يشير مفهُوم حفر آبار النفط إلَّى سلسلة من العمليات اللازمة لعمل تجاويف دائرية فِيْ قشرة الأرض، بهدف الوصول إلَّى النفط من خلال معدات وتقنيات الحفر.
إنها عملية معقدة تشارك فِيْها العديد من الشركات والفرق، بهدف حفر آبار النفط على عمق أكثر من 6000 متر.
عَنّْد البدء فِيْ مشروع حفر بئر نفط لا بد من تحقيق هدفِيْن وهما حفر البئر واستكَمْاله وتغطيته بأمان.
الهدف الثاني هُو إكَمْال المشروع بحد أدنى من الميزانية والتكلفة.
يجب القيام بالعديد من الإجراءات خلال وقت الحفر، بما فِيْ ذلك اهتزاز الصخور وسحقها، وإزالة الجزيئات الصغيرة من الصخور.
مقاومة الحواجز فِيْ طبقات الحفر، ويتم ذلك باستخدام منصات الحفر من النوع الدوار.
كَيْفَ تخطط لحفر آبار النفط
التخطيط هُو جزء أساسي من عملية حفر آبار النفط وهُو الأساس لاتخاذ القرارات والاختيارات الفنية والتنظيمية.
يبدأ فِيْ لحظة اكتشاف هِيْكل بسبب تراكَمْ الهِيْدروكربونات، وهُو معروف من خلال الدراسات السيزمية وجيولوجيا المنطقة.
تساعد هذه البيانات فِيْ تقدير عمق الإنتاج ومعرفة تسلسل الفئات وتوقع المشكلات فِيْ العملية.
يقوم الجيولوجيون بإعداد وثائق تتضمن مقترحات وتقديرات ومعلومات مهمة يصلون إليها من خلال الاكتشافات السطحية ودراسة المنطقة جيولوجيًا.
واستخدام الدراسات الخاصة بالخرائط الزلزالية وملفات المعلومات الخاصة بالآبار.
تساعد هذه المعلومات فِيْ معرفة موقع الحفر وهدفه والعمق النهائي والمشكلات التي تواجه عملية الحفر.
أنواع آبار النفط
إنه بئر فِيْ الأرض للحصول على النفط، حيث يتم استخدام المعدات والآلات لمساعدة النفط على الخروج من الأرض.
تنقسم آبار النفط إلَّى عدة أنواع حسب شكلها
البئر التقليدي، وهُو البئر الذي يتم حفره بالطريقة التقليدية فِيْ حقل النفط عموديًا، وينحرف قليلاً عَنّْ الطريق الرئيسي، وهُو النوع الأكثر انتشارًا بسبب انخفاض تكاليفه.
الآبار الأفقية، تستخدم فِيْ حالة وجود صعوبة فِيْ الحفر التقليدي، ويتم إدخال الآلات أفقياً للوصول إلَّى الخزان.
الآبار البحرية وهِيْ عبارة عَنّْ آبار فِيْ المياه وتتميز بقدرتها على الوصول إلَّى أعمق مناطق النفط.
الآبار متعددة الجوانب، وتتميز بوجود آبار خارجية تتفرع عَنّْها، ومنفصلة تمامًا عَنّْ الخزان الرئيسي.
أنواع الانثقاب
يتم إجراء الحفر الاختباري، وهُو النوع الأغلى والأكثر استهلاكا للوقت، لتحديد وجود أو عدم وجود النفط.
التنقيب التنموي، وهُو إصلاح الآبار بمعدات مشابهة للحفارات، وفِيْ حالة إنشاء برج إصلاح يتم إيقاف العمل بعد حقن الزيت فِيْ الاتجاه المعاكس للطبقة الإنتاجية ومحلول ملحي سائل ثقيل. يتم ضخه
كَيْفَ يتم الكشف عَنّْ الزيت
من خلال المسوحات السيزمية، فإنه يوفر الصور وشكل طبقات الصخور.
يقوم الجيولوجيون بتحليل هذه الصور لاكتشاف مناطق تكوين النفط واستخدام معدات الحفر فِيْ التربة أو الماء.
يتم حفر آبار النفط فِيْ أعماق الأرض.
يتم استخدام القليل من قطع الصخور وكشطها وكسرها.
مراحل حفر آبار البترول.
فِيْ المقام الأول
يتم البحث عَنّْ الخزان، من قبل الجيولوجيين، من خلال تحليل التربة واستخدام الأدوات الحساسة لمعرفة جاذبية الأرض.
التحضير للحفر بعد معرفة موقع الحفر يتم إجراء مسح طبوغرافِيْ للمنطقة ومعرفة حدودها.
كَمْا يجب تعقيم المنطقة وتسويتها لتسهِيْل عملية شق الطرق للوصول إلَّى النفط.
تم عمل حفرة احتياطية لرمي قطع الصخور فِيْها أثناء التنقيب.
عمل وحفر العديد من الثقوب فِيْ الأرض، حتى يتم تركيب الحفار الذي يصل إلَّى الحفرة الرئيسية، وتأخذ الحفرة شكل مستطيل.
الحفرة المستطيلة هِيْ مساحة لطاقم العمل للقيام بعملهم، لذلك يجب توسيع مساحتها.
تجهِيْز أدوات الحفر وأدوات استخراج النفط من صنادل وطائرات هليكوبتر وأدوات نقل وشاحنات ومنصات على السفن.
يتم الحفر عَنّْ طريق الحفر الشعري، ويتم استخدام الحفر الدوراني، ويتكون من عدة عمليات
جهاز الحفر، وهُو عبارة عَنّْ برج معدني على منصة الحفر يتم من خلاله تثبيت الأعمدة المستخدمة فِيْ الحفر الرأسي ودفعها إلَّى العمق بحركات حلزونية.
فِيْ المركز الثاني
يتكون جهاز الحفر من خمسة أجزاء مهمة، نظام الرفع، نظام الدوران، نظام تدوير الطين، نظام التحكَمْ فِيْ آبار النفط، وأخيراً توليد الطاقة.
أعمدة الحفر هِيْ أعمدة معدنية منتهِيْة بحشوات تتصل ببعضها البعض لتشكل عمودًا أطول، وتكون صلبة وجوفاء من الداخل ليمر الطين خلالها.
رأس الحفر عبارة عَنّْ كتلة من المعدن لها أشكال هندسية عديدة، حادة ومسننة، تكسر الصخور ولها ثقوب لإزالة الطين من تجويف الحفرة.
طين الحفر عبارة عَنّْ مواد كيميائية يتم خلطها بالماء ويتم ضخها فِيْ خطوط الأنابيب ليتم ضخها من رأس الحفر إلَّى الحفرة وأسفل البئر مع فتات الصخور.
غلاف البئر، ويبدأ عَنّْد الوصول إلَّى العمق المطلوب، ويتم تبطين البئر بأنبوب فولاذي، وهُو أنبوب الغلاف، ويتم ضخ الأسمنت بين البئر والأنبوب.
وظيفة البطانة هِيْ منع الحفرة من الانهِيْار، ومنع تسرب الطين، ومنع المياه الجوفِيْة من التسرب من الحفرة.
حفر انابيب الحفر بعد وصولها الى طبقات الزيت التي يتم من خلالها انزال شحنة المتفجرات الى اسفلها مما يسبب انفجارا يسمح بعمل ثقب فِيْ انبوب الحفر وتمدد الشقوق فِيْ الصخر.
ثالث
يتم تكسير الطبقة الصخرية بسبب الضغط العالي، وتتم هذه العملية على عمقين، حيث يتم إدخال أنبوب بقطر 3 بوصات فِيْ البئر المزدوج، ويتدفق الزيت من الأنبوب.
فِيْ الطبقات العليا، يتدفق الزيت بين الأنبوب والغلاف.
شجرة عيد الميلاد، البئر مملوءة بالطين، يسمح برفع مانعات الانفجار بعد عملية الحفر، ثم يتم توصيل رأس البئر بأنبوب الإنتاج والغلاف أعلى الحفارة.
فِيْ هذه الحالة، تسمى منطقة رأس البئر بشجرة عيد الميلاد، ويصبح ضغط الماء أقل من ضغط الزيت.
يتم بعد ذلك دفع خليط الزيت والغاز عبر الماء وتبدأ عملية الإنتاج.
أغلق فتحة الحفر
تتم هذه المرحلة بعد اكتمال أعمال الحفر، ويتم تنفِيْذ العملية لمعرفة الكَمْية الموجودة فِيْ البئر، وإذا توفرت الكَمْية المطلوبة، يتم البدء فِيْ الحفر.
أما إذا كانت كَمْية قليلة غير اقتصادية فِيْتم إغلاق البئر ويتم تحضير الإغلاق المستمر والدائم ولكن بعد تحديد السبر.
ويغلق فِيْ حالة عدم توفر النفط أو بعد استنفاد موارده.
تتضمن هذه الخطوة استعادة الظروف الأولية للبئر، عَنّْ طريق تركيب سدادات أسمنتية فِيْ الفتحات، من خلال جميع الأغلفة.
والغرض من ذلك هُو منع حركة الحواجز ويجب أن يكون الإغلاق وفق القوانين التي تؤدي إلَّى حماية البيئة والحفاظ على سلامة الأشخاص الذين يعيشون بالقرب من تلك الآبار المهجورة.
حفر بريمة
وتشمل آلات توفِيْر الطاقة، ويتم استخدام الطاقة فِيْ ثلاث عمليات، وهِيْ عملية رفع وتحريك وضخ الوحل، ويتم تشغيله بآلات ديزل، ويتم توصيله بجهاز الحفر من خلال مولدات كهربائية.
هذا الرأس الدوار يقطع الأمتار فِيْ الأرض اللينة بدلاً من التكوينات الصلبة.
تم عمل الفجوة لاستيعاب الأنابيب الطويلة، ويبلغ طول الرافعة 136 قدمًا، وتبلغ مساحة أساساتها 30 قدمًا مربعًا، وهِيْ عبارة عَنّْ أساس فولاذي يبلغ ارتفاعه 20 قدمًا.
تكاليف حفر آبار البترول
يتطلب برنامج الحفر ميزانية عالية لتحقيق الأهداف المطلوبة.
تختلف الميزانية حسب نوع التخطيط والبيئة المحيطة بالبئر.
تشير التكلفة إلَّى مقدار الموارد والإمكانات الاقتصادية المتاحة، ويعتمد المبلغ والميزانية بشكل عام على المشكلات التي تواجه أثناء الحفر.
تعتمد الميزانية على قدرة جميع العمال والمهندسين على حل المشكلات.
التحكَمْ فِيْ الحفر
عمليات الحفر هِيْ عمليات معقدة، وتكاليفها مرتفعة، وتتطلب سلامة بيئية، لأنها تتطلب التحسين المستمر من خلال مراقبة ومعالجة كل ما هُو متاح.
يجب مراقبة البيانات الجيولوجية بعَنّْاية لتحقيق الأهداف العامة.
توريد وحدات قطع الطين لجميع الحفارات التي يتم من خلالها حفر آبار النفط العميقة.
تسمح وحدات تسجيل الطين للجيولوجيين ومهندسي الحفر بفهم المعلومات.
مزود بأجهزة استشعار للحصول على المعلومات وإدارة العمليات فِيْ نفس الوقت وتقليل الوقت.
يتم إرسال إشاراتهم إلَّى الكَمْبيوتر داخل حجرة تسجيل الصلصال ويتم تمثيلها بواسطة الرسوم البيانية.