ما هو الفرق الرئيسي بين بئر التدفق الطبيعي وبئر الرفع الاصطناعي؟

الرفع الاصطناعي تُعدّ التكنولوجيا أداةً أساسيةً في تطوير حقول النفط. وهي تشير إلى هندسة النظم لتعويض نقص الطاقة الطبيعية في التكوين باستخدام معدات خارجية لتحقيق كفاءة استخراج النفط الخام. مع دخول حقل النفط مرحلة التطوير المتوسطة إلى المتأخرة، ينخفض ​​ضغط التكوين، وتصبح بئر التدفق الطبيعي غير قادرةٍ تدريجيًا على الحفاظ على الإنتاج. في هذا الوقت، أصبح الرفع اليدوي هو المفتاح لضمان استقرار الإنتاج.

جدول المحتويات:

• بئر التدفق الطبيعي

• بئر رفع اصطناعي

• الفرق بين الاثنين

• السيناريوهات القابلة للتطبيق لظروف الآبار المختلفة

بئر التدفق الطبيعي:

تعتمد آبار التدفق الطبيعي كليًا على الطاقة الطبيعية للتكوين (مثل الضغط العالي الخام، وتمدد الغاز المذاب، أو دفع الماء الجانبي) لدفع النفط الخام إلى الأرض دون تدخل معدات خارجية. عادةً ما تكون هذه الآبار في مرحلة مبكرة من تطوير حقل النفط ذات الإنتاجية العالية، حيث يكون ضغط التكوين كافيًا، ولا يحتاج رأس البئر إلا إلى تركيب صمام خانق للتحكم في معدل التدفق لضمان استمرار الإنتاج. تكمن مزاياها في انخفاض تكاليف الاستثمار، وسهولة التشغيل، واستهلاكها المنخفض للطاقة تقريبًا، والذي يتجلى عادةً في الحقن الذاتي لآبار النفط. ومع ذلك، لا يمثل التدفق الطبيعي سوى 10%-30% من إجمالي عمر البئر. عندما ينخفض ​​الضغط المحلي إلى قيمة حرجة أو تنخفض نسبة الغاز إلى النفط بشكل حاد، سيتوقف الإنتاج بسرعة ويجب تحويله إلى الرفع اليدوي للحفاظ على الإنتاج.

بئر الرفع الاصطناعي:

الرفع اصطناعيتُغذي الآبار طاقة البئر من خلال معدات خارجية، لحل مشكلة ركود النفط الخام الناتج عن انخفاض ضغط التكوين. يعتمد هذا النظام على استخدام الرفع الهوائي، والمضخات الغاطسة الكهربائية، وآلات ضخ النفط، أو أنظمة الغطاس، وغيرها من التقنيات (مثل حقن الغاز عالي الضغط في الأنابيب لتقليل كثافة عمود السائل، أو الشفط الميكانيكي عبر مضخة قاع البئر) لرفع السائل إلى الأرض بشكل مصطنع. تُمثل هذه الآبار أكثر من 80% من آبار الإنتاج العالمية، وهي مناسبة للمراحل المتوسطة والمتأخرة من تطوير حقول النفط، وخاصةً الآبار منخفضة الضغط، والآبار العميقة، والخزانات عالية المحتوى المائي، أو عالية اللزوجة. على الرغم من ضرورة تحمل تكاليف المعدات، واستهلاك الطاقة، والصيانة (مثل مقاومة التآكل الجزئي ومقاومة الانغلاق الهوائي)، إلا أن الرفع اليدوي يُطيل عمر بئر النفط بشكل كبير لأكثر من 20 عامًا، ومن خلال ضبط دقيق للمعايير (مثل النبضة، وحجم حقن الغاز) لتحقيق كفاءة التعدين في ظل الإنتاج الاقتصادي.

الفرق بين الاثنين:

السيناريوهات القابلة للتطبيق لظروف الآبار المختلفة:

السيناريوهات القابلة للتطبيق للآبار ذات التدفق الطبيعي:

آبار التدفق الطبيعي مناسبة لمرحلة الضغط العالي في المراحل المبكرة من تطوير حقول النفط. في هذه المرحلة، تكون التكوينات النفطية مشبعة بالطاقة الكافية، ويمكن للنفط الخام الاعتماد على ضغطه الذاتي (مثل الغاز المذاب أو قوة دفع الماء) لمواصلة التدفق من باطن الأرض. لا تتطلب هذه الآبار معدات إضافية، ولا يمكن إنتاجها إلا من خلال التحكم بصمام رأس البئر، لذا فهي مناسبة بشكل خاص للمكامن ذات الدفن الضحل، وسيولة النفط الخام الجيدة، ونسبة الغاز إلى النفط العالية. ميزتها هي بساطة التشغيل وانخفاض التكلفة، ولكن فترة التعدين قصيرة. عندما ينخفض ​​ضغط الطبقة المحلية بشكل كبير أو تزداد نسبة الرطوبة بشكل كبير، سينخفض ​​الإنتاج بسرعة، ويجب تحويله إلى الرفع اليدوي.

السيناريوهات القابلة للتطبيق لآبار الرفع الاصطناعي:

تُعدّ آبار الرفع الاصطناعي الدعامة الأساسية لتطوير حقول النفط في المراحل المتوسطة والمتأخرة. عندما لا تكفي طاقة التكوين لتعزيز إنتاج النفط الخام، يلزم الاستعانة بتكنولوجيا خارجية لتكملة هذه الطاقة. ويرتبط اختيارها التقني ارتباطًا وثيقًا بالظروف الجيولوجية.

رفع الهواء: مناسب للآبار ذات نسبة الغاز إلى النفط العالية مع مصادر الهواء المستقرة، وخاصة الآبار العميقة أو المنصات البحرية.

مضخة غاطسة كهربائية: بالنسبة للآبار المستقيمة ذات حجم السائل العالي ومحتوى الرطوبة العالي، يمكنها التعامل بكفاءة مع النفط الخام ذي التدفق الكبير.

وحدة ضخ النفط: تستخدم على نطاق واسع في آبار النفط التقليدية في المناطق البرية الضحلة والمتوسطة الحجم، وتتميز بالتكنولوجيا الناضجة وسهولة الصيانة.

رفع المكبس: تم تصميمه خصيصًا لآبار تفريغ السوائل المتقطعة ذات الضغط المنخفض، مع انخفاض استهلاك الطاقة ومرونة التشغيل.

الرفع الاصطناعييمكن للتكنولوجيا التعامل بشكل فعال مع الظروف المعقدة مثل النفط الخام عالي اللزوجة أو التكوينات الرملية أو الآبار العميقة للغاية، وتمتد بشكل كبير الحياة الاقتصادية لآبار النفط.