موائع الآبار البترولية .. 4 أنواع تحدد كفاءة الإنتاج وسلوك المكمن

تُعد موائع الآبار البترولية أحد أهم العناصر التي تؤثر على أداء الآبار النفطية وسلوك المكامن تحت الأرض، ويوجد 4 أنواع رئيسية لمستويات هذه الموائع، ويُعد فهمها وقياسها بدقة أمرًا حيويًا لنجاح عمليات الإنتاج.

وتمثل هذه الموائع الأساس الذي تعتمد عليه عمليات الإنتاج والتحكم في الضغط المكمني، وتشمل النفط والماء والغاز، ولكل منها خصائص وسلوكيات محددة تؤثر على استخراج النفط وكفاءة العملية الإنتاجية.

ما المقصود بموائع الآبار البترولية؟

موائع الآبار البترولية هي جميع السوائل والغازات الموجودة في الطبقات الجيولوجية المنتجة، وتشمل:

النفط الخام (بأنواعه المختلفة).
الماء المكمني أو الماء المصاحب.
الغاز الطبيعي الذي قد يكون حرًا أو مذابًا في النفط.

يتغير مستوى هذه الموائع داخل البئر بمرور الوقت نتيجة الإنتاج المستمر أو عمليات الدعم بالطاقة مثل حقن الماء أو الغاز، لذا فإن مراقبة هذه الموائع وقياس مستوياتها بدقة يُعد أمرًا حيويًا لاستمرارية الإنتاج وضمان السلامة والكفاءة التشغيلية.

أهمية قياس مستوى موائع الآبار البترولية

يُستخدم قياس مستوى الموائع في:

تحليل الضغط المكمني وتغيراته خلال عمليات الإنتاج.
تصميم واختيار معدات الضخ الباطنية المناسبة.
رصد موقع تلامس الموائع (النفط/الماء أو النفط/الغاز)، وهو أمر بالغ الأهمية لتحديد حدود المكمن بدقة وتفادي المشاكل أثناء الحفر أو الإنتاج.
دراسة سلوك المكمن ومدى فعالية عمليات الحقن بالحفاظ على الضغط.

أنواع مستويات موائع الآبار البترولية

من خلال الدراسات الجيولوجية والهندسية، يُمكن تحديد المستويات التالية:

مستوى تلامس النفط والماء: هو العمق الذي يبدأ عنده الماء في الظهور أسفل عمود النفط داخل المكمن، ويمثل الحد الفاصل بين منطقة مشبعة بالنفط وأخرى مشبعة بالماء، ويُستخدم هذا المستوى لتحديد سُمك الطبقة المنتجة للنفط، ولتجنب سحب الماء أثناء الإنتاج.
مستوى تلامس النفط والغاز: هو العمق الذي يبدأ عنده الغاز في التواجد فوق عمود النفط داخل المكمن، ويمثل الحد الفاصل بين منطقة الغاز ومنطقة النفط، يساعد تحديد هذا المستوى في تقدير كمية الغاز القابل للإنتاج وتنظيم عملية استخراجه.
مستوى النفط الحر: هو أعلى نقطة يتجمع فيها النفط داخل البئر عند التوقف عن الإنتاج، ويُستخدم كمؤشر على كمية النفط المتبقية في البئر أو المكمن، يُساعد هذا المستوى في اختيار طريقة الإنتاج المناسبة مثل الضخ الصناعي.
مستوى الماء الحر: هو أدنى مستوى في البئر تتجمع فيه المياه بحرية دون وجود نفط أو غاز، ويُستخدم لتحديد مدى اقتراب الماء من الطبقات المنتجة وتقييم كفاءة الإنتاج، خاصة في الآبار التي لا تنتج بطاقة المكمن الذاتية.

تتغير هذه المستويات بحسب معدل الإنتاج وعمليات الحقن، فعلى سبيل المثال يرتفع مستوى الماء تدريجيًا في المكمن مع استمرار الإنتاج، خاصة عند حقن الماء لتعويض انخفاض الضغط.

طرق قياس موائع الآبار البترولية

تنقسم طرق قياس مستوى الموائع في الآبار إلى قسمين:

أولًا: الطرق غير المباشرة

قياسات الضغط الباطني: تعتمد على حسابات هندسية لضغط الموائع داخل البئر.
الأجهزة الصوتية: تقيس الوقت الذي تستغرقه الموجات الصوتية للوصول إلى سطح المائع.
الجس الكهربائي والإشعاعي: تُستخدم لتحديد أماكن الموائع بدقة باستخدام خصائصها الفيزيائية والكهربائية.

ثانيًا: الطرق المباشرة

المسطرة المدرجة: جهاز بسيط يقيس مستوى المائع عند ملامسته.
الأنبوبة ذات المقاطع: جهاز أسطواني مقسم إلى عدة أجزاء، يحتوي على فتحات لدخول الموائع، ويُستخدم لتحديد أماكن تلامس الموائع بدقة.

كيف تعمل الأنبوبة ذات المقاطع؟

عند إنزالها في البئر، تمتلئ مقاطعها بالنفط أولًا، وعندما تصل إلى الماء، يزيح الماء النفط بفعل كثافته الأعلى، أثناء السحب، يبقى الماء في المقاطع بسبب عدم قدرة النفط على إزاحته، مما يتيح تحديد عمق التلامس بين الموائع.

العلاقة بين الضغط ومستوى الموائع

يعكس ضغط الموائع وزن العمود السائل داخل البئر، ويلعب دورًا أساسيًا في تنظيم تدفق النفط. فعندما يقل الضغط المكمني بسبب الإنتاج، يُستخدم حقن الماء أو الغاز للحفاظ عليه، ومنع تدهور أداء البئر.

ختامًا، تُعتبر موائع الآبار البترولية عنصرًا محوريًا في علم هندسة المكامن وإدارة الآبار، فقياسها بدقة يساعد في اتخاذ قرارات استراتيجية في الحفر والإنتاج والمعالجة، ومع تطور التكنولوجيا، أصبحت طرق قياس هذه الموائع أكثر دقة وفعالية، مما يسهم في رفع كفاءة إنتاج النفط، وتقليل التكاليف، وتحقيق أهداف الاستدامة في قطاع الطاقة.

فيديو .. سوائل أو موائع الآبار البترولية

مراجع:

اقرأ أيضاً:

here

خالد أبوزيدومحمد أبو الخير9 أغسطس، 2022

7 645 4 دقائق

موائع الآبار البترولية .. 4 أنواع تحدد كفاءة الإنتاج وسلوك المكمن

أنواع وطرق قياس وأهمية موائع الآبار البترولية في صناعة النفط