الحفر الافقي وأثره على مستقبل استخراج النفط والغاز
نُشِر في Jan 16, 2024 at 06:01 PM
تتعدد التقنيات والطرق الأساسية التي يمكن من خلالها الحفر للوصول إلى الاحتياطات عندما نتحدث عن الموارد الهيدروكربونية، تقنية الحفر الافقي واحدة من تلك التقنيات التي نالت خلال السنين الأخيرة شعبية كبيرة، نظرًا لدورها في الوصول إلى الموارد التي كان يصعب الوصول إليها سابقًا أو كانت ذات تكاليف باهظة في التقنيات الأخرى، كالحفر العمودي.
تتضمن المقالة التالية تعريف بهذه التقنية وأثرها على مستقبل استخراج النفط والغاز، لذا تابع معنا لتطلع على المزيد من التفاصيل الخاصة بها.
ما هي طريقة الحفر الافقي (Horizontal Drilling)؟
هي مصطلح يشير إلى نوع من أنواع طرق الحفر الاتجاهي أو الموجه يتم فيها حفر بئر بترولي، سواء ضمن حقل نفطي أو غازي، عموديًا من موقع واحد على السطح ومنه يتم الانحراف في الاتجاه الأفقي بزاوية تتراوح بين 80 إلى 90 درجة بهدف التوسع ضمن منطقة أوسع تحت الأرض، وقد اكتسب شهرة مؤخرًا واستخدمت في الحالات التي يكون فيها الخزان بوضع غير طبيعي أو من الصعب الوصول إليه.
تستخدم هذه التقنية أيضًا في الحالة التي تتطلب إغلاق أو خفض ضغط بئر ما، وذلك عن طريق حفر بئر مجاور والدخول للبئر المطلوب خفض ضغطه أفقيا لتنفيسه، وكذلك تُستخدم في بعض المواقف التي تتطلب حفرًا اتجاهيًا لكنها لا تتعلق مباشرةً بمجال الاستخراج، مثل حالة بناء شبكة خطوط الأنابيب تحت الأرض أو في الأنفاق وخطوط الخدمات والبنى التحتية التي تتطلب الحفر أفقيًا أسفل المباني القائمة أو الأنهار.
لقد أثبتت الآبار الأفقية فعاليتها في التكسير الهيدروليكي المستخدم في حفر الصخور النفطية ذات النفاذية المعدومة والتي تتطلب الوصول إليها بطريقة متخصصة لكي يستخرج منها، حيث تتم أعمال الحفر بشكل أفقي ضمن التربة والصخور مع ضخ كميات من المياه وبعض المواد الكيميائية الأخرى للمساعدة في ثقب ذلك الصخر، تفتح قوة الضغط بعض الثقوب في الصخر ليتدفق من الثقب النفط الخام أو الغاز الطبيعي.
تضمّن العقد الأول من القرن الحالي تطورًا ملحوظًا في استخدام الحفر الأفقي في استخراج الوقود الأحفوري، ومع التطور التكنولوجي تمكنت هذه التقنيات من خفض تكاليف وتعظيم كفاءة الاستخراج، ساعد في ذلك استخدام نوعين من الأجهزة في الحفر، هما:
- محرك أو مضخة الطين: وهو عبارة عن آلة أو ماكينة ضخمة تُستخدم لحفر باطن الأرض وتستخدم في ذلك سوائل تعرف باسم الطين، وهي قابلة للتوجيه في اتجاهات مختلفة، غير الرأسية، من خلال بعض التعديلات عليها.
- جهاز القياسات أثناء الحفر (MWD): يجب أن تكون عملية الحفر خاضعة للسيطرة الكاملة من قبل الشركة المنتجة للحصول على النتيجة المطلوبة، وهو ما يوفره هذا الجهاز فهو يقوم بتحليل مختلف الظروف التي تعترض الآلة خلال الحفر تحت السطح في الوقت الحقيقي ليتم اتخاذ القرار بناءً عليها.
إضافةً لذلك، ساعدت التكنولوجيا الحديثة في استخدام لقم الحفر القابلة للانحناء من خلال المكابس الهيدروليكية، الأمر الذي يساعد بشكل كبير في ضبط زوايا الحفر بدقة عالية، حيث يمكن ضبط الزوايا باستخدام الحاسب الآلي بناءً على احداثيات الخزان على نظام الـ GPS ليتم ﺗﺣدﯾد أسلوب الحفر المناسب تمامًا لها للوصول بدقة إليها.
تستخدم هذه الطريقة في عدد من الدول، بما فيها الصين والولايات المتحدة وكندا والمكسيك وألمانيا والمملكة المتحدة وفرنسا وروسيا وتركيا واليابان وكوريا وأستراليا وإندونيسيا والبرازيل والأرجنتين ، وحتى في دول الشرق الأوسط وأفريقيا، مثل المملكة العربية السعودية والإمارات العربية المتحدة ومصر ونيجيريا وجنوب أفريقيا، وغيرهم الكثير من الدول حول العالم.
ما هي الفوائد والمزايا من استخدام الحفر الأفقي؟
تتميز طريقة الحفر الأفقي بمجموعة من الفوائد مقارنةً بتقنيات الحفر التقليدية، وهو السبب في كونه الخيار الأكثر تفضيلًا للكثير من شركات الغاز والنفط، من تلك المزايا ما يلي:
- تعظيم الكفاءة:
يسمح الحفر الأفقي للمشغلين إمكانية الوصول إلى عدة آبار مختلفة من موقع واحد، ذلك له دور كبير في خفض التكاليف وتعظيم الكفاءة.
- تحسين الاتصال بالبئر:
يزيد الحفر الأفقي من فعالية مساحة الاتصال ما بين البئر وحفرته، مما يوفر استخراج أفضل للنفط والغاز، وذلك ينعكس زيادة في الإنتاجية.
- تقليل التأثير البيئي:
يلعب الحفر الأفقي دورًا في الحد من الآثار البيئية لعمليات الاستخراج، وذلك بواسطة الوصول المباشر والدقيق للآبار المستهدفة، الأمر الذي يساعد شركة التشغيل على تجنب المخاطر الغير الضرورية ويقلل من البصمة السطحية لعمليات الاستخراج في المنطقة المستثمرة والمحيطة، فهو لا يحتاج إلى مساحات واسعة أو استصلاح الأراضي المخصصة للزراعة، بل يمكن استخدام المكان للاستغلال الزراعي .
- زيادة فرص الاستخراج:
وكما ذكرنا سابقًا، تتيح تقنيات الحفر الأفقي إمكانية الوصول إلى الأماكن التي كان يُعتقد أنها مستحيلة في السابق، وهو ما يزيد من فرص استخراج احتياطات من مكامن لم تُجدي فيها الطرق التقليدية للحفر، بما فيها البحار أو أسفل المناطق السكنية والحضرية.
- تعزيز السلامة المهنية:
يساعد الحفر الأفقي الشركات المشغلة على تجنب المخاطر والتحديات المتعلقة بعمليات الحفر في التكوينات غير المستقرة، وهذا يعني القيام بعمليات حفر أكثر أمانًا.
ماذا يخبئ المستقبل لاستخراج النفط والغاز بالحفر الافقي؟
تُشير الإحصاءات الصناعية إلى أنّه من المتوقع أن يصل معدل نمو سوق الحفر الأفقي العالمي السنوي المركب إلى نسبة 9 بالمائة خلال السنين القليلة القادمة، وهو أمر مدفوع بزيادة نسبة الاستثمار والتنقيب ضمن مياه البحر وزيادة الطلب على الموارد غير التقليدية.
كما يتوقع أن تزداد دقة وكفاءة الأدوات والتقنيات المستخدمة مع التقدم التكنولوجي المستمر والابتكار في صناعة النفط والغاز، الأمر الذي سيجعل الاستخراج ذو دقة عالية للغاية وأقل تأثيرًا على البيئة، وهذا الأمر مدفوع بالابتكارات والتكنولوجيا الحديثة التي تُدخل شيئًا فشيئًا في هذه الصناعة لمعالجة المشاكل المستقبلية، مثل:
- إدخال الأتمتة والروبوتات الذي سيقلل من الحاجة إلى العنصر البشري ويحسن من الدقة والكفاءة.
- استخدام البيانات الضخمة وتحليلاتها الذي سيقدم رؤى وتصورات ذات جودة عالية تساعد في عملية صنع القرارات الآنية واتخاذ قرارات مستنيرة وتحسين معلمات الحفر.
- استخدام إنترنت الأشياء (IoT) لربط مختلف معدات وأنظمة الحفر، مما يسمح بمراقبة العمليات بالوقت الحقيقي والتعديل عليها عن بعد، ويحسن من الاتصال بين الفرق ويعزز الكفاءة التشغيلية في العمل.
- تطوير القطع وتجهيزات المثقاب واستخدام ماكينات وأجهزة قياس ذات نوعية جيدة مما يحسن من جودة وسرعة ومتانة عملية حفر الباطن.
- أخذ الاعتبارات البيئية بعين الاعتبار لتحقيق الاستدامة البيئية، وذلك يتم بواسطة استخدام سوائل قابلة للتحلل للحفر وأنظمة جديدة وفعالة لإدارة النفايات واستخدام مصادر الطاقة المتجددة في عمليات الحفر.
للمزيد من المعارف حول تقنيات الحفر وكل ما يتعلق بتقنيات الاستخراج والإنتاج اطلع على دورات تدريبية في مجال النفط والغاز.
ختامًا،
أحدثَ الحفر الافقي ثورة في قطاع النفط والغاز، فهو مكّن المشغلين من استخراج الاحتياطات بكفاءة وفعالية أكبر، وبفضل مزاياه العديدة ونموه المتوقع في السوق العالمية، فإنّه سيكون لهذه التقنية بالتأكيد دورًا كبيرًا في مستقبل استخراج تلك الموارد.
