أرامكو: رؤيتنا التقنية.. خطوات رائدة نحو المستقبل

أولت رؤية المملكة 2030 البنية التحتية الرقمية اهتماما باعتبارها مُمكّنا أساسيا لبناء أنشطة صناعية متطورة، ولجذب المستثمرين، وتحسين تنافسية الاقتصاد الوطني. ومن البديهي أن تتغير حياة الناس نحو الأفضل من خلال تحقيق إنجازات مهمة في المجالات البحثية مثل الحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والعمل على ابتكار سيارات أكثر كفاءة في استهلاك الوقود، وبناء الجيل القادم من المواد التي تجعل المنتجات الاستهلاكية أكثر خفة وقوة، والمحافظة على موارد المياه. ونحن في أرامكو السعودية نعمل لجعل هذه الأفكار حقيقة واقعة.
وبطبيعة الحال، فإن هذه الأهداف التقنية تتجاوز قدرات أفضل المختبرات البحثية والجهات التي تسهم في الصناعة. ولهذا السبب تبنينا نموذج الشبكة المفتوحة للابتكار الذي يجمع الموهبة إلى القدرات والأفكار من أنحاء العالم من خلال تحالفات بحثية إستراتيجية ومراكز ومكاتب بحثية عالمية.
إن مواصلة الاستثمار في التقنيات، لا سيما في مناخ الأعمال الحالي الحافل بالتحديات، تُعَدّ عامل تمكين رئيسي يتيح للشركة الجمع بين المرونة والقوة وتحقيق هدفها الإستراتيجي في أن تصبح أبرز شركة طاقة وكيميائيات في العالم.
كما أننا نسعى لاكتساب ميزة تنافسية من خلال تبني مجموعة متوازنة من الخيارات التقنية التي تجمع بين الجدوى الفنية والتجارية وتسهم في تحقيق غايتنا المتمثلة في إيجاد أكبر قدر من القيمة من الموارد الهيدروكربونية للمملكة.
ويسهم التعاون مع مراكز التميّز التقني المحلية والعالمية في تعزيز قدراتنا البحثية داخل الشركة، إذ تعاونت الشركة داخل المملكة مع الجامعات البحثية لدعم أنشطتها الخاصة بالتقنيات الجديدة في مجالات التنقيب والإنتاج والتكرير والمعالجة والتسويق، كما ترعى الشركة التحالفات بين الأوساط الأكاديمية والصناعة من خلال التعاون مع شركات خدمات الطاقة الرائدة في مجمعات الأبحاث والابتكار.
وعلى الصعيد الدولي، أسسنا تحالفات ناجحة في مجال الأبحاث والتعليم مع جامعات تقنية ذات شهرة عالمية، كما أننا نستثمر على الصعيد العالمي في الشركات الناشئة وسريعة النمو التي تطور تقنيات تنسجم مع رؤية الشركة. وتتيح لنا هذه التحالفات تعزيز القدرات الفكرية في أبحاثنا من خلال إتاحة إمكانية الاستفادة من أفضل الكفاءات وإيجاد فرص التدريب والتطوير.
وتستقطب شبكة الأبحاث العالمية العائدة للشركة -بفضل مواقعها الإستراتيجية في المراكز التقنية في أسواق الطاقة الرئيسة- أفضل الباحثين الراغبين في تحقيق أفضل الإنجازات في حياتهم المهنية، وتوفر لهم بيئة مشجعة للابتكار، تؤكِّد عزمنا على تحقيق الريادة العالمية في التقنيات ذات الصلة بالطاقة. وقد أعطى هذا النهج الذي نتبعه ثماره بصورة مطردة، فعلى سبيل المثال، حصلت الشركة خلال عام 2015 على عدد قياسي من براءات الاختراع بلغت 123 براءة اختراع، من مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية الأمريكي، محرزة بذلك تقدمًا ملموسًا باتجاه تحقيق رؤيتها في تبوؤ مكانة رائدة في مجال تطوير التقنيات.
أبرز النقاط في جانب التقنية
يؤدي السعي لتحقيق التغييرات الشاملة عموما إلى تحقيق فوائد أوسع نطاقا، مثل إقامة مشاريع لتصنيع المعدات الخاصة بالتقنيات الجديدة وصيانتها، وإلهام جيل جديد من العلماء والباحثين السعوديين، وإقامة قطاع طاقة سعودي قادر على المنافسة عالميا.
التنقيب والإنتاج
تركز الشركة على المجالات الرئيسية في التنقيب والحفر والإنتاج بهدف زيادة احتياطات المملكة من المواد الهيدروكربونية، وتحسين معدلات استخلاص النفط من المكامن الرئيسية بتكلفة أقل وبدرجة أعلى من الموثوقية، ومن بين التطورات التقنية التي تمت في مجال التنقيب والإنتاج في عام 2015 ما يلي:
* نجح نظام المحاكاة غيغاباورز العائد للشركة في اختبار نموذج مكون من 1.2 بليون خلية معلومات، وسيساعد هذا النموذج، الذي يُعدُّ أحد أكبر نماذج المحاكاة الواقعية للحقول في الصناعة النفطية، على تقييم إستراتيجيات الإنتاج المرتبطة بمكامن خف في حقل الغوار. كما أن الشركة قطعت شوطًا كبيرًا في تطوير الجيل القادم من نظام غيغاباورز من خلال استخدام كمبيوتر فائق القدرة يحمل اسم «مكمن-2»، ويحتل هذا النظام المرتبة ال28 في قائمة عالمية لأعلى أنظمة الكمبيوتر فائقة القدرة أداء. ويتمتع هذا الكمبيوتر بقدرة حاسوبية تصل إلى 2.25 تريليون عملية حسابية في الثانية، وهو ما يمثل زيادة بنسبة 260% في إجمالي القدرة الحاسوبية للشركة في مجال المحاكاة مقارنة بعام 2014. وإلى جانب الحواسيب الأخرى فائقة القدرة في مركز كمبيوتر التنقيب وهندسة البترول، سيتيح لنا «مكمن-2» إمكانية إنشاء نماذج محاكاة تتكون من بلايين عدة من الخلايا المعلوماتية، مما يزيد من قدرتنا على إدارة المكامن لمصلحة الأجيال القادمة.
* يمكن أن يؤدي الغمر بما يُعرف بالماء الذكي إلى زيادة معدل استخلاص النفط من مكامن الصخور الجيرية بنسبة تتراوح بين 4% و8%. وقد نفذنا مشاريعَ تجريبيةً في خريص وشمال العثمانية، وحفرنا آبارًا تجريبية، وقمنا بتركيب أجهزة للرصد والمراقبة لجمع بيانات خصائص الآبار، كما أنجزنا أعمال الهندسة والتصميم التفصيلي لأهم المرافق السطحية في هذا الصدد.
* أجري اختبار ناجح لسائل تكسير جديد مشتق من مياه البحر تم تطويره داخل الشركة في عملية تكسير بالسوائل الحمضية في الحقل، إذ يمكن أن يسهم هذا الأسلوب، الذي يستفيد من البنية التحتية لمياه البحر المستخدمة في مساندة أنشطة غمر المكامن بالماء، في الحفاظ على موارد المياه الجوفية.
* بدأ مشروعنا التجريبي الأول لفصل ثاني أكسيد الكربون وحقنه في باطن الأرض لتعزيز استخلاص النفط في منطقة شمال العثمانية في حقل الغوار في يوليو عام 2015، ويتوقع أن تكون الزيادة في معدلات استخلاص النفط نتيجة لذلك بين 7% و 9%.
* أنجزت الشركة نموذجا أوليا لمضختها الكهربائية الغاطسة الجديدة التي يتم تركيبها عن طريق الكابلات. وهي مضخة يمكن تركيبها واسترجاعها في يوم واحد دون الحاجة إلى جهاز حفر خاص بصيانة الآبار.
* قد يوفر النخل، وهو مكوِّن رئيسي في شعار المملكة، حلا بارعا منخفض التكلفة لأحد التحديات في مجال الحفر، وهو منع فقدان طين الحفر باهظ التكلفة، فقد أجرينا دراسة على مكونات مخلفات النخل لتحديد مدى فاعليتها في سدّ مسام التكوينات الصخرية أثناء حفر آبار النفط والغاز، وتعاون مهندسو سوائل الحفر في هذا الصدد مع الجهات المعنية في منطقة الأحساء في المنطقة الشرقية، وأظهرت اختبارات تقييم الأداء نتائج إيجابية، ومن المقرر إنجاز الاختبار النهائي في أوائل عام 2016. وقد قدمنا ثلاثة طلبات للحصول على براءات اختراع في الولايات المتحدة لهذا الحل الآمن بيئيًا، الذي يمكن أن يسهم أيضًا في إقامة مشاريع جديدة وإيجاد فرص عمل في المجتمعات المحلية، كما تُقيِّم الشركة احتمال استخدام الرمال المحلية كمادة بديلة لدعم الشروخ في عمليات تكسير الصخور في باطن الأرض.
* قدمت الشركة طلبًا للحصول على براءة اختراع لتقنية الأسمنت عالي الكثافة، التي تحقق عزلًا أفضل لثقوب آبار الغاز عالية الضغط.
تقنيات التكرير والمعالجة والتسويق
في مجالات التكرير والمعالجة والتسويق، تركز أرامكو السعودية على توقع حاجات العملاء من المنتجات المكررة والكيميائيات، وتطوِّر تقنيات تضمن لها الوفاء بالطموحات المتنامية للأطراف المعنية بأعمالها ومشاريعها.
ومن هذا المنطلق، واصلت الشركة خلال عام 2015 السعي لاكتشاف تقنيات جديدة تمثل إنجازات رائدة في مجالات التكرير والمعالجة والتسويق.
* أجرت الشركة تقييمًا لوسيط كيميائي جديد يحمل اسم «كان-15»، تمّ تطويره في مصفاة الرياض بهدف تحسين الأداء في معالجة النفط الثقيل الخالي من المعادن (أي الذي أزيلت منه المعادن الثقيلة كالفاناديوم). وقد أدى استخدام هذا الوسيط الكيميائي إلى زيادة إنتاج المقطرات ومن ثم تحقيق المزيد من القيمة.
* تهدف تقنية الشركة غير التقليدية لتحسين نوعية النفط الخام باستخدام الماء الفائق الحرارة والضغط لتحقيق زيادة درجة الكثافة النوعية للنفط، ومن ثم رفع قيمته للإنتاج التجاري. وقد أثبت المعمل التجريبي، الذي أقمناه لهذا الغرض، نجاح هذه التقنية. ويجري العمل حاليًا على بناء وحدة تجريبية طاقتها 10 براميل في اليوم بالتعاون مع شركة إس-أويل الكورية الجنوبية.
* واصلت الشركة تطوير تقنية لتحويل النفط الخفيف إلى كيميائيات، وأسفرت جهودها عن تحسينات كبيرة في حجم إنتاج الإثيلين والبروبيلين. وتعاون فريق أرامكو السعودية المعني بهذا المشروع مع شركة تقنيات وجامعة في الولايات المتحدة لتصميم وبناء وتشغيل معمل تجريبي متكامل لإنتاج الإثيلين لإثبات جدوى هذه التقنية الرائدة.
* توفر تقنية «سوبربيوتول» المملوكة للشركة طريقة معالجة من خطوة واحدة لرفع قيمة إنتاج مركبات البيوتان المختلطة.
* استفادت الشركة من شراكتها مع جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية لدراسة استخدام الأغشية الخزفية للمعالجة المسبقة للمياه المُنتَجة من حقول النفط والغاز قبل تحليتها، ووضع إرشادات تحكم اختيار الأغشية.
* ابتكرت الشركة نظامًا لإزالة الماء من صهاريج النفط الخام يستخدم الموجات الصوتية، ويتيح التحكم في تصريف المياه من صهاريج نزح المياه في الوقت المناسب. وتم تركيب نظام تجريبي أولي في خزان للنفط الخام في مصفاة الرياض في عام 2009، وحصل هذا النظام على براءة اختراع في عام 2015. وخلال المرحلة الأولى من مراحل تطبيق هذه التقنية، التي تقل تكلفتها بنسبة 70% عن أنظمة إزالة المياه التقليدية، تم تركيبها في 31 خزانًا من خزانات الشركة وأثمرت عن الاستغناء عن تكاليف كبيرة.
التقنيات الإستراتيجية
كان التعامل مع غازات الاحتباس الحراري، وأنواع الوقود الأقل تلويثًا للبيئة، والمحركات الأعلى كفاءة ضمن مجالات التركيز الرئيسة لأبحاثنا خلال عام 2015، وذلك تماشيًا مع أهدافنا المتمثلة في إحداث تحسن كبير في كفاءة استهلاك الوقود، وخفض الانبعاثات، وجميعها تعدّ فوائد ذات أثر على المستوى الدولي.
* واصلت الشركة دراسة الحلول التي تقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من وسائل النقل، إذ تشمل تقنية إدارة الكربون التي تمتلكها الشركة نظامًا منخفض التكلفة لاحتجاز ثاني أكسيد الكربون يتم تركيبه في السيارات ويمكنه استخلاص 25% من ثاني أكسيد الكربون من عوادمها، وتهدف الشركة إلى رفع هذه النسبة إلى 60%.
* أجرت الشركة، في مرفق مراجل حرارية بطاقة 15 ميغاواط في الولايات المتحدة، اختبارًا ناجحًا للحرق الأوكسجيني للمخلفات الثقيلة باستخدام الأكسجين النقي والهواء المخصب، وأظهرت نتائج الاختبار زيادة قابلية الوقود للاحتراق وانخفاض انبعاثات أكسيد النيتروز بنسبة 50%.
* واصلت الشركة جهودها البحثية التي تركز على التقنيات المطلوبة لتطوير أنظمة وقود ومحركات متطورة تستخدم البنزين والديزل، وقد تمكنت الشركة من إثبات تحقق عدد من الفوائد في مجال كفاءة استهلاك الوقود عند استخدام أنواع البنزين ذات رقم الأوكتان المنخفض في محركات المركبات الثقيلة والخفيفة.
* تُعَدّ مواد تنظيف الوقود المستخدمة لرفع كفاءة استهلاك الوقود إحدى الوسائل الجاري دراستها للمساعدة في الحدِّ من الاستهلاك المحلي من وقود السيارات. وقد أظهرت نتائج التجارب على السيارات إمكانية تحقيق وفورات سنوية في استهلاك الوقود تزيد على 5.6 مليون برميل من الديزل وأكثر من 3 ملايين برميل من البنزين على مستوى المملكة.
تم توقيع اتفاقية ترخيص مع شركة تقنيات نرويجية لتحقيق الاستغلال التجاري لتقنية تملك الشركة براءة الاختراع الخاصة بها، وهي تقنية مراقبة سلامة الحشيات أو العوازل الخاصة بالآبار غير المغلفة.
أما تقنية المكشطة القابلة للنفخ والخاصة بتخفيف حدة الحالات الطارئة، وهي تقنية تملكها الشركة، فتساعد في تجنب فاقد الإنتاج في المرافق البحرية. وسيتم استغلالها تجاريًا من خلال اتفاقية ترخيص تم توقيعها مع شركة جديدة أسستها شركة «آي كيه انترناشيونال» النرويجية مع شركة أرامكو السعودية لمشاريع الطاقة.
شبكة الأبحاث العالمية
يُعدُّ تحقيق حضور عالمي قوي في مجال الأبحاث والتقنيات وتعزيزه العنصر الأساسي في توجه الشركة نحو ابتكار حلول جديدة ومتطورة للتحديات التي تواجهها الصناعة النفطية. ومن هذا المنطلق تعكس الشبكة البحثية التي أقامتها الشركة قناعتها بأهمية الاستثمار في تطوير التقنيات لتزويد العالم بإمدادات موثوقة ومستدامة من الطاقة بأسعار معقولة.
وتشمل هذه الشبكة مركز أبحاث داخل المملكة في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية، وخمسة مراكز أبحاث دولية (في بكين وبوسطن وديترويت وهيوستن وباريس)، وثلاثة مكاتب تقنية (في أبردين ودايجون ودلفت)، وكلها تعمل بالتنسيق مع مركز البحوث والتطوير ومركز الأبحاث المتقدمة في مركز التنقيب وهندسة البترول في الظهران.
وقد حققت شبكة الأبحاث العائدة للشركة إنجازين كبيرين في عام 2015 على النحو التالي:
* دخل مركز الأبحاث في بكين حيز التشغيل وبلغ عدد العاملين فيه بنهاية العام 42 موظفًا. ويجري المركز أبحاثًا على تقنيات تحسين معدلات استخلاص النفط باستخدام المواد الكيميائية والتصوير السيزمي المتطور.
* في شهر نوفمبر افتتحت الشركة مركز أبحاث أرامكو في مدينة ديترويت، الذي تبلغ مساحته 4645 مترًا مربعًا، ويضم أربعة مختبرات بحثية للوقود وقياس قدرة المحركات، إلى جانب مختبر سيارات مزود بغرفة تتيح التحكم في بيئة الاختبارات. وبإمكان هذا المركز تنفيذ البرامج البحثية الخاصة بوقود المركبات الخفيفة والثقيلة، كما يمتلك إمكانات كاملة لدمج وتجريب تقنيات السيارات الجديدة.
الأوساط الأكاديمية والتعاون الصناعي
يتيح التعاون مع الجامعات العالمية والأطراف الرائدة في الصناعة، على الصعيدين المحلي والدولي، فرصًا لتطوير وامتلاك التقنيات الجديدة، وإكساب موظفينا معارف ومهارات جديدة، وتوظيف أفضل الكفاءات، والمساعدة على تعزيز القدرات البحثية لجامعات المملكة في المجالات التي تتماشى مع أهداف أعمالنا. فعلى سبيل المثال، وقعت الشركة في عام 2015 مذكرة تفاهم مع جامعة الدمام لتعزيز إمكاناتها في مجال التعليم والأبحاث والتنمية الاقتصادية.
كما ركزت جهودنا المشتركة مع جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية على النهوض بالأبحاث في المجالات المرتبطة بالتكرير والمعالجة والتسويق، مثل تقنية الوقود والمحركات الأكثر كفاءة في حرق الوقود، إضافة إلى آخر التطورات في تقنيات المعلومات وعلوم المواد وتقنية الجسيمات فائقة الصغر (النانو) والروبوت والمواد المستخدمة في معدات الطاقة الشمسية. ويجري تطوير مركز أبحاث وتطوير جديد تابع لأرامكو السعودية على مساحة 15300 متر مربع داخل حرم جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية، سيعمل فيه عند البدء في مرحلة التشغيل الكامل 139 موظفًا بدوام كامل من الباحثين وموظفي المساندة.
وفي عام 2015، واصلت الشركة العمل مع جامعة الملك فهد للبترول والمعادن على تأسيس كلية جديدة لهندسة البترول وعلوم الأرض، وهو مشروع يتضمن إنشاء مبنى مختبرات جديد وتأسيس شركة خاصة تابعة لشركة وادي الظهران للتقنية لدعم ما يرتبط بهذا المشروع من أنشطة غير أكاديمية.
كما شهد عام 2015 انضمام شركة هواوي إلى مجموعة شركات تقنيات الطاقة العالمية التي أنشأت مراكز لها في وادي الظهران للتقنية، إذ سيركز مركز الابتكار المشترك المخصص لدراسة تقنيات المعلومات والاتصالات التي يمكن الاستفادة منها في صناعة النفط والغاز، على مجالات منها الاتصالات الموحدة، ومختبرات الحوسبة عالية الأداء، واستخدام أنظمة الاتصالات النقالة، وحقول النفط الرقمية.
أما شراكتنا في مجال الأبحاث والتعليم مع معهد ماساتشوستس للتقنية في الولايات المتحدة، التي يعززها مركز الأبحاث التابع للشركة في بوسطن، فقد تواصلت من خلالها الجهود البحثية في مجالات التنقيب والإنتاج والتكرير والمعالجة والتسويق.
الاستثمار في الطاقة
لا يقتصر التزامنا الاستثمار في الابتكار على حدود شبكتنا البحثية العالمية والتعاون مع الجامعات فحسب، بل تقوم شركة أرامكو السعودية لمشاريع الطاقة، وهي شركة تابعة لأرامكو السعودية تدخل في فئة شركات رأس المال الجريء، بالاستثمار أيضًا في شركات التقنية الناشئة سريعة النمو القادرة على تعظيم قيمة قاعدة موارد الشركة واستحداث صناعات جديدة وتحفيز توفير فرص العمل.
ويمثل استثمارنا في شركة نوفومر، وهي شركة تقنيات مقرها الولايات المتحدة تستخدم ثاني أكسيد الكربون كلقيم لإنتاج بوليمرات ومواد كيميائية اقتصادية عالية الأداء غير ضارة بالبيئة، خطوة بارزة ضمن مسيرتنا نحو تحقيق المزيد من التنويع في قطاع الصناعات التحويلية.
برنامج الوقود والاحتراق
لا توجد فوائد تضاهي فوائد النفط الخام باعتباره الأساس لوقود قطاع النقل، سواء من حيث الطاقة الكامنة في كل جزيء منه، أو موثوقيته أو سهولة الحصول عليه أو تكلفته المعقولة.
ونحن في أرامكو السعودية نسعى لتعزيز الكفاءة والأداء البيئي لمختلف أنواع الوقود المشتقة من النفط لضمان تمتع الأجيال القادمة بفوائد اقتصادية تتمثل في إمدادات مستدامة من البترول، وفي الوقت نفسه حماية البيئة الطبيعية.
والسؤال هو: ما هو الوقود الذي سيستخدم في محركات الغد؟ لا تزال الإجابة عن هذا السؤال قيد الدراسة والبحث من جانب شبكة المراكز البحثية العالمية التابعة للشركة من خلال المبادرة المعروفة اختصارًا باسم (فيولكوم)، أي الوقود والاحتراق في المحركات المتطورة. ويتناول برنامج فيولكوم الجوانب الأساسية من عملية احتراق الوقود المشتق من المواد الهيدروكربونية في المحركات العاملة بالحركة الترددية أو المكابس.
التحالفات المحلية
تدعم الشركة علاقات التعاون من خلال توسعة نطاق «شبكة الابتكار المفتوحة» التي توفر مصادر من مختلف أنحاء العالم للحصول على الباحثين والخبرات العلمية في تخصصات متعددة، إذ سيعمل هذا التحالف من خلال شراكتنا فيه على تعزيز قدراتنا للوفاء بالالتزام الذي قطعناه على أنفسنا بالمحافظة على استدامة ثروات المملكة ومواردها، كما سيسهم في دفع عجلة النمو في الاقتصاد المحلي، ويساعد في تعزيز فرص النمو للشركات السعودية، وتوفير فرص العمل للمواطنين.
ولمزيدٍ من تعزيز روح الابتكار في المملكة، تشارك أرامكو السعودية في اتفاقية التحالف السعودي للبحوث المتقدمة.
وفي إطار الجهود الكبيرة التي تبذلها الشركة لتوطين خدمات الصيانة وتوريد المواد، تمّ التعاون مع مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية والشركة السعودية للتنمية والاستثمار التقني (تقنية) لتأسيس الشركة السعودية لمواد الأبحاث.
ومن خلال ما ننفقه من استثمارات في مجموعة كبيرة من المبادرات والتحالفات البحثية وما نقدِّمه من دعم لها، سواء داخل المملكة أو خارجها، فإننا نؤكد التزامنا بأن تصبح أرامكو السعودية شركة رائدة عالميًا في مجال تطوير التقنيات ذات الصلة بالطاقة ودعم عملية بناء الاقتصاد القائم على المعرفة في المملكة.