تصنيف آبار النفط والغاز يزيد من تقنيات الإنتاج

تُعدّ تقنيات زيادة إنتاج آبار النفط والغاز إجراءً تقنياً يهدف إلى تحسين الطاقة الإنتاجية لآبار النفط (بما في ذلك آبار الغاز) وقدرة آبار حقن الماء على امتصاص الماء. وتشمل الطرق الشائعة الاستخدام التكسير الهيدروليكي والمعالجة الحمضية، بالإضافة إلى التفجيرات في قاع البئر والمعالجة بالمذيبات، وغيرها.

1) عملية التكسير الهيدروليكي

تتضمن عملية التكسير الهيدروليكي حقن سائل تكسير عالي اللزوجة في البئر بكمية كبيرة تتجاوز قدرة امتصاص التكوين الصخري، مما يزيد الضغط في قاع البئر ويؤدي إلى تكسير التكوين. ومع استمرار حقن سائل التكسير، تتعمق الشقوق داخل التكوين. يجب إضافة كمية معينة من مادة داعمة (رمل في الغالب) إلى سائل التكسير لمنع انغلاق الشقوق بعد توقف المضخة. تعمل الشقوق المملوءة بالمادة الداعمة على تغيير نمط تسرب النفط والغاز في التكوين، وزيادة مساحة التسرب، وتقليل مقاومة التدفق، ومضاعفة إنتاج البئر. ويستفيد "الغاز الصخري"، الذي يحظى بشعبية كبيرة في صناعة النفط العالمية مؤخرًا، من التطور السريع لتقنية التكسير الهيدروليكي!

2) معالجة آبار النفط بالتحمض

تنقسم معالجة آبار النفط بالحمض إلى فئتين: معالجة الصخور الكربوناتية بحمض الهيدروكلوريك، ومعالجة الصخور الرملية بحمض التربة. وتُعرف هذه العملية عادةً باسم التحميض.

معالجة التكوينات الصخرية الكربوناتية بحمض الهيدروكلوريك: تتفاعل الصخور الكربوناتية، مثل الحجر الجيري والدولوميت، مع حمض الهيدروكلوريك لتكوين كلوريد الكالسيوم أو كلوريد المغنيسيوم، وهما مركبان قابلان للذوبان في الماء، مما يزيد من نفاذية التكوين ويحسن بشكل فعال من إنتاجية آبار النفط. في ظل ظروف درجة حرارة التكوين، يتفاعل حمض الهيدروكلوريك بسرعة كبيرة مع الصخور، ويُستهلك معظمه بالقرب من قاع البئر ولا يستطيع اختراق طبقة النفط بعمق، مما يؤثر على فعالية المعالجة الحمضية.

معالجة تكوينات الحجر الرملي بالأحماض: تتكون المكونات المعدنية الرئيسية للحجر الرملي من الكوارتز والفلسبار. أما المواد الرابطة فهي في الغالب سيليكات (مثل الطين) وكربونات، وكلاهما قابل للذوبان في حمض الهيدروفلوريك. مع ذلك، بعد تفاعل حمض الهيدروفلوريك مع الكربونات، يترسب فلوريد الكالسيوم، مما يعيق إنتاج آبار النفط والغاز. عمومًا، يُعالج الحجر الرملي بحمض الهيدروكلوريك بتركيز 8-12% مضافًا إليه حمض الهيدروفلوريك بتركيز 2-4%، ممزوجًا بحمض التربة لتجنب ترسب فلوريد الكالسيوم. يجب ألا يكون تركيز حمض الهيدروفلوريك في حمض التربة مرتفعًا جدًا لتجنب إتلاف بنية الحجر الرملي والتسبب في حوادث إنتاج الرمال. ولمنع التفاعلات الضارة بين أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم في التكوين وحمض الهيدروفلوريك، ولأسباب أخرى، يجب معالجة التكوين مسبقًا بحمض الهيدروكلوريك قبل حقن حمض التربة. ينبغي أن يكون نطاق المعالجة المسبقة أوسع من نطاق معالجة حمض التربة. وقد طُوّرت تقنية حمض التربة الذاتية التكوين في السنوات الأخيرة. يُستخدم فورمات الميثيل وفلوريد الأمونيوم للتفاعل داخل التكوين الجيولوجي لتوليد حمض الهيدروفلوريك، الذي يعمل داخل طبقة النفط ذات درجة الحرارة العالية في الآبار العميقة لتحسين فعالية معالجة التربة الحمضية، وبالتالي تحسين القدرة الإنتاجية لآبار النفط.