الغاز الطبيعي المسال العائم

وحدة الغاز الطبيعي المسال العائمة ( FLNG ) هي وحدة عائمة لإنتاج وتخزين وتفريغ الغاز الطبيعي المسال (LNG) لتطوير موارد الغاز الطبيعي البحرية . تطفو هذه الوحدة فوق حقل غاز طبيعي بحري، حيث تنتج الغاز الطبيعي المسال وتخزنه وتنقله (وربما غاز البترول المسال والمكثفات ) في البحر قبل أن تقوم ناقلات النفط بشحنه إلى الأسواق.

تتطلب التطورات الحديثة في صناعة الغاز الطبيعي المسال نقل وحدات معالجة الغاز الطبيعي المسال التقليدية (أو خطوط المعالجة) إلى البحر لاستخراج الغاز من حقول صغيرة نائية، والتي لا يُعد تطويرها مجديًا اقتصاديًا في الظروف العادية. ويساهم استخدام هذه الأنواع الجديدة من منشآت الغاز الطبيعي المسال العائمة (FLNG) في خفض النفقات الرأسمالية والأثر البيئي. ^{[ 1 ]} وعلى عكس وحدات الإنتاج والتخزين والتفريغ العائمة ( FPSOs )، تتيح منشآت الغاز الطبيعي المسال العائمة (FLNG) أيضًا معالجة عميقة على نطاق واسع، كما هو الحال في محطات الغاز الطبيعي المسال البرية ^{[ 2 ]،} ولكنها تقلل من مساحتها بنسبة 25% . وقد تم بناء أول ثلاث منشآت من هذا النوع في عام 2016: بريلود ( شل )، وPFLNG1 وPFLNG2 ( بتروناس ).

أُجريت دراسات حول إنتاج الغاز الطبيعي المسال في عرض البحر منذ أوائل سبعينيات القرن الماضي، ولكن لم تبدأ الأبحاث المهمة المدعومة بالتطوير التجريبي إلا في منتصف تسعينيات القرن الماضي. ^{[ 3 ]}

في عام 1997، طورت شركة موبيل مفهومًا لإنتاج الغاز الطبيعي المسال العائم (FLNG) قائمًا على هيكل مربع كبير بأبعاد 160 × 160 مترًا (540 × 540 قدمًا ) مع فتحة غاطسة في المنتصف، ^{[ 4 ]} والمعروف باسم "الدونات". وقد صُمم اقتراح موبيل لإنتاج 6 ملايين طن (6.6 مليون طن) من الغاز الطبيعي المسال سنويًا من 7.4 مليون متر مكعب (260 مليون قدم مكعب ) من الغاز المغذي سنويًا، مع توفير مساحة تخزين على الهيكل تتسع لـ 250 ألف متر مكعب (66 مليون جالون أمريكي ) من الغاز الطبيعي المسال و 103 آلاف متر مكعب (27 مليون جالون أمريكي ) من المكثفات . ^{[ 4 ]}         

في عام ١٩٩٩، أُجريت دراسة رئيسية كمشروع مشترك بين شركة شيفرون وعدد من شركات النفط والغاز الأخرى. ^{[ ٥ ]} وتلا ذلك مباشرةً مشروع بحثي يُعرف باسم "أزور"، نفّذه الاتحاد الأوروبي وعدد من شركات النفط والغاز. ^{[ ٦ ]} وساهم كلا المشروعين في تصميم هياكل السفن المصنوعة من الفولاذ والخرسانة ، وهو تطوير جديد لأنظمة نقل الغاز الطبيعي المسال . ^{[ ٣ ]}

دعت شركة بتروبراس ثلاثة اتحادات لتقديم مقترحات لعقود الهندسة والمشتريات والإنشاء لمحطات الغاز الطبيعي المسال العائمة في مياه حوض سانتوس العميقة للغاية خلال عام 2009. وكان من المتوقع اتخاذ قرار الاستثمار النهائي في عام 2011. ^{[ 16 ]}

اعتبارًا من نوفمبر 2010 خططت شركة إنبكس اليابانية لاستخدام وحدات الغاز الطبيعي المسال العائمة لتطوير حقل أبادي للغاز في منطقة ماسيلا ببحر تيمور ، وكان من المتوقع اتخاذ قرار الاستثمار النهائي بحلول نهاية عام 2013. ^{[ 17 ]} وفي أواخر عام 2010، أرجأت إنبكس بدء التشغيل لمدة عامين إلى عام 2018 وخفضت طاقتها الإنتاجية في "المرحلة الأولى" إلى 2.5 مليون طن سنويًا (من طاقة مقترحة سابقًا تبلغ 4.5 مليون طن). ^{[ 17 ]}

اعتبارًا من نوفمبر 2010 ، كانت شركة شيفرون تفكر في إنشاء منشأة عائمة للغاز الطبيعي المسال لتطوير الاكتشافات البحرية في هضبة إكسموث في غرب أستراليا، ^{[ 18 ]}وفي عام 2011، كانت شركة إكسون موبيل تنتظر مشروعاً مناسباً لإطلاق مشروع تطوير الغاز الطبيعي المسال العائم. ^{[ 19 ]}

وفقًا لعرض قدمه مهندسوهم في معرض GASTECH 2011، كانت شركة ConocoPhillips تهدف إلى تنفيذ منشأة بحلول عام 2016-2019، وقد أكملت تحليل المخاطر الكمي لتصميم سيخضع لدراسة ما قبل التصميم الهندسي الأساسي خلال الفترة المتبقية من عام 2011. ^{[ 20 ]}

شركة GDF Suez Bonaparte، وهي مشروع مشترك بين شركة سانتوس الأسترالية لاستكشاف النفط والغاز (40%) وشركة GDF Suez الفرنسية متعددة الجنسيات للطاقة (60%)، مُنحت في البداية عقدًا مبدئيًا لدراسة التصميم الهندسي الأولي لمشروع Bonaparte FLNG قبالة سواحل شمال أستراليا. تتضمن المرحلة الأولى من المشروع إنشاء منشأة عائمة لإنتاج الغاز الطبيعي المسال بسعة مليوني طن متري سنويًا ، وكان من المتوقع اتخاذ قرار الاستثمار النهائي في عام 2014 وبدء التشغيل في عام 2018. ^{[ 21 ]} إلا أنه في يونيو 2014، قررت شركتا GDF Suez وSantos Limited وقف التطوير. وشمل جزء من القرار الاعتقاد بأن القدرات طويلة الأجل لحقول الغاز في أمريكا الشمالية، بفضل تقنيات التكسير الهيدروليكي ، وتزايد قدرات التصدير الروسية ، ستؤثر سلبًا على ربحية المشروع بسبب المنافسة. ^{[ 8 ]}

في أكتوبر 2016، أجرت شركة إكسمار إن في اختبارات أداء لمنشأة صممتها شركة بلاك آند فيتش . تحتوي المنشأة على وحدة تسييل واحدة قادرة على إنتاج 72 مليون قدم مكعب من الغاز الطبيعي المسال يومياً. ^{[ 22 ]}

في 4 يونيو 2018، أعلنت شركة غولار للغاز الطبيعي المسال أن وحدة إنتاج الغاز الطبيعي المسال العائمة "هيلي إبيسيو" قد حصلت على موافقة العميل بعد اجتيازها بنجاح اختبارات التشغيل التي استمرت 16 يومًا. ستخدم "هيلي إبيسيو" شركة بارينكو كاميرون إس إيه في المياه الكاميرونية. صُممت "هيلي إبيسيو" من قبل شركة بلاك آند فيتش، وبُنيت في حوض بناء السفن كيبل في سنغافورة . ^{[ 23 ]}

مشروع فورتونا للغاز الطبيعي المسال العائم، المقرر تشغيله عام 2020، مملوك لمشروع مشترك بين شركتي أوفير إنرجي وغولار للغاز الطبيعي المسال، وهو قيد التطوير في غينيا الاستوائية . ومن المتوقع أن ينتج المشروع، عند تشغيله، حوالي 2.2 مليون طن من الغاز سنوياً، وأن يكون أول مشروع للغاز الطبيعي المسال العائم يعمل في أفريقيا. ^{[ 24 ]}

يمثل نقل إنتاج الغاز الطبيعي المسال إلى بيئة بحرية تحديات عديدة. فمن حيث تصميم وبناء منشأة الغاز الطبيعي المسال العائمة، يجب أن يتناسب كل عنصر من عناصر منشأة الغاز الطبيعي المسال التقليدية مع مساحة تعادل ربع المساحة تقريبًا، مع الحفاظ على مستويات السلامة المناسبة وتوفير مرونة أكبر في إنتاج الغاز الطبيعي المسال. ^{[ 25 ]}

بمجرد بدء تشغيل المنشأة، ستشكل أمواج المحيط تحديًا آخر. ^{[ 26 ]} يجب أن تكون أنظمة احتواء الغاز الطبيعي المسال قادرة على تحمل الأضرار التي قد تحدث عندما تتسبب حركة أمواج البحر وتياراته في حدوث تموجات داخل الخزانات المملوءة جزئيًا. كما يجب أن تتعامل عمليات نقل المنتج مع تأثيرات الرياح والأمواج والتيارات في البحار المفتوحة. ^{[ 4 ]}

تُعالج حلول الحد من تأثير الحركة والطقس في التصميم، الذي يجب أن يكون قادرًا على تحمل تأثير الأمواج، بل وحتى الحد منه. في هذا المجال، كان التطور التكنولوجي تطوريًا في الغالب وليس ثوريًا، حيث تم الاستفادة من التقنيات المستخدمة حاليًا في إنتاج النفط البحري أو تسييل الغاز الطبيعي المسال على اليابسة وتكييفها . على سبيل المثال، تم تعديل أذرع تحميل الغاز الطبيعي المسال التقليدية لتمكين عمليات نقل الغاز الطبيعي المسال في المياه المفتوحة، كما أن الحلول القائمة على الخراطيم لعمليات النقل جنبًا إلى جنب في البحار الهادئة وعمليات النقل المتزامنة في الظروف البحرية المضطربة تقترب من الاكتمال. ^{[ 27 ]}

يُعدّ الغاز الطبيعي ، من بين أنواع الوقود الأحفوري ، نظيف الاحتراق نسبيًا. ^{[ 28 ]} كما أنه متوفر بكثرة. ^{[ 29 ]} وقد يُسهم في تلبية بعض احتياجات العالم من الطاقة من خلال استغلال احتياطيات الغاز التي كانت تُعتبر غير قابلة للاستغلال لولا ذلك (والتي يوجد العديد منها قبالة سواحل شمال غرب أستراليا). ^{[ 30 ]} وتوفر تقنية الغاز الطبيعي المسال العائم (FLNG) أيضًا عددًا من المزايا البيئية والاقتصادية.

• بيئياً - نظراً لأن جميع عمليات المعالجة تتم في حقل الغاز، فلا حاجة لمدّ خطوط أنابيب طويلة تصل إلى الشاطئ. كما لا توجد حاجة لوحدات ضغط لضخ الغاز إلى الشاطئ، أو أعمال تجريف وبناء أرصفة بحرية، أو إنشاء محطة لمعالجة الغاز الطبيعي المسال على اليابسة، وكل ذلك يقلل بشكل كبير من الأثر البيئي للمشروع. ^{[ 31 ]} كما أن تجنب أعمال البناء يُسهم في الحفاظ على البيئات البحرية والساحلية. إضافةً إلى ذلك، سيتم تقليل الإزعاج البيئي أثناء عملية إيقاف تشغيل المنشأة لاحقاً، حيث يمكن فصلها وإزالتها قبل تجديدها وإعادة استخدامها في مكان آخر.
• اقتصاديًا - في حين أن ضخ الغاز إلى الشاطئ قد يكون مكلفًا، فإن تقنية الغاز الطبيعي المسال العائمة (FLNG) تجعل التطوير مجديًا اقتصاديًا. ونتيجة لذلك، ستفتح هذه التقنية آفاقًا تجارية جديدة أمام الدول لتطوير حقول الغاز البحرية التي كانت ستبقى معزولة لولاها، مثل تلك الموجودة قبالة سواحل شرق أفريقيا. ^{[ 32 ]} كما تُسهم تقنية الغاز الطبيعي المسال العائمة في تجاوز التعقيدات المتعلقة بالدول المجاورة، حيث قد تجعل النزاعات خطوط الأنابيب عرضة للخطر أو غير عملية، كما هو الحال في قبرص وإسرائيل وأوروبا. علاوة على ذلك، يكتسب الغاز الطبيعي المسال تدريجيًا دوره كوقود للاستخدام المباشر دون الحاجة إلى إعادة تحويله إلى غاز ، مع انخفاض تكلفة التشغيل وفوائد التلوث في النقل البري والسككي والجوي والبحري. ^{[ 33 ] [ 34 ]}

سيتم تثبيت وحدة الغاز الطبيعي المسال العائمة (FLNG) مباشرةً فوق حقل الغاز الطبيعي، حيث ستنقل الغاز من الحقل إلى الوحدة عبر أنابيب صاعدة . ^{[ 35 ]} عند وصول الغاز إلى الوحدة، سيخضع للمعالجة لإنتاج الغاز الطبيعي، وغاز البترول المسال، ومكثفات الغاز الطبيعي. سيتم معالجة الغاز المُغذّي لإزالة الشوائب، ثم تسييله بالتجميد قبل تخزينه في هيكل السفينة. بعد ذلك، ستقوم ناقلات بحرية بتفريغ الغاز الطبيعي المسال، بالإضافة إلى منتجات سائلة أخرى، لتوزيعه على الأسواق العالمية. ^{[ 36 ]}