بصورة مبسطة ....... تعرّف على طرق استخراج النفط

بصورة مبسطة .......

تعرّف على طرق استخراج النفط

يجب أولاً أن نعرف ما هو النفط قبل ان نعرف طرق إستخراجة

يُطلق على النِفط إسم (الزيت الخام)، أو (الذهب الأسود ) ، أو (البترول) ، فالنفط كمصطلح أدبي، عبارة عن سائل كثيف، قابل للاشتعال، أسود يميل الى الاخضرار، يوجد في الطبقة العليا من القشرة الأرضية.

ويتكون النفط من خليط معقد من الهيدروكربونات، ولكنه يختلف في مظهره وتركيبه ونقاوته بشدة بحسب مكان استخراجه. وهو مصدر من مصادر الطاقة الأولية الهامة.

النفط هو المادة الخام لعديد من المنتجات الكيماوية، بما فيها الأسمدة، مبيدات الحشرات، اللدائن وكثير من الأدوات البلاستيك والرقائق والأنابيب والأقمشة والنايلون والحرير الاصطناعي والجلود الاصطناعية والأدوية.

خطوات استخراج النفط

يتواجد البترول في أعماق كبيرة تحت سطح الأرض أو البحار والمحيطات ، في البداية تم استخدام أساليب بدائية لتحديد مكان تواجد البترول تحت سطح الأرض ، حيث كان يتم حفر الآبار الاستكشافية في الأماكن التي يتوقع أن يتواجد فيها البترول ، هذا الأسلوب العشوائي تطور شيئًا فشيئًا ، حيث ظهرت تقنيات تسمح باختبار وجود البترول في مكان ما تحت سطح الأرض ، وذلك عن طريق المسوح الزلزالية ، حيث يتم القيام بعملية تفجير تحت سطح الأرض ، وقياس المؤشرات الزلزالية في المكان ، وعن طريقها يمكن تحديد تجمعات البترول بشكل دقيق وتوفير الكثير من النفقات ، كما أيضًا من الممكن استخدام طرق مغناطيسية أو التصوير باستخدام الطائرات والأقمار الصناعية وأجهزة السونار من أجل تحديد التجمعات البترولية ، لكن الآبار الاستكشافية ما تزال لها أهميتها في تحديد أماكن تجمعات البترول حيث يتم عمل ثلاث مسوحات هي المسح المغناطيسي، والمسح الثقلي، والمسح الزلزالي، بعد عمل المسوحات والحصول على نتائجٍ إيجابيةٍ حول المنطقة يتمّ الانتقال إلى مرحلة الحفر الاستكشافي وليس حفر البئر النهائي.

الحفر الاستكشافي:

تهدف عمليات الحفر الاستكشافي إلى التأكد من وجود النفط في المكمن بالكميات التي تم توقعها عن طريق المسوحات.

الحفر النهائي:

بعد تحديد موقع بئر النفط بدقّة، يتم البدء بعملية الحفر، يتم إنشاء بئر النفط عن طريق حفر ثقب طويل في الأرض باستخدام منصة النفط. ويوضَع أنبوب فولاذي (غطاء) في الحفرة لإضفاء تكامل هيكلي على حفرة البئر التي حُفِرت مؤخرًا. تُصنَع بعد ذلك الثقوب في قاعدة البئر لتمكين النفط من المرور إلى الحفرة. وأخيرًا، توضع مجموعة من الصمامات في الأعلى، وهي الصمامات التي تعمل على ضبط الضغط والتحكم في التدفقات.

تستخدم لعمليات الحفر عدة أنواعٍ من وحدات الحفر المتنقّلة وهي :

وحدات حفر ترتكز إلى قعر البحر:

أي أن قاعدة وحدة الحفر ترتكز على قعر البحر، ويوجد جزءٌ يرتقي خارج مستوى البحر ولها أيضاً نوعين هما الوحدات الغاطسة والوحدات الرافعة.

الوحدات العائمة:

وهي وحداتٌ عائمةٌ على طوافاتٍ على سطح البحر ولا تصل إلى القاع، وليس لها قوائمٌ تقف عليها، وتعتبر الأكثر شيوعاً في الاستخدام.

آلية الحفـــر

· بعد تثبيت الحفارة بالمكان المطلوب، يتمّ البدء بالحفر وتتم العملية على مراحل، كل مرحلةٍ تتضمن عملية تغليف أو تكسية وهي عملية إنزال عمودٍ جديدٍ يساعد في زيادة عمق البئر، ويجري تثبيته بمادة الإسمنت، وتستمر العملية إلى أن يصل الحفر إلى مكمن النفط، وتساعد عملية التغليف على استقامة الجدران للبئر وعدم انهيارها.
بعد ذلك يتمّ تثقيب الغلاف والمحيط الإسمنتي به للسماح للنفط بالتسرب إلى داخله، العملية تتم باستخدام أداة خاصة تسمى مدفع التثقيب، تقذف بنوعٍ خاص جداً من المتفجرات يحدث شقاً داخل الغلاف ولا يدمّر الممّر الذي تمّ حفره.

· بعدها يتم إدخال أنبوب الضخ في جسم الغلاف ليعمل على حمل النفط المتسرّب إلى أعلى وليس من خلال الغلاف مباشرة ، وهذا يقلل من تكلفة صيانة الغلاف حيث أن تكلفة صيانة أنبوب الضخ أو استبداله أقل.
آخر مرحلة هي تركيب شجرة الميلاد والتي هي عبارةٌ عن مجموعة صمامات تتحكم بتدفق النفط إلى الخارج.

عملية ضخ النفط

هناك عمليتان لاستخراج النفط وضخّه:

1 عملية الاستخراج الطبيعي أو الأولي:

هذه العملية تعتمد على ضغط المواد داخل المكمن لنقل النفط بشكل طبيعي، وهناك أربعة أنواع من آليات دفع النفط والغاز هي:

الدفع بتمدد الغاز المذاب بالنفط السائل :

عندما تكون غالبية الكميات من المواد النفطية على شكل سائل، يتم فتح ثقب يعمل على زيادة الحجم وتقليل الضغط، مما يعطي فرصة للغاز المسال أن يتمدّد ويتحول إلى غاز مرة أخرى ويندفع عبر المضخة إلى السطح ساحباً معه جزء من السائل لتبدأ عملية الضخ.

الدفع بالغطاء الغازي:

عندما تكون غالبية المواد في البئر على شكل غازات بعضها يكون سائلاً والآخر على شكل غاز فوقه، الغاز يحدث ضغطاً كبيراً داخل المكمن وحفر البئر يحدث فراغاً يمكن الغاز من التمدد فيها فيتدفق في أنبوب الحفر إلى أعلى لتبدأ عملية استخراج النفط.

الدفع بالماء:

في حال انحصار ماء بكميات كبيرة تحت النفط تعمل على دفع النفط لأعلى للخروج إلى السطح.

الآلية المختلطة:

تحدث بقوة الدفع للماء والغاز للنفط إلى أعلى.

2. عملية استخراج النفط بآلية الدفع الثانوي:

بعد سحب الكثير من السوائل من البئر يقل الضغط بشكلٍ يصبح عائقاً أمام الضخ الطبيعي للنفط، فيتم رفع الضغط من خلال ضخ ماء وهواء وغاز طبيعي فيعمل على تحفيز الضخ.

فصل النفط عن الماء والشوائب :

عادةً ما يصعد إلى سطح البئر سائل وغاز مختلطان بالكثير من الشوائب، لذا لابد من فصلهما وذلك لأنّ الشوائب لا قيمة لها ونقلها مع النفط الخام يشكّل تكلفة عالية تضاف إلى تكلفة استخراج النفط العالية أصلاً، عدا عن وزن الشوائب الثقيل وقوة الاحتكاك العالية لها والتي تعمل على تآكل المعدات والآليات، لهذا ومن باب تقليل الكلف للاستخراج والنقل يتم فصل الشوائب.

عمليات الفصل الشوائب تتم بأجهزة عديدة يتم تركيبها على منصة الحفر نفسها، أما فصل الزيت والغاز يتم بمحطات بالقرب من بئر النفط، الغاز ينقل على شكل سائل بعد ضغطه وتسييله، ولا يمكن نقل النفط والغاز معاً.