الطفـلة الزيتـية

 

الطفلة الزيتية هى نوع من أنواع الطفلات يتميز باحتوائه على نسبة عالية من المواد العضوية الهيدروكربونية . وتم التعارف على تسميتها بالطفلة الزيتية ، رغم أنها تسمية خاطئة فى مدلولها حيث لاتحتوى على أى نوع من أنواع الزيوت . وتحتوى فى مكوناتها على جزء كبير من المواد العضوية تسمى بالكيروجين Kerogen . والكيروجين مادة معقدة التركيب تتكون أساسا من الكربون والهيدروجين والأكسجين ونسبة قليلة من الكبريت والنتروجين ، ويمكن تحويلها بالتسخين بمعزل عن الهواء إلى زيت وغازات هيدروكربوناية . والمادة العضوية OM (الكيروجين) تختلط فى الطفلة الزيتية بكميات متغيرة ومتفاوتة بالمادة المعدنية MM التى تكون الحبيبات الدقيقة لمعادن السليكات والكربونات بالطفلة .

 

الإستخدامات :

الحد الأدنى لمعايير استخدمات الطفلة الزيتية واتخاذ قرار استغلالها محكوم بتكلفة تجهيزها واستخدامها مقارنا بأسعار النفط واتجاهاته المستقبلية فى السوق العالمى وبتناقص احتياطياته أو نفادها .. ولم تثبت الجدوى الإقتصادية حتى الآن لإستخراج الطفلة بطرق التعدين تحت سطح الأرض underground mining ، كما أن تكنولوجيات تحويلها فى مكانها تحت سطح الأرض إلى زيت ثم ضخه إلى سطح الأرض in-situ retorting technologies مازالت فى دور التجارب ، ولايوجد إنتاج لها بهذه الطريقة بالعالم على المستوى التجارى[1] .

وينحصر استغلال الطفلة الزيتية على مستوى العالم من أماكن ظهورها على سطح الأرض أو قريبة منه بغطاء صخرى يسمح باستخراجها اقتصاديا بطرق التعدين السطحى، وذلك فى الإستخدامات الآتية :

 

·        الإستخدام كوقود وكمادة خام فى صناعة الأسمنت (الأردن تستخدمه فى صناعة الأسمنت[2] ) ، وفى محطات توليد الكهرباء بالإحتراق المباشر ، وسوف تستخدمه الأردن أيضا كوقود حرارى بمحطات الكهرباء بالإتفاق مع إستونيا[3] ( إستونيا هى إحدى بلدان الإتحاد السوفييتى السابق ، وأصبحت حاليا إحدى دول الإتحاد الأوروبى – تستخدم الطفلة الزيتية منذ أكثر من 80 عاما كوقود فى محطات توليد الكهرباء ، و يصل نصيب الطفلة الزيتية إلى أكثر من 90% من إجمالى الوقود المستخدم فى إنتاج  الطاقة الكهربائية بها ، وقد طورت إستونيا هذا الإستخدام بما يتفق مع  الإلتزام بالمعايير البيئية ، وتصل تكلفة هذا الإلتزام حاليا إلى 16% من التكلفة الكلية[4]  ) .

·        الإستخدام بغرض تحويل الطفلة الزيتية إلى وقود سائل وغازى وبعض المنتجات الأخرى المصاحبة والثانوية .. والحد الأدنى للإستخدام الإقتصادى لهذا الغرض محكوم بمعيار متفق عليه هو : أن تكون نسبة مكونات المادة العضوية OM إلى مكونات المادة المعدنية MM  بالطفلة الزيتية لايقل عن 0.75 OM إلى 5.0 MM كحد أدنى (وتكون هذه النسبة فى الطفلات الغنية حوالى 1.5 : 5.0 )[5] ، وأن تكون كمية الزيت المتوقع استخلاصه من كل طن طفلة أكثر من 40 لتر (أكثر من 10.5 جالون أمريكى) .

 

تواجد الطفلة الزيتية بمصر[6] :

توجد الطفلة الزيتية فى الصحراء الشرقية بمحافظة البحرالأحمر ، وفى الصحراء الغربية بمحافظة الوادى الجديد . وترتبط فى تواجدها بما يسمى حزام الفوسفات ، حيث تعلوا طبقاتها رواسب الفوسفات التى تمتد فى المنطقة من غرب الواحات الداخلة حتى هضبة أبو طرطور ، وكذلك فى جنوب شرق الواحات الخارجة بالوادى الجديد ، ثم يعاود ظهورها فى وادى النيل بين إسنا وقنا ، ثم شمالا عبر وادى قنا حتى تظهر فى شبه جزيرة سيناء .

قامت الهيئة المصرية العامة للمساحة الجيولوجية بالإشتراك مع خبراء من جامعة برلين ( كان يرأسه  د. تريجر  Dr.Uwe Trüger ) بجمع عينات من رواسب الطفلة الزيتية فى عدة مناطق بالبحر الأحمر وتم تحليلها فى ألمانيا بنظام فيشر Fischer Assay  [7] ويُرمز له اختصارا فيما بعد بالحرفين  FA .  وفيما يلى أهم النتائج :

§        أهم مناطق وجود الطفلة الزيتية هى : هضبة أبو طرطور بالصحراء الغربية بالوادى الجديد . كما ثبت وجودها من قبل فى الصحراء الشرقية بالبحر الأحمر فى منطقة وصيف ، ومنطقة الحمراوين ، ومنطقة أبو شجيلة ، ومنطقة جبل ضوى ، ومنطقة العطشان ، ومنطقة أبو تندب . وتوضح الخريطة بالشكل رقم 1 هذه المناطق بالبحر الأحمر ، كما توضح الخريطة القيمة العظمى max FA  لنتائج تحاليل العينات بكل منطقة . ويمكن تلخيص نتائج التحليل كما هو موضح بالجدول التالى :

 

§        تم تقدير محتوى احتياطيات الطفلة الزيتية بمناطق البحر الأحمر من الزيت تقديرا مبدئيا بحوالى 4.5 بليون برميل بسمك متوسط 25 متر لطبقات الطفلة . وقدرت الإحتياطيات بمنطقة أبو طرطور بالوادى الجديد بحوالى 1.2 بليون برميل .

ويعنينا فى هذا الشأن أن نذكر أن الدكتور "تريجر" أشار فى تقريره عام 1984 أن العينات التى تم تحليلها بنظام فيشر FA ، كان معظمها عينات قنوية core samples قديمة تم أخذها منذ 20 عاما أثناء تقييم احتياطى الفوسفات فى المنطقة ، ولم تكن محفوظة بطريقة جيدة وكانت معرضة للشمس والعوامل الجوية ، ولذلك فقد تم الإعتماد على الجزء الأسفل منها الذى كان أقل تعرضا للشمس ومحتفظا بالمادة العضوية إلى حد كبير .. وأثبتت نتائج تحليل FA أن متوسط محتوى الزيت بها هو 19 جالون /طن ، ومحتوى الغاز 3% فى المتوسط . كما مثلت العينات التى أٌخذت من مناطق ظهور طبقة الطفلة الزيتية على السطح مشكلة تمثلت فى تعرض الطبقة لعوامل التعرية مما أثر بالتالى على مكوناتها الأصلية حتى عمق عدة أمتار من سمكها ، وذلك على عكس الطفلة الزيتية فى مراكش والأردن اللتان لهما نفس العمر الجيولوجى ، حيث نجد عوامل التعرية لم تؤثر إلا فى بضعة سنتيمترات من سمكها الظاهر على السطح . لذلك لم يتم الإعتماد إلا على عدد قليل من العينات التى تم أخذها من مناطق ظهور الطفلة الزيتية فى البحر الأحمر . وتم أخذ عينات قليلة جديدة طازجة Fresh من بعض مناجم الفوسفات العاملة بالمنطقة . مما يمكن القول بناءا على ذلك أن العينات ونتائج تحليلها لاتمثل الطفلة الزيتية بدرجة ثقة معقولة ، وإنما هى تعطى مجرد ملامح واعدة لتواجدات لها  تشجع على مزيد من الدراسة والتقييم .

 

شكل رقم (1) – المصدر : تقرير د. تريجر

 

ويمكن تلخيص نتائج تقرير الدكتور تريجر 1984 بأن نتائج تحليل العينات الطازجة fresh أعطت بحد أقصى 45 جالون زيت/ طن FA ، أما متوسط نتائج تحاليل باقى العينات أعطت بحد أقصى 19 جالون زيت /طن FA و 5.7% وقود غازى .. وقد تم أخذ النتائج الأخيرة كمتوسط عام لكل المناطق بالبحر الأحمر على سبيل الإحتياط ، رغم وجود دلائل قوية لوجود طبقات غنية بالمادة العضوية ، وتأكد له ذلك باستمرار ظاهرة اشتعال بعض أجزاء متفرقة من طبقة الطفلة بمنجم فوسفات الضوى بعد أن أمسكت بها النيران بالإشتعال الذاتى منذ عدة سنوات .

ويرفض الدكتور تريجر بتقريره طريقة التعدين السحى surface mining للطفلة الزيتية بمناطق البحر الأحمر نظرا لسمك الغطاء الصخرى الكبير الذى يعلوها ، كما أن طريقة التعدين تحت سطح الأرض underground mining فى رأيه سوف تكون معقدة ومكلفة جدا نظرا لوجود فوالق كثيرة منتشرة فى مسار طبقة الطفلة الزيتية مما يعوق عمليات التعدين المستمر للطبقة  continuous mining operations . وكان رأيه بالنسبة للطفلة الزيتية فى أبو طرطور أن ظروف التعدين تحت الأرض هى ظروف أفضل حيث تمتد طبقة الطفلة الزيتية امتدادا أفقيا مستمرا يسمح  باستخدام طريقة الحائط الطويل فى استخراج الطفلة الزيتية، وخاصة أن معدات هذه الطريقة متوفرة بالمنجم حسب قوله وقت كتابة تقريره .

 

وينهى الدكتور تريجر تقريره بقوله أن استخدام الطفلة الزيتية بمصر بغرض استخلاص زيت البترول لن يكون استخداما له جدواه الإقتصادية ، لأن تكلفة استخراجه من باطن الأرض وتكلفة استخلاص الزيت لن تكون منافسة لأسعار زيت البترول على المدى الطويل .. ولكن يمكن إنمشاء وحدات صغيرة لإستخلاص زيت البترول small scale retorts بمنطقة البحر الأحمر ، وخاصة لتوفر مياه البحر التى يمكن استخدامها فى عملية استخلاص الزيت وفى ترطيب وترقيد الأتربة الناتجة بكميات كبيرة من عملية الإستخلاص . كما يمكن استخدام الطفلة الزيتية كوقود فى محطات توليد الكهرباء لتوفير الطاقة الكهربية التى تحتاجها أعمال تعدين الفوسفات فى أبو طرطور وأعمال تجهيزه ورفع درجته . كما يمكن أيضا استخدامها فى صناعة الأسمنت فى منطقة سفاجا والقصير حيث تتوفر البنية الأساسية لذلك مع إمكانيات تصديره لأفريقيا عبر موانى البحر الأحمر . وأثبتت دراسة أخرى [8] أن الطفلة الزيتية بمصر لاتصلح للإستخدام فى صناعة الأسمنت لإحتوائها على الفوسفور والمنجنيز والكبريت بنسبة عالية غير مقبولة فى صناعة الأسمنت .

 

وانتهى تقرير الدكتور تريجر عام 1984 بالتوصية بمزيد من الدراسات التفصيلية للطفلة الزيتية فى أماكن وجودها بمصر مع عمل دراسات جدوى فنية واقتصادية لتحديد إمكانيات استغلالها ... وأوصت الهيئة المصرية العامة للمساحة الجيولوجية  بنفس التوصيات فى تقريرها الصادر عام 1996 عن المشروعات التعدينية المقترحة بمصر .

 

وصرح سامح فهمى وزير البترول والثروة المعدنية [9] يوم الثلاثاء 15/1/2008 أنه تم اكتشاف طفلة زيتية فى أبو طرطور بالوادى الجديد بسمك 35 مترا وعلى عمق 100 متر من سطح الأرض ..! . وأوضح للجنة الصناعة والطاقة بمجلس الشعب التى يرأسها محمد أبو العينين بأن تلك الطفلة الزيتية تُعتبر من مصادر الطاقة العالية الجودة .

 

وتم توقيع اتفاق [10] بين الهيئة المصرية العامة للثروة المعدنية EMRA وعدد من الشركات الكندية تحت إشراف شركة سنتوريون الكندية بمصر Centurion التى يرأسها الدكتور هانى الشرقاوى .. وصرح هانى الشرقاوى (نفس المصدر السابق) أن هذا الإتفاق هو لعمل دراسة جدوى لتحديد احتياطيات الطفلة الزيتية فى مصر وتحديد أفضل الوسائل لإستغلالها إقتصاديا ، كما يشمل الإتفاق عمل دراسة الجدوى  شاملة كافة التفاصيل الجيولوجية والكيميائية للطفلة الزيتية . وقال الدكتور هانى الشرقاوى أن هذا المشروع سوف يعمل على تنويع مصادر الطاقة ويوفر جزءا معتبرا من احتياطيات الغاز وزيت البترول بمصر .

 

ومن ناحية أخرى شهد سامح فهمى وزير البترول والثروة المعدنية أثناء زيارته لمحافظة الوادى الجديد فى مارس 2007 توقيع ثلاث اتفاقات من بينها توقيع اتفاق بين شركة جنوب  Ganope والهيئة المصرية العامة للثروة المعدنية وشركة بتروجيت وشركة النيل لتسويق الزيت لتأسيس شركة جنوب الوادى للثروة المعدنية والطفلة الزيتية[11]  ليكون نشاطها الرئيسى أعمال البحث واستكشاف الموارد المعدنية واستغلال الطفلة الزيتية .

 

رمال الزيـت

 

تتكون رسوبيات رمال الزيت من حبيبات رملية ( بمحتوى92% كوارتز) ملتصقة بعضها ببعض ، ويحيط كل حبيبة غشاء رقيق من الماء يغلفه طبقة كثيفة لزجة من الزيت البتيومينى نتج عن التسرب من الطبقات الحاملة له . ويطلق أحيانا على رمال الزيت الإسم رمال القار Tar Sands نظرا لتشابه الزيت البتيومينى فى لونه الأسود الكثيف بالقار ، وهى تسمية خطأ لأن القار مادة مختلفة من صنع الإنسان تنتج عن عمليات التقطير للمواد العضوية .

شكل رقم 3

المصدر : pp. 194, Athabasca Oil Sands – The Karl A. Clark Volume

 

وتختلف نسبة محتوى البتيومين فى الرمال الزيتية من راسب إلى راسب أخر بين 1% إلى 18% . وحين يزيد المحتوى عن 12% يُعتبر الراسب غنيا عالى الدرجة ، وعندما يقل المحتوى عن 6% يعتبر الراسب فقيرا منعدم الجدوى الإقتصادية ، ويلزم عندئذ خلطه برواسب عالية الدرجة لإمكان استغلاله إقتصاديا . ويمكن إعتبار أن راسب الرمال الزيتية هو راسب ذات جدوى إقتصادية إن أمكن إستخراج برميل واحد (159 لتر) من زيت البترول Synthetic Crude Oil  من كل 2 طن من الرمال الزيتية [12] .

وتمتلك كندا أكبر احتياطى عالمى من الزيت تستخلصه من رواسب الرمال الزيتية ، التى تحتوى على أكثر من 137 بليون برميل زيت يمكن استخلاصهم إقتصاديا . مما يجعلها فى الترتيب الثانى عالميا بعد المملكة العربية السعودية بالنسبة لإحتياطى زيت البترول . وهى تنتج حاليا مليون برميل يوميا ، وتخطط لإنتاج 4 مليون برميل يوميا عام 2020 [13] .

 

أما بالنسبة لرمال الزيت وتواجدها فى مصر ، فلا يتوفر أمامنا من المصادر سوى مانشرته الهيئة المصرية العامة للمساحة الجيولوجية فى يونيو عام 1996 بتقريرها عن المشروعات التعدينية المقترحة وهو كما يلى :

 

" توجد رمال الزيت فى محافظة جنوب سيناء فى منطقة أبو دربة الواقعة جنوب مدينة أبو رديس على الساحل الشرقى لخليج السويس بحوالى 50 كم .

وقد قامت هيئة المساحة الجيولوجية بعمل دراسات كثيفة أولية فى أواخر الثمانينيات من القرن الماضى للتعرف على طبيعة المنطقة وكيفية تواجد الخام بها ."

"وتفيد النتائج الأولية للدراسة التى قامت بها هيئة المساحة الجيولوجية أن مساحة تواجد الخام تبلغ حوالى 4 كم2 ، ومتوسط سمك طبقة الخام 50 مترا ويقدر الإحتياطى المبدئى للخام بحوالى 200 مليون م3 دون تحديد نسبة الزيت به" .

ويلاحظ أن هيئة المساحة الجيولوجية تستخدم كلمة "أولية" فى وصف دراستها ، وأن الإحتياطى الذى قدرته هو احتياطى مبدئى .. أى أنه مجرد مؤشر لتواجد إحتياطيات كامنة potential تحتاج إلى مزيد من البحث والدراسة لكى يمكن وصف تلك الإحتياطيات بمسمى احتياطيات مؤكدة أو/ واحتياطيات محتملة .... لكى يمكن العمل على قاعدة إحتياطى واضحة ومعرّفة .

 

 عاطف هلال

ديسمبر 2008

فهرست الموضوعات



[1]  المصدر :  Proceedings of the Eighteenth (2008) International offshore and polar engineering Conference / Vancouver,BC,Canada, July 6-11,2008 / Copyright © 2008 by the International Society of Offshore and Polar Engineers (ISOPE) / ISBN 978-1-880653-70-8 (Set).                                        

[3] : تم توقيع عقد فى 30 إبريل 2008 بين الأردن وشركة إيستى إنرجى الإستونية Estonian power company Easti Energia لإنشاء محطة كهرباء تدخل التشغيل بقدرة 600-900 ميجاوات عام 2015 ، وسوف تكون تلك المحطة من أكبر المحطات فى العالم التى تعمل بالطفلة الزيتية بعد محطة نارفا بإستونيا ( المصدر : Jordan Times/01-05-2008).

[4]  المصدر : Estonian Institute of Economics/ Oil shale,2003,Vol. 20, NO 3 Special pp. 388-379/ ISSN 0208-189X .                                                                                                                                                

[6]  المصدر : ص 96 من تقرير الهيئة العامة المصرية للمساحة الجيولوجية عام 1996 عن المشروعات التعدينية المقترحة & Dr.U. Trüger/The oil shale potential in Egypt-Technische Universtat Berlin, 1984.                       

[7]  تحليل فبشر هو تحليل معملى معيارى يعطى النسبة المئوية بالوزن لزيت البترول الناتج من تسخين العينة بمعزل عن الهواء تدريجيا بمعدل 12 درجة مئوية فى القيقة حت درجة 500 مئوية ، وكذلك يعطى هذا التحليل النسبة المئوية للغازات والنسبة المئوية للرطوبة والنسبة المئوية للرماد المتبقى بعد الحرق .

[8]   المصدر : ورقة مقدمة من عواد محمد وجابر نعيم وآخرون بالمؤتمر الثامن عشر فى بيونس آيرس Bueenes Aires فى أكتوبر 2001 تحت رعاية مجلس الطاقة العالمى World Energy Council .

[9]  المصدر : موقع الهيئة العامة للإستعلامات على الشبكة العنكبوتية .

[10]  المصدر :  مجلة الزيت والغاز المصرية عدد فبراير 2007 © Oil &Gas. All right reserved. Egypt Oil and Gas Magazine / Feb 2007 Issue  .                                                                                                                   

[11]  المصدر : Egypt Oil and Gas Magazine / March 2007 Issue.

[12]  المصدر : Canadian Association of Petroleum Producers. www.capp.ca