از بومی‌سازی و توسعه فناوری شکافت هیدرولیک تا سود 70 میلیون دلاری کشور

کمال خدایی مجری طرح توسعه فناوری شکافت هیدرولیک برای بهبود و افزایش برداشت ازچاه های نفت و گاز کشور در گفتگو با ملت ما با اشاره به تامین و بومی سازی مواد شیمیایی مورد نیاز داخلی گفت: بهبود و افزایش برداشت از مخازن کم بازده ، احیا چاه های نفتی کم بازده و اقتصادی کردن چاهایی که با تکنولوژی های موجود صرفه اقتصادی ندارند از ویژگی های مهم این پروژه ملی است.

جایگاه ایران به‌عنوان مرکز تامین انرژی در جهان

خدایی با بیان اینکه خاورمیانه به عنوان قلب انرژی فسیلی جهان از اهمیت بالایی در بازتعریف روابط جهانی برخوردار است، افزود: ایران با واقع شدن در مرکز بیضی استراتژیک انرژی جهان (بیضی خزر – خلیج فارس) و با در اختیار داشتن دومین منبع نفت خام و گاز طبیعی، از جایگاه مهمی در زمینه تحولات انرژی جهانی برخوردار است. این جایگاه را از دو منظر مختلف می توان مورد بررسی قرار داد. ابتدا تامین انرژی کشورهای در حال توسعه (برای مثال چین و هند، اولین و سومین صرف کننده بزرگ انرژی در جهان) و دوم بروز رسانی و انتقال فناوری از کشورهای توسعه یافته است.در واقع با گذشت زمان و تولید از این منابع هیدروکربنی بسیاری از میادین در نیمه دوم یا پایانی عمر خود قرار دارند. بنابراین برای اینکه ایران همچنان به عنوان یک مرکز تامین انرژی در نظام جهانی مطرح باشد، باید به فناوری­های نوین برداشت از مخازن هیدروکربنی (مخازن کم تراوا، مخازنی که در نیمه دوم و سوم عمر خود هستند و همچنین منابع غیر متعارف هیدروکربنی) دست یابد.

فرآیند شکافت هیدرولیکی، یکی از روشهای تحریک چاه است

مجری طرح توسعه فناوری شکافت هیدرولیک برای بهبود و افزایش برداشت از چاههای نفت و گاز کشور اضافه کرد: یکی از مهمترین فناوری­های روز دنیا که منجر به انقلاب در تولید انرژی جهانی شده فناوری شکافت هیدرولیکی است فرآیند شکافت هیدرولیکی، یکی از روشهای تحریک چاه است که در آن سنگ مخزن با تراوایی کم توسط فشار سیال شکسته می شود این فرآیند شامل تزریق سیال شکافنده با فشار و دبی بالا به یک چاه می شود که باعث ایجاد ترک در سازندهای عمیق سنگی شده، ارتباط مخزن با چاه بهبود یافته و از طریق آن گاز طبیعی، نفت و آب نمک آزادانه تر جریان می یابند.این درحالی است که بسیاری از میادین کشور میادین قدیمی اکتشاف شده هستند که با افت تولید به علت رسیدن به نیمه دوم عمر خود (70-80% از میادین کشور در نیمه دوم عمر خود) روبرو هستند. برای این منظور، سالانه با افت تولید 8 تا 13 درصد از توان تولید نفت چاه‌های ایران روبرو هستیم.

روشی برای بهره برداری از ذخائر عظیم هیدروکربوری مخازن در میادین مختلف کشور

وی افزود: از آنجایی که تکنولوژی شکافت هیدرولیکی روشی مناسب جهت توسعه و تولید اقتصادی از مخازن بدون توجیه اقتصادی کنونی است بنابراین، این تکنولوژی روشی مستعد برای بهبود استخراج و بهره برداری از ذخائر عظیم هیدروکربوری مخازن بنگستان و خامی در میادین مختلف کشور به حساب می آید. اثبات وجود ذخائر شیل نفتی و گازی در کشور بعنوان منابع انرژی آینده و تکنولوژی شکافت هیدرولیکی بعنوان اصلی ترین روش استخراج این منابع یکی دیگر از ضروریات استفاده از این تکنولوژی است. لذا اهمیت و ضرورت این تکنولوژی در چشم انداز آینده صنعت کشورمان مشخص خواهد شد. از طرف دیگر رقابت در سطح جهان و منطقه برای بومی سازی، کاربرد و توسعه هر چه بیشتر این تکنولوژی در کنار اشتغال زایی و جلوگیری از خروج جوانان نخبه از کشور از ضروریات این پروژه خواهد بود. در سال 2012 رئیس جمهور وقت آمریکا تکنولوژی شکافت هیدرولکی جهت استخراج انرژی مورد نیاز کشور را به عنوان اولویت اول کشور خود معرفی کرد.

از سال 2005 تا 2012 عملیات شکافت هیدرولیکی 725000 شغل ایجاد کرده است

خدایی ادامه داد: فقط از سال 2005 تا 2012 عملیات شکافت هیدرولیکی 725000 شغل ایجاد کرده است همچنین حدود 5 درصد از کل مارکت اقتصادی و اشتغال زایی کشور آمریکا به اجرای این تکنولوژی اختصاص دارد. تا سال 2018 آمریکا از یک کشور وارد کننده نفت و گاز به تولید کننده بزرگ انرژی هیدروکربنی تبدیل شد که فقط با استفاده از تکنولوژی شکافت هیدرولیکی بر روی شیل های گازی و نفتی توانست به خودکفایی برسد در حال حاضر کشور چین، کانادا، آرژانتین، روسیه آمریکا و چندین کشور آفریقایی از قبیل آفریقای جنوبی و الجزایر در حال اجرای این تکنولوژی در مخازن هیدروکربنی خود هستند همچنین تا حالا، در دنیا بر روی 1.7 میلیون چاه عملیات شکافت هیدرولیکی اجرا گردیده است.این تکنولوژی در بسیاری از کشورهای همسایه از قبیل عربستان (در میدان جفوره در نزدیکی ساحل خلیج فارس)، عمان، امارات متحده عربی و عراق در حال اجرا است.

اجرای این فناوری بر عمر تولید اقتصادی میادین نفت و گاز کشور افزوده می کند

خدایی ادامه داد: کشور عراق جهت ازدیاد و بهبود برداشت از مخازن کم تراوای مشترک با ایران از تکنولوژی شکافت هیدرولیکی بهره گرفته است. کشور عربستان جهت خودکفایی و عدم نیاز به تامین گاز خود از کشور قطر در یکی از میادین خود 100 میلیون دلار برای اجرای عملیات شکافت هیدرولیکی هزینه کرده است. متاسفانه شرکت های معتبر نفتی به دلیل تحریم های ظالمانه اعمال شده حاضر به کار در ایران و انتقال دانش فنی شکافت هیدرولیکی نیستند. لذا روش های نگهداری از تولید چاه ها غالبا روش های قدیمی و کم اهمیت هستند در نتیجه طرح های ازدیاد برداشت معمولا در میادین کشور با موفقیت بالایی همراه نخواهد بود. در صورت اجرای این فناوری بر عمر تولید اقتصادی میادین نفت و گاز کشور افزوده شده و نه تنها سرعت تخلیه منابع هیدرو کربوری بیشتر شده بلکه ضریب نهایی برداشت از مخازن نیز افزوده می می شود.

مخازن گازی را می توان با شکافت هیدرولیکی به ارزش اقتصادی رساند

وی گفت: مخازنی که با تکنولوژی های حال حاضر، فاقد ارزش اقتصادی هستند (مثل بسیاری از مخازن ایلام و سروک) و مخازن شیل های گازی را می توان با استفاده از این تکنولوژی به ارزش اقتصادی رساند و از آنها تولید اقتصادی انجام داد. بنابراین اجرای شکافت هیدرولیکی در مخازن نفتی که تولید آنها با کاهش همراه شده یا میادینی که به دلیل تراوایی پایین تولید کمی از آنها صورت می گیرد، ضرورت دارد و باعث می شود که بسیاری از چاه های نفتی که بازده پایینی دارند دوباره به چرخه تولید بازگردند.

توانمندی های جهاد دانشگاهی در حوزه نفت

وی یادآورشد: در حال حاضر در ایران هیچ شرکتی وجود ندارد که دانش فنی و توانایی انجام این کار را داشته باشد. از طرف دیگر، به دلیل وجود تحریم های نفتی در حال حاضر هیچ شرکت خارجی حاضر به ارائه خدمات شکافت هیدرولیکی به شرکت ملی نفت ایران و در حالت کلی میادین گازی و نفتی ایران نیست و تنها راه این کار، بومی سازی این تکنولوژی است. در این راستا، پژوهشکده علوم پایه کاربردی طرحی تحت عنوان بومی سازی دانش فنی و اجرایی عملیات شکافت هیدرولیکی را به منظور خودکفا کردن کشور در این زمینه و افزایش تولید از مخازن نفتی کشور بخصوص مخازن نفتی مشترک را شروع کرد. در قالب این طرح دانش فنی و طراحی مهندسی عملیات شکافت هیدرولیکی در مجموعه بومی سازی شدو همچنین نیازمندی های عملیاتی و اجرایی نیز شناسایی شده است.

اجرای عملیات های موفق شکافت هیدرولیکی به منظور بهبود برداشت از مخازن نفتی کم بازده

بنابراین پژوهشکده علوم پایه کاربردی جهاد دانشگاهی به عنوان هسته اجرایی جهت اجرای عملیات های موفق شکافت هیدرولیکی به منظور بهبود برداشت از مخازن نفتی کم بازده، با داشتن تمامی بازوهای اجرایی در کشور بعنوان یک نیروی جهادی عمل می کند بنابراین جهاد دانشگاهی به عنوان یک نهاد انقلابی پیشرو با بومی سازی دانش فنی و اجرایی و در اختیار داشتن بازوهای اجرایی این عملیات به عنوان بهترین گزینه و تابوشکن در اجرای این عملیات در میادین نفت و گاز کشور مطرح است. امید است که این تکنولوژی روزی بتواند تولید نفت و گاز کشور را بالا برده و با اشتغال زایی گسترده از مهاجرت فرزندان این مرزوبوم جلوگیری کرده و وابستگی انرژی کشور را به بیرون کاهش دهد.

عدم وابستگی و حفظ توان رقابت کشور در مقایسه با کشورهای منطقه و دنیا

خدایی گفت: اهداف کلی این پروژه توسعه زنجیره ارزش عملیات شکافت هیدرولیکی در کشور است و بصورت دقیق اهداف کاربردی این پروژه را می توان به بهبود برداشت و افزایش برداشت از مخازن کم بازده ، احیای چاه های نفتی کم بازده و اقتصادی کردن چاهایی که با تکنولوژی های موجود صرفه اقتصادی ندارند ، تولید از مخازن کم تراوا از قبیل مخازن کرتاسه، اشتغالزایی و جلوگیری از مهاجرت جوانان نخبه میهن ، عدم وابستگی و حفظ توان رقابت کشور در مقایسه با کشورهای منطقه و دنیا در تولید از مخازن نامتعارف به عنوان آینده انرژی های فسیلی و تولید مواد مورد نیاز عملیات و صادرات مواد در آینده اشاره کرد. از طرفی باید بگویم جهاد دانشگاهی به عنوان توسعه دهنده زنجیره ارزش عملیات شکافت هیدرولیکی در کشور، با شرکت های خارجی در این زمینه رایزنی کرده است.

پروژه فناورانه بر اساس معیارهای فنی مهندسی انتخاب شده است

وی ادامه داد: دانش فنی تکنولوژی شامل دانش فنی طراحی مهندسی عملیات و اجرا است. در بخش طراحی عملیات ابتدا باید چاه های مناسب جهت اجرای عملیات انتخاب شوند. در مرحله بعد طراحی عملیات برای هر چاه انجام خواهد شد. در بخش طراحی عملیات شاخه های مختلفی از قبیل زمین شناسی، ژئومکانیک، مهندسی مخزن، مهندسی بهربرداری و تکمیل چاه، مهندسی شیمی، مهندسی مکانیک، مهندسی ایمنی، محیط زیست و کنترل و نهایتا حساب داری است. متخصصین تمامی شاخه های ذکر شده باید در یک کار گروهی عملیات را طراحی کنند. بر اساس امکان سنجی صورت گرفته در قالب پروژه فناورانه مجموعه­ ای از میادین در اولویت اصلی بر اساس معیارهای فنی مهندسی انتخاب شده است این میادین در از نظر میزان حجم ذخیره هیدروکربن، فشار مخزن نسبت به حالت اولیه، ویژگی­های سنگ مخزن، ضخامت و ویژگی سیالات مخزنی انتخاب شده اند.

میادین مناسب جهت اجرای عملیات بر اساس غربالگری اولیه میدان محور

تامین و بومی سازی مواد شیمیایی

مجری طرح توسعه فناوری شکافت هیدرولیک برای بهبود و افزایش برداشت ازچاه های نفت و گاز کشور خاطر نشان کرد: یکی از نیازمندی های ضروری عملیات شکافت هیدرولیکی، مواد شیمیایی متعدد و متنوع است که در حین عملیات مورد استفاده قرار می گیرند. در این رابطه توانایی های شرکت های دانش بنیان و متخصصین نخبه دانشگاهی و شرکت های خصوصی در این زمینه استفاده خواهد شد. یکی از مهمترین اهداف این پروژه بومی سازی مواد شیمیایی مورد نیاز عملیات است که حدود یک سوم کل هزینه عملیات را به خود اختصاص می دهد. با بومی سازی تولید مواد شیمیایی هم از خروج ارز از کشور می توان جلوگیری کرد هم هزینه تمام شده عملیات شکافت هیدرولیکی را می توان پایین آورد و هم رونق اقتصادی و اشتغال زایی نخبگان را در این بخش شاهد بود که تمام این موارد همسو با منویات مقام معظم رهبری است.

استفاده از ظرفیت از تمامی توانمندی های شرکت های فعال و دانش بنیان داخلی

وی افزود: در این پروژه از تمامی توانمندی های شرکت های فعال و دانش بنیان داخلی برای تهیه مواد مورد نیاز استفاده خواهد شد و در مواردی هم که توان داخلی قادر به تامین مواد شیمیایی مورد نیاز نیست از خارج از کشور تامین خواهد شد. همچنین هزینه ها در هر چاه شامل غربالگری میدان و چاه، طراحی مهندسی عملیات، اجرای عملیات و پایش تولید بعد از عملیات است. هزینه اجرا بشدت تابع طراحی فرایند شامل تعداد مراحل، حجم مواد، روش تکمیل چاه و حجم عملیات و تستهای قبل و بعد می باشد. در این پروژه فرض می شود که در هر چاه، یک عملیات تک مرحله ایی و بدون حضور دکل اجرا خواهد شد. البته با توجه به این که عملیات در 5 چاه اجرا می­شود کل هزینه­ های پروژه 25 میلیون یورو برآورد می شود.

هزینه اجرای عملیات شکافت هیدرولیکی در یک چاه

طراحی مهندسی و اجرا برای هر 5 حلقه چاه در 10 ماه

وی اضافه کرد: برای اجرای این پروژه ملی یک برنامه زمان بندی 40 ماهه برای این پروژه تعریف شده است. بر اساس این برنامه اجرای عملیات در هر چاه 2 ماه به طول خواهد انجامید. برای توسعه فناوری، اجرای عملیات در 5 حلقه چاه مدنظر است. بنابراین کل عملیات شامل مطالعه، غربالگری، طراحی مهندسی و اجرا برای هر 5 حلقه چاه در 10 ماه اجرا خواهد شد. پروفایل تولید هر چاه بعد از اجرای شکاف زنی به مدت 30 ماه در نظر گرفته شده است. بنابراین با در نظر گرفتن 10 ماه برای اجرای عملیات 5 حلقه چاه و پروفایل تولید 30 ماهه برای هر چاه مجموع زمان مورد نیاز پروژه 40 ماه است.

خدایی درباره سود مالی و دستاوردهای این پروژه برای دولت یادآورشد: با در نظر گرفتن هزینه اجرای عملیات و نرخ تولید محاسبه تولید بر اساس مفروضات در نظر گرفته شده در بالا، بازگشت سرمایه بعد از 10 ماه از اجرای پروژه اتفاق خواهد افتاد و از آن به بعد تا ماه 40 افزایش تولید به عنوان سود عملیات در نظر گرفته می شود. بطور کلی می توان نتیجه گیری کرد که سود خالص دولت از اجرای این پروژه علاوه بر بومی سازی و توسعه فناوری در کشور، حدود 70 میلیون دلار خواهد بود.

افزایش توان تولید انرژی ملی در مقیاس کشور و نیازهای داخلی

وی گفت: این طرح دستاوردهای فراوانی خواهد داشت که می توان آن را در سه بخش مجزا تقسیم بندی کرد. اولین و مهمترین دستاورد طرح را می توان از نگاه ملی و قدرت اقتصاد سیاسی دنبال کرد. با بومی سازی زنجیره ارزش عملیات شکافت هیدرولیکی، می توان استفاده و تولید از ذخایر هیدروکربنی که با مفروضات و تکنولوژی های موجود صرفه تولید اقتصادی ندارند را بصورت اقتصادی تولید کرد و توان تولید انرژی ملی را هم در مقیاس کشور و نیازهای داخلی و هم در مقیاس بین المللی بالا برد. از طرف دیگر رقابت در مقیاس منطقه ایی را به کشورهای منطقه از قبیل عربستان، امارات و عمان و دیگر کشورها در تولید از ذخایر غیر متعارف بخصوص شیل های گازی و نفتی واگذار نخواهیم کرد.

تنها راه تولید از مخازن نامتعارف شیل گازی و نفتی

دستاورد دیگر طرح افزایش تولید از مخازن نفتی کم تراوا و ناتراوا از قبیل مخازن ماسه ایی متراکم (tight) و مخازن کربناته کم تراوا از قبیل مخازن سروک، ایلام و فهلیان است که حجم زیادی از ذخیره نفت کشور را در خود جای داده اند. همچنین تولید از شیل های گاز و نفتی را با بومی سازی این تکنولوژی می توان وارد چرخه بهره برداری کرد. لازم به ذکر است که تولید از مخازن نامتعارف شیل گازی و نفتی فقط با استفاده از عملیات شکافت هیدرولیکی امکان پذیر است.

رونق کسب و کار و ایجاد اشتغال با عملیات شکافت هیدرولیکی

وی خاطر نشان کرد: یکی دیگر از دستاوردهای این طرح را می توان به رونق کسب و کار و ایجاد اشتغال نسبت داد. همانطور که در بخش تاریخچه طرح گفته شد، حدود 5.6 درصد از کل بازار آمریکا به عملیات شکافت هیدرولیکی اختصاص دارد و حدود 6 درصد از کل اشتغال زایی در این کشور توسط این شاخه از تولید انرژی ایجاد شده است. بنابراین بومی سازی زنجیره ارزش فناوری باعث درگیر کردن نخبگان و فارغ التحصیان دانشگاهی و شرکت های دانش بنیان در پروژه می شود. ایجاد کارخانه برای تولید مواد مورد نیاز عملیات، ساخت تجهیزات و یونیت اجرای عملیات در مراحل بعدی و تشکیل تیم های فنی جهت طراحی مهندسی عملیات و تیم فنی جهت اجرای عملیات منجر به اشتغال زایی در مقیاس کلان خواهد شد که یکی از دستاوردهای با ارزش این طرح خواهد بود که دقیقا در راستای منویات مقام معظم رهبری خواهد بود.

بومی سازی فناوری ها و استقلال کشور در فناوری‌های استراتژیک

وی افزود: با توجه به میزان تولید پایین نفت به روش طبیعی (میانگین 15 درصد کل نفت مخزن)، افت تولید از مخازن کشور و نیاز به اجرای روش های بهبود برداشت جهت افزایش تولید، پایین بودن نرخ تولید مخازن جدید مانند تمامی مخازن گروه بنگستان به دلیل ماهیت سنگ مخزن و سیال موجود در آن و همچنین نیاز به تولید نفت از مخازن نامتعارف از قبیل شیل های نفتی و گازی در آینده، جهاد دانشگاهی خلاء فناوری که بتواند بر تمام این مشکلات غلبه کند را در کشور شناسایی کرده و سراغ تکنولوژی رفته است که در معادلات انرژی جهانی بسیار تعیین کننده است. متاسفانه هیچ شرکتی در ایران وجود ندارد که دانش فنی و توانایی انجام این کار را داشته باشد. از طرف دیگر، به دلیل وجود تحریم های نفتی هیچ شرکت خارجی حاضر به ارائه خدمات شکافت هیدرولیکی به شرکت ملی نفت ایران و در حالت کلی میادین گازی و نفتی ایران نبود بنابراین بومی سازی این تکنولوژی تنها راه استفاده از این تکنولوژی برای افزایش تولید از چاه های نفت و گاز بود.

این طرح در راستای منویات مقام معظم رهبری جهت استقلال کشور در فناوری‌های استراتژیک ارائه شده است

خدایی اظهار کرد: طرح در سال 1401 به دفتر معاونت اول رئیس جمهوری ارائه شد که در تیر ماه 1402 با دستور ایشان جلسه با معاون وزیر نفت تشکیل و مقرر شد شرکت نفت 5 حلقه چاه برای اجرای این فناوری توسط جهاد دانشگاهی اختصاص دهد و پروپوزال برای اجرای تکنولوژی در 5 حلقه چاه به مدیریت پژوهش و فناوری وزارت نفت ارسال شود از طرفی باید به این نکته اشاره شود که این طرح در راستای منویات مقام معظم رهبری جهت بومی سازی فناوری ها و استقلال کشور در فناوری‌های استراتژیک ارائه شده است و اشتغال زایی بالایی را برای جوانان ایرانی و ایجاد امید در کشور به دنبال خواهد داشت.

انتهای پیام/