المهندس صباح زيد العتيبي يكتب :أهمية المياه في صناعة النفط والغاز

في صناعة النفط والغاز ، يعتبر الماء أحد أهم الموارد الطبيعية الذي يمكن استخدامه بشكل كبير للحفاظ على إنتاج النفط والغاز وتعظيمه لأي شركة منتجة للنفط. كما أنه يلعب دورًا مهمًا في تطوير حقول النفط والغاز في جميع أنحاء العالم من خلال إطالة العمر الاقتصادي للحقل بالإضافة إلى مساهماته في تلبية الطلب المتزايد على النفط والغاز عالميًا وتحقيق أهداف الإنتاج الإستراتيجية المتزايدة.
لذلك ، يعد الماء ضروريًا لجميع مراحل الإنتاج بما في ذلك الحفر وصيانة الضغط وعمليات الانتاج الثانوي والثلاثي ((secondary and tertiary processes لتطوير النفط التقليدي. على الصعيد العالمي ، هناك العديد من الأمثلة على الاستخدامات الرئيسية للمياه في صناعة النفط والغاز مثل استخدامها في: –
المنبع (Upstream):-
التنقيب في البر والبحر عن النفط والغاز وإنتاجهما.
المصب (Downstream):-
التكرير والبتروكيماويات:-
النقل ( (Transportation:-
نقل النفط الخام والغاز والمنتجات النهائية.
توليد الكهرباء / الاستخدام النهائي ( Electricity generation/ end use):-
استهلاك الطاقة في المدن والمنزل.
أغراض متنوعة (Miscellaneous purposes):-
حقول النفط / التخلص من النفايات الصناعية والتنظيف والشرب
في عمليات ومراحل إنتاج النفط والغاز ،يتم استخدام المياه في العديد من التطبيقات:-
• عمليات الحفر / صيانة آبار النفط والغاز:( Drilling/ Workover operations of the oil and gas wells)
يتم خلط الطين والماء واستخدامهما لنقل قطع الصخور إلى السطح وتبريد رأس الحفارة وتزييتها والحفاظ على الضغط في حفرة البئر.
• فيضان المياه: Waterflooding))
يتم حقن الماء في التكوين (منطقة النفط) عن طريق آبار الحقن لدفع النفط من صخر المكمن إلى آبار الانتاج. يتم حقن المياه في الخزان الجوفي / منطقة النفط عن طريق آبار الحقن حيث يخلق الماء المحقون محركًا للمياه السفلية يحافظ على ضغط الخزان في منطقة النفط ؛ مما يدفع النفط لتحسين أداء البئر / الخزان لتعزيز الاسترداد.
• عمليات الاستخلاص المعزز للنفط:( (Enhanced oil recovery processes
يتم حقن الماء الساخن أو البخار لتسخين الخزان وتقليل لزوجة النفط الذي يتم استخدامه عادة لخزانات/ مكامن النفط الثقيل. بالنسبة لمكامن النفط التقليدية ، الماء هو الوسيط لخلط السوائل لعمل محلول للحقن في الخزان من أجل الاستخلاص المعزز للنفط.
• عمليات التكسير الهيدروليكي:( (Hydraulic fracturing operations
في هذه العملية ،والتي تعتبر واحدة من أكثر التقنيات شيوعًا لتعزيز الإنتاجية وتحسين نفاذية مكامن النفط والغاز. يتم إجراؤها عن طريق حقن سائل التكسير (خليط من الماء والرمل وكمية صغيرة من المواد المضافة الكيميائية) في التكوين عند ضغط عالٍ لخلق كسور في صخور المكمن بحيث يمكن للهايدروكربونات أن تنتقل من التكوينات/ الطبقات إلى حفر الآبار عبر الكسور في موقع البئر التي تستخدم معدات ثقيلة. (تستخدم بشكل رئيسي ل tight reservoirs )
يعتبر إنتاج الماء أمرًا طبيعيًا أثناء إنتاج النفط. تقوم العديد من الدول بإنتاج النفط مع water cut بنسبة 98 ٪ تقريبًا. عادة ، يعتبر التخلص من المياه المنتجة تحديًا كبيرًا. بالإضافة إلى حقن المياه لغمر المياه ، تتم دراسة الاستخدامات المختلفة للمياه المنتجة على سبيل المثال تحلية المياه / التنظيف لأغراض الشرب والاحتياجات الزراعية وأغراض التنظيف.

مراجع:-

E. Allison and B. Mandler (2018). Water Sources for Hydraulic Fracturing.
https://www.americangeosciences.org/sites/default/files/AGI_PE_FrackingWater_web_final.pdf.

Yongzan Liu. Coupled Flow/Geomechanics Modeling of Interfracture Water Injection To Enhance Oil Recovery in Tight Reservoirs. SPE J. 26 (01): 1–21. https://onepetro.org/SJ/article-abstract/26/01/1/448264/Coupled-Flow-Geomechanics-Modeling-of?redirectedFrom=fulltext
What Is Water Injection in O&G and How Does it Work? (2019).
https://ifsolutions.com/what-is-produced-water-injection-disposal-methods-in-oil-and-gas/.
Hydraulic Fracturing Chemicals and Fluids Technology (Second Edition), (2020).
https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/hydraulic-fracturing.
Enhanced oil recovery.
https://en.wikiversity.org/wiki/Enhanced_oil_recovery
The Importance of Water for Oil and Gas Extraction. https://openknowledge.worldbank.org/bitstream/handle/10986/23635/Thirsty0energy0l0and0gas0extraction.pdf?sequence=1

بقلم /
المهندس صباح زيد العتيبي