يُعد سائل الحفر، المعروف باسم "الطين"، عنصراً بالغ الأهمية لنجاح أو فشل نظام تدوير الطين. وعادةً ما يُخزّن في خزانات الطين على منصات الحفر البرية والبحرية، وتُشكّل هذه الخزانات محور نظام تدوير الطين، حيث تؤثر مستويات السائل فيها بشكل مباشر على سلامة النظام وكفاءته وتكاليفه.
يقوم النظام بضخ سائل الحفر عبر أنبوب الحفر لتبريد وتزييت رأس الحفر. ثم يتدفق الطين عائدًا إلى السطح، حاملًا معه نواتج الحفر. ويتم قياس مستوى السائل في خزانات الطين هذه بواسطةمضمنأجهزة استشعار مستوى السائلأوأجهزة إرسال مستوى الخطتوفر هذه الأنظمة بيانات بالغة الأهمية لعمليات الحفر. يراقب النظام الحجم الإجمالي لسائل الحفر لتحديد الزيادة أو النقصان. تشير أي زيادة في سائل الحفر إلى تدفق مواد خارجية مثل النفط أو الماء أو الغاز إلى عملية الحفر، بينما يشير النقصان إلى تسربها إلى التكوين الجيولوجي. كلا السيناريوهين شديد الخطورة وقد يؤديان إلى انفجار البئر.
1. عيوب مراقبة مستوى السوائل التقليدية
يواجه قياس مستوى سوائل الحفر بالطرق التقليدية تحديات تتعلق بسلامة الأفراد، وتأخر الاستجابة، والتكاليف الخفية. دعونا نتناول هذه الآثار السلبية الثلاثة بالتفصيل.
Safetyhazardsيُعدّ رصد مستوى الطين يدويًا في عمليات الحفر المستمرة عيبًا قاتلًا. إذ يتراوح ارتفاع خزانات الطين عادةً بين 3 و5 أمتار، ويحتاج المراقبون إلى الصعود إلى قممها الزلقة أو المعرضة للرياح، مما قد يؤدي إلى السقوط بسبب انزلاق الأسطح أو شدة الرياح. علاوة على ذلك، قد تُطلق فتحات المراقبة المفتوحة غازات خطرة مثل كبريتيد الهيدروجين (H₂S) أو الميثان (CH₄)، مما يُشكّل مخاطر صحية على العاملين.
ليممقيدمونيتورينجي فريquency(مرة أو مرتين في الساعة) وdelayeدريspأونسيهناك سببان رئيسيان لإهمال مراقبة مستوى الطين في حالات التغيرات المفاجئة، مثل الارتفاعات أو الانخفاضات السريعة أثناء فقدان الدوران أو تدفقات السوائل المفاجئة من البئر. تشير التقديرات إلى أن المراقبة اليدوية لمستوى الطين أثناء حفر بئر واحدة تستغرق أكثر من 50 ساعة، أي ما يعادل إهدار يومين إلى ثلاثة أيام من وقت التشغيل الفعلي. علاوة على ذلك، فإن تأخر وصول المعلومات إلى الحفار من 5 إلى 10 دقائق قد يؤدي إلى فيضان الطين أو حدوث تجويف في المضخة إذا اقترب مستوى الطين من الحد الأعلى أو الأدنى.
قد يؤدي التحكم اليدوي غير الدقيق إلىزيادةflأوinciسنsحيث قد تُهدر عشرات الأمتار المكعبة من سائل الحفر في حادثة واحدة. وقد يؤدي انخفاض مستويات السائل بشكل كبير إلى توقف المضخات عن العمل وزيادة تكاليف صيانة المعدات نتيجة تآكلها.
2. Rسابقة بمعنى البِيْئَةmmenميتSoلوتالأيوناتfor مراقبة مستوى السوائل المضمنة
Modern inيخبرعاجل auطماطمأيونsystems for real-تيمelحواءل مونيتوجرس كومسلة المهملاتes تيكhnoعلم upخريجes with أغregأكل moniتورينجي سيينبعs. Fريبياناتفيركضسميssion thrأوه caبليس و wireأقل تعديلe to end moأحمقor تمكينليسحقيقي-tالوقت mأونيتورينg thrأوه كيرvإي جي آرaphic عنلويdlevإلس وألارms ل high & low limإنه. ل examمن فضلك، red فلوريداشيng is ال ريميnder of fluid level زيادة 90% or lقوة than 10%.
(1) أجهزة استشعار مستوى الرادار (بدون تلامس)
Radarlحواءl تراnسميتتيرز نكون بدلةقادر for سوائل الحفر عالية اللزوجة والمعرضة لتكوين الرغوة (مثل الطين الزيتي)، والتي لا تتأثر بتقلبات الوسط.They meأشورمستوى السائل عن طريق بث موجات كهرومغناطيسية عالية التردد وحساب الفرق الزمني للإشارات المنعكسة.
في مجموعات خزانات الطين لمنصات الحفر العميقة، تخترق مستشعرات الرادار البخار والضباب لمراقبة مستويات الخزانات في الوقت الفعلي، وتتكامل مع مضخات الطين لضبط معدلات التدفق تلقائيًا. تصميم مقاوم للانفجار (متوافق مع معايير ATEX وIECEx)، مثالي للبيئات عالية الخطورة مثل آبار النفط والغاز المحتوية على الكبريت.
(2) أجهزة استشعار مستوى الموجات فوق الصوتية (بدون تلامس)
تُعدّ أجهزة قياس مستوى السوائل بالموجات فوق الصوتية خيارًا مثاليًا لفرق الحفر الصغيرة والمتوسطة الحجم، نظرًا لتكلفتها المنخفضة نسبيًا، حيث تقيس مستوى السوائل عن طريق بثّ موجات فوق صوتية وحساب زمن ارتداد الصدى. يسهل تركيبها باستخدام وصلة ملولبة أو شفة، وتتمتع بفترة صيانة تصل إلى 12 شهرًا دون الحاجة إلى صيانة. إلا أنها تتأثر بالبخار أو الغبار، لذا فهي الأنسب لخزانات طين الحفر النظيفة التي تعمل بالماء.
3. المراقبة الذكية والتعاونية
الجمعiعبر الإنترنتأجهزة استشعار مستوى السائلمعiعبر الإنترنت مقاييس الكثافةوأجهزة إرسال درجة الحرارة المدمجةلإنشاء نظام شامل لمراقبة أداء الطين. على سبيل المثال، يؤدي الانخفاض المفاجئ في المستوى المصحوب بارتفاع حاد في الكثافة إلى تحديد تلقائي لفقدان الدوران، مما يؤدي إلى بدء إجراءات الإغلاق الطارئة.
الحوسبة الطرفية والتنبؤ بالذكاء الاصطناعي:
يقوم التعلم الآلي بتحليل بيانات المستوى التاريخية للتنبؤ باتجاهات استهلاك الطين (على سبيل المثال، انخفاضات المستوى المتسارعة عند الحفر في تكوينات معينة)، مما يتيح جدولة احتياطية استباقية للطين لتقليل مخاطر التوقف.
العمليات عن بعد:
يمكن لمقرات حقول النفط مراقبة مستويات خزانات الطين عبر مواقع آبار متعددة في الوقت الفعلي عبر منصات سحابية، مما يتيح تخصيص الموارد بشكل موحد و"إدارة تعاونية متعددة الآبار"، لا سيما لتطوير الآبار المجمعة.
تطورت عملية مراقبة مستوى طين الحفر من مهمة تتطلب عمالة كثيفة إلى مهمة تعتمد على التكنولوجيا بشكل كبير، مدفوعة بتقنية إنترنت الأشياء الصناعية التي أعادت تشكيل العمليات التقليدية. لم تعد أجهزة استشعار المستوى المدمجة مجرد أدوات قياس، بل أصبحت نقاط ربط حيوية بين سلامة الحفر وكفاءته وتكاليفه. بالنسبة لشركات النفط الساعية إلى تطوير عالي الجودة، يُعدّ تبني حلول المراقبة الذكية ضرورة ملحة للحد من مخاطر السلامة، واستثمارًا استراتيجيًا لتعزيز القدرة التنافسية في ظل تراجع الصناعة.
احصل على حل مخصص لمراقبة مستوى السوائل! انقر للتواصل معنا واكتشف مستوى جديد من الكفاءة في عمليات الحفر الذكية.
تاريخ النشر: 5 يونيو 2025
