إنتاج النفط والغاز بطريقة أذكى

التخلص من فائض ثاني أكسيد الكربون

إنتاج النفط والغاز بطريقة أذكى
  • يحافظ ثاني أكسيد الكربون على الحياة الطبيعية
  • ينبعث غاز ثاني أكسيد الكربون بنِسب مفرطة نتيجة عمليات التصنيع الحديث
  • التقنية المتقدمة قادرة على إزالة ثاني أكسيد الكربون وفصله
يتحرك ثاني أكسيد الكربون في هوائنا وأرضنا ونباتاتنا وحيواناتنا وشعوبنا، وبدونه لن تستمر الحياة الطبيعية على الأرض.

بتركيبته المكونة من ذرة كربون مرتبطة بذرتي أكسجين، يستعين ثاني أكسيد الكربون بوزنه الخفيف ليقوم بوظائف داعمة للحياة على كوكبنا. فعلى سبيل المثال لا تستطيع النباتات تكوين غذائها حين تفتقر إلى ثاني أكسيد الكربون.

لقد تسبب التصنيع العالمي في زيادة انبعاث الغازات المسببة للانحباس الحراري في الغلاف الجوي -مثل ثاني أكسيد الكربون، الميثان، أكسيد النيتروجين، وبخار الماء فتحول ثاني أكسيد الكربون من صديقنا الداعم للحياة إلى خصمنا في تغير المناخ.

استخلاص الكربون

تتواجد اليوم نسب مفرطة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. واستخلاص الكربون واستخدامه وتخزينه هو أحد السبل الأساسية لإدارة الانبعاثات المفرطة لثاني أكسيد الكربون على مستوى العالم.

إذ تمنع تقنية خفض الانبعاثات من إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، ويمكن تطبيقها عبر نظام الطاقة ككل.

ويُستخلص الكربون بغرض تحسين جودة الغاز الطبيعي، ومع التقنية المتقدمة أصبح بالإمكان إزالة ثاني أكسيد الكربون وفصله.

أولاً تقوم عملية استخلاص الكربون واستخدامه وتخزينه باستخلاص ثاني أكسيد الكربون من مصدره، أو من الهواء مباشرةً. ثم تضغط التقنية ثاني أكسيد الكربون إلى جزء من 500 جزء من حجمه في الغلاف الجوي.

ويمكن نقله لتخزينه تحت سطح الأرض بعد ضغطه، أو يُعاد تدويره إلى غرض مفيد.

إعادة الكربون إلى مصدره

في وسط المملكة العربية السعودية، تقع فوق رمال الصحراء شبكة فولاذية منعزلة من الأنابيب والخزانات. وتُجرى داخل هذه البنية المعدنية بهدوء أعمال مشروع استخلاص ثاني أكسيد الكربون، والاستخلاص المحسن للنفط.

يُستخلص ثاني أكسيد الكربون في معمل الحوية لاستخلاص سوائل الغاز الطبيعي، ويُعاد حقنه في حقل الغوار؛ أكبر حقل بري للنفط الخام التقليدي على مستوى العالم.

وفي درجة حرارة وضغط قياسيتين، يصبح ثاني أكسيد الكربون غازاً عديم اللون خفيف الوزن، لكن عند ضغطه يتحول إلى حالة يكون فيها تحت مستويات ضغط وحرارة فائقة الارتفاع.

المراحل السبع لضغط ثاني أكسيد الكربون

في معمل استخلاص سوائل الغاز الطبيعي في الحوية يستقبل الغاز من معمل الغاز القريب في حرض. وبعد فصل ثاني أكسيد الكربون من الغاز، يعمل ضاغط مُجهز بتروس داخلية على ضغط ثاني أكسيد الكربون على سبع مراحل.

في المرحلة الخامسة، يُوجه ثاني أكسيد الكربون إلى وحدة التجفيف لنزع المياه من الغاز، قبل إعادته إلى الضاغط للمرحلتين السادسة والسابعة. وفي المرحلة الأخيرة يُضغط الغاز بمقدار يتراوح بين 1500 و1600 رطًلا لكل بوصة مربعة، ثم يُنقل مسافة 85 كيلومترًا إلى الموقع التجريبي في العثمانية، في أنبوب مصنوع من سبائك الصلب يبلغ سمكه 8 بوصات.

وهناك يُطلق ثاني أكسيد الكربون في أربع آبار حقن. وتُنقل السوائل المُنتجَة من أربعة آبار قريبة مُنتِجة للنفط إلى معمل الفرز عبر خط أنابيب رئيسي، وذلك لمزيد من المعالجة في مكمن إنتاج عالي الضغط، ومناسب لهذا الغرض.

وقد أعيد منذ عام 2015، حقن 800 ألف طن من ثاني أكسيد الكربون في الموقع التجريبي في العثمانية. ونجح المشروع في عزل كميات ضخمة من ثاني أكسيد الكربون، كما نجح في تحسين استخراج النفط.

إعادة حقن الكربون في حقل الغوار

  • الأكثر تقدماً: مشروع استخلاص وإعادة حقن ثاني أكسيد الكربون الأكثر تقدماً على نطاق واسع في الشرق الأوسط
  • 800 ألف طن: إعادة حقن 800 ألف طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا منذ يوليو 2015

احتجاز الكربون في حقول النفط

هناك أسباب مقنعة لحقن ثاني اكسيد الكربون في مكامن النفط والغاز. حيث تُضغط في مكامن النفط، السوائل المكونة من النفط، والغاز المذاب، والمياه المالحة وكميات من كبريتيد الهيروجين (H2S).

واستخراج هذه السوائل يعني أن الضغط الطبيعي تحت سطح الأرض قد ينخفض مع مرور الوقت. ويسهل ثاني أكسيد الكربون المتدفق المضغوط إلى حقل نفطي من عملية استخراج النفط بعد أن يؤدي إلى تشبع قطرات الزيت العنيدة بثاني أكسيد الكربون وانتفاخها.

ومن المهم الإشارة إلى أن حقن ثاني أكسيد الكربون بهدف احتجازه يمنعه من الانبعاث في الغلاف الجوي؛ أي أن احتجاز ثاني أكسيد الكربون في مكامن النفط هو حل لإدارة الكربون بحسب تعبير قائد فريق المشروع، وكبير العلماء في مركز إكسبك للأبحاث المتقدمة، الأستاذ سونيل كوكال.

قال الأستاذ كوكال: " إن استخلاص ثاني أكسيد الكربون المضغوط وحقنه في مكامن النفط والغاز حلٌ تقنيٌ يساعد العالم في تخفيض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، ويظهر من المتابعة الدقيقة لمشروعنا في الحوية أن جزءاً كبيراً من ثاني أكسيد الكربون ما يزال مخزناً في حقل الغوار".

"لايزال معظم ثاني أكسيد الكربون المُستخلص محتجزاً في المكامن تحت الأرض، واحتجاز ثاني أكسيد الكربون يعني أنه لم يعد باستطاعته التسبب في الاحتباس الحراري".

يُعاد الغاز الطبيعي الجاف إلى المكمن في حقل النفط في الشيبة الواقع في صحراء الربع الخالي النائية، حيث يزيل معمل استخلاص سوائل الغاز الطبيعي في الموقع سوائل الغاز الطبيعي ذات القيمة العالية من غاز حقل الشيبة، وتعتبر هذه السوائل مواد خام أساسية للمواد الكيميائية ومزيج وقود المركبات.

وبعد إزالة سوائل الغاز الطبيعي، يُعاد المتبقي من كبريتيد الهيدروجين، وثاني أكسيد الكربون، والغاز الرجيع إلى الحقل. واستخدام الغازات العادمة بهذه الطريقة، يقلل انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري، ويساعد أيضا في استخراج النفط.

الحد من الانبعاثات

تستطيع الأعمال الصناعية التي تتميز بكفاءة استهلاك الطاقة تخفيض انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري وتكاليف التشغيل في آن واحد، مقارنة بنظيراتها من الأعمال الأقل كفاءة في استهلاك الطاقة. وتتضمن إجراءات تخفيض استخدام الطاقة في قطاع إنتاج المواد الهيدروكربونية: استخدام أنظمة توليد الطاقة بالإنتاج المزدوج، ومصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية، والرياح، وأنظمة استخلاص غاز الشعلات.

تُساعد التقنية المتطورة، والبنية التحتية الخاضعة لصيانة دقيقة، والابتكار الذكي في منع تسرب الغازات الخفية. كما يؤدي الموظفون دورهم في ذلك عبر التدريب والاحتراز في عملية الإنتاج وتدابير السلامة.

You are currently using an older browser. Please note that using a more modern browser such as Microsoft Edge might improve the user experience. Download Microsoft Edge