الغاز الصخري.. هل سيغير خريطة الطاقة العالمية؟
الغاز الصخري.. هل سيغير خريطة الطاقة العالمية؟ (1 من 2)
يتزايد الاهتمام ومعه كثير من الأسئلة حول ما أصبح يطلق عليه ''الثورة'' التي تتشكل معطياتها بصورة جلية في الولايات المتحدة. فخلال عقد من الزمان تم الكشف عن مخزونات ضخمة من الغاز الصخري القابل للاستخراج تقنيا في أنحاء عدة من العالم، وبحلول عام 2005 تصاعدت وتيرة الحفر في الولايات المتحدة وبدأ على أثرها الإنتاج التجاري للغاز الصخري بمعدلات تتزايد بصورة مطردة منذ ذلك الحين.
وتترقب الأسواق العالمية من كثب هذه التطورات التي زادت من مستوى إمدادات الغاز وانعكست سلبا على أسعاره في السوق الأمريكية كما في الأسواق العالمية.
وصاحب هذه التطورات اكتشاف مخزونات متواضعة نسبيا من النفط الصخري.
ومثلما واجه الغاز الصخري في السابق تشكيكا في إمكانية وجدوى إنتاجه يواجه النفط الصخري اليوم تشكيكا في حجم مخزوناته وإمكانية استخراجها، لكن هذه المعطيات قد تتغير مستقبلا مثلما أصبح الغاز الصخري اليوم واقعا ملموسا.
وفي هذه المقالة سيتم التركيز على ''ثورة'' الغاز الصخري مع محاولة تقديم إجابات عن عدد من الأسئلة أبرزها: ما تداعيات تنامي إنتاج الغاز الصخري على أسعار الغاز الطبيعي في الأسواق العالمية؟ وما أثر ذلك في تعزيز تنافسية منتجي البتروكيماويات في الولايات المتحدة؟ وهل سينتج عن هذا التطور تلاشي الميزة النسبية التي يملكها منتجو البتروكيماويات في المملكة ودول الخليج؟
ما الغاز الصخري؟
الغاز الصخري أو الحجري (ويعرف بالإنجليزية Shale Gas) هو غاز طبيعي يتولد داخل صخور السجيل ـــ التي تحتوي على النفط ـــ بفعل الحرارة والضغط ويبقى محبوسا داخل تجويفات تلك الصخور الصلدة التي لا تسمح بنفاذه.
وتتميز تكوينات صخور السجيل الموجودة في أعماق سحيقة تصل إلى نحو ألف متر تحت سطح الأرض باحتوائها على نسبة عالية من المواد العضوية الهيدروكربونية تراوح بين 0.5 و25 في المائة. وأسوة بالغاز الطبيعي التقليدي يكون الغاز الصخري كغاز جاف أو غني بسوائل الغاز ومنها الإيثان، اللقيم المفضل لصناعة البتروكيماويات.
ونظرا لكون الغاز الصخري ينشأ داخل الصخور ويبقى محبوسا داخل تجويفاتها يتم استخدام تقنية معقدة لاستخراجه؛ تتضمن المزاوجة بين الحفر أفقيا تحت الأرض مسافة قد تصل إلى ثلاثة كيلومترات من أجل الوصول إلى أكبر مساحة سطحية ملامسة للصخور وتكسير تلك الصخور هيدروليكياHydraulic Fracturing بواسطة خليط سائل مكون من مزيج الماء والرمل وبعض الكيماويات يضخ تحت ضغط عال جدا لتحرير الغاز من خلال تحطيم الصخور الحابسة للغاز أو إحداث شقوق خلال مساماتها. ويلزم لاستخراج الغاز الصخري حفر الآلاف من الآبار عموديا، فإذا عثر على الغاز في إحداها بدأ الحفر أفقيا في طبقة الصخور لاستخراج الغاز.
وتتسم حقول الغاز الصخري بسرعة تراجع معدلات إنتاجها خلال السنوات الأولى من بدء الإنتاج. ويحصل أعلى معدل تراجع بعد السنة الأولى ويصل إلى نحو 60 في المائة من أعلى مستوى للإنتاج، ثم يستمر في التراجع ليصل إلى أدنى مستوى له بعد سبع إلى تسع سنوات من بدء الإنتاج.
جدير بالإشارة أن مخزونات الغاز الصخري كانت معروفة منذ زمن طويل لكن تقنية استخراجها بتكلفة منخفضة بالدرجة الكافية لم تكن متاحة.
وبعد عقدين من البحوث التي بدأتها في منتصف الثمانينيات شركةMitchell Energy & Development Corp الأمريكية التي طورت تقنيات جديدة استخدمتها في حقل بارنيت في شمال ولاية تكساس، أسهمت في خفض تكلفة استخراجه ومهّدت السبيل للمباشرة في حفر آبار أخرى للغاز الصخري في ولايتي أركنساس ولويزيانا، ما دشن مرحلة جديدة أضحى فيها الغاز الصخري الثروة التي قد تؤدي إلى تغييرات مهمة في مسار تجارة الغاز الدولية في العقد المقبل.
تقديرات الاحتياطيات العالمية من الغاز الصخري
على الرغم من أن تقديرات الاحتياطيات المثبتة من الغاز الصخري تتغير بسرعة تبعا لاكتشافات جديدة تضاف دوريا إلى الأرقام المعلنة، إلا أن أحدث التقديرات المعلنة من قبل إدارة معلومات الطاقة الأمريكية مطلع الشهر الماضي، تشير إلى وجود مخزونات ضخمة من الغاز الصخري في 33 دولة قدرت بنحو 6.622 تريليون قدم مكعب.
ويوضح الشكل (1) أهم 12 دولة في مستوى مخزونات الغاز الصخري المكتشفة والقابلة للاستخراج تقنيا. والقراءة المتأنية لبيانات الشكل (1) توضح ما يلي:
1ـــ تقديرات مخزونات الغاز الصخري في 33 دولة ضخمة جدا مقارنة بالاحتياطيات العالمية للغاز، فهي تعادل تقريبا إجمالي الاحتياطيات العالمية المثبتة للغاز التي بلغت عام 2010 نحو 6.609 تريليون قدم مكعب. وتتقاسم أربع دول حصة الأسد من مخزونات الغاز الصخري بنسبة تزيد عن 53 في المائة من إجمالي المخزونات العالمية.
وهذه الدول هي الصين بمخزونات قدرها 1.215 تريليون قدم مكعب، والولايات المتحدة ورصيدها 862 تريليون قدم مكعب، والأرجنتين وفيها 774 تريليون قدم مكعب، والمكسيك بمخزونات 681 تريليون قدم مكعب. ونصيب الصين من مخزونات الغاز الصخري يعادل نحو 202 مليار برميل نفط مكافئ، ويعد الأعلى عالميا ويشكل 18 في المائة من إجمالي تقديرات المخزونات المكتشفة.
2 ـــ حجم المخزونات المكتشفة من الغاز الصخري تشكل قفزة كبيرة في احتياطيات الدول المشمولة بالمسح نسبة إلى احتياطيات الغاز المثبتة فيها، وتراوح بين 45 في المائة في حدها الأدنى في الجزائر و692.757 في المائة في حدها الأعلى في جنوب إفريقيا.
والقفزة الأعلى لجهة حجم المخزونات كانت في الصين، حيث شكلت مخزونات الغاز الصخري أكثر من عشرة أضعاف الاحتياطيات المثبتة بزيادة بلغت 1.135 في المائة قياسا باحتياطيات الغاز المثبتة فيها، التي تبلغ 107 تريليونات قدم مكعب.
ومن المهم التنويه هنا بأن تقديرات المخزونات لا تعني بالضرورة الاحتياطيات المثبتة القابلة للاستخراج، بل تشمل كل الكميات التي تم تحديدها في المكامن، ونسبة كبيرة منها قد لا تكون مجدية للإنتاج، في حين أن الاحتياطيات المثبتة هي الكميات المجدية للإنتاج.
3 ـــ عديد من الدول التي تم اكتشاف مخزونات ضخمة من الغاز الصخري فيها لا تملك احتياطيات تذكر من الغاز الطبيعي التقليدي مثل فرنسا وبولندا والبرازيل وجنوب إفريقيا، وهي دول مستوردة للغاز بنسب تراوح بين 45 في المائة للبرازيل و98 في المائة لفرنسا من إجمالي استهلاكها المحلي.
4 ـــ باستثناء ليبيا والجزائر لا تشمل مخزونات الغاز الصخري المدرجة في الشكل (1) تقديرات مخزوناته في الدول المنتجة للنفط في الشرق الأوسط وروسيا، التي من المتوقع أن تزيد من حجم المخزونات العالمية القابلة للاستخراج تقنيا بنسبة كبيرة.
هذه المعطيات تشير إلى إمكانية تحول عديد من الدول المستوردة للغاز إلى دول منتجة، وبعضها قد يصبح دولا مصدرة للغاز مستقبلا. ووفقا لتقرير حديث لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية Annual Energy Outlook 2011 فإن الغاز الصخري سيشكل بحلول عام 2035 نحو 62 في المائة من إجمالي إنتاج الصين من الغاز، ونحو 50 في المائة من إجمالي إنتاج أستراليا، و46 في المائة من إجمالي إنتاج الغاز في الولايات المتحدة.
بدايات إنتاج الغاز الصخري في الولايات المتحدة
في الوقت الذي تتراجع فيه الاحتياطيات المثبتة في الولايات المتحدة من كل من الغاز والنفط ''التقليدي'' مصحوبة بتراجع معدلات اكتشاف احتياطيات جديدة لكليهما، تتجه بوصلة اهتمام شركات النفط العالمية نحو المخزونات الضخمة من الغاز ''غير التقليدي'' الذي يشمل الغاز المنتج من الحقول البحرية والغاز الصخري.
ويترجم هذا الاهتمام استحواذ شركة إكسون موبيل في عام 2009 على شركة XTO Energy التي تعمل في قطاع استكشاف وإنتاج الغاز الصخري في صفقة بلغت قيمتها 41 مليار دولار.
وأسفرت حمى الغاز الصخري التي انطلقت شرارتها من الولايات المتحدة، التي يشبهها بعض المحللين بحمى الذهب في عام 1849 عن ارتفاع معدلات إنتاج الغاز الصخري، الأمر الذي أسفر عن نمو إمدادات الغاز في الولايات المتحدة بنسبة 20 في المائة خلال السنوات الخمس الماضية.
ففي عام 1996 كان حجم إنتاج الغاز الصخري في الولايات المتحدة 0.3 تريليون قدم مكعب، مثلت نحو 1.6 في المائة من إجمالي الإنتاج الأمريكي للغاز، وارتفعت في عام 2000 إلى 0.39 تريليون قدم مكعب. وبحلول عام 2006 تضاعف الإنتاج ثلاث مرات فبلغ 1.1 تريليون قدم مكعب شكلت نحو 5.9 في المائة من إجمالي إنتاج الغاز في أمريكا.
وحصلت القفزة الأكبر في إنتاج الغاز الصخري خلال السنوات الخمس الماضية، حيث بلغ حجم إنتاج الغاز الصخري في عام 2010 نحو 4.87 تريليون قدم مكعب، شكلت ما نسبته 23 في المائة من إجمالي استهلاك السوق الأمريكية من الغاز الذي بلغ 22.8 تريليون قدم مكعب.
وتمتد مكامن الغاز الصخري في تكساس ولويزيانا وأركنسو ونيويورك، وأهم الحقول المنتجة بارنيت في شمال تكساس، وهاينزفيل في لويزيانا ومارسيلوز في بنسلفانيا.
وفي آذار (مارس) الماضي بلغ الإنتاج المشترك لحقلي بارنيت وهاينزفيل 10.75 مليار قدم مكعب يوميا.
مخزونات الغاز والنفط الصخري في الولايات المتحدة
كما أسلفنا فإن المخزونات المكتشفة من الغاز والنفط الصخري لا تعني بالضرورة الاحتياطيات المثبتة القابلة للاستخراج من كليهما.
وحسبما هو موضح في الشكل (2) يقدر حجم المخزونات من الغاز الصخري في الولايات المتحدة بنحو 862 تريليون قدم مكعب، القابل للاستخراج منها 60.6 تريليون قدم مكعب أو ما يشكل 6.9 في المائة فقط من تلك المخزونات! لكن هذه الكمية من الغاز الصخري تشكل نحو 25 في المائة من إجمالي احتياطيات الغاز المثبتة في الولايات المتحدة في نهاية 2010 البالغة 244.7 تريليون قدم مكعب.
وعند إضافة مخزونات الغاز الصخري القابلة للاستخراج يرتفع مستوى الاحتياطيات المثبتة في الولايات المتحدة إلى 305.3 تريليون قدم مكعب، وهو الأعلى منذ عام 1971. وباعتماد معدلات استهلاك عام 2010 ستغطي تلك الكميات استهلاك الولايات المتحدة إلى نحو 14 عاما. الأمر نفسه ينطبق على النفط الصخري الذي تم اكتشاف كميات ضخمة منه في الولايات المتحدة قدرت بنحو 169 مليار برميل، القابل منها للاستخراج تقنيا يقدر بنحو أربعة مليارات برميل أو ما يشكل 2.3 في المائة فقط.
وهذه الكمية متواضعة قياسا بمعدل استهلاك الولايات المتحدة السنوي الذي يبلغ نحو 7.5 مليار برميل، ما يجعل المخزونات القابلة للاستخراج من النفط الصخري تشكل أقل من نصف معدل الاستهلاك السنوي الحالي الأمريكي أو ما يعادل الاستهلاك العالمي لسبعة أسابيع فقط!
هل تصبح الولايات المتحدة دولة مصدرة للغاز المسال؟
من المتوقع أن يغير الإنتاج المتزايد من الغاز الصخري في السوق الأمريكية ميزان العرض والطلب في أسواق الغاز الطبيعي. فخلال عام 2009 كانت كمية الغاز المستورد من قبل الولايات المتحدة نحو 1.8 مليار قدم مكعب تشكل نحو 8 في المائة من إجمالي الاستهلاك الأمريكي انخفضت في نهاية العام الماضي إلى نحو 400 مليون قدم مكعب.
وفي هذا السياق تطرح وفرة إمدادات الغاز الصخري سيناريو تتحول فيه الولايات المتحدة إلى دولة مصدرة للغاز. وهذا السيناريو قد يتبلور في حالة نجاح الولايات المتحدة في تطوير مصادر الغاز الصخري بصورة سريعة وبقدرات تفوق استيعاب السوق الأمريكية.
لكن العوائق التي تحول دون ذلك كثيرة، منها أن وحدات تسييل الغاز تتطلب استثمارات ضخمة ولا يتم الشروع فيها إلا بعد الحصول على عقود توريد لمدد طويلة نسبيا من قبل المستهلكين، كما أن المصدرين من الولايات المتحدة سيواجهون منافسة حادة في الأسواق العالمية من قبل منتجين ذوي تكاليف تشغيلية منخفضة في مناطق مثل قطر، حيث تكون تكاليف الفرصة opportunity costs سالبة أحيانا لأن الأرباح المغرية تكمن في إنتاج البئر من سوائل الغاز.
وعلى العموم تكون التكاليف الاستثمارية لتطوير حقول الغاز عالية جدا وتختلف باختلاف موقع الإنتاج، وحجم المخزون، وبعده عن الأسواق.
وعلى هذا الأساس يصبح الاحتمال الأرجح هو تحول الولايات المتحدة إلى مصدر لتقنيات إنتاج الغاز المسال أكثر من احتمال تحولها إلى لاعب رئيس في قائمة المصدرين للغاز المسال.
ومع ذلك لا يمكن استبعاد تحقيق ذلك في المدى المتوسط، خصوصا مع وفرة شبكات نقل وتوزيع الغاز في الولايات المتحدة التي ستتيح إمكانية نقله إلى خليج المكسيك ومن ثم تصديره كغاز مسال إلى أوروبا تحديدا.
ويبقى الاحتمال الأرجح هو عودة الحياة إلى صناعة البتروكيماويات في الولايات المتحدة بسبب وفرة الغاز الصخري، وهذا ما سنتطرق إليه بشيء من التفصيل لاحقا في هذه المقالة.
التحديات المرتبطة بإنتاج الغاز الصخري
لا تخلو عمليات استخراج الغاز الصخري من تحديات أبرزها الآثار البيئية المرتبطة بإنتاجه. فعمليات تكسير صخور السجيل تتطلب كميات كبيرة من المياه، الأمر الذي قد يخل بالتوازن البيئي في بعض مناطق الحفر.
الأمر الآخر مرتبط باستخدام الكيماويات في المياه التي يتم ضخها لتكسير الصخور، ما قد ينجم عنه فرص لتسرب تلك الكيماويات وتلويثها للتربة ومصادر المياه الجوفية.
يضاف إلى ذلك أن استخدام المياه الممزوجة بالكيماويات في عمليات الحفر ينتج عنه مياه صرف صناعي ملوثة بكيماويات مذابة فيها، ما يجعل تلك المياه غير قابلة لإعادة تدويرها مرة أخرى قبل معالجتها، الأمر الذي يترتب عليه ارتفاع في فاتورة التكاليف.
وتبنت منظمات حماية البيئة مواقف متشددة من تطوير حقول الغاز الصخري في عدد من الولايات. وكشف عدد من الأوساط الأكاديمية والعلمية عن مستويات تلويث عالية في المياه الجوفية، إضافة إلى وجود مادة البنزول (وهي من المواد المسرطنة) بالقرب من آبار استخراجه.
وارتفعت من جراء ذلك الدعوات مطالبة السلطات التشريعية في الولايات المتحدة بإصدار قوانين تلزم الشركات النفطية بالإفصاح عن المواد الكيماوية المستخدمة في عمليات الحفر بما يساعد فرق الإنقاذ على التعامل معها في حالات الطوارئ، وهذا الأمر تتحفظ عليه الشركات كونه يتضمن الكشف عن أسرار تقنية.
في المقابل تدافع الشركات المطورة لحقول الغاز الصخري بقوة عن مواءمة عمليات الإنتاج مع متطلبات السلامة وحماية البيئة، مشيرة إلى المغالاة في تصوير تلك المخاطر ومفندة تلك الطروحات، لكنها تقر في الوقت ذاته بإمكانية حدوث تلوث للمياه إذا تم التخلص من سوائل الحفر بطرق غير سليمة.
ونتيجة لتلك الضغوط تحول بعض المنتجين فعلاً إلى استخدام سوائل حفر غير سامة تفاديا للتشريعات المحتملة أو القيود التي قد تفرض مستقبلا عليهم من قبل السلطات الأمريكية.
وعلى الرغم من أن مزيدا من التشريعات والقيود سيزيد التكاليف على الشركات المنتجة، إلا أن ضخامة مخزونات الغاز الصخري ترجح أن يكون بوسع المنتجين تحمل ذلك.
وسنتناول في الجزء التالي من هذه المقالة التداعيات المرتبطة بإنتاج الغاز الصخري على الأسواق الأمريكية والعالمية مع التركيز على صناعة البتروكيماويات.
--
ليس كل ما يرسل يمثل رأيي الشخصي ... فرأيي ما يحمل أسمي الشخصي فقط .
