مقدمة عامة :
في عام (1950) بدأ السوفييت باستخدام طرق زيادة إنتاجية الآبار الغازية في منطقة “ساراتوف” من “أوكرانيا” ، حيث اعتمدت الطرق الأساسية لتحسين جريان الغاز على المعالجة بحمض كلور الماء والتشقيق الطوربيدي ، ومن ثم أصبحت الطرق الأكثر انتشارا هي المعالجة بالحمض والكحول ، أو الحمض الرغوي والكحول ، أو تثقيب الآبار تحت الضغط بالغاز ، أو التشقيق الهيدروليكي بالرمل .
يمكن زيادة إنتاجية الآبار الغازية ، عند أقطار واحدة و أنظمة استثمار واحدة للطبقة ، وضغوط طبقية واحدة أيضاً ، بتخفيض مقاومة الارتشاح عند حركة الغاز في منطقة قاع البئر .
يتم ذلك إما بتشكيل قنوات وكهوف وشقوق فيها أو بالتقليل من محتوى الجزيئات الصلبة والسوائل في القنوات المسامية .
يتعلق اختيار طريقة التأثير على المنطقة القاعية من الطبقة :
1. التركيب المنرالوجي والليتولوجي للصخر .
2. المادة المسمنتة للصخر المشبع بالغاز .
3. الضغط والحرارة للغاز ولصخور الطبقة .
4. سماكة التشكيلة المنتجة
5. درجة عدم التجانس للطبقة على طول المقطع .
إقرأ أيضاً مصادر الغاز الطبيعي وأنواعه
إن الطرق المعروفة للتأثير على المنطقة القاعية في الطبقة هي :
1 -الطريقة الفيزيو كيميائية:
تعتمد على المعالجة بحمض كلور الماء ، أو المعالجة الحمضية الحرارية ، والمعالجة بالمواد المنشطة السطحية ، و تجفيف المنطقة القاعية بالغاز الجاف .
تعطي عمليات التحميض العادي والحراري نتائج جيدة في الصخور الكربوناتية خفيفة النفوذية ، كذلك في الصخور الرملية التي يكون ملاطها الرابط بين الحبيبات كربوناتية .
أما في الصخور الرملية التي يكون الملاط الرابط فيها غضارية فتستخدم فيها بفعالية طريقة التحميض بحمض فلور الماء وحمض الكلور .
تعتمد طريقة التحميض بحمض كلور الماء على فعالية إذابة الصخور الكربوناتية حيث ينتج الآتي :
في الصخور الكلسية :
في الصخور الدولوميتية :
وبالعلاقة مع الشروط الطبقية من ضغط وحرارة يستخدم حمض كلور الماء بتركيز يتراوح بين (8-15) %.
تستخدم مواد تسمی موانع التأكل (مثبطات التأكل) ، لمنع تأكل المعدات المعدنية أثناء عملية التحميض ، ومنها( فورمالين ، أو نیکول ، سولفانول ، دیسولفانول) ومواد أخرى كثيرة .
تستخرج نواتج التفاعل من الطبقة في عملية إعادة الإنتاج ، ولتسهيل هذه العملية يتم إضافة محفزات ( منشطات ) للحمض تقلل من التوتر السطحي لنواتج التفاعل ، کالكحول وبعض المواد المنشطة السطحية .
التحضير المحاليل الحمضية ، تضاف الوسائط المختلفة في تتابع معين إذ :
1. يصب الماء ويضاف إليه مانع التأكل (المثبط) .
2. يصب مثبت التفاعل (حمض الخل وحمض الفلور) .
3. يصب حجم (HCL) المركز المحسوب اللازم بتركيز يتراوح من (27.5 -31)% ويسمى ب “الحمض التقني” إذ يدخل فيه تركيز ضعيف للحديد وشوارد الكبريتيت ، ثم يحرك الجميع بهدوء.
4. تضاف كمية كلور الباريوم المطلوبة (Ba CL2).
5. تضاف المواد المنشطة السطحية و تترك بعد تحريكها لترسيب وإبعاد كبريتات الباريوم (Ba SO4) .. وبذلك يمكن اعتبار المحلول الذي تم الحصول عليه جاهزا لمعالجة المنطقة القريبة من البئر .
يحدد تركيز الحمض في الشروط الحقلية إما بطريقة المعايرة أو باستخدام مقياس الكثافة (الأريومتر) وتعتبر طريقة المعايرة أكثر دقة لأن مقياس الكثافة لا يأخذ بالاعتبار وجود الإضافات الأخرى .
يحدد الحجم اللازم من الحمض التجاري ( المركز ) ، المعلوم التركيز والكثافة ، من العلاقة التالية :
حيث إن :
V1 : حجم الحمض التجاري .
C1 : تركيز الحمض التجاري .
ρ1 : كثافة الحمض التجاري.
C2 ρ2 V2 : كثافة المحلول الحمضي وتر كیزه و حجمه .
أما حجم الماء (۷) فيحدد من العلاقة :
V = V2 – V1
2- الطريقة الميكانيكية
تتم إما بالتشقيق الطوربيدي أو التشقق الهيدروليكي للطبقة ، أو التثقيب الهيدروليكي بالرمل وأخيرا بالتفجير النووي .
تستخدم عادة عمليات التشقيق والتثقيب والطريقة النووية ، في الطبقات ذات الصخور القاسية والصلبة جدا والتي تكون ضعيفة النفوذية والمسامية وذات ضغط مرتفع .
تؤدي طريقة التشقق الهيدروليكي إلى توسيع الشقوق في الطبقة أو تشکیل شقوق جديدة بمساعدة سائل التشقيق الذي يحقن في البئر عند ضغوط مرتفعة ، ومن ثم المحافظة عليها في الوضع المفتوح من خلال حقن الرمل في الشقوق.
تستخدم المستحلبات المائية المكثفاتية والمستحلبات الحمضية المكثفاتية كسائل تشقيق وكذلك يستخدم محلول الماء – دیسولفان والكربوکسي ستيل و السيللوز والجل الكيروسيني الحمضي وغيرهم . تحقن مواد التشقق تحت ضغوط مرتفعة (Mpa50 – 70 ) ويجهز البئر بشكل جيد لتحمل ذلك ، وتسجل لحظة التشقيق على السطح بالزيادة المرتفعة لتقبل البئر أو انخفاض ضغط الحقن .
تستخدم في الولايات المتحدة الأمريكية “ولاية كنساس” الطريقة التالية للتشقيق :
♦ يحقن في البئر وقود الديزل مع المواد المنشطة السطحية .
♦ يحقن من7.5 -11.5 m³حمض مثقل بالرمل (240 kg / m³) .
♦ يحقن (HCL) من ( 3.5-5.5 m³) بتركيز %7.5 مع وجود مخفضات للتوتر السطحي.
♦ يغسل بالماء ما يتبقى من حمض في الأنابيب ، مع مراعاة عدم دخوله إلى الطبقة .
الطريقة المركبة :
تتم إما بالتشقيق الهيدروليكي المذكورة سابقاً والمعالجة بالحمض ، أو بالتثقيب الهيدروليكي بالرمل مع المعالجة بالحمض .
تعتمد طريقة التثقيب الهيدروليكي بالرمل لتشكيل قنوات اتصال ما بين الطبقة و البئر تحت تأثير الرمل الموجود في تيار السائل الذي يخترق مواسير التغليف و الإسمنت والصخر الخازن .
يجب الإشارة إلى أن تعدد الطرق المستخدمة في التحميض وكثرة الإضافات تحتاج إلى شرح مفصل في مواد تخصصية .
المراجع :
1-هندسة المكامن النفطية – كرافت ، هوكنز.
2-هندسة المخزون – 1 ، د. حسن – غسان – منشورات جامعة البعث.
