נפט וגז

מהם חולות שמן?



ידוע גם בשם "חולות זפת" - חלק גדול ממשאב הדלק המאובנים בעולם נעול במפקדות אלה


שמן חול: תצלומי צילום מקרוב של חולות זפת. מרכס אספלט ליד ורנה, יוטה. תמונה מאת המעבדה הארצית בארגונה.

מהם חולות שמן?

חולות שמן, המכונים גם "חולות זפת", הם משקעים או סלעי משקע המורכבים מחול, מינרלים מחימר, מים וביטומן. השמן הוא בצורת ביטומן, נוזל כבד מאוד או מוצק שחור דביק עם טמפרטורת התכה נמוכה. ביטומן מהווה בדרך כלל כ5 עד 15% מההפקדה.

איך מסירים את השמן?

השיטה המשמשת לחילוץ ביטומן מחול שמן תלויה בעומק קבורת חול השמן. אם חול השמן קבור עמוק, יש לקדוח בארות כדי לחלץ את הביטומן. אם חול השמן קרוב לפני השטח, הוא יכרות ויועבר למפעל עיבוד לצורך מיצוי.

מכרה חולות שמן אתאבאסקה: מתחם כריית חולות נפט לאורך נהר אתאבאסקה באלברטה, קנדה. חולות השמן אתאבאסקה הם מרבצי החולות הנפטיים הגדולים בעולם. זוהי הצטברות הנפט השנייה בגודלה בעולם אחרי סעודיה. תמונה על ידי נאס"א / מצפה הכוכבים. הגדלת תמונה.

האם חולות שמן הם משאב משמעותי?

מרבית משאבי חול הנפט בעולם נמצאים באלברטה, קנדה. מועצת האנרגיה והשירותים של אלברטה מעריכה כי אלה מכילים כ- 1.6 טריליון חביות נפט - כ- 14% מכלל משאב הנפט העולמי. הפיקדון הגדול ביותר הוא חולות שמן Athabasca 1.

מיקום פיקדונות החולות של אלברטה: מפה המציגה את מיקומה של מרבצי החולות הנפטיים של אתאבאסקה, האגם הקרה ונהר השלום באלברטה, קנדה. תמונת רשות הציבור שנוצרה על ידי נורמן איינשטיין.

כריית משטח

במכרה של חולות נפט מורחים העומס יתר ומכונות כרייה גדולות מעמיסות את החול למשאיות שמובילות אותו למפעל עיבוד סמוך. במפעל העיבוד, חול השמן נמעך ואז מטפלים במים חמים וכימיקלים לשחרור הביטומן. לאחר מכן מופרד הביטומן המשוחרר מהמים, מתערבב בפחמימנים קלים יותר כדי להפחית את צמיגותו, ונשאב דרך צינור לבית זיקוק.

שטחי חולות זפת ביוטה: מפה המציגה את מיקום אזורי חולות הזפת המיועדים ביוטה (אדום). תמונה על ידי הלשכה לניהול קרקעות בארה"ב.

הפקה על ידי קידוחים

קידוח בארות - תהליך המכונה "התאוששות במקום". כמה בארות נקדחות אל חול השמן. ואז קיטור וכימיקלים מוזרמים למטה באר אחת. הקיטור החם והכימיקלים מרככים את הביטומן, מקטינים את צמיגותו, ושוטפים אותו לבארות מיצוי במקום שנשאבים אותם לפני השטח. לפני השטח מנקים את הביטומן, מערבבים אותו בפחמימנים קלים יותר ומוזרמים דרך צינור לבית זיקוק.

מקורות מידע
1 חולות נפט מצפון אמריקה: היסטוריה של פיתוח, סיכויים לעתיד: מארק האמפריס, דו"ח שירות המחקר של הקונגרס לקונגרס, קוד הזמנה RL34258, 27 עמודים, 2007.
2 אודות חולות זפת: תכנית פצלי שמן וחולות זפת, אתר הצהרת ההשפעה על הסביבה, מחלקת הפנים של ארה"ב, הלשכה לניהול קרקעות, 2007.
3 חולות שמן אתאבאסקה: פיקדון הנפט השני הגדול בעולם. שחרור תמונות לוויין על ידי מצפה הכוכבים של נאס"א. מינהל האווירונאוטיקה והחלל הלאומי, 2009.

היסטוריה של פיתוח חולות שמן

מחקר על חולות נפט החל בקנדה בשנות העשרים. מועצת המחקר של אלברטה חסתה מחקר מוקדם על הפרדת ביטומן מחולות נפט. הניסויים נמשכו לאורך שנות השישים ללא ייצור מסחרי משמעותי. ואז בשנת 1967 החלה חברת חולות הנפט הקנדית הגדולה בייצור מסחרי, בייצור של כ 12,000 חביות ביום.

בארצות הברית נתנו סוכנויות ממשלתיות לחברות נפט אישורים לפתוח מוקשים להפגנה ולבצע קידוחים במקום על אדמות ממשלתיות בשנות השלושים. פרויקטים אלה הניבו כמויות קטנות של ייצור מסחרי בקליפורניה ויוטה. עם זאת, הרוב לא הצליחו מכיוון שהם התגרו על ידי מיקומים מרוחקים, טופוגרפיה קשה ומחסור במים.

חולות השמן של אתאבאסקה מקנדה היו המקור העיקרי לייצור מסחרי. הפיקדונות המכורים על פני השטח שם יכולים להיות מוצלחים כאשר מחירי הנפט גבוהים אך בצרה כלכלית כשמחירי הנפט יורדים. הם מאותגרים גם בגלל חששות סביבתיים הכוללים: איכות אוויר, שימוש בקרקע וזמינות מים.

דאגות סביבתיות

כריית וחולות עיבוד של חולות נפט משפיעים על איכות הסביבה. אלה כוללים: פליטת גזי חממה, הפרעה בקרקע, הרס בית הגידול של חיות הבר והשפלת איכות המים המקומית. בארצות הברית דאגות המים חשובות במיוחד מכיוון ששטחי הנפט הידועים ומפקדי פצלי השמן נמצאים באזורים צחיחים ביוטה. דרושים מספר חביות מים לכל חבית נפט המיוצרת.