في عصرنا هذا، عصر التطوّر والتكنولوجيا، أصبحت الحاجة ملحّة أكثر فأكثر لمصادر الطاقة المختلفة. ومع التناقص المستمر في المخزون العالمي للغاز والنفط والنزاعات المستمرّة عليها، أمست الحاجة إلى البحث عن مصادرٍ أخرى للطاقة ضرورة وجوديّة للدول، ويُعتبر الغاز الصخري أحد أهم المصادر والبدائل الأخرى للغاز الطبيعي.

فما هو الغاز الصخري بالضبط؟ وأين يوجد؟ وكيف يتم استخراجه؟ سنخوض في مقالنا هذا رحلةً قصيرةً نجيب فيها عن هذه التساؤلات ونستعرض فيها أهم المعلومات المتعلّقة بالغاز الصخري وكيفيّة استخراجه.

الغاز الصخري وأهميّته

الغاز الصخري

الغاز الصخري (بالانكليزية Shale gas) هو غازٌ طبيعيٌّ يوجد في التشكّلات الطينية الصفيحيّة (shale formation) أو ما يُعرف بالسِجّيل. والسجّيل هو نوع من الصخور الرسوبيّة دقيقة الحبيبات والتي تتميّز بغناها بالنفط والغاز الطبيعي.

وتُوجد هذه الطبقة عادةً على عمق 1500 كم، وهو يفوق بشكل كبير العمق الذي يتواجد به الغاز الطبيعي، وهذا في الواقع يُضفي صعوبةً بالغة إلى استخراج الغاز الصخري منها. كما أنّه لا يتواجد بتجمّعات كبيرة كما في الغاز الطبيعي.

يُعتبر الغاز الصخري بديلًا جيّدًا عن الغاز الطبيعي فهو يتألف من الميثان الطبيعي النقي. وهنالك نوعين من الغاز الصخري تبعًا لطريقة تشّكله:

  • الغاز الصخري الناتج عن التحلل الحراري.
  • والغاز الناتج عن التحلل البيولوجي.

ويُعتبر الغاز الصخري الناتج عن التحلل الحراري هو الأكثر شيوعًا وانتشارًا حول العالم.1

طرق استخراج الغاز الصخري

يكون الغاز الصخريّ مُحتجزًا عميقًا في طبقات السجّيل الطينية في الثقوب والتصدّعات المجهريّة فيها. ويُوجد إما بشكلٍ حرٍ أو منحّلٍ في الماء أو المكوّنات الزيتيّة الأخرى المتواجدة في تلك الطبقة الصخرية.

تتطلّب عمليّة استخراج الغاز الصخريّ من طبقات السجّيل مرحلتين اثنتين:

 الحفر الأفقي

الغاز الصخري

وهي أولى مراحل استخراج الغاز الصخري وتتضمّن حفر آبار عموديّة في مكان استخراج الغاز الصخري وحتى العمق المُتوقّع له. ثم تتم إمالة رأس الحفر بحيث يبدأ بالحفر بشكل أفقي في طبقات الصخور وحتى بضعة أميال في ذلك العمق، كما هو موضّحٌ في الصورة.

التوسيع الهيدروليكي

الغاز الصخري

وهي ثاني مراحل استخراج الغاز الصخري تُدعى عمومًا بمرحلة “التوسيع” Hydraulic Fracturing). حيث يتم في هذه المرحلة ضخ كميّاتٍ كبيرةٍ من الماء وحبيبات الرمال بالإضافة إلى بعض المحاليل الكيميائية بضغطٍ هائلٍ إلى منطقة الصخور الطينية وعبر البئر الذي تم حفره في المرحلة الأولى.

يشكّل الماء والرمال السلاحان الأساسيّان في هذه المرحلة، إذا يُساعد الضغط الشديد الذي يُضخُّ به هذا المزيج على تشكيل شقوق وتفلّعات في الصخور الطينية، الأمر الذي يسمح للغاز المُحتجز في مسامات الصخور بالخروج عن طريق البئر إلى سطح الأرض.2

مخاطر استخراج الغاز الصخري

الغاز الصخري

في الواقع لا تخلو عملية استخراج الغاز الصخري من المشاكل والمخاطر، وتتجسّد في شقّين اثنين، المخاطر البيئية والمخاطر الجيولوجيّة.

المخاطر البيئية

تتمثّل المخاطر البيئية فيما يلي:

  • إن عمليّة التوسيع الهيدروليكي قد تؤدي إلى موجةٍ من التصدّعات والاهتزازات في الطبقات الصخرية المجاورة، مشكّلة خطرًا على خزّانات المياه الجوفيّة والبنى الطبيعية الأخرى.
  • احتمال تسرّب الغاز الصخري عبر الشقوق إلى خزّانات المياه الجوفية المجاورة، الأمر الذي يؤدّي إلى تلوّثها، بالإضافة إلى تغيّر مستوى وضغط هذه الخزّانات المائية.
  • تلوّث التربة المجاورة لبئر الحفر بالغاز أثناء استخراجه إلى سطح الأرض.
  • مواقع التنقيب قد تكون مصدرًا للإزعاج الصوتي والبيئي للأحياء أو المناطق السكنية في الجوار.
  • تسرّب غاز الميثان من الشقوق والصدوع في أنابيب النقل والصمّامات، حيث وجدت دراسة علميّة في الولايات المتّحدة أن هناك نسبةٌ صغيرةٌ من الميثان المستخرج في العديد من مواقع التنقيب قد تسرّبت إلى البيئة.3

المخاطر الجيولوجيّة (الهزّات الأرضية)

في دراسةٍ مستقّلةٍ أجرتها كل من الجمعية الملكية والأكاديمية الملكية في المملكة المتّحدة عام 2011 تبيّن أن ضخ المياه بضغطٍ كبيرٍ عبر الآبار إلى مناطق تجمّع الغاز الصخري من شأنه أن يُحدث هزّاتٌ أرضيّةٌ محدودةٌ في ظروفٍ معيّنةٍ.4

إلّا أنّه ولحسن الحظ أن هذه الهزّات العرضيّة لم تبلغ من الشدّة ما قد يشكّل تهديدًا حقيقيًّا. وأشارت الدراسات أن خطر الزلازل القوية كان أكبر في المناطق والطبقات الصخرية ذات التصدّعات المسبقة، والتي قد تحرّض، مع الضخ الشديد للماء في أعماقها، حدوث هزّات أرضيّة خطيرة.

لذلك أوصت القوانين النافذة في مجال استخراج الغاز الصخري بدراسة جيولوجيّة موقع الحفر بشكلٍ جيّدٍ قبل البدء في استخراج الغاز الصخريّ من تلك المناطق.5

مصادر الغاز الصخري حول العالم

الغاز الصخري

فيما يلي جدول يبيّن توزّع الغاز الصخري في المناطق المختلفة حول العالم.

               المنطقة        الدولةصافي حجم الغاز
الصخري
(ترليون متر

مكعّب)
زيت
الصخري
(مليار

برميل)
تاريخ
الإحصاء
أمريكا الشمالية 
  كندا 572.9 8.8 5/17/13
  المكسيك 545.2 13.1 5/17/13
  الولايات المتّحدة 622.5 78.2 4/14/15
استراليا
  استراليا 429.3 15.6 5/17/13
أمريكا الجنوبية
  الأرجنتين 801.5 27.0 5/17/13
  بوليفيا 36.4 0.6 5/17/13
  البرازيل 244.9 5.3 5/17/13
  تشيلي 48.5 2.3 5/17/13
  كولومبيا 54.7 6.8 5/17/13
  البارغواي 75.3 3.7 5/17/13
  الأروغواي 4.6 0.6 5/17/13
  فنزويلا 167.3 13.4 5/17/13
أوروبا الشرقية
  بلغاريا 16.6 0.2 5/17/13
  ليتوانيا / كالينينغراد 2.4 1.4 5/17/13
  بولندا 145.8 1.8 5/17/13
  رومانيا 50.7 0.3 5/17/13
  روسيا 284.5 74.6 5/17/13
  تركيا 23.6 4.7 5/17/13
  أوكرانيا 127.9 1.1 5/17/13
أوروبا الغربية
  الدنمارك 31.7 0.0 5/17/13
  فرنسا 136.7 4.7 5/17/13
  ألمانيا 17.0 0.7 5/17/13
  هولندا 25.9 2.9 5/17/13
  النرويج 0.0 0.0 5/17/13
  اسبانيا 8.4 0.1 5/17/13
  السويد 9.8 0.0 5/17/13
  بريطانيا 25.8 0.7 5/17/13
افريقيا الشمالية
  الجزائر 706.9 5.7 5/17/13
  مصر 100.0 4.6 5/17/13
  ليبا 121.6 26.1 5/17/13
  موريتانيا 0.0 0.0 5/17/13
  المغرب 11.9 0.0 5/17/13
  تونس 22.7 1.5 5/17/13
  الصحراء الغربية 8.6 0.2 5/17/13
افريقيا الجنوبية
  التشاد 44.4 16.2 12/29/14
  جنوب افريقيا 389.7 0.0 5/17/13
أسيا
  الصين 1115.2 32.2 5/17/13
  الهند 96.4 3.8 5/17/13
  اندونيسيا 46.4 7.9 5/17/13
  منغوليا 4.4 3.4 5/17/13
  باكستان 105.2 9.1 5/17/13
  تايلاندا 5.4 0.0 5/17/13
بحر قزوين
  كازاخستان 27.5 10.6 12/29/14
الشرق الأوسط
  الاردن 6.8 0.1 5/17/13
  عمان 48.3 6.2 12/29/14
 الإمارات العربية 205.3 22.6 12/29/14
مجموعة الـ46 دولة في العال م 7,576.6 418.9

المراجع