يتم تطويرها كمنتج تجاري..براءة اختراع حديثة لإزالة بقايا التنقيب في الصناعة النفطية

ابتكر فريق بحثي بالجامعة منتجا كيميائيا جديدا يسمح لشركات النفط بمعالجة بقايا مختلفة يتم إنتاجها أثناء عمليات الحفر والإنتاج للنفط والغاز. المنتج، الذي يعد فريداً من نوعه في طريقة عمله، يوفر حلاً يحسن بشكل كبير الإنتاجية بالإضافة إلى فوائد الصحة والسلامة البيئية. الجامعة قامت بترخيص التقنية الجديدة لشركة ساس للخدمات البيئية والتي تشتهر بمنتجات معالجة نفايات حقول البترول. وتعمل الشركة على دمج تقنياتها الدقيقة مع تقنية الجامعة من أجل توفير مزايا أكبر للقطاع ووضع معايير جديدة للأداء الصناعي.

وطور الفريق البحثي، الذي يضم الأستاذَين المشاركَين بقسم هندسة البترول د.محمد محمود و د.صلاح الدين الكتاتني، السائل الكيميائي ليكون بذلك حلاً ناجعاً لمشكلة بقايا الحفر، حيث تكمن المعضلة في إضافة مواد عالية الكثافة إلى سائل الحفر للتحكم في الضغط العالي لخزانات النفط والغاز أثناء عمليات حفر آبار النفط والغاز، وتخلّف هذه المواد ذات الكثافة العالية بقايا غير مرغوبة في آبار النفط أثناء عملية الحفر وتشكل عائقاً من الوصول إلى الانتاجية المثلى لآبار النفط.

وتستخدم سوائل الحفر المعتمدة على النفط لحفر خزانات النفط والغاز التي تعد حساسة للماء، بعد انتهاء عملية الحفر، تبقى بعض المواد الثقيلة مع بعض بقايا النفط في وجه الخزان مسببة تلفا في السطح، وإذا لم تتم إزالة هذه المخلفات بشكل صحيح، فإن الخزان لن يحقق المعدلات المتوقعة من إنتاج النفط والغاز وهذا سوف يؤدي إلى خسارة الاستثمارات (التي أجريت لحفر هذه الخزانات).

وتم تطوير بعض الحلول لإزالة هذه البقايا الغير مرغوب بها من آبار النفط حيث تم إدخال تركيبات سوائل مختلفة في الماضي لإزالة بقايا عملية الحفر من وجه الخزان للسماح بإنتاج النفط والغاز ولكن كفاءة الإزالة لم تتجاوز 60%. علاوة على ذلك، يتم استخدام مواد كيميائية شديدة القوة مما يؤدي إلى مشاكل التآكل ويزيد من المخاطر المحتملة لغاز كبريتيد الهيدروجين .وبالتالي ، فهناك حاجة ماسة لإيجاد حل عملي منخفض التكلفة ، فعال ومتوافق مع غاز كبريتيد الهيدروجين لإزالة بقايا عملية الحفر في هذه الحالة. كانت الحلول السابقة تطبق على مراحل متعددة والتي من شأنها زيادة التكلفة التشغيلية وتعقيد هذه العمليات.

وأوضح قائد الفريق البحثي د.محمد محمود أن خلال المشروع البحثي الذي تم تطويره بالجامعة، تم استخدام تركيبة سوائل الحفر الفعلية من الحقل وتم تكوين بقايا سائل الحفر في المختبر في ظروف مماثلة لخزانات من حيث الضغط العالي ودرجات الحرارة العالية، وتم إدخال التركيبة الكيميائية الجديدة واختبارها لإزالة بقايا سوائل الحفر غير المرغوب فيها، وتعمل هذه التركيبة على تحويل المادة الثقيلة الملتصقة إلى مادة أخرى يمكن إذابتها بسهولة . بلغت كفاءة تركيبة السوائل المطورة حديثًا 95٪ ويمكن تطبيقها في مرحلة واحدة لتوفر الوقت وتكلفة التشغيل . كما أن هذه التركيبة آمنة من حيث التعامل معها وتخزينها ، بالإضافة إلى سهولة تطبيقها، لتكون بذلك أكثر كفاءة من الحلول السابقة للتعامل مع بقايا الحفر، كما ستعزز هذه العملية الإنتاج من آبار النفط والغاز بعدة أشكال وستوفر في نفس الوقت تكلفة التشغيل بالإضافة إلى توافقها مع غاز كبريتيد الهيدروجين مع تخفيض مخاطر التآكل .

وأضاف أن تطوير هذه المادة ذا تأثير على المملكة كبلد رائد في الصناعة النفطية وأكبر منتج للذهب الأسود حول العالم، حيث تقوم أرامكو السعودية بالتنقيب على نطاق واسع في آبار النفط والغاز العميقة لتلبية متطلبات إنتاج النفط والغاز، وتواجه الشركة تحدياً، حيث لا تمتلك في الوقت الحالي حلاً فعالاً يمكّنها من إزالة بقايا سوائل الحفر بالكامل بعد الانتهاء من عمليات الحفر ونقل البئر إلى الإنتاج. يمكن استخدام التركيبة التي تم تطويرها من خلال هذا البحث بكفاءة لإزالة بقايا سوائل الحفر ولتحسين إنتاجية النفط والغاز من هذه الخزانات.

قامت شركة ساس للخدمات البيئيةSAS Environmental Services (الأمريكية / البريطانية) بترخيص التكنولوجيا من جامعة الملك فهد للبترول والمعادن وبدأت عملية التسويق، وعمل فريق البحث عن كثب مع فريق الشركة لتصميم تركيبة السوائل لمختلف الظروف في حقول النفط والغاز المختلفة.

و تعمل الشركة مع شركاء مختلفين في مجال النفط والغاز لتزويدهم بالحلول التي تم تطويرها في الجامعة، ومن المتوقع أن تقوم الشركة بتنفيذ المعالجة على نطاق الحقل في الأشهر القليلة القادمة.

يعمل الدكتور محمد محمود حاليًا كأستاذ مشارك بقسم هندسة البترول، وتشمل مجالات أبحاثه تحفيز الآبار (well stimulation) ، والاسترداد المعزز للنفط ( enhanced oil recovery)، والبتروفيزياء، والتدفق متعدد المراحل في الأنابيب ( multiphase flow in pipes ).