أخبار

في المقال السابق، ناقشنا مضخة آر إتش إيه القضيبية. ستشرح هذه المقالة تعريف مضخة ذ الأنبوبية، ووصف طرازها، ومواصفاتها الفنية، ومكوناتها الهيكلية، ومبدأ تشغيلها، وتطبيقاتها، ومقارنتها بأنواع المضخات الأخرى، وطرق تركيبها.

أثناء إنتاج النفط، عندما تكون طاقة الخزان غير كافية لدعم تدفق النفط الخام الطبيعي، تُصبح أنظمة الرفع الاصطناعي ضرورية. من بين هذه الأنظمة، تُستخدم مضخات قضبان آر إتش إيه على نطاق واسع عالميًا. تشرح هذه المقالة الاختلافات بين مختلف طُرز مضخات قضبان آر إتش إيه، بما في ذلك مكوناتها الهيكلية، ومبادئ تشغيلها، وتطبيقاتها النموذجية، والاختلافات التقنية مقارنةً بأنواع المضخات الأخرى، وطرق تركيبها.

في مجال استخراج النفط العالمي، لطالما كانت تكنولوجيا الرفع، باعتبارها المحرك الرئيسي لنقل النفط الخام من باطن الأرض إلى باطنها، حجر الزاوية في التطور الصناعي. ومن بينها، أصبحت تكنولوجيا الرفع بوحدات الضخ الشعاعية وتكنولوجيا الرفع بالمضخات الغاطسة الكهربائية الخيارين الرئيسيين لإنتاج حقول النفط بفضل تطبيقاتهما الواسعة وأدائهما الموثوق. لم يُحسّن تطور هاتين التقنيتين من كفاءة التعدين فحسب، بل أظهر أيضًا التحول الذكي لمعدات الطاقة الحديثة.

عندما يعجز بئر نفط عن رفع النفط الخام إلى الأرض تلقائيًا، يلجأ المهندسون إلى تقنية الرفع الاصطناعي. يُعد الرفع بالغاز من أكثر الطرق شيوعًا. هل يُعتبر هذا تقنية رفع اصطناعي؟ الإجابة واضحة جدًا: نعم، الرفع بالغاز ليس مجرد رفع اصطناعي، بل هو أيضًا وسيلة تقنية فعّالة مُعترف بها في صناعة البترول.

تخيل أن منجمًا نفطيًا مُستغلًا منذ سنوات طويلة، أشبه ببئر على وشك الجفاف. عندما يعجز عن "نقل" النفط الخام من أعماق الأرض إلى باطنها بمفرده، يُفعّل المهندسون تقنية الرفع الاصطناعي للمساعدة. هذه التقنية ليست سحرًا، بل هي خلاصة الحكمة البشرية، إذ تستخدم معدات خارجية "لضخ" بئر النفط، مما يسمح بتدفق النفط الخام بسلاسة. اليوم، دعونا نلقي نظرة على كيفية عمل الرفع الاصطناعي خطوة بخطوة.

طريقة استخلاص النفط بالرفع الاصطناعي هي طريقة لتجديد الطاقة اصطناعيًا في قاع بئر نفط ورفع النفط من الخزان إلى رأس البئر. إنها حلقة وصل تقنية رئيسية في هندسة استخلاص النفط. بعد عقود من التطوير، تم تشكيل عدد من تقنيات الرفع مثل مضخات النفط والمضخات اللولبية والمضخات الغاطسة الكهربائية والرافعات الهوائية لتلبية احتياجات استخلاص النفط التقليدي، ولكن في الوقت نفسه هناك أيضًا سلسلة من المشاكل مثل انخفاض الكفاءة وارتفاع استهلاك الطاقة وقصر دورات فحص المضخة. في السنوات الأخيرة، كان مجال استخراج النفط والغاز غير التقليدي حيويًا للغاية، كما زادت صعوبة استخراج خزانات النفط والغاز. في مواجهة ظروف رفع آبار النفط المعقدة بشكل متزايد وارتفاع تكاليف إنتاج النفط، أصبحت تقنية الرفع الاصطناعي الفعالة ومنخفضة التكلفة أيضًا محور أبحاث شركات خدمات النفط الكبرى.

في مجال استخراج النفط، تُعد طرق الرفع اليدوي أساسية. ومن بينها، تُعد مضخات القضبان وسيلة شائعة وفعالة لضخ النفط. ستتناول هذه المقالة بالتفصيل مبدأ عمل نظام ضخ القضبان، وتحليل أدائه، وكيفية اختيار جهاز الضخ المناسب.

لفهم أسباب اختلاف الحجم، يجب فهم مبدأ عمل الرفع بالغاز. باعتباره أسلوب الرفع الاصطناعي السائد، يتمثل جوهر الرفع بالغاز في تقليل كثافة النفط الخام عن طريق حقن غاز عالي الضغط في بئر النفط. ومع ذلك، تختلف قوة الدفع المطلوبة لآبار النفط المختلفة اختلافًا كبيرًا: فالآبار الضحلة قد تتطلب ضواغط صغيرة فقط، بينما تتطلب الآبار فائقة العمق معدات عملاقة تشبه الشاحنات. يغطي جهاز الرفع بالغاز المستخدم في حقل نفط ضحل في كاراماي، شينجيانغ، مساحة أقل من 10 أمتار مربعة؛ أما في حقل النفط العميق في خليج بوهاي، فيُقارب حجم المعدات المماثلة حجم الحاوية، ويعود اختلاف الحجم مباشرةً إلى التكيف الدقيق للرفع اليدوي مع ظروف البئر.

استكمالاً للمقالة السابقة، انقر للانتقال إلى الأسئلة من ١ إلى ٥٠! يستمر هذا الجزء من "١٠٠ سؤال وجواب حول أساسيات إنتاج النفط (الجزء الثاني)" بصيغة أسئلة وأجوبة، ويغطي الأسئلة من ٥١ إلى ١٠٠. تغطي هذه الأسئلة بشكل رئيسي تحليل أداء آبار النفط، ومراقبة تشغيلها، وعمليات حقن وضخ المياه، وصيانة وحدات الضخ والمضخات الكهربائية، والمفاهيم الأساسية لتشغيل أشجار عيد الميلاد وأنظمة نقل النفط والغاز.

ما هو قفل الغاز؟ تحتوي بعض آبار النفط على تركيز عالٍ من الغاز، والذي يمكن أن يدخل إلى أسطوانة المضخة عبر الصمام الثابت. إذا لم يُنفَخ الغاز فورًا، فسيملأ تدريجيًا الفراغ أسفل المكبس في أسطوانة المضخة. مع هبوط المكبس، يؤثر السائل الموجود في سلسلة الأنابيب على صمام الحركة، مُسببًا ضغطًا كبيرًا. هذا يمنع صمام الحركة من الفتح، ويضغط الغاز في أسطوانة المضخة أسفل المكبس، ويمنع تدفق السائل فوقه. مع صعود المكبس، يتمدد الغاز المضغوط، مُسببًا ضغطًا على الصمام الثابت، مانعًا إياه من الفتح، ومنع المضخة من سحب السائل. تُسمى هذه الدورة المتكررة من ضغط الغاز وتمدده دون أي تفريغ بـ "قفل الغاز".