أنواع الغاز: الطبيعي، الصخري، والحيوي - الجزء الثاني

تحدثنا في الجزء الأول عن الآلية، والظروف الطبيعية المرافقة لتشكل الغاز في باطن الأرض. واستكمالًا لما بدأنا به، دعونا نميز الفرق بين مصطلحي الغاز الطبيعي التقليدي، والغاز الصخري الغير تقليدي ابتداءً من الخواص الكيميائية، وانتهاءً عند ظروف تواجدهم في باطن الأرض.

إذًا، ما الفرق بين الغاز التقليدي وغير التقليدي؟

إن الغاز التقليدي وغير التقليدي يتمتعان بنفس الخواص الكيميائية ويندرجان تحت مسمى الغاز الطبيعي لكنهما يختلفان من الناحية الجيولوجية للصخور التي يوجدان فيها المسماة بالصخور الخازنة. وعلى الرغم من أن أغلبنا يتخيل المكمن عبارة عن جسم متصل أو مسبح من المائع ( الغاز في حالتنا هذه ) لكن الحقيقة مختلفة حيث يتكون المكمن الغازي من كميات صغيرة من الغاز المحتجز ضمن الفراغات بين الجزيئات المشكِّلة للصخر الخازن. وتُحدد طبيعة الصخر الخازن من خلال المسامية والنفوذية.

* المسامية:

هي الفراغ بين الجزيئات المكونة للصخر ، ولذلك فهي تُمثل سعة الصخر على حمل المائع أو الغاز.وتعرف المسامية بأنها نسبة حجم الفراغات إلى الحجم الكلي للصخر وكلما كانت المسامية أكبر كلما كان حجم المائع الموجود أكبر.

يكون الصخر عمومًا جيّد التخزين إذا كانت الجزيئات المكوّنة له متساوية بالحجم حيث يؤدي ذلك إلى مسامية أكبر من تلك المكوّنة من نطاق مختلف من حجم الجزيئات وذلك لأن الجزئيات الأصغر ستملأ الفراغات بين الجزيئات الأكبر.

* النفوذية:

المسامية العالية للصخر وحدها لاتكفي، بل يجب أن تكون هذه المسامات متصلة لتسمح بتدفق المائع أو الغاز وهذا ما يُشار له بالنفوذية. النفوذية هي واحدة من السمات التي تميّز مكامن الغاز التقليدي عن غير التقليدي ، تُقاس النفوذية بواحدة الدارسي Darcy. يملك مكمن الغاز التقليدي نفوذية 1 دارسي أو أكثر، أما في مكامن الغاز المُحكم (Tight gas) في الصخر تكون الرسوبيات أكثر تراصًّا تنقص النفوذية إلى بضع ميلي دارسيات أو 0.001 دارسي، أما نفوذية تشكيلات الغاز الصخري غير التقليدي (Shale gas) تكون أقل من ذلك وتصل إلى 0.000001 دارسي (ميكرو دارسي).

لذلك توجد مصادر الغاز التقليدي كتجمعات منفصلة في المصائد البنبوية أو الستراتغرافية والتي تكون إما مرافقة لحقول النفط أو معزولة كحقول غاز غير مرافق ( لاحظ الشكل المرفق ).تسمح القيمة العالية لمسامية ونفوذية الصخر الخازن في البئر التقليدي للغاز الطبيعي بالحركة بسهولة مما يسمح بالحصول على الغاز من المكمن التقليدي ببساطة عن طريق حفر بئر عبر صخور الغطاء إلى المكمن قبل ضخ الغاز خارجًا وتعتبر هذه الطريقة الأسهل تاريخيًّا والأرخص تكلفًة ولذلك هي المسيطرة في مجال استعمال الغاز الطبيعي.

Source: U.S. Energy Information Administration

لكن اقتراب العديد من حقول الغاز التقليدي من الاستنزاف وبسبب المخاوف من تراجع الانتاج أدى إلى تحفيز دعم أكبر لاستكشاف واستثمار مصادر الغاز غير التقليدي وذلك من خلال استكشاف تقنيات حفر جديدة، خصوصًا الحفر الأفقي والتشقيق الهيدروليكي وبذلك أصبح من الممكن الوصول إلى أحجام ضخمة من الغاز الطبيعي ضمن أعماق كبيرة في توضعات الشيل والتي كانت تعتبر سابقا غير قابلة للاستثمار أو الانتاج. نتيجة بذلك ازداد تقدير احتياطي الغاز الطبيعي مع تقديرات مقترحة للغاز الغير تقليدي الذي من الممكن أن يكون أوفر ومتوزع على نطاق جغرافي أوسع من مصادر الغاز الطبيعي التقليدي.

المصدر:

Source: Shale Gas And Fracking، © University of Nottingham، FutureLearn.com