أخبار

تُعدّ تقنية الرفع الاصطناعي وسيلةً أساسيةً في تطوير حقول النفط. وهي تُشير إلى هندسة النظم لتعويض نقص الطاقة الطبيعية في التكوين باستخدام معدات خارجية لتحقيق استخلاص فعال للنفط الخام. مع دخول حقل النفط مرحلة التطوير المتوسطة إلى المتأخرة، ينخفض ​​ضغط التكوين، ويصبح بئر التدفق الطبيعي غير قادرٍ تدريجيًا على الحفاظ على الإنتاج. في هذا الوقت، أصبح الرفع اليدوي هو المفتاح لضمان استقرار الإنتاج.

لطالما لعبت مضخة قضيب الشفط دورًا بالغ الأهمية في عملية تطوير حقول النفط. هذا النوع من الأجهزة، الذي يدفع مكبس قاع البئر للعمل عبر وحدة الضخ الأرضية، يُعد بمثابة شريك مخلص، يرافق بئر النفط خلال مراحل الإنتاج المتوسطة والمتأخرة. تكمن القيمة الأساسية لمضخة قضيب الشفط في موثوقيتها ومتانتها وسهولة صيانتها، وهي مناسبة بشكل خاص للإنتاج المستمر في حقول النفط البرية التقليدية. عندما تُستنفد الطاقة الطبيعية لبئر النفط تدريجيًا، تُصبح مضخة قضيب الشفط ركيزة أساسية للحفاظ على استقرار إنتاج النفط الخام.

قمنا بتجميع "100 سؤال وجواب حول أساسيات إنتاج النفط"، والذي يعتمد على أسلوب الأسئلة والأجوبة لتنظيم وتلخيص أهم النقاط المعرفية حول حقول النفط والغاز. هذا هو الجزء الأول، ويغطي الأسئلة من 1 إلى 50. يغطي المحتوى المعارف الأساسية، مثل المفاهيم الأساسية لحقول النفط والغاز، وآبار الإنتاج وطرق إنتاج النفط، وتشغيل وحدة الضخ ومضخة التجويف التدريجي، وطرق حقن وغمر المياه، وتشغيل وصيانة آبار النفط.

تعريف النفط الصخري: يشير مصطلح زيت الصخر الزيتي إلى البترول المُخزّن في تكوينات صخرية نانوية المسام غنية بالمواد العضوية. وهو اختصار لعبارة "زيت الصخر الزيتي العضوي الناضج". يُعدّ الصخر الزيتي صخرًا مصدريًا وصخرًا خزانيًا للنفط. يوجد زيت الصخر الزيتي في صورتين: ممتزة وحرة، ويتميز عمومًا بخفة وزنه ولزوجته المنخفضة. يُخزّن بشكل أساسي في تجاويف المسام وأنظمة الكسور النانوية، موزعًا على طول أو موازٍ للصفائح. يتراكم الصخر الزيتي الغني بالمواد العضوية عادةً على مساحات واسعة ومتواصلة في وسط الحوض، وهو عادةً ما يكون حاملًا للنفط، وله موارد كبيرة. تشمل العوامل الرئيسية في تقييم "المنطقة الأساسية" لزيت الصخر الزيتي توزيع مساحة المكمن، ومؤشر هشاشة المكمن، ولزوجة زيت الصخر الزيتي، وطاقة التكوين، وحجم الصخر الزيتي الغني بالمواد العضوية. يوفر الاستخراج الناجح لغاز الصخر الزيتي مرجعًا تقنيًا لاستخراج زيت الصخر الزيتي. تُعد تقنيات تحفيز "النفاذية الاصطناعية"، مثل التكسير وإعادة التكسير الأفقي لحجم البئر، تقنيات رئيسية للتطوير الفعال لزيت الصخر الزيتي. من بين موارد النفط الصخري، يُعدّ النفط المكثف أو النفط الخفيف من الأنواع الرئيسية المستخدمة في الإنتاج الصناعي [6،11]. يتراوح قطر جزيئات النفط المكثف والخفيف بين 0.5 و0.9 نانومتر. نظريًا، يسهل تدفقها واستخلاصها داخل مسام الصخر الزيتي النانوية تحت درجات حرارة وضغط مرتفعين تحت الأرض.

كما هو الحال مع جميع أنظمة الرفع الاصطناعي، تُستخدم مضخات واجهة برمجة التطبيقات (API) عصا لاستعادة الإنتاج عندما تكون طاقة الدفع الطبيعية في الخزان غير كافية لرفع النفط والغاز إلى السطح. ويُطبّق المشغلون حاليًا هذه التقنية المُجرّبة على الموارد غير التقليدية التي لم تُصبح مجدية اقتصاديًا وفنيًا إلا مؤخرًا.

I. نظرة عامة على مضخة قضيب الشفط للبئر المائل: أثناء إنتاج حقول النفط، وبسبب بنية التكوين والظروف الخاصة، تعمل مضخات آبار النفط في آبار ذات ميل معين. قد يؤدي استخدام المضخات التقليدية إلى تأخر في إغلاق الصمامات، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءتها وزيادة تكاليف الإنتاج. لمعالجة هذه المشكلة، طورنا مضخة قضيب الشفط المائلة، التي تعالج مشكلة تأخر إغلاق كرات الصمامات وتحسّن كفاءتها.

بعد الاستكشاف والحفر والإكمال، يبدأ البئر الإنتاج الطبيعي، ويدخل حقل النفط مرحلة الإنتاج. بناءً على احتياجات حقل النفط، يتمثل الهدف في تعظيم استخراج النفط الخام الجوفي إلى السطح، وزيادة إنتاج البئر واستخلاص النفط، وتطوير المكمن بشكل عقلاني لتحقيق إنتاج مرتفع ومستقر. وهذا ما يُسمى باستخلاص النفط.

لهذا السبب، أصبح تنظيف مضخات آبار النفط بكفاءة وفعالية من حيث التكلفة أمرًا بالغ الأهمية لمحطات إنتاج النفط وشركات الخدمات، بل ولجميع العاملين في الموقع. بالاستناد إلى الخبرة الميدانية والممارسات الصناعية، قمنا بمقارنة وتلخيص طرق تنظيف مضخات واجهة برمجة التطبيقات (API) القضيبية ومضخات واجهة برمجة التطبيقات (API) الأنبوبية.

أثناء تشغيل نظام وحدة الضخ، يُعدّ التسرب مشكلة شائعة تؤثر على كفاءة الإنتاج وعمر المعدات. ورغم كثرة ذكر مصطلحي "تسرب الأنابيب" و"تسرب المضخة"، إلا أن الكثيرين يخلطون بينهما. ستشرح هذه المقالة بشكل منهجي الاختلافات بينهما من أربعة جوانب: التعريف، والأسباب، والآثار، والحلول، لمساعدة المستخدمين على فهم المشكلة وتشخيصها بسرعة.

غالبًا ما يعتمد إنتاج البئر ليس فقط على سعة طبقة النفط نفسها، بل أيضًا على أداء كفاءة المضخة. تُحدد كفاءة المضخة مباشرةً إمكانية تحويل استهلاك طاقة الوحدة إلى إنتاج أكبر من النفط الخام. هناك العديد من العوامل التي تؤثر على كفاءة مضخة أنابيب واجهة برمجة التطبيقات (API)، ولكن من خلال الروابط الأساسية الثلاثة لتشغيل مضخة الآبار العميقة (حجم المكبس، ودخول النفط الخام إلى المضخة، وخروج النفط الخام منها)، يمكن تلخيصها في الجوانب الثلاثة التالية.