تكلفة الحفر في المياه العميقة

أنواع حفر المياه العميقة

وفقًا لتقرير من Fortune Business Insights، بلغت قيمة حجم سوق حفر المياه العميقة على مستوى العالم 17.07 مليار دولار أمريكي في عام 2021، ومن المتوقع أن تصل إلى 31.67 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2028، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 9.2% خلال فترة التوقعات.

يشير حفر المياه العميقة إلى طرق الحفر المستخدمة لإنشاء آبار المياه العميقة في المسطحات المائية لاستخراج الموارد مثل النفط والغاز. عادة ما يتم ذلك في مناطق المحيطات فوق الرفوف القارية ويمكن أن تصل إلى أعماق تزيد عن 12000 قدم. يمكن أن تكون تكلفة حفر المياه العميقة ضخمة وترتبط عمومًا بالأنواع التالية من منصات الحفر:

• منصات شبه غاطسة المياه العميقة:

  منصات شبه غاطسة هي سفن عائمة تبقى في وضعها باستخدام مراسي أو أنظمة تحديد المواقع الديناميكية. لها تصميمات ذات هيكل مزدوج أو متعدد الهياكل، تطفو فوق سطح البحر بينما ت stabilized by submerged pontoons underneath. طبيعتها القابلة للغمر تجعلها مناسبة جدًا للبيئات البحرية القاسية ويمكنها تحمل الأمواج والرياح القوية. تُستخدم منصات شبه غاطسة المياه العميقة لحفر المياه العميقة وتعمل في المياه التي يزيد عمقها عن 1500 قدم. غالبًا ما يتم وضعها مباشرة فوق احتياطيات النفط والغاز تحت الماء. يمكن أن تتراوح تكلفة منصة الحفر شبه الغاطسة بين مليون دولار و 2 مليون دولار يوميًا لمدة التشغيل التعاقدية.

• سفن حفر المياه العميقة:

  سفن الحفر هي سفن مصممة خصيصًا لحفر المياه العميقة. لديها هيكل مثل السفينة التقليدية، ولكن مع تقنية متطورة تتيح الحفر الرأسي حتى في المياه العميقة. هذا يجعلها مناسبة جدًا لاستكشاف المياه العميقة. تشمل سفن الحفر أنظمة تحديد المواقع الديناميكية ويمكنها العمل في بيئات البحر العميق القاسية. تُستخدم لاستكشاف رواسب النفط والغاز بعيدًا عن اليابسة، مثل خليج المكسيك، قبالة سواحل البرازيل، أو في شمال المحيط الأطلسي. يمكن أن تتراوح التكلفة اليومية لسفن الحفر بين 600000 دولار و 1 مليون دولار.

• منصات العطاء:

  منصات العطاء هي منصات حفر مثبتة في قاع البحر باستخدام كابلات. يميل مصطلح العطاء إلى الإشارة إلى القوارب التي تحمل أشياء متصلة بمنصات الحفر البحرية. تنقل القوارب الأشخاص والمعدات والإمدادات من البر الرئيسي إلى المنصة والعكس صحيح. غالبًا ما تُستخدم منصات العطاء في أعماق المياه التي تصل إلى 900 متر، وهي أكثر فعالية من حيث التكلفة لأنواع معينة من مشاريع الحفر، ولكنها تستخدم بشكل أقل شيوعًا من السفن وشبه الغاطسات. تشمل مزايا استخدام منصات العطاء سهولة التنقل بين المواقع وانخفاض تكاليف التشغيل مقارنة بأنواع المنصات الأخرى. تُستخدم منصات العطاء بشكل أساسي في حقول النفط البحرية في غرب إفريقيا وجنوب شرق آسيا وخليج المكسيك. اعتمادًا على تصميمها وإمكاناتها، يمكن أن تكلف منصات العطاء ما بين 300000 دولار و 500000 دولار يوميًا لتشغيلها.

المواصفات والصيانة

يقوم مشغلو مرافق الحفر البحرية بتتبع الميزات التقنية ومتطلبات الصيانة لعمليات الحفر الآمنة والفعالة.

• منصات الحفر:

  يسجل المشغلون أنواع منصات الحفر المستخدمة، وأقصى عمق للمياه التي يمكنها العمل فيه، ومدة بقائها في الموقع لعمليات الحفر.

• ضغط الحفر والتحكم في درجة الحرارة:

  يستخدم المشغلون أنظمة أوتوماتيكية لتنظيم ومراقبة ضغط الحفر ودرجة الحرارة بعناية لمنع أي حوادث أو أعطال في المعدات أثناء عملية الحفر.

• سوائل الحفر:

  يحسب المشغلون كمية سوائل الحفر المطلوبة لعملية الحفر بأكملها ويختارون مضخات ونظام دوران مناسبين لضمان دورانها المستمر وتشغيلها السليم.

• معدات قاع البحر:

  يقوم المشغلون بإنشاء جدول صيانة تفصيلي لمعدات قاع البحر مثل أجهزة منع الانفجار (BOPs) وأجهزة الترابط ورافعات الحفر. يضمن ذلك فحص المعدات ومُعايرتها وصيانتها بانتظام لضمان الأداء السليم والموثوقية.

• نظام التعدين:

  يولي المشغلون اهتمامًا بصيانة نظام الحفر والحفاظ عليه، بما في ذلك رؤوس الحفر وقضبان الحفر والمعدات ذات الصلة. يضمنون تنظيف هذه الأدوات وفحصها بحثًا عن البلى والاستهلاك واستبدالها أو إصلاحها عند الضرورة للحفاظ على عمليات الحفر الفعالة.

• المراقبة والأتمتة:

  تُجهز مرافق الحفر البحرية بأنظمة مراقبة وتحكم أوتوماتيكية متطورة. يتم معايرة هذه الأنظمة وصيانتها بانتظام لضمان القياس الدقيق والتحكم في مختلف المعايير أثناء عملية الحفر.

• نظام الطاقة:

  يضع المشغلون خطة صيانة لنظام الطاقة، والتي تشمل مولدات الديزل عالية الضغط ومعدات توزيع الطاقة. يضمن ذلك إمدادًا مستقرًا وموثوقًا به بالطاقة لعملية الحفر بأكملها.

• النظام البيئي:

  يساعد الحفاظ على الأداء السليم للأنظمة البيئية، مثل معالجة النفايات والتحكم في الانبعاثات، وفقًا للوائح والمعايير البيئية ذات الصلة، على تقليل التأثير البيئي لأنشطة الحفر البحرية.

السيناريوهات

بعض التطبيقات المحتملة لحفر المياه العميقة هي كما يلي:

• استكشاف النفط والغاز البحري

  يتم إجراء حفر البحر العميق بشكل أساسي لاستكشاف النفط والغاز البحري. يتم فحص العديد من طبقات الرواسب تحت الماء حول العالم من أجل استخراج البترول والغاز الطبيعي.

• البحث العلمي

  لحفر البحر العميق استخدامات أكثر من مجرد استخراج النفط والغاز. إنه أداة مهمة للبحث العلمي في علم جيولوجيا الأرض. يمكن لعينات الرواسب المأخوذة من حفر البحر العميق أن تخبر العلماء عن تاريخ الأرض، وتغير المناخ على مدى ملايين السنين، وحركات الصفائح التكتونية.

• تطوير الطاقة الحرارية الأرضية

  تستهدف بعض آبار البحر العميق خزانات الطاقة الحرارية الأرضية الموجودة أسفل قاع المحيط. الطاقة الحرارية الأرضية نظيفة ومستدامة. يمكن أن توفر مصدرًا بديلًا للطاقة مع تحول العالم بعيدًا عن الوقود الأحفوري.

• التقاط الكربون وتخزينه

  تستخدم بعض المشاريع آبار البحر العميق القائمة أو الجديدة لتخزين انبعاثات ثاني أكسيد الكربون التي تم التقاطها على الأرض في قاع المحيط. تُسمى هذه العملية التقاط الكربون وتخزينه (CCS). وقد اقترح كأحد الوسائل لتقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري التي تساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري.

• استخراج عقدة المنغنيز

  يجري استكشاف حفر البحر العميق أيضًا كطريقة لاستخراج المعادن مثل عقدة المنغنيز. تحتوي هذه العقد على معادن مثل النحاس والنيكل والكوبالت والعناصر الأرضية النادرة. تتشكل ببطء شديد في قاع المحيط. ومع ذلك، فإن حصادها يثير مخاوف بيئية، حيث سيؤدي إلى إتلاف النظم البيئية للبحر العميق.

كيفية اختيار تكلفة حفر المياه العميقة

يمكن لعدة عوامل التأثير على التكلفة النهائية لحفر المياه العميقة، سواء كانت لوجستية أو جيولوجية. من الضروري مراعاة هذه العناصر عند تقدير التكلفة الإجمالية لحفر المياه العميقة.

• عمق قاع البحر

  يعد عمق قاع البحر والمسافة إلى الخزانات المستهدفة أحد العوامل الرئيسية التي تؤثر على تكلفة حفر المياه العميقة. ستكون هناك حاجة إلى خطوط أنابيب أطول وكميات أكبر من سوائل الحفر للوصول إلى أعماق أكبر، مما يزيد من التكلفة الإجمالية.

• التكوينات الجيولوجية

  يمكن أن تؤثر التكوينات الجيولوجية التي تشارك في عملية الحفر بشكل كبير على التكلفة أيضًا. تتطلب تشكيلات الصخور الصلبة معدات أكثر تخصصًا ومعدلات أعلى لاستبدال رؤوس الحفر، لذلك يمكن أن يؤدي استهداف المناطق ذات الحواجز الجيولوجية الأقل إلى تقليل النفقات.

• نوع منصة المياه العميقة

  يؤثر اختيار المنصة أيضًا بشكل كبير على تكاليف حفر المياه العميقة. عادة ما تكون منصات شبه الغاطسة وسفن الحفر أكثر تكلفة من منصات Spar لأن هذه المنصات غالبًا ما تكون أسهل وأكثر تكلفة في الحفر من العديد من الآبار في وقت واحد من موقع واحد.

• اللوائح البيئية

  قد يؤدي الامتثال للوائح البيئية أيضًا إلى زيادة تكاليف حفر المياه العميقة عن طريق مطالبة المزيد من البحث قبل بدء المشاريع.

• حجم المشروع

  يمكن أن يؤثر حجم المشروع الذي يتم تنفيذه أيضًا على تكاليف حفر البئر الواحدة، مثل حفر بئر واحد أو حفر العديد من الآبار بالقرب من بعضها البعض، مما يجعلها أكثر اقتصادية للحفر من منصة عائمة بدلاً من استخدام هذه الطريقة.

• التحديات اللوجستية

  يمكن أن تؤدي التحديات اللوجستية المرتبطة بحفر المياه العميقة، مثل بُعد المواقع التي تتم فيها بعض عمليات حفر المياه العميقة، وصعوبات النقل، وتوافر سفن الإمداد وسفن الدعم البحرية وأفراد طاقم المنصة، إلى زيادة تكاليف حفر المياه العميقة.

أسئلة وأجوبة حول تكلفة حفر المياه العميقة

س1: لماذا تُعد آبار المياه العميقة باهظة الثمن؟

ج1: من المتوقع أن تكون تكلفة حفر المياه العميقة مرتفعة للغاية بسبب استخدام منصات ومعدات متطورة لتحمل ضغوط المياه الشديدة تحت الماء. كما أن عملية الحفر التي تستغرق عدة أشهر إلى أكثر من عام لكل بئر تجعلها باهظة الثمن للغاية.

س2: ما هو أعمق بئر بحري في العالم؟

ج2: أعمق بئر بحري هو Zafiro-1، الواقع قبالة ساحل غينيا الاستوائية في غرب إفريقيا، وعمقه الرأسي حوالي 12500 متر (41000 قدم).

س3: ما هي تكلفة حفر بئر نفط للمياه العميقة؟

ج3: يمكن أن تتراوح تكلفة حفر بئر نفط للمياه العميقة بين 100 مليون دولار أمريكي و 200 مليون دولار أمريكي.