مجلة ثقافية منوعة تصدر كل شهرين
يناير - فبراير 2023

مصطلحات ومفردات من عالم صناعة البترول


المهند الهشبول

مصطلحات ومفردات من عالم صناعة البترول

ما المقصود بها على وجه الدقة؟

كثيرًا ما تطالعنا في وسائل الإعلام، وخاصة الاقتصادية منها، مصطلحات خاصة بصناعة البترول، ذات معانٍ قد تبدو لنا غامضة أو ضبابية، وغالبًا ما يكتفي غير المتخصصين في هذه الصناعة بتخمين ما تعنيه فعلًا. فما هو الفرق بين النفط الخفيف والثقيل؟ أو بين الاحتياطيات الممكنة والمحتملة؟ أو بين النفط التقليدي وغير التقليدي؟ نادرًا ما تستوقفنا مثل هذه الأسئلة، علمًا أن الإجابة عنها شرط لا بد منه لتكوين قراءة واضحة ودقيقة لحقيقة ما تعنيه في هذه الصناعة وأخبارها.

المهند الهشبول

كلمة البترول (Petroleum) هي عبارة عن دمج لكلمتين مع بعضهما البعض: (Petra) ومعناها صخر مع كلمة (Oleum) ومعناها زيت باللغة اللاتينية. وصناعة البترول صناعة ضخمة ذات قطاعات وأقسام مختلفة. 

أولًا، هناك البحث والتنقيب حيث يعمل الجيوفيزيائيون والجيولوجيون مع مهندسي المكامن للحصول على البيانات لأماكن يحتمل وجود كميات تجارية من الهيدروكربونات فيها. بعد ذلك، يبدأ الحفر والإنتاج وإدارة هذه المكامن بأفضل طريقة ممكنة للمحافظة على سلامتها وإطالة عمر إنتاجيتها. كل ما سبق يشكل قطاعًا واحدًا فقط من صناعة البترول يُسمى قطاع “المنبع” (Upstream).

وهناك قطاعات أخرى تشمل عمليات فصل السوائل المنتجة إلى نفط وغاز وماء، وعمليات النقل وخطوط الأنابيب حتى الوصول إلى قطاع “المصب” (Downstream)، الذي يشمل عمليات تكرير النفط الخام في المصافي للحصول على منتجات البترول. ومن ثم هناك قطاع التسويق الذي يشمل مبيعات النفط الخام والمنتجات المكررة مثل البنزين والديزل والبلاستيك والمطاط وغيرها من المواد الأولية التي توفر ما تحتاجه معظم القطاعات الصناعية والزراعية والطبية عالميًا.

النفط الخام قبل أن يرى الضوء

يُنظّر معظم الجيولوجيين بأن النفط الخام والغاز الطبيعي هما نتاج ضغط وتسخين النباتات القديمة على نطاقات زمنية جيولوجية. ووفقًا لهذه النظرية، فهما يتشكلان من بقايا الحيوانات والنباتات البرية والبحرية في عصور ما قبل التاريخ. ومعظم ما تشكّل من زيت وغاز كان من الطحالب؛ أي أن ما يُعرف اليوم بـ “الذهب الأسود” كان أخضر يومًا ما.

وعلى مدى قرون عديدة، دُفنت هذه المواد العضوية الممزوجة بالطين داخل طبقات رسوبية سميكة، وتسببت المستويات العالية من الحرارة والضغط في تحوُّل البقايا إلى مادة شمعية تُعرف باسم الكيروجين (Kerogen)، ومن ثم إلى هيدروكربونات سائلة وغازية. 

بعد ذلك، هاجرت هذه السوائل والغازات عبر الطبقات الصخرية المجاورة لتصبح محاصرة في صخور مسامية تُسمى “المكامن” (Reservoirs)، وهي التي تشكل حقل النفط الذي يمكن استخراج السوائل والغازات الهيدروكربونية منه عن طريق الحفر، وعبر الضخ للمحافظة على مستويات الضغط لاستمرار التدفق.

وهناك ثلاثة شروط لتشكيل المكمن النفطي: أولًا، وجود “صخرة المصدر” (Source Rock) الغنية بالمواد العضوية التي تحولت إلى كيروجين، وتحجرت عبر الأزمنة الجيولوجية المتعاقبة لتشكل طبقة جيولوجية صمّاء في باطن طبقات الأرض العميقة (Shale Rock). 

ثانيًا، وجود ممرات وقنوات هجرة (Migration path)، وهي عبارة عن طبقات جيولوجية مجاورة ذات نفاذية تسمح للسوائل والغازات الهيدروكربونية التي تحررت بشكل طبيعي من صخور المصدر بالانتقال والتحرك إلى أماكن تجمع جيولوجية. 

وثالثًا، وجود “فخ هيكلي جيولوجي” (Structural geological trap)، يشكل لنا المكمن الهيدروكربوني. هذا الفخ الهيكلي الجيولوجي هو عبارة عن صخور ذات مسامات مع وجود طبقة صمّاء غير نافذة أعلاها حتى تحبس السوائل والغازات الهيدروكربونية في الصخور المسامية في الأسفل.

التقليدي وغير التقليدي؟

نسمع كثيرًا مصطلح زيت وغاز تقليدي وغير تقليدي، فما هو الفرق؟ سابقًا، كانت الحقول المغمورة أو البحرية (Offshore) تُصنف بأنها حقول غير تقليدية، في حين تُصنف الحقول البرية (Onshore) على أنها حقول تقليدية. ولكن هذا التصنيف، مثله مثل كثير من التصنيفات في شتى المجالات، تغيّر مع تقدم العلم وتوسع المدارك الفنية والتقنية. لذلك، أصبح لمصطلح الحقل غير التقليدي معنى مختلف. لنفهم ذلك، نرجع إلى ما ذكرناه سابقًا عن كيفية تكوّن النفط وهجرته إلى الفخ الهيكلي، حيث ذكرنا الحاجة أولًا إلى وجود صخرة مصدر عضوية كشرط لتكوين الحقول النفطية. وهنا تكمن النقطة الفاصلة بين النفط/الغاز التقليدي وغير التقليدي؛ فالتقليدي هو ما تحرّر من صخرة المصدر وهاجر حتى وصوله إلى الفخ الهيكلي ليتشكَّل المكمن. أما غير التقليدي من النفط/الغاز فهو ما يتم إنتاجه من صخرة المصدر نفسها.

والتقنيتان اللتان ساهمتا في ثورة الحقول غير التقليدية هما الحفر الأفقي (Horizontal drilling) والتكسير الهيدروليكي (Hydraulic Fracturing). فالحفر الأفقي مكَّن من الحفر في صخور المصدر، بينما كانت الحاجة إلى تقنية التكسير في فتح مسارات ونوافذ يتدفق عبرها النفط/الغاز من صخور المصدر؛ لأنها صمّاء ولا تسمح للسوائل والغازات بالتحرر منها. طبعًا هناك أيضًا ظروف أخرى تجعل الحقل غير تقليدي بخلاف ما شرحناه، ولكنها أكثر تعقيدًا في الشرح وأقل شيوعًا.

خفيف، ثقيل، حامض، حلو.. ماذا يعني كل ذلك؟

النفط الخام والغاز الطبيعي عبارة عن هيدروكربونات تتألف بشكل رئيس من عنصري الكربون والهيدروجين عبر روابط مختلفة وفي حالة سائلة أو غازية. وعند وجود مادة كبريتيد الهيدروجين مع النفط الخام والغاز الطبيعي يُطلق عليه نفط/غاز حامض أو مر، وما كان خاليًا منها يُسمى بنفط/غاز حلو. ويتشكَّل كبريتيد الهيدروجين في باطن الأرض كغاز حر أو ذائبًا في محلول من الزيت والماء، وهو سامّ وذو رائحة عفنة ويسبّب التآكل للحديد والصلب، كما يتسبب وجوده في مشاكل تشغيلية. ومن خلال ما ذكرناه، يتضح أن النفط/الغاز الحلو مفضل، لأنه يتطلب خطوات تشغيلية أبسط لإنتاجه وتكريره مع مشكلات تشغيلية أقل ومستويات سلامة أعلى.

أما مصطلح النفط الخفيف أو الثقيل فهو ناظر إلى الوزن النوعي للنفط الخام. ويوجد تصنيف رسمي يُعمل به في قطاع البترول، وهو تصنيف المعهد الأمريكي للبترول، الذي يصنِّف أنواع النفط حسب كثافة النفط الخام إلى عدة درجات: من نفط ثقيل، ومتوسط، وخفيف، وخفيف جدًا.

فهل هناك نوع أفضل من الآخر؟ كل نوع يعطي أنواعًا مختلفة من المواد المكررة ولذلك فهي كلها مهمة. فمثلًا، النفط الثقيل ينتج عند تكريره القار والمطاط والشمع، ولكنه لا يوفّر لنا الكيروسين كمثال على النواقص. في المقابل، النفط الخفيف يوفر لنا البنزين والكيروسين والديزل، لكنه لا يوفر لنا المطاط والشمع مثل النفط الثقيل. لذلك، أنواع النفط جميعها مهمة لتوفير المواد المكررة على اختلاف أنواعها. ولكن إذا أردنا مثلًا أن نصنفها بحسب سهولة التكرير، فالنفط الثقيل هو بالطبع أكثر الأنواع تطلبًا لعمليات وخطوات تشغيلية، بينما يحتاج الخفيف إلى خطوات أقل.

الاحتياطيات الهيدروكربونية “المؤكدة”

سؤال آخر مهم لفهم صناعة النفط، هل كل ما يتم اكتشافه من هيدروكربونات يُعتبر احتياطيًا مؤكدًا أو مثبتًا؟

هنا، يجب التفريق بين ما يتم اكتشافه من ثروات هيدروكربونية (نفط/غاز)، وبين ما يتم الإعلان عنه كاحتياطيات. في البداية، تأتي خطوة البحث والتنقيب عن البترول، بعد ذلك تبدأ عمليات الحفر الاستكشافية التي قد تنجح أو تفشل في اكتشاف كميات تجارية من البترول. نضرب مثلًا للتوضيح، لنفترض أن عملية استكشافية نجحت في إيجاد كميات من النفط تحت باطن الأرض في مكمن معين، ولنفرض أن الكمية المكتشفة هي 100 مليون برميل؛ هذه الكمية يُطلق عليها كمية النفط المكتشفة في المكمن (original oil in place)، وليست احتياطيات نفطية.

بعد ذلك تُجرى مزيد من الدراسات والتحاليل لمعرفة حجم الاحتياطيات النفطية ونسبتها من النفط الكلي المكتشف المقدر في مثالنا بـ 100 مليون برميل. وتُصنّف وفق ثلاث فئات:

• الاحتياطيات المؤكدة

(Proven Reserves P90):

هي كمية الهيدروكربونات (نفط/غاز) المتوقع استخراجها بنسبة لا تقل عن %90 في ظل الظروف الاقتصادية الحالية (أي مجدية تجاريًا)، والقدرات والإمكانات التشغيلية والتقنية المتوفرة.

• الاحتياطيات المحتملة أو المرجح وجودها 

(Probable Reserves P50):

هي كمية الهيدروكربونات (نفط/غاز) المتوقع استخراجها بنسبة لا تقل عن %50 ولا تزيد عن %90 في ظل الظروف الاقتصادية الحالية، والقدرات والإمكانات التشغيلية والتقنية المتوفرة.

• الاحتياطيات الممكنة

(Possible Reserves P10):

هي كمية الهيدروكربونات (نفط/غاز) المتوقع استخراجها بنسبة لا تقل عن %10 ولا تزيد عن %50 في ظل الظروف الاقتصادية الحالية، والقدرات والإمكانات التشغيلية والتقنية المتوفرة. لكن، كيف يمكن زيادة الاحتياطيات الهيدروكربونية المؤكدة؟

سؤال قد يجيب عنه معظم الناس بأن زيادة الاحتياطيات البترولية المؤكدة تتم عن طريق الاستكشافات الجديدة. هذا الجواب صحيح طبعًا، ولكنها ليست الطريقة الوحيدة لزيادة كمية الاحتياطيات المؤكدة؛ إذ إن معظم الكميات المكتشفة من البترول تبقى تحت طبقات الأرض، ولا يتم إنتاجها بسبب كثير من العوامل التقنية المعقّدة، التي لا مجال للدخول في تفاصيلها هنا. 

يمكننا أن نضرب مثلًا بسيطًا يقرّب الفكرة، ويبدأ بتصحيح الاعتقاد الشائع بأن النفط موجود في باطن الأرض كآبار المياه أو أحواض السباحة، أي أن كميات النفط مجتمعة إلى بعضها البعض، وهذا بالطبع غير صحيح. فلنتخيّل أن طبقات باطن الأرض هي بمثابة إسفنجة، وعند تبليل هذه الإسفنجة يزداد وزنها بعد أن تمتص مساماتها الماء. هكذا يوجد النفط في باطن الأرض ضمن مسامات صغيرة مثل الماء في الإسفنج. وكما أننا بعد الانتهاء من استخدام الإسفنجة نعصرها في محاولة لتجفيفها، لكننا مهما بذلنا من قوة لا يمكننا استخلاص كل الماء، كذلك النفط لا يمكن استخلاصه كاملًا من طبقات الأرض بسبب عوامل كثيرة.

المُكتشَف والمُنتَج

إذًا ما الكميات التي يتم إنتاجها من المكتشفات وكم يبقى منها؟

هنا يأتي دور معامل الاسترداد أو معامل الاستخراج (Recovery factor)، وهو النسبة التي يمكن استخراجها من النفط إلى السطح بناءً على الخصائص الجيولوجية والتقنية للمكمن. وإذا أردنا أن نزيد كميات الاحتياطيات النفطية فالعمل يكون على رفع قيمة هذا المُعامل، وبالتالي نحصل على القاعدة التالية: احتياطي النفط = نفط المكمن المكتشف × معامل الاسترداد.

إن متوسط معامل الاسترداد العالمي قد يصل في أحسن الأحوال إلى نسبة %40. وهذا يعني أن حوالي %60 من النفط الذي تم اكتشافه ما زال وسيظل تحت طبقات الأرض؛ وهذا رقم مهول!

ولكن مع تقدم العلم والتقنيات يمكن رفع قيمة معامل الاسترداد بشكل مستمر، مما يزيد أرقام الاحتياطيات المؤكدة من دون أخذ اكتشافات جديدة في الاعتبار. فكما ذكرنا سابقًا، إن الاحتياطيات المؤكدة هي ما يُتوقع استخراجه بنسبة لا تقل عن %90. ولذا، يبقى لدينا كميات من النفط تندرج ضمن الاحتياطيات المحتملة والممكنة. فإذا تطورت كفاءة الإنتاج وإدارة المكامن بعد فترة من الزمن، نستطيع تغيير تصنيف بعض كميات النفط من احتياطيات محتملة إلى مؤكدة مما يرفع أرقام الاحتياطيات المؤكدة من دون اكتشافات جديدة.

وبالمثل، إذا افترضنا أن التقنيات الجديدة أحدثت ثورة في طريقة الحفر والإنتاج، فهذا يساهم أيضًا في زيادة أرقام الاحتياطيات المؤكدة من نفس الكمية الأصلية المتبقية، وليس من خلال اكتشافات جديدة. والأمر نفسه حين يحصل ارتفاع كبير في الأسعار العالمية بما يساهم في تغيير تصنيف بعض الكميات النفطية من احتياطيات محتملة إلى مؤكدة؛ لأنها الآن أصبحت ذات جدوى اقتصادية. والخلاصة، أننا نستطيع رفع قيمة الاحتياطيات النفطية المؤكدة من نفس الحقل من دون اكتشافات جديدة؛ لأن تطور التقنيات وانخفاض تكلفة الإنتاج أو ارتفاع أسعار النفط في الأسواق عوامل تساهم في زيادة أرقام الاحتياطيات المؤكدة دون اكتشافات جديدة.

ولذلك، فإن الحديث المستمر عن نضوب النفط يومًا ما هو حديث غير صحيح وغير علمي؛ لأننا مهما أحرزنا من تقدم علمي، لن نستطيع استخراج كل الكميات النفطية المكتشفة.

إن تطور التقنيات من أهم العوامل التي تساهم في زيادة الاحتياطيات النفطية المؤكدة؛ فتقنية الحفر الأفقي مثلًا أحدثت نقلة نوعية في الصناعة، وساهمت في زيادة أرقام الاحتياطيات المؤكدة النفطية من الاكتشافات السابقة نفسها، إذا ما تم مقارنة الأمر بالحفر العمودي كما كان يُستخدم سابقًا. مثال آخر، الزيت والغاز الصخري الأمريكي الذي ظهر أثره في الأسواق العالمية بشكل كبير جدًا في آخر 12 عامًا؛ هل تم اكتشافهما حديثًا؟! بالطبع لا، ولكن لم تكن لهما سابقًا جدوى اقتصادية بسبب ارتفاع تكلفة إنتاجهما، وأيضًا لعدم توفر العلم والتقنية اللازمة لاستخراجهما، مما جعلهما خارج نطاق الاحتياطيات المؤكدة المحتسبة.

في أسواق النفط العالمية

يتم تداول النفط الخام في أسواق السلع، التي تشمل المعادن الثمينة مثل الذهب والفضة، والسلع الزراعية كالقمح والذرة والبن والقطن، وغيرها من السلع الإستراتيجية. وأبرز سلع الطاقة المتداولة بجانب النفط الخام، الغازالطبيعي وزيت التدفئة. ولكن كيف يتم تحديد أسعار النفط الخام في أسواق التداول، مع توفر أنواع كثيرة من النفط الخام بخصائص مختلفة؟

يتم ذلك عبر استخدام معايير قياسية للنفط الخام تكون سعرًا مرجعيًا لمشتري وبائعي النفط الخام من كل أنواعه المتوفرة. أبرز هذه المعايير القياسية وأكثرها استخدامًا هو خام “برنت” القياسي. وهناك أيضًا خام “غرب تكساس”، ولكن استخدامه مقتصر على الأسواق في الولايات المتحدة الأمريكية. أما خام “دبي” وخام “عمان”، فيُستخدمان بكثرة في الشرق الأوسط والأسواق الآسيوية، إضافةً إلى خام “مربان” الذي بدأ التداول به مؤخرًا في أسواق البورصة. باستخدام هذه المقاييس يتم تداول عقود النفط الخام، إما كعقود فورية أو كعقود آجلة في الأسواق الفورية والبورصة، وأشهرها: نيويورك (NYME)، وشيكاغو (CME)، ودبي (DME)، وانتركونتيننتال (ICE).

وقد يتبادر إلى الذهن السؤال التالي: لماذا لا تملك المملكة مقياسًا خاصًا بنفطها لبيع النفط في الأسواق؟

الجواب بسيط جدًا؛ لأن المملكة لا تتعامل مع التجار والمضاربين لبيع نفطها في الأسواق الفورية، بل تُبرم عقودًا طويلة الأجل مع المستخدمين النهائيين (المصافي)، ويتم تسعير هذه العقود كفروقات أسعار مع مقاييس الأسواق الفورية لكل عميل، مثل مقياس خام برنت لأسواق أوروبا، وخام دبي/عمان للأسواق الآسيوية، وهكذا.

وهنالك عوامل رئيسة لأسواق النفط يُحدد بها النطاق السعري المتداول. 

وبما أنها سلعة مثل بقية السلع، فعاملا العرض والطلب هما المعياران الرئيسان في تحديد سعر برميل النفط. وكلما كان الفرق بينهما أكبر كلما زاد تأثير ذلك على الأسعار، ارتفاعًا إن كان هناك نقص شديد في العرض، وانخفاضًا في حال توفر فائض كبير في الأسواق، والعكس مع نقص الطلب أو الزيادة في الإمدادات (العرض). ولذلك، هناك أهمية خاصة لمراقبة أرقام مخزونات النفط الخام العالمية؛ فتكدسها وارتفاع أرقامها يعني أن هناك فائضًا في الأسواق مما يؤدي إلى انخفاض الأسعار، والعكس صحيح.

وأيضًا، لدينا مؤشرات النمو الاقتصادي لدول العالم، فكلما ارتفعت هذه المؤشرات ارتفعت أسعار النفط؛ لأن النمو الاقتصادي معناه زيادة في الطلب على النفط بشكل عام، والعكس أيضًا صحيح. وهناك عوامل أخرى تلعب دورها، مثل قوة مؤشر الدولار وأرقام التضخم، ولكنها في العادة تكون عوامل ثانوية. ولأن النفط سلعة إستراتيجية، فلا بُد أن ينعكس تأثير الأوضاع الجيوسياسية والأمنية العالمية بشكل كبير على أسعار النفط الخام بسبب مخاوف من نقص الإمداد أو انخفاض الطلب.


مقالات ذات صلة

سطح الأرض مستمر في التغيّر وجغرافية القارات كذلك. والمصدر الرئيس لكل هذا التغيير، هو الصفائح التكتونيّة التي يتكوّن منها سطح الأرض.

يثير كسوف الشمس الفضول والغموض لدى البشر والشعور بالارتباط الكوني وصولًا إلى فهمه العلمي الدقيق. ولا تزال هذه الظاهرة الكونية مادة لا تنضب للدراسات والأبحاث حولها حتى كسوف الثامن من أبريل من العام الحالي، وما سيأتينا به من جديد.

يؤكد التطوير المستمر لتقنيات التصميم المعماري، قدرة التكيف مع الاحتياجات المجتمعية والتقنيات الحديثة بوجه عام. وهو ما نراه من خلال اندماج تقنيات الذكاء الاصطناعي في مجال الهندسة المعمارية.


0 تعليقات على “مصطلحات ومفردات من عالم صناعة البترول”


اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *