استكشاف الهيدروكربونات

📅 آخر تحديث: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة

استكشاف الهيدروكربونات (أو استكشاف النفط والغاز ) هو البحث الذي يقوم به الجيولوجيون البتروليون والجيوفيزيائيون عن رواسب الهيدروكربونات ، وخاصة البترول والغاز الطبيعي ، في قشرة الأرض باستخدام جيولوجيا البترول .

أساليب الاستكشاف

تُعدّ المعالم السطحية المرئية ، مثل تسربات النفط والغاز الطبيعي ، والحفر (الفوهات تحت الماء الناتجة عن تسرب الغاز)، أدلةً أساسيةً على تكوّن الهيدروكربونات (سواءً كانت سطحيةً أو عميقةً في باطن الأرض). مع ذلك، يعتمد معظم الاستكشاف على تقنيات متطورة للغاية للكشف عن هذه الرواسب وتحديد مدى انتشارها باستخدام الجيوفيزياء الاستكشافية . تخضع المناطق التي يُعتقد أنها تحتوي على هيدروكربونات في البداية لمسح جاذبية ، أو مسح مغناطيسي ، أو مسح زلزالي سلبي ، أو مسح انعكاس زلزالي إقليمي، وذلك للكشف عن المعالم واسعة النطاق للجيولوجيا تحت السطحية. تخضع المعالم ذات الأهمية (المعروفة باسم المؤشرات ) لمسوح زلزالية أكثر تفصيلًا، والتي تعمل على مبدأ قياس الوقت الذي تستغرقه الموجات الصوتية المنعكسة للانتقال عبر مواد (صخور) ذات كثافات متفاوتة، باستخدام عملية تحويل العمق لإنشاء صورة جانبية للبنية التحتية. أخيرًا، عندما يتم تحديد موقع محتمل وتقييمه، ويستوفي معايير اختيار شركة النفط، يتم حفر بئر استكشافية في محاولة لتحديد وجود النفط أو الغاز أو عدمه بشكل قاطع. في العمليات البحرية، يمكن تقليل المخاطر باستخدام أساليب المسح الكهرومغناطيسي (EM) [ 1 ]

يُعدّ التنقيب عن النفط عملية مكلفة وعالية المخاطر. وعادةً ما تقتصر عمليات التنقيب في المناطق البحرية والنائية على الشركات الكبرى أو الحكومات الوطنية. تتراوح تكلفة حفر آبار النفط في الجرف القاري الضحل (مثل بحر الشمال ) بين 10 و30 مليون دولار أمريكي، بينما قد تصل تكلفة حفر آبار المياه العميقة إلى أكثر من 100 مليون دولار أمريكي. وتبحث مئات الشركات الصغيرة عن مكامن الهيدروكربونات البرية في جميع أنحاء العالم، حيث لا تتجاوز تكلفة حفر بعض الآبار 100 ألف دولار أمريكي.

عناصر مشروع نفطي محتمل

يُعدّ موقع التنقيب عن النفط بمثابة فخّ محتمل يعتقد الجيولوجيون أنه قد يحتوي على هيدروكربونات. يجب أولاً إجراء قدر كبير من الدراسات والتحليلات الجيولوجية والبنيوية والزلزالية لتحديد موقع حفر الهيدروكربونات المحتمل، بدءًا من مرحلة الاكتشاف الأولي وصولاً إلى مرحلة التنقيب الفعلي. يجب توافر أربعة عوامل جيولوجية لكي ينجح موقع التنقيب، وإذا لم يتوفر أي منها، فلن يُعثر على نفط أو غاز.

صخرة المصدر
عندما تتعرض الصخور الغنية بالمواد العضوية مثل الصخر الزيتي أو الفحم لضغط ودرجة حرارة عاليتين على مدى فترة طويلة من الزمن، تتشكل الهيدروكربونات.
الهجرة
الهجرة هي حركة النفط من الصخور المصدرية إلى المكمن. تُطرد الهيدروكربونات من الصخور المصدرية بثلاث آليات مرتبطة بالكثافة : الهيدروكربونات الناضجة حديثًا أقل كثافة من المواد الأولية، مما يُسبب ضغطًا زائدًا؛ الهيدروكربونات أخف وزنًا، لذا تهاجر إلى الأعلى بفعل الطفو؛ وتتمدد السوائل مع ازدياد عمق الدفن، مما يُؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها. تهاجر معظم الهيدروكربونات إلى السطح مع تسرب النفط ، لكن بعضها يُحتبس.
خزان
توجد الهيدروكربونات في صخور الخزان، والتي عادةً ما تكون من الحجر الرملي أو الحجر الجيري المسامي . يتجمع النفط في مسام الصخور، مع العلم أن الشقوق المفتوحة في الصخور غير المسامية (مثل الجرانيت المتشقق ) قد تخزن الهيدروكربونات أيضاً. يجب أن يكون الخزان نفاذاً أيضاً لكي تتدفق الهيدروكربونات إلى السطح أثناء الإنتاج.
فخ
تكون الهيدروكربونات طافية، ولذا يجب حصرها داخل مصيدة بنيوية (مثل الطية المحدبة أو كتلة الصدع ) أو مصيدة طبقية . ويجب تغطية مصيدة الهيدروكربونات بصخرة غير منفذة تُعرف بالغطاء الصخري لمنع تسرب الهيدروكربونات إلى السطح.

مخاطر الاستكشاف

منصة حفر برية
مسح الانعكاس الزلزالي الذي يجري في المملكة العربية السعودية ، حوالي عام 1960. يؤدي انفجار متحكم فيه إلى توليد موجات زلزالية يتم اكتشافها بواسطة الجيوفونات .
عملية تسجيل الطين ، وهي طريقة شائعة لدراسة أنواع الصخور عند حفر آبار النفط
تكون نفقات استكشاف النفط في أعلى مستوياتها عندما تكون أسعار النفط الخام مرتفعة.

يُعدّ استكشاف الهيدروكربونات استثمارًا عالي المخاطر، ويُعتبر تقييم المخاطر أمرًا بالغ الأهمية لإدارة محفظة المشاريع بنجاح . يُعتبر مفهوم مخاطر الاستكشاف معقدًا، ويُعرَّف عادةً بتحديد مستوى الثقة في وجود العوامل الجيولوجية الأساسية، كما ذُكر سابقًا. ويستند هذا المستوى من الثقة إلى البيانات و/أو النماذج، ويُرسم عادةً على خرائط قطاعات المخاطر المشتركة (خرائط CRS). يُلوَّن مستوى الثقة العالي في وجود العوامل الجيولوجية الأساسية باللون الأخضر، بينما يُلوَّن مستوى الثقة المنخفض باللون الأحمر. [ 2 ] ولذلك، تُسمى هذه الخرائط أيضًا بخرائط إشارات المرور، بينما يُشار إلى الإجراء الكامل غالبًا باسم تحليل مسار اللعب (PFA). [ 3 ] يهدف هذا الإجراء إلى إجبار الجيولوجي على تقييم جميع العوامل الجيولوجية المختلفة بموضوعية. علاوة على ذلك، ينتج عنه خرائط بسيطة يمكن لغير الجيولوجيين والمديرين فهمها لاتخاذ قرارات الاستكشاف بناءً عليها.

المصطلحات المستخدمة في تقييم البترول

برايت إتش
في المقطع الزلزالي، توجد موجات ذيلية ذات سعات عالية بسبب تكوين يحتوي على الهيدروكربونات.
فرصة النجاح
تقدير لفرصة نجاح جميع العناصر (انظر أعلاه) داخل احتمال معين، ويوصف بأنه احتمال.
حفرة جافة
بئر حفر لا يحتوي على هيدروكربونات تجارية. انظر أيضًا بند البئر الجاف
مكان مسطح
ربما يكون هناك تماس بين النفط والماء، أو الغاز والماء، أو الغاز والنفط في مقطع زلزالي؛ مسطح بسبب الجاذبية.
انعكاس الموجة الكاملة
تم مؤخراً استخدام تقنية الحوسبة الفائقة بالتزامن مع أجهزة الاستشعار الزلزالية لاستكشاف رواسب النفط في عرض البحر. [ 4 ]
الهيدروكربونات الموجودة في مكانها
كمية الهيدروكربونات التي يُحتمل وجودها في الموقع. تُحسب هذه الكمية باستخدام المعادلة الحجمية التالية : GRV × N/G × المسامية × Sh / FVF
حجم الصخور الإجمالي (GRV)
كمية الصخور في المصيدة فوق مستوى تماس الهيدروكربون بالماء
رمل شبكي
جزء من منطقة GRV يتمتع بالقدرة الليثولوجية ليكون منطقة إنتاجية؛ أي أقل تلوثًا بالصخر الزيتي. [ 5 ]
الاحتياطي الصافي
جزء من الرمل الصافي الذي يتمتع بالحد الأدنى من خصائص الخزان؛ أي الحد الأدنى من قيم المسامية والنفاذية. [ 5 ]
نسبة الصافي إلى الإجمالي (N/G)
نسبة حجم الغاز المتبقي المتكون من صخور الخزان (يتراوح النطاق من 0 إلى 1)
المسامية
نسبة الصخور الخازنة الصافية التي تشغلها المسامات (عادةً 5-35%)
تشبع الهيدروكربونات (Sh)
بعض مسامات المسام مملوءة بالماء - يجب استبعاد هذا الاحتمال.
عامل حجم التكوين (FVF)
ينكمش النفط ويتمدد الغاز عند استخراجهما إلى السطح. تقوم وحدة تحويل السوائل والغازات بتحويل الأحجام في ظروف المكمن (الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية) إلى ظروف التخزين والبيع.
يقود
إن مفهوم التراكم المحتمل غير محدد بشكل جيد حالياً، ويتطلب المزيد من جمع البيانات و/أو التقييم لتصنيفه كمشروع محتمل. [ 6 ]
يلعب
منطقة تتواجد فيها تجمعات أو احتمالات وجود هيدروكربونات من نوع معين. على سبيل المثال، تشمل مكامن الغاز الصخري في أمريكا الشمالية بارنيت ، وإيجل فورد ، وفايتفيل ، وهاينزفيل ، ومارسيلوس ، وودفورد ، من بين العديد من المكامن الأخرى. [ 7 ]
احتمال
خبر تم تقييمه بشكل أكثر شمولاً.
الهيدروكربونات القابلة للاستخراج
كمية الهيدروكربونات التي يُحتمل استخلاصها أثناء الإنتاج. تتراوح هذه الكمية عادةً بين 10-50% في حقول النفط، وبين 50-80% في حقول الغاز.

الترخيص

عادةً ما تكون موارد النفط مملوكة لحكومة الدولة المضيفة. في الولايات المتحدة، تعود ملكية معظم حقوق النفط والغاز البرية (الأرضية) إلى أفراد، وفي هذه الحالة، يتعين على شركات النفط التفاوض على شروط استئجار هذه الحقوق مع مالكها. أحيانًا لا يكون هذا الشخص هو نفسه مالك الأرض. في معظم الدول، تصدر الحكومة تراخيص لاستكشاف وتطوير وإنتاج موارد النفط والغاز، والتي تُدار عادةً من قبل وزارة النفط. توجد أنواع مختلفة من التراخيص. غالبًا ما تعمل شركات النفط في مشاريع مشتركة لتوزيع المخاطر؛ حيث تُعيّن إحدى الشركات في الشراكة كمشغل يشرف فعليًا على العمل.

الضرائب والرسوم
تدفع الشركات رسومًا على أي نفط يتم إنتاجه، بالإضافة إلى ضريبة أرباح (يمكن خصم النفقات منها). وفي بعض الحالات، تُدفع أيضًا مكافآت ورسوم ترخيص (رسوم الأراضي) للحكومة، مثل مكافأة التوقيع التي تُدفع عند بدء الترخيص. تُمنح التراخيص في جولات مناقصة تنافسية بناءً على حجم برنامج العمل (عدد الآبار، المسح الزلزالي، إلخ) أو قيمة مكافأة التوقيع.
عقد تقاسم الإنتاج (PSA)
تُعدّ اتفاقية تقاسم الإنتاج أكثر تعقيدًا من نظام الضرائب/الرسوم، حيث تتنافس الشركات على نسبة الإنتاج التي تحصل عليها الحكومة المضيفة (وقد تتغير هذه النسبة تبعًا لسعر النفط). وغالبًا ما تشارك أيضًا شركة النفط الوطنية المملوكة للدولة. كما تُدفع مكافآت متنوعة. ويتم خصم نفقات التطوير من إيرادات الإنتاج.
عقد خدمة
يحدث هذا عندما تعمل شركة نفط كمقاول للحكومة المضيفة، وتتقاضى أجراً مقابل إنتاج المواد الهيدروكربونية.

الاحتياطيات والموارد

الموارد هي مواد هيدروكربونية قد تُنتج أو لا تُنتج في المستقبل. يُخصص رقم مورد لموقع غير محفور أو اكتشاف غير مُقيّم. يُؤكد التقييم، من خلال حفر آبار تحديد إضافية أو الحصول على بيانات زلزالية إضافية، حجم الحقل ويؤدي إلى الموافقة على المشروع. عند هذه المرحلة، تمنح الجهة الحكومية المختصة شركة النفط رخصة إنتاج تُتيح تطوير الحقل. كما يُمكن في هذه المرحلة تسجيل احتياطيات النفط والغاز رسميًا.

احتياطيات النفط والغاز

تُعرَّف احتياطيات النفط والغاز بأنها الكميات التي سيتم استخراجها تجاريًا في المستقبل. تُصنَّف الاحتياطيات إلى ثلاث فئات: مؤكدة، ومحتملة، وممكنة. ولإدراج أي احتياطي ضمن أي فئة، يجب استيفاء جميع الشروط التجارية، بما في ذلك الحصول على موافقة الجهات الحكومية. وتُعدّ المسائل الفنية وحدها هي الفيصل بين الاحتياطيات المؤكدة وغير المؤكدة. وتنطوي جميع تقديرات الاحتياطيات على قدر من عدم اليقين.

  • تُعدّ الاحتياطيات المؤكدة الفئة الأعلى قيمة. تتميز هذه الاحتياطيات بـ"احتمالية معقولة" لاستخراجها، ما يعني وجود ثقة عالية في إمكانية استخراج الكميات المطلوبة. ويشير بعض المتخصصين في هذا المجال إلى ذلك بمصطلح P90، أي احتمالية إنتاج بنسبة 90%. وتقدم هيئة الأوراق المالية والبورصات الأمريكية تعريفًا أكثر تفصيلًا.

تُعرَّف احتياطيات النفط والغاز المؤكدة بأنها كميات النفط والغاز التي يمكن تقديرها، من خلال تحليل بيانات علوم الأرض والهندسة، بدرجة معقولة من اليقين، بأنها قابلة للاستخراج اقتصاديًا - بدءًا من تاريخ محدد، من مكامن معروفة، وفي ظل الظروف الاقتصادية الحالية، وأساليب التشغيل، واللوائح الحكومية - قبل تاريخ انتهاء العقود التي تمنح حق التشغيل، ما لم تُشِر الأدلة إلى أن التجديد أمرٌ شبه مؤكد، بغض النظر عما إذا كانت الطرق المستخدمة في التقدير حتمية أم احتمالية. يجب أن يكون مشروع استخراج الهيدروكربونات قد بدأ بالفعل، أو أن يكون المشغل على يقين معقول بأنه سيبدأ المشروع في غضون فترة زمنية معقولة. [ 8 ]

  • الاحتياطيات المحتملة هي كميات تُعرَّف بأنها "أقل احتمالاً للاستخراج من الاحتياطيات المؤكدة، ولكنها أكثر يقيناً بالاستخراج من الاحتياطيات الممكنة". ويشير بعض المتخصصين في هذا المجال إلى هذا المفهوم بـ P50، أي أن نسبة اليقين من إنتاجها تبلغ 50%.
  • الاحتياطيات المحتملة هي احتياطيات تشير تحليلات البيانات الجيولوجية والهندسية إلى أنها أقل احتمالاً للاستخراج من الاحتياطيات المؤكدة. ويشير بعض المتخصصين في هذا المجال إلى هذا النوع من الاحتياطيات برمز P10، أي بنسبة يقين 10% من إنتاجها.

يُستخدم مصطلح 1P عادةً للدلالة على الاحتياطيات المؤكدة؛ و2P هو مجموع الاحتياطيات المؤكدة والمحتملة؛ و3P هو مجموع الاحتياطيات المؤكدة والمحتملة والممكنة. ويُعتبر أفضل تقدير للعائدات من المشاريع الملتزم بها عمومًا هو مجموع 2P للاحتياطيات المؤكدة والمحتملة. تجدر الإشارة إلى أن هذه الأحجام تشير فقط إلى المشاريع المُبررة حاليًا أو تلك المشاريع قيد التطوير بالفعل. [ 9 ]

حجز مسبق

تُعدّ احتياطيات النفط والغاز الأصول الرئيسية لشركات النفط. وتُعرف عملية تسجيل هذه الاحتياطيات في الميزانية العمومية باسم "التسجيل".

في الولايات المتحدة، يتم تسجيل الاحتياطيات وفقًا لمجموعة من القواعد التي وضعتها جمعية مهندسي البترول (SPE). يجب على أي شركة مدرجة في بورصة نيويورك الإفصاح عن احتياطياتها لهيئة الأوراق المالية والبورصات الأمريكية . يجوز مراجعة الاحتياطيات المُبلغ عنها من قبل جيولوجيين خارجيين، مع العلم أن ذلك ليس شرطًا قانونيًا.

في روسيا، تقوم الشركات بالإبلاغ عن احتياطياتها إلى اللجنة الحكومية المعنية باحتياطيات المعادن (GKZ).

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ ستيفان ساينسون، التسجيل الكهرومغناطيسي لقاع البحر: أداة جديدة لعلماء الجيولوجيا . تحرير سبرينغر، 2017
  2. ↑ "تحديد مخاطر الاستكشاف  : رسم خرائط المخاطر والفرص - جيولوجيا الاستكشاف والإنتاج" . www.epgeology.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 10 يوليو 2011.
  3. ↑ "لجنة التنسيق لبرامج علوم الأرض في شرق وجنوب شرق آسيا" (ملف PDF) . www.ccop.or.th. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 12-03-2016 .
  4. ↑ بوسو، رون (18 يناير 2019). "بعد طفرة المليارات من البراميل، تتوسع شركة بي بي عالميًا باستخدام تقنية المسح الزلزالي" . www.reuters.com . تاريخ الاسترجاع: 18 يناير 2019 .
  5. 1 2 ف.، وورثينجتون، بول (2010-10-01). "صافي الأجر - ما هو؟ ما فائدته؟ كيف نقيسه؟ كيف نستخدمه؟" . مجلة تقييم وهندسة المكامن التابعة لجمعية مهندسي البترول . 13 (5): 812-822 . doi : 10.2118/123561-PA . ISSN 1094-6470 . مؤرشف من الأصل في 2017-03-12. {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  6. ↑ "إرشادات تقييم احتياطيات وموارد البترول" (ملف PDF) . جمعية مهندسي البترول. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 26-01-2013.
  7. ↑ "مسرد مصطلحات حقول النفط" . شلمبرجير. مؤرشف من الأصل بتاريخ 15 أغسطس 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مايو 2013 .
  8. ↑ "نسخة مؤرشفة" (PDF) . مؤرشفة (PDF) من الأصل بتاريخ 30-08-2017 . تم الاطلاع عليها بتاريخ 31-08-2017 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title ( link )
  9. ↑ "دليل نظام إدارة موارد البترول التابع لجمعية مهندسي البترول للمستخدمين غير التقنيين"؛ "نسخة مؤرشفة" (PDF) . مؤرشف (PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 2015-09-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2014-06-15 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title ( link )