كل ما تريد معرفته عن عمليات النفط والغاز البحرية
نُشِر في Oct 06, 2023 at 03:10 PM
تزخر بحار ومحيطات العالم بأفضل احتياطات النفط الخام والغاز ﺍﻟﻄﺒﻴﻌﻲ، لكن عمليات النفط والغاز البحرية بحاجة إلى الابتكار والتفاني والإبداع في التنفيذ لاستكشاف واستخراج واستخدام تلك الموارد بأفضل سبل السلامة المهنية والبيئية.
تقدم هذه المقالة كل ما تحتاج معرفته حول عمليات ﺍﻟﻨﻔﻂ ﻭﺍﻟﻐﺎﺯ البحرية (offshore oil and gas operations)، لذا تابع القراءة لمزيد من المعلومات.
ما هي عمليات النفط والغاز البحرية؟
النفط أو الغاز الذي نستخدمه في مختلف جوانب حياتنا اليوم والمستخرج من الحقول البحرية يمر بمجموعة من العمليات ليصل إلى ما هو عليه لا يمكنك الإحاطة بها عمليًا إلا من خلال تدريب النفط والغاز، لكن سنطلعك على الخطوط العريضة على سلسلة عمليات النفط والغاز:
- مرحلة البحث والاستكشاف:
بشكل عام المرحلة الأولى في عمليات النفط والغاز البحرية وحتى البرية، هي البحث واستكشاف الأماكن التي يحتمل تواجد احتياطي البترول فيها قبل البدء بمرحلة الاستخراج من تلك المكامن.
تقوم شركات التنقيب بإجراء مسوحات علمية بحثا عن حقول محتملة باستخدام علم الجيولوجيا وأجهزة استشعار عن بُعد، تعمل تلك الحساسات عن طريق ارتداد الأمواج فوق الصوتية عن قاع البحار المحيطات.
تستشعر تلك الحساسات خلال عملية المسح أطوال موجة الارتدادات العائدة وتقوم بتسجيلها، على أساس دراسة تلك الارتدادات يتم اكتشاف وجود البئر، تُستخدم تدابير سلامة صارمة خلال هذه العملية وذلك بشأن ضمان حماية النظام البيئي وصحة الحيوانات والكائنات البحرية.
- مرحلة الحفر والاستخراج:
بعد الانتهاء من عملية الاستكشاف وبمجرد العثور على بئر مُحتمل تبدأ شركات النفط والغاز بالبدء بمرحلة استخراج المخزون ﻣﻦ الآبار عبر حفارات بحرية متنقلة (MODUs)، والتي قد تتحول مستقبلًا إلى منصات بحرية للإنتاج، لكن من المعتاد أن تستبدل بآلة لإنتاج النفط أكثر ديمومة.
الوظيفة الأساسية لوحدة الحفر البحرية المتنقلة هي التنقيب عن احتياطيات النفط والغاز الطبيعي، يُسمى الجزء الذي يمتد أسفل سطح القاع بالمثقاب ووظيفته حفر الصخور للتنقيب والوصول ﻟﻠﻨﻔﻂ، أمّا الجزء الذي يخرق الماء يسمى بالناهض ووظيفته السماح بنقل سوائل الحفر بين القاع ووحدة الحفر.
عند الوصول إلى المخزون يُغلق البئر ليتم تجهيزه لمنصة الإنتاج، لإتمام ذلك يقوم مهندس التشغيل بوضع زوج من المقابس لإغلاق الحفرة، حيث يوضع القابس السفلي ﻋﻠﻰ مقربة من ترسب النفط ويثبت بواسطة طين الحفر، بينما توضع سدادة علوية أعلى فوهة البئر لسدها، هكذا يُصبح البئر جاهزًا لتبدأ منصة الإنتاج بعملها.
إحدى شروط السلامة المهنية التي يجب تطبيقها خلال عمليات النفط والغاز البحرية هي وضع مانع انفجار (BOP) عند سطح الحفر لدرء خطر الانفجار، حيث يعمل هذا المانع على إغلاق الأنبوب الواصل بين الحفارة والوحدة عبر زوج من المشابك الهيدروليكية.
من جانب آخر، يضيف المهندسين أغلفة معدنية لزيادة استقرار البئر وتحميه من خطر الانهيار على نفسه، يُبطّن كل غلاف بجدار من الإسمنت الصلب، تضيق الأغلفة مع زيادة عمق البئر، وتوضع شماعات مبطنة على شكل حرف O لإغلاق مكان التقاء الغلاف الأوسع مع الغلاف الأضيق منه.
يوجد أربعة أنواع رئيسية من وحدات الحفر البحرية المتنقلة، وهي:
- الغاطسة أو البارجة:
عبارة عن وحدة حفر تغطس أسفل الماء على عمق يصل بين 9.1 إلى 10.7 متر، يمتد منها أعمدة فولاذية تخرج فوق سطح الماء لتتربع عليها منصة الحفر، تُستخدم هذا النوع من الحفارات عادةً في المياه الهادئة.
- الرافعة:
توضع الرافعة أعلى بارجة عائمة، تُسحب البارجة عبر سفينة إلى موقع الحفر، بمجرد أن تصل إلى الموقع المطلوب تقوم الرافعة بمد أرجلها إلى قاع المحيط وتثبتها فيه من دون أن تخترق الأرض.
بعد تثبيت الأرجل تقوم الرافعة برفع أرجلها بحيث ترتفع المتصة أعلى مستوى الماء لحمايتها من الأمواج والمد والجزر، يمكن استخدام هذا النوع من الحفارات مع أعماق تصل إلى 160 مترًا.
- سفن الحفر:
عبارة عن سفن بحرية عليها منصات للحفر على سطحها العلوي حيث يخترق المثقاب هيكلها السفلي، تُدعم السفن بعدد من المراوح والمراسي لمنع انجرافها خلال العمل، تستطيع هذه السفن العمل في المياه العميقة.
- الحفارات شبه الغاطسة:
تطفو هذه الحفارات على عوامات ضخمة مغمورة بالماء، بعض أنواعها يمتلك أنظمة دفع تسمح لها بالتحرك إلى أماكن الحفر بينما تحتاج أنواع آخرى إلى سفينة لسحبها إلى المكان.
تعتمد هذه الحفارات على مراسي للمحافظة على اتجاهها، تحافظ الحواسيب على تواتر سلاسل ربط العوامات فيما بينها لتصحيح الانحراف، تستطيع هذه المنصات التحول إلى منصات الإنتاج، بالتالي قد لا يكون هناك حاجة إلى منصة ثانية لتحل مكانها عند العثور على النفط، بمعنى آخر توفير في اقتصاديات النفط.
- مرحلة الإنتاج:
بعد أن أصبح البئر جاهزًا للإنتاج تتحول عمليات النفط والغاز البحرية إلى استثمار ذلك، أدى التطور في الصناعة النفطية إلى خلق أعاجيب هندسية ضخمة قادرة على العمل عند ﺿﻐط ودرجات حرارة مرتفعة جدًا داخل المياه العميقة، إذ يوجد لكل شكل من أشكال الحياة البحرية منصة إنتاج مناسبة له.
يمكن أن تكون منصة الإنتاج مسؤولة عن بئر واحد وحسب ويمكن أن تكون مسؤولة عن آبار متعددة متصلة مع بعضها بنظام متشعب وخطوط أنابيب قادمة من حقل بعيد، من أشهر منصات إنتاج النفط والغاز البحري، ما يلي:
- المنصة الثابتة (FP):
تتكون من قسم شاقولي طويل مكون من مجموعة من الأذرع الفولاذية طويلة ومدعومة مدفوعة في قاع المحيط، ومن سطح علوي واسع يوفر مساحة كافية لمنصة الحفر ومعدات الإنتاج وأماكن الطاقم، تعد هذه المنصة مجدية اقتصاديًا وملائمة للأعماق التي تصل لحوالي بـ 1500 قدم.
- منصة البرج المتوافق (CT):
عبارة عن برج مرن وضيق مدعوم بأساس مكدس لدعم السطح العلوي، يستطيع هذا البرج تحمل قوى جاذبية هائلة، على عكس المنصة الثابتة، من خلال المحافظة على انحرافات جانبية كبيرة، مناسبة للأعماق التي تتراوح بين 1000 و 2000 قدم.
- المنصة مشدودة الأرجل (TLP):
عبارة عن هيكل عائم مثبت بأوتار عمودية متوترة موصولة إلى قاع المحيط، توفر الأوتار المشدودة السماح باستخدام هذه المنصة بحركة عمودية محدودة، تعتبر هذه المنصة ملائمة للأعماق القريبة من 4000 قدم.
- المنصة مشدودة الأرجل المصغرة (Mini-TLP):
مشابهة للمنصة السابقة لكن مصممة لتطبيقات الاحتياطات الصغيرة التي قد لا يكون من المجدي استخدام المنصة السابقة بها، إضافةً إلى استخدامها كأداة مساعدة أو منصة إنتاج للاكتشافات المبكرة، تم تركيب أول منصة من هذا النوع في العام 1998 ضمن خليج المكسيك.
- منصة SPAR:
تكون هذه المنصة من أسطوانة منفردة عمودية ذات قطر كبير لدعم السطح العلوي، تمتلك سطح علوي تقليدي يضم معدات الإنتاج والحفر وثلاث أنواع من الرافعات للحفر والإنتاج والتصدير، يرسو بدن المنصة من خلال نظام متماسك مكون من 6 إلى 20 خطًا مثبتًا في قاع البحر.
تُستخدم هذه المنصات في الأعماق التي تصل إلى 3000 قدم، وفي بعض الأنواع المتطورة تصل إلى عمق 7500 قدم.
- نظام الإنتاج العائم (FPS):
يتكون هذا النظام من منصة شبه غاطسة مثبتة بسلاسل وحبال سلكية، يُنقل النفط والغاز المستخرج من البئر عبر رافعات إنتاج مصممة لاستيعاب حركة المنصة، تُستخدم هذه المنصات في المياه العميقة جدًا.
- نظام الإنتاج والتخزين والتفريغ العائم (FPSO):
يتكون هذا النظام من ناقلة كبيرة ترسو في قاع المحيط، صممت هذه المنصة لمعالجة وتخزين الإنتاج من البئر وتفريغه ضمن ناقلة مكوكية أصغر حجمًا بشكل دوري، لتقوم تلك الناقلة الصغيرة بنقله إلى محطات المعالجة على اليابسة.
يعد هذا النظام مناسبًا للحقول الاقتصادية الموجودة في المناطق النائية التي لا يوجد فيها بنية تحتية لخطوط النقل.
ما هي الأنابيب المستخدمة ﻓﻲ عمليات النفط والغاز البحرية؟
تعتبر أنابيب النقل البحري (أنابيب النفط والغاز) أحد الأجزاء الرئيسية من عمليات النفط والغاز البحرية، حيث تنقل تلك الخطوط الغاز والنفط من مكامن وآبار النفط الموجودة تحت سطح البحر إلى منصات الإنتاج ومن ثمّ إلى السواحل القريبة لمعالجتها وتوزيعها.
تُصنف أنابيب النفط والغاز البحرية إلى ثلاث فئات، وهي:
- الأنابيب المغمورة:
تسمى أيضًا بأنابيب التدفق أو أنابيب التغذية، تنقل هذه الأنابيب الاحتياطي النفطي المكون من مزيج من الماء والنفط والغاز من البئر إلى الموزع أو المنصة مباشرةً، فيما قد تعيد بعض تلك الأنابيب المياه المُعالحة من منصة الإنتاج إلى بئر الحقن للتخلص منها.
- أنابيب التصدير:
تنقل هذه الأنابيب اﻟﻐﺎز أو النفط المُعالج من المنصات إلى منشآت المعالجة قبالة السواحل، تُصنف هذه الأنابيب إلى أنبوب متعدد المراحل وهو الذي ينقل مزيجًا من الغاز والنفط معًا، وأنبوب ذو طور متدرج وهو الذي ينقل إما نفط فقط أو غاز فقط.
- أنابيب النقل:
وهي الأنابيب المسؤولة عن نقل وتوزيع النفط والغاز من ساحل إلى آخر بهدف التجارة، بالطريقة ذاتها التي تقوم بها ناقلة النفط.
ختامًا،
عمليات النفط والغاز البحرية هي روائع هندسية مذهلة لكنها لم تكن لتكون لولا العمالة البشرية، لذا يتوجب على شركة النفط والغاز توظيف أمهر المهندسين والفنيين والعمال والغواصين القادرين على التكيف مع جميع الظروف الجوية والتشغيلية لأداء مهامهم بكفاءة بعد حصولهم على تدريب النفط والغاز اللازم.
المقالات المتعلقة به
لا يوجد مقالات
