كتب أسباب انفجار الآبار
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
أسباب انفجار الآبار (معلومة)
ضغط الخزان (المكمن)
النفط سائل قابل للاشتعال بطبيعته، ويتكون من مزيج معقد من الهيدروكربونات ذات الأوزان الجزيئية المتنوعة ومركبات عضوية أخرى، توجد في التكوينات الجيولوجية في أسفل سطح الأرض. نظرًا إلى الوزن الخفيف لمعظم الهيدروكربونات مقارنة بالصخور أو المياه، تنتقل إلى الأعلى وأحيانًا تنتقل بشكل جانبي بين الطبقات الصخرية المجاورة حتى تصل إلى السطح أو إلى أن تصبح محاصرة داخل كمين من الصخور المسامية (وتعرف باسم الخزانات) والصخور الصماء في الأعلى. تتكون حقول النفط نتيجة تركز الهيدروكربونات في مثل هذا الكمين، ويمكن استخراج السائل منها باستخدام تقنيات الحفر والضخ. يعتمد تغير الضغط في أسفل البئر في هياكل الصخور على عمق صخور المصدر وخواصها. يكون الغاز الطبيعي (في الغالب غاز الميثان) حاضرًا أيضًا داخل الخزانات، ويوجد عادة فوق النفط، لكنه يذوب في النفط أحيانًا تحت تأثير ضغط الخزان ودرجة حرارته. يتطور الغاز المذاب ليصبح حرًا في حال انخفاض الضغط تحت تأثير عمليات الإنتاج الخاضعة للسيطرة أو المفاجئة أو عبر انفجار غير مسيطر عليه. ربما يكون كل الهيدروكربون الموجود في بعض الخزانات غازًا طبيعيًا.
تشكل رفسة البئر
يوازن عمود الطين الضغط الهِدروستاتي، الذي يتحكم بدوره في ضغط السوائل أسفل البئر في الآبار الحديثة. إذا كان توازن ضغط طين الحفر غير صحيح (أي إذا كان تدرج ضغط الطين أقل من تدرج ضغط التكوين المسامي)، يمكن أن تبدأ سوائل التكوين (النفط و/أو الغاز الطبيعي و/أو الماء) في التحرك إلى حفرة البئر ثم إلى أعلى الحيز الحلقي (المسافة بين الجزء الخارجي لعمود الحفر وحائط الحفرة المفتوحة أو الجزء الداخلي للتغليف) وربما تتدفق داخل أنبوب الحفر. تعرف هذه العملية عادةً بـ«رفسة البئر». لحسن الحظ، يمكن إغلاق الحواجز الميكانيكية مثل موانع الانفجار لعزل البئر إلى حين استرداد التوازن الهِدروستاتي عن طريق تدوير السوائل داخله. لكن إذا لم يغلق البئر، فإن الرفسة ستتحول بسرعة إلى انفجار فور وصول سوائل التكوين إلى السطح، وخاصة إذا احتوى التدفق على الغاز الذي سيتمدد بسرعة تحت تأثير الضغط المنخفض عند تدفقه إلى أعلى حفرة البئر، ما يزيد من الوزن الفعال للسائل.
علامات تحذيرية مبكرة تنذر بوقوع رفسة البئر أثناء الحفر:
- تغير مفاجئ في معدل الحفر.
- انخفاض في وزن أنبوب الحفر.
- تغير في ضغط المضخة.
- تغير في معدل العائد من سائل الحفر.
- عودة طين الحفر «جزء منه» ملوثًا بالغاز أو النفط أو الماء.
- رصد وحدة التسجيل والتحليل لبيانات طين الحفر لغازات الاتصال، ووحدات الغاز الخلفية المرتفعة، ووحدات غاز القاع المرتفعة.
يعَد التغير النسبي في معدل دوران العائد إلى السطح في الأحواض الطينية (حُفر الطين) الوسيلة الرئيسية للتنبؤ بوقوع الرفسة أثناء الحفر. يتتبع طاقم الحفر أو مهندسو الطين مستوى الطين في الأحواض الطينية، وكذلك بإمكانهم مراقبة معدل عودة الطين عن كثب ومقارنته بمعدل الطين الذي يضخ للأسفل عبر أنبوب الحفر. عند مواجهة منطقة ذات ضغط أعلى من الضغط الذي يحدثه الضغط الهِدروستاتي لطين الحفر (ويضم الكمية الصغيرة لضغط الاحتكاك الإضافي أثناء عملية الدوران) في لقمة الحفر (at the bit)، ستلاحظ الزيادة في معدل العائد من الطين من خلال امتزاج السائل التكويني المتدفق مع طين الحفر الدوار. في المقابل، إذا كان معدل العائد أبطأ من المتوقع، فهذا يعني أن كمية معينة من الطين فُقدت في نطاق سلاب، في مكان ما في أسفل نعل أنبوب الحفر (كعب التبطين). لا يؤدي هذا إلى رفسة بالضرورة (ويمكن أن لا تحصل أبدًا). مع ذلك، ربما يسمح انخفاض مستوى الطين بتدفق سوائل التكوين من مناطق أخرى، إذا قل الضغط الهِدروستاتي عن مستوى عمود كامل من الطين.
