بررسی اجمالی
فناوری شکست هیدرولیکی (که به آن «فرکینگ» نیز گفته می‌شود) این امکان را برای تولیدکنندگان نفت و گاز فراهم کرده است تا از ذخایر موجود در سازندهای شیل در سراسر آمریکای شمالی بهره‌برداری کنند. نفتی که از این سازندهای شیل استخراج می‌شود، «نفت شیل» نام دارد.
با این حال، نباید نفت شیل را با «شیل نفتی» اشتباه گرفت. شیل نفتی سنگی است که حاوی ترکیبی به نام «کروژن» است و برای تولید نفت از آن استفاده می‌شود. در این مقاله به بررسی تفاوت میان این دو اصطلاح مشابه در حوزه انرژی می‌پردازیم.
نفت مایع و تشکیل آن
نفت مایع که به آن «نفت خام» نیز گفته می‌شود، از بقایای گیاهان و جانورانی تشکیل شده است که میلیون‌ها سال تحت فشار و گرما قرار گرفته‌اند. این ماده آلی به مرور زمان به هیدروکربن‌ها تجزیه می‌شود. مراحل مختلفی در این فرآیند تبدیل از مواد آلی به نفت خام وجود دارد که «کروژن» یکی از این مراحل به شمار می‌رود.
تفاوت بین نفت شیل و شیل نفتی:
- نفت شیل (Shale Oil)
- مکان: در لایه‌های عمیق و غیرقابل‌نفوذ سنگ یافت می‌شود.
- استخراج: از طریق حفاری عمودی و سپس افقی همراه با استفاده از روش شکست هیدرولیکی انجام می‌شود.
- ویژگی‌ها: سبک، شیرین و متمرکز است. ایالات متحده بزرگ‌ترین تولیدکننده آن است.
- شیل نفتی (Oil Shale)
- مکان: در لایه‌های کم‌عمق نزدیک به سطح زمین یافت می‌شود و حاوی ماده آلی به نام کروژن (Kerogen) است.
- استخراج: نیازمند حرارت‌دهی شدید برای تبدیل کروژن به نفت است.
- ویژگی‌ها: نوعی سنگ رسوبی است که می‌تواند با گذر زمان به نفت تبدیل شود. در مناطقی مانند کلرادو، استرالیا و چین یافت می‌شود.
نکات کلیدی
- شیل نفتی با نفت شیل متفاوت است. شیل نفتی اساساً سنگی است که حاوی ترکیبی به نام کروژن است و برای تولید نفت به کار می‌رود.
- نفت شیل به هیدروکربن‌هایی اشاره دارد که در سازندهای سنگ شیل به دام افتاده‌اند.
- فرکینگ فرآیندی است که شرکت‌های نفتی برای حفاری در لایه‌های شیل و باز کردن سازندهای سنگی به منظور استخراج نفت از آن استفاده می‌کنند.
- فرکینگ توسط شرکت‌هایی مانند هالیبرتون (Halliburton)، شورون (Chevron Corp.) و اکسون‌موبیل (ExxonMobil Corp.) انجام می‌شود.
شیل نفتی (Oil Shale)
شیل نفتی نوعی سنگ است که حاوی قطعات جامد کروژن است. کروژن، پیش‌ساز نفت و فرآورده‌ای نفتی است. برای استخراج کروژن موجود در شیل نفتی و تبدیل آن به ماده‌ای مفید، از یکی از دو روش زیر استفاده می‌شود:
- استخراج و حرارت‌دهی: شیل نفتی استخراج و سپس در محیطی با اکسیژن کم حرارت داده می‌شود. این فرآیند، کروژن را به محصولی مفید تبدیل می‌کند.
- گرمایش در محل: سازند شیل مستقیماً با اعمال حرارت در محل گرم می‌شود. مایع حاصل پس از فرآیند استخراج می‌شود.
مقایسه دو روش
- روش اول (استخراج و حرارت‌دهی) به گرمای بیشتری نیاز دارد.
- روش دوم (گرمایش در محل) کارآمدتر است زیرا گاز تولیدشده در این فرآیند می‌تواند برای تولید گرمای بیشتر بازیافت شود. همچنین، کیفیت محصول نهایی در این روش بالاتر است.
- با این حال، هزینه استخراج هر بشکه نفت از شیل نفتی بیشتر از هزینه تولید محصولات نفتی معمولی است.
نفت شیل (Shale Oil)
نفت شیل به هیدروکربن‌هایی گفته می‌شود که در سازندهای سنگ شیل به دام افتاده‌اند. این نوع نفت نسبت به شیل نفتی به محصول نهایی نزدیک‌تر است، اما فرآیند استخراج آن همچنان شامل حفاری و شکستگی سنگ‌هاست.
فرآیند استخراج
فرکینگ فرآیندی است که طی آن شرکت‌های نفتی به صورت افقی در لایه‌های شیل حفاری کرده و سازندهای سنگی را باز می‌کنند تا نفت استخراج شود. سنگ شیل، متخلخل نیست و هیدروکربن‌های درون آن به‌راحتی جریان نمی‌یابند. بنابراین، حفاری افقی و باز کردن سنگ، راه‌حلی برای آزادسازی نفت است.
در این فرآیند:
- آب با فشار بالا به لایه‌های شیل تزریق می‌شود.
- فرکینگ توسط شرکت‌هایی مانند هالیبرتون، ماراثون اویل (Marathon Oil Corp.)، شورون، اکسون‌موبیل و کونوکو‌فیلیپس (ConocoPhillips) انجام می‌شود.
روش‌های دیگر استخراج نفت
- توسعه ماسه‌های نفتی
- حفاری جهت‌دار
جمع‌بندی
چه در مورد نفت شیل صحبت کنیم و چه شیل نفتی، یک نکته مشترک وجود دارد: هزینه استخراج هر دو در هر بشکه بیشتر از نفت معمولی است. این مسئله باعث آسیب‌پذیری این منابع در برابر نوسانات بازار می‌شود.
- شیل نفتی هنوز در مراحل توسعه است و باید هزینه‌های تولید آن به اندازه‌ای کاهش یابد که رقابت‌پذیر شود.
- نفت شیل انعطاف‌پذیری بیشتری در فضای قیمتی دارد.
به گفته اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده (EIA)، واکنش صنعت نفت شیل به تغییرات قیمت نفت می‌تواند تأثیر قابل‌توجهی بر قیمت‌های آتی داشته باشد.
نمونه‌ای از تأثیر بازار بر تولید
در ژوئن ۲۰۲۱، قیمت نفت در واکنش به افزایش تقاضای جهانی به دلیل کاهش محدودیت‌های سفر، افزایش یافت. در این شرایط، اگر صنعت نفت شیل تولید خود را افزایش دهد، تأثیر آن بر قیمت نفت در سه‌ماهه آینده محسوس خواهد بود.