إنتاج النفط والغاز: أساسيات ومراحل الإنتاج
نُشِر في May 16, 2023 at 10:05 AM
إنتاج النفط والغاز أمر معقد ويتضمن مجموعة كبيرة من العمليات التي تنقسم إلى خطوات أصغر للوصول إلى المنتجات النهائية التي نستخدمها يومياً في حياتنا.
في الدليل التالي سوف نناقش أساسيات عملية إنتاج النفط والغاز، إضافةً إلى الإشارة لبعض أحدث التقنيات التي تُستخدم اليوم في عملية الإنتاج لإنتاج مشتقات الغاز والنفط بكفاءة.
ما هي عملية إنتاج النفط والغاز (Oil and Gas Production)؟
عملية إنتاج النفط والغاز هي عملية تقوم على استخلاص البترول بمكوناته المختلفة من نفط خام وغاز طبيعي من المكامن البترولية وتحويلها إلى مشتقات قابلة للاستخدام عن طريق مجموعة من المراحل والخطوات المنهجية، تبدأ الخطوات من البحث واستكشاف موقع الآبار ومن ثمّ استخراج الاحتياطي وانتهاءًا بعمليات المعالجة وتكرير النفط والتوزيع على المستهلكين.
تعد صناعة النفط والغاز من أكبر الصناعات في العالم ولها مستقبل كبير ودور هام جدًا في التأثير على الاقتصاد العالمي، لكن مثلها مثل أي صناعة أخرى، تمر في فترات تكون فيها هشة للغاية وعرضة للتقلبات مع أي حدث عالمي كبير، لذا تكثر الدعوات لزيادة الإنتاج بغية تجنب نقص إمدادات النفط ومنع ارتفاع الأسعار أكثر.
من أكثر الدول المنتجة للنفط الولايات المتحدة الأمريكية بإنتاج 17.900 مليون برميل يوميًا، روسيا 10.950 مليون برميل، كندا 5.600 مليون برميل، بالنسبة إلى البلاد العربية يبلغ إنتاج السعودية حوالي 11.812 مليون برميل يوميًا، العراق حوالي 4.400 مليونًا.
ما هي مراحل عملية إنتاج النفط والغاز؟
تتكون عملية إنتاج النفط والغاز من ثلاث مراحل رئيسية هي: المنبع ومنتصف الطريق والمصب، تخضع كل مرحلة منهم لمجموعة من الضوابط والقوانين المختلفة بناءً على قوانين الموقع المحلي الذي يتم فيه التصنيع، كما يجب مراعاة الاتفاقيات الدولية والامتثال لها.
تشرح السطور التالية مراحل إﻧﺘﺎج النفط والغاز الرئيسية بالتفصيل، وفق الآتي:
- مرحلة المنبع:
تشير مرحلة المنبع إلى نقطة البداية للإنتاج وهي تشمل بدورها المراحل التالية:
1- الاستكشاف:
في هذا الجزء يبدأ علماء الجيولوجيا وخبراء هندسة النفط في البحث عن المناطق والتكوينات الصخرية التي يشتبه وجود احتياطي نفطي فيها، يعتمد هؤلاء حالياً في عملهم على مجموعة من التقنيات التكنولوجية وأجهزة المسح الجيولوجي الحديثة والتصوير الزلزالي التي لها نتائج دقيقة إلى حدٍ ما، بينما كان يعتمد المستكشفون الأوائل على ظهور علامات سطحية في المنطقة لمعرفة مكان وجود احتياطيات، مثل التسربات النفطية.
تعتبر عملية الاستكشاف عالية المخاطر ومكلفة للغاية بشكل عام، لكن مع ذلك عند استكشاف موقع حقل منتج يكون عائد استخراج النفط والغاز منه كافيًا لاسترداد كافة التكاليف المدفوعة.
2- الحفر أو التنقيب:
بعد العثور على الموقع الصحيح يتم تحديد استراتيجية التنقيب عن اﻟﻨﻔﻂ والغاز المناسبة للبدء بعملية الحفر وما هو مستوى الإنتاج الإجمالي منه اعتمادًا على التقرير الصادر عن لجنة الاستكشاف.
تؤثر الأعماق التي يلزم عمليات الحفر أن تصل إليها وصلابة الصخور ومسافة الموقع والظروف الجوية السائدة أﺛﻨﺎء الحفر على المدة اللازمة للانتهاء، كذلك التقنيات والمعدات المستخدمة والمناطق التي يتم فيها الحفر لها دورها المؤثر على عملية الحفر، يوفر استخدام التقنيات الحديثة في الحفر مزايا مختلفة، كتوفير الوقت وتكاليف التشغيل، وكذلك خفض خطر التأثير البيئي.
3- الاستخراج:
عندما يصل الحفر إﻟﻰ البئر النفطي يتم تقدير إجمالي الإنتاج المتوقع منه، كم ألف أو مليون أو مليار برميل أو متر مكعب سيتم إنتاجه يوميًا منه، يجب أيضًا تصنيف البئر تبعًا للكثافة أو حجم الكبريت فيه.
التصنيف من حيث الكثافة يكون بالقول بأن البئر ذو كثافة منخفضة إذا بلغ الوزن النوعي له (API) نسب مرتفعة وذو كثافة عالية عندما يكون الوزن النوعي له منخفضًا.
أمّا بالنسبة للكبريت يقال عن البئر حامضي إن كان معدل الكبريت فيه بنسبة عالية وحلوًا إن بلغت درجة الكبريت فيه مستوى منخفضًا، يكون عادةً سعر النفط الخام الخفيف والحلو أعلى ومرغوبًا أكثر بسبب سهولة تكريره.
بالنسبة للغاز فقد يسمى بالغاز المصاحب للنفط وهو الذي يطفو أعلى الهيدروكربونات أو يكون غير مصاحب في هذه الحالة يكون البئر يحتوي على الغاز وحده، كذلك الأمر إمّا أن يكون حامضيًا أو حلوًا.
موضوع تحديد طبيعة البئر أمر ضروري للغاية لتحديد نوع المعالجة أو التكرير اللازم ونوع الأنابيب التي سوف تنقل به شركة النفط والغاز تلك المواد المطلوب إنتاجها وألا تكون عرضة للتآكل، بعد الانتهاء من كل ذلك تبدأ عملية الاستخراج الفعلية من الخزانات الجوفية، يتم ﻓﻲ هذه الخطوة إجراء عمليات التكسير وإعادة تدوير سائل التكسير.
- مرحلة منتصف الطريق:
وهي ثاني مراحل إنتاج النفط والغاز، وتشمل:
1- التخزين:
موضوع التخزين من أكثر الأمور حساسيةً لمواكبة الطلب الدولي والمحلي ومنع نقص التوريدات والتناقض في العرض، إضافة إلى ضمان سلامة جميع العمال.
تُخزن عادةً الغازات الطبيعية في خزانات جوفية مثل الخزانات المستنفدة، بينما يخزن النفط الخام والمشتقات النهائية في خزانات فوق الأرض.
2- النقل:
مرحلة مكملة للصناعة، يبدأ النقل من لحظة استخراج المخزون من باطن الأرض وإيصاله إلى منشآت المعالجة والتكرير، وينتهي بنقل المشتقات النهائية إلى المستهلكين النهائيين.
يُنقل الغاز الطبيعي عبر خطوط الأنابيب بينما يُنقل النفط الخام غير المكرر عبر الناقلات وخطوط الأنابيب، في حين تُنقل المنتجات البترولية النهائية بعد المعالجة والتكرير إلى الأسواق عبر الشاحنات والناقلات البحرية وعربات السكك الحديدية وأيضًأ خطوط الأنابيب.
- مرحلة المصب:
مرحلة المصب هي المرحلة الثالثة من عملية إنتاج النفط والغاز وهي العملية النهائية، وتشمل:
1- التكرير والمعالجة:
تقوم هذه المرحلة على تكرير النفط اﻟﺨﺎم ومعالجة الغاز الطبيعي وإزالة كافة السوائل والغازات غير الهيدروكربونية منهم وتحويلهم إلى منتجات بترولية تُستخدم في العديد من الأغراض، مثل التدفئة وتزويد المركبات بالوقود وصناعة المواد البلاستيكية والبتروكيماوية.
تتضمن عملية تكرير النفط عدد من العمليات المختلفة وفقًا للمنتج النهائي المطلوب، إذ تحتوي مصافي النفط على وحدات الفصل والتقطير والتكسير وإعادة التشكيل وغيرها، بينما تحتوي محطات معالجة الغاز على وحدات الفصل والتحلية والتقطير والتجفيف والتبريد والضواغط وغيرها.
2- التوزيع:
التوزيع هو الخطوة الأخيرة في إنتاج النفط والغاز، حيث تُنقل المشتقات النهائية وتوزع على المستهلكين النهائيين، بما فيهم تجار التجزئة والجملة والشركات التجارية والهيئات الحكومية والمستهلكين الصناعيين ومزودي الطاقة وغيرهم.
ما هي التقنيات الجديدة المستخدمة في إنتاج النفط والغاز؟
شهدت صناعة النفط والغاز إدخال تقنيات جديدة في عملية الإنتاج لضمان العمل بكفاءة والحفاظ على السلامة، تفيد دورات تدريبية في النفط والغاز في دبي في زيادة المعرفة عن أحدث التقنيات المدخلة إلى هذه الصناعة، من تلك التقنيات:
- الذكاء الاصطناعي:
تساعد تطبيقات الذكاء الاصطناعي الشركات في مسح المرافق وتقييم المخزون ومراقبة حالة الآلات وتخصيص الحفر وإكمال الخطط التي تستغرق وقتًا طويلًا عند إجرائها يدويًا.
- تحليلات البيانات الكبيرة:
تفيد التحليلات شركات اﻟﻐﺎز والنفط في جمع البيانات وتحليلها والمساعدة في اتخاذ قرارات مستنيرة فعالة.
- إنترنت الأشياء:
يساعد إدخال تقنية إنترنت الأشياء الشركات في استخدام مختلف أجهزة استشعار الضرورية لإدارة العمليات بكفاءة، تعزز المراقبة الإلكترونية التي تعد جزء ﻣﻦ إنترنت الأشياء من التواصل الميداني وتسمح بجمع البيانات في الوقت الفعلي ومراقبة حالة الأنابيب والمخزون والنقل والآلات.
- الطائرات دون قائد:
تسمح هذه الطائرات في تأمين رؤية عالية المستوى للمكامن والآبار ومناطق التخزين والمرافق الأخرى، بالتالي تُسرع من إعداد التقييمات اليومية وتضمن الدقة فيها.
ختامًا،
تساعد معرفة جميع العمليات الأساسية في إنتاج النفط والغاز ودمج التقنيات الحديثة المتاحة في التقليل من التكاليف التشغيلية والصيانة والحد من وقوع الحوادث وتعزيز السلامة، إضافةً إلى تقديم رؤىً جديدةً يمكنها تحسين العمليات وضمان إيجاد طرق أكثر كفاءة للقيام بالأشياء.
