مشاريع للطلبة تبحث في تحسين إنتاج النفط

بين ولادة بئر للنفط وفنائها، هناك الكثير من الظروف والمشاكل الطبيعية والفنية التي تهدد سلامتها وقدرتها الإنتاجية، وتختلف طرق وتكلفة التدخل لعلاج هذه المشاكل من بئر لأخرى، باختلاف قوة المشكلة ومدى تأثيرها السلبي في كمية الإنتاج وكفاءته، وضمن الرؤية الاستراتيجية لجامعة الإمارات نحو التميز في التعليم الهندسي والبحوث التطبيقية، ساهم طلاب كلية الهندسة في طرح حلول وخيارات جديدة لتحسين الإنتاج النفطي وفق المعايير الدولية، مما يبشر بوجود كوادر وقيادات قادرة على تحمل المسؤولية في بناء الوطن، ودفع عجلة التطور.
قدمت كل من الطالبات البينة الظاهري، الريم العامري، خولة سيف، خديجة النعيمي وشذى سالم (هندسة كيميائية) مشروع تقليل تركيز الكبريت من النفط الخام. تتحدث خولة سيف عن رؤيتهن في هذا المشروع، قائلة: في هذا العالم يوجد الكثير من أنواع النفط الخام، وسعره في الأسواق يعتمد على خصائص الكفاءة لكل نوع، وإحدى أهم خصائص الكفاءة هي الكثافة ومحتوى الكبريت، و الهدف من هذا المشروع تقليل تركيز الكبريت من النفط الخام للوصول إلى ناتج ذي كفاءة أعلى، وهذه العملية تتم عادة بعد تكرير النفط إلى مشتقاته، والتي تجرى عمليا بعد التقطير، وتتم لكل مشتق على حدة، وفي مشروعنا قمنا بالبحث عن طرق إزالة الكبريت من النفط الخام وليس من مشتقاته، وذلك لأن مادة الكبريت الموجودة تعمل على تآكل الأنابيب المستخدمة بين وحدات العملية (المعدات)، أيضاً عملية إزالة الكبريت مهمة للغاية لحماية البيئة من التلوث أو تقليل نسبة التلوث إلى أقل حد ممكن، حيث إنه عند احتراق النفط في محركات السيارات، سينتج ثاني أكسيد الكبريت، وبعد البحث عن أفضل الطرق المستخدمة لإزالة الأكسيد، توصلنا إلى عملية إزالة الكبريت بالمعالجة الهيدروجينية.
قامت الطالبات سلامة النعيمي، فاطمة العبدولي، خولة المحرزي، مرام النقبي، خلود الحمادي (هندسة بترولية) بتصميم غطاء بئر بترول بحرية مائل.
تقول سلامة النعيمي: الهدف الرئيسي هو عمل تصميم آمن لغطاء بئر بترول بحرية مائل وبأقل تكلفة ممكنة، ومن أجل تحقيق هذا الهدف أجرينا العديد من الدراسات والقياسات للغطاء البترولي، والتي ترتكز على مدى قوة الغطاء مقارنة بعمر البئر، مع الأخذ بعين الاعتبار الدراسات الجيولوجية للأرض والمشكلات التي قد تحدث في عملية الحفر، وينقسم الغلاف إلى عدّة أقسام: موصل الأنابيب، السطح، الوسيط، غلاف الإنتاج والبطانة، وتمت عملية التصميم على مرحلتين، في المرحلة الأولى قمنا باختيار الأحجام المختلفة للغلاف، بالإضافة لتحديد العمق لكل نوع من أنواعه والتكوينات الجيولوجية، أما المرحلة الثانية فهي تتمثل في اختيار الأطوال، الأوزان والفئة أو الدرجة التي تندرج تحتها، ومقارنة تصنيفات الأنابيب مع تصميم الحمل والأخذ بعين الاعتبار أسوأ حالة للانطواء والانفجار والشد، وذلك لمنع فقدان السوائل والتسرب والتلوث ومختلف المشكلات الأخرى التي قد تحدث أثناء الحفر، وبما أن أهم جزء من تشييد البئر هو سلسلة الغلاف، قمنا بتصميمها باستخدام مواد ذات قوة وأداء عاليين.
وتتحدث الطالبة أشرقت رضا (هندسة بترولية) عن أهمية مشروع تحسين الإنتاج النفطي في المكامن الكربوناتية، الذي أنجزته بالتعاون مع زميلاتها ضحى النقبي، شيخة المطيري، اليازية المزروعي وشما شريف، قائلة: تعتبر تقنيات تحسين المردود النفطي من أولويات تطوير الصناعات النفطية في هذه الأيام، بسبب زيادة الطلب على النفط والغاز الطبيعي الذي لا يمكن تلبيته بمجرد الاعتماد على مرحلة الإنتاج الأولي، والمهمة الرئيسية في عمليات تحسين المردود النفطي هي إزاحة النفط نحو الآبار الإنتاجية عن طريق حقن سوائل مختلفة لدعم الطاقة الطبيعية في المكامن، وتساهم السوائل المحقونة في تغيير خواص المكامن من خلال تقليل التوتر السطحي وخاصية التبلل للصخور، أو تغيير درجة الحموضة أو تشكيل المستحلبات أو خفض لزوجة النفط، وللوصول إلى هذا الهدف قمنا بتصميم جهاز مختبري لإجراء هذه التجارب عند ضغط وحرارة المكمن، وتتألف سلسلة التجارب المقترحة لعمليات إزاحة النفط، من تجربة حقن الماء متبوعة بحقن الغاز والماء منخفض الملوحة، حيث إنه من المتوقع أن يغيِّر الغاز المحقون من خواص النفط، أما الماء منخفض الملوحة فسيغير الخواص السطحية للصخر، وإذا حدثت هذه التغييرات فإن تحسنا ملحوظا سيطرأ على كفاءة إزاحة النفط.
وأنجزت كل من الطالبات خولة بدعيش، أشواق النعيمي، إسراء الأغبري، وعائشة اليليلي (هندسة بترولية) مشروع تصميم التكسير الهيدروليكي لدعم صناعة النفط.
تقول أشواق النعيمي: أصبح التكسير الهيدروليكي أحد طرق تحسين الإنتاجية الرائدة في مجال الصناعة البترولية، وبلغ إجمالي المال المستثمر فيه عام 2012 ما يعادل 20 مليار دولار سنويا، وهذه القيمة تأتي في المرتبة الثانية بعد الميزانية المعدة للحفر من أجل التنقيب عن النفط، ومشروعنا يهدف لزيادة معدل إنتاج النفط من خلال تصميم وتنفيذ معالجة التكسير الهيدروليكي، ويتطلب إنجاز هذا التصميم جمع البيانات الميدانية والمختبرية، كنوع وعمق صخور المكمن، بالإضافة إلى معرفة الخواص الميكانيكية للصخور التي سيتم تكسيرها، ثم تأتي الخطوة التالية وهي اختيار نموذج هندسي للكسر، للتنبؤ بمتوسط عرض الكسر الهيدروليكي، واختيار (البروبينت) وسائل التكسير، وتطبيق معادلة توازن الكسر.
ويعتمد مشروع تحسين كمية إنتاج النفط باستخدام خافض التوتر السطحي كمُزيح للنفط، الذي أنجزه كل من الطلاب إسلام الصعيدي، فارس أبوشعبان، عمر المشنب، مبشر مالك (هندسة بترولية) على تصميم تقنيات الاستخلاص المعزز للنفط. يوضح فارس أبو شعبان فكرة مشروعهم، قائلا: تشمل عملية الاستخلاص المعزز للنفط، والتي تأتي بعد عمليات الاستخراج الأولية والثانوية، تنفيذ تقنيات مختلفة لزيادة كمية النفط الخام التي يمكن إنتاجها من حقول النفط، والهدف الرئيسي من هذا المشروع هو تصميم ومحاكاة تقنية استعمال خافض التوتر السطحي كمُزيح للنفط، مما يؤثر بشكل مباشر في تحسين كمية إنتاج النفط.