SPE - IUTT Student Chapter / Yemen

⛔ صخور الغِطاء ⛔
🛢️ النِفط لا يطفو لوحده

... عندما نسمع عن "خزانات النفط" ،، نتخيل كهوفاً مُمتلئة بالنفط ، لكن في الواقع …
النفط يُحتجز داخل مسامات الصخور الخازنة ، ولا يبقى في مكانه إلا بفضل "حارس أمين" فَوقه:
إنهُ ما يُعرف بـ صخر الغِطاء (Cap Rock) 🔐

💥 #ما هو صخر الغطاء❓
هو طبقة صخرية غير مُنفذة تماماً للسوائل والغازات ، تَقع فوق المكمن النفطي ، وتَمنع تَسرُب الهيدروكربونات إلى الأعلى أو تَشتُتها بمرور الوقت .

💥 #ماهي أشهر أنواع صخور الغطاء❓

- الطفل الصفحي (Shale)

- الملح الصخري (Rock Salt)

- الأنهايدرايت (Anhydrite)
كلها صخور منخفضة النفاذية وتُشكّل غطاءً محكمًا.

💥 #ماذا يحدث لو لم توجد❓

- سيتسرب النفط إلى الأعلى ويضيع على مر العصور

- وقد يصل إلى السطح على شكل تسرب طبيعي أو بُقع قطرانية

- أو قد يتَشَتت كُلياً ، ويضيع المكمن !

🔶 أهمية في الاستكشاف:
في علم الجيولوجيا البترولية ، وجود صخر غطاء فعّال هو شرط أساسي لتأكيد وجود مصيدة نفطية.
بدونه، حتى لو وجدت صخرة خازنة جيدة … فإنَ الحقل سيكون فارغاً.

🔴 الحوامض المُستعملة في عملية تحميض آبارالنفط🔴
💡 عند استخدام كل نوع:

1- حامض HF لا يستخدم في الصخور الكربونية لانه يولد رواسب غير ذائبة في المكمن مما يؤدي إلى سد الجريان.
يستخدم فقط في الصخور الرملية لانه يتفاعل معها.
2- حامض HCL أقل قوة من ال HF ويستخدم في الصخور الكربونية ولا يستخدم في الصخور الرملية تركيزه يكون %28 مركز و %15 مخفف.
أ- يستخدم المركز إذا أردنا تنظيف جيدة وإذا كانت الطبقة متضررة.
ب- يستخدم المخفف اذا كان الطبقة نظيفة ونسبة التضرر قليلة.
◾يستخدم مع الحوامض مواد عديدة منها.
١- مانع التاكل :
الفائدة منها هي منع الأنابيب والمعدات المستخدمة من التاكل ويستخدم بنسبة %1
٢- مانع الاستحلاب :
الفائدة منها هو منع استحلاب النفط مع الماء نتيجة تفاعل الحامض مع الصخور وذلك بتقليل من الشد السطحي ويستخدم بنسبة %1
🟡 :
١- تقويم إنتاجية البئر قبل عملية التحميض وذلك بقياس ضغط التدفق الباطني ومعدل الإنتاج.
٢- حقن البئر وذلك بدفع الحامض من خلال أنبوبة الإنتاج (بعد غلق المجال الحلقي) وبذلك يرجع النفط الموجود في البئر إلى الطبقات الصخرية.
٣- ازاحة الحامض بزيت الغاز من خلال أنبوبة الإنتاج والمجال الحلقي بحيث لا يبقى اي كمية من الحامض داخل تجويف البئر.
٤- انتظار فترة زمنية معينة حتى يتفاعل الحامض مع الصخور.
٥- يتم تنظيف البئر من خلال إنتاج من البئر عن طريق أنبوبة الإنتاج والمجال الحلقي.
٦- بعد عملية التحميض يتم حساب إنتاجية البئر مرة أخرى وذلك لمعرفة نجاح العملية أو فشلها.
١- اذا كان لون الدخان أبيض فهذا يعني أنه ماء.
٢- اذا كان لون الدخان أسود داكن فهذا يعني أنه نفط.
٣- اذا كان لون الدخان أصفر فهذا يعني أنه حامض.

"نفط الكلفة" (Cost Oil) في اتفاقيات المشاركة بين الدولة والشركات البترولية العربية أو الأجنبية المستثمرة.
(Cost Oil): المقصود به الكمية المحددة من النفط الخام المستخرج التي تُخصم لصالح شركة البترول المستثمرة لتغطية نفقات الإنتاج والاستكشاف التي أنفقتها في إطار اتفاقية المشاركة في الإنتاج مع الدولة. ويُسمح نفط الكلفة للشركة البترولية باستعادة تكاليفها من هذه الكمية ثم يتم تقسيم أرباح النفط المتبقي بين الدولة والشركة وفقاً للنسب المتفق عليها باتفاقية المشاركة.

(Cost Oil)؟

• : يُستخدم "نفط الكلفة" لسداد المصاريف التي تحملتها الشركة البترولية، مثل تكاليف الاستكشاف والتنقيب، وعمليات حفر الآبار وقيمة الأدوات والمعدات المستخدمة، وتكاليف العمالة.

• : يُعد آلية أساسية تسمح للشركات البترولية باستعادة استثماراتها الضخمة في مشاريع استكشاف النفط والغاز والإنتاج.

• : بعد استعادة الشركة لتكاليفها من حصتها المحددة من "نفط الكلفة"، يتم تقسيم النفط المتبقي (النفط المشترك أو النفط الربحي) بين الدولة والشركة وفقاً للنسب المتفق عليها في اتفاقيات المشاركة المبرمة بين الدولة والشركة البترولية، وغالباً ما تكون هذه النسب 51% للدولة و49% للشركة البترولية.

:
بدأ تاريخ #اليمن #النفطي بأعمال #الاستكشاف في عام 1938، لكن أول اكتشاف #تجاري كبير كان في عام 1984 في حقل #مأرب، تلاه اكتشافات أخرى مهمة في مناطق #شبوة #والمسيلة.
- المراحل #الرئيسية في تاريخ اليمن النفطي:
مرحلة الاستكشاف الأولية (1938-1980):
بدأت أعمال #التنقيب في عام 1938 من قبل #شركات #أجنبية، ولكنها لم تسفر عن اكتشافات تجارية خلال هذه الفترة.
- مرحلة الاكتشافات #التجارية (1980s):
شهد عام 1984 أول اكتشاف #نفطي كبير في حقل مأرب. تبعه اكتشافات تجارية في مناطق أخرى مثل المسيلة وشبوة في الثمانينات والتسعينات.
- مرحلة الإنتاج والتصدير (التسعينات):
تم إنشاء #موانئ لتصدير النفط مثل لتصدير نفط مأرب #وجنة، وميناء #الشحر لتصدير خام المسيلة، وميناء #بلحاف لتصدير نفط شبوة.

🔹 تحليل العقدة – فهم تدفق النفط من البئر إلى المنصة
في عالم هندسة النفط، تحليل العقدة (Nodal Analysis) هو الأساس لفهم كيف يتحرك النفط والغاز من أعماق المكمن إلى السطح مرورًا بجميع مراحل الإنتاج.
يعتمد هذا التحليل على مقارنة منحنى التدفق الداخل (Inflow) القادم من المكمن مع منحنى التدفق الخارج (Outflow) داخل أنبوب الإنتاج.
نقطة التقاء المنحنيين تمثل التوازن المثالي بين الضغط ومعدل الجريان، وهي المفتاح لتحديد الأداء الأمثل للبئر وتحسين الإنتاجية.

يُستخدم هذا التحليل لتقييم أداء الآبار، وتحديد مواقع الاختناق، وتحسين ضغط الفاصل (Separator Pressure) والأنابيب بما يحقق أفضل تدفق بأقل خسائر ممكنة.

💡 باختصار:
تحليل العقدة ليس مجرد رسم بياني، بل هو أداة ذكية تمنح المهندس نظرة شاملة لرحلة النفط من باطن الأرض إلى السطح بأعلى كفاءة.

🔹 Nodal Analysis – Understanding Oil Flow from Reservoir to Platform
In petroleum engineering, Nodal Analysis is the key to understanding how oil and gas move from the reservoir to the surface through the production system.
This analysis compares the Inflow Performance Curve (from the reservoir) with the Outflow Performance Curve (through the tubing).
The intersection point between these two curves represents the optimum balance between pressure and flow rate — the ideal operating condition for maximum well efficiency.

It helps engineers evaluate well performance, locate bottlenecks, and optimize separator and pipeline pressures for smooth, efficient production.

💡 In short:
Nodal Analysis isn’t just a chart — it’s a smart engineering approach that visualizes the complete journey of oil from the reservoir to the surface with precision and control.

🔭 بئر المراقبة (Observation Well )

🔸بئر المراقبة هو بئر يُحفر خصيصاً لقياس ومراقبة خصائص وسلوك المكمن على المدى الطويل دون أن يكون الهدف منه إنتاج النفط أو الغاز.
🔸يُستخدم لمتابعة الضغط ودرجة الحرارة وتماس الموائع وتغير تركيبها مع الزمن، مما يساعد في فهم سلوك المكمن ووضع خطط تطوير فعّالة.

ـــــــــــ

✅ أهداف ووظائف بئر المراقبة:

1️⃣ جمع البيانات الأساسية
▪️ قياس الضغط ودرجة الحرارة وتماس الموائع داخل المكمن بشكل مستمر.

2️⃣ تتبع أداء المكمن
▪️ مراقبة التغيرات في الخواص البتروفيزيائية وسلوك الموائع أثناء الإنتاج أو الحقن عبر الزمن.

3️⃣ تقييم استراتيجيات الإنتاج والحقن
▪️ تحديد تأثير عمليات حقن الماء أو الغاز على توزيع الموائع وفعالية الاستخلاص.

4️⃣ دعم النمذجة والمحاكاة المكمنية
▪️ توفير بيانات دقيقة لتحسين نماذج المحاكاة الديناميكية للمكمن وإجراء توقعات مستقبلية موثوقة.

5️⃣ إدارة المخاطر التشغيلية
▪️ الكشف عن تقدم جبهة الماء أو الغاز قبل وصولها لآبار الإنتاج وتجنب فقدان العائد.

ـــــــــــــ

📝 أنواع آبار المراقبة:

✅ 1. آبار المراقبة الرأسية (Conventional Vertical Observation Wells)
▪️ تُستخدم للحصول على بيانات عامة عن الضغط وسلوك الموائع في عمق المكمن.

✅ 2. آبار المراقبة متعددة المستويات (Multi-Level Observation Wells)
▪️ تحتوي على حزم عزل أو شاشات متعددة داخل نفس البئر لقياس بيانات من أعماق ومستويات مختلفة.

✅ 3. آبار المراقبة الأفقية (Horizontal Observation Wells)
▪️ تُتيح مراقبة مساحة مكمنية أكبر، وتُستخدم خصوصًا في المكامن المعقدة أو ضعيفة النفاذية.

ـــــــــــــــــ

♻️ الفرق بين آبار المراقبة وآبار الإنتاج

1️⃣ الهدف:

🔸بئر المراقبة: يهدف إلى جمع البيانات ومراقبة سلوك المكمن.

🔹بئر الإنتاج: يهدف إلى استخراج النفط أو الغاز وتحقيق العائد الاقتصادي.

2️⃣ معدل التدفق:

🔸بئر المراقبة: لا يُنتج سوائل أو يُنتج بشكل ضئيل جدًا لغرض القياس فقط.

🔹بئر الإنتاج: يُنتج كميات كبيرة من النفط أو الغاز.

3️⃣ التجهيزات والمعدات:

🔸بئر المراقبة: مزود بأجهزة قياس مثل حساسات الضغط ودرجة الحرارة وأدوات أخذ العينات.

🔹بئر الإنتاج: مزود بأنابيب الإنتاج والمضخات وأنظمة التحكم في التدفق.

4️⃣ الدور في إدارة الحقل:

🔸بئر المراقبة: يوفر بيانات ضرورية لاتخاذ قرارات تطوير وإدارة المكمن.

🔹بئر الإنتاج: يمثل المصدر الرئيسي لإنتاج الهيدروكربونات من الحقل.

5️⃣ التأثير على المكمن:

🔸بئر المراقبة: تأثيره على المكمن محدود جدًا لأنه لا يساهم في استنزافه.

🔹بئر الإنتاج: يؤثر مباشرة في الضغط وتوزيع الموائع داخل المكمن نتيجة السحب المستمر.

Petroleum Engineering

📊 التحليل الجيوميكانيكي للمكامن النفطية
(Reservoir Geomechanical Analysis)

---

♻️ تعريف التحليل الجيوميكانيكي:

التحليل الجيوميكانيكي هو دراسة سلوك الصخور في المكمن تحت تأثير الضغوط الطبيعية والصناعية، بما في ذلك التغيرات الناتجة عن الحفر و الإنتاج أو الحقن.

الهدف الأساسي هو فهم العلاقة بين خصائص الصخور، الإجهادات الداخلية، والضغط داخل المكمن لتقدير المخاطر واتخاذ القرارات الهندسية الصحيحة أثناء الحفر والإنتاج والتكسير الصناعي.

---

🎯 أهداف التحليل الجيوميكانيكي:

1️⃣ تحديد الإجهادات الرئيسية (Principal Stresses):

🔹الإجهاد الرأسي (σv): نتيجة وزن الصخور فوق المكمن.
🔹الإجهاد الأفقي الأكبر (σH) والأصغر (σh): تحدد اتجاهات التشققات الطبيعية وتوجيه التكسير الصناعي.

2️⃣ تقييم استقرار البئر (Wellbore Stability):

3️⃣ تقدير انخفاض ضغط المكمن (Reservoir Compaction):

4️⃣ تصميم التكسير الهيدروليكي (Hydraulic Fracturing Design):

5️⃣ تحليل خطر إعادة تفعيل الفوالق أو التشققات (Fault Reactivation & Fracture Risk):

---
Petroleum Engineering

🟨 #س:ماهي العلاقة بين ضغط المكمن والإنتاجية⁉️

....علاقة جوهرية في هندسة البترول وتعتبر من أهم العوامل التي تؤثر على استخراج النفط والغاز من الحقول.

🔴 ضغط المكمن (Reservoir Pressure)
هو الضغط الموجود داخل الخزان الجيولوجي الذي يحتوي على النفط أو الغاز. هذا الضغط يأتي من الوزن الفعلي للسوائل والصخور في المكمن بالإضافة إلى الضغط الناتج عن الغاز المذاب في النفط.

🔴الإنتاجية (Productivity)
تشير إلى كمية النفط أو الغاز التي يمكن استخراجها من البئر في فترة زمنية معينة. تُقاس الإنتاجية بوحدة البراميل في اليوم (bpd) أو الأقدام المكعبة في اليوم (scf/day).

🔴 العلاقة بين ضغط المكمن والإنتاجية:
1. ضغط مكمن مرتفع:
- عندما يكون ضغط المكمن مرتفعًا، يكون لديه القدرة على دفع النفط أو الغاز نحو البئر بقوة أكبر.
- يؤدي الضغط المرتفع إلى زيادة معدلات الإنتاج الأولية، حيث يتم دفع السوائل بسرعة أكبر إلى البئر.
- يمكن أن يكون الضغط المرتفع مفيدًا في الاستخلاص الأولي للنفط والغاز، ولكنه قد يتسبب في تراجع الضغط بشكل أسرع بمرور الوقت.

2. انخفاض ضغط المكمن:
- مع مرور الوقت واستخراج النفط والغاز، يبدأ ضغط المكمن في الانخفاض.
- انخفاض الضغط يؤدي إلى تقليل القوة التي تدفع السوائل نحو البئر، مما يقلل من معدلات الإنتاج.
- قد يتطلب الحفاظ على مستويات إنتاجية مرتفعة استخدام تقنيات تعزيز الإنتاج مثل الحقن بالماء أو الغاز للحفاظ على الضغط.

3. التوازن بين الضغط والإنتاجية:
- من المهم الحفاظ على توازن بين ضغط المكمن والإنتاجية لتحقيق أقصى استفادة من الخزان على المدى الطويل.
- إدارة الضغط بشكل جيد يمكن أن يساعد في تحقيق مستويات إنتاجية مستقرة وتقليل معدل الانخفاض في الإنتاج بمرور الوقت.

🔴 استراتيجيات تحسين الإنتاجية:
- الحقن بالماء: ضخ الماء إلى المكمن لزيادة الضغط ودفع النفط نحو البئر.
- الحقن بالغاز: ضخ الغاز إلى المكمن لزيادة الضغط وتقليل لزوجة النفط، مما يسهل استخراجه.
- التكسير الهيدروليكي: استخدام تقنيات التكسير لتحسين نفاذية الصخور وزيادة معدل تدفق السوائل نحو البئر.

🔹 ما هو معيار مور-كولومب( Mohr–Coulomb)؟

معيار هندسي يستخدم لفهم قوة الصخور وقدرتها على التحمل أثناء عمليات الحفر.

يحدد اللحظة التي تصبح عندها الصخرة غير قادرة على مقاومة الإجهادات فتنهار أو تتشقق.

يعتمد على:

1️⃣تماسك الصخرة (مدى ارتباط حبيباتها)
2️⃣الاحتكاك الداخلي بين الحبيبات
3️⃣الضغوط المحيطة بالصخرة في الأرض

---

🔸 لماذا نحتاجه في حفر آبار النفط والغاز؟

✅الصخور حول البئر تتعرض لضغط كبير أثناء الحفر.

✅إذا لم نتحكم بالضغوط بشكل صحيح:
قد تنهار الصخور داخل البئر.
أو قد تتشقق الصخور ويتسرب الطين.

✅معيار مور-كولومب يساعدنا على معرفة الحدود الآمنة أثناء الحفر.

---

♻️ علاقة معيار مور-كولومب بضغط الطين (Mud Weight)

▪️ضغط الطين يعمل كداعم يوازن الإجهادات على جدار البئر.

▪️الحفاظ على وزن الطين ضمن مجال آمن يمنع:

▪️انهيار جدار البئر

▪️أو زيادة الضغط وكسر الطبقات وتسريب الطين

▪️هذه المنطقة الآمنة تسمى:

نافذة وزن الطين Mud Weight Window

---

✅ كيف نستخدمه فعليًا أثناء الحفر؟

1) منع انهيار البئر

نحدد الحد الأدنى من وزن الطين الذي يمنع الصخور من الانهيار نحو داخل البئر.

إذا كان وزن الطين أقل من هذا الحد → يحدث انهيار (Breakout).

2) منع كسر الطبقة

نحدد الحد الأعلى من وزن الطين الذي إذا تم تجاوزه تتفتح شقوق في الصخور.

إذا كان وزن الطين أعلى من هذا الحد → يحدث فقدان طين (Losses).

3) تحديد اتجاه الحفر

الصخور لا تتعرض لنفس القوة في كل الاتجاهات.

نختار مسار الحفر (مثل الآبار الأفقية) بحيث:

▪️يكون الاتجاه أقل خطورة للانهيار
▪️وأكثر استقرارًا للجيولوجيا المحيطة

4) دعم قرارات التكسير الهيدروليكي
يساعد على معرفة:

▪️اتجاه الشقوق المتوقعة
▪️الضغط اللازم لفتحها بشكل فعال
---

🔹 ما الذي يحدد قوة الصخور في هذا المعيار؟

✅قوة التماسك: كلما زادت، أصبحت الصخرة أصعب في الانهيار.

✅قوة الاحتكاك: كلما زادت، احتاجت الصخرة إلى قوة أكبر لتتشقق.

✅درجة التشققات الطبيعية: تؤثر على القدرة على تحمل الضغط أثناء الحفر.

ــــــــــــــــــــــــــــــــــ
Petroleum Engineering

العوامل التي توثر في معدل اختراق رأس الحفر ROP
1. العوامل المتعلقة بالصخور (Rock Properties):
◾صلابة الصخر (Rock Hardness): كلما زادت صلابة الصخر، انخفض معدل الاختراق.
◾قوة الانضغاط للصخر (Rock Compressive Strength): الصخور ذات القوة العالية تتطلب طاقة أكبر للحفر.
◾النسيج والتراكيب الجيولوجية (Rock Texture & Structure): وجود شقوق أو طبقات ضعيفة يمكن أن يُسرّع الحفر.
◾تجانس الصخر (Homogeneity): الصخور غير المتجانسة قد تؤدي إلى تذبذب في سرعة الحفر.

2. العوامل التشغيلية (Operational Parameters):
🔹وزن على رأس الحفر (Weight on Bit - WOB): كلما زاد الوزن المطبق، زاد معدل الاختراق، لكن يجب ضبطه لتجنب تلف الرأس.
🔹سرعة دوران رأس الحفر (Rotary Speed - RPM): كلما زادت السرعة الدورانية، زاد معدل الاختراق بشرط عدم تجاوز الحدود المثلى.
🔹نوع رأس الحفر (Bit Type): اختيار رأس الحفر المناسب للصخر يزيد من كفاءة الحفر (مثل PDC للصخور اللينة وTricone للصخور الصلبة).
🔹تصميم القواطع (Cutter Design): يعتمد على شكل وحجم وترتيب القواطع في الرأس.

3. العوامل المتعلقة بسائل الحفر (Drilling Fluid Parameters):
✅ضغط سائل الحفر (Mud Pressure): إذا كان الضغط مرتفعًا جدًا، فقد يُضعف معدل الاختراق بسبب "التشوه البلاستيكي للصخر".
✅لزوجة سائل الحفر (Mud Viscosity): اللزوجة العالية قد تبطئ إزالة فتات الصخور، مما يقلل كفاءة الحفر.
✅معدل تدفق الطين (Mud Flow Rate): معدل تدفق مناسب يساعد في تنظيف قاع البئر ومنع إعادة طحن الفتات الصخري.

4. العوامل البيئية والجيوتقنية:
🔸درجة حرارة البئر (Wellbore Temperature): درجات الحرارة العالية قد تؤدي إلى تآكل رؤوس الحفر بسرعة.
🔸ضغط المسام (Pore Pressure): الضغط المرتفع قد يؤثر على استقرار البئر ويحد من فعالية الحفر.
🔸زاوية الميل للبئر (Well Inclination): الحفر المائل أو الأفقي قد يقلل من كفاءة نقل الوزن إلى رأس الحفر.

🟢التحكم في معدل الاختراق (ROP Optimization):
لزيادة كفاءة الحفر، يتم تحسين WOB، RPM، نوع رأس الحفر، وضبط خصائص الطين بناءً على نوع الصخور والظروف التشغيلية. كما يتم استخدام أنظمة الحفر الذكية
مهندس بترول Mustafa Ayoob

( Drill Stem Testing ) :
🏗️اختبار الطبقات أثناء حفر الآبار‼️والفائدة منة❗وطرق اجراءة❗وماهي الاجهزةوالمعدات المستخدمةفي أختبار الطبقات⁉️
▪️ اختبار الطبقات باستخدام مواسير الحفر (DST ) يجري عادة للطبقات الغير معروفة الانتاجية اثناء حفر البئر اعتمادا على المشاهدات السطحية (كظهور شواهد نفطية أو غازية مع سائل الحفر او فتات الصخور) لذلك فان اختبار (DST ) يعتبر اكمال مؤقت للطبقة حيث تكون فيه انابيب الحفر هي بمثابة انابيـــب الانتاج وذلك من خلال وضع الطبقة المدروسة بالإنتاج لفترة قصيرة من خلال تعريضها لضغط أقل من الضغط الطبقي(FP ) , وذلك بعزلها بالعازل المطاطي ( Packer ) , عن عمود سائل الحفر وتعريضها للضغط داخل مواسير الحفر (التي تنزل فارغة كليا أو جزئيا ).

🔻 #ماهي: الفائدة من اجراء اختبار (DST ) :
1 – تأكيد أو نفي وجود المائع الطبقي في التشكيلة المدروسة سواء نفط أو غاز أو ماء (وذلك يلاحظ من خلال وجود أو عدم وجود تدفق أثناء اجراء الاختبار ).
2 – تحديد نوعية الموائع الطبقية وخواصها ( أخذ عينة).
3 – قياس الضغط الطبقي الأولي (FP ) وكذلك ضغط الجريان في المجال المختبر.
4 – تحديد الخواص المكمنية للطبقات المدروسة (نفوذية ,درجة التلوث خلال عمليات الحفر والسمنته وقطره (well bore damage ) , حساب الاحتياطي النفطي أو الغازي بشكل تقريبي ....) وذلك من خلال تحليل المعلومات من مخطط الاختبار.
5 – ترشيد عمليات الحفر والسمنتة للمجال المنتج .

🔻 #ماهي:طرق اجراء الاختبارات باستخدام مواسير الحفر:
1 – طريقة اختبار الطبقات المفتوحة ( Open Hole ) :
في هذه الطريقة يتم الاختبار بعد حفر الطبقة مباشرة أو أثناء حفرها إذا كانت سماكتها كبيره حيث تحفر الطبقة ذات السماكات الكبيرة على مراحل ويتم اختبار كل مرحلة بشكل منفصل وذلك من الأعلى للأسفل.
ان اجراء عملية الاختبار للطبقات بهذه الحالة يتم قبل تدعيمها بالتغليف والاسمنت,وعملية الاختبار تكون من العمليات الضرورية جدا في الآبار الاستكشافية ويجب اتخاذ كل الاجراءات والتدابير التي تؤمن نجاح هذه العملية , ففي هذه الحالة وعند التأكد من ان الطبقة المختبرة والتي تشكل الهدف النهائي للبئر لا تحتوي على نفط أو غاز يمكن الغاء مرحلة التغليف الانتاجية وبالتالي التقليل من التكلفة الاجمالية للبئر.
2 – طريقة اختبار الطبقات المغلفة (Cased Hole ) :
يتم اختبار هذه الطبقات بعد اجراء عملية تثقيب مواسير التغليف والاسمنت خارجها وذلك لفتح الطبقة في المجال المراد اختباره . ويتم اختبار هذه الطبقات على مراحل مبتدئين من الأسفل باتجاه الأعلى حيث يتم تقسيم الطبقة الى مجالات ويجري تثقيب مواسير التغليف والاسمنت لفتح الطبقة ضمن المجال المحدد وتباعا من الاسفل للأعلى.
ان هذه الطريقة في الاختبار أكثر كلفة من السابقة حيث يتم اجرائها بعد عملية التغليف والسمنته والتثقيب .
ويتم استخدام طريقة الاختبار المغلف في الحالات التالية :
1- في حال عدم التمكن من تطبيق طريقة الاختبار المفتوح وذلك في الحالات التالية:
• بسبب عدم وجود منطقة مناسبة لتثبيت العازل وذلك عندما تكون الطبقات من النوع غير المتماسك وذات قساوة ضعيفة حيث لا يمكن عزل الباكر في هذه الطبقات بالاضافة الى امكانية تهدم جدران البئر نتيجة دخول الموائع أثناء الاختبار.
• بسبب وجود مناطق ذات ثبوتية ضعيفة لا تسمح بالتوقف عن الدوران لسائل الحفر لفترة تسمح بإجراء الاختبار.
2- في حال حدوث خطأ في تقييم الطبقة أثناء الحفر واكتشاف امكانية احتوائها على /النفط أو الغاز/ بعد تغليفها وسمنتتها.

🔻 #ماهي: الأجهزة والمعدات المستخدمة في عملية الاختبار :
بشكل عام تتكون مجموعة الاختبار من الأجزاء التالية ( من الاسفل للأعلى ):
الحذاء (Anchor shoe ) – فلاتر(perforated anchor pipe ) – الباكر(Packer ) - وصلة الأمان (Safety Joint ) - المطرقة الهيدروليكية (Hydraulic Jar ) – التستر (Tester valve ) – حجرة العينات (Sampling Chamber ) – صمام الفتح والاغلاق (Close in valve ) – رأسية التعليق أو منظم الجريان – صمام الدوران العكسي(Reverse Circulation Valve)
بالإضافة الى الأجهزة السطحية ( وصلة الرفع – وصلة رمي العصا لفتح صمام الدوران العكسي – صمام أمان ذاتي التحكم – سويفل للتحكم بالمائع المتدفق من البئر ...).

📊 العوامل المؤثرة على قياسات جس الآبار النفطية..

💥 بيئة تجويف البئر Borehole Environment

عندما يتم يحفر بئر ما الى تكوين معين، تتغير صفات الصخور فضلا عن الموائع الموجودة داخلها (منظومة الصخرة المائع) والمحيطة بتجويف البئر. اذاً يلوَث تجويف البئر والصخور المحيطة به بوساطة طين الحفر، الذي يؤثر على قياسات الآبار.

💥 تعريف كل الرموز المستعملة:

dh = قطر تجويف البئر
di = قطر النطاق الملوثر المحيط الداخلي، النطاق المغسول flushed zone)
dj = قطر النطاق الملوث (المحيط الخارجي ، النطاق الملوث)
rj = نصف قطر النطاق الملوث ( المحيط الخارجي)
hmc : سمك الكعكة الطينية
Rm = المقاومة النوعية لطين الحفر
Rmc = المقاومة النوعية للكعكة الطينية
Rmf = المقاومة النوعية للراشح الطيني
Rs = المقاومة النوعية للسجيل
Rt = المقاومة النوعية للنطاق الغير ملوث (المقاومة النوعية الحقيقية)
Rw = المقاومة النوعية لمياه التكوين
Ro = المقاومة النوعية للنطاق المغسول
Sw = التشبع المائي للنطاق غير الملوث
Sxo = التشبع المائي للنطاق المغسول

💥أن بعضا من الرموز الأكثر أهمية هي:
🔸قطر تجويف البئر Hole diameter dh

يوصف حجم تجويف البئر بدلالة القطر الخارجي لبريمة الحفر. ولكن قطر تجويف البئر قد يكون أكبر أو أصغر من قطر البريمة بسبب:

الاذابة Wash out أو انهدام collapse السجيل والصخور المسامية رديئة التسمیت.
تكون الكعكة الطينية على التكوينات المسامية والنفاذة
وتتراوح اقطار تجاويف الابار open hole size عادة بین
(17.5 ، 12.25 ، 8.5 أنج). وتصمم معدات الجس الحديثة للعمل ضمن هذه المديات ويقاس قطر تجويف البشر بمجس الكالیبر (مجس قطر تجويف البئر Caliper log).

🔸طين الحفر Drilling Mud Rm
تحفر اغلب الابار في الوقت الحاضر بالبريمات الدوارة وبأستخدام طين خاص کمائع دوار. ويساعد الطين على اخراج الفتات الصخري من تجويف البئر، ویزیت (lubricate) ویبرد بريمة الحفر، ويديم تفوق ضغط تجویف البئر على ضغط التكوين كي يمنع انفجار (blowout) البئر. وتتم عادة المحافظة على كثافة طين عالية بدرجة تكفي بحيث يكون الضغط الهايدروستاتي في عمود الطين اعلى دائما من ضغط التكوين.

.... ان هذا الفرق في الضغط یجبر بعضا من موائع الحفر على تلويث التكوينات المسامية والنفاذة، وعندما يحدث التلويث، فأن العديد من الجزيئات الصلبة (اي المعادن الطينية في طين الحفر) تحبس Trapped على جدار تجويف البئر وتكون كعكة طينية ( Rnc ) وتسمى الموائع التي تترشح الى التكوين اثناء عملية التلويث بالراشح الطيني ( Rmf ، وتثبت قيم المقاومة النوعية لطين الحفر وللكعكة الطينية وللراشح الطيني على رأس المجس Logs header. .

◼️النطاق الملوث
هو النطاق الذي تم تلويثه بالراشح الطيني. ويتكون من النطاق المغسول Rxo) Flushed Zone) والنطاق الانتقالي او النطاق الحلقي (annulus Zone (Ri. يقع النطاق المغسول (Rxo) قريبا من تجويف البئر
حيث يكون الراشح الطيني قد غسل كليا تقريبا بالهايدروكاربونات او المياه الموجودة في التكوين (Rw). أما النطاق الانتقالي او الحلقي (Ri) حيث تختلط موائع التكوين مع الراشح الطيني فيقع بين النطاق المغسول (Rxo) والنطاق غیر الملوث (Rt). ويعرف النطاق غير الملوث بانه المنطقة الواقعة خلف النطاق الملوث حيث لم تلوث موائع التكوين بالراشح الطيني. ويطلق على عمق تلوث الراشح الطيني في النطاق الملوث مصطلح (قطر التلوثdi/dj ، الشكل 1) ويقاس قطر التلوث بالانجات او يعبر عنه كنسبة مئوية :dj/dh (حيث تمثل dh قطر تجويف البئر). ويعتمد مقدار التلوث على نفوذية الكعكة الطينية وليس على مسامية الصخرة.

...... وبشكل عام يمكن القول ان حجم متساوياً من الراشح الطيني يمكن أن يلوث الصخور سواء كانت ذات مسامية عالية او واطئة اذا كان طين الحفر يحتوي على مقدار متساو من الجزيئات الصلبة ، وتتجمع الجزيئات الصلبه في طين الحفر لتكون كعكة طينية غير نفاذة. وبعد ذلك تقوم الكعكة الطينية بعمل حاجز لاية عمليات تلويث لاحقة ولان حجماً متساوياً من المائع يمكن أن يلوث قبل أن تكون حاجز الكعكة الطينية، لذلك فأن قطر التلوث سيكون اكبر في الصخور ذات المسامية الواطئة. أن هذا يحدث لأن للصخور ذات المسامية الواطئة قدرة تخزين واطة او حجم فراغات قليل كي يمتلأ بالمائع الملوث، وكنتيجة لذلك ، فأن المسامات في حجم اكبر من الصخور سوف تتأثر بعملية التلوث.
ان اقطار التلوث العامة هي :
2 = dj/dh للصخور ذات المسامية العالية
5 = dj/dh للصخور دات المسامية المتوسطة
10 = dj/dh للصخور ذات المسامية الواطئة

◼️النطاق المغسول (Flushed zone (Rxo

يمتد النطاق المغسول لبضعة انجات من تجويف البئر وهو جزء من النطاق الملوث ، فاذا كان التلوث عمیقا او متوسط العمق، فغالبا ما يفرغ النطاق المغسول كليا من ماء التكوين (Rw) بوساطة الراشح الطيني (Rmf). وعندما يوجد النفط في النطاق المغسول، فأن بالامكان تحديد درجة الغسل بوساطة الراشح الطيني من الفرق بين تشبعي الماء في النطاق المغسول (Sxo) والنطاق غير الملوث (Sw) ، ويغسل عادة حوالي 70-95 % من النفط خارجاً ويطلق على النفط المتبقي اسم النفط الفضالي [ Sro=(1.0-Sxo) Residual oil حيث Sro تساوي تشبع النفط الفضالي (ROS)] .

◼️النطاق غير الملوث (Uninvaded zone (Rt
يقع النطاق غير الملوث ما وراء النطاق الملوث. وتكون المسامات في النطاق غير الملوث غیر ملوثة بالراشح الطيني ، وبدلا من ذلك فانها تكون مشبعة اما بالماء (Rw) او النفط او الغاز وحتى في المكامن الحاوية على الهايدروكاربونات فان هنالك دائما طبقة من ماء التکوین تغلف سطوح الحبيبات. ويعتبر تشبع الماء (Sw ) في النطاق غير الملوث عاملا هاما في تقييم المكمن وذلك لأن باستخدام معطيات التشبع المائي ، يتمكن الجيولوجي من تحديد التشيع الهايدروكاربوني للمكمن.

- ان صيغة احتساب التشبع الهايدروكاربوني هي :
Sh = 1.0 – Sw

◼️حيث
Sh = التشبع الهايدروكاربوني ( اي جزء حجم المسامات المملوء بالهايدروكاربونات).
Sw : التشبع المائي في النطاق غير الملوث ( اي جزء حجم المسامات المملوء بالماء.

🔹وتمثل النسبة بين التشبع المائي في النطاق غير الملوث (Sw) والتشبع المائي في النطاق المغسول (Sxo ) معاملاً يطلق عليه (حرکية الهايدروكاربونات Hydrocarbon moveability).

🔹قطاعات التلوث والمقاومة Invasion and Resistivity Profiles
ان قطاعات التلوث والمقاومة هي مشاهد views تخطيطية نظرية مقطع عرضية تتحرك من تجويف البئر باتجاه التكوين ، وتمثل التوزيع الافقي للنطاقين الملوث وغير الملوث ومقاومتهما النسبية.
◼️وهنالك ثلاثة أنواع مميزة من قطاعات التلوث
-درجي step
-انتقالي transition
-حلقي annulus
أن قطاعات التلوث الثلاثة
للقطاع الدرجي شكل اسطواني ويكون قطر تلوثه مساوياً الى dj, وتحدد معدات جس المقاومة النوعية القراءات الضحلة للاعماق Shallow Readings قیم مقاومة النوعية للنطاق الملوث (Ri) بينما تحدد معدات جس المقاومة للقراءات العميقة المقاومة النوعية الحقيقية للنطاق غير الملوث (Rt).

🔹للقطاع الانتقالي شكل اسطواني ایضا وله قطرا تلوث اثنان : di ( النطاق المغسول) و dj ( النطاق الانتقالي ) . وهو قد يمثل نموذجا، اقرب الى الحقيقة ، لظروف تجويف البئر الحقيقية من القطاع الدرجي. ويحتاج الى ثلاثة معدات لقياس المقاومة النوعية في القطاع الانتقالي، وتقيس هذه المعدات المقاومات النوعية في الانطقة ، المغسول والانتقالي وغير الملوث Rxo,Ri,Rt

وباستخدم قراءات المقاومات النوعية الثلاث هذه، يمكن أن يصحح جهاز قراءة المقاومة النوعية العميقة ليحدد قراءة أكثر دقة للمقاومة النوعية الحقيقية (Rt) وبالتالي، يمكن تحديد عمق التلوث . وهنالك جهازا مقاومة نوعية حديثان يستخدمان منحنيات

🔸المقاومات النوعية الثلاثة هذه وهما :
مجس الحث المزدوج
مع المجس لاتیرو- 8 او المجس المسلط کرویا ومجس لاتیرو المزدوج مع المجس المسلط مایکرو کرویا
Dual induction log with Laterolog-8 or spherically Focused log (SFL)*
and the Dual Laterolog * with a Microspherically Focused Log (MSFL)*

لا يسجل القطاع الحلقي على مجس الا في احيان قليلة وذلك لانه يتبدد بسرعة في البئر. ولا يحدد القطاع الحلقي الا بوساطة مجس حث induction log یتم انزاله بعد حفر البئر مباشرة . ومع ذلك فانه بالغ الأهمية بالنسبة الى الجيولوجي لان هذا القطاع لا يوجد الا في الانطقة الحاملة للهايدروكاربونات. وعندما يلوث الراشح الطيني النطاق الحامل للهايدروكاربون فأن الهايدروكاربونات هي التي تتحرك اولا يتبعها ماء التكوين الذي يدفع امام الراشح الطيني مكونا حلقة عند حافة النطاق الملوث.
ويتم تحديد التأثير الحلقي annulus effect بقراءة مقاومة عالية على مجس حث عميق وليس على مجس حث متوسط.

◼️تظهر قطاعات مقاومة النوعية للجس قيم المقاومة النوعية للنطاقين الملوث وغير الملوث في التكوين المفحوص . وهي ذات أهمية خاصة وذلك لان الجيولوجي باستخدامه لها يمكن أن يلقي نظرة سريعة على المجس ويبحث عن الانطقة ذات الأهمية المحتملة مثل الانطقة الحاملة للهايدروكاربونات . وبسبب اهميتها ، فان قطاعات المقاومة النوعية للانطقة الحاملة للماء والهايدروكاربونات سيتم شرحها هنا . وتتغير هذه القطاعات، اعتمادا على قيم المقاومة النوعية النسبية Rmf,Rw. ان كل التغيرات المحتملة وقطاعاتها

💥الانطقة الحاملة للماء
يطهر الشكل (3) تجويف البئر وقطاعات المقاومة النوعية
للانطقة الحاملة للماء حيث تكون المقاومة النوعية للراشح الطيني (Rmf) أعلى من المقاومة النوعية لماء التكوين (Rw) في اطيان الماء العذب، في حين تكون المقاومة النوعية للراشح الطيني (Rmf) مساوية تقريبا الى المقاومة النوعية لماء التكوين (Rw) في اطیان الماء المالح .

ويؤدي طين الماء العذب ( اي Rmf > 3RW) الى انتاج قطاع جس " رطب " حيث تنفصل معدات جس المقاومة النوعية ضحلة العمق (Rxo) ومتوسطة العمق(Ri) و العميقة (Rt) وتسجل قيما عالية (Rxo) ومتوسطة (Ri)وواطئة (Rt) (الشكل 3) اما طين الماء الفالح ( اي R≅Rmf) فيؤدي الى انتاج قطاع رطب حيث تكون جميع معدات المقاومة النوعية الضحلة Rxo والمتوسطة Ri والعميقة Rt قیما واطئة

💥الانطقة الحاملة للهيدروكاربونات
تجويف البئر وقطاعات المقاومة النوعية للانطقة الحاملة للهايدروكاربونات حيث تكون المقاومة النوعية للراشح الطيني (Rmf) اعلى بكثير من المقاومة النوعية لماء التكوين (Rw) لاطيان الماء العذب ، وحيث تكون (Rmf) مساوية تقریبا ل(Rw) لاطيان الماء المالح . ان نطاقاً حاملاً للهايدروكاربونات اذا ما تم تلويثه بطين ماء عذب يؤدي الى انتاج قطاع مقاومة نوعية تسجل كل معدات المقاومة النوعية الضحلة (Rxo) و المتوسطة (Ri) والعميقة (Rt) قيما عالية ( الشكل 4).
العوامل المؤثرة على قياسات جس الآبار النفطية

... وفي بعض الحالات ، تكون قيمة المقاومة النوعية العميقة اعلى من قيمة المقاومة النوعية المتوسطة ، وعندما يحدث هذا، يطلق عليه (التأثير الحلقي annular effect) . اما اذا تلوث النطاق الحامل للهايدروكاربونات بطين ماء مالح فان ذلك يؤدي الى انتاج قطاع مقاومة نوعية حيث معدات المقاومة النوعية الضحلة (Rxo) و المتوسطة العمق(Ri ) و العميقة (Rt) وتسجل قيما واطئة (Rxo) ومتوسطة (Ri)و عالية (Rt) .