تجهيزات آبار حقن المياه بهدف رفع المردود النفطي

تجهيزات آبار حقن المياه بهدف رفع المردود النفطي

تقسم تجهيزات آبار الحقن إلى قسمين أساسيين هما :

التجهيزات السطحية :

 بشكل عام فإن تجهيزات فوهة البئر مثل رؤوس التغليف وصمامات التغليف التي تستخدم في الآبار الإنتاجية يتم استخدام نفسها أيضا في آبار الحقن ، ويجب تزويد رؤوس التغليف بمنفذ واحد أو منفذين جانيين ، ويجب تزويد أحدهما على الأقل بصمام ، ومن تجهيزات فوهة البئر هو رأس مواسير الحقن Tubing Head ويجب أن يكون لراس مواسير الحقن مخرج واحد على الأقل مزود بصمام للسماح باختبار سلامة التغليف ، أو التسربات في باكر المواسير ، وداخل رأس مواسير الحقن يتواجد معلق المواسير tubing hanger الذي يقوم بتعليق وتثبيت مواسير الحقن ، وهذا المعلق قد يكون من نوع مزل slip type أو من نوع لولبي screw - on type (يتصل مع مواسير الحقن بواسطة شرار موجود على السطح الخارجي لمواسير الحقن ).

 يتوضع الصمام الرئيسي master valve فوق رأس مواسير الحقن ويأتي بعده المدخل إلى رأس البئر الذي يمكن أن يكون عبارة عن صمام أو flow tee هذا المدخل يتم وصله مع أنابيب خط الحقن كما في الشكل، يجب تركيب صمام وحيد الاتجاه check valve ذي حجم مناسب على أنابيب خط الحقن بالقرب من صمام الجناح wing valve لمنع التدفق العكسي من البئر في حالة تعطل خط الحقن أو إيقاف عملية الحقن.

يتم أيضأ تجهيز رأس البئر بمقاييس للضغط والحرارة من أجل معرفة قيم كلا منهما عند فوهة البئر وأيضا يتم وضع منافذ على رأس البئر أو بالقرب منه من أجل أخذ عينات من السائل المتدفق إلى البئر ، يتم اختيار تجهيزات رأس البئر والصمامات المرتبطة به بحيث تتحمل الضغط ودرجات الحرارة المتوقع مصادفتها عند فوهة البئر . يجب أن يكون القطر الداخلي للوصلة الثلاثية flow tee وللصمام الرئيسي على الأقل cm5  إذا وجد احتمال القيام بالقياسات الجيوفيزيائية البئرية ، وإذا كانت القياسات البئرية ستحدث بشكل متكرر ففي هذه الحالة يتم تركيب صمام كروي أعلى الوصلة الثلاثية Flow Tee من أجل تسهيل القيام بالقياسات .

        رأس بئر نموذجي متصل مع خط الحقن

بالنسبة لأجهزة التحكم يتم استخدام مقاييس للتدفق  وأيضا أجهزة التحكم بالضغط و التدفق هذه الأجهزة يمكن أن تعمل بشكل يدوي أو آلي فغالبا ما يتم ضبط أجهزة التحكم بالضغط بحيث تعمل على تعديل بفتحة صمام التحكم بالتدفق لتأمين ضغط قاع أقل من 50 Psi  من ضغط تشقق الصخر ، هذه الأجهزة يتم تركيبها على خط الحقن بالقرب من رأس البئر ، ويجب مراعاة كل أجهزة التحكم و أيضاً تجهيزات رأس البئر يجب أن تصنع من مواد مناسبة لعملية الحقن هذه المواد يجب أن تكون مقاومة للتآكل الميكانيكي و الكيميائي ، قد تحتاج المناطق ذات الشتاء القارص إلى عناية خاصة أثناء تصميم الخطوط ورأس البئر فيجب في هذه الحالة دفن الخطوط أسفل خط الصقيع الذي يمتد على عمق 1.5 mأو أكثر ، أما في المناطق المتجمدة التي يصل عمق منطقة الصقيع فيها إلى أكثر من 305 m (1000ft )فإن الخطوط في هذه الحالة يجب أن تكون مرتفعة عن سطح الأرض و معزولة فالعزل في هذه الحالة سيساعد في الحفاظ على درجة الحرارة فوق درجة التجمد و بالتالي ضمان استمرار تدفق المياه و إذا كانت الكهرباء متوفر فيمكن استخدام السخانات الحرارية التي تتوضع على رأس البئر تحت العازل لمنع حدوث التجمد .

التحكم الهندسي بعملية حقن المياه يتطلب قياس معدل تدفق المياه المحقونة حيث يتم عادة إجراء هذا القياس في محطة الضخ و على آبار الحقن أيضاً ومن المقاييس المستخدمة نذكر :

1-مقاييس الإزاحة الموجبة positive displacement meter .

2-المقاييس التوربينية  turbine flow meter .

3-المقاييس الدوامية vortex flow meter .