مراحل إنتاج النفط … من التنقيب والبحث حتى التداول

مراحل إنتاج النفط هي مراحل لعملية شاملة تتكون من سلسلة من الخطوات المتتالية لاستخراج وتكرير النفط الخام وحتى النقل والتداول، وقبل أن نتحدث عن مراحل إنتاج النفط نحاول أن نجيب على الأسئلةالتالية : –

ما هو النفط ؟

النفط: سائل أسود ذهبي وهو عبارة عن مزيج معقد من الهيدروكربونات، وهي مركبات عضوية تتكون بشكل أساسي من الكربون والهيدروجين. يتشكل النفط بمرور ملايين السنين من تحلل الكائنات الحية الدقيقة في بيئات بحرية. يُعتبر النفط من أهم الموارد الطبيعية، حيث يستخدم في توليد الطاقة وتصنيع العديد من المنتجات اليومية.
مراحل إنتاج النفط  تبدأ بالاستكشاف والتنقيب عن حقول النفط، ثم الحفر لاستخراج النفط الخام، وبعد ذلك يتم نقل النفط إلى المصافي حيث يخضع لعمليات تكرير معقدة لتحويله إلى منتجات نهائية مثل البنزين والديزل والكيروسين.

تكوين النفط

النفط ، ذلك السائل الأسود الذهبي الذي يشكل عصب الاقتصاد العالمي، له قصة تكوين مثيرة للاهتمام تمتد لملايين السنين. يتكون النفط بشكل أساسي من بقايا الكائنات الحية الدقيقة، مثل العوالق النباتية والحيوانية، التي عاشت في البحار والمحيطات منذ ملايين السنين.

مراحل تكوين النفط:

•  الترسب: بعد موت هذه الكائنات الحية، ترسبت أجسامها في قاع البحار والمحيطات، وتغطت بطبقات من الرواسب.
• التحويل: مع مرور الزمن، و تحت تأثير الحرارة والضغط الشديدين، تحولت هذه البقايا العضوية تدريجياً إلى مادة شمعية تسمى الكيروجين.
•  تكوين الهيدروكربونات: مع استمرار تعرض الكيروجين للحرارة والضغط، تحولت إلى خليط من الهيدروكربونات، وهي المركبات العضوية التي تتكون من الكربون والهيدروجين، والتي تشكل النفط والغاز الطبيعي.
•  الهجرة والتجميع: تهاجر الهيدروكربونات الناتجة عبر الصخور المسامية حتى تصل إلى طبقات صخرية غير مسامية تعمل كخزانات تحتضن النفط والغاز.

وبعد أن عرفنا ما هو النفط وما هو تكوين آن لنا أن نفهم مراحل إنتاج النفط

فهم مراحل إنتاج النفط

يُعد فهم مراحل إنتاج النفط أمرا بالغ الأهمية حيث أن فهم ومعرفة هذة المراحل وبشكل عام يساهم في اتخاذ قرارات أكثر استنارة، وتحقيق التنمية المستدامة، وحماية البيئة، وبشكل خاص يساعد  فهم مراحل إنتاج النفط فيما يلي :

1.  تطوير السياسات الحكومية: يساعد صناع القرار الحكومي على وضع سياسات نفطية فعالة، وتنظيم القطاع النفطي، وضمان الاستخدام الأمثل للموارد النفطية.
2.  اتخاذ القرارات الاستثمارية: حيث  يساعد المستثمرين والشركات النفطية على تقييم المشاريع النفطية بشكل أفضل، واتخاذ قرارات استثمارية مدروسة.
3.  تطوير التكنولوجيا : يدفع فهم التحديات التي تواجه صناعة النفط إلى تطوير تقنيات جديدة وابتكارات تساهم في زيادة الكفاءة والإنتاجية.
4.  الحفاظ على البيئة: يساعد فهم الآثار البيئية لمراحل إنتاج النفط المختلفة على تطوير تقنيات صديقة للبيئة، والحد من التلوث.
5.  الأمن الطاقوي: يساعد على فهم التحديات التي تواجه أمن الطاقة، وتطوير استراتيجيات لضمان إمدادات الطاقة المستدامة.
6.  الوعي العام: يساعد الأفراد على فهم أهمية الطاقة، وتأثير صناعة النفط على الاقتصاد والبيئة، والمشاركة في الحوار العام حول قضايا الطاقة.

ما هي مراحل إنتاج النفط الرئيسية ؟

تتعدد المراحل الرئيسية لإنتاج النفط ما بين البحث والتنقيب و الاستكشاف والاستخلاص والنقل حتى الوصول إلى التصنيع والتداول للمنتج النهائي ولبيان هذة المراحل فيمكن الحديث عنها تفصيلا فيما يلي :

المرحلة الأولى من مراحل إنتاج النفط ( البحث والتنقيب واستكشاف النفط) :

تبدأ مراحل إنتاج النفط بمرحلة التنقيب، حيث يتم تحديد مناطق الاحتمال لوجود النفط عن طريق دراسة جيولوجية وجيوفيزيائية. يتم استخدام التقنيات المتقدمة مثل الرسم الجيولوجي والتصوير بأشعة الإكس لتحديد مصدر النفط المحتمل. وتتضمن هذه المرحلة مختلف الدراسات والبحوث والأعمال الفنية والاقتصادية التي تهدف إلى معرفة وتحديد وجود الثروة النفطية من حيث الكمية والنوعية ودرجة استغلالها اقتصاديا وتعد هذه المرحلة حاسمة لنجاح العملية الاستغلال الاقتصادي لثروة النفط الطبيعية وتتضمن هذه المرحلة درجة عالية من عدم التأكد وارتفاع عنصر المخاطرة الاستثمارية

المرحلة الثانية من مراحل إنتاج النفط ( حفر الآبار ) 

بعد تحديد مناطق الاحتمال، يتم حفر الآبار للوصول إلى طبقات النفط المحتملة. ويتم في هذة المرحلة يتم استخدام معدات خاصة لحفر الآبار مثل المنصات البحرية أو الحفارات الأرضية ويجب أخذ الاحتياطات اللازمة لتجنب تسرب النفط خلال هذه المرحلة.

وبالنسبة لحفر الآبار النفطية فهناك مرحلتين هما :

1-مرحلة الحفر الاستكشافي :

وتعني حفر الآبار النفطية لغرض العثور على مزيد من النفط الخام او تحديد مكونات الطبقات الحاوية على النفط

2- مرحلة الحفر التطويري أو التنموي 

حيث يتم حفر العديد من الآبار الانتاجية المعدة لاستخراج النفط أو آبار تحديدية لمعرفة جدود الحقل النفطي . وتهدف هذه المرحلة الى زيادة استغلال الحقل النفطي بشكل كفوء والمحافظة على التدفق الطبيعي للنفط وزيادة معامل الاستخراج مع تحديد دقيق لحجم الاحتياطي ،

المرحلة الثالثة من مراحل  إنتاج النفط ( استخراج النفط الخام ) 

بمجرد الانتهاء من تجهيز البئر، يبدأ النفط بالارتفاع إلى السطح بفعل الضغط الطبيعي داخل الخزان أو بمساعدة المضخات. هناك عدة طرق لـ استخراج النفط  ، منها:

•   الاستخراج الأولي: يعتمد على الضغط الطبيعي داخل الخزان لدفع النفط إلى السطح.
•   الاستخراج الثانوي: يستخدم فيه الماء أو الغاز لزيادة الضغط داخل الخزان ودفع المزيد من النفط.
•  الاستخراج المعزز : يتم فيه حقن مواد كيميائية أو بخار الماء لخفض لزوجة النفط وزيادة مساميته.

التحديات التي تواجه عملية الاستخراج

تواجه عملية استخراج النفط العديد من التحديات، منها:

1.   العمق: قد تصل أعماق الآبار إلى عدة كيلومترات، مما يزيد من تكلفة الحفر والصيانة.
2.   الظروف البيئية: قد تتسبب عمليات الحفر والاستخراج في تلوث المياه والتربة والهواء.
3.   الاستنزاف: مع مرور الوقت، تنخفض كمية النفط المستخرجة من الحقل.
4.   التقلبات في أسعار النفط: تؤثر تقلبات الأسعار على جدوى الاستثمار في قطاع النفط.

ويعتبر استخراج النفط عملية معقدة تتطلب تضافر جهود العديد من التخصصات. على الرغم من التحديات التي تواجهها، تبقى هذه الصناعة حيوية للاقتصاد العالمي وتوفر الطاقة اللازمة لتشغيل المصانع والنقل والتدفئة. ومع تطور التكنولوجيا، من المتوقع أن تشهد عملية استخراج النفط المزيد من التحسينات التي تهدف إلى زيادة الكفاءة وتقليل التأثير البيئي.

المرحلة الرابعة من مراحل إنتاج النفط ( تكرير النفط ) 

يعرف تكرير النفط بأنه عبارة عن تحويل الذهب الأسود إلى كنوز فبعد استخراج النفط الخام ، يتم إرساله إلى مصافي التكرير حيث يتم تحويله إلى منتجات نفطية مختلفة مثل البنزين والديزل والكيروسين. وتكرير النفط يتطلب عمليات تكنولوجية معقدة وتجهيزات خاصة لفصل المركبات المختلفة القابلة للتبخر ، و هو عملية معقدة لتحويل النفط الخام إلى منتجات مفيدة مثل البنزين والديزل.

وتمر هذه العملية بعدة مراحل رئيسية:

•   التقطير: فصل مكونات النفط الخام بناءً على نقاط غليانها.
•   التكسير: كسر جزيئات النفط الثقيلة إلى جزيئات أصغر وأخف.
•   الإصلاح: إعادة ترتيب ذرات الهيدروجين والكربون في الجزيئات لتغيير خصائصها.
•   العمليات الأخرى: مثل إزالة الشوائب والكبريت.

وتعتبر هذه المراحل حيوية لتلبية احتياجاتنا المتزايدة من الطاقة والمنتجات البتروكيماوية.

المرحلة الخامسة من  مراحل إنتاج النفط ( نقل النفط  ) 

تعتبر مرحلة نقل النفط بعد التكرير حلقة وصل حيوية في سلسلة إنتاج النفط. فبعد أن يخضع النفط الخام لعمليات تكرير معقدة لتحويله إلى منتجات نفطية متنوعة، ويأتي دور النقل لتوصيل هذه المنتجات إلى المستهلكين في مختلف أنحاء العالم. كما تعتبر مرحلة نقل النفط بعد التكرير جزءًا لا يتجزأ من صناعة النفط، وهي تلعب دورًا حاسمًا في تلبية احتياجات الطاقة العالمية. مع التطورات التكنولوجية المتسارعة، كما أنه من المتوقع أن تشهد هذه المرحلة المزيد من التحسينات في مجال الكفاءة والسلامة والاستدامة.

ويتضح كل ما يتعلق بمرحلة نقل النفط من حيث الأهمية والوسائل والتحديات والتقنيات الحديثة والاستدامة

1- أهمية مرحلة النقل

وتتمثل أهمية نقل النفط في :

  وصول المنتجات إلى المستهلكين: تمثل مرحلة النقل الجسر الذي يربط بين مصافي التكرير والمستهلكين النهائيين من الأفراد والشركات والصناعات.

  الدعم الاقتصادي: تساهم مرحلة النقل بشكل كبير في دعم الاقتصاد الوطني، حيث توفر فرص عمل عديدة وتساهم في حركة التجارة العالمية.

  الأمن الطاقوي: تعتبر شبكات نقل النفط جزءًا أساسيًا من البنية التحتية للطاقة، وتضمن توفير إمدادات مستمرة من المنتجات النفطية.

2- تحديات نقل النفط

•   المسافات الطويلة: غالبًا ما تتطلب عملية نقل النفط قطع مسافات طويلة عبر اليابسة والبحر، مما يزيد من تكاليف النقل ويطرح تحديات لوجستية.
•  التنوع في المنتجات: تتطلب المنتجات النفطية المختلفة ظروف نقل مختلفة، فبعضها حساس للتغيرات في درجة الحرارة والضغط، بينما البعض الآخر يتطلب حماية خاصة من التلوث.
•  الحفاظ على البيئة: يجب أن تتم عملية النقل بطريقة تحافظ على البيئة وتقلل من الانبعاثات الضارة والتسربات الالنفطية

 3- وسائل نقل النفط

•  الأنابيب: تعتبر الأنابيب الطريقة الأكثر شيوعًا لنقل النفط والمنتجات النفطية عبر مسافات طويلة. تتميز الأنابيب بفعاليتها وكفاءتها، ولكنها تتطلب استثمارات كبيرة في البنية التحتية.
•   ناقلات النفط: تستخدم ناقلات النفط العملاقة لنقل النفط الخام والمنتجات النفطية عبر المحيطات والبحار. تتميز هذه الناقلات بقدرتها الاستيعابية الكبيرة، ولكنها تتعرض لخطر الحوادث والتسربات النفطية.
•  القطارات والصهاريج: تستخدم القطارات والصهاريج لنقل المنتجات النفطية لمسافات قصيرة ومتوسطة، وتعتبر بديلاً اقتصاديًا للأنابيب وناقلات النفط في بعض الحالات.

4- التقنيات الحديثة في نقل النفط

•  نظم مراقبة متقدمة: يتم استخدام أنظمة مراقبة متقدمة تعتمد على الأقمار الصناعية وأجهزة الاستشعار لمراقبة حركة الناقلات النفطية وتتبع أي تسربات محتملة.
•  أنابيب ذكية: يتم تطوير أنابيب ذكية مزودة بأجهزة استشعار قادرة على الكشف عن أي تسربات أو تلف في الأنبوب، مما يساعد على منع وقوع الكوارث البيئية.
• وقود بديل: يتم البحث عن وقود بديل للناقلات النفطية، مثل الغاز الطبيعي المسال، لتقليل الانبعاثات الضارة.
• وفي نقل النفط يزداد الاهتمام بالاستدامة في صناعة النفط، ويشمل ذلك تبني ممارسات صديقة للبيئة في مرحلة النقل. بعض هذه الممارسات تشمل:
•  تقليل الانبعاثات: العمل على تقليل الانبعاثات الكربونية من خلال استخدام تقنيات أكثر كفاءة وتحسين كفاءة الوقود.
• الحفاظ على الموارد المائية:  تبني ممارسات تقلل من استهلاك المياه وتجنب تلوثها.
•  إدارة المخلفات: إدارة المخلفات الناتجة عن عمليات النقل بشكل مسؤول.

عدد الدول المنتجة للنفط  

يتمثل إنتاج النفط في نحو  100 دولة للنفط الخام. تشمل الولايات المتحدة أكبر مؤسسة منتجة للنفط في الفترة من 2018 إلى 2022. على سبيل المثال وتحصل  مصافي النفط الأمريكي على إنتاج النفط الخام في الولايات المتحدة وفي دول أخرى.

يتمثل إنتاج النفط في العالم في نحو 100 دولة منتجة للنفط الخام على رأسها الولايات المتحدة الأمريكية أحد  أكبر الدول المنتجة للنفط في الفتره من 2018 إلى 2022 على سبيل المثال وتحصل مصافي النفط الامريكي على إنتاج النفط الخام في الولايات المتحده في دول أخرى.

أين يتم إنتاج النفط الخام الأمريكي؟

في عام 2022 على سبيل المثال بلغ إنتاج النفط في أميركا في 32 ولاية أمريكية وفي المياه الساحلية الأمريكية  أي ما يقارب 72% من إجمالي إنتاج النفط بالولايات المتحدة الأمريكية كلها ، وهو مايشير إلى :

كان هناك عدد من الولايات الأمريكية في عام 2022 جعلت أمريكا من أكبر دول العالم المنتجه للنفط الخام وفيما يلي بيان هذه الولايات ونسبة الاجمالي لإنتاجها من النفط الخام

تكساس42.5%
نيو مكسيكو13.3%
داكوتا الشمالية8.9%
كولورادو3.7%
أسكا3.7%

وفي عام 2022 تم انتاج ما يقرب من 14.5% من النفط الامريكي من الابار التي تقع خارج سواحل المياه الخاضعه للاداره الامريكيه في خليج المكسيك وتم انتاج ما يقرب من 0.1% في المياه الفيدراليه بسواحل كاليفورنيا .