كيفية استخراج البترول، بشكل عام، يتم استخراج البترول أو النفط من باطن الأرض، وهو مجموعة من المركبات الهيدروكربونية التي تتشكل من مخلفات المواد العضوية التي تم اكتشافها وتحللت في طبقات الأرض.
تستخدم البترول لإنتاج الوقود بعد تكريره، ويطلق عليه اسم الذهب الأسود بسبب قيمته العالية.
كيفية استخراج البترول
- بئر البترول هو حفرة تبدأ من سطح الأرض وتمتد إلى الأعماق أو قاع البحار والمحيطات، بهدف استخراج النفط.
- يتم استخراج النفط بتحديد موقع تجمعه، من خلال دراسة مفصلة للمنطقة.
- تشمل هذه الدراسة إجراء ثلاث مسوحات: المسح المغناطيسي والمسح الزلزالي والمسح الثقلي.
- تلك المسوحات توضح تصويرا شاملا للمنطقة وتأتي بنتائج إيجابية، ومع ذلك، قد يتم العثور على كميات قليلة من البترول أثناء عملية الحفر.
- يجب إجراء استطلاعات لضمان توفر النفط بكميات كافية، ثم التحول إلى مرحلة الحفر الاستكشافي وليس البئر النهائي.
اقرأ أيضا: شركات البترول في مصر
كيف يتم تحديد مكان البترول؟
- عندما نتعرف على كيفية استخراج البترول، يجب علينا أولا معرفة كيفية تحديد موقع وجود البترول.
- يتواجد البترول في مناطق ضحلة جدا تحت الأرض أو في المحيطات والبحار، وقديما كانت تستخدم طرق وأساليب بدائية لتحديد موقع البترول.
- كانت هناك عمليات حفر استكشافية تجرى في المناطق المتوقع وجود النفط، وكان الأثرياء يتضحون للبحث عن البترول، ويمكن أن يفقدوا ثروتهم واستثمارهم.
- تطورت التقنيات التي تستخدم في اختبار وجود النفط تدريجيا، من خلال الاستفادة من الاهتزازات الزلزالية.
- في البداية، يتم تفجيره تحت الأرض، ويتم قياس الهزات الزلزالية وتحديد موقع تجمع النفط من خلالها.
- يمكن استخدام طرق مغناطيسية وتصوير جوي واستخدام الأقمار الصناعية والسونار لتحديد موقع تجمع البترول.
- لا يمكن تجاهل أهمية الآبار الاستكشافية في تحديد مناطق تجمع البترول.
كيف يتم استخراج البترول؟
- عند البحث عن كيفية استخراج البترول، يتم البدء بعملية الحفر ويتم ذلك عبر عدة مراحل مختلفة، حيث تتضمن كل مرحلة عملية التغليف، وهي تتضمن إنزال عمود يساعد في زيادة عمق البئر.
- تثبت العمود الجديد بالإسمنت، ثم يستمر الحفر حتى الوصول إلى تجمعات البترول.
- عملية التغليف تعمل على تماسك وحماية حواف وجدران البئر لمنع الانهيار.
- الحفر الاستكشافية هي عملية تهدف إلى التحقق من وجود تجمعات البترول بالكميات المتوقعة وتجرى بناء على المسوحات.
- الحفر النهائي، يتم البدء فيه من خلال هذه العملية باستخدام عدد كبير من وحدات الحفر المتحركة.
- تتمركز وحدات الحفر في قاع البحر، وتعني أن قاعدة هذه الوحدات تكون على أرض البحر وجزء منها يكون خارج البحر، وتنقسم إلى نوعين: وحدات غاطسة ووحدات رافعة.
- الوحدات العائمة تكون فوق سطح البحر وليست في القاع، ولا تحتوي على قوائم تثبيت وهي الأكثر شيوعا.
- بعد تثبيت أداة الحفر في الموقع المناسب، يتم الحفر بواسطة آلية تتضمن عدة مراحل، وتشمل جميعها عملية التغليف.
- بعد التغليف، يتم إجراء ثقوب في الغلاف الأسمنتي للسماح بمرور النفط من الداخل، ويتم ذلك باستخدام أداة تثقيب المدافع.
- تقوم تلك الأداة بإطلاق المتفجرات الخاصة لإحداث شقوق داخل الغلاف وليس لتدميره.
- من ثم يتم إدخال أنبوبة الضخ داخل الغلاف لنقل النفط إلى الأعلى، وهذا يحافظ على الغلاف لأطول فترة ممكنة.
- المرحلة النهائية هي تجميع شجرة الميلاد، وتتألف من مجموعة من الصمامات التي تسيطر على تدفق البترول إلى الخارج.
- بعد الانتهاء من الحفر، يجب إغلاق البئر، ويتم إغلاقه أيضا في حالة عدم توفر البترول فيه.
- يتم غلق جميع الفتحات بواسطة تثبيت سدادات إسمنتية، ويتم الالتزام بالقوانين لحماية البيئة وسلامة الأفراد.
عمليات ضخ النفط
هناك عمليتان لضخ النفط إلى الخارج واستخراجه، وهما الاستخراج الطبيعي وآلية الدفع الثانوية
- عملية الاستخراج الطبيعي تعتمد على ضغط النفط في المكمن لنقله بصورة طبيعية.
- تشمل آلية دفع النفط أربعة أنواع من الآليات، وهي: `الدفع عن طريق تمدد الغاز المذاب باستخدام النفط السائل`، `الدفع باستخدام الغطاء الغازي`، `الدفع بالماء`، و `الآلية المختلطة`.
- تحدث الدفع عن طريق تمدد الغاز المذاب باستخدام النفط السائل، وتستخدم هذه الطريقة عندما يكون النفط في شكل سائل.
- يتم إنشاء فتحة للتخفيف من الضغط وضخ الغاز المسال إلى السطح ومعه السائل، وهنا يبدأ الضخ.
- يتم استخدام الغطاء الغازي للدفع، عند وجود المواد في حالة غازية.
- وعمق تلك المواد سائلة، ويتم ضغطها داخل المكمن وتبدأ تمددها وتدفق الغاز منها إلى أنبوب الحفر، ثم يبدأ عملية الضخ.
- يحدث الدفع بالماء عند انحسار المياه تحت النفط، فيتم دفعه للأعلى.
- الآلية المختلطة، وتعتمد على قوة الدفع للنفط والماء إلى الأعلى.
- بعد استخراج السوائل من عمق البئر باستخدام آلية الدفع الثانوي، ينخفض معدل الضغط، مما يشكل عائقا للضخ الطبيعي.
- يتم زيادة الضغط عن طريق ضخ الماء أو الغاز الطبيعي أو الهواء الجوي، يتم تحفيز الضخ.
كما أدعوك للتعرف على: استخدامات البترول في حياتنا اليومية
عملية فصل النفط عن المياه والشوائب
- يتم ضخ النفط إلى السطح في حالته السائلة أو الغازية ويكون مصحوبا بالشوائب والمياه، ولذلك يجب فصل النفط عنهم.
- وزن الشوائب يكون ثقيلا واحتكاكه عاليا، مما يؤدي إلى تآكل الآليات وتآكل المعدات، لذا يجب فصلها لتقليل تكاليف الاستخراج والنقل.
- تتم هذه العملية باستخدام أجهزة متعددة تكون على أعلى منصة الحفر.
- فيما يتعلق بفصل الزيوت والغاز، يتم ذلك داخل محطات قريبة من البئر نفسه، ويتم نقل الغاز على شكل سائل بعد ضغطه، ومن الصعب نقل الغاز مع النفط.
مراحل حياة البئر
- تمر بئر البترول بثلاث مراحل رئيسية، المرحلة الأولى للاسترداد، والمرحلة الثانوية للاسترداد، ومرحلة الاستخلاص الصعب.
- في مرحلة الانتعاش الأولى، يتم ضخ الضغط بشدة في البئر دون الحاجة إلى وسائل صناعية لضخ النفط.
- في هذه المرحلة، يجب التأكد من تثبيت صمامات على الأنابيب المناسبة، ويتم استخلاص نسبة تتراوح بين 5٪ و 15٪ من محتوى البئر.
- تكلفتها منخفضة ولكن يجب أن يتم التعامل مع البئر بحذر شديد.
- في مرحلة الانتعاش الثانوي، ينخفض الضغط في البئر ويصبح غير كاف لضخ البترول للأعلى، وهنا يحتاج المشرفون إلى استخدام أساليب صناعية لضخ البترول.
- يعتمد العديد من الأساليب بما في ذلك حقن البئر بالماء والهواء أو الغاز الطبيعي، ويمكن استخدام التوربينات الكهربائية لتسريع استخراج البترول.
- في هذه المرحلة يتم استخراج 35٪ إلى 45٪ من محتوى البئر.
- تعد مرحلة استخلاص البترول صعبة للغاية، وفي هذه المرحلة يصل البئر إلى الصعوبة الشديدة ويصعب استخراج البترول، ويتم فيها استخدام الحرارة لضخ البترول.
- تؤدي الحرارة إلى تقليل اللزوجة، وتحدث هذه الظاهرة بسبب استخدام الغاز في توليد الكهرباء واستغلاله في إنتاج البخار الساخن للبئر.
- يساعد البخار في زيادة حرارة البترول وتقليل لزوجته، ويمكن ضخ كمية من البترول المستخرج من البئر وإعادة تسخينه لسحب ما في القاع.
- تستخدم تقنية حقن البكتيريا داخل البئر لتحليل المركبات الهيدروكربونية واستخراج منتجات أقل سمية.
مدى استمرار استخراج البترول
- يعتمد على سعر البترول في جميع الأسواق، عندما ينخفض سعره يتم استخراج كمية قليلة منه أو إيقاف الاستخراج.
- يتم زيارة آبار البترول التي تكلف أقل، وفي حالة ارتفاع سعر البترول يتم العودة إلى الآبار مرة أخرى.
- من المعروف أن أسعار البترول في الأسواق تتذبذب، حيث ترتفع وتنخفض بسبب العديد من العوامل.
كما يمكنكم الاطلاع على: تعريف البترول ومكوناته
في ختام حديثنا على موقع mkaal.com حول كيفية استخراج البترول، قدمنا معلومات مهمة حول عملية استخراج البترول، ومراحل حياة البئر والمعدات المستخدمة، وطرق تحديد مناطق الحفر.
