من مشروع بحثي إلى براءة اختراع ثم منتج تجاري : كاسحات كبريتيد الهيدروجين.. تقنية جديدة تم تطويرها مؤخراً في الجامعة

ابتكر باحثون بالجامعة مادة كيميائية، سميت (بكاسحات كبريتيد الهيدروجين)، للحد من غازات كبريتيد الهيدروجين السامة التي يتم إنتاجها عادة أثناء عمليات النفط والغاز. وتعد الصيغة الكيميائية المطورة حديثًا سهلة من حيث تصنيعها ولها تطبيقات واسعة النطاق في قطاعي التنقيب والإنتاج في صناعة النفط. وقد قامت شركة سعودية تقدم خدمات وحلولاً مبتكرة لمشغلي النفط والغاز الإقليميين، بإبرام اتفاقية مع الجامعة من أجل الاستغلال التجاري لبراءة الاختراع. ومن المتوقع أن يؤدي الاستخدام الناجح لهذه التكنولوجيا إلى تقليل تكاليف التشغيل والبنية التحتية الضخمة المطلوبة بحوالي (200) مليون دولار أمريكي.

ويمكن استخدام المادة الكاسحة، والتي طورها فريق بحثي يقوده الأستاذ المشارك في قسم هندسة البترول بالجامعة د. الدكتور صلاح الدين الكتاتني، مع أي نوع من سوائل الحفر المائية ، كما أنها تساعد على حماية معدات الحفر وطاقمه، وسوف يقلل من التكلفة الإجمالية لعملية الحفر لأنه سيقلل من الوقت غير الإنتاجي.

يعد كبريتيد الهيدروجين (H2S) غاز شديد التآكل و السمية كما أنه قابل للذوبان في السوائل كالماء والكحول والزيت، و ينشأ من مصادر جيولوجية أو بكتيرية كما يمكن أيضاً إنتاجه بواسطة عمليات ميكروبيولوجية ، كعملية تخفيض الكبريتات بواسطة البكتيريا اللاهوائية مثل بكتيريا خفض الكبريت (sulfate reducing bacteria SRBs) .

وينتج عن وجود كبريتيد الهيدروجين، ولو بنسبٍ منخفضة، تآكل موضعي ويسبب تشققات الإجهاد في المعدات النفطية، ولذلك هناك حاجة ملحة للتخلص منه لحماية الأنابيب والصمامات والمعدات السطحية.

ويمكن أن يتولد غاز كبريتيد الهيدروجين، أثناء عمليات الحفر، عند حفر التشكيلات الحاملة لهذا الغاز أو من التحلل الحراري لإضافات الطين، النفط الحامل للكبريت، أو من عمليات أيض البكتيريا المخفضة للكبريت. و بشكل عام، تعد التشكيلات الحاملة لهذا الغاز المصدر الرئيسي له.

ومن الأفضل كسح غاز كبريتيد الهيدروجين بمجرد أن يتم اختراق التشكيل لحماية معدات الحفر ، وتوفير سلامة سائل الحفر وحماية طاقم الحفر.

وبعد تقييم الحلول الحالية لكاسحات غاز كبريتيد الهيدروجين أثناء عملية الحفر ، ظهرت إمكانية كبيرة لتطوير حل رخيص و صديق للبيئة مع قدرة عالية على امتصاص غاز كبريتيد الهيدروجين أثناء حفر الآبار الأفقية ومتعددة الأطراف.

و تتميز التقنية الذي تم تطويرها لكشف غاز كبريتيد الهيدروجين بالعديد من المزايا مثل كونها رخيصة للغاية ولديها قدرة كبيرة على امتصاص الغاز مقارنة بالمنتجات الموجودة ( Triazine, SourScave ) أو غيرها، القدرة على العمل بفعالية لوقت أطول من المنتجات المتاحة ، بالإضافة إلى كونها صديقة للبيئة ولا تتسبب بأي تلفيات عند استخدامه ، كما أنها أكثر مقاومة لتصلب سائل الحفر عند تفاعله مع الكاسح ، مقارنة مع الكاسحات المضافة التقليدية. قدرة الامتصاص للسائل المطور هو (5143) ملغ من غازكبريتيد الهيدروجين / مل السائل، في حين أن قدرة الامتصاص لسوائل Triazine و SourScave هي (503) ملغ من غازكبريتيد الهيدروجين / مل السائل و (1666) ملغ من غاز كبريتيد الهيدروجين / مل السائل، على التوالي.

وأثبتت المادة المطورة فعاليتها ضد التآكل عند اختبارها، حيث كان معدل التآكل صغيرا جدا ( 0.00060) رطل / قدم مربع بعد (6) ساعات عند إضافة نترات النحاس إلى سائل الحفر (1 جزء من البليون)، و بعد (24) ساعة، تم تكرار الاختبار بنفس الشروط لمدة (24) ساعة وأصبح معدل التآكل (0.00084) رطل / قدم مربع.

يعمل د. صلاح الدين الكتاتني، قائد الفريق البحثي، كأستاذ مشارك في قسم هندسة البترول بالجامعة، قسم البترول، وتشمل مجالات أبحاثه تحسين سائل الحفر، وتنظيف حفرة البئر، والتحفيز، واستقرار حفرة البئر، والذكاء الاصطناعي، والجيوميكانيك.

وتم تتجير براءتي اختراع مؤخراً، كما منح (5) براءات الاختراع ، ولديه (60) بحثاً منشوراً في مجلات دورية، وقدم أكثر من (100) بحث تقني.

المزيد من المعلومات حول البحث متوفرة على الرابط هنا