ما هو الاسترداد الأولي؟
الاستخلاص الأولي، المعروف أيضًا باسم "الإنتاج الأولي"، هو المرحلة الأولية في عملية استخراج النفط والغاز. في إنتاج النفط الخام، يمكن استخدام طرق مختلفة للاستخلاص الأولي.
عادةً ما تتضمن عملية الاستخلاص الأولية زيادة الضغط على النفط داخل الآبار من أجل دفع النفط إلى السطح. كما تُستخدم أحيانًا الأنظمة الميكانيكية، مثل مضخات القضيب.
النقاط الرئيسية
- الاسترداد الأولي هو المرحلة الأولى في استخراج النفط والغاز.
- يعتمد على الفرق الطبيعي في الضغط بين السطح والخزان الجوفي، وبالتالي يتطلب استثمارًا رأسماليًا محدودًا نسبيًا.
- المراحل اللاحقة في عملية الاستخراج، مثل الاستخلاص الثانوي والثالثي، تكون أكثر تكلفة وقد تكون غير اقتصادية، وذلك يعتمد على سعر النفط والغاز.
كيف تعمل عملية الاستخلاص الأولي
يكمن السر في عملية الاستخراج الأولي في أن عمود البئر المجوف الذي يتم حفره للوصول إلى النفط مصمم ليكون ذو ضغط أقل من النفط الموجود في أعماق الأرض. يمكن زيادة هذا الفرق في الضغط بطرق مختلفة، مثل ضخ الماء إلى داخل البئر. تُعرف هذه الطريقة باسم "الدفع المائي"، وتنجح عن طريق إزاحة النفط بشكل أكبر في الأرض، مما يزيد من ضغطه.
طريقة شائعة أخرى تُعرف باسم "الدفع بالغاز"، حيث تُستخدم طاقة الغاز المتوسع تحت الأرض لدفع النفط إلى السطح. في نهاية المطاف، يمكن أن يصل ضغط النفط إلى نقطة يتدفق فيها النفط بسرعة إلى الأعلى عبر البئر ويخرج إلى السطح، مما يخلق نافورة نفط.
استخدام الجاذبية
في بعض الحالات، مثل عندما تكون حقول النفط ضحلة وشديدة الانحدار بشكل خاص، يمكن أن يتدفق النفط إلى السطح بفعل قوة الجاذبية فقط.
مع استخراج النفط تدريجيًا من البئر، سيبدأ الضغط تحت الأرض في الانخفاض ببطء، مما يؤدي إلى تراجع حجم إنتاج النفط. للتخفيف من هذا، يمكن لشركات استخراج النفط استخدام أنظمة الرفع الاصطناعي مثل مضخة القضيب لمواصلة الإنتاج. تُعرف هذه الطريقة بتصميمها المميز الذي يشبه رأس الحصان المتأرجح، حيث تستخدم تجميعًا من العوارض والكرنك لخلق حركة ترددية تستخدم الرفع العمودي لضخ النفط من البئر باستخدام سلسلة من المكابس والصمامات. في النهاية، سيصبح الضغط تحت الأرض منخفضًا جدًا بحيث لن يكون الاستخراج الأولي ممكنًا، حتى مع استخدام أنظمة الرفع الاصطناعي.
الاسترداد الأولي مقابل الاسترداد الثانوي والثالثي
بمجرد الوصول إلى هذه النقطة، يجب استخدام تقنيات الاستخلاص الثانوي، مثل حقن المياه الإضافية التي تسعى إلى دفع النفط إلى السطح عن طريق تطبيق الضغط مباشرة. مثال على ذلك هو التصريف بالجاذبية بمساعدة البخار (SAGD)، وهي تقنية استخلاص ثانوية تُستخدم لاستخراج النفط الخام الثقيل الذي يكون مدفونًا بعمق شديد أو يصعب الوصول إليه بطرق الاستخلاص الأولية. تُعرف أيضًا بعملية غمر البخار، حيث يستخدم SAGD مولدات البخار لإنتاج بخار عالي الضغط ينتقل عبر الأنابيب إلى الآبار. وعندما يتكثف البخار إلى ماء ساخن سائل، فإنه يسخن النفط ليصبح أقل لزوجة، مما يسمح له بالتدفق بفعل الجاذبية إلى قاع البئر. ثم يتم نقل النفط عبر أنبوب من البئر المنتجة في القاع إلى محطة للمعالجة.
المرحلة النهائية والثالثة تُعرف باسم الاستخلاص الثالثي في عملية استخراج النفط، والمعروفة أيضًا باسم الاستخلاص المعزز للنفط (EOR). تتضمن هذه المرحلة تغيير خصائص النفط للمساعدة في استخراجه. هناك ثلاث طرق رئيسية للاستخلاص الثالثي، تتضمن استخدام الحرارة والغاز والحقن الكيميائي على التوالي. على الرغم من أن تقنيات الاستخلاص الأولي والثانوي تعتمد على الفرق في الضغط بين السطح والبئر تحت الأرض، فإن الاستخلاص المعزز للنفط يعمل عن طريق تغيير التركيب الكيميائي للنفط نفسه لجعله أسهل في الاستخراج.
نظرًا لأن طرق الاستخلاص الأولية تستخدم التفاوت الموجود في الضغط بين السطح والخزان الجوفي لدفع النفط إلى السطح، فمن المنطقي أن تكون مرحلة الاستخلاص الأولية أكثر اقتصادية من المراحل الثانوية أو المحسّنة. لهذا السبب، يجب على شركات النفط والغاز حساب الاستخلاص النهائي المقدر (EUR) لحقل معين من أجل تحديد ما إذا كان من المربح استخراج الموارد من ذلك الخزان باستخدام طريقة استخلاص معينة.