میزان ذخایر گاز درآمریکای شمالی آن قدر هست که تا سال ها بتوان از آن استفاده کرد. اما همه منابع این گازها دارای فشار جریان کم و تراوایی ناچیز و نامعمول هستند. در سال ۱۹۹۸ میانگین بهای گاز سرچاهی در ایالات متحده به ۹۶/۱ دلار در هر میلیون فوت مکعب (MCF) رسید، اما از آن هنگام تا کنون مدت زیادی گذشته است و دیگر کسی به گاز دو دلاری نمی اندیشد. در ۱۵ سال آینده، کمترین قیمتی که این صنعت برای مصرف پیش بینی می کند سه دلار در هر میلیون فوت مکعب است. این قیمت ممکن است به ۶ دلار نیز برسد.
در پاسخ به این پرسش که آیا صنعت گاز توان مقابله با رشد تقاضا را خواهد داشت؟ می توان گفت که تنها در سایه تلاشی پایدار و توانمند، آمریکای شمالی می تواند ذخایر گاز قابل قبولی بیابد. سناریوی بالا به هر عقل سلیمی خطور می کند. تنها هشدارهایی که باید در نظر داشته باشیم این است که قاعده بازار، بر نیاوردن انتظارهای همگانی است. آنچه پذیرفتنی به نظر می رسد، این حقیقت است که قیمت های گزاف، کاهش تقاضا را در پی خواهد داشت.
منابع معمول مانند چاه های پرگاز خاورمیانه، در این منطقه (آمریکای شمالی) کمیاب هستند. به جز نواحی قطبی، بیشتر منابع گازی این بخش از کره زمین به روش های متفاوت استخراج نیازمند است که اکنون به شرح آنها خواهیم پرداخت.
برخلاف مخازن نفت معمول که گاز بسیاری در آنها انباشته شده است و میزان بهره برداری از آنها بالاست، این مخازن غیرمعمول، گاز بسیار کمی تولید می کنند و شامل شن های با تراوایی کم، لایه های سنگی شکسته شده و متان موجود در بسترهای زغال سنگی هستند. ممکن است روزی به مدد فناوری هیدرات متان به آنها افزوده شود. منابع گازی غیرمعمول را که در مکانی محبوس نیستند، معمولاً به کمک آب (پمپاژ آب به درون مخزن) می توان خارج کرد. ظرفیت این منابع گاز بیش از ۳۵۰ تریلیون فوت مکعب تخمین زده می شود که حدود ۱۶۹ تریلیون فوت مکعب از آن در محدوده کوه های راکی قرار دارند و این منطقه هم اکنون هم حدود ۲۵درصد گاز تولیدی آمریکای شمالی را تامین می کند. از لحاظ زمین شناسی، امکان موفقیت استخراج از این منابع وجود دارد، اما عواملی مانند قیمت های بازار، پیشرفت های فناوری و کمک های دولتی در این میان نقش به سزایی دارند. در کانادا هنوز بهره برداری از این منابع در مراحل بسیار ابتدایی قرار دارد و ظرفیت های موجود در خاک آن کشور ۲۹۰ تا ۱۸۰۰ تریلیون فوت مکعب برآورد می شود.
از روش های نامعمول برداشت گاز، شن های گازدار به هم فشرده بیشترین ظرفیت تولید را دارند. براساس نظر اخیر موسسه فناوری گاز، شن های گازدار به هم فشرده ۶۹ درصد از کل تولید گاز از منابع نامعمول را در آمریکا تشکیل می دهند و سهمی ۱۹ درصدی از کل گاز تولیدی ایالات متحده دارند. در همین اظهارنظر تحقیقاتی، قابلیت تولید گاز از شن های گازدار به هم فشرده که توجیه اقتصادی دارند، حدود ۱۸۵ تریلیون فوت مکعب تخمین زده شده است.
شن های گاز دار به هم فشرده (Tight Gas Sands): در این رگه های دنباله دار گاهی امکان استخراج با روش های معمول نیز وجود دارد، به ویژه اگر خاصیت تراوایی آنها به دلیل فشردگی بیش از اندازه، در مقیاس مولکولی، باشد، اما در مجموع پذیرش اقتصادی این منابع تنها به مدد پیشرفت فناوری در این زمینه هاست: تعیین دقیق مکان حفر چاه ها، پیشرفت در زمینه تکنیک های شکست (برای خرد کردن قطعات شن های به هم چسبیده)، بیرون آوردن شن های خرد شده که خاصیت سیالی پیدا خواهند کرد، پوشش منطقه ای وسیع و حفر چاه هایی که بتوانند به لایه های چگال تر دست پیدا کنند.
برخی چاه ها که پیش تر به منظور برداشت گاز از روش های معمول حفر شده بودند، اکنون برای برداشت شن های گازدار به هم فشرده استفاده می شوند. شناسایی چگالی های شکست لایه ها، به علاوه مکان یابی دقیق و قدرت گروه حفاری برای بیرون آوردن هرچه بیشتر این شن ها در استخراج موفق از این چاه ها نقش دارند. انتخاب تجهیزات حفاری مناسب برای کاویدن این لایه های نامنظم، دیگر مهارت مورد نیاز است. نقشه برداری سه بعدی از زیرزمین و تحلیل داده های موجود در نقشه های به دست آمده از روش یاد شده، کامل کننده فرآیند استخراج خواهد بود. منابع مطالعاتی ستیو ظرفیت ۰۰۰/۱۰ تا ۰۰۰/۲۰ تریلیون فوت مکعبی را در سراسر ایالات متحده تخمین می زند، اما صرفه اقتصادی برداشت، چالشی دشوار و دست نیافتنی است. در ضمن جریان گاز به سمت بالا درون چاه های معمول دیگر وجود ندارد و همین بزرگ ترین چالش پیش رو است. اکنون ۰۰۰/۴۰ چاه برای کاویدن چنین لایه های شنی در ایالات متحده وجود دارد. با فناوری کنونی بسیاری از آنها به صرفه اند اما در آینده پیشرفت های بیشتری به وقوع خواهند پیوست.
گاز سنگواره ها: از سال ۱۹۲۰ بستر کوه های آپاچی، منبعی برای گازهای سنگواره ای بوده اند. اکنون بسترهای فورت ورث وسن ژوان، منابع جدیدی برای تولید گاز از سنگواره ها هستند و بیش از ۰۰۰/۳۷ چاه با استفاده از این روش گاز را از چاه استخراج می کنند که حدود ۳ تا ۴ درصد کل گاز تولیدی ایالات متحده را تشکیل می دهد و احتمال افزایش آن بسیار بالا است.
گاز به دو شکل در بسترهای سنگی جای می گیرد: یکی جذب سطحی گاز به درون کروژن (ماده غیرحلال در آب که پس از فرآیندهایی به نفت تبدیل خواهد شد) است. یعنی با انقباض گاز روی سطح سخت و جامد سنگ ها (adsorption) این مواد ارگانیکی روی لایه ها قرار می گیرند. این لایه ها می توانند از ۲۰ درصد میزان منابع موجود در تگزاس تا میزان ۸۵ درصد در معادن کلرادو و نیومکزیکو آغاز شوند. لجن ها و کروژ ن هایی که درون این سنگ ها محبوس شده اند، می توانند برای استخراج با بوژینیک و ترموژنیک و ترموژنیک گاز استفاده شوند. شکل دوم به روش های معمول استخراج گاز شباهت دارد، اما باید نخست سنگ ها را شکافت تا گاز محبوس در آنها را آزاد کرد. این چاه ها به دلیل نداشتن منافذ و خاصیت تراوایی، بازده چاه های آنها کم است. در این روش برخی چاه ها باید پیوسته قابلیت شکستن صخره ها را داشته باشند، در نتیجه گران قیمت خواهند بود. تنها با شناسایی صحیح محل و ملاحظات حفاری این چاه ها به صرفه خواهند بود. متان از بسترهای زغال سنگی: به گفته USGS منابع زغال سنگ در جهان ۳۵۰۰ تا ۹۵۰۰ تریلیون فوت مکعب گاز قابل بهره برداری دارند که ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ تریلیون فوت مکعب از آن درآمریکای شمالی موجود است. در آمریکا ۹ درصد گاز مصرفی ازمنابع متان زغال سنگی به دست می آیند. مقدار قابل بهره برداری متان زغال سنگی در آمریکا اکنون ۶۳ تریلیون فوت مکعب تخمین زده می شود که ۴۲ تریلیون فوت مکعب آن در کوه های راکی وجود دارند. آمریکا پیشگام استخراج از چنین منابع گازی است. بیش از ۱۸ هزار حلقه چاه در ایالات متحده متان زغال سنگی تولید می کنند. تنها ۶/۴ هزار حلقه چاه امسال در برنامه آغاز به کار قرار دارند.
ملاحظات محیط زیستی پیشرفت در این زمینه را کند می کنند. گام اساسی در برداشت از این چاه ها پمپ آب موجود در مخازن زیرزمینی دارای متان زغال سنگی است و بیرون آوردن آن پیش از عملیات حفاری انجام می شود. پمپ ها با مصرف زیاد سوخت، سبب آلودگی هوا می شوند و آب پمپاژ شده در بیشتر موارد به درد آبیاری و کشت نمی خورد. در نتیجه آبی آلوده به صورت رودخانه جاری می شود و اثرهای این گونه آب ها بر محیط زیست در حال بررسی است.
روش دیگر، تحقیق در زمینه هیدرات متان (MH) است که چندین برابر نفت و گاز معمول در جهان انرژی در خود دارد. در واقع نامیدن هیدرات متان به عنوان منبع تولید گاز ناصحیح است، زیرا هنوز صرفه اقتصادی تولید انبوه و غیر آزمایشگاهی آن به اثبات نرسیده است.
هیدرات ها در اعماق آب ها و مناطق یخ زده نیز یافت می شوند. روش تولید آنها بریدن قطعات بزرگ هیدرات ها و تحت فشار و حرارت قرار دادن آنها است. هدف از انجام آزمایش های متعدد در این زمینه، اثبات امکان برداشت، بهره برداری و اقتصادی بودن این روش نوین در صنعت گاز است.
ارزان ترین و دست یافتنی ترین منابع هیدرات متان در آب های عمیق و مناطق پوشیده از یخ و برف وجود دارد. تست های مالیک نشان داد که در بهترین حالت ها، ماکزیمم ۵۳ میلیون فوت مکعب را ازمنابع در دسترس در ایالات متحده می توان استخراج کرد که میزان مطلوبی نیست. شرایط دشوار فیزیکی حاکم بر آب های عمیق، نیاز به فناوری پیچیده تری برای استخراج را اجتناب ناپذیر می کند. این جدیدترین راه است و امکان موفقیت آن پس از پاسخ گویی به پرسش های مطرح شده در متن، وجود دارد. در زمینه کاوش و اکتشاف برای یافتن هیدرات متان، مدل سازی از بسترهای یخی و اقیانوسی و تحلیل فشار- دمای محیط قرار گرفتن منابع اهمیت به سزایی دارد.
شبیه سازی ها به کمک امواج صوتی، علم جغرافیای شیمیایی زمین و نمونه برداری از کف اقیانوس ها انجام می پذیرد. در هر حال نیاز به گاز درحال فزونی است و تلاش ها برای رسیدن به منابع با ثبات همچنان باقی است.

منبع: نفت تایمز