معجزه نفت شیل

روح‌اله کهن‌هوش نژاد| اعتقاد جهانی بر این بود که دوران امریکا به عنوان یکی از تولید‌کنندگان نفت به سرعت رو به اتمام است و تا سال ۲۰۰۷ تولید نفت امریکا به سطح ۱/۵ میلیون بشکه در روز کاهش می‌یابد که اندکی بیش از نیمی از میزان تولید آن در آغاز دهه ۱۹۷۰ است. در این اثنا واردات خالص نفت افزایش یافته بود و تقریباً ۶۰ درصد از نفت مصرفی را تشکیل می‌داد. اگرچه سیاست‌مداران وعده استقلال انرژی را می‌دادند، اما پرسش اصلی در این بود که واردات با چه نرخی افزایش خواهد یافت.  در سال 2003 مهندسان امریکایی توانسته بودند با موفقیت دو فناوری شکست با آب و حفاری افقی را به یکدیگر پیوند دهند تا گاز محبوس در سنگ شیل را آزاد سازند.

اما در اینجا سوالاتی مطرح شد مبنی بر اینکه آیا مولکول‌های نفت چنان بزرگند که نمی‌توانند از طریق سنگ شیل متراکم شکسته‌شده جریان یابند؟ مشخصاً این مولکول‌ها از مولکول‌های گاز طبیعی بزرگ‌تر بودند ولی این مولکول‌ها تا چه حد بزرگ‌تر بودند؟ اندازه مولکول گاز طبیعی یا نفت چقدر است و اندازه فضاهای خلل و فرج (فضاها یا سوراخ‌های بسیار کوچک موجود در سنگ، که با چشم غیرمسلح قابل رویت نیستند) قبل و بعد از فرکینگ چقدر است؟ پس از تحقیق مشخص شد مولکول نفت از اندکی تا حدود هفت برابر از مولکول گاز بزرگ‌تر بود ولی نکته مهم در این است که حتی بزرگ‌ترین مولکول‌های نفت هم می‌توانند از گلوگاه منافذ عبور کنند. 

در گام اول، شرکت‌ها بر شیل ایگل فورد (Eagle Ford) تمرکز کردند که در بخش زیرین تگزاس جنوبی گسترده شده است. ایگل فورد به عنوان سنگ منبع دیگر میدان‌های نفتی تگزاس در نظر گرفته می‌شد ولی ارزش اقتصادی آن به تنهایی بسیار اندک بود.

با این همه، زمین‌شناسان در جست‌وجوهای خود اسناد لرزه‌نگاری مربوط به چاه‌های نفت با تولید بسیار اندک موسوم به استریپرز (strippers) را یافتند که دهه‌ها پیش حفاری شده بودند. نمای تولید این چاه‌های قدیمی با عملکرد چاه‌های شیل، یعنی تولید اولیه بالا و سپس کاهش و رسیدن به ثبات در سطحی بسیار پایین‌تر، منطبق بود.

در عرض چند سال بعد مشخص شد که اهمیت این نفت به اندازه‌ایست که نه تنها صنعت نفت امریکای شمالی بلکه صنعت نفت جهان را متحول خواهد ساخت. 

مورد بعدی، داکوتای شمالی بود. پس از سال‌ها حفاری چاه‌های خشک در سرتاسر ایالت، برای اولین‌بار در سال ۱۹۵۱ نفت در اینجا یافت شد. اما پس از حفاری‌های متعدد، نفت زیادی کشف نشد و رونق اولیه به تدریج از میان رفت. معدودی افراد تصور می‌کردند که نفت زیادی در داکوتای شمالی یافت خواهد شد. در اواسط دهة ۱۹۸۰ جست‌وجوی نفت در حد فاصل بین مونتانا و داکوتای شمالی آغاز شد. انقلاب شیل در گاز طبیعی در حال پیشرفت بود.

آیا کاربرد این فناوری در داکوتای شمالی امکان‌پذیر بود؟ سازندی به نام بیکن (Bakken) که به افتخار کشاورزی محلی نام‌گذاری شده بود، در عمق دو مایلی و در میان تعدادی از لایه‌های دیگر قرار داشت و سازند دیگری به نام‌تری فورکس (Three Forks) درست در زیر آن قرار گرفته بود.

این سازندها از نظر فنی در رده ماسه به هم فشرده دسته‌بندی می‌شوند، اما شباهت آنها به شیل بسیار زیاد است و غالباً شیل نامیده می‌شوند. تا پیش از انقلاب شیل کسی به این سازندها توجهی نداشت، زیرا بی‌ارزش بودند. بالاخره پس از تلاش‌های زیاد، در سال ۲۰۰۹ پروژه بیکن به موفقیت رسید. تولید نفت در داکوتای شمالی در سال ۲۰۰۴ در مجموع 85 هزار بشکه در روز بود. این میزان در سال ۲۰۱۱ چهار برابر شد و به ۴۱۹ هزار بشکه رسید.

داکوتای شمالی از کالیفرنیا پیشی گرفت و به سومین ایالت تولیدکننده نفت در کشور مبدل شد و آنگاه از آلاسکا هم جلو زد و به دومین ایالت مبدل گردید و تنها از تگزاس عقب‌تر بود. تا سال ۲۰۱۴ داکوتای شمالی روزانه ۱/۱ میلیون بشکه نفت تولید می‌کرد و تولید آن در طول یک دهه ۱۴ برابر شد.

رونق نفتی در داکوتای شمالی به رونق اقتصادی و افزایش درآمدهای دولتی این ایالت منجر شد. رشد اقتصادی و درآمدها سیر صعودی یافت. کشاورزانی که در حاشیه فعالیت می‌کردند ولی مالک حقوق معدنی بودند به پولی سرشار دست یافتند. در طول سال‌های پس از سال ۲۰۰۸ که بیکاری در امریکا به اوج خود رسیده بود، پایین‌ترین نرخ بیکاری متعلق به داکوتای شمالی بود و افراد بیکار به این ایالت مهاجرت کردند.

داکوتای شمالی به‌طور کامل به خط لوله نفت متصل نبود و این بدان معنا بود که حجم عظیمی از نفت موجود باید توسط خط آهن با قطارهایی بزرگ با حدود صد واگن حمل می‌شد. میزان نفت حمل شده توسط خط آهن از ۵۰ هزار بشکه در روز در سال ۲۰۱۰ به بیش از یک میلیون بشکه در سال ۲۰۱۴ افزایش یافت.

شرکت‌های ریلی که کسب و کار حمل زغال‌سنگ آنها رو به افول بود از این کسب و کار جدید به‌شدت استقبال کردند. پس از بیکن و ایگل فورد نوبت به پرمیان (Permian)، یعنی عظیم‌ترین میدان نفتی، رسید. حوزه آبریز پرمیان به مساحت 75 هزار مایل مربع در غرب تگزاس و جنوب شرق نیومکزیکو گسترده شده است و دشتی مرتفع و یکدست قسمت اعظم آن را تشکیل می‌دهد.

در آغاز قرن بیستم منطقه خشک و بی‌آب پرمیان به عنوان قبرستان نفت توصیف شد و کسی به آن توجهی نکرد. در سال ۱۹۳۰ گفته می‌شد که پرمیان چیزی ندارد تا بتوان آن را  به عنوان یکی از مناطق بالقوه نفت‌خیز توصیه نمود. در سال ۱۹۲۳ در زمین‌هایی که از طرف دولت به دانشگاه تگزاس اعطا شده بود یکی از چاه‌های حفر شده به نفت رسید ولی چاه‌های بعدی مأیوس‌کننده بودند.

در اکتبر ۱۹۲۶ در یکی از زمین‌هایی که مدت اجاره آن تقریباً به سر رسیده بود اکتشافی صورت گرفت که موجب شد پرمیان به عنوان یکی از مناطق نفت‌خیز بزرگ شناسایی شود.

به علاوه پرمیان در طول جنگ جهانی دوم به یکی از مهم‌ترین دارایی‌های امریکا تبدیل شد زیرا به منظور تأمین نیازهای سوخت در دوران جنگ، تولید آن به دو برابر افزایش یافت. پرمیان پس از جنگ نیز مجدد رونق گرفت. این منطقه و کسب و کار نفت آن جوانانی را که خواهان آزمودن اقبال خود بودند مجذوب کرده بود. در سال ۱۹۷۴ این حوزه آبریز، در حقیقت مجموعه‌ای از چندین میدان نفتی عظیم، به اوج خود رسید و تقریباً یک چهارم از کل منابع نفتی امریکا را تأمین کرد.

اما از آن به بعد تولید نفت در پرمیان به سرعت کاهش یافت و در سال ۲۰۰۷ به کمترین حد خود رسید. از دیدگاه زمین‌شناسان در سال ۲۰۰۶، نقش پرمیان به عنوان یکی از مناطق مهم تولید نفت به پایان رسیده و از این پس، افولی دایمی سرنوشت محتوم آن بود. اما در این زمان افزایش قیمت نفت محرک تجدید فعالیت در پرمیان شد. تعداد دکل‌های حفاری افزایش یافت، ولی چاه‌های جدید هنوز هم به شیوه سنتی عمودی حفر می‌شدند.

ورود فناوری‌های جدید شکست با آب و حفاری افقی در زمانی بسیار کوتاه تگزاس را متحول ساخت و آن را در مسیر رشدی خارق‌العاده قرار داد. در فاصله بین ژانویه ۲۰۰۹ تا دسامبر ۲۰۱۴ مجموع تولید نفت خام در این ایالت بیش از سه برابر شد. تا آن زمان تولید نفت تگزاس از مکزیک و همه کشورهای اوپک به جز عربستان سعودی و عراق بیشتر شده بود.

این انقلاب غیرمتعارف نقشه منابع نفتی جهان را هم تغییر داد. یکی از مناطق پرمیان به نام اسپرابری و ولف‌کمپ (Spraberry and Wolfcamp) اکنون به دومین میدان نفتی بزرگ جهان مبدل شده که تنها از غوار، یعنی میدان نفتی بسیار عظیم عربستان سعودی، کوچک‌تر است.

ایگل فورد در رتبه پنجم، پس از میدان برقان در کویت و یکی دیگر از میدان‌های عربستان سعودی، قرار دارد و جایگاه آن از میدان عظیم ساموتلور (Samotlor)، که منبع قدرت نفتی روسیه است، بالاتر است. بدین‌ترتیب، ایالات متحده امریکا بار دیگر به عنوان یکی از بازیگران اصلی صحنه نفت جهان شناخته شد. به دلیل انقلاب غیرمتعارف و عظیم شیل در صنعت نفت و گاز امریکا، وضعیت انرژی امریکا از آنچه که چند سال پیش انتظار می‌رفت، بسیار متفاوت به نظر می‌رسید. تولید گاز طبیعی به سرعت رو به رشد بود و این موضوع در مورد نفت هم صدق می‌کرد.

واردات نفت به سرعت در حال کاهش بود و در نتیجه، پولی هم که امریکا صرف واردات نفت می‌کرد به سرعت کاهش می‌یافت و همه اینها موجبات کاهش کسری تجاری را فراهم می‌ساخت. با این همه، تأثیر انقلاب شیل بر اقتصاد امریکا از این هم فراتر بود.

در فاصله میان پایان رکود بزرگ در ژوئن سال ۲۰۰۹ تا سال ۲۰۱۹، میزان سرمایه‌گذاری ثابت خالص در بخش استخراج نفت و گاز معادل بیش از دوسوم کل سرمایه‌گذاری ثابت صنعتی در امریکا بود. در مقیاسی دیگر، می‌توان گفت که افزایش تولید نفت و گاز در فاصله میان سال‌های ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۹ برابر با ۴۰ درصد از رشد تجمعی در تولید صنعتی امریکا بود. تا سال ۲۰۱۹، این انقلاب غیرمتعارف از بیش از 2.8 میلیون شغل ایجاد کرد. آثار انقلاب شیل بر وضعیت تجارت امریکا شگفت‌انگیز است.

داده‌های سال ۲۰۰۷ تا 2019 نشان می‌دهد، کسری تجاری امریکا در سال ۲۰۱۹، در مقایسه با وضعیت نبود انقلاب شیل، ۳۰۹ میلیارد دلار کمتر بوده است. بدون شیل، امریکا همچنان بزرگ‌ترین واردکننده نفت جهان باقی می‌ماند و به یکی از واردکنندگان بزرگ گاز طبیعی مایع (LNG) نیز تبدیل می‌شد و برای واردات آن، با چین، ژاپن و سایر کشورها رقابت می‌کرد و این امر به‌شدت کسری تجاری را افزایش می‌داد.