تبريد طين الحفر

تبريد طين الحفر نظام.

مع زيادة الطلب على النفط والغاز، وضرورة تطوير موارد الحفر باستمرار ومتطلبات الاستراتيجيات الوطنية للطاقة، تم تطوير آبار صعبة مثل الآبار ذات درجات الحرارة العالية والآبار العميقة بأنواعها المختلفة من التكوينات المعقدة. لذلك، فإن عدد الآبار ذات درجات الحرارة العالية والعميقة في ازدياد، وهو ما يمثل أيضًا اتجاهًا حتميًا في تطور تقنيات حفر النفط والغاز. سيؤدي الطين ذو درجة الحرارة العالية إلى تدهوره بسبب الحرارة أثناء عملية الحفر، مما يظهر عادةً بالآثار السلبية التالية:

● ستصبح دقة أدوات القياس المستخدمة أثناء الحفر في قاع البئر غير دقيقة، ولا يمكن إرسال البيانات واستقبالها بشكل طبيعي؛

● سيؤدي اللزوجة البلاستيكية لسائل الحفر إلى الانخفاض، وكذلك الكثافة، مما يؤدي إلى أداء ضعيف في نقل الصخور وتقليل قدرة النقل. وبالتالي، تقل كفاءة العامل المعالج، مما يزيد من تكلفة الطين.

● كما قد يؤدي إلى زيادة صعوبة التحكم في الطين، لأن بعض المواد المُعالجة تتحلل بسهولة عند درجات الحرارة المرتفعة.

● تقل الخصائص الميكانيكية لمعدات الحفر، وخاصة رؤوس الحفر وأدوات الحفر وأنابيب الحفر والمكونات الأخرى التي تكون على اتصال مباشر، وكذلك تقل خصائص الإحكام وكفاءة الختم وطول عمرها الافتراضي.

● بالنسبة للطين القائم على النفط، فإن ارتفاع درجة حرارة الطين يزيد من مخاطر عوامل السلامة أثناء التشغيل.

الغرض الرئيسي من نظام تبريد الطين هو التحكم في خصائص الطين وتعديلها، أي التحكم في درجة حرارة الطين.

مخطط يوضح العلاقة بين عمق البئر والمعدل ودرجة حرارة سائل الحفر	مخطط تغيرات درجة حرارة الطين قبل التبريد وبعده

وصف مخطط تبريد طين الحفر

نظام تبريد طين الحفر هو المعدات الرئيسية في عمليات حفر النفط، حيث يستخدم بشكل أساسي لضبط درجة حرارة سائل الحفر لضمان سلامة وكفاءة عملية الحفر. في الطبقات ذات الحرارة العالية أو أثناء حفر الآبار العميقة، قد ترتفع درجة حرارة سائل الحفر بشكل كبير بسبب التدوير المستمر واستيعاب الحرارة من الطبقة، مما قد يؤدي إلى تدهور أداء سائل الحفر، وإتلاف المعدات، وحتى وقوع حوادث تحت الأرض. يستخدم نظام تبريد سائل الحفر تقنية تبادل الحرارة الفعالة لتبريد سائل الحفر ذي الحرارة المرتفعة إلى درجة الحرارة المناسبة، مما يحافظ على استقراره ويطيل عمر المعدات. يتكون النظام عادةً من جهاز التبريد، مضخة الدورة، المشعّة، نظام التحكم، وما إلى ذلك، ويمكن اختيار التبريد بالماء، أو الهواء، أو التبريد المختلط بناءً على الاحتياجات المحددة.

عملية تبريد الطين الحفر:

● مبدأ عمل نظام تبريد سائل الحفر يعتمد على التبادل الحراري:
● بعد عودة سائل الحفر ذو درجة الحرارة العالية من فم البئر، يدخل وحدة التبريد عبر مضخة الدورة.
● في وحدة التبريد، يتم تبادل الحرارة بين سائل الحفر ووسيلة التبريد (مثل الماء أو الهواء)، وتتم خفض درجة الحرارة.
● يتم إعادة حقن سائل الحفر المبرد إلى جسم البئر ويستمر في الدورة.
● بعد امتصاص وسيلة التبريد للحرارة، يتم تفريغ الحرارة إلى البيئة عبر المبرد أو برج التبريد.

مزايا نظام تبريد الطين الحفر

● تحسين كفاءة الحفر: الحفاظ على أداء سائل الحفر المستقر وتقليل الحوادث تحت الأرض.
● زيادة عمر المعدات: تقليل الضرر الناجم عن درجات الحرارة المرتفعة على المعدات.
● حماية البيئة والاقتصاد في استهلاك الطاقة: تقليل هدر الموارد من خلال إعادة تدوير سائل الحفر.
● قابلية تكيف قوية: مناسبة للاستخدام في التكوينات ذات درجات الحرارة العالية، والآبار العميقة والآبار الفائقة العمق.

نطاق تطبيق نظام تبريد الطين الحفري:

● حفر الآبار في التكوينات ذات درجات الحرارة العالية: مثل آبار الطاقة الجيOTHERMAL أو الحقول النفطية والغازية ذات درجات الحرارة العالية.
حفر الأعماق الكبيرة والفائقة العمق: مع زيادة عمق البئر، ترتفع درجات حرارة التكوينات ويصبح من الضروري استخدام أنظمة التبريد.
● عمليات السوائل الحفرية عالية الكثافة: السوائل الحفرية عالية الكثافة أكثر عرضة لامتصاص الحرارة وتحتاج إلى التبريد للحفاظ على أدائها.