اهمیت صنعت نفت شیل و تاثیر آن در اقتصاد کشور

تولید نفت شیل یا shale oil در سال‌های اخیر رشد قابل‌توجهی داشته است و استخراج نفت از سازندهای شیل که قبلا غیرقابل دسترس بود، امروزه میسر شده است. صنعت نفت شیل، نقش مهمی در افزایش تولید نفت در کشورهایی مانند ایالات متحده دارد و به تغییرات در بازارهای جهانی نفت کمک کرده است. با این حال، استخراج نفت شیل به دلیل اثرات بالقوه آن بر منابع آب، کیفیت هوا و انتشار گازهای گلخانه‌ای، نگرانی‌های زیست‌محیطی را نیز ایجاد می‌کند. ایران برای نخستین بار در بهمن 1395 در چندین نقطه قالی کوه استان لرستان، ذخایر نفت شیل را کشف کردند. چندی پیش در اواخر سال 1402، به گزارش تهران تایمز به نقل از شانا،

پروژه آزمایشی استخراج نفت شیل در ایران در مراحل پایانی خود قرار دارد و می توان گفت کشور به فناوری استخراج نفت از این ذخایر دسترسی دارد.

 در این مقاله به تاریخچه استخراج و مزایا و معایب صنعت نفت شیل در اقتصاد کشورها می پردازیم.

تاریخچه اولین استخراج نفت در جهان

تاریخچه استخراج نفت به تمدن های باستانی بازمی گردد، اما صنعت مدرن در قرن نوزدهم با حفاری اولین چاه نفت تجاری، چاه دریک، در پنسیلوانیا در سال 1859 توسط ادوین دریک آغاز شد. این شروع تولید نفت در مقیاس بزرگ بود که منجر به پیشرفت های سریع تکنولوژیکی و تأسیس شرکت های نفتی متعدد شد. تاریخچه استخراج نفت در ایران به اوایل قرن بیستم باز می گردد. اولین کشف مهم نفت در ایران در سال 1908 در مسجد سلیمان واقع در جنوب غربی استان خوزستان انجام شد. امروزه استخراج و تولید نفت از اجزای اساسی اقتصاد جهانی است که پویایی های ژئوپلیتیکی را شکل می دهد و به عنوان یک منبع انرژی حیاتی برای حمل و نقل، صنعت و تولید برق عمل می کند.

همچنین بخوانید:

♣ مشتقات نفتی و کاربردهای آن ها

♣ راهبردهای عملیاتی رفع بوی نفت و مشتقات نفتی

نفت شیل یا shale oil چیست؟

نفت شیل، نفت پَلمه‌سنگی یا نفت شِنی به نوعی نفت غیر متعارف اطلاق می شود که از سازندهای سنگ شیل از طریق فرآیندی به نام شکستگی یا شکستگی هیدرولیکی استخراج می شود. سنگ شیل حاوی مواد آلی مانند کروژن است که می تواند از طریق حرارت دادن به نفت و گاز تبدیل شود. فرآیند استخراج شامل تزریق ترکیبی از آب، ماسه و مواد شیمیایی با فشار بالا به سازند سنگ شیل است. این باعث شکستگی سنگ می شود و به نفت و گاز محبوس شده اجازه می دهد تا برای استخراج به چاه برود.

پیدایش صنعت نفت شیل

تاریخچه استخراج نفت شیل، به طور خاص از طریق فرآیند شکست هیدرولیکی (فراکینگ)، در اواخر قرن 19 و اوایل قرن 20 آغاز شد. با این حال، اولین استخراج تجاری قابل توجه شیل نفتی را می توان به اوایل قرن بیست و یکم ردیابی کرد. یکی از پیشگامان برجسته در این زمینه، جورج پی میچل، تاجر و کارآفرین آمریکایی بود. شرکت انرژی و توسعه میچل که توسط جورج پی میچل تأسیس شد، نقش مهمی در توسعه تکنیک های شکست هیدرولیکی برای استخراج نفت و گاز طبیعی از سازندهای شیل ایفا کرد. از طریق آزمایش‌های گسترده و نوآوری‌های فناوری، میچل انرژی با موفقیت ذخایر عظیم نفت و گاز شیل را در سازند شیل بارنت در تگزاس باز کرد. این پیشرفت راه را برای انقلاب شیل هموار کرد که منجر به پذیرش گسترده تکنیک های فرکینگ در سطح جهان شد.

Shale oil چگونه کار می کند؟

ابتدا، شرکت های نفتی به صورت عمودی، در سازند شیل حفاری می کنند. بعد از اینکه اپراتورها چاه را حفر می کنند، آن را با زاویه 90 درجه منحنی می کنند. در این نقطه شروع، آنها به صورت افقی سوراخ می کنند. این روش به آنها اجازه می دهد تا به 10000 فوت از سنگ مخزن دسترسی داشته باشند. سپس آنها انفجارهای پرفشار آب، ماسه و مواد شیمیایی را برای شکستن شیل نفتی و آزادسازی نفت، پمپ می کنند. ماسه شکستگی ها را باز نگه می دارد. این اجازه می دهد تا نفت به داخل چاه نفوذ کند.

تفاوت بین نفت شیل و شیل نفت چیست؟

نفت شیل هیدروکربنی است که در تشکیل سنگ شیل وجود دارد در حالی که shale oil سنگ جامدی است که حاوی کروژن است. کروژن یک فرآورده نفتی است که در نهایت با استخراج و حرارت دادن به نفت تبدیل می شود. نفت شیل به نوع قابل استفاده نفت نزدیکتر است و برای استخراج از زمین نیاز به حفاری و فرکینگ دارد.

فرق نفت شیل با نفت عادی

هر دو موادی مبتنی بر هیدروکربن هستند، اما در منشأ، روش‌های استخراج و خواص متفاوت هستند. در زیر به تفصیل به هر کدام از این موارد می پردازیم:

الف) منشا تولید:

نفت معمولی معمولاً به صورت مایع در سنگ‌های مخزنی متخلخل مانند ماسه‌سنگ یا سازندهای آهکی یافت می‌شود. طی میلیون‌ها سال از سنگ‌های منبع غنی از آلی به این مخازن مهاجرت کرده است، جایی که در ذخایر بزرگ زیرزمینی تجمع می‌یابد. از سوی دیگر، shale oil نوعی نفت غیر متعارف است که در سنگ‌های رسوبی ریزدانه به نام سازندهای شیل یافت می‌شود. بر خلاف نفت معمولی که در سنگ‌های مخزن متخلخل مهاجرت می‌کند و در سنگ‌های مخزن متخلخل تجمع می‌یابد، shale oil درون خود سنگ شیل به دام می‌افتد و به مواد آلی به شکل کروژن متصل می‌شود.

ب)روش استخراج:

نفت معمولی معمولاً با استفاده از تکنیک‌های حفاری سنتی استخراج می‌شود، که در آن چاه‌ها به صورت عمودی در سنگ‌های مخزن حفر می‌شوند و نفت به دلیل فشار درون مخزن به طور طبیعی به سطح جریان می‌یابد. در حالی که استخراج shale oil شامل فرآیندی به نام شکستگی هیدرولیکی (شکستگی) است. سیالات پرفشار متشکل از آب، ماسه و مواد شیمیایی به سازندهای شیل تزریق می‌شوند تا شکستگی‌هایی در سنگ ایجاد کنند و به نفت محبوس‌شده اجازه می‌دهند تا برای استخراج به چاه برود.

ج) خواص:

نفت عادی معمولا سبک‌تر و روان‌تر است و ویسکوزیته کمتری دارد و استخراج و تصفیه آن را آسان‌تر می‌کند. معمولا حاوی نسبت بیشتری از هیدروکربن های مایع مانند بنزین، دیزل و سوخت جت است. در حالیکه نفت شیل نسبت به نفت معمولی سنگین‌تر و چسبناک‌تر است و نسبت بیشتری از هیدروکربن‌های سنگین‌تر مانند قیر دارد. در نتیجه، اغلب نیاز به فرآورس و پالایش اضافی برای تبدیل آن به محصولات قابل استفاده دارد.

د) پیامدهای اقتصادی و زیست محیطی:

استخراج نفت متعارف، روش اصلی برای تامین تقاضای جهانی انرژی برای بیش از یک قرن بوده است. با این حال، ذخایر نفت معمولی محدود است و صنعت با چالش هایی مانند کاهش نرخ تولید و افزایش هزینه های مرتبط با اکتشاف و استخراج مواجه است.اما استخراج نفت شیل در سال های اخیر به دلیل پیشرفت در فناوری شکستگی رشد سریعی را تجربه کرده است و دسترسی به ذخایر نفتی که قبلاً غیرقابل دسترس بوده اند، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است. با این حال، استخراج نفت شیل به دلیل اثرات بالقوه آن بر منابع آب، کیفیت هوا و انتشار گازهای گلخانه‌ای نگرانی‌های زیست‌محیطی را ایجاد می‌کند.

همچنین بخوانید:

♣ رسوبزدایی از چاه نفت و گاز | لزوم حذف رسوب از خطوط لوله های صنعتی

♣ انواع حلال های پاک کننده نفتی

گاز شیل چیست؟

گاز شیل gas shale نوعی گاز طبیعی است که در صخره های شیل در اعماق زیرزمین به دام افتاده است. استخراج آن با استفاده از فرآیندی به نام شکستگی هیدرولیکی یا شکستگی، شامل تزریق ترکیبی از آب، ماسه و مواد شیمیایی با فشار بالا به سازندهای سنگ شیل است. این فرآیند باعث ایجاد شکستگی در سنگ می‌شود و به گاز اجازه می‌دهد آزادانه‌تر به سمت چاه برای استخراج جریان یابد. گاز شیل عمدتاً از متان و سایر هیدروکربن ها مانند اتان، پروپان و بوتان تشکیل شده است. این یک منبع غیر متعارف گاز طبیعی در نظر گرفته می‌شود، زیرا بر خلاف گاز طبیعی معمولی که معمولاً در سنگ‌های مخزن متخلخل‌تر یافت می‌شود، در سازندهای شیل غیرقابل نفوذ یافت می‌شود.

مزایا و معایب نفت شیل

استخراج shale oil از طریق فرآیند فرکینگ هم مزایا و هم معایبی دارد.

مزایا:

• مزیت اصلی فرکینگ این است که به کشورها و شرکت های نفتی اجازه می دهد از ذخایر نفتی استفاده کنند که قبلا دسترسی به آنها از طریق روش های سنتی بسیار دشوار بود.
• این فرآیند همچنین نسبت به روش‌های سنتی استخراج نفت انعطاف‌پذیرتر است، زیرا هنگامی که یک چاه حفر می‌شود و نفت استخراج می‌شود، می‌توان نفت را تا زمانی که قیمت‌های نفت به اندازه‌ای بالا باشد که سود حاصل شود، ذخیره کرد.

معایب:

وقتی صحبت از فرکینگ به میان می آید، نکات منفی زیادی وجود دارد که آن را به موضوعی بحث برانگیز تبدیل کرده است:

• بر محیط زیست تاثیر منفی می گذارد. زیرا بر اساس یافته ها، فرکینگ بر آب آشامیدنی ناشی از نشت به منابع آشامیدنی جامعه یا دفع نامناسب زباله تأثیر منفی می گذارد.
• به مقدار زیادی آب نیاز دارد. زیرا قبل از شروع استخراج، مقدار قابل توجهی آب باید به داخل چاه پمپ شود. این کار یا مستلزم استفاده از ذخایر آب در نزدیکی محل یا حمل و نقل در منابع آب است.
• آب آشامیدنی جوامع را آلوده می کند.
• باعث زلزله می شود. پمپاژ پرفشار آب به داخل زمین باعث ایجاد آنها می شود.

کلام آخر:

نفت و گاز و شیل، نقش مهمی در انتقال انرژی در تامین تقاضای جهانی انرژی ایفا می کند. Shale oil شبیه نفت است و می تواند به مواد مختلفی از جمله سوخت دیزل، بنزین و گاز مایع (LPG) تصفیه شود. شرکت ها همچنین می توانند از آن برای تولید سایر محصولات تجاری مانند آمونیاک و گوگرد تصفیه کنند. سنگ مصرف شده را می توان در سیمان استفاده کرد. در سطح جهانی، صنعت نفت شیل، پتانسیل تغییر شکل اقتصاد جهانی، افزایش امنیت انرژی، استقلال و مقرون به صرفه بودن را در دراز مدت دارد. با این حال، این مزایا باید با اهداف زیست محیطی وسیع تری در سطح محلی و جهانی تطبیق داده شوند. تغییرات متعاقب در سیاست‌ها و رژیم‌های نظارتی تأثیرات مهمی بر تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان نفت خواهد داشت.