ميزان ذخاير گاز در آمريكاي شمالي آن قدر هست كه تا سال ها بتوان از آن استفاده كرد. اما همه منابع اين گازها داراي فشار جريان كم و تراوايي ناچيز و نامعمول است. در سال 1998ميانگين بهاي گاز سرچاهي در ايالات متحده به 96/1 دلار در هر ميليون فوت مكعب رسيد، اما از آن هنگام تاكنون مدت زيادي گذشته است و ديگر كسي به گاز دو دلاري نمي انديشد. در پانزده سال آينده، كمترين قيمتي كه اين صنعت براي مصرف پيش بيني مي كند سه دلار در هر ميليون فوت مكعب است. اين قيمت ممكن است به شش دلار نيز برسد.در پاسخ به اين پرسش كه آيا صنعت گاز توان مقابله با رشد تقاضا را خواهد داشت؟ مي توان گفت كه تنها در سايه تلاشي پايدار و توانمند، آمريكاي شمالي مي تواند ذخاير گاز قابل قبولي بيابد. سناريوي بالا به هر عقل سليمي خطور مي كند. تنها هشدارهايي كه بايد در نظر داشته باشيم اين است كه قاعده بازار، برنياوردن انتظارهاي همگاني است. آن چه پذيرفتني به نظر مي رسد، اين حقيقت است كه قيمت هاي گزاف، كاهش تقاضا را در پي خواهد داشت.منابع معمول مانند چاه هاي پرگاز خاورميانه، در اين منطقه يعني آمريكاي شمالي، كمياب است. بجز نواحي قطبي، بيشتر منابع گازي اين بخش از كره زمين به روش هاي متفاوت استخراج نيازمند است كه اكنون به شرح آن ها خواهيم پرداخت.برخلاف مخازن نفت معمول كه گاز بسياري در آن ها انباشته شده است و ميزان بهره برداري از آن ها بالاست، اين مخازن غيرمعمول، گاز بسيار كمي توليد مي كند و شامل شن هاي با تراوايي كم، لايه هاي سنگي شكسته شده و متان موجود در بسترهاي زغال سنگي است.شايد روزي به مدد فناوري، هيدرات متان به آن ها افزوده شودميزان ذخاير گاز در آمريكاي شمالي آن قدر هست كه تا سال ها بتوان از آن استفاده كرد. اما همه منابع اين گازها داراي فشار جريان كم و تراوايي ناچيز و نامعمول است.
در سال 1998ميانگين بهاي گاز سرچاهي در ايالات متحده به 96/1دلار در هر ميليون فوت مكعب رسيد، اما از آن هنگام تاكنون مدت زيادي گذشته است و ديگر كسي به گاز دو دلاري نمي انديشد. در پانزده سال آينده، كمترين قيمتي كه اين صنعت براي مصرف پيش بيني مي كند سه دلار در هر ميليون فوت مكعب است. اين قيمت ممكن است به شش دلار نيز برسد.در پاسخ به اين پرسش كه آيا صنعت گاز توان مقابله با رشد تقاضا را خواهد داشت؟ مي توان گفت كه تنها در سايه تلاشي پايدار و توانمند، آمريكاي شمالي مي تواند ذخاير گاز قابل قبولي بيابد. سناريوي بالا به هر عقل سليمي خطور مي كند. تنها هشدارهايي كه بايد در نظر داشته باشيم اين است كه قاعده بازار، برنياوردن انتظارهاي همگاني است.
آن چه پذيرفتني به نظر مي رسد، اين حقيقت است كه قيمت هاي گزاف، كاهش تقاضا را در پي خواهد داشت.منابع معمول مانند چاه هاي پرگاز خاورميانه، در اين منطقه يعني آمريكاي شمالي، كمياب است. بجز نواحي قطبي، بيشتر منابع گازي اين بخش از كره زمين به روش هاي متفاوت استخراج نيازمند است كه اكنون به شرح آن ها خواهيم پرداخت.برخلاف مخازن نفت معمول كه گاز بسياري در آن ها انباشته شده است و ميزان بهره برداري از آن ها بالاست، اين مخازن غيرمعمول، گاز بسيار كمي توليد مي كند و شامل شن هاي با تراوايي كم، لايه هاي سنگي شكسته شده و متان موجود در بسترهاي زغال سنگي است.شايد روزي به مدد فناوري، هيدرات متان به آن ها افزوده شود
منابع گازي غيرمعمول را كه در مكاني محبوس نيست، معمولا به كمك آب يا پمپاژ آب به درون مخزن، مي توان خارج كرد. ظرفيت اين منابع گاز بيش از 350 تريليون فوت مكعب تخمين زده مي شود كه حدود 169 تريليون فوت مكعب از آن در محدوده كوه هاي راكي قرار دارد و اين منطقه هم اكنون هم حدود 25 درصد گاز توليدي آمريكاي شمالي را تأمين مي كند.از لحاظ زمين شناسي، امكان موفقيت استخراج از اين منابع وجود دارد، اما عواملي مانند قيمت هاي بازار، پيشرفت هاي فناوري و كمك هاي دولتي در اين ميان نقش بسزايي دارد. در كانادا هنوز بهره برداري از اين منابع در مراحل بسيار ابتدايي قرار دارد و ظرفيت هاي موجود در خاك آن كشور 290 تا 1800 تريليون فوت مكعب برآورد مي شود. از روش هاي نامعمول برداشت گاز، شن هاي گازدار به هم فشرده، بيشترين ظرفيت توليد را دارد. بر اساس نظر اخير مؤسسه فناوري گاز، شن هاي گازدار به هم فشرده 69 درصد از كل توليد گاز از منابع نامعمول را در آمريكا تشكيل مي دهد و سهمي 19 درصدي از كل گاز توليدي ايالات متحده دارد. در همين اظهار نظر تحقيقاتي، قابليت توليد گاز از شن هاي گازدار به هم فشرده كه توجيه اقتصادي دارد، حدود 185 تريليون فوت مكعب تخمين زده مي شود
شن هاي گازدار به هم فشرده
در اين رگه هاي دنباله دار گاهي امكان استخراج با روش هاي معمول نيز وجود دارد، به ويژه اگر خاصيت تراوايي آن ها به دليل فشردگي بيش از اندازه، در مقياس مولكولي باشد، اما در مجموع پذيرش اقتصادي اين منابع تنها به مدد پيشرفت فناوري در اين زمينه هاست: تعيين دقيق مكان حفر چاه ها ، پيشرفت در زمينه تكنيك هاي شكست براي خرد كردن قطعات شن هاي به هم چسبيده، بيرون آوردن شن هاي خرد شده كه خاصيت سيالي پيدا مي كند، پوشش منطقه اي وسيع و حفر چاه هايي كه بتواند به لايه هاي چگال تر دست پيدا كرد.برخي چاه ها كه پيش تر به منظور برداشت گاز از روش هاي معمول حفر شده بود، اكنون براي برداشت شن هاي گازدار به هم فشرده استفاده مي شود. شناسايي چگالي هاي شكست لايه ها، به علاوه مكان يابي دقيق و قدرت گروه حفاري براي بيرون آوردن هر چه بيشتر اين شن ها در استخراج موفق از اين چاه ها نقش دارد. انتخاب تجهيزات حفاري مناسب براي كاويدن اين لايه هاي نامنظم، ديگر مهارت مورد نياز است. نقشه برداري سه بعدي از زيرزمين و تحليل داده هاي موجود در نقشه هاي به دست آمده از روش ياد شده، كامل كننده فرآيند استخراج خواهد بود.
منابع مطالعاتي ستيو ظرفيت ده هزار تا بيست هزار تريليون فوت مكعبي را در سراسر ايالات متحده تخمين مي زند، اما صرفه اقتصادي برداشت، چالشي دشوار و دست نيافتني است. در ضمن جريان گاز به سمت بالا درون چاه هاي معمول ديگر وجود ندارد و همين بزرگ ترين چالش پيش رو است. اكنون 40 هزار چاه براي كاويدن چنين لايه هاي شني در ايالات متحده وجود دارد. با فناوري كنوني بسياري از آن ها به صرفه است اما در آينده پيشرفت هاي بيشتري خواهد شد
گاز سنگواره ها:
از سال 1920 بستر كوه هاي آپاچي، منبعي براي گازهاي سنگواره اي بود. اكنون بسترهاي فورث ورث و سن ژوان، منابع جديدي براي توليد گاز از سنگواره ها است و در بيش از 37 هزار چاه با استفاده از اين روش، گاز را از چاه استخراج مي كنند كه حدود سه تا چهار درصد كل گاز توليدي آمريكا را تشكيل مي دهد و احتمال افزايش آن بسيار بالا است.گاز به دو شكل در بسترهاي سنگي جاي مي گيرد؛ يكي جذب سطحي گاز به درون كروژن يعني ماده غيرحلال در آب كه پس از فرآيندهايي به نفت تبديل خواهد شد
يا به عبارتي با انقباض گاز روي سطح سخت و جامد سنگ ها(adsorption) اين مواد ارگانيكي روي لايه ها قرار مي گيرد. اين لايه ها مي تواند از بيست درصد ميزان منابع موجود در تگزاس تا ميزان 85 درصد در معادن كلرادو و نيومكزيكو آغاز شود. لجن ها و گروژن هايي كه درون اين سنگ ها محبوس شده ، مي تواند براي استخراج با بوژينيك و ترموژنيك گاز استفاده شود.شكل دوم به روش هاي معمول استخراج گاز شباهت دارد، اما بايد نخست سنگ ها را شكافت تا گاز محبوس در آن ها را آزاد كرد. اين چاه ها به دليل نداشتن منافذ و خاصيت تراوايي، بازده چاه هاي آن ها كم است. در اين روش برخي چاه ها بايد پيوسته قابليت شكستن صخره ها را داشته باشد، در نتيجه گران قيمت خواهند بود. تنها با شناسايي صحيح محل و ملاحظات حفاري اين چاه ها به صرفه خواهد بود
متان از بسترهاي زغال سنگي
به گفته USGS منابع زغال سنگ در جهان 3500 تا 9500 تريليون فوت مكعب گاز قابل بهره برداري دارد كه هزار تا سه هزار تريليون فوت مكعب از آن در آمريكاي شمالي موجود است.در آمريكا 9درصد گاز مصرفي از منابع متان زغال سنگي به دست مي آيد. مقدار قابل بهره برداري متان زغال سنگي در آمريكا اكنون 63 تريليون فوت مكعب تخمين زده مي شود كه 42 تريليون فوت مكعب آن در كوه هاي راكي وجود دارد. آمريكا پيشگام استخراج از چنين منابع گازي است. بيش از 18 هزار حلقه چاه در ايالات متحده، متان زغال سنگي توليد مي كند. تنها 6/4 هزار حلقه چاه امسال در برنامه آغاز به كار قرار دارد.ملاحظات محيط زيستي پيشرفت در اين زمينه را آهسته مي كند. گام اساسي در برداشت از اين چاه ها پمپ آب موجود در مخازن زيرزميني داراي متان زغال سنگي است و بيرون آوردن آن پيش از عمليات حفاري انجام مي شود. پمپ ها با مصرف زياد سوخت، سبب آلودگي هوا مي شود و آب پمپاژ شده در بيشتر موارد به درد آبياري و كشت نمي خورد.
در نتيجه آبي آلوده به صورت رودخانه جاري مي شود و اثر اين گونه آب ها بر محيط زيست در حال بررسي است.روش ديگر، تحقيق در زمينه هيدرات متان (MH) است كه چند برابر نفت و گاز معمول در جهان انرژي در خود دارد. در واقع ناميدن هيدرات متان به عنوان منبع توليد گاز ناصحيح است، زيرا هنوز صرفه اقتصادي توليد انبوه و غير آزمايشگاهي آن به اثبات نرسيده است.
در سال 1998ميانگين بهاي گاز سرچاهي در ايالات متحده به 96/1دلار در هر ميليون فوت مكعب رسيد، اما از آن هنگام تاكنون مدت زيادي گذشته است و ديگر كسي به گاز دو دلاري نمي انديشد. در پانزده سال آينده، كمترين قيمتي كه اين صنعت براي مصرف پيش بيني مي كند سه دلار در هر ميليون فوت مكعب است. اين قيمت ممكن است به شش دلار نيز برسد.در پاسخ به اين پرسش كه آيا صنعت گاز توان مقابله با رشد تقاضا را خواهد داشت؟ مي توان گفت كه تنها در سايه تلاشي پايدار و توانمند، آمريكاي شمالي مي تواند ذخاير گاز قابل قبولي بيابد. سناريوي بالا به هر عقل سليمي خطور مي كند. تنها هشدارهايي كه بايد در نظر داشته باشيم اين است كه قاعده بازار، برنياوردن انتظارهاي همگاني است.
آن چه پذيرفتني به نظر مي رسد، اين حقيقت است كه قيمت هاي گزاف، كاهش تقاضا را در پي خواهد داشت.منابع معمول مانند چاه هاي پرگاز خاورميانه، در اين منطقه يعني آمريكاي شمالي، كمياب است. بجز نواحي قطبي، بيشتر منابع گازي اين بخش از كره زمين به روش هاي متفاوت استخراج نيازمند است كه اكنون به شرح آن ها خواهيم پرداخت.برخلاف مخازن نفت معمول كه گاز بسياري در آن ها انباشته شده است و ميزان بهره برداري از آن ها بالاست، اين مخازن غيرمعمول، گاز بسيار كمي توليد مي كند و شامل شن هاي با تراوايي كم، لايه هاي سنگي شكسته شده و متان موجود در بسترهاي زغال سنگي است.شايد روزي به مدد فناوري، هيدرات متان به آن ها افزوده شود
منابع گازي غيرمعمول را كه در مكاني محبوس نيست، معمولا به كمك آب يا پمپاژ آب به درون مخزن، مي توان خارج كرد. ظرفيت اين منابع گاز بيش از 350 تريليون فوت مكعب تخمين زده مي شود كه حدود 169 تريليون فوت مكعب از آن در محدوده كوه هاي راكي قرار دارد و اين منطقه هم اكنون هم حدود 25 درصد گاز توليدي آمريكاي شمالي را تأمين مي كند.از لحاظ زمين شناسي، امكان موفقيت استخراج از اين منابع وجود دارد، اما عواملي مانند قيمت هاي بازار، پيشرفت هاي فناوري و كمك هاي دولتي در اين ميان نقش بسزايي دارد. در كانادا هنوز بهره برداري از اين منابع در مراحل بسيار ابتدايي قرار دارد و ظرفيت هاي موجود در خاك آن كشور 290 تا 1800 تريليون فوت مكعب برآورد مي شود. از روش هاي نامعمول برداشت گاز، شن هاي گازدار به هم فشرده، بيشترين ظرفيت توليد را دارد. بر اساس نظر اخير مؤسسه فناوري گاز، شن هاي گازدار به هم فشرده 69 درصد از كل توليد گاز از منابع نامعمول را در آمريكا تشكيل مي دهد و سهمي 19 درصدي از كل گاز توليدي ايالات متحده دارد. در همين اظهار نظر تحقيقاتي، قابليت توليد گاز از شن هاي گازدار به هم فشرده كه توجيه اقتصادي دارد، حدود 185 تريليون فوت مكعب تخمين زده مي شود
شن هاي گازدار به هم فشرده
در اين رگه هاي دنباله دار گاهي امكان استخراج با روش هاي معمول نيز وجود دارد، به ويژه اگر خاصيت تراوايي آن ها به دليل فشردگي بيش از اندازه، در مقياس مولكولي باشد، اما در مجموع پذيرش اقتصادي اين منابع تنها به مدد پيشرفت فناوري در اين زمينه هاست: تعيين دقيق مكان حفر چاه ها ، پيشرفت در زمينه تكنيك هاي شكست براي خرد كردن قطعات شن هاي به هم چسبيده، بيرون آوردن شن هاي خرد شده كه خاصيت سيالي پيدا مي كند، پوشش منطقه اي وسيع و حفر چاه هايي كه بتواند به لايه هاي چگال تر دست پيدا كرد.برخي چاه ها كه پيش تر به منظور برداشت گاز از روش هاي معمول حفر شده بود، اكنون براي برداشت شن هاي گازدار به هم فشرده استفاده مي شود. شناسايي چگالي هاي شكست لايه ها، به علاوه مكان يابي دقيق و قدرت گروه حفاري براي بيرون آوردن هر چه بيشتر اين شن ها در استخراج موفق از اين چاه ها نقش دارد. انتخاب تجهيزات حفاري مناسب براي كاويدن اين لايه هاي نامنظم، ديگر مهارت مورد نياز است. نقشه برداري سه بعدي از زيرزمين و تحليل داده هاي موجود در نقشه هاي به دست آمده از روش ياد شده، كامل كننده فرآيند استخراج خواهد بود.
منابع مطالعاتي ستيو ظرفيت ده هزار تا بيست هزار تريليون فوت مكعبي را در سراسر ايالات متحده تخمين مي زند، اما صرفه اقتصادي برداشت، چالشي دشوار و دست نيافتني است. در ضمن جريان گاز به سمت بالا درون چاه هاي معمول ديگر وجود ندارد و همين بزرگ ترين چالش پيش رو است. اكنون 40 هزار چاه براي كاويدن چنين لايه هاي شني در ايالات متحده وجود دارد. با فناوري كنوني بسياري از آن ها به صرفه است اما در آينده پيشرفت هاي بيشتري خواهد شد
گاز سنگواره ها:
از سال 1920 بستر كوه هاي آپاچي، منبعي براي گازهاي سنگواره اي بود. اكنون بسترهاي فورث ورث و سن ژوان، منابع جديدي براي توليد گاز از سنگواره ها است و در بيش از 37 هزار چاه با استفاده از اين روش، گاز را از چاه استخراج مي كنند كه حدود سه تا چهار درصد كل گاز توليدي آمريكا را تشكيل مي دهد و احتمال افزايش آن بسيار بالا است.گاز به دو شكل در بسترهاي سنگي جاي مي گيرد؛ يكي جذب سطحي گاز به درون كروژن يعني ماده غيرحلال در آب كه پس از فرآيندهايي به نفت تبديل خواهد شد
يا به عبارتي با انقباض گاز روي سطح سخت و جامد سنگ ها(adsorption) اين مواد ارگانيكي روي لايه ها قرار مي گيرد. اين لايه ها مي تواند از بيست درصد ميزان منابع موجود در تگزاس تا ميزان 85 درصد در معادن كلرادو و نيومكزيكو آغاز شود. لجن ها و گروژن هايي كه درون اين سنگ ها محبوس شده ، مي تواند براي استخراج با بوژينيك و ترموژنيك گاز استفاده شود.شكل دوم به روش هاي معمول استخراج گاز شباهت دارد، اما بايد نخست سنگ ها را شكافت تا گاز محبوس در آن ها را آزاد كرد. اين چاه ها به دليل نداشتن منافذ و خاصيت تراوايي، بازده چاه هاي آن ها كم است. در اين روش برخي چاه ها بايد پيوسته قابليت شكستن صخره ها را داشته باشد، در نتيجه گران قيمت خواهند بود. تنها با شناسايي صحيح محل و ملاحظات حفاري اين چاه ها به صرفه خواهد بود
متان از بسترهاي زغال سنگي
به گفته USGS منابع زغال سنگ در جهان 3500 تا 9500 تريليون فوت مكعب گاز قابل بهره برداري دارد كه هزار تا سه هزار تريليون فوت مكعب از آن در آمريكاي شمالي موجود است.در آمريكا 9درصد گاز مصرفي از منابع متان زغال سنگي به دست مي آيد. مقدار قابل بهره برداري متان زغال سنگي در آمريكا اكنون 63 تريليون فوت مكعب تخمين زده مي شود كه 42 تريليون فوت مكعب آن در كوه هاي راكي وجود دارد. آمريكا پيشگام استخراج از چنين منابع گازي است. بيش از 18 هزار حلقه چاه در ايالات متحده، متان زغال سنگي توليد مي كند. تنها 6/4 هزار حلقه چاه امسال در برنامه آغاز به كار قرار دارد.ملاحظات محيط زيستي پيشرفت در اين زمينه را آهسته مي كند. گام اساسي در برداشت از اين چاه ها پمپ آب موجود در مخازن زيرزميني داراي متان زغال سنگي است و بيرون آوردن آن پيش از عمليات حفاري انجام مي شود. پمپ ها با مصرف زياد سوخت، سبب آلودگي هوا مي شود و آب پمپاژ شده در بيشتر موارد به درد آبياري و كشت نمي خورد.
در نتيجه آبي آلوده به صورت رودخانه جاري مي شود و اثر اين گونه آب ها بر محيط زيست در حال بررسي است.روش ديگر، تحقيق در زمينه هيدرات متان (MH) است كه چند برابر نفت و گاز معمول در جهان انرژي در خود دارد. در واقع ناميدن هيدرات متان به عنوان منبع توليد گاز ناصحيح است، زيرا هنوز صرفه اقتصادي توليد انبوه و غير آزمايشگاهي آن به اثبات نرسيده است.