مانعات الإنفجار

مانع الإنفجار

blow-out preventers 

جميعنا يعرف أن الغرض من حفر البئر هو الوصول إلى الطبقه الحامله للنفط أو الغاز. إن النفط أو الغاز الموجود فى باطن الأرض حفظ بداخلها من ملايين السنين بفضل طبقات الأرض التى تمنع هروبه إلى الأعماق أو إلى اعلى نتيجة ضغطه العالى. 

إذا فمن البديهى ان نتوقع خروج النفط أو الغاز فور فتح مسار البئر خلال هذه الطبقات. ولكن فى ظروف الحفر العاديه يمثل الضغط النالتج عن وزن مائع الحفر الحائل دون

 خروج النفط والغاز بدون سيطره من البئر المفتوح (Open Hole ) ولكن فى حالة فقد وزن عمود مائع الحفر نتيجة هروبه من خلال طبقات الأرض أو ان وزن المائع لم 

يكن كافياً للتغلب على ضغط الطبقه فسيكون انطلاق النفط أو الغاز من خلال فتحة البئر هو شىء مدمر ومكلف إذا لم توجد طريقه مناسبه للسيطره عليه

ما معنى (Blow out ) وما معنى (Formation kick)؟

خروج الغاز ينتج غالبا عن أنخفاض وزن عمود السائل داخل البئر عن ضغط الطبقه الحامله لتكوين النفط أو الغاز Formation 

يحدث هذا الإنخفاض إما لإنخفاض كثافة مائع الحفر أو حدوث هروب للمائع خلال احدى الطبقات التى تسمى(thief zones ) او دخول منطقة ضغط عالى سطحيه وغير متوقعة (overpressured shallow gas pocket)

يمكن ملاحظة هروب مائع الحفر بسهوله من خلال مراقبة مستوى صهاريج مائع الحفر فالإنخفاض السريع لمستوى مائع الحفر يعطى مدلول لهروب جزء منه إلى داخل طبقات الأرض

كما أن أرتفاع معدل عودة مائع الحفر يعطى مؤشر على إزاحة الغازات الطبقه لعمود المائع من حفرة البئر 

فى حالة إندفاع مائع الحفر من فوهة البئر يقال ان البئر يعطى ركله وفى هذه الحاله يجب عزل البئر عن طريق موانع الإنفجار ومعالجة مشكلة إنخفاض وزن مائع الحفر

فى حالة فشل السيطرة على البئر يحدث ما يسمى Blow out حيث تتمدد الغازات الخارجه من البئر المفتوح بسرعه كبيره مدمره 

غالباً ما تشتعل هذه الغازات بالمصادر الخارجيه أو حتى عن طريق أحتكاك الغاز الخارج 

ما هى موانع الإنفجار(blow-out preventers (BOPs؟ 

هى صمامات ضخمه تستخدم للسيطره على الآبار أثناء عمليات الحفر أو حتى عمليات الآبار المختلفه.

تركب هذه الصمامات على فوهة البئر ويتم أغلاقها عند حدوث مشكلة خروج للغاز, تقوم هذه الصمامات بإغلاق مسار الغازات فى الفراغ بين مواسير الحفر وبين أنابيب التغليف كما أن لها أمكانية اغلاق هذا الفراغ على العديد من انواع و مقاسات المواسير المستخدمه (حفر - تغليف -انابيب مرنه) وحتى غلق البئر المفتوحه بدون مواسير .

تسمح موانع الإنفجار بعزل البئر والدخول اليه بطريقه محكمه للسيطره على الضغوط الموجوده داخله. ويعتبر وجود موانع الإنفجار من الشروط الأساسيه فى أجهزة الحفر

ما هى أنواع موانع الإنفجار؟ 

يوجد حالياً نوعين من موانع الإنفجار الأول هو الحلقى annular والثانى هو المكبس ram 

annular blowout preventer 

أكتسب هذا الإسم من شكل مانع التسرب seal الموجود بداخله على شكل حلقه .

يتكون مانع التسرب فى هذا النوع من كتله حلقيه من الكاوتش المسلح بقضبان خارجيه من الصلب تلتف على المحيط الداخلى لمانع الإنفجار .

يوجد تحت هذه الكتله مكبس يعمل بضغط الزيت الهيدروليكى يقوم عند تشغيله بالضغط على الحلقه الكاوتش ليجبرها على التمدد وسد فراغ فتحة البئر حول المواسير .

مميزات هذا النوع

1-يحكم فتحة البئر بغض النظر عن مقاس الماسورة داخل فتحة البئر

2-تصميم قوى ولا يحتاج الى الكثير من الصيانه

3- حجم صغير يتيح استخدامه مع العديد من أجهزة الحفر

عيوبه

1- كلما قل مقاس الماسوره داخل البئر كلما قل احكامه حولها

2-مرحله واحده فقط من مانع التسريب فعند فشلها فى العمل يفشل مانع التسريب ككل . 

مانع الإنفجار المكبسي ram blowout preventer 

يتكون من مكبسين(ram) يتحركان حركه معاكسه عرضيه لمنع لإحكام التسريب حول انابيب الحفر او حتى قطعها إذا لزم الأمر

عند تشغيل الram blowout preventer يوجه ضغط الزيت الهيدروليكى لتشغيل زراع هيدروليكيه تقوم بتحريك ال ram فى اتجاه ماسورة الحفر حيث يغلق كلا منهما حول الماسوره من خلال حشو كاوتش يتخذ نفس قياس ماسورة الحفر

التركيب الداخلى ram blowout preventer

يستخدم blowout preventer فى تركيبه تتكون عادة من ثلاث وحدات ram وهى

1- pipe ram ويستخدم لإحكام التسريب حول انابيب الحفر

2-blind ram ويستخدم لإغلاق فتحة البئر التى لا يوجد بها اى انابيب حفر

3-shear ram ويستخدم للقطع خلال اى مواسير داخل البئر فى حالة الطوارئ

مميزات هذا النوع

1- أحكام جيد لفتحة البئر

2- تعدد مراحله مما يوفر أقصى أمان

3- أمكانية تشغيله يدوياً فى حالة فشل التشغيل الهيدروليكى

عيوبه

1- يجب تغير مقاس ال ram مع تغير قياس ماسورة الحفر

2- يحتاج الى أعمال صيانه ومتابعة كثيره

3- تعدد وحدات الram يؤدى الى كبر حجمه حيث يتعدى طوله ال30 متر فى حالة الحفر البحرى الغاطسsubsea BOP 

BOP_stack 

يتم جمع النوعين السابقين أثناء عمليات الحفر لضمان أكبر قدر من الأمان ويسمى هذا التركيب ببرج مانع الإنفجار bop_stack

يركب برج مانع الإنفجار تحت منصة الحفر فى أجهزة الحفر البريه والبحريه ولكن فى أعمال الحفر فى المياه العميقه يتم تركيب برج مانع الإنفجار تحت سطح الماء ويتم التحكم فيه بطريقه أوتوماتيكيه من السطح 

تصنيف : الصفحه الرئيسيه