مشاكل الآبار المنتجة ذاتياً وطرق معالجتها وتلافيها

^ مقدمة ^ :

&إن ظروف استثمار المكامن النفطية المختلفة والطبقات المنتجة المستقلة الواقعة ضمن حدود المكمن النفطي الواحد يمكن أن تختلف كثيرا عن بعضها بعضا، تبعا لذلك فإن المشاكل والصعوبات في عمل الآبار المنتجة ذاتية أيضا يمكن أن تكون مختلفة الأشكال والأنواع، ويمكن أن نذكر بعض المشاكل الاعتيادية الأكثر تكرارا أو شيوعا ومصادفة و المشاكل الأكثر خطورة من ناحية العواقب أو النتائج التي تتركها&

من هذه المشاكل أو الصعوبات نذكر المشاكل التالية:

1. الاندفاع الذاتي المفتوح الذي لا يمكن التحكم به أو ضبطه، ويحدث بسبب خلل أو عطل أو خرق في إحكام شجرة الميلاد المركبة على رأس البر والتي تؤمن إغلاق البئر وعزلها عن الوسط الخارجي وتمنع خدمات الاندفاع
2. توضع البارافينات والإسفلتينات والصموغ على السطح الداخلي لمواسير الإنتاج وفي التجهيزات السطحية وفي خطوط الطرد .
3. لاهتزازات النبضية أو التأرجحات أو التذبذبات في أثناء عملية الإنتاج الذاتي والتي تؤدي إلى توقف البئر عن الإنتاج الذاتي قبل انتهاء فترة الإنتاج الذاتي.
4. تشكل السدادات الرملية في قاع البئر وضمن مواسير الإنتاج عند استثمار الطبقات الهشة غير الثابتة والحاوية على رمال.
5. توضع الأملاح على قاع البئر وفي مواسير الإنتاج .

• **الاندفاع الذاتي المفتوح**:

&من المعروف أنه عند إنتاج النفط والغاز قد تحدث الكثير من حالات الاندفاع الذاتي المفتوح التي تؤدي إلى الحرائق الضخمة التي تستمر وقتا طويلا، وهذه الحرائق أو الاشتعال المستمر لآبار الإنتاج الذاتي تؤدي إلى استنزاف وزوال المكمن النفطي قبل الفترة الزمنية لاستثماره، كما تؤدي إلى تشكل حفر (أقماع) ضخمة حول رأس البئر، كما تؤدي إلى قذف السائل القذر (الوسخ الذي يتوضع بشكل عشوائي على المعدات. المنع وإخماد أو إطفاء هذه الاندفاعات المفتوحة يتم اللجوء عادة إلى حفر آبار ثانوية مائلة وتفجير شحنات ذرية فيها، تختلف درجة صعوبة إخماد هذه الاندفاعات المفتوحة وأيضا تختلف الأسباب المؤدية أو المسببة لهذه الكوارث، كما تلعب الأعطال أو الخلل في تجهيزات الفوهة وبالتحديد في شجرة الميلاد دورة كبيرة في التخريب أو الدمار غير المتوقع عند عملية اختراق الطبقة وبحث الآبار .. سبب الحوادث المأساوية أو المؤلمة والصعبة يمكن أن يكون عدم الاحكام في أماكن الوصلات وعدم شدها بشكل محكم أو قد يكون السبب هو عطل أو خلل في أماكن الوصلات نتيجة اهتزاز شجرة الميلاد وقد تظهر انفجارات أو اندفاعات نتيجة تأثير المواد الأكالة (المسببة للتأكل) المحمولة في تيار المزيج (سائل - غاز). من أجل تلافي هذه الحوادث المأساوية دائما تختبر أو تجرب شجرة الميلاد بضغوط عمل تعادل ضعف الضغط التجريبي التصميمي (أحيانا تجرب للعمل بضغط يعادل مرة ونصف من الضغط التجريبي التصميمي)، قبل ذلك تجرب عناصر وأجزاء الشجرة بشكل مستقل كل على حدة كما تجرب شجرة الميلاد بشكل كامل وهي مجمعة. لمنع حدوث الاندفاعات المفتوحة وضعت أو صنعت موانع اندفاع (قواطع مختلفة استخدمت استخداما واسعا في الأزمنة الأخيرة، هذه القواطع (موانع الاندفاع) تنزل في البئر على أعماق معينة أو حتى تحت مستوى حذاء مواسير الإنتاج. توجد موانع اندفاع قواطع) مثبتة على حبسات أو خطافات (شناكل) ضمن مواسير التغليف، هذه القواطع موانع الاندفاع) تغلق بشكل أتوماتيكي مقطع مواسير الإنتاج أو مقطع مواسير التغليف عند الزيادة الحادة لتدفق السوائل ضمنها والتي تزيد عن الحدود الحرجة للتدفق. اشتهرت (موانع الاندفاع) أو القواطع التي تتثبت على مواسير الإنتاج، هذه القواطع أيضا تغلق أوتوماتيكية وتمنع مرور أو جريان السائل أثناء التدفقات الحرجة للمزيج سائل - غاز) وبذلك تمنع حدوث الاندفاع الذاتي المفتوح أيضا شاعت موانع الاندفاع أو قواطع الإغلاق القسري أو الإلزامي لمقطع مواسير الإنتاج، وهذه القواطع مصنعة بشكل صمام كروي يتحقق أو يتم دورانه هيدروليكيا آلية تحويل هذا الصمام الكروي بواسطة أنبوبة (ماسورة) ذات قطر صغير ( 12- 18mm) مربوطة إلى مواسير الإنتاج وخارجة إلى السطح، توصل هذه الأنبوبة إلى منبع أو مصدر ضغط، عادة توصل إلى مخرج أو فوهة البئر. عند وجود ضغط في الأنبوبة يكون الصمام الكروي مفتوح، عند انخفاض الضغط في الأنبوبة فإن الصمام الكروي يدور بواسطة آلية نابضية ويغلق مواسير الإنتاج الذاتي. توجد قواطع (موانع اندفاع) سطحية بسيطة ذات تأثير ميكانيكي، تثبت هذه القواطع على خطوط المانيفولد، وهي تغلق البئر الذاتية عند انفجار خطوط الطرد بسبب التأكل أو الأذى أو الضرر الميكانيكي، وكمثال على حوادث الاندفاع الذاتي يمكن أن نذكر حادثة الاندفاع الذاتي المفتوح والصعب على واحدة من آبار بحر الشمال الشركة إكافيك في نيسان عام 1977 عندما قذفت هذه البئر حوالي m³30000 نفط في البحر. بالرغم من أن مواسير الإنتاج لهذه البئر كانت مجهزة بقاطع (مانع اندفاع) أوتوماتيكي

لم يعمل أثناء حدوث الخلل أو العطل في إحكام شجرة الميلاد الموجودة على البئر بسبب عدم جلوسه في مكانه الصحيح وعدم تثبيته بشكل صحيح في وصلة الجلوس الخاصة به وعدم شده بإحكام. وبصعوبة بالغة تم إيقاف ذلك الاندفاع والتحكم بتلك البئر والسيطرة عليها .&

**مشكلة منع توضع الشموع والصموغ على السطح الداخلي للتجهيزات السطحية والجوفية لآبار الإنتاج الذاتي**:

& من المعروف أن النفط هو عبارة عن مزيج معقد من مختلف الهيدروكربونات الخفيفة والثقيلة الموجودة في حالة توازن بالشروط الطبقية. إنتاج النفط يترافق بتغيرات لا مفر منها في الشروط الترموديناميكية، وعند انتقال النفط من الشروط الطبقية إلى الشروط السطحية. ينخفض الضغط ودرجة الحرارة ويختل التوازن الطوري ويحدث انفصال بعض الهيدروكربونات المستقلة بشكل غازات هيدروكربونية لها ترکیب مختلف أو مغاير هذا من جهة، ومن جهة أخرى يحدث انفصال الهيدروكربونات الثقيلة أو القطفات الثقيلة الوسخة بشكل بارافينات (شموع) وصموغ واسفلتينات. تبريد النفط عند الرفع (أثناء الإنتاج) وانفصال القطفات الغازية منه عند انخفاض الضغط يقلل من خاصية انحلال أو ذوبان النفط بالنسبة لهذه القطفات الثقيلة أي يقلل من قابلية ذوبان هذه القطفات الثقيلة في النفط ويزيد من إمكانية انفصالها عنه، وهكذا فإن الشموع والصموغ والإسفلتينات تنفصل بشكل بلورات شمعية بارفنية) مشكلة طور صلب جديد.

بما أن النفط مختلف للغاية بتركيبه الهيدروكربوني، لهذا في بعض مكامن النفط لا تترافق عملية إنتاج النفط مع تشكل الشموع (البارافينات)، فالجزيئات الدقيقة الصغيرة جدا للبارافين (الشموع) يمكنها أن تبقى في حالة معلقة أو محمولة مع تيار السائل، وفي ظروف محددة من الضغط والحرارة تلتصق مع جزيئات الصموغ والإسفلتينات المنفصلة في نفس الوقت مشكلة كتل صغيرة لزجة أو دبقة من الهيدروكربونات الصلبة التي تلتحم أو تتوضع على السطح الخشن لجدران المواسير مؤدية إلى تقليل مقطعها. تدعى درجة الحرارة التي تظهر أو تتشكل عندها الجزيئات الصلبة للشموع (البارافينات) بدرجة حرارة تبلور الشموع (البارافينات) درجة حرارة تبلور الشموع تكون مختلفة لأنواع مختلفة من النفوط ذات التراكيب المختلفة، تختلف أيضا تبعا لتركيب القطفات البارافينية نفسها.

درجة انصهار أو ذوبان البارافينات (الشموع) تقع ضمن المجال من (°C 27-71 )، أما بالنسبة للبارافينات ذات السلاسل الكربونية من ( C36 - C55 ) فإنها تكون من °C 65 حتى C 88. تبلغ درجة حرارة توضع أو تشكل الشموع (البارافينات للنفوط البارافينية في تتاريا، باشكيريا، منطقة بيرمسكوي)، والتي عندها تبدأ البارافينات بالتوضع على جدران مواسير الإنتاج تبلغ (°C15 - 35 )، أما في بعض المكامن النفطية الأخرى فإن البارافينات تبدأ بالتوضع حتى عند الشروط الطبقية، وهكذا فإن درجة حرارة