ما هو حفر آبار النفط؟

آبار النفط حفر ثقوب في الأرض لجلب الهيدروكربونات البترولية إلى السطح ، وغالبًا ما يتم إطلاق بعض الغاز الطبيعي مع النفط كغاز البترول المصاحب ، ويمكن الإشارة إلى البئر المصمم لإنتاج الغاز الطبيعي فقط على أنه بئر غاز. أو احتياطيات الغاز ، والتي يتم تزويدها بعد ذلك بأجهزة الاستخراج ، مثل منصات الضخ ، التي تسمح بالاستخراج من الاحتياطيات ، ويمكن أن يكون حفر البئر عملية مكلفة ، وتكلف على الأقل مئات الآلاف من الدولارات ، وفي المناطق التي يصعب الوصول إليها ، كما هو الحال عند بناء منصات النفط البحرية ، فإن التكلفة أعلى بكثير ، وبدأت عملية الحفر الحديثة في القرن التاسع عشر ولكنها أصبحت أكثر كفاءة مع تقدم منصات النفط في القرن العشرين.

غالبًا ما يتم بيع آبار النفط أو تبادلها كأصول بين شركات النفط والغاز المختلفة في جزء كبير منه لأن البئر قد لا ينتج خلال فترة انخفاض أسعار النفط والغاز ، ولكن إذا ارتفعت الأسعار ، فحتى الآبار منخفضة الإنتاج قد يكون لها تأثير اقتصادي أيضًا قيمة.بالإضافة إلى ذلك ، فإن الطرق الجديدة مثل التكسير الهيدروليكي (عملية يتم فيها حقن الغاز أو السائل لإجبار إنتاج المزيد من النفط أو الغاز) جعلت بعض الآبار قابلة للحياة.ومع ذلك ، فإن سياسات ذروة النفط والمناخ حول الوقود الأحفوري جعلت هذه الآبار والتقنيات باهظة الثمن نادرة بشكل متزايد.ومع ذلك ، فإن عددًا كبيرًا من رؤوس الآبار المهملة أو التي لا تتم صيانتها بشكل جيد يمثل مشكلة بيئية كبيرة: حيث يمكن أن تتسبب في تسرب انبعاثات غاز الميثان أو غيرها من الانبعاثات السامة إلى أنظمة الهواء أو الماء أو التربة المحلية ، وغالبًا ما يزداد هذا التلوث سوءًا عندما يتم هجر الآبار أو ترك الآبار التي لم تعد موجودة. مجدية اقتصاديًا أو تحتفظ بها الشركات: أشار تقدير لرويترز لعام 2020 إلى أن ما لا يقل عن 29 مليون بئر مياه مهجورة في جميع أنحاء العالم هي مصدر مهم لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري التي تؤدي إلى تغير المناخ.

حفر

يتم إنشاء البئر عن طريق حفر حفرة قطرها 12 سم إلى متر واحد (5 بوصات إلى 40 بوصة) في الأرض باستخدام جهاز حفر يقوم بتدوير سلسلة حفر بمثقاب.بعد حفر الثقب ، يتم وضع جزء من أنبوب فولاذي (غلاف) بقطر أصغر قليلاً من الفتحة المحفورة في الحفرة ، ويمكن وضع الأسمنت بين الجزء الخارجي من الغلاف وحفرة البئر المعروفة باسم الحلقة.يوفر الغلاف السلامة الهيكلية لحفر الآبار المحفورة حديثًا ، بالإضافة إلى عزل المناطق ذات الضغط العالي المحتمل أن تكون خطرة عن بعضها البعض وعن السطح.نظرًا لأن هذه المناطق معزولة بأمان ويتم حماية التكوين بواسطة الغلاف ، يمكن حفر البئر بشكل أعمق (في تشكيلات يحتمل أن تكون أكثر استقرارًا وعنفًا) باستخدام ريشة حفر أصغر وأيضًا بغلاف أصغر حجمًا.تحتوي الآبار الحديثة عادةً على مجموعتين إلى خمس مجموعات من الثقوب اللاحقة الأصغر حجمًا التي يتم حفرها في بعضها البعض ، كل مجموعة مثبتة بغلاف.

لحفر البئر

• تقطع لقمة الصخر في الصخر بمساعدة وزن خيط الحفر. هناك أنواع مختلفة من لقم الثقب ؛يتسبب بعضها في تفكك الصخور من خلال فشل الانضغاط ، بينما يقوم البعض الآخر بقطع شظايا من الصخر مع دوران البتة.يتم ضخ سائل الحفر ، المعروف أيضًا باسم 'الطين ' ، داخل أنبوب الحفر وإخراج لقمة الحفر. وعادة ما تكون المكونات الرئيسية لسائل الحفر هي الماء والطين ، ولكنها غالبًا ما تحتوي على خليط معقد من السوائل والمواد الصلبة والمواد الكيميائية التي يجب تعديلها بعناية لتوفير الخصائص الفيزيائية والكيميائية الصحيحة اللازمة لحفر الآبار بأمان. تشمل الوظائف الخاصة لطين الحفر تبريد ريشة الحفر ، ورفع قطع الصخور إلى السطح ، ومنع عدم استقرار الصخور في جدار البئر ، والتغلب على الضغط من السوائل داخل الصخر لمنع هذه السوائل من دخول جوف البئر. يتم حفر بعض آبار النفط بالهواء أو الرغوة كسائل الحفر.عندما يتم تدوير سائل الحفر مرة أخرى إلى السطح خارج أنبوب الحفر ، فإن 'قطع ' الصخور الناتجة يكتسحها سائل الحفر. ثم يتم تمرير السائل من خلال 'شاكر ' الذي يقوم بتصفية القطع من الأعلى جودة السوائل التي يتم إرجاعها إلى الحفرة.تعتبر مراقبة عقل التدفق بحثًا عن الانحرافات ومراقبة حجم الحفرة أو معدلات التدفق أمرًا ضروريًا للقبض على 'الانفجارات ' مبكرًا.أ 'الركلة ' هي ضغط التكوين على عمق لقمة الحفر أكبر من الرأس الهيدروستاتيكي للوحل ، والذي إذا لم يتم التحكم فيه مؤقتًا عن طريق إغلاق مانع الانفجار وفي النهاية عن طريق زيادة كثافة سائل الحفر ، سيسمح سوائل التكوين والتربة لتتدفق بشكل لا يمكن السيطرة عليه اصعد من مساحة الحلقة.

• يتم إطالة الأنبوب أو سلسلة الحفر التي يتم توصيل الريشة بها تدريجيًا مع تعمق البئر عن طريق الشد في قسم إضافي يبلغ 9 أمتار (30 قدمًا) أو أنبوب 'مفصل ' أسفل كيلي أو محرك علوي. وتسمى هذه العملية بإنشاء الاتصال. تتضمن العملية المعروفة باسم 'tripping ' سحب البتة من الفتحة لاستبدال البتة (التعثر) وإعادتها بتة جديدة (التعثر). من خلال إنشاء قوس بمفاصل متعددة ، يمكن دمج الوصلات مع خروج أكثر كفاءة عند الانسحاب من حفرة ، على سبيل المثال ، تقوم الوحدة الثلاثية التقليدية بسحب ثلاثة مفاصل من الحفرة في وقت واحد وتكدسها في برج الحفر.تعمل العديد من الحفارات الحديثة ، المعروفة باسم 'المنفردة الفائقة ' ، على رفع وتفريغ الأنابيب واحدًا تلو الآخر ، ووضعها على الرفوف أثناء التنقل.يتم تسهيل هذه العملية من خلال جهاز يحتوي على جميع المعدات اللازمة لتدوير سائل الحفر ، ورفع وتدوير خط الأنابيب ، والتحكم في قاع البئر ، وإزالة القطع من سائل الحفر ، وتوليد الطاقة في الموقع لهذه العمليات.