بحث عن البيترول

البــــــــــــــــــترول
مقــــدمـــــــة
عرف الإنسان البترول من قديم الزمان. فلقد كان البترول معروفاً عند سكان بلاد الرافدين ومصر وسوريا والهند وأثيوبيا واليونان وروسيا وإيطاليا وغيرها من البلدان وكانت له أسماء مختلفة فأطلق عليه الأوربيون اسم (نفثا) والصقالية (رولا) والرومانيون (باكورا) والإنجليز (الزيت المعدنى) واليابانيون (سكينويو) والصينينون (ايغى - يو) وقدماء الرومان والإغريق (بتروليم) الراتنج الصخرى وهناك معلومات عن استخراج البترول فى شبه جزيرة ابشرون عند كثير من المؤلفين الإيرانيين والعرب أمثال يعقوب الحموى فى القرن الثالث عشر وعبد الغفار الحزوينى القرن الرابع عشر وغيرهم وقد وضع الجغرافى العربى المسعودى عام 950 قائمة بمنابع البترول بخانية باكو فى شبه جزيرة ابشرون وقبل الميلاد بستة قرون كان يعيش فى سوراخان المجوس الذين عبدوا "النار الأبدية" الناتجة من اشتعال الغاز الطبيعى المصاحب للبترول والخارج من باطن الأرض.
كان البترول فى الأزمنة القديمة يستخدم للإضاءة وكمادة رابطة وعازلة فى البناء وفى الأغراض الحربية وغيرها ويوجد فى المخطوطات القديمة للطبيب الإغريقى هيبوقراط والرومانى فيتروفى عدد كبير من وصفات الأدوية يدخل البترول فى تركيبها ولم يكن البترول يستخرج فى تلك الأزمنة بالمفهوم الحديث بل كان يجمع فى أماكن خروجه إلى سطح الأرض.
وظهرت فيما بعد مع اتساع نطاق استخدام البترول طريقة الاستخراج بالحفر ثم استخدمت طريقة الاستخراج البئرى .. الخ.
وأصبحت المنتجات البترولية فى السنين الأخيرة تستخدم بكميات ضخمة وقد شكلت صناعة استخراج البترول وتكريره قطاعاً صناعياً ضخماً قائماً بذاته يمتلك معدات متكاملة تتطور باستمرار ونتيجة لتطور صناعة الآلات وخاصة صناعة المحركات أصبح من الضرورى إنتاج الوقود ومواد التشحيم بكميات كبيرة والمصدر الأساسى للحصول على هذه المواد هو البترول ولا يوجد فى الوقت الحاضر أى قطاع من قطاعات الاقتصاد القومى لا يستخدم البترول أو منتجاته.
وأصبح للبترول فى السنين الأخيرة استخدام جديد هام فالبترول لا يعتبر الأن خاماً يستخدم لإنتاج الوقود والزيوت فقط بل وقاعدة لصناعة كبيرة متعددة الأشكال هى صناعة البتروكيماويات التى تنتج كمية ضخمة من المواد الثمينة مثل الكحولات الاصطناعية والبلاستيك والأقمشة الاصطناعية والسماد والمبيدات وغيرها.
نبذة مختصرة عن استخراج البترول
يتراوح عمق طبقات البترول فى حدود واسعة تصل إلى 5 - 6 آلاف متر واكثر ويكون البترول فى الطبيعة دائماً مصاحب بالماء والغاز طبقاً للوزن النوعى فالغاز يشغل الجزء العلوى ثم يليه البترول وأسفله الماء.
وتحفر الآبار لاستخراج البترول من باطن الأرض إلى السطح وتجرى تمهيدياً عمليات التنقيب والبحث لتحديد مكان حفر الآبار التى يستخرج منها البترول والهدف من هذه العمليات هو دراسة تركيب جميع صخور المنطقة التى يجرى فيها التنقيب, فحص صخور الطبقة البترولية (قدرتها ومساميتها ونفاذيتها وتشبعها بالبترول) وتحديد مساحة حقل البترول والاحتياطي التقريبى للبترول والغاز.
وأهم طرق الحفر هى الحفر الدورانى والحفر التربينى وتدور أداة الحفر (الدقاق) المقصود بها (bit) فى الحفر الدورانى مع كل عمود مواسير الحفر.
مع التعمق فى البئر تربط إلى الماسورة العاملة مواسير حفر جديدة ويصل طول عمود مواسير الحفر فى نهاية الحفر إلى عدة كيلومترات ولفصل الصخور التى تفتتها أداة الحفر من البئر يضخ خلال مواسير الحفر إلى قاع البئر محلول طينى يحمل الصخور إلى أعلى السطح.
وفى حالة الحفر التربينى يدور الدقاق بواسطة تربينة خاصة تنزل إلى قاع البئر وتعمل بواسطة المحلول الطينى المضخ وعلاوة على الحفر الرأسى يمكن بواسطة الحفر التربينى تحقيق الحفر المائل الموجه تحت الأبنية وأحواض الماء وغيرهما وكذلك الحفر المتفرع أى حفر عدة آبار من موقع واحد وهذا الحفر مريح جداً عند استغلال حقول البترول البحرية.

طرق إنتاج البترول
ينتج البترول بثلاث طرق أساسية وهى طريقة النافورة, طريقة الضغط أو الرفع بالغاز, وطريقة الضخ العميق.
يرتفع البترول فى حالة الإنتاج النافورى (flowing) إلى فوهة البئر تحت ضغط الطبقة من خلال تركيبة
أنبوبية تتحمل الضغط العالى ماراً بمصايد يفصل فيها الغاز عن البترول ثم يدخل البترول بعد ذلك فى سعة محكمة.
وتستخدم طريقة النافورة فى بداية فترة إنتاج البئر عندما يكون ضغط الطبقة كافياً أو باستخدام طرق خاصة للحفاظ على هذا الضغط تحت تأثير ضغط الماء أو الغاز.
فى حالة الإنتاج بضغط الهواء ينزل عمودان من المواسير فى البئر ويدفع فى الفراغ الحلقى بينهما هواء أو غاز مضغوط ويكون هذا الهواء أثناء مروره بالسائل عموداً من مخلوط البترول والغاز ذى كثافة منخفضة ويصل هذا المخلوط إلى سطح البئر تحت ضغط سطح الطبقة.
فى حالة الإنتاج بالمضخات تنزل إلى البئر بواسطة مواسير مضخة خاصة تدفع البترول إلى سطح البئر وتدار المضخة باستخدام عمود من قضبان التوصيل بواسطة ماكينة ترجيح التى تركب فوق سطح البئر (وحدة رفع الزيت) وماكينة الترجيح عبارة عن عاتق مترجح يتصل بأحد طرفيه عمود قضبان التوصيل وبالطرف الآخر آلية ذراع توصيل تدار بواسطة محرك كهربائى.
وفى الفترة الأخيرة تستخدم مضخات كهربائية غاطسه تنزل فى البئر بواسطة مواسير يصل خلالها البترول إلى السطح وتعمل المضخة بواسطة محرك موضوع فى البئر مباشرة ويغذى بالكهرباء بواسطة كابل خاص.
ويفصل البترول المستخرج من البئر عن الغازات الطبيعية المصاحبة فى مصايد خاصة ويجمع فى صهاريج حيث تنفصل منه الكتلة الأساسية من الماء والقازورات ثم فى صهاريج الحقول التى يخضع فيها البترول لترسيب وتنظيف إضافيين وإذا كان البترول فى حالة استحلابية أى إذا كان يحتوى على ماء لا ينفصل فإنه يمر خلال وحدة إزالة الاستحلاب.
يتم نقل البترول بطرق مختلفة وهى الضخ فى الأنابيب والنقل فى صهاريج السكك الحديدية والطرق البحرية والنهرية وأوسعهم انتشاراً النقل بالأنابيب.
ان صناعة البترول فى مصر لها جذورها التاريخية منذ عهد الفراعنة ، فهناك على جدران المعابد رسومات توضح أن الفراعنة استخدموا الزيت الخام كوقود للإضاءة فى المصباح الزيتى.
ومع ذلك لم تتم أول عملية مسح جيولوجى فى مصر إلا فى القرن التاسع عشر على يد ضابط بحرى فرنسى فى عام 1835 .
تعتبر مصر من أوائل دول العالم التي أحرزت السبق في مختلف مراحل الصناعة البترولية حيث بدأت الحكومة في عام 1886 بحفر أول بئر في منطقة جمسة وبدأ الإنتاج التجاري من الحقل عام 1910 وتوالت بعد ذلك الاكتشافات البترولية في مصر ، وفي عام 1961 تم اكتشاف أول حقل بترول بحري في مصر والشرق الأوسط "بلاعيم بحري" ، وفي عام 1965 تم اكتشاف أقدم وأكبر حقل بترول "المرجان" الذي بدأ الإنتاج في عام 1967 .
وبدأ مشوار البحث عن الغاز الطبيعي في مصر في عام 1963 ، وتحقق أول كشف للغازات الطبيعية في عام 1967 في منطقة الدلتا وهو حقل "أبو ماضي" ، وفي عام 1969 تحقق أول كشف للغازات الطبيعية في مياه البحر المتوسط وهو حقل أبو قير ، كما تحقق في نفس العام أول كشف للغازات الطبيعية في منطقة الصحراء الغربية وهو حقل أبو الغراديق ثم تتابعت عمليات البحث والاستكشاف في المناطق المختلفة باستخدام أحدث الطرق التكنولوجية .
وقد كانت مصر أيضاً أول دولة على المستوى العربي تقام فيها صناعة التكرير ، ففي عام 1911 تم إنشاء أول معمل تكرير في مصر ، التابع لشركة آبار الزيوت الإنجليزية المصرية (النصر للبترول حالياً) بمدينة السويس وبدأ تشغيله عام 1913 ، وفي عام 1922 بدأ إنشاء معمل تكرير البترول الحكومي في السويس وتم تشغيله في عام 1923 ، وتحقيقاً لسياسة الانتشار الجغرافي لمعامل التكرير وعدم تركزها في منطقة السويس تم تشغيل معمل القاهرة لتكرير البترول في عام 1969 ومعمل العامرية لتكرير البترول في عام 1972 م
أصل النفط
نشأ النفط خلال العصور الجيولوجية القديمة في الغابات التي كانت متكاثرة في بعض أنحاء الأرض. والعضيات البحرية العوالق والنباتات المائية، ووقوع تلك المواد العضوية تحت طبقات من الأرض وزيادة الضغط وتحولت مع مرور ملايين السنين إلى نفط.
تركيب النفط
أثناء عمليات التصفية، يتم فصل الكيماويات المكونة للنفط عن طريق التقطير التجزيئي، وهو عملية فصل تعتمد على نقط الغليان النسبية (أو قابلية التطاير النسبية) للمواد المختلفة الناتجة عن تقطير النفط. وتنتج المنتجات المختلفة بترتيب نقطة غليانها بما فيها الغازت الخفيفة ،مثل: الميثان، الإيثان من طرق الكيمياء التحليلية، تستخدم غالبا في أقسام التحكم في الجودة في مصافي البترول.
ويتكون النفط من الهيدروكربونات، وهذه بدورها تتكون من مركبات عضوية تحتوي على الهيدروجين والكربون. وبعض الأجزاء غير الكربونية مثل النيتروجين والكبريت والأكسجين، وبعض الكميات الضئيلة من الفلزات مثل الفاناديوم أو النيكل، ومثل هذه العناصر لا تتعدى 1% من تركيب النفط.
وأخف أربعة ألكانات هم: ميثان CH4، إيثان C2H6، بروبان C3H8، بوتان C4H10. وهم جميعا غازات. ونقطة غليانهم -161.6 C° و-88 C° و-42 C° و-0.5 C°، بالترتيب (-258.9، -127.5، -43.6، -31.1 F°)
منتجات السلاسل الكربونية C5-7 كلها خفيفة، وتتطاير بسهولة، نافثا نقية. ويتم استخدامهم كمذيبات وسوائل التنظيف الجاف ومنتجات تستخدم في التجفيف السريع الأخرى. أما السلاسل الأكثر تعقيدا من C6H14 إلى C12H26 فهي تكون مختلطة بعضها البعض وتكون البنزين (الجازولين). ويتم صنع الكيروسين من السلاسل الكربونية C10 إلى C15. ثم وقود ديزل وزيت المواقد في المدى من C10 إلى C20. أما زيوت الوقود الأثقل من ذلك فهي تستخدم في محركات السفن. وجميع هذه المركبات النفطية سائلة في درجة حرارة الغرفة.
منتجات التقطير الجزئي للنفط الخام
زيوت التشحيم والشحم شبه الصلب وال فازلين تتراوح من C16 إلى C20.
السلاسل الأعلى من C20 تكون صلبة، بداية من شمع البرافين، ثم بعد ذلك القطران، القار، الأسفلت، وتتواجد هذه المواد الثقيلة في قاع برج التقطير.
يعطي التسلسل التالي مكونات النفط الناتجة بحسب تسلسل درجة غليانها تحت تأثير الضغط الجوي في التقطير التجزيئي بالدرجة المئوية:
إثير بترول : 40 – 70 C° يستخدم كمذيب
بنزين خفيف: 60 – 100 C° يستخدم كوقود للسيارات
بنزين ثقيل: 100- 150 C° يستخدم كوقود للسيارات
كيروسين خفيف: 120 – 150 C° يستخدم كمذيب ووقود للمنازل
كيروسين: 150 – 300 C° يستخدم كوقود للمحركات النفاثة
ديزل: 250 – 350 C° يستخدم كوقود ديزل / وللتسخين
زيت تشحيم: > 300 C° يستخدم زيت محركات
الأجزاء الغليظة الباقية: قار، أسفلت، شمع، وقود متبقي.
استخلاص النفط
بصفة عامة فإن المرحلة الأولى في استخلاص الزيت الخام هي حفر بئر ليصل لمستودعات البترول تحت الأرض. وتاريخياً، يوجد بعض أبار النفط في أمريكا وصل النفط فيها للسطح بطريقة طبيعية. ولكن معظم هذه الحقول نفذت، فيما عدا بعض الأماكن المحدودة في ألاسكا. وغالبا ما يتم حفر عديد من الآبار لنفس المستودع، للحصول على معدل استخراج اقتصادي. وفي بعض الآبار يتم ضخ الماء، البخار، أو مخلوط الغازات المختلفة للمستودع لإبقاء معدلات الاستخراج الاقتصادية مستمرة.
وعند زيادة الضغط تحت الأرض في مستودع الغاز بحيث يكون كافيا، عندها يبدأ النفط في الخروج إلى سطح تحت تأثير هذا الضغط. أما الوقود الغازي أو الغاز الطبيعي فغالبا ما يكون متواجدا تحت ضغطه الطبيعي تحت الأرض. في هذه الحالة يكون الضغط كافيا لوضع عدد من الصمامات على رأس البئر لتوصيل البئر بشبكة الأنابيب للتخزين، وعمليات التشغيل. ويسمى هذا استخلاص النفط المبدئى. وتقريبا 20% فقط من النفط في المستودع يمكن استخراجه بهذه الطريقة.
وخلال فترة حياة البئر يقل الضغط، وعندما يقل الضغط إلى حدود معينة لا يكون كافيا لدفع النفط للسطح. عندئذ يتم استخراج الجزء المتبقي في البئر بطرق استخراج النفط الإضافية. ويتم استخدام تقنيات مختلفة في طريقة استخراج النفط الإضافية، لاستخراج النفط من المستودعات التي نفذ ضغطها أو قل. يستخدم أحيانا الضخ بالطلمبات مثل الطلمبات المستمرة، وطلمبة الأعماق الكهربية (electrical submersible pumps ESPs) لرفع الزيت إلى السطح.
وتستخدم تقنية مساعدة لزيادة ضغط المستودع عن طريق حقن الماء أو إعادة حقن الغاز الطبيعي، وهناك من يقوم بحقن الهواء وثاني أكسيد الكربون أو غازات أخرى للمستودع. وتعمل الطريقتان معا المبدئية والإضافية على استخراج ما يقرب من 25 إلى 35% من المستودع.
المرحلة الثالثة في استخراج النفط تعتمد على تقليل كثافة النفط لتعمل على زيادة الإنتاج. وتبدأ هذه المرحلة عندما لا تستطيع كل من الطريقة المبدئة، والطريقة الإضافية على استخراج النفط، ولكن بعد التأكد من جدوى استخدام هذه الطريقة اقتصادياً، وما إذا كان النفط الناتج سيغطي تكاليف الإنتاج والأرباح المتوقعة من البئر. كما يعتمد أيضا على أسعار النفط وقتها، حيث يتم إعادة تشغيل الآبار التي قد تكون توقفت عن العمل في حالة ارتفاع أسعار النفط. طرق استخراج النفط المحسن حرارياً (Thermally-enhanced oil recovery methods TEOR) هي الطريقة الثالثة في ترتيب استخراج النفط، والتي تعتمد على تسخين النفط وجعله أسهل للاستخراج. حقن البخار هي أكثر التقنيات استخداماً في هذه الطريقة، وغالبا مع تتم (TEOR) عن طريق التوليد المزدوج. وفكرة عمل التوليد المزدوج هي استخدم تربينة (توربينة) غاز لإنتاج الكهرباء واستخدام الحرارة المفقودة الناتجة عنها لإنتاج البخار، الذي يتم حقنه للمستودع. وهذه الطريقة تستخدم بكثرة لزيادة إنتاج النفط في وادى سانت واكين، الذي يحتوى على نفط كثافته عالية، والذي يمثل تقريبا 10% من إنتاج الولايات المتحدة. وهناك تقنية أخرى تستخدم في طريقة (TEOR)، وهي الحرق في-الموضع، وفيها يتم إحراق النفط لتسخين النفط المحيط به. وأحيانا يتم استخدام المنظفات لتقليل كثافة النفط. ويتم استخراج ما يقرب من 5 إلى 15% من النفط في هذه المرحلة.
طرق أخرى لإنتاج النفط
رمل نفطي في ترينيداد وتوباجو.
نظرا للزيادة المستمرة في أسعار النفط، أصبحت طرق أخرى لإنتاج النفط محل اهتمام. وأصلح هذه الأفكار هو تحويل الفحم إلى نفط والتي تهدف إلى تحويل الفحم إلى زيت خام. وكان هذا التصور الريادي من الألمان عندما توقف استيراد النفط في الحرب العالمية الثانية ووجدت ألمانيا طريقة لاستخلاص النفط من الفحم. وكانت تعرف "إرزاتز" ("الاستبدال" باللغة الألمانية)، ويقدر أن نصف النفط المستخدم في ألمانيا أثناء الحرب العالمية الثانية كان بهذه الطريقة. وتوقفت هذه الطريقة بعد ذلك نظرا لأن تكاليف إنتاج النفط الطبيعي أو استيراده أقل منها بكثير. ولكن بالنظر إلى ارتفاع أسعار النفط المستمر، فإن تحويل الفحم إلى نفط قد يكون محل تفكير.
وتتضمن الطريقة تحويل رماد الفحم إلى نفط في عملية متعددة المراحل. ونظرياً فإن طنا من الفحم ينتج تقريبا 200 لتر من النفط الخام، بمنتجات تتراوح من القار إلى الكيماويات الخفيفة النادرة.
تاريخ النفط
حقول النفط في كاليفورنيا عام ١٩٣٨
تم حفر أول بئر للنفط في الصين في القرن الرابع الميلادي أو قبل ذلك. وكان يتم إحراق النفط لتبخير الماء المالح لإنتاج الملح. وبحلول القرن العاشر، تم استخدام أنابيب الخيزران لتوصيل الأنابيب لمنابع المياه المالحة.
في القرن الثامن الميلادي، كان يتم رصف الطرق الجديدة في بغداد باستخدام القار، الذي كان يتم إحضاره من ترشحات النفط في هذه المنطقة. في القرن التاسع الميلادي، بدأت حقول النفط في باكو، أذربيجان بإنتاج النفط بطريقة اقتصادية لأول مرة. وكان يتم حفر هذه الحقول للحصول على النفط، وتم وصف ذلك بمعرفة الجغرافي ماسودي في القرن العاشر الميلادي، وأيضا ماركو بولو في القرن الثالث عشر الميلادي، الذي وصف النفط الخارج من هذه الآبار بقوله أنها مثل حمولة مئات السفن. شاهد أيضا الحضارة الإسلامية.
ويبدأ التاريخ الحديث للنفط في عام 1853، باكتشاف عملية تقطير النفط. فقد تم تقطير النفط والحصول منه على الكيروسين بمعرفة إجناسى لوكاسفيز، وهو عالم بولندي. وكان أول منجم نفط صخري يتم إنشائه في بوربكا، بالقرب من كروسنو في جنوب بولندا، وفي العام التالي تم بناء أول معمل تكرير (في الحقيقة تقطير) في يولازوفايز وكان أيضا عن طريق لوكاسفيز. وإنتشرت هذه الاكتشافات سريعا في العالم، وقام ميرزوف ببناء أول معمل تقطير في روسيا في حقل النفط الطبيعي في باكو في عام 1861.
وبدأت صناعة النفط الأمريكية باكتشاف إيدوين دريك للزيت في عام 1859، بالقرب من تيتوسفيل - بنسلفانيا. وكان نمو هذه الصناعة بطيء نوعا ما في القرن الثامن عشر الميلادي. وكانت محكومة بالمتطلبات المحدودة للكيروسين ومصابيح الزيت. وأصبحت مسألة اهتمام قومية في بداية القرن العشرين عند اختراع محركات الاحتراق الداخلية مما أدى إلى زيادة طلب الصناعة بصفة عامة على النفط. وقد أستنفذ الإستهلاك المستمر الاكتشافات الأولى في أمريكا في بنسلفانيا وأونتاريو مما أدى إلى "أزمة نفط " في تكساس وأوكلاهوما وكاليفورنيا.
وبالإضافة إلى ما تم ذكره، فإنه بحلول عام 1910 تم اكتشاف حقول نفط كبيرة في كندا، جزر الهند الشرقية، إيران وفينزويلا، المكسيك، وتم تطويرهم لاستغلالها صناعياً.
وبالرغم من ذلك حتى في عام 1955 كان الفحم أشهر أنواع الوقود في العالم، وبدأ النفط أخذ مكانته بعد ذلك. وبعد أزمة طاقة 1973 وأزمة طاقة 1979 ركزت الحكومات على وسائل تغطية إمدادات الطاقة. فلجأت بلاد مثل ألمانيا وفرنسا إلى إنتاج الطاقة الكهربية بواسطة المفاعلات النووية حتي أن 70 % من إنتاج الكهرباء في فرنسا أصبح من الفاعلات النووية. كما أدت أزمة الطاقة إلى إلقاء الضوء على أن النفط مادة محدودة ويمكن أن تنفذ، على الأقل كمصدر طاقة اقتصادي. وفي الوقت الحالي فإن أكثر التوقعات الشائعة مفزعة من ناحية محدودية الاحتياطي المخزون من النفط في العالم. ويظل مستقبل البترول كوقود محل جدل. وأفادت الأخبار في الولايات المتحدة ي عام (2004) أنه يوجد ما يعادل استخدام 40 سنة من النفط في باطن الأرض. وقد يجادل البعض لأن كمية النفط الموجودة محدودة. ويوجد جدل أخر بأن التقنيات الحديثة ستستمر في إنتاج الهيدروكربونات الرخيصة وأن الأرض تحتوي على مقدر ضخم من النفط غير التقليدي مخزون على هيئة نفط رملي وحقول بيتومين، زيت طفلي وهذا سيسمح باستمرار استخدام النفط لفترة كبيرة من الزمن.
وحاليا فإنه تقريبا 90% من احتياجات السيارات للوقود يتم الوفاء بها عن طريق النفط. ويشكل النفط تقريبا 40% من الاستهلاك الكلي للطاقة في الولايات المتحدة، ولكنه يشكل تقريبا 2% فقط في توليد الكهرباء. وقيمة النفط تكمن في إمكانية نقله، وكمية الطاقة الكبيرة الموجودة فيه، والتي تكون مصدر لمعظم المركبات، وكمادة أساسية في لعديد من الصناعات الكيمياوية، مما يجعله من أهم السلع في العالم. وكان الوصول للنفط سبباً في كثير من التشابكات العسكرية، بما فيها الحرب العالمية الثانية حرب العراق وإيران. وتقريبا 80% من مخزون العالم للنفط يتواجد في الشرق الأوسط، وتقريبا 62.5 % منه في الخمس دول: المملكة العربية السعودية، الإمارات العربية المتحدة، العراق، الكويت، إيران. بينما تمتلك أمريكا 3% فقط.
التأثيرات البيئية للنفط
للنفط تأثير ملحوظ على الناحية البيئية والاجتماعية، وذلك من الحوادث والنشاطات الروتينية التي تصاحب إنتاجه وتشغيله، مثل الانفجارات الزلزالية أثناء إنتاجه والحفر، تولد النفايات الملوثة. كما أن استخراج البترول عملية مكلفة وأحيانا ضارة بالبيئة، بالرغم من أن (جون هنت من وودز هول) أشار في عام 1986 إلى أن أكثر من 70% من الاحتياطي العالمي لا يستلزم الإضرار بالبيئة لاستخراجه، وعديد من حقول النفط تم العثور عليها نتيجة للتسريب الطبيعي. في نفس الوقت يزعج استخراج النفط بالقرب من الشواطيء الكائنات البحرية الحية ويؤثر على بيئتها. كما أن استخراج النفط قد يتضمن الكسح، الذي يحرك قاع البحر، مما يقتل النباتات البحرية التي تحتاجها الكائنات البحرية للحياة. كذلك نفايات الزيت الخام والوقود المقطر التي تنتشر من حوادث ناقلات البترول تؤثر بطريقة كارثية على بيئة الكائنات الحية المهددة بالموت والفناء في ألاسكا، وجزر جالاباجوس وأسبانيا، وعديد من الأماكن الأخرى.
ومثل أنواع الوقود الحفري الأخرى، يتسبب حرق النفط في انبعاث ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، وهو ما يساهم في ظاهرة الانحباس الحراري. وبوحدات الطاقة فإن النفط ينتج كميات CO 2 أقل من الفحم، ولكن أكثر من الغاز الطبيعي. ونظرا للدور الرئيسي للنفط والبنزين في النقل الشخصي والعام، فإن تخفيض انبعاثات CO 2 تعتبر من المسائل الشائكة في استخدامه. وتجرى مصانع السيارات بحوثا لتحسين كفاءة محركات السيارات، كما هناك أفكار لاحتجاز ذلك الغاز الناتج من المحطات الكهربائية وضخها تحت الأرض.
البدائل هي مصادر الطاقة المتجددة وهي موجودة بالفعل، وإن كانت نسبة هذا الاستبدال لا تزال صغيرة. الشمس، وطاقة الرياح والمصادر المتجددة الأخرى تأثيراتها على البيئة أقل من النفط. ويمكن لهذه المصادر استبدال النفط في الاستخدامات التي لا تتطلب كميات طاقة ضخمة، مثل تدفئة المساكن وأجهزة تكييف الهواء في البيوت واستخدام خلية الوقود التي تعمل بالهيدروجين لتحريك السيارات. ويجب تصميم المعدات الأخرى لتعمل باستخدام الكهرباء (المخزونة في البطاريات أو الهيدروجين عن طريق خلايا الوقود). كما أن هناك خيارات أخرى تتضمن استخدام الوقود السائل الذي له أصل حيوي (إيثانول، الديزل الحيوي).
مستقبل النفط
المقالة الرئيسية: نظرية قمة هوبرت
M. King Hubbert's original 1956 prediction of world petroleum production rates.
2004 U.S. government predictions for oil production other than in OPEC and the former Soviet Union
نظرية قمة هوبرت، تعرف أيضا باسم قمة نفط، وهي محل خلاف فيما يخص الإنتاج والاستهلاك طويل المدى للنفط وأنواع الوقود الحفرية الأخرى. وتفترض أن مخزون النفط غير متجدد. وتتوقع ان إنتاج النفط المستقبلي في العالم سوف يصل حتما إلى قمة ثم ينحدر بعدها لاستمرار استنفاذ مخزون النفط. وهناك كثير من الجدل حول ما إذا كان الإنتاج أو بيانات الاكتشاف السابقة يمكن أن تستخدم في توقع القمة المستقبلية.
ويمكن اعتبار الموضوع ذو قيمة عند النظر لمناطق مفرة أو بالنظر للعالم ككل. فقد لاحظ إم. كينج هوبرت أن الاكتشافات في الولايات المتحدة وصلت لقمة في الثلاثينيات من القرن العشرين، وعلى هذا فقد توقع وصول الإنتاج إلى قمته في السبعينيات من القرن العشرين. وإتضح أن توقعاته صحيحة، وبعد وصول الولايات المتحدة لقمة الإنتاج في عام 1971 – بدأت في فقدان السعة الإنتاجية – وقد استطاعت الأوبك وقتها الحفاظ على أسعار النفط مما أدى لأزمة النفط عام 1973 م. ومنذ هذا الوقت وصلت مناطق عديدة لقممها الإنتاجية، فمثلا بحر الشمال في التسعينيات من القرن العشرين. وقد اكدت الصين أن 2 من أكبر مناطق الإنتاج لديها بدأت في الانحدار، كما أعلنت الشركية القومية لإنتاج النفط بالمكسيك أن حقل كانتاريل يتوقع أن يصل لقمة إنتاجه عام 2006، ثم يكون معدل انحداره 14% سنويا.
ولأسباب عديدة (يمكن أن يكون عدم الشفافية في الإبلاغ عن المخزون الحقيقي في العالم) من الصعب توقع قمة النفط في أي منطقة بالعالم. بناءا على بيانات الإنتاج المتاحة، وقد توقع المناصرين لهذه النظرية سابقا بتوقع قمة العالم ككل لتحدث في الفترة ما بين 1989–1995 أو 1995–2000. وعموما فإن هذه المعلومات المتوقعة كانت قبل الارتداد في الإنتاج الذي حدث في بداية الثمانينيات من القرن العشرين وما تبعه من تقليل الاستهلاك العالمي، وهو التأثير الذي يمكن أن يكون السبب في تأخر قمة النفط النى كانت متوقعة. ويوجد توقع جديد بمعرفة جولدمان ساكس بحلول قمة النفط عام 2007، وبعدها بوقت ما للغاز الطبيعي.
وأحد المؤشرات هو النقص الكبير في مشاريع الزيت الجديدة منذ عام 2005 والتي تفترض أن يبدأ الإنتاج عام 2008 وما بعدها. وحيث ان مشروع بترولي جديد يتطلب أكثر من 4–6 سنوات حتي بدء الإنتاج للسوق، فإنه من المستبعد أن يتم تعويض هذا النقص.
هل يكون هناك نفط سنة 2050 ؟
معدل انخفاض إحطياطي البترول في البلاد المختلفة ابتداءا من عام 2004 على اساس انتاج عالم 80 مليون برميل يوميا. المنحنيات الملونة تتبع ترتيب الدول، وتأتي الولايات المتحدة الأمريكية في المركز 11 (من أعلى إلى أسفل) بالنسبة إلى انتاجها من النفط.[1][2].
وتيرة الاستهلاك الحالي والتي تقدر بــ 3.5 مليار طن سنويا تعمل على نضوب معظم الآبار النفطية في العالم ما عدا الدول العربية حيث من المتوقع أن تنتج البترول كما في حالة الكويت حتي عام 2100. ولكن من الواضح أيضا أن نضوب النفط في بلاد كثيرة مثل الولايات المتحدة واسكتلندا والنرويج خلال العشرين أو الثلاثين سنة القادمة ستزيد صراع الدول الصناعية على استفرادها ببترول الشرق الأوسط. وسيعمل هذا الصراع على ارتفاع أسعار البترول مما يعود على المنتجين بالخير إلا أن الصراع قد يؤدي في نفس الوقت إلى القلقلة السياسية والاجتماعية في تلك البلدان بسبب التدخل الأجنبي.
إنها حقاً لخسارة كبيرة للناس أن يستهلك الإنسان ما تولد في الأرض عبر مئات ملايين السنين بإشعال وحرق ذلك الناتج القيم. فالبترول في المقام الأول مادة كيميائية مفيدة جدا، قابلة للتحويل إلى مواد أخرى قيمة ونافعة مثل الأسمدة وصناعة الدواء والبلاستيك ومقاومة الحشرات والأوبئة والأقمشة الصناعية والحرير الصناعي والجلود الصناعية. ولا يمكن للمصانع الكيميائية تعويضه بتلك الغزارة، فهو المادة الأولية لتلك الصناعات. ولكننا نحن البشر سنجهز عن طريق الحرق على هذه الثروة (الكيميائية) القيمة المخزونة تحت الأرض خلال فترة أقل من قرنين اثنين من تاريخ العالم. علينا أن نعمل على إيقاف هذا التبذير وهذا الجنان البشري، وذلك برفع سعر النفط والاستفادة بحق بثروتنا المخزونة.
العرب وباقي بلاد العالم ليسوا بمسؤولين على أن تستهلك الولايات المتحدة مخزونها من النفط بهذا المعدل الكبير، وبهذا التبذير الفظيع حيث تستهلك الولايات المتحدة نحو ربع الإنتاج العالمي وحدها، أي يستهلك 4 % من سكان العالم نحو ربع الإنتاج العالمي. لذلك فلا عجب من أن ينتهي الإنتاج الأمريكي من النفط ربما خلال 10 - 20 سنة قادمة (انظر الإنتاج الأمريكي من النفط نظرية قمة هوبرت).
تصنيف النفط
تصنف الصناعات النفطية خام النفط طبقا لمكان المنشأ (مثلا وسيط غرب تكساس، أو برنت) وغالباً عن طريق وزنه النوعي API (American Petroleum Institute API). أو عن طريق كثافته(خفيفK. متوسط، ثقيل)، كما أن من يقومون بعمليات التكرير يطلقوا عليه "حلو أو مسكر" عند وجود كميات قليلة من الكبريت فيه، أو "مر" مما يعني وجود كميات كبيرة من الكبريت، ويتطلب مزيد من التقطير للحصول على المواصفات القياسية للإنتاج.
الوحدات العالمية للبرميل هي:
مزيج برنت يحتوى على 15 نوع من الزيت من حقول برنت ونظام نينيان بحوض شيتلاند الشرقي. وبصفة عامة فإن إنتاج النفط من أوروبا، أفريقيا، الشرق الأوسط يتجاوز الحدود الغربية التي تسعى لتحديد أسعار النفط، مما يؤدى إلى تصنيفها طبقا لعلامة استرشادية. شاهد أيضا خام برنت.
وسيط غرب تكساس "دبليو تي أي" (West Texas Intermediate WTI) لزيت شمال أمريكا.
تستخدم دبي كعلامة استرشادية لمنطقة أسيا-الباسيفيك لزيت الشرق الأوسط.
تابيس من ماليزيا، يستخدم كمرجع للنفط الخفيف في منطقة الشرق الأقصى.
ميناس من أندونيسيا، يستخدم كمرجع للنفط الثقيل في منطقة الشرق الأقصى.
وتتكون سلة الأوبك من:
النفط الخفيف المملكة العربية السعودية
بونى نفط خفيف نيجيريا
فاتح دبي
اسمس المكسيك (لا يتبع أوبك)
ميناس إندونيسيا
مزيج شهران (صحاري بلند) الجزائر
تيا جوانا لايت فينزويلا
وتحاول الأوبك إبقاء سعر سلة الأوبك بين الحدود العليا والدنيا، بزيادة أو تقليل الإنتاج. وهذا يجعل من تحليلات السوق عامل في غاية الأهمية. وتشمل سلة الأوبك مزيج من نفط الخام الثقيل والخفيف، وهي أثقل من برنت، دبليو تي أي.
تقييم أسعار النفط
تقدر مكاسب شركة إكسون موبيل Exxon Mobile في عام 2007 بما يزيد عن 40 مليار دولار. نشر ذلك في المجلة الألمانية ADAC Motorwelt، عدد أغسطس 2009.
سعر النفط الخام العالمي من ١٨6١ إلى ٢٠٠7. اللون الأزرق هو السعر الرقمي. اللون الأصفر هو السعر بعد حساب نسبة التضخم والقيمة الحقيقية
المرجع في سعر النفط غالبا ما يرجع إلى السعر الوقتي لإما سعر (دبليو. تي. أي- الخام الخفيف) في بورصة نيويورك (New York Mercantile Exchange NYMEX) لتسليمات كوشينج أوكلاهوما، أو سعر البرنت في بورصة البترول العالمية (International Petroleum Exchange IPE) لتسليمات سولوم فو. سعر برميل النفط يعتمد بشدة على درجته (والتي تحدد بعوامل مثل الثقل النوعي أو API، ومحتواه من الكبريت) وموقعه. الأغلبية العظمى من النفط لا يتم الاتجار بها في البورصة ولكن عن طريق التعامل المباشر بين السماسرة (Over-the-counter trading)، وغالبا ما يتم هذا قياسا على نقطة مرجعية للنفط الخام تم تقييمها عن طريق وكالة التسعير بلاتس. فمثلا يوجد في أوروبا درجة معينة من النفط، ولتكن فولمار، يمكن أن تباع بسعر "برنت + 0.25 دولار للبرميل). وتزعم (IPE) أن 65% من التعاملات في سوق النفط تتم بدون الرجوع لتقييمها لخام البرنت. كما أن هناك تقيمات أخرى مهمة منها دبي، تابيس ، وسلة الأوبك. وتستخدم إدارة معلومات الطاقة بالولايات المتحدة السعر المتوسط لكل أنواع النفط الوارد إلى الولايات المتحدة "كسعر النفط العالمي".
وهناك زعم بأن الأوبك تقوم بتسعير النفط والسعر الحقيقي للبرميل تقريبا حول 2.0 دولار أمريكي، وهو ما يعادل قيمة استخراجه في الشرق الأوسط. وهذه التقديرات لسعر البرميل تتجاهل سعر التنقيب وسعر تطوير مستودعات النفط. علاوة على ذلك تكلفة الإنتاج أيضا عامل يجب أن يؤخذ في الاعتبار، ليس على أساس إنتاج أرخص برميل ولكن بناءاً على تكلفة إنتاج البرميل المختلط. وتقليل إنتاج الأوبك إدى لتطور الإنتاج في مناطق الإنتاج ذات التكلفة الأعلى مثل بحر الشمال، وذلك قبل استنفاذ المخزون الموجود بالشرق الأوسط. ومما لاشك فيه أن للأوبك قوة بالغة. فبالنظر بصفة عامة فإن الاستثمارات في هذا المجال مكلفة للغاية وبئية تقليل الإنتاج في أوئل التسعينات من القرن العشرين أدت إلى تقليل الاستثمارات التي يتم ضخها لمجال إنتاج النفط. وذلك بدوره أدى إلى سباق ارتفاع الأسعار في الفترة ما بين 2003-2005، ولم تستطيع الأوبك بسعة إنتاجها الكلية الحفاظ على ثبات الأسعار.
أسعار البنزين في مايو 2008 في محطة للوقود خارج بايكرسفيلد، كاليفورنيا
تعتمد الطلبات على النفط بشدة على الظروف الاقتصادية في العالم، وهذا أيضا عامل أساسي في تحديد أسعار النفط. بعض رجال الاقتصاد أرجعوا قلة معدل النمو العالمي إلى زيادة أسعار النفط، وهذا يعني أن العلاقة بين سعر النفط والنمو العالمي ليست ثابتة بطريقة محددة، بالرغم من أن ارتفاع سعر النفط غالباً ما يعرف على أنه كظاهرة متأخرة تحدث في أخر الدورة.
تم الوصول إلى نقطة أسعار منخفضة في يناير عام 1999، بعد زيادة الإنتاج في العراق مقترنا مع الأزمة الاقتصادية التي حدثت في أسيا مما أدى لانخفاض الطلب على النفط. ثم زادت الأسعار بعد ذلك بطريقة كبيرة، حتى أنها تضاعفت بحلول سبتمبر عام 2000، ثم بدأت في الهبوط بحلول أواخر عام 2001، ثم زيادة بمعدل ثابت حتى وصل سعر البرميل من 40 دولار أمريكي إلى 50 دولار أمريكي بحلول سبتمبر عام 2004 (شاهد [2]). وفي أكتوبر عام 2004، تعدى سعر تسليمات الخام الخفيف في نوفمبر تقديرات بورصة نيويورك ووصل إلى 53 دولار أمريكي للبرميل، ولتسليمات ديسمبر وصل 55 دولار أمريكي، ثم بدأ سباق الأسعار لزيادة الطلب على البنزين والديزل والقلق الموجود وقتها من عدم مقدرة المصافي على العمل بصورة منتظمة. وظل هذا الإتجاه مستمرا حتى أوائل أغسطس عام 2005، حيث تتوقع بورصة نيويورك أن مستقبل أسعار النفط الخام سيتعدى 65 دولار أمريكي، في حالة بقاء الطلب على البنزين بغض النظر عن السعر.
تقوم بورصة نيويورك بالاتجار في النفط الخام (متضمنة العقود المستقبلية) وهي الأساس في تقييم أسعار النفط الخام في الولايات المتحدة خلال بورصة غرب تكساس الوسيطة (West Texas Intermediate WTI). وهناك بعض البورصات أيضا تتعامل في عقود النفط المستقبلية. مثال بورصة البترول الدولية (International Petroleum Exchange IPE) في لندن، ويتم التعامل على خام البرنت.
شاهد أيضا تاريخ وتحليلات أسعار خام البترول
أزمة النفط عام 2008
ارتفعت اسعار النفط بشكل جنوني بنهاية عام 2007 حيث كسرت حواجز قياسية أستمرت في الصعود من 60 دولار للبرميل في 2007 وفي بداية 2008 كسر حاجز ال80 دولار وفي شهر مارس كسر حاجز ال100 دولار للمرة الأولى ووصل إلى أعلى مستوياته في التاريخ في شهر يوليو من سنة 2008 والذي كان حوالي 147.27 دولار للبرميل لكنه سرعان ما اتجه السعر نحو الهبوط وذلك بسبب المخاوف على الطلب العالمي بسبب الركود الاقتصادي العالمي والذي كان سببه أزمة الرهن العقاري في شهر أكتوبر من عام 2008. وصل النفط إلى 60 دولار للبرميل أدنى مستوى منذ أكثر من عام حيث يعتبر أكتوبر أسوأ شهر للنفط حيث خسر حوالي 32% من قيمته في أكتوبر فقط.