القوى التي تدفع النفط إلى السطح


(ahmed eng) #1

[CENTER]القوى التي تدفع النفطإلى السطح

[/center]

ما الذي يدفع بهذه الكميات الكبيرة من النفط إلي سطحالأرض؟الجواب على هذا السؤال هو الضغط، أو بتعبير علمي أدق، هو فارق الضغطبين قعر البئر والسطح. ومن المعلوم أن الضغط على سطح الأرض هو واحد ضغط جوي، أماالضغط في قاع البئر فهو اكثر بكثير، لذا فالنفط ينساب من منطقة الضغط المرتفع والتيتمثل قعر البئر إلى منطقة الضغط المنخفض والتي تمثل فوهة البئر على السطح. وإذاانعدم هذا الشرط توقف تدفق النفط بشكل طبيعي. والواقع أن هناك مجموعة من القوى هيالمسؤولة عن الضغط في قاع البئر[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

[/size][/font][/color][/b]الضغط في قاع البئر[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3]:

[/size][/font][/color][/b]هناك ثلاثةأنواع من الضغوط، وهي: ضغط الطبقات (الضغط الصخري)، وضغط المخزون، والضغطالكلي[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

1- [/size][/font][/color][/b]ضغط الطبقات: عبارة عن وزن الصخور العلوية، فكلما زاد العمق زادضغط الطبقات، وكلما زادت كثافة الصخر زاد ضغط الطبقات[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

2- [/size][/font][/color][/b]ضغط المخزون: وهوالضغط الناتج عن ثقل النفط أو الغاز أو الماء أو مجموعهم على حبيباتالصخور[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

3- [/size][/font][/color][/b]الضغط الكلي: وهو مجموع كل من الضغط الصخري وضغط المخزون. والضغطالكلي هذا يدفع النفط في البئر إلى مستوى معين حتى يتلاشى الضغط ويصبح مساويا للضغطالجوي وهذا المستوى عادة ما يكون تحت سطح الأرض[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

[/size][/font][/color][/b]إذن فما الذي يدفع النفطبقوة إلى السطح ؟ هانحن نكرر السؤال بدون إجابة شافية بالرغم من معرفتنا للضغطالكلي. والإجابة على هذا السؤال تكمن في وجود قوى أخرى تدفع النفط إلى أعلىوهي[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3]:

1- [/size][/font][/color][/b]قوى دفع الغاز المذاب. 2- قوى دفع الماء. 3-قوى دفع القبة الغازية. 4- قوى دفع الغاز المختلط[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

[/size][/font][/color][/b]واحد أو اكثر من هذه القوى الأربع عادة ما تتوفرفي أي حقل نفط مهما تغاير حجمه وتباين عمق مكمنه النفطي، ووجود أي نوع من قوى الدفعهذه في أي حقل له علاقة وطيدة بمواصفات المكمن والمخزون من النفط. وتسمى هذه القوىبالقوى الطبيعية والتي تتم فيها مرحلة الإنتاج الأولية[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

[/size][/font][/color][/b]القوى الطبيعيةللمكمن[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3]:

[/size][/font][/color][/b]قوى دفع الغاز المذاب[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3]:

[/size][/font][/color][/b]تتكون هذه القوى الدافعة حينما يتحررالغاز المذاب من النفط ويتمدد، هذا التمدد للغاز يخلق قوة تضغط على النفط فيندفعالنفط من الطبقات إلى قعر البئر وبالتالي إلى أعلى. وبهذا النوع من الدفع يمكناستخراج من 5 إلى 15 بالمائة من مجموع النفط الموجود في المكمن[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

[/size][/font][/color][/b]قوى دفعالماء[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3]:

[/size][/font][/color][/b]تتكون هذه القوى الدافعة نتيجة تمدد مخزون الماء الذي يضغط على اسفلمخزون النفط ويدفعه إلى أعلى. وبهذا النوع من الدفع وحده يمكن استخراج اكثر من 25بالمائة من مجموع النفط الموجود في المكمن[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

[/size][/font][/color][/b]قوى دفع القبةالغازية[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3]:

[/size][/font][/color][/b]الغاز يكون دائما أعلى النفط، لأنه أخف، فيضغط على النفط ويدفعهإلى قعر البئر. وكلما زاد حجم المخزون من الغاز القابع فوق المخزون النفطي وكلماكان الغاز قابلا للتمدد فان ضغط قعر البئر لا يقل إلا بصورة تدريجية في هذه الحالةرغم زيادة الإنتاج. ويمكن استخراج 15 إلى 30 بالمائة من كمية النفط بفعل دفع الغازوتمدده[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

[/size][/font][/color][/b]قوى دفع الغاز المختلط[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3]:

[/size][/font][/color][/b]تنشأ قوة حركية هائلة في المكمن، إذاكان النفط مختلط مع الغاز وليس ذائبا فيه، وذلك لغياب الانسجام بين الخليطين،والنفط في مثل هذه الحالة يكون في حركة دائمة إلى اسفل بينما الغاز المختلط يكون فيحركة دائمة إلى أعلى، ونتيجة لهذه الحركة يندفع النفط والغاز من الطبقات إلى قاعالبئر، وبالتالي إلى السطح. وفي هذا النوع من المكامن أي مكامن النفط المختلطبالغاز يحافظ المكمن على ضغطه مادامت كمية النفط المنتج تخضع لمراقبة هندسية دقيقةفكلما قل الإنتاج من الآبار زادت الحركة بين النفط والغاز وبالتالي تزداد كميةالنفط المستخرج على المدى البعيد إذ تصل أحيانا إلى 40 بالمائة من مجموع النفطالموجود في المكمن[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

[/size][/font][/color][/b]القوى المستحدثة لإنتاج النفط[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3]:

[/size][/font][/color][/b]من خلال دراسةأنواع قوى دفع النفط، يتضح انه لا بد وان يكون هناك ضغطا عاليا في المكمن يضمناستمرار استخراج النفط من اسفل الآبار إلى السطح، وهذا الضغط المكمني يقل كلما زادتحدة الإنتاج وعلى كل حال فمهما حاولنا الحفاظ على الضغط الطبيعي للبئر بالطرقالهندسية المتاحة في وقتنا الحاضر فإننا لا نستطيع استخراج أكثر من 50 بالمائة منالنفط الموجود في المكمن على أكثر تقدير. ولهذا تقوم المعاهد العلمية وشركات النفطالعالمية على دراسة زيادة نسبة الإنتاج من المكامن وتنفق الكثير على هذا النوع منالأبحاث مستغلة الجديد في عالم التقنية لمحاولة استخراج النسبة الكبيرة المتبقية منالنفط تحت الأرض. وهذه الأبحاث تتركز على دراسة الحالات التاليةللمكمن[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3]:

[/size][/font][/color][/b]محاولة البقاء على الضغط الموجود إذا لوحظ استمراريةنقصانه[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

[/size][/font][/color][/b]محاولة إيجاد قوى دفع جديدة في حالة توقف أو انخفاض الإنتاجية وتسمىهذه مرحلة الإنتاج الثانوية[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

[/size][/font][/color][/b]محاولة إيجاد طرق حفر جديدة للوصول إلى أكبرمساحة ممكنة من مكمن النفط ، واحدث هذه الطرق هي طريقة الحفر الأفقي[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

[/size][/font][/color][/b]إنفعالية القوى المستحدثة لاستخراج النفط تعتمد على مواصفات المكمن كعمق وميول وتجانسالمكمن وخواص صخوره ، كما تعتمد أيضا على طبيعة النفط ونوعه وطريقة إزاحته الىالسطح[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

[/size][/font][/color][/b]البقاء على الضغط[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3]:

[/size][/font][/color][/b]لاستمرار تدفق النفط ضمن مرحلة الإنتاجالأولية ينبغي المحافظة على القوى الطبيعية لبقاء ضغط قعر البئر مرتفعا. وفي حالةتدهور الضغط في عدد من الآبار يعالج كل بئر على حدة بعد تشخيص الداء أو السبب الذيأدى الى انحدار القدرة الإنتاجية للبئر والتي عادة ما تكون نتيجة لانسداد مساماتالصخور المنتجة للنفط حول قعر البئر في اغلب الأحيان. ولفتح هذه المسامات يُضخ فيالبئر الماء أو الغاز المضغوط أو أحد مشتقات النفط مثل البروبين حسب ما تتوصل لهدراسة المحاكاة للطبيعة في المختبر. وللبقاء على الضغط يتطلب أحيانا إغلاق البئر أوتقليل إنتاجيته لفترة معينة[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

[/size][/font][/color][/b]مرحلة الإنتاج الثانوية[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3]:

[/size][/font][/color][/b]عندما يتوقف أوينخفض الإنتاج في الكثير من آبار الحقل يعمد الى تحويل بعض الآبار الى آبار ضخ بعددراسة هندسية متكاملة لحقل النفط وعلى اثر هذه الدراسة تحدد مواقع آبار الضخ. وتتضمن هذه الدراسة المعرفة التامة للتكوين الصخري للمكمن وحجم المخزون النفطيالمراد إزاحته بطريقة اقتصادية كذلك ينظر إلى إمكانية الاستفادة من خاصية الجاذبيةالأرضية وهذا لا يتأتى إلا في المكامن ذات الطبقات المائلة[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

[/size][/font][/color][/b]وتتلخص فكرةالمرحلة الثانوية للإنتاج بضخ سوائل أو غازات بضغط عالي، أعلى من ضغط قاع البئرفيندفع هذا السائل أو الغاز إلى قاع البئر ومن ثم إلى صخور المكمن فيزاح النفط منخلال مسامات الصخور إلى اقرب بئر منتج. وهناك عدة نماذج متبعة لتوزيع آبار الإنتاجوابار الضخ كنموذج نشر آبار الضخ بين آبار الإنتاج ، ونموذج تجميع آبار الضخ فيقطاع من الحقل أو على أطراف المكمن ليتسنى محاصرة النفط من جميع الجهات وإرغامه علىالاتجاه نحو الآبار المعدة للإنتاج. ويضخ الماء عادة في هذه المرحلة، وذلك لتوفرهوقلة تكاليفه ولقدرة الماء على دفع النفط وملئ المكان المزاح منه النفط. وأحيانايضاف مع الماء المُضخ بعض المواد الكيماوية لمساعدته للقيام بدوره كمواد (البوليمر). وأحيانا يُضخ الماء حارا ليرفع حرارة النفط ويقلل لزوجته ويجعله سهلالحركة إلى حيث يراد[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

[/size][/font][/color][/b]إن ضخ الماء أو غيره في المرحلة الثانوية من الإنتاجيزيد إنتاجية المكمن حتى تصل أحيانا إلى مثل ما انتج في المرحلة الأولى بضغط المكمنالطبيعي قبل أن ينهار. لكن تكاليف الضخ هذه باهضة الثمن لأن كميات المياه المُضخةكبيرة جدا وبحاجة إلى تحلية ومعدات ضخ ومراقبة متواصلة، وقد يلزم حفر آبار ضخ عديدةلاستكمال المشروع، لهذا لا بد من دراسة واسعة وجادة ليس للمكمن فحسب بل لمصادرالمياه وطرق تحليتها وكيفية نقلها إلى المواقع المُثلى لضخ الماء لاستخراج اكبركمية اقتصادية من النفط تتناسب مع تكاليف الضخ[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

[/size][/font][/color][/b]الحفر الأفقي[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3]:

[/size][/font][/color][/b]يعتبرالحفر الأفقي أهم الطرق التقنية الحديثة التي ساهمت في محاولة زيادة استخلاص النفطمن المكمن[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

[/size][/font][/color][/b]وطريقة الحفر الأفقي تختلف عن طريقة الحفر التقليدي (العموديوالمائل) كون أن الأولى تخترق مساحة اكبر من المكمن فيتدفق من البئر المزيد منالمخزون النفطي نحو السطح ، وبعبارة أخرى أن الفرق بين الطريقتين هو الإنتاج من خطمستقيم بطريقة الحفر الأفقي بدلا من الإنتاج من نقطة واحدة من المكمن. لذا فانالبئر المحفور بطريقة الحفر الأفقي يعادل هندسيا عدة آبار محفورة بالطريقةالتقليدية. وتكمن جدوى الحفر الأفقي في إمكانية الوصول إلى الزيت المحتجز في مساماتالصخور والمعزول بالماء أو الغاز، وكذلك في المكامن النفطية ذات السمكالقليل[B][COLOR=#000088][FONT=Arial][SIZE=3].

[/size][/font][/color][/b]وكلما تقدمت العلوم وتواصلت الأبحاث استطاع الإنسان أن يزيد من نسبةكمية إنتاج النفط القابع تحت الأرض وربما في المستقبل يتمكن الإنسان من استخراج كلنقطة من النفط الموجود في المكمن ولو أن هذا يستحيل حسب المعلومات و الإمكانياتالمتوفرة في الوقت الحاضر


(منصور999) #2

مشكور على الموضوع الجيد يا مهندس احمد

والله يعطيك العافية والصحة


(system) #3

الاخ العزيز
الموضوع ليس من عندك وانما هو منشور في مجلة نفطنا التي تصدر من شركة نفط الجنوب في البصرة
فكان الاحرى بك ان تذكر اسم الكاتب لهذه المقالة في المجلة المذكورة ذي العدد 34 السنة الخامسة 2008م واسم الكاتب هو رائد كامل بطرس / قسم البحوث والسيطرة النوعية / شركة نفط الجنوب لذا يرجى عدم تكرار مثل هذه الحالة مستقبلا … وشكرا


(system) #4

لو كنت حقا تدعي بأنك مهندس فأذكر اسمك الصريح كاملا مع الاختصاص ومكان عملك
لأن هذا الموضوع يخص صاحب المقال في مجلة ( نفطنا ) التي تصدر من شركة نفط الجنوب ذي العدد 34 صفحة 32 و 33 بأسم رائد كامل بطرس / رئيس فيزياويين أقدم / قسم البحوث والسيطرة النوعية / هيأة الحقول لذا نرجو من اعضاء النادي الالتفات الى هذه الحالة ومعرفة الكاتب الاصلي من الذي يقتبس بدون ذكر المصدر ونطلب من المنتدى ابعاد هذا الشخص من الانتساب لانه سارق جهود الآخرين الا اذا ابدى اعتذاره وأقر بأحقية الكاتب الاصلي

لفيف من منتسبي شركة نفط الجنوب