ما الفرق بين الرفع بالغاز (gas lift) والحقن بالغاز (gas injection)؟
علم الجيولوجيا
شرح الفرق بين الرفع بالغاز (gas lift) والحقن بالغاز (gas injection)
مرحباً اعزائي الزوار في موقع النورس العربي alnwrsraby.net يسرنا بزيارتكم أن نقدم لكم أصدق المعلومات والاجابات الصحيحة على أسالتكم التي تقدمونها ولكم الأن إجابة السؤال ألذي يقول ما الفرق بين الرفع بالغاز (gas lift) والحقن بالغاز (gas injection)؟
الإجابة هي
أولا:الرفع بالغاز gas lift (GL):-
تعتبر طريقة الرفع بالغاز من طرق الرفع الصناعي (artificial lift) التي تستخدم في حالة توقف الإنتاج النافوري (الذاتي) من البئر أي في حالة تغلب الضغط الهيدروستاتيكي hydrostatic pressure (وزن عمود السائل) على الضغط الطبقي حيث يتم بعد ذلك إستخدام طرق الرفع الصناعي ومنها طريقة المصعد الغازي لأجل إستمرار عملية الإنتاج النافوري من البئر.
ولفهم طريقة الرفع بالغاز لابد من التمييز بين المفهومين التاليين:
1- الضغط الهيدروستاتيكي Hydrostatic pressure
وهو الضغط الناتج عن وزن عمود السائل في البئر، ويتعلق بالوزن النوعي للسائل في عمود البئر.
2-تدرج الضغط Gradient
وهو قيمة الضغط لكل قدم من الإرتفاع الشاقولي للسائل ويزيد بزيادة الوزن النوعي للسائل أيضا.
ومبدأ هذه الطريقه هو حقن غاز من الفراغ الحلقي بين مواسير التغليف ومواسير الإنتاج إلى أكبر عمق وبالتالي دخول الغاز إلى مواسير الإنتاج عن طريق صمامات المصعد الغازي (gas lift valves) المركبة مع مواسير الإنتاج ضمن حواضن خاصة وبدخول الغاز إلى أنابيب الإنتاج سيحدث الجريان ويتم الإنتاج وذلك وفقا لما يلي:
1-طاقة تمدد الغاز في مواسير الإنتاج مما يؤدي إلى دفع السائل إلى السطح.
2- ذوبان الغاز في السائل ضمن مواسير الإنتاج وهذا ما يقلل الوزن النوعي للسائل وبالتالي نقصان الضغط الهيدروستاتيكي لعمود السائل ونقصان تدرج الضغط الناتج عنه ، وبالمقابل سيصبح الضغط الطبقي أكبر من الضغط المطلوب للإنتاج.
وهناك طريقتين لحقن الغاز في هذه الطريقة:
أ- الحقن المركزي central.
وتكون فيه عملية الحقن من أنبوب الإنتاج وعملية الإنتاج من الفراغ الحلقي.
ب- الحقن الحلقي annular.
وفيه تكون عملية الحقن من الفراغ الحلقي وعملية الإنتاج من أنبوب الرفع tubing. وهذه الطريقة أكثر إستخداماً وذلك لتفادي إلتصاق البارافينات والمركبات الثقيله بجدران بطانة الإنتاج production casing وصعوبة إزالتها.
طريقة المصعد الغازي تتم فيه عملية الحقن وعملية الإنتاج من بئر واحدة ويستخدم في الأبار التي تمتلك إنتاجية عالية productivity ومصدر تعويض عالي والآبار التي تمتلك ضغط مكمني عالي ولكن بسبب عمق المكمن وزيادة الضغط الهيدروستاتيكي (وزن عمود السائل) فإن السائل لايستطيع الوصول إلى السطح ويبقى في إرتفاع معين داخل البئر لذلك يستخدم المصعد الغازي لإجل خفض الضغط الهيدروستاتيكي عن الضغط المطلوب للإنتاج وبالتالي إستمرار الإنتاج ذاتيا من المكمن وهذه الطريقة لا تستخدم كميات هائلة من الغاز لأجل الحقن مقارنة بطريقة الحقن بالغاز.
ثانياً: طريقة الحقن بالغاز gas injection:-
هذه الطريقة تعتبر إحدى طرق الإنتاج الثانوي للنفط secondary oil recovery التي تستخدم لزيادة الضغط المكمني وبالتالي زيادة العطاء الإنتاجي من المكمن .وتعتمد هذه الطريقة على مبدأ إزاحة النفط بالغاز حيث يتم حقن غاز من آبار حقن خاصة ليعمل الغاز المحقون على صيانة الضغط المكمني و إزاحة النفط بإتجاه آبار الإنتاج وبالتالي زيادة العطاء الآنتاجي من آبار الإنتاج. أي أن عملية الحقن تتم من أبار مستقلة عن آبار الإنتاج وليست كما في عملية المصعد الغازي (GL) وتستخدم هذه الطريقة كميات هائلة من الغاز لأجل إستمرار عملية الإنتاج.
وهناك طريقتين لإزاحة النفط بالغاز :
1 - الإزاحة غير الامتزاجية Gas injection in an oil reservoir (immiscible displacement)
يتم حقن الغاز في عملية الإزاحة غير الإمتزاجية إما في المنطقة النفطية مباشرة أو في القبعة الغازية في حال وجودها.
إن الغاز الطبيعي هو غاز ذو تركيب هيدروكربوني,ويعد العامل الأساسي في اتخاذ قرار البدء بعملية حقن الغاز هو توفر مصدر قريب للغاز رخيص وبكميات كبيرة، حيث يتم تأمين الغاز لعملية الحقن من عدة مصادر:
- من البئر الذي يحقن فيه الغاز وذلك بإعادة تدويره وتعد هذه الطريقة مصدر رئيسي للغاز غير أنه يستطيع الإبطاء من هبوط الضغط المكمني ولكن لايوقفه.
- من الآبار النفطية والغازية المجاورة.
- من محطات الغاز القريبة، أو من خط قريب لأنابيب الغاز.
قد يكون حقن الغاز الطبيعي مكلف وخطر في نفس الوقت ولكنه ذو مردود عال إذا طبقناه بالشكل الأمثل. ولقد جرب حقن الهواء سابقاً وتبين مدى خطورته فهو يسبب تآكل معدات الإنتاج البئرية وتأكسد النفط بالإضافة إلى خطر الانفجار.
2- الدفع الامتزاجي: Miscible drive
يقصد بالدفع الامتزاجي الإزاحة التي يصبح خلالها المائع المزيح والمائع المزاح ممتزجين في كل النسب، وعلى الأقل على نطاق موضعي. ومن الواضح أن طبيعة المائع المزيح ذات أهمية كبيرة في الحصول على مردود أعلى للنفط.
ولقد أصبح الاهتمام بعملية الإزاحة الامتزاجية واضحاً عندما اكتشف أنه:
- يكفي حقن كتلة من المذيب بحجم محدود (نسبة مئوية قليلة من الحجم المسامي المكتسح) ثم تزاح بمائع لاحق.
- تحت ظروف معينة من درجة حرارة وضغط ومكونات الطور فإن موائع مختلفة تصبح ممتزجة مع النفط المكمني.
يدعى النوع الأول للإمتزاجية بالامتزاجية المطلقة أما النوع الثاني فيدعى بالامتزاجية الثرموديناميكية.
وتتعلق الإزاحة الامتزاجية بكفاءة الإزاحة الشاقولية والمسامية، وإذا كان المائع المزيح غاز ذو حركية عالية قد تحدث ظواهر مثل التصبع اللزج والفصل الجاذبي وهذه الظواهر قد تقضي على الفائدة المطلوبة من العملية.
الطرق الأساسية للدفع الامتزاجي:
إن الطرق الأساسية للدفع الامتزاجي هي:
- حقن الغاز تحت الضغط العالي.
- حقن الغاز الغني.
-حقن كتلة من غاز البترول المسال.