة التركيب – يُؤمِّن اليوم معرفة أكثر تفصيلا ببنية الحقول الموجودة، مما يساعد على اختيار مكان الحفر واستمثال الاستخراج.

تتباين التنبؤات المتعلقة بمستقبل إنتاج النفط في العالم بشكل كبير. فقد استخدم بعض المحللين نمطا اقترحه في الأصل الجيولوجي <K.M.هابرت> على شكل منحنى جرسي يصل إلى ذروته بحدود عام 2002(المنحنى البنفسجي) أو عام 2015 (المنحنى الأزرق)، ثم ينحدر بعدئذ بصورة حتمية. إلا أنه ثمة تنبؤات أخرى أكثر تفاؤلا – ومنها توقعات حكومة الولايات المتحدة (المنحنى الأخضر) – تأخذ في الحسبان احتمال اكتشاف حقول نفط جديدة وأن تؤدي تقانات جديدة إلى الحصول على المزيد من النفط من الحقول القديمة. إن التنمية الكاملة لمصادر غير تقليدية مثل الرمل القطراني والسجيل النفطي قد تحافظ على الاتجاه الصاعد للمنحنى لخمسة عقود أخرى (المنحنى الأحمر).

 

تتيح تقانات التصوير للجيولوجيين «مشاهدة» ما يحدث تحت الطبقات الملحية والتي تتوضع بشكل غير منتظم تحت قاع البحر وقد تزيد سماكتها في بعض الأحيان على خمسة آلاف متر. إن الطبقات الملحية كانت تمثل – كما هي حال المياه المتجمدة – عقبة صعبة لأنها تشوه الموجات الزلزالية والتي تستخدَم لتشكيل صورة باطن الأرض.

يعد الرمل القطراني من أكثر مصادر النفط غير التقليدي المحتملة وفرة، إلا أن استثماره يتطلب الكثير من الطاقة وقد تنجم عنه آثار جانبية خطيرة على البيئة بما فيها تولّد كميات كبيرة من المياه العادمة.

 

إن هذا التقدم في تقانات التصوير، إضافة إلى تقانات بحرية متطورة قد أتاحا الوصول إلى أجزاء جديدة من المحيطات. عندما تم تطوير حقول نفط بحر الشمال في سبعينات القرن الماضي بدا كما لو أن التقانات البحرية قد تجاوزت أكثر مراحلها مشقة، فوصلت إلى حقول تقع على عمق ألف متر تحت قاع البحر في مياه يبلغ عمقها من مئة إلى مئتي متر. ولكن الصناعة نجحت في السنوات القليلة الماضية في الحصول على النفط من أعماق زادت على ثلاثة آلاف متر من المياه وستة آلاف متر من الصخر والملح. ثمة ثلاثة اكتشافات بحرية فائقة العمق على الأقل وهي ثندَر هورس وجاك في خليج المكسيك وتوپي قبالة ساحل البرازيل.

 

يعتمد الأثر الذي يحدثه حرق غالون واحد من الوقود على عوامل كثيرة منها كيفية استخراج المواد الأولية ومعالجتها. واستخراج النفط اللزج بواسطة حقن البخار في باطن الأرض يتطلب طاقة إضافية مقارنة بضخ «النفط السهل» إلى الخارج، ويؤدي إلى المزيد من انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون. وكذلك الأمر عند استخراج النفط من الرمل القطراني. غير أن تحويل الفحم إلى وقود الديزل يترافق مع أكثر الانبعاثات شدة. انبعاثات ثانى أكسيد الكربون (مقدرة بكيلو غرام من ثانى أكسيد الكربون لكل غالون بنزين أو كمية مكافئة من أنواع الوقود الأخرى).

 

ذروة نفطية أم لا ؟(*******)    يساور القلق الكثير من المراقبين حول توفر النفط في المستقبل، وفيما إذا كان النمو المطّرد في إنتاج النفط العالمي قد وصل إلى نهايته. يشكّك المؤلف في ذلك علنا ولذلك حاورناه للتوسّع في هذا الموضوع. مجلة ساينتفيك أمريكان (SA): كثيرا ما قلت علنا إن الصيحات حول قرب «ذروة نفطية» تثير المخاوف بشكل زائد. ولكن أليس من الأفضل أن نكون في الجانب الآمن بدلا من أن نصبح آسفين؟ <L.موگيري>: من السخف أن يتنبأ المرء بذروة الإنتاج العالمي لأن ذلك يفترض معرفة المرء بشكل مسبق بكمية النفط الموجودة في باطن الأرض، ولكن في الحقيقة لا أحد يعرف المقدار الكلي ولا حتى من حيث المرتبة. كما أن الأثر الأكثر سوءا لهذا الذعر النفطي المتكرر هو أنه يدفع بالدوائر السياسية الغربية إلى تأكيد سيطرتها على مناطق إنتاج النفط. SA: ولكن المناصرين لـ «الذروة النفطية» يشيرون إلى عدم ثبات أسعار النفط الخام (حيث هبط من السعر الأعلى البالغ 147 دولارا للبرميل في الشهر 7/2008 إلى نحو 32 دولارا للبرميل في الشهر 12/2008 ليرتفع من جديد إلى 70 دولارا في الشهر 8/2009) كإشارة إلى أننا نقترب من ذروة الإنتاج. <موگيري>: لو أن كل إنسان ظن أن النفط في طريقه إلى النفاد لارتفعت الأسعار باطّراد بدلا من تذبذبها. وبما أن سعر النفط يحدِّد أسعار مصادر الطاقة كافة، فإن عدم اليقين هذا يلحق الضرر بالجميع. انظر إلى ما أصاب الاستثمارات في الطاقة المتجددة منذ نهاية عام 2008! SA: في الواقع، فإن المشاريع الكبيرة – مثل خطة ملك النفط <T.بون پيكنز> بشأن محطة ريحية(4) في تكساس – قد توقفت، فلماذا تتذبذب الأسعار؟ <موگيري>: إن نظريتي هي أن الطاقة الإنتاجية الاحتياطية – أو عدمها – هي الدافع في دورة أسعار النفط. والمشكلة هي أنك لا تستطيع أن تغير الطاقة الاحتياطية بين عشية وضحاها. SA: ماذا يمكن للمرء أن يفعل من أجل تثبيت الأسعار؟ <موگيري>: أثناء اجتماع وزراء الطاقة في مجموعة الثماني الكبار G8 في الشهر 5/2009الماضي، طرحت شركتي «إيني» اقتراحا لإنشاء وكالة عالمية للطاقة تكون مختصة بالحد من تقلبات أسعار النفط. وستكون مهمتها الرئيسة هي تقديم بيانات شاملة وشفافة عن سوق النفط وإدارة صندوق استقرار عالمي لمنع أسعار النفط من الانهيار فضلا عن سوق طاقة إنتاجية احتياطية لمنع هذه الأسعار من أن ترتفع بمقدار كبير. SA: هل ارتفاع أسعار النفط أمر جيد أم سيىء من وجهة النظر البيئية ؟ <موگيري>: يحتاج العالم إلى سعر نفط لا يكون شديد الارتفاع ولا شديد الانخفاض. وفي الظروف الحالية يكون السعر المثالي بين 60إلى 70 دولارا. فإذا تجاوزت الأسعار 70 دولارا، فإن طرق استخراج النفط الحيوي غير الفعالة ستصبح رابحة، ومنها على سبيل المثال تحويل الذُرة إلى إيثانول، ومن ثم سيبدأ الوقود الحيوي بالحلول محل الزراعة العالمية وهذا يؤدي إلى آثار مريعة على الفقراء في العالم. أما إذا انخفض السعر إلى أقل من 50إلى 60 دولارا فسيهمل حفظ المصادر  وستختفي مشاريع الطاقة المتجددة من الوجود.

استخلاص صعب^(********)

 

بالترافق مع ازدياد بُعد الآبار وعمقها تطورت التقانات التي تتيح الحصول على المزيد من النفط من الصخور بعد أن تكون طرق الاستخراج الأولي قد أدت واجبها. إن مرحلتي الاستخراج الأولي والثانوي مجتمعتين تجعلان نسبة الاستخراج بين 20 إلى 40  في المئة، ولتجاوز هذه النسبة – وهو ما يدعوه الخبراء بمرحلة الاستخراج الثالثة – يكون من الضروري عادة تقليل لزوجة النفط المتبقي، يمكن ذلك باستخدام الحرارة والغازات والمواد الكيميائية وحتى الميكروبات. لقد كانت طريقة حقن البخار، وهي إحدى الطرق التي تقوم على التسخين، حاسمة خلال ستينات القرن الماضي في استمرار الحياة في حقل كيرن ريڤر النفطي، حيث يقوم البخار بتسخين الطبقات العليا وتمكين النفط من التحرك. وما زال مشروع الحقن بالبخار في هذا الحقل ضمن الأكبر من نوعه في العالم حتى يومنا هذا. أما في ألبيرتا فقد استخدِم شكل مختلف للاستخراج المعزّز بالبخار في توضّعات الرمل القطراني والتي يتعذر التعدين السطحي منها بسبب عمقها.

ثمة عملية أخرى تقوم على التسخين وتم اختبارها في الحقل وهي إحراق جزء من هدروكربونات الحوض بإشعالها بواسطة سخان مع ضخ الهواء في البئر لتغذية الاحتراق. تولّد النار حرارة وثاني أكسيد الكربون (CO₂)، وهما يؤديان معا إلى خفض لزوجة النفط، كما أن كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون تبقى في باطن الأرض وتساعد على دفع النفط نحو الخارج. وفي الوقت نفسه تقوم النار بتحطيم جزيئات النفط الأكثر كبرا وثقلا مما يجعل النفط متحركا. يمكن التحكم في تيار الهواء للحد من كمية النفط المحترقة ولمنع انطلاق التلوث إلى البيئة المحيطة.

هناك طريقة أخرى أكثر شيوعا وهي حقن غازات عالية الضغط مثل ثاني أكسيد الكربون أو الآزوت في الحوض. يمكن لهذه الغازات أن تستعيد ضغط الحوض وأن تحافظ عليه، كما أنها تمتزج مع النفط فتقلل كلا من لزوجته ومن القوى التي تحتفظ به محتبسا. لقد قامت الولايات المتحدة منذ سبعينات القرن الماضي باستخراج النفط باستخدام ثاني أكسيد الكربون المستخلص من غازات البراكين أو من الغازات العادمة المنطلقة من محطات توليد الكهرباء. وحاليا تُستخدَم هذه الطريقة في أكثر من مئة مشروع قائم ولها شبكة أنابيب مخصصة يتجاوز طولها الإجمالي 2500 كم.

إن المعرفة المهنية التي تجمعت من خلال استخدام طريقة الحقن بثاني أكسيد الكربون قد فتحت الباب أمام أَسْر ثاني أكسيد الكربون من محطات توليد الكهرباء وتخزينه، وهذه إجراءات قد تساعد على التقليل إلى حد كبير من انبعاث غاز الـدفيئة هذا إلى الجو واستبقائه بدلا من ذلك في باطن الأرض لمئات السنين. فأول مشروع تجاري لجمع الكربون وتخزينه يعمل منذ عام 1996 في حقل سليپنر قبالة سواحل النرويج ويخزّن مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنويا. ومع أن هذا المقدار ضئيل بالنظر إلى أن كمية غازات الـدفيئة التي تنبعث إلى الجو نتيجة النشاط البشري وحده تقدّر بخمسين بليون طن من ثاني أكسيد الكربون في السنة، إلا أن نجاح تلك المنشأة يمثل برهانا على صحة الفكرة.

بيد أنه من المفارقات أن يكون أحد المصاعب التي تواجه استخدام ثاني أكسيد الكربون في استخراج النفط هي ندرته. ذلك أن جمعه من مداخن محطات توليد الكهرباء أو من البراكين ليس رخيصا، كما أن تكاليف جمعه من مصادر أصغر مثل السيارات أو معظم المعامل الصناعية باهظة. وثمة عائق آخر هو نقله الذي قد يكون باهظ الثمن جدا في حال كانت حقول النفط واقعة في مناطق بعيدة.

يعدّ الاستخراج المعزز بوسائل كيميائية استراتيجية أحدث. فهناك مواد كيميائية تمتزج بالنفط المحتبَس فتجعله أقل لزوجة، وبذلك يتمكن من التدفق نحو البئر. تعمل جميع هذه المواد على المبدأ نفسه الذي يشبه كيف تمتزج طبقات جزيئات الصابون بالمواد الدسمة وتعمل على إزالة الشحم عن أيديكم. إن أكثر العمليات الكيميائية نجاحا تزيد أيضا من لزوجة المياه الجوفية مما يساعد المياه على دفع النفط باتجاه الآبار من دون أن تسبقه في الوصول إليها. يعود إلى هذه العملية الفضل في استخراج عشرة في المئة إضافية من نفط حوض حقل داكينگ النفطي في الصين منذ منتصف تسعينات القرن الماضي. كذلك، فإن أحد أشكال هذه العملية يقوم على استخدام محلول كاوٍ لإنتاج المواد الشبيهة بالصابون من مكونات موجودة في النفط ذاته مما يحدّ من التكاليف الإجمالية.

إن تعزيز استخراج النفط ميكروبيا مازال في أول الطريق، وثمة تجارب جارية في الولايات المتحدة والصين وغيرها من البلدان. يقوم المهندسون بضخ كميات كبيرة من الميكروبات المتخصصة في الحوض مع بعض المواد المغذية والأكسجين في بعض الأحيان فتتكاثر الميكروبات في السطوح البينية الكائنة بين النفط والصخور فيساعد ذلك على تحرير النفط. وتفتح الهندسة الجينية الباب أمام إمكانية تعديل البكتيريا والمتعضيات الميكروية الأخرى وجعلها أكثر فعالية في المساعدة على استخراج النفط.

ليست التقنيات المذكورة آنفا رخيصة، ولكن بعضها اقتصادي (وبشكل خاص الاستخراج المعزز بثاني أكسيد الكربون إذا كان مصدر الغاز قريبا والوصول إليه سهلا) طالما بقيت أسعار برميل النفط الخام أعلى من ثلاثين دولارا، كما أن معظمها – بما في ذلك طرق الاستخراج التي تقوم على المواد الكيميائية – يصبح اقتصاديا عند سعر الخمسين دولارا للبرميل الواحد.

علائم النصر القادم^(*********)

 

لقد شارف «النفط السهل» على النفاد. ربما لأنه كان الأوّل الذي تم اكتشافه وحرقه. إن العديد من كبرى أحواض النفط وأكثرها إنتاجا في العالم تقترب مما أسمّيه النضوج التقاني والذي يحدث عندما لا تعود التقانات التقليدية مجدية. وهذه تشمل أحواضا في بلدان الخليج العربي والمكسيك وفنزويلا وروسيا بدأ إنتاج النفط منها في ثلاثينات وأربعينات وخمسينات القرن الماضي، ولكي تستمر هذه الحقول بالإنتاج ينبغي الاستعانة بتقانات جديدة.

ولكن «النفط السهل» لم يكن «سهلا» إلى هذه الدرجة عند اكتشافه. كذلك سيصبح النفط الصعب الموجود حاليا نفطا سهلا في الغد بفضل منحنى تعلم الخبرة التقانية؛ وما الفتوحات التقانية في الصناعة النفطية إلا نتيجة عمليات طويلة مضنية. لقد جُرِّب الحفر الأفقي أول مرة في ثلاثينات القرن الماضي، كما أن بعضا من أكثر طرق الاستخراج تقدما في الوقت الراهن كان موجودا في خمسينات القرن الماضي. ولكن في معظم حقب الصناعة النفطية كان النفط موجودا بوفرة جعلت سعره متدنيا بحيث أصبحت الابتكارات المتميزة ذات التكلفة العالية غير مبررة. غير أننا نشهد إشراقة عهد جديد تكون فيه وتيرة تبني التقانات الجديدة أكثر سرعة.

قد يتباطأ التحول نحو زيادة معدلات الاستخراج بسبب الموجة الحالية من تأميم الموارد. فبينما كانت الشركات النفطية الرئيسة تهيمن على نحو ثمانين في المئة من الاحتياطي النفطي العالمي في مطلع سبعينات القرن الماضي أصبح اليوم نحو تسعين في المئة من النفط العالمي التقليدي تحت السيطرة المباشرة للدول المنتجة عبر شركاتها النفطية الوطنية. بيد أن مستقبل الطلب على النفط غامض ما يجعل بعضا من هذه الدول مترددا في الاستثمار في التقانات الجديدة أو في الاستكشاف، خصوصا وأن استثمارات كبيرة كهذه تعني تقليص موارد برامج التنمية الاقتصادية والاجتماعية.

ومع ذلك، فإنني أجرؤ على التنبؤ بالتالي: سيكون بالإمكان بحلول العام2030 استخراج خمسين في المئة من النفط المعروف اليوم، وفي ذلك الحين أيضا ستكون كمية النفط المعروف قد ازدادت بشكل ملموس وسيكون قدر أكبر من النفط غير التقليدي مثل السجيل النفطي قد أنتج بحيث يبلغ مجموع الاحتياطيات القابلة للاستخراج نحو 4500 حتى 5000 بليون برميل من النفط.  إن جزءا كبيرا من هذه «الاحتياطيات الجديدة» لن يكون نتيجة اكتشافات جديدة بل نتيجة مقدرة جديدة على تحسين استثمار ما بحوزتنا.

تأكيدا لما سبق، فإننا سنكون بحلول العام 2030 قد استهلكنا 650 حتى 700بليون برميل إضافي من احتياطياتنا بحيث يصل مجموع الاستهلاك إلى نحو1600 بليون برميل من أصل الـ 4500 إلى 5000 بليون برميل. فإذا صحت تقديراتي سيكون النفط متوفرا لنا لما تبقى من القرن الحادي والعشرين. وستكون المشكلة الرئيسة في الكيفية التي سنستخدم فيها النفط المتبقي دون هدره من خلال عادات استهلاكية غير مقبولة، وفوق ذلك كله من دون أن نُعرِّض بيئة ومناخ كوكبنا للخطر.

المؤلف

اختصاصي بالاقتصاد، وهو نائب الرئيس التنفيذي في شركة إيني Eni الإيطالية، وهو عالم زائر في المعهد MIT وعضو في مجلسه الاستشاري الخارجي للطاقة. نال كتابه «عصر النفط» جائزة الامتياز الأمريكية عام 2007. أما كتابه الجديد «ما وراء عصر النفط: خرافات، وحقائق، ومستقبل الوقود الأحفوري وبدائله» فسوف تقوم دار پريگر بنشره في مطلع عام 2010.	Leonardo Maugeri

 

 

  مراجع للاستزادة

 

The Economics of Petroleum Supply. Morris A. Adelman. MIT Press. 1993.

 

Petroleum Provinces of the Twenty-First Century. Marian W. Downey, Jack C. Threet and William A. Morgan. American Association of Petroleum Geologists, 2002.

 

The Age of Oil: The Mythology, History, and Future of the World’s Most Controversial Resource.

Leonardo Maugeri. Praeger Publishers. 2006.

 

Oil in the Twenty-First Century: Issues, Challenges, and Opportunities. Edited by Robert Mabro. Oxford University Press, 2006.

 

Grassoline at the Pump. George W.Huber and Bruce E. Dale in Scientific American, Vol. 301, No. 1. pages 40-47; July 2009.

(*)SQUEEZING MORE OIL FROM THE GROUND

(**)All That You Can&apos;t Leave Behind

(***)Uncharted Lands (and Seas)

(****)A Rocky Start
(*****)Three Stages of Recovery

(******)Unconventional Weapons

(*******)Peak or No Peak?

(********)Scraping the Barrel

(*********)Future Eurekas

(1) Peak oil” هي النقطة في الزمن التي يتم عندها الوصول إلى المعدل الأعظمي للنفط المستخرج على نطاق عالمي، والتي بعدها يدخل هذا المعدل في تراجع لانهائي.
(2) horsehead pumps
(3) الكورنكوپيا: في الأساطير اليونانية هي قرن الماعز التي أرضعت زيوس، ثم سقطت عن رأس الماعز وأصبحت مليئة بالفاكهة. تستعمل هذه الكلمة مجازا للدلالة على مصادر كل ما هو وفير. (التحرير)

(4) أي محطة لتوليد الكهرباء باستخدام طاقة الرياح. (التحرير)