الإبداعات في إدارة موارد المياه

نجحت الموارد غير التقليدية للنفط والغاز في إحداث تحولات كبيرة في قطاع صناعة الطاقة خلال السنوات العشر الماضية، ومن خلال تقنيات التكسير الهيدروليكي وتقنيات الحفر الأفقي شهد الصناعة طفرة غير مسبوقة في الطريقة التي يتم من خلالها استخراج النفط والغاز من تلك التشكيلات والتكوينات الجيولوجية التي كانت وحتى سنوات قليلة ماضية تعتبر ذات أهمية إنتاجية متدنية، ولكن تجدر الإشارة إلى أن هذه الفرص الكبيرة المتاحة يرافقها بروز تحديات جديدة ينبغي مواجهتها والتصدي لها.

يكمن التحدي الأساسي في تقديرنا بموضوع إدارة حلول المياه، من أين نحصل عليه وكيف نستخدمه وكيف نتخلص منه بالشكل الآمن، كما يتزايد الاهتمام حالياً بكيفية إعادة تدويره وإعادة استخدامه، ونستطيع القول بأن الحصول على الماء وحسن إدارته بطريقة مُستدامة وعلى نحو يتسم بالكفاءة الاقتصادية يُعد أمراً بالغ الحيوية ولا مناص من التطرق إليه ومعالجته، خاصة وأن التطورات التكنولوجية في مجال التكسير الهيدروليكي تتم بسرعة مذهلة ولا بد أن تواكبها التطورات والإبداعات في مجال إدارة حلول المياه.

تتطلب عملية التكسير الهيدروليكي توفير مزيج من الماء والرمل وبعض المواد المُضافة، ويتم حقن هذا المزيج تحت ضغط عال في التشكيلات الصخرية الكتيمة غير النافذة، وذلك من أجل تحرير كميات هائلة من النفط والغاز الطبيعي، وتبلغ كمية الخليط اللازمة لإحداث التكسير الهيدروليكي في بئر أفقية نظامية واحدة حوالي 2 – 5 ملايين جالون، أي ما يقدر ما بين خمسين ألفاً إلى مائة وعشرين ألف برميل.

إن توفير الماء اللازم لهذه العملية يمكن أن يكون من أصعب التحديات التي يجب التصدي لها وخاصة في المناطق التي تشهد نقصا في توفر موارد المياه الطبيعية، خاصة وأن عملية التكسير بذاتها تحتاج لهذه الكميات خلال فترة قصيرة حيث تستغرق عملية التكسير عدة أيام محدودة لإتمام تجهيز البئر بما يتيح له الاستمرار في الإنتاج لعدة سنوات تالية.

تبذل الشركات المعنية جهوداً متواصلة من أجل التطرق لمعالجة التحديات المتعلقة بالجوانب البيئية لعمليات نقل المياه وعمليات التخلص من المياه المستخدمة، وتشهد الصناعة المزيد من التركيز على نشاطات الاستخدام المستدام للماء وعلى البراعة البيئية في معالجته بالإضافة إلى تشديد الاشتراطات الخاصة باستخدام الأراضي، وكل هذه الاعتبارات تقود الجهود لإحداث التغييرات المطلوبة في ممارسات إدارة حلول المياه.

تبلغ نسبة الخليط المستخدم في التكسير الهيدروليكي التي تعود إلى السطح في شكل الماء المُستخرج من الحقل ما بين 10 إلى 80 بالمائة بحسب المنطقة، ولهذا فإن البدائل المتوفرة لعملية إدارة هذه الكميات من المياه تتراوح ما بين التخزين المؤقت في خزانات صنعية أو في الحفر الهندسية المخصصة وكذلك الحقن ضمن آبار مخصصة للماء المنصرف، ووصولا إلى عمليات إعادة التدوير وإعادة الاستخدام في الموقع بذاته، وهذا يعني أن مجال العمليات ذات الصلة بهذا النشاط يعتبر مجالاً واسعاً وأن التحديات المرتبطة بحُسن إدارة المياه تعتبر تحديات عظيمة لا يُستهان بها.

تسعى عمليات التكسير الهيدروليكي بكل ما أوتيت من قوة من أجل الوصول إلى إعادة استخدام المياه كلما كان ذلك ممكناً من الناحية الفنية والتقنية وأيضاً مجدياً من الناحية الاقتصادية، والفوائد التي يمكن أن تجنيها من ذلك واضحة ومتعددة لا جدال في ذلك، من حيث إن إعادة استخدام المياه تعني تقليل الاعتماد على موارد المياه العذبة وتقليل متطلبات التخزين السطحي وأيضاً التوفير في تكاليف النقل وعدد مرات استخدام الطريق وبنهاية المطاف تقليل كميه المياه العادمة التي ينبغي حقنها في الآبار الجوفية المخصصة.

وتجدر الإشارة في هذا المُقام إلى أن التجارب المبدئية في الولايات المتحدة الأمريكية قد نجحت بالوصول إلى نسبة 100% في إعادة استخدام الماء المُستخرج من عمليات التكسير الهيدروليكي، مع ضرورة التذكير بوجود عوامل محلية أو إقليمية تؤثر في نوعية الماء المُستخرج وتركيبته الكيميائية بما قد يمنع أو يحد بقدر كبير من نجاح عملية إعادة التدوير والاستخدام، وتشمل لائحة التحديات الخاصة بهذه العملية كلا من الاعتبارات التالية: مدى توافقية سائل خليط التكسير الهيدروليكي المستخدم، الجدوى الاقتصادية والبيئية لعملية المعالجة وما يتصل بها من تداخلات مثل استهلاك الطاقة اللازمة لعملية التدوير والتحكم في المنصرفات الناتجة والمتولدة منها.

تتطلب عملية الاستثمار في تطوير وتنفيذ برنامج مجد اقتصاديا لتدوير وإعادة استخدام المياه تضافر الجهود من قبل المهندسين والفنيين وخبراء تنفيذ العمليات، وقد وجدت الشركات العاملة في هذا المجال أن توحيد الجهود ضمن عملية متكاملة الأطراف يعتبر أساساً جيداً نحو تكوين إستراتيجية فعالة لإدارة حلول المياه بحيث تتضمن الدورة الكاملة للماء بدءاً من توفير الماء، ونقله وتخزينه وإعادة إستخدامه ووصولا إلى مراحل التخلص منه.

تتوفر حالياً مجموعة من البدائل والخيارات الخاصة بنشاطات إعادة التدوير وهي تتنوع بحسب التكوين الكيميائي والفيزيائي للماء المُستخرج، وتعمل الشركات جاهدة لبيان ما إذا ما كان الماء قابلاً لإعادة التدوير وما هي الطريقة الأمثل لتحقيق ذلك من خلال التقنيات المختلفة المتوفرة، حيث إن الماء المُستخرج يمكن إعادة استخدامه بدون معالجة في حال إذا ما كان تركيبه الكيميائي والفيزيائي متوافقاً مع الخليط المستخدم بالتكسير الهيدروليكي، ومن ناحية أخرى تدرس بعض الشركات إمكانية استخدام ماء معتدل الملوحة بدلاً من الماء العذب في عمليات تحفيز الآبار للإنتاج.

وبالنسبة للمواقع الإنتاجية الكبيرة يمكن اللجوء إلى توفير محطات مركزية لمعالجة المياه متصلة من خلال شبكة أنابيب مع رؤوس الآبار، ويمكن للنظام المركزي تحديد الماء المنصرف الناتج من كل من الآبار ويقوم بمعالجته وإعادته إلى البئر بحيث يكون ملائماً لمتطلبات العمليات الخاصة بذات البئر.

وتدل التجارب على أن جهود إدارة المياه الخاصة بالنفط الصخري يمكن أن تكون مفيدة بيئياً ومجدية اقتصاديا في نفس الوقت، ويروج عدد من صانعي وموردي هذه التقنيات إلى مكاسب مزودة تتحقق من خلال دمج أنظمة معالجة تحقق الاستدامة والكفاءة الاقتصادية معاً. ولابد من الإشارة إلى أن التحديات المرتبطة بإدارة حلول المياه عادة ما تكون خاصة ومتفردة بما يناسب موقع جيولوجي خاص وآبار معينة، وأن الحلول التي قد تصلح في ظروف حقل ما، قد لا تصلح في ظروف حقل آخر، وفي نهاية المطاف سوف تكون عمليات التكسير الخالية من الماء هي الملاذ الأخير وذلك عندما تتطور التقنيات الخاصة بها لتصبح مجدية فنياً ومنخفضة التكلفة.

وختاما،، نستطيع القول إن التكاليف المرتبطة بنظام إدارة حلول المياه سوف تكون العامل الاقتصادي المهيمن فيما يخص نشاطات استخراط النفط والغاز الصخري وذلك لعدة سنوات مقبلة، وبخاصة إذا ما بقيت أسعار النفط الخام منخفضة عند مستوياتها الراهنة، وهنا تبرز أهمية وجود مقاربة منهجية متكاملة تشمل تعزيز فريق إدارة حلول المياه بخبرات من مهندسي موارد المياه ومهندسي عمليات معالجتها إضافة إلى الجيولوجيين وخبراء جيولوجيا المياه والمختصين في الاستدامة المائية بحيث يتم التعرف على خطوات لتخفيض الكلفة ورفع الكفاءة التشغيلية وتطوير منهجية في إدارة المياه تأخذ بعين الاعتبار توفر موارد المياه محلياً، والضغوط المحتملة على استخدامها، وتوفر بدائل مثل استعمال المياه المعتدلة الملوحة وإعادة تدوير وإعادة استخدام الماء المُستخرج من الحقول.

(المصدر: الشرق القطرية 2015-12-25)