نضوب النفط

نماذج انخفاض الإنتاج

إضافةً إلى ذلك، على المدى القصير والمتوسط، يحدث انخفاض إنتاج النفط بطريقة يمكن التنبؤ بها استنادًا إلى الظروف الجيولوجية والسياسات الحكومية والممارسات الهندسية. يختلف شكل منحنى الانحدار اعتمادًا على ما إذا كان المرء يأخذ في الاعتبار بئرًا أو حقلًا أو مجموعة من الحقول. على المدى الطويل، تحدت التطورات التكنولوجية بعض هذه التوقعات.

توفر الموارد

من جانب آخر، يُمد العالم بالنفط الطبيعي بنسب معينة؛ لأن النفط يتشكل بشكل طبيعي ببطء شديد، إذ لا يمكن استبداله بنفس معدل استخراجه. دُفنت العوالق والبكتيريا والبقايا النباتية والحيوانية الأخرى في رواسب قاع المحيطات على مدى ملايين السنين. عندما كانت الظروف صحيحة (نقص أكسجين عملية التحلل، وعمق ودرجة حرارة الدفن الكافية)، تحولت البقايا العضوية إلى مركبات بترولية، في حين تحولت الرواسب المصاحبة لها إلى حجر رملي، وحجر طمي، وصخور رسوبية مسامية أخرى. عندما تُغطى المواد العضوية بصخور غير نفوذة مثل الصخر الزيتي أو الملحي أو الاختراقات البركانية، فإنها تشكل مكامن البترول التي تُستغل في الوقت الحالي.

انخفاض إنتاج آبار النفط

قد يخضع الحقل لمشروع استرداد ثانوي أو ثالثي.

كذلك، يمكن أن يتأثر شكل منحنى إنتاج بئر النفط بعدد من العوامل غير الجيولوجية:

ومن ناحية أخرى، قد يكون اختيار نوع البئر مقيدًا تبعًا للعرض والطلب في السوق أو للتنظيم الحكومي. يقلل هذا الأمر من معدل النضوب، ولكن لا يغير الإنتاج الكلي للبئر بشكل ملحوظ.

وعلى صعيد آخر، يمكن لاستخدام التصديع المائي (التكسير) أو التحميض أن يرفع الإنتاج إلى حدّ كبير، وقد يزيد الاحتياطيات القابلة للاسترداد الموجودة في بئر معين.

وفي السياق ذاته، ينتج بئر نفط فردي بأقصى معدل له في بداية حياته عادةً، وينخفض معدل الإنتاج في النهاية إلى نقطة لا ينتج فيها كميات مربحة. يعتمد شكل منحنى التراجع على خزان الزيت وآلية دفع الخزان. تنتج الآبار الموجودة في الخزانات التي تعمل بطريقة المياه المحقونة أو القبعة الغازية معدلات ثابتة على وجه التقريب، وذلك حتى تصل المياه المتعدية أو أغطية الغاز الممتدة إلى البئر، ما يؤدي إلى انخفاض مفاجئ في إنتاج النفط. تمتلك خزانات المياه التي تعمل وفق طريقة القبعة الغازية وآبار المياه المحقونة، انخفاضات كبيرة أو متسارعة: انخفاضات سريعة في البداية، ثم مرحلة التسوية.

انخفاض إنتاج حقل النفط

ومن جهة أخرى، يمكن لمشروع الاسترداد الثانوي، مثل حقن الماء أو الغاز، إعادة ضغط الحقل وزيادة استرداد النفط الكلي.

وفي السياق ذاته، قد يكون اختيار نوع البئر مقيدًا تبعًا للعرض والطلب في السوق أو للتنظيم الحكومي.

إضافةً إلى ذلك، توجد آبار النفط الفردية عادة داخل حقول النفط متعددة الآبار. كما هو الحال بالنسبة لآبار النفط الفردية، تختلف منحنى ات إنتاج حقول النفط اعتمادًا على الجيولوجيا وكيفية تطويرها وإنتاجها. تحتوي بعض الحقول على ملفات تعريف إنتاج على شكل منحنى جرس متناظر، ولكن من الشائع أكثر أن تكون فترة حركة الإنتاج أكثر إيجازًا وانحدارًا من الانخفاض اللاحق. يُنتج أكثر من نصف النفط عادةً بعد أن تصل إنتاجية الحقل إلى ذروة المنحنى أو هضبته. تظهر بيانات الإنتاج في الكثير من الحقول قممًا متميزة، ولكن بالنسبة لحقول النفط العملاقة، من الشائع أن يصل الإنتاج إلى الهضبة ويحافظ عليها قبل الانخفاض. بمجرد انخفاض إنتاج الحقل بشكل ضئيل، يتبعه انخفاض كبير. ومع استقرار هذا الانخفاض، يمكن أن يستمر الإنتاج بمعدلات منخفضة نسبيًا. استمرت الكثير من حقول النفط في الولايات المتحدة بالإنتاج أكثر من مئة عام.

وفي هذا الصدد، قد يخضع الحقل لمشروع معزز لاستخلاص النفط، مثل حفر آبار لحقن المذيبات أو ثاني أكسيد الكربون أو البخار، ما يسمح باستخلاص المزيد من النفط من الصخور، ما يزيد الإنتاج النهائي للحقل.

يمكن أن تتأثر منحنى ات إنتاج حقول النفط بعدد من العوامل:

إنتاج الولايات المتحدة

علاوةً على ذلك، بدأ إنتاج النفط في الولايات المتحدة -بشرط ألا يُستثنى منها ألاسكا- باتباع منحنى هوبرت النظري لبضعة عقود ولكنه انحرف عنه بقوة في الوقت الحاضر. وصل إنتاج النفط الأمريكي إلى ذروته في سنة 1970، وبحلول منتصف عام 2000، انخفض إلى مستويات عام 1940. أنتجت الولايات المتحدة في عام 1950 أكثر من نصف نفط العالم، ولكن بحلول عام 2005 انخفضت هذه النسبة إلى نحو 8%. بلغت واردات الولايات المتحدة من النفط الخام ذروتها في عام 2005، بمعدل ضعفي الإنتاج المحلي. منذ ذلك الحين، زاد إنتاج النفط في الولايات المتحدة، وانخفضت الواردات حتى 41%.

في هذا الإطار، تنبأ أحد الإسقاطين اللذين طرحهما هوبرت عام 1956، بذروة الإنتاج في سنة 1970. بحلول عام 1972، أُزيلت جميع حصص الاستيراد والضوابط على إنتاج الولايات المتحدة المحلي من النفط. على الرغم من هذا، وعلى الرغم من تضاعف الأسعار أربعة أضعاف خلال أزمة النفط عام 1973، لم ينعكس انخفاض الإنتاج في الولايات الـ 48 الأدنى حتى عام 2009. ارتفع إنتاج النفط الخام بشكل حاد منذ عام 2009 حتى عام 2014، إذ ازداد معدل إنتاج النفط الأمريكي في أكتوبر 2014 بنسبة 81% من متوسط المعدل لعام 2008.

انخفاض الإنتاج متعدد الحقول

وفي هذا الصدد، الطلب غير الكافي على النفط، ما يقلل من انحدار المنحنى ويدفع ذروته في المستقبل.

وفي هذا الصدد، يكون أغلب النفط في عدد قليل من حقول النفط الكبيرة جدًا. بحسب نظرية ذروة هوبرت، يبدأ الإنتاج ببطء، ويزيد بشكل متسارع، ثم يتباطأ ويثبت حتى يصل إلى الذروة، ولاحقًا ينخفض الإنتاج. في المرحلة المتأخرة، يدخل الإنتاج غالبًا في فترة من الانخفاض الأسي الذي يصبح فيه الانخفاض أقل حدة. قد لا يصل إنتاج النفط إلى الصفر، ولكنه يصبح في النهاية منخفضًا جدًا. تشمل العوامل التي يمكن أن تؤثر على شكل المنحنى:

كذلك، يزداد الثمن الحاد عند الوصول إلى ذروة الإنتاج، إذ يفشل الإنتاج في تلبية الطلب. إذا تسبب ارتفاع الأسعار في انخفاض حاد على الطلب، فقد يحدث انخفاض في جزء المنحنى العلوي.

علاوةً على ذلك، يمكن لتطوير تكنولوجيا حفر جديدة أو لتسويق النفط غير التقليدي، أن يقلل من حدة الانخفاض، إذ تُنتج كميات نفط أكبر من المتوقعة في البداية.