تقنية تحفيز الاستكمال متعدد المراحل

تم تطبيقها على ثلاث آبار بالمكامن الجوراسية وأثبتت نجاحها

• المشروع أنجز بالتعاون بين مجموعات تطوير حقول الغاز وهندسة الحفر والحفر العميق والابتكار والتكنولوجيا ومعاينة الآبار
• التقنية تتيح إنتاج نحو 6 آلاف برميل من النفط و12 مليون قدم مكعبة من الغاز يومياً من البئر الواحدة
• التقنية حققت زيادة كبيرة في إنتاج النفط والغاز من الآبار الثلاث التي تمت تجربتها عليها
• تكنولوجيا جديدة وثورية ومبتكرة في حقول النفط الخاصة بشركة نفط الكويت

تنظر شركة نفط الكويت إلى تعزيز إنتاجها من النفط والغاز باعتباره من أهم الأولويات في عملها، كما أنه من بين الأهداف الاستراتيجية التي تبذل الشركة كافة الجهود لتحقيقها، من خلال استكمال كل الأنشطة ذات الصلة.

من بين تلك الأنشطة، تطوير المكامن، ولاسيما تلك الصعبة منها، من خلال اعتماد أفضل وأحدث التقنيات المساعدة، حيث تعدّ نفط الكويت إحدى أكثر الشركات انفتاحاً على تبني كل ما هو جديد ومفيد.

إحدى التقنيات الفعّالة التي اعتمدتها الشركة، تقنية تحفيز الاستكمال متعدد المراحل أو تقنية التكسير الصخري للمكامن التي تتميز بالضغط العالي والحرارة المرتفعة، والتي تعتبر من التقنيات المبتكرة والفريدة من نوعها، وتشكل الطريقة المثلى التي تمكّن الشركة من تطوير الحقول الجوراسية التي يصل عمقها إلى أكثر من 15 ألف قدم، في حين يبلغ ضغطها أكثر من 13 ألف رطل في البوصة (الإنش) المربعة الواحدة، وتصل درجة الحرارة فيها إلى 280 فهرنهايت وأكثر، حيث تتميّز تلك الحقول بوفرة النفط الخفيف والغاز المصاحب، مع عدم القدرة على إنتاجهما بطرق سهلة وغير مكلفة.

ما هذه التقنية وكيف تعمل، وما الفوائد التي تقدمها؟ تجدون الإجابة عن كل هذه الأسئلة وغيرها في السطور التالية.

آلية ومراحل

تتكوّن التقنية من عدة مراحل للتكسير الصخري، والذي يتم أولاً من خلال إنزال المعدات الخاصة بها في البئر المراد تطويرها، ثم تبدأ عملية تكسير صخور المكمن الذي يتم العمل على تحديثه، تليها عملية زيادة الإنتاج على مراحل متعددة.

ويتم مع نهاية كل مرحلة من مراحل تكسير صخور المكمن إلقاء كرة ذات حجم مختلف، وذلك لعزل كل مرحلة عن التي تليها، باستثناء المرحلة الأولى فقط التي تتم بطريقة هيدروليكية، علماً بأن عملية التكسير الصخري تتم من الأسفل إلى الأعلى.  

ويمكن النظر إلى تقنية تحفيز الاستكمال متعدد المراحل باعتبارها تكنولوجيا جديدة وثورية ومبتكرة في حقول النفط الخاصة بشركة نفط الكويت، حيث توفر الحل الأمثل لتطوير وتحديث مثل هذه الحقول، وتعالج المكامن الأكثر صعوبة في الحقول الجوراسية، في الوقت الذي تتوافر بتلك الحقول إمكانات هائلة لإنتاج النفط الخفيف والغاز المصاحب لكنها تعاني من عدم القدرة على إنتاجهما بصورة عملية وفعّالة.

كما تفتح هذه التقنية الطريق أمام إنتاج النفط الخفيف، إضافة إلى الحصول على كميات ضخمة من الغاز المصاحب، تصل إلى 6 آلاف برميل من النفط الخفيف و12 مليون قدم مكعبة من الغاز يومياً من البئر الواحدة.

وفي هذا الإطار، وعلى ضوء تطبيق تلك التقنية الجديدة، وضعت مجموعة تطوير حقول الغاز في الشركة نصب عينيها هدفاً يتمثل في إنتاج مليار قدم مكعبة من الغاز يومياً بحلول عام 2020.

ولكي يتم تحقيق الهدف المنشود، والتغلب على هذا التحدي، فإنه يلزم إيجاد تقنية تتيح لشركة نفط الكويت القيام بعملية تحفيز على التكسير متعدد المراحل، وذلك في المكامن التي تتميز بالضغط العالي والحرارة المرتفعة، حيث يتراوح معدل الضغط بين 13 و15 ألف رطل في البوصة (الإنش) المربعة، في حين تتراوح درجة الحرارة بين 280 و300 فهرنهايت.

وتهدف تقنية تحفيز الاستكمال متعدد المراحل إلى تقسيم الجزء غير المبطن من البئر في المكامن الجوراسية، مثل "مكمن مارات"، إلى عدة أجزاء، بحيث يكون لكل جزء منها ذراع تكسير خاصة به، ومن ثم يصبح مدخلاً لضخ سوائل التحفيز إلى المكمن المستهدف.

ثلاث آبار

تم تطبيق التقنية الجديدة في ثلاث آبار بالمكامن الجوراسية، وتمخضت التجربة عن زيادة كبيرة في إنتاج النفط والغاز.

وكانت البئر RA-0597 الأولى التي خضعت للتجربة، وهي بئر مائلة تقع في حقل الروضتين بشمال الكويت، وجرى حفرها باعتبارها بئراً تطويرية لمكمن "مارات الأوسط"، ووصل عمق الحفر فيها إلى 16857 قدماً، علماً بأن البئر لم تحدث أي صدع في التكوين الجوراسي، ويُتوقّع أن تكون المنطقة المحيطة بها ذات قوة تكسّر طبيعي منخفضة.

والملاحظ خلال العملية، أنه برز صنف ذو مظهر ونوعية جيدين من صخور الدولوميت في خطوط التدفق بتكوين مكمن "مارات الأوسط".

وتقرر أولاً استكمال البئر بتركيب تكنولوجيا التكسير الصخري متعدد المراحل قياس 4.5 بوصة، لهذا الحقل الجوراسي الذي يتميز بالضغط العالي والحرارة المرتفعة، في حين تم، بعد ذلك، تركيب نظام تكسير يتكون من ثلاث مراحل في البئر المشار إليها.

ووصلت الكمية التي أمكن الحصول عليها من النفط الخفيف من هذه البئر، إلى 5804 براميل يومياً، وبجهاز منظم للتدفق يبلغ حجمه 48 (الوزن النوعي للنفط هو 45 API درجة)، إضافة إلى 12.749 مليون قدم مكعبة من الغاز المصاحب.

أما البئر الثانية فهي NWRA-0009، والتي تم حفرها كبئر تطويرية مائلة في الجزء الجنوبي من حقل شمال غرب الروضتين، حيث كان الهدف استكمال البئر عن طريق استخدام تكنولوجيا التكسير متعدد المراحل، وذلك من أجل اختبار مناطق التدفق الخاصة بتكوينات "مارات الأوسط".

وبلغت كمية النفط التي أنتجت من البئر 6014 برميلاً يومياً، بينما كان حجم الجهاز الذي ينظم التدفق 48 (الوزن النوعي للنفط المنتج 45 درجة)، إضافة إلى 12.274 مليون قدم مكعبة من الغاز يومياً.

أما البئر الأخيرة، فهي RA-0551، والتي تم حفرها كبئر تطويرية منتجة من تكوين "مارات"، في الذروة التركيبية الجنوبية لتركيب الروضتين، وقد وصلت كمية النفط الخفيف التي أمكن الحصول عليها إلى 3953 برميلاً يومياً، في حين بلغ حجم منظم التدفق 32 (الوزن النوعي للنفط المنتج API42.98 درجة)، بالإضافة إلى 10.675 مليون قدم مكعبة من الغاز يومياً.

تعاون واسع

وتجدر الإشارة إلى أنه تم إنجاز المشروع بأكمله بالتعاون بين خمس مجموعات متخصصة في الشركة هي: مجموعة تطوير حقول الغاز، ومجموعة هندسة الحفر، ومجموعة الحفر العميق، ومجموعة الابتكار والتكنولوجيا، ومجموعة معاينة الآبار.

جدير بالذكر أيضاً أن مهمة إدارة المشروع أوكلت إلى المهندس منور الرشيدي من فريق عمل الأبحاث والتكنولوجيا للمرافق السطحية، التابع لمجموعة الابتكار والتكنولوجيا.

بحث دائم

ويبدو أن فريق عمل الأبحاث والتكنولوجيا (للمرافق السطحية) يبحث بشكل دائم عن أحدث التقنيات في المجال، حيث إنه اعتمد في العام الماضي تقنية مبتكرة أيضاً في حفر الآبار هي تقنية الحفر الشعاعي، والتي تعتبر مبتكرة واقتصادية وصديقة للبيئة لحفر آبار أفقية متعددة ذات قطر صغير جداً على أعماق مختلفة من بئر قائمة، وذلك بهدف إعادة تأهيلها أو تحسين إنتاجها.

ويتم في التقنية المذكورة، بحسب منور الرشيدي، حقن سوائل نفاثة هيدروليكية عالية السرعة لحفر ثقوب جانبية داخل المكمن، وفي اتجاهات مختلفة وعلى مستويات أو أعماق مختلفة من بئر قائمة تسمى البئر الأم، حيث يعتمد عمق واتجاه الثقوب ذات القطر الصغير المراد حفرها على كمية الموارد الموجودة في المكمن من الناحية الاقتصادية، والتي يمكن أن تخفض تكلفة الحفر الشعاعي.

وقد تم تجربة تقنية الحفر الشعاعي بشمال الكويت في حينها، فجاءت النتائج ممتازة، حيث تم التعامل مع تكوينات جيولوجية مختلفة، فقد ارتفع إنتاج البئر (SP 179) في حقل الرتقة إلى الضعف تقريباً، من 500 برميل إلى 990 برميلاً يومياً، ودون أي مشاكل في المضخة الجوفية الغاطسة التي كانت تعاني من التوقف في السابق.

كما تم تطبيق التقنية في حقل الصابرية الذي ارتفع إنتاج إحدى آباره من الصفر إلى 90 برميلاً يومياً.

جهد مشكور

وإلى حين أن نتحدث في المستقبل القريب بإذن الله عن تقنية فعالة جديدة، يبقى الإشارة إلى أن مشروع تحفيز الاستكمال متعدد المراحل يمثل نموذجاً للتعاون البنّاء والناجح بين مختلف إدارات الشركة، كما يدل على مدى التفاهم والتنسيق المشترك بينها وروح الفريق الواحد التي اتسم بها عمل المجموعات الخمس، وبالتالي فإنه يجب توجيه التحية لكافة العاملين الذين ساهموا في هذا المشروع العملاق، وبذلوا جهوداً كبيرة ومقدّرة، والتي من دونها ما كان يمكن تحقيق هذا القدر من النجاح.