الصخر الزيتي صخور طباشيرية تحتوي على نسب متفاوتة من المواد المولدة للنفط فيما يعرف بالزيت الصخري.

طرق استخراج الزيت الصخري من الصخور الزيتية

كانت تتمثل في تكسير الصخور إلى حبيبات بحجم بضع مليمترات وتعريضها للحرارة بمعزل عن الأوكسجين لتعطي مركبات هيدروكربونية تشبه النفط الخام.

وبعد استخراج هذه المواد السائلة من الصخور تؤخذ لوحدة المعالجة بالهيدروجين وهنا تحتاج العملية إلى كميات كبيرة من الماء.

وبنفس الوقت يجب التخلص من الصخور التي تم استخلاص الزيت منها علماً أن حجم هذه الصخور يزداد بنسبة 30% بسبب عملية التكسير.

ونظرا لما لهذه التكنولوجيا من إثار كبيرة على البيئة فلقد كان التفكير دوما بالبحث عن طرق جديدة قد تخفف من مجموعة التأثيرات وتحسن من نسبة الزيت المستخرجة ونوعيته.

ومع التقدم العلمي تمكن العلماء من تطوير طرق جديدة لاستغلال هذه الكميات الهائلة من الزيت الموجودة في الصخور الزيتية، وأحدث هذه الطرق التي تم تطويرها من قبل شركة شل (Shell)العالمية طريقة استخراج الزيت الصخري من الصخور المدفونة تحت سطح الأرض بمئات الأمتار وقد تصل إلى عمق 600 متر أو أكثر.

ويمكن تلخيص هذه العملية والتي تسمى Process In-situ Conversionطريقة التحول المحلية بما يلي: عملية تسخين للصخور في مكانها في باطن الأرض بواسطة التسخين الكهربائي أو أي وسيلة أخرى يمكن أن ترفع درجة حرارة الصخور على العمق الموجودة به هذه الصخور الى درجة حرارة تتراوح ما بين 340 – 370 درجة سلسيوسية. يتم توصيل الحرارة بواسطة حفر العديد من الآبار بشكل هندسي وعلى ابعاد محسوبة علميا.

تتواصل عملية ضخ الحرارة بشكل متواصل لمدة تتراوح من 3 إلى 4 سنوات بحيث تخرج من هذه الصخور زيوت ثقيلة وغازات تتعرض لتحولات كيميائية وعمليات اشباع بغاز الهيدروجين لتنتج مواد بترولية خفيفة وذات صفات أجود بكثير من المواد التي تولدت في المرحلة الأولى من الاستخراج.

هذه المواد البترولية الخفيفة والغازات المتولدة تتسرب من خلال السطوح والشقوق الموجودة بين الصخور إلى أماكن تجميعية ليتم سحبها الى السطح بواسطة مضخات خاصة وهذه العملية تستخلص ما يقارب من 65 إلى 70 % من المواد الهيدروكربونية الموجودة والقابلة للاستخلاص.

ولكي يتم حصر الزيت الصخري الناتج ضمن حدود التسخين فلقد تم تطوير طريقة تعرف بتكنولوجيا الحائط الجليديIce Wall Technology حيث تم استخدام هذا المبدأ لحجب مياه الينابيع من الوصول الى المناجم كما حدث في مشروع Dig Boston – s Big وكذلك حجب المياه العذبة من الوصول إلى منابع النفط في Island Weeks أما بالنسبة لناتج العملية فكان زيت بترولي نوع APIيعادل 34 يحتوي 32% غازات البروبين والبيوتين و 66 % سوائل بترولية تتكون من 30% نافثا و 30 % جت فيول وكذلك 30 % ديزل والباقي زيوت ثقيلة، أما نسبة الكبريت والذي يعتمد على نسبته في الصخور فكانت 0.8 %.

وهذه المعدلات عالية مقارنة مع استخلاص الزيت الصخري بالطريقة السطحية والتي كانت النسب فيها API يساوي 30 وزيوت بترولية تتكون من 10% نافثا و 40% كيروسين وكذلك 40% ديزل والباقي زيوت ثقيلة.

إن نجاح هذه العملية يعني أنه يمكن استخراج مليار برميل نفط لكل 1.6كم مربع أي أن أراضي الولايات المتحدة الأمريكية تحتوي 5 أضعاف احتياطي السعودية أي ما يعادل 1.5 تريليون برميل.

إن الدراسات الاقتصادية للشركة صاحبة التكنولوجيا تقدر كلفة الإنتاج للبرميل الواحد بما يقارب 35 دولار أمريكي علما بأن عمق الصخور الزيتية المرغوب به لتطبيق هذه التكنولوجيا قد يصل إلى 600 متر تحت سطح الأرض ناهيك عن ارتفاع طبقة الصخر الزيتي أسفل هذ المسافة.

وإذا تم احتساب الطاقة المستهلكة في ICP فان مقابل كل وحدة طاقة استخدمت لتسخين الصخر الزيتي في باطن الأرض يمكن إنتاج 3.5 وحدات من الطاقة.

إن هذه التكنولوجيا المجربة في مشروع Mahogany Ridgeانتجت ما يقارب 1400 برميل نفط من الصخور الزيتية في باطن الأرض، وهي تكنولوجيا صديقة للبيئة وعمليا لا يوجد لها آثار سلبية على البيئة.