الزيت هو المادة الصلبة طين الحفر القائم على النفط، يُطلق عليه أحيانًا سائل الحفر الزيتي. شهد ستينيات القرن الماضي تطويره وتقديمه كحلٍّ لمشاكل الحفر، مثل تكوّن طين يتفاعل أو يتمدد عند ملامسته لسائل الحفر المائي، وارتفاع حرارة قاع البئر، وعزم الدوران، والسحب، وانسداد الأنابيب. يُمزج طين الحفر الزيتي أو المائي مع المكونات اللازمة.
يعتمد اختيار النوع المناسب على التكوين الذي سيمر عبره البئر، وكيفية التخلص من السائل بعد الاستخدام. يخضع تصريف سوائل الحفر لتشريعات صارمة في المناطق الحساسة بيئيًا، ويواجه المقاولون والمالكون الذين يخالفون هذه القواعد غرامات باهظة.
نظرة عامة على طين الحفر
ال نظام سوائل الحفر الديناميكي يتكون من كمية سائلة تُدفع من حُفر السطح باستخدام مضخات طينية مُصممة خصيصًا. يمر عبر سلسلة الحفر، ويخرج من المِثقب، ويصعد عبر حلقة البئر، ثم يعود إلى القاع لإزالة المواد الصلبة وإجراءات الصيانة اللازمة. غالبًا ما يؤثر حجم الحفارة، الذي يُختار بناءً على تصميمه السليم، على سعة النظام السطحي.
على سبيل المثال، قد يحتوي بئر ماء عميق على آلاف البراميل من سائل الحفر النشط. يجب ملء جزء كبير من طول أنبوب الحفر من قاع منصة الحفر إلى قاع البحر بهذا الحجم. في المقابل، قد لا يحتاج بئر ضحل على اليابسة إلا إلى بضع عشرات من براميل السائل لأداء المهمة نفسها.
يُحفر بئر في الأرض باستخدام سائل الحفر، المعروف أيضًا باسم طين الحفر. وتُحفر الآبار أيضًا لاستخراج النفط والغاز، وجمع العينات الأساسية، وغيرها من الاستخدامات. تؤدي سوائل الحفر مهامًا متنوعة، تشمل تنظيم تلف التكوينات، وإزالة مخلفات الحفر من البئر، وسد التكوينات المسامية التي تظهر أثناء الحفر، والتبريد، وتزييت المثقاب، ونقل الطاقة الهيدروليكية إلى المثقاب والأدوات التي تعمل في أوقات التوقف والفقد، والحفاظ على كفاءة الحفر والتحكم في البئر.
نظراً لزيادة الإنفاق على استكشاف وتطوير النفط والغاز البحري، من المتوقع أن يشهد السوق العالمي لسوائل الحفر نمواً ملحوظاً بين عامي 2022 و2031. وقد ازداد الإقبال على استغلال موارد الغاز غير التقليدية عالمياً بفضل نمو استكشاف النفط والغاز الصخري. إلى جانب التحسينات في سوائل الحفرتنتج الشركات أنابيب حفر متينة. عند الحفر في رواسب النفط، يُعد أنبوب الحفر أداةً أساسية. تُستخدم أنابيب الحفر في بيئات متنوعة وتتعرض لأحمال متنوعة. يمكن استخدام هذا النوع من الطين كعامل تعبئة، أو سائل تنظيف لفتح الأنابيب المسدودة، أو سائل تغليف، أو سائل إغلاق، أو سائل رأس البئر، وغيرها. يعمل هذا النوع بكفاءة عالية على صخور "جامبو". يمكن تعديل وزن الطين بين 7 و22 رطلاً/غالون. على الرغم من حساسيته للحرارة، إلا أنه لا يجف، على عكس الطين المائي الذي سبق ذكره. نسبة المواد الصلبة المحفورة غير محدودة. يجب الحفاظ على درجة حموضة السائل أعلى من 7. تحدد القيمة القلوية مدى استقرار المستحلب.
تُعدّ جنوب أفريقيا من أصغر مُنتجي النفط في أفريقيا. ولأكثر من عشر سنوات، كانت شركة "جلوبال" لسوائل الحفر، إلى جانب العديد من مُورّدي المواد الكيميائية، المصدر الرئيسي لسوائل الحفر والمواد الكيميائية الطينية من أفريقيا بالنسبة لغالبية شركات النفط الحكومية وشركات الحفر الخاصة في جنوب أفريقيا.
فيما يلي قائمة بأفضل 5 مجموعات من معدات معالجة الطين النفطي غير المتساقطة في أفريقيا:
تمتلك دول منظمة أوبك (أوبك) اليوم 79.41 تريليون طن من احتياطيات النفط العالمية المؤكدة. علاوة على ذلك، اكتُشف أن جزءًا كبيرًا من احتياطيات أوبك النفطية، أي 64.51 تريليون طن من إجمالي الاحتياطيات، يقع في الشرق الأوسط.
زادت دول أوبك مؤخرًا احتياطياتها النفطية بتطبيق أكبر ممارسات الشركة. تُجري هذه الدول عمليات استكشاف وإنقاذ متكررة. وتمتلك أوبك الآن 1,189.80 مليار برميل من احتياطيات النفط المؤكدة.
أدى ازدياد عدد السكان والنشاط الصناعي إلى زيادة الاستهلاك اليومي للطاقة. وقد ثبت أن حوالي 84% من طاقة العالم تأتي من الوقود الأحفوري. ونتيجةً لذلك، ارتفع مستوى استغلال النفط والغاز وأنواع الوقود الأحفوري الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، يتزايد استخدام سوائل الحفر عالميًا نتيجةً لزيادة الإنفاق على تطوير وإنتاج النفط والغاز في المناطق البحرية.
من الممكن بناء وهندسة بعض السوائل الكيميائية المتخصصة القائمة على الماء بحيث تكون مناسبة لدرجات الحرارة العالية والضغط العالي. يُعدّ الماء أساسًا للطين القائم على الماء. يُعدّ الطين القائم على الماء النوع الأقل سعرًا والأكثر مراعاةً للبيئة. ويُستخدم عادةً لحفر الجزء العلوي من البئر. يُصنّف الطين القائم على الماء إلى نوعين رئيسيين هما الطين المشتت وغير المشتت. ويُعد غياب المواد الماصة هو الفارق الرئيسي بين الطين المشتت وغير المشتت. فبينما يُضاف إلى طين الحفر المشتت مادة كيميائية مُضافة إلى النظام، بهدف إزالة تكتلات التربة الطينية، لا يتطلب طين الحفر غير المشتت درجة حموضة أعلى.
خلال منصات الحفرتُعدّ سوائل الحفر بالغة الأهمية. وقد أدّت زيادة الإنفاق على عمليات الحفر في خليج المكسيك وبحر الشمال وبحر الصين الجنوبي إلى تعزيز قطاع الحفر البري في السوق العالمية. علاوة على ذلك، من المتوقع أن يزداد استخدام سوائل الحفر خلال الفترة المتوقعة نتيجة حصول عمليات الحفر الجديدة على تراخيص تنظيمية في دول مختلفة.
حتى مع توسّع قطاع الحفر البري بوتيرة متسارعة، يستفيد المشاركون في السوق من إمكانات دخل ثابتة في التطبيقات البعيدة في أفريقيا، مع صادرات ضخمة من معدات سوائل الحفر. ونتيجةً لذلك، تُجهّز الشركات السفن بتقنيات دفع بحري موثوقة للاستفادة من آفاق جديدة في التطبيقات البحرية.
قام مصنعو وموردو أجهزة إزالة الغازات الفراغية من طين حفر النفط، المستخدمة في هذه الصناعة، بالتصدير إلى أفريقيا. وبصفتها رائدة في السوق، تستطيع أفريقيا توفير منتجات متنوعة لعملائها، بما في ذلك منتجات الحفر. أجهزة الطرد المركزي للديكانتر، معدات التخلص من نفايات الحفر، ومعدات التحكم في رواسب سوائل الحفر، ومعدات أمان الحفر.
يُعد تركيب جهاز إزالة الغازات بالتفريغ ضروريًا لتقليل الغازات الغازية من طين الحفر، وذلك لضمان عدم تأثر جودة الطين بالأعشاب الغازية. تُشكل الغازات الغازية مخاطر وتُقصّر عمر آلات معالجة الحمأة.
ال جهاز إزالة الغازات الفراغية من طين الحفر قد تزيل بسرعة أي شوائب زجاجية تُلوث الحفر. تُعدّ أجهزة إزالة الغازات الفراغية لطين الطحن أساسية للحفاظ على لزوجة الطين، والحفاظ على جاذبيته، وخفض تكاليف الحفر. إضافةً إلى ذلك، تتوافق معدات معالجة سوائل الحفر مع جميع أنواع أنظمة تنقية طين الحفر، ويمكن استخدامها كأجهزة تحريك طين عالية التحمل.
يحافظ طين الحفر على نضارة بئر الحفر وسير جميع الأنشطة بسلاسة، مع منع تلف التكوينات، مما يجعله شريان الحياة لنظام الحفر. أكثر سوائل الحفر استخدامًا هما الطين المائي (WBM) والطين النفطي (OBM). على الرغم من شيوع سوائل الحفر النفطية مؤخرًا، إلا أن حركة المناخ أعادت استخدام الحفر المائي. وكما هو مذكور بإيجاز أدناه، فإن لها مزايا وعيوبًا.
النفط هو المرحلة المستمرة في سوائل الحفر ذات القاعدة النفطية. يمكن تصميم الطين النفطي لمقاومة الحرارة العالية لفترات طويلة. ومع ذلك، يمكن للطين المائي أن يتحلل، مما يؤدي إلى فقدان السوائل وفقدان اللزوجة. تُعد متانة الصخر الزيتي، ومعدلات اختراق أسرع، وثقوب قياس أفضل، وقلة ترشيح الملح من المزايا الإضافية لاستخدام الطين النفطي.
استخدام الطين القائم على الزيت يُعدّ هذا الحل عمليًا في بعض الأحيان فقط؛ لذا يجب الانتباه إليه. يتميز الطين الزيتي بتكلفة ابتدائية عالية، خاصةً في التركيبات المصنوعة من سوائل طبيعية أو صناعية. عند استخدام الطين الزيتي، يُولى اهتمام خاص أيضًا للقضايا البيئية المتعلقة بتسرب العُقل، وفقدان الطين، والتخلص منه. يجب توخي الحذر الشديد لتجنب ملامسة الطين الزيتي للجلد، فقد يُسبب ردود فعل تحسسية، واستنشاق أبخرته المهيجة.
يميل الصخر الزيتي الذي يتم حفره إلى الانتفاخ والتشقق. ومع ذلك، يمكن لأنظمة الطين القائمة على الماء أن تساعد. يتميز السائل بثبات عالٍ في حدود المرونة، وقوة شد هلامية على كامل نطاق درجات الحرارة، وهو ما يُلاحظ غالبًا في عمليات الحفر في المياه العميقة والشاطئ، وذلك بفضل هذه الخصائص المثبطة.
خاتمة
على الرغم من أن النطاق الأكثر استخدامًا يتراوح بين 70/30 و90/10، إلا أن طين الحفر الزيتي يعمل بكفاءة مع نسبة زيت/ماء تتراوح بين 65/35 و95/5. تُصنع سوائل الحفر الزيتية الحالية من الأوليفينات المختزلة والبارافينات، المعروفة أحيانًا بالزيوت الصناعية والديزل والزيوت المعدنية، وغيرها من المكونات. على الرغم من أن بعض الأوليفينات والبارافينات تُنتج كيميائيًا من الجزيئات، إلا أن بعضها الآخر يُستخرج عن طريق عملية تقطير النفط الخام.
البنتونيت العضوي هو المادة الأساسية التي تُعطي الأنظمة الزيتية لزوجتها، بينما يزيد الباريت من كثافة النظام. يُعدّ ترطيب الزيت أمرًا بالغ الأهمية لضمان بقاء جزيئاته عالقة. إضافة الجير إلى الخليط يحافظ على درجة حموضة مرتفعة، ويُحسّن الذوبان المائي، ويُقاوم الآثار الضارة لكبريتيد الهيدروجين (H2S) وثاني أكسيد الكربون (CO2).
تشخيص الأعطال الشائعة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها في مضخات الطرد المركزي: حلول المشكلات النموذجية
صيانة واستكشاف أخطاء منظف الطين وإصلاحها
العوامل المؤثرة على كفاءة الفصل في أجهزة الطرد المركزي وطرق تحسينها.
© جميع الحقوق محفوظة لشركة SolidsControlWorld 2025.
Arabic 
English 
Russian 
Spanish 
Portuguese