أفضل عشر أدوات لإكمال الآبار

تشمل أنواع الأدوات المستخدمة في قاع البئر في إكمال وإنتاج حقول النفط البحرية ما يلي: حاقن، صمام دعم السطح، غلاف منزلق، (حلمة)، مغزل الجيب الجانبي، حلمة التثبيت، وصلة التدفق، وصلة التفجير، صمام الاختبار، صمام التصريف، مغزل، سدادة، إلخ.

1. شركات التعبئة والتغليف

تُعدّ أداة التعبئة واحدة من أهم الأدوات الموجودة في قاع البئر ضمن سلسلة الإنتاج، وتتلخص وظائفها الرئيسية فيما يلي:

فصل طبقات الإنتاج لمنع تصادم وتداخل السوائل والضغط بين الطبقات؛

فصل سائل القتل عن سائل الإنتاج؛

تلبية المتطلبات المختلفة لعمليات إنتاج النفط (الغاز) وعمليات الصيانة؛

احتفظ بسائل الحشو في الفراغ الحلقي للغلاف لحماية الغلاف وضمان الإنتاج الآمن.

يمكن تقسيم الحشوات المستخدمة في إكمال آبار النفط والغاز البحرية إلى نوعين: قابلة للاسترجاع ودائمة، وبحسب طريقة التركيب، يمكن تقسيمها إلى تركيب هيدروليكي، وتركيب ميكانيكي، وتركيب بالكابلات. تتعدد أنواع الحشوات، ويجب اختيار النوع المناسب وفقًا لاحتياجات الإنتاج الفعلية. أهم أجزاء الحشوة هي المشابك والمطاط، وبعض الحشوات لا تحتوي على مشابك (حشوات الآبار المفتوحة). تتنوع أنواع الحشوات، ووظيفتها الأساسية هي الدعم بين المشابك وغلاف البئر، وإحكام الإغلاق بينهما لسد موضع محدد.

2. صمام أمان في قاع البئر

صمام الأمان الموجود في قاع البئر هو جهاز تحكم في التدفق غير الطبيعي للسوائل في البئر، مثل الحريق في منصة إنتاج النفط البحرية، أو تمزق خط الأنابيب، أو الانفجار، أو خروج بئر النفط عن السيطرة بسبب الزلزال، وما إلى ذلك، بحيث يمكن إغلاق صمام الأمان الموجود في قاع البئر تلقائيًا لتحقيق التحكم في تدفق السوائل في البئر.

1) تصنيف صمامات الأمان:

• صمام أمان قابل للاسترجاع مصنوع من سلك فولاذي
• صمام أمان محمول لأنبوب الزيت
• صمام أمان الغلاف الحلقي: صمام الأمان الأكثر استخدامًا هو صمام الأمان المحمول للأنابيب

2) مبدأ العمل

يُضخ الزيت الهيدروليكي عبر الأرض، ثم يُنقل إلى فتحة نقل الضغط، ومن ثم إلى المكبس عبر خط أنابيب التحكم الهيدروليكي، دافعًا إياه للأسفل وضاغطًا الزنبرك، فيُفتح صمام الأمان. إذا استمر ضغط التحكم الهيدروليكي، يكون صمام الأمان مفتوحًا؛ أما عند تحرير الضغط، فيدفع الزنبرك المكبس للأعلى، فتُغلق صفيحة الصمام.

3. كم منزلق

1) يمكن للغلاف المنزلق إغلاق أو توصيل الوصلة بين سلسلة الإنتاج والفراغ الحلقي من خلال التعاون بين الغلافين الداخلي والخارجي. وتتلخص وظائفه الرئيسية فيما يلي:

• إحداث انفجار بعد اكتمال البئر؛
• موت الدورة الدموية؛
• رافعة غازية
• مضخة نفاثة للجلوس
• يمكن استخدام الآبار متعددة الطبقات للإنتاج المنفصل، والاختبار الطبقي، والحقن الطبقي، وما إلى ذلك؛
• التعدين المختلط متعدد الطبقات؛
• قم بإدخال السدادة في البئر لإغلاق البئر أو لاختبار ضغط الأنابيب؛
• عامل كيميائي متداول مضاد للتآكل، إلخ.

2) مبدأ العمل

يُغلق الغلاف المنزلق أو يوصل الممر بين أنبوب النفط والفراغ الحلقي بتحريك الغلاف الداخلي. عندما تكون قناة الغلاف الداخلي مواجهة لممر جسم الغلاف المنزلق، يكون مسار الانزلاق مفتوحًا. وعندما يكونان متداخلين، يكون الغلاف المنزلق مغلقًا. يوجد أسطوانة تشغيل في الجزء العلوي من الغلاف المنزلق، تُستخدم لتثبيت جهاز التحكم في التدفق في قاع البئر المرتبط بالغلاف المنزلق. يوجد سطح مانع للتسرب على الجانبين العلوي والسفلي للغلاف الداخلي، والذي يمكن استخدامه مع حشوة منع التسرب لجهاز قاع البئر لإحكام الإغلاق. يتم توصيل أداة تبديل الغلاف المنزلق أسفل سلسلة الأدوات الأساسية، ويتم تشغيلها باستخدام سلك فولاذي. يمكن تشغيل وإيقاف الغلاف المنزلق. تتطلب بعض هذه الأدوات دفعًا لأسفل لتحريك الغلاف لأسفل وفتح الغلاف المنزلق، بينما تتطلب أدوات أخرى دفعًا لأعلى لتحريك الغلاف الداخلي لأعلى وفتح الغلاف المنزلق.

4. الحلمة

1) تصنيف واستخدام حلمة الثدي العاملة

تصنيف الحلمات:

(1) وفقًا لطريقة تحديد المواقع: هناك ثلاثة أنواع: الانتقائية، وأعلى ممنوع الدخول، وأسفل ممنوع الدخول، كما هو موضح في الأشكال أ، ب، ج.

قد تحتوي بعض المندرات على نوعين: النوع الاختياري والنوع العلوي (كما هو موضح في الشكل ب). النوع الاختياري يعني أن القطر الداخلي للمندرة لا يحتوي على جزء لتقليل القطر، ويمكن لأداة التثبيت من نفس الحجم المرور من خلاله، مما يسمح بإنزال عدة مندرات من نفس الحجم في نفس سلسلة الأنابيب. أما النوع العلوي، فيعني أن القطر الداخلي للمندرة المغلقة يكون في الجزء العلوي من السدادة، حيث تعمل خطوة متحركة عند الجزء ذي القطر المخفض على الجزء العلوي، بينما يكون الجزء ذو القطر المخفض من السدادة السفلية في الأسفل، ولا يمكن لقسم إحكام السدادة المرور من خلاله. وعادةً ما يتم تركيب السدادة السفلية في أسفل نفس سلسلة الأنابيب، وذلك كحامل للأجهزة ومنع سقوط أسلاك أدوات الحفر في قاع البئر.

(2) وفقًا لضغط التشغيل: هناك ضغط عادي وضغط عالي، الأول يستخدم للآبار التقليدية، والأخير يستخدم لآبار النفط والغاز ذات الضغط العالي.

استخدام الحلمات:

• اجلس في جهاز التشويش.
• اجلس في الطابق السفلي للتحكم التلقائي في صمام الأمان.
• اجلس في صمام الفحص.

قم بتشغيل أداة تخفيف الضغط (فوهة الخنق) لتقليل ضغط رأس البئر.

• التعاون مع شركة Polished Nipple، وتركيب غلاف الفصل أو وصلة التوصيل، وإصلاح أنبوب الزيت التالف أو الأنبوب السميك بالقرب من طبقة الزيت.
• اجلس وعلق أدوات القياس الموجودة في قاع البئر.
• يمكنه منع سلسلة الأدوات من السقوط في قاع البئر أثناء عملية الحفر السلكي.

5. مغزل الجيب الجانبي

1) البنية الوظيفية

يُعدّ المندريل ذو الجيب الجانبي أحد أهم أدوات إكمال الآبار. يُستخدم مع صمامات رفع الغاز المختلفة لتنفيذ طرق رفع الغاز المتنوعة، وتشغيل فوهات المياه بأحجام مختلفة، وتحقيق الحقن الطبقي. يوضح الشكل هيكله، ويتكون من جزأين: الأنبوب الأساسي والأسطوانة اللامركزية. حجم الأنبوب الأساسي مماثل لحجم أنبوب النفط، ويحتوي الجزء العلوي منه على جلبة تحديد الموضع، بينما تحتوي الأسطوانة اللامركزية على رأس تعريف الأداة، وأخدود قفل، وأسطوانة مانعة للتسرب، وفتحة اتصال خارجية.

2) مميزات مغزل الجيب الجانبي:

تحديد المواقع: اجعل جميع أنواع أدوات الحفر اللامركزية ووجهها بدقة داخل الأنبوب اللامركزي.

إمكانية التعرف عليها: يتم إدخال أدوات الحفر ذات الحجم الصحيح بشكل غير مركزي في البرميل اللامركزي، بينما تمر الأدوات الأخرى ذات الحجم الأكبر عبر الأنبوب الأساسي.

يُسمح بضغط اختبار أكبر.

2) وظيفة مغزل الجيب الجانبي: رفع الغاز، حقن المواد الكيميائية، حقن الماء، القتل بالتدوير، إلخ.

6. القابس

عند عدم وجود صمام أمان في قاع البئر أو تعطل صمام الأمان، يعمل السلك الفولاذي، ويتم إنزال سدادة ذات حجم مناسب في أسطوانة العمل لإغلاق البئر. يُستخدم هذا النظام لاختبار ضغط الأنابيب وتركيب الحشوات الهيدروليكية أثناء عمليات إكمال البئر أو صيانتها.

7. صمام رفع الغاز

يتم إنزال صمام رفع الغاز في أسطوانة العمل اللامركزية، والتي يمكنها تحقيق طرق إنتاج مختلفة لرفع الغاز، مثل رفع الغاز المستمر أو رفع الغاز المتقطع.

8. وصلة التدفق

وصلة التدفق عبارة عن أنبوب مُثخّن، قطره الداخلي يُساوي قطر أنبوب النفط، لكن قطره الخارجي أكبر قليلاً، ويُستخدم عادةً في طرفي صمام الأمان العلوي والسفلي. يُمكن استخدام هذه الوصلة في آبار النفط والغاز عالية الإنتاجية، بينما يُمكن استخدامها في آبار النفط ذات الإنتاج العادي. عند تدفق النفط والغاز عالي الإنتاجية عبر صمام الأمان، يحدث اختناق نتيجةً لانخفاض القطر، مما يُؤدي إلى تآكل بفعل التيارات الدوامية عند طرفيه العلوي والسفلي.

9. صمام تصريف الزيت

يُركّب صمام تصريف الزيت عادةً على بعد أنبوب أو أنبوبين من صمام عدم الرجوع. وهو منفذ تصريف السائل الموجود في أنبوب الزيت عند رفع مضخة الفحص، وذلك لتقليل الحمل على منصة الصيانة ومنع تلوث سطح المنصة والبيئة بسائل البئر. يوجد حاليًا نوعان من صمامات تصريف الزيت: صمام التصريف بالقضيب وصمام التصريف الهيدروليكي بالكرات. يُعدّ النوع الأول أكثر ملاءمةً لآبار النفط الخفيف والثقيل ذات نسبة الماء العالية، بينما يُستخدم النوع الثاني لآبار النفط الثقيل ذات نسبة الماء المنخفضة، ويتميز بنسبة نجاح عالية.

10. مكشطة الأنابيب

1) الغرض: يُستخدم لإزالة كتل الأسمنت، وغلاف الأسمنت، والشمع الصلب، وبلورات الملح المختلفة أو الرواسب، ونتوءات التثقيب، وأكسيد الحديد، وغيرها من الأوساخ المتبقية على الجدار الداخلي للغلاف، ولتسهيل الوصول إلى مختلف أدوات الحفر. خاصةً عندما تكون المسافة الحلقية بين أداة الحفر والقطر الداخلي للغلاف صغيرة، يجب تنفيذ الخطوة التالية من عملية البناء بعد كشط كافٍ.

2) الهيكل: يتكون من جسم، ولوحة سكين، وكتلة ثابتة، وكتلة ضغط، وأجزاء أخرى.

3) مبدأ العمل: قبل دخول البئر، يكون الحد الأقصى لحجم تركيب الجزء الكبير من الكاشطة أكبر من القطر الداخلي للغلاف. بعد دخول البئر، تُجبر الشفرة على الضغط على الزنبرك، الذي يوفر قوة تغذية شعاعية. عند كشط المواد الصلبة، يتطلب الأمر عدة كشطات للوصول إلى القطر الداخلي للغلاف. تتصل الكاشطة بالطرف السفلي لسلسلة أنابيب البئر، وتُعد حركة سلسلة الأنابيب لأعلى ولأسفل هي التغذية المحورية أثناء عملية التعليق.

يتضح من تصميم الشفرة أن لكل شفرة حلزونية حافتين قاطعتين مقوستين، داخلية وخارجية، مما يُحسّن عملية الكشط. تتوزع الشفرات الشريطية الشكل بالتساوي على سطح الكاشطة وفقًا للخط الحلزوني الأيسر، مما يُسهّل على الطين المُرتد من الأعلى إزالة الحطام المُكشط.