صناعة النفط

أنواع الآلات في صناعة النفط

تتطلب صناعة النفط معدات متخصصة لكل خطوة من خطوات الإنتاج، من استكشاف واستخراج النفط الخام إلى تكريره إلى منتجات نفطية متنوعة.

• منصات الحفر

  تُستخدم منصة الحفر لاستخراج النفط الخام من الخزانات تحت الأرض. توجد منصات حفر على اليابسة (منصات أرضية) ومنصات بحرية (منصات محيطية). تُستخدم أنواع مختلفة من منصات الحفر لظروف مختلفة، مثل منصات "جاك أب" للمياه الضحلة أو منصات "شبه غاطسة" للمياه العميقة. يمكن أن يؤثر اختيار المنصة على تكاليف الاستخراج والكفاءة.

• مضخات النفط

  بعد حفر البئر، تُستخدم مضخات النفط لنقل النفط الخام إلى السطح. قد يستخدم بئر النفط العديد من المضخات، بما في ذلك مضخة تحت السطح أو مضخة شعاعية. تستخدم مضخة الشعاع نظام قضبان لتحريك السائل، مع "شعاع متحرك" مدعوم بمحرك كهربائي. يتم اختيار المضخات بناءً على العمق والموقع والسعة المطلوبة.

• سفن النقل

  ناقلات النفط هي سفن ضخمة تنقل النفط الخام المستخرج من المنصات البحرية أو مستودعات التخزين في الموانئ إلى مصافي التكرير. يُعد حجم ونوع ناقلة النفط مهمين لنقل كميات كبيرة من النفط بأمان وكفاءة لمسافات طويلة. يمكن أن يؤثر اختيار السفينة المناسبة على تكاليف الشحن وإدارة سلسلة التوريد.

• الفاصل

  تفصل آلة الفاصل بين النفط الخام والغاز الطبيعي والماء بعد الاستخراج. تعمل عن طريق فرق الكثافة، مما يسمح للسوائل بالاستقرار في طبقات. يُعد فصل النفط والغاز والماء ضروريًا قبل المعالجة والنقل الإضافيين.

• خزان التخزين

  تُستخدم خزانات التخزين لحفظ النفط الخام والمنتجات البتروكيماوية. تحمي من التسرب والامتلاء الزائد والمواد المسببة للتآكل. تتوفر الخزانات بأحجام وأشكال مختلفة، بما في ذلك التصميمات ذات السقف الثابت والسقف العائم. يضمن استخدام الخزانات بشكل صحيح السلامة والامتثال البيئي.

• آلات التكرير

  تحول آلات التكرير النفط الخام إلى وقود وكيميائيات قابلة للاستخدام. تتضمن طرق التكرير التقطير والتكسير والتكثيف وإعادة التشكيل. تشمل الآلات الرئيسية المفاعلات والفاصلات والكسارات وأعمدة التقطير. تعتمد مخططات التكرير على العلف المراد تكريره والإنتاج المطلوب.

• معدات الفحص والاختبار

  تُستخدم أدوات الفحص والاختبار للتحقق من سلامة خطوط أنابيب النفط والحاويات وناقلات النفط على الطرق وتشغيلها بشكل صحيح. تكشف عن التسرب والتآكل والمشاكل الهيكلية من خلال طرق الاختبار غير المدمّرة مثل المسح بالموجات فوق الصوتية واختبارات الضغط. يساعد الفحص المنتظم للمعدات في منع الحوادث وضمان معايير الصيانة.

مواصفات وصيانة صناعة النفط

• معدات الحفر

  تختلف مواصفات معدات الحفر حسب نوع الحفار المستخدم. على سبيل المثال، يمكن أن يكون قطر بت الحفر في منصات الحفر الدوارة مختلفةً، تتراوح من 20 إلى 90 سم. من حيث العمق، يمكنها الوصول إلى 3000 متر. تتضمن صيانة معدات الحفر الفحص والإصلاح المنتظمين للمكونات الرئيسية مثل بت الحفر ومضخات الطين والطاولات الدوارة. يضمن ذلك عدم وجود تسربات أو انسدادات في مسارات نقل السوائل. يُنصح أيضًا من قبل الشركات المصنعة بالتشحيم الدوري للأجزاء المتحركة مثل التروس والمحامل. يقلل هذا من البلى.

• آلات التكرير

  وحدات التكسير والمعالجات الهيدروجينية وأعمدة التقطير هي أمثلة على آلات التكرير. لكل آلة مواصفات متنوعة. على سبيل المثال، تتراوح أقطار أعمدة تقطير النفط الخام من 12 إلى 24 مترًا وارتفاعها يصل إلى 35 مترًا مع ما يصل إلى 200 صينية داخلها. تصل درجة حرارة العمود أيضًا إلى 350 درجة مئوية. إجراء صيانة آلات التكرير معقد ويتطلب خبرة عميقة. بشكل عام، يشمل ذلك التنظيف الدوري للأجزاء الداخلية. في حالة عمود التقطير، يزيل المتخصصون المواد التي تُسمى "المخلفات". تتكون هذه المواد في الأنابيب والأحواض بمرور الوقت.

• خطوط الأنابيب

  يمكن أن تمتد خطوط الأنابيب المستخدمة لنقل النفط الخام إلى 90,000 كيلومتر في جميع أنحاء العالم. تتراوح الأقطار عادةً بين 10 و 48 بوصة. في الولايات المتحدة الأمريكية وحدها، يبلغ تدفق النفط الخام عبر خط الأنابيب أكثر من 7000 مليون برميل سنويًا. اعتمادًا على نوع النفط الخام والتضاريس الجغرافية، تشمل مواد الأنابيب الفولاذ عالي القوة أو المركبات البلاستيكية. تتضمن صيانة خطوط الأنابيب الفحص المنتظم باستخدام مقاييس الزلازل أو الطائرات بدون طيار. يمكن أن تكشف هذه التقنيات عن أدنى تسرب أو ضرر هيكلي. إذا كان هناك تسرب، يتم تنظيف المقاطع. على سبيل المثال، في حالة وجود صدأ، تقوم الشركات المصنعة أولاً بإجراء تحليل كيميائي لمعرفة مدى خطورة المشكلة. إذا لزم الأمر، يستخدمون الرمل لتنظيف خط الأنابيب.

• خزانات التخزين

  يمكن أن تحتوي خزانات التخزين على ما يصل إلى 4 ملايين برميل من النفط الخام لكل منها. تصل ارتفاعها إلى 25 مترًا وعرضها من 45 إلى 60 مترًا. عادةً ما تكون جدران الخزانات مصنوعة من صفائح فولاذية. مشابهة لخزانات التخزين، فإن صيانة خزانات تخزين النفط الخام مهمة. من المهم التعرف على الانسكاب بسرعة لتجنب المخاطر البيئية أو الأمنية. يتم تنظيف الخزان بانتظام لمنع تراكم الملوثات. مثل خزانات التخزين، يتم فحص أرضيات الخزانات أيضًا بدقة. المشاكل الأكثر شيوعًا هي التسربات والتآكل أو الأضرار الهيكلية. تستخدم شركات النفط الخام طرق الاختبار غير المدمّرة للتحقق من مستويات البلى. تشمل هذه الاختبارات التصوير الشعاعي والاختبارات بالموجات فوق الصوتية والفحص البصري واختبارات الجسيمات المغناطيسية.

سيناريوهات الاستخدام لصناعات النفط

تلعب الآلات دورًا مهمًا في صناعة النفط والغاز. منصات الحفر هي العمود الفقري للصناعة للحفر العميق. بالإضافة إلى ذلك، تنقل محطات الضخ النفط الخام عبر خطوط الأنابيب. تستخدم آلات مد خطوط الأنابيب تقنيات مثل الحفر الأفقي الموجه لتركيب خطوط الأنابيب تحت الأرض. تشمل آلات التكرير أبراج التكسير ووحدات التقطير. تحول هذه الآلات النفط الخام إلى منتجات قابلة للاستخدام مثل البنزين والديزل ووقود الطائرات والمواد الخام البتروكيماوية. تساعد خزانات التخزين على توفير وتخزين هذه المنتجات المكررة تدريجيًا. في هذه الأثناء، تنقل سفن الدعم البحرية البضائع بين الشاطئ ومنصات النفط البحرية. على اليابسة، تنقل شاحنات الصهاريج والسفن التجارية منتجات النفط من المصافي إلى الموزعين.

معًا، تمكّن هذه القطع من آلات البترول من عملية استخراج النفط وتكريره وتوزيعه بالكامل. تدعم سلسلة التوريد العالمية للطاقة.

فيما يلي بعض الأمثلة على كيفية فائدة آلات معينة لأجزاء مختلفة من صناعة النفط والغاز:

• منصات حفر النفط البحرية

  تستخدم منصات النفط في المياه العميقة منصات قابلة للغمر. لها هيكل عائم مدعوم بأعمدة رأسية. يمكن تثبيت المنصات وربطها بقاع البحر. تُتيح طريقة التثبيت هذه لها تحمل الأمواج والتيارات في المياه العميقة. توفر أطوال الأعمدة الاستقرار والأمان التشغيلي للحفر في أعماق البحار.

• الآلات الجيولوجية لاستكشاف النفط

  تساعد آلات المسح السيزمي في العثور على احتياطيات النفط. ترسل موجات إلى الأرض وتسجل الموجات المنعكسة. تكشف البيانات المسجلة عن تشكيلات الصخور التي قد يكون النفط موجودًا فيها. من خلال معرفة مواقع النفط المحتملة، يمكن للفِرق التخطيط لحفر دقيق. تُعد عملية المسح السيزمي حاسمة لاستكشاف حقول نفط جديدة.

• آلات حفر النفط

  تُعد منصة الحفر الدوارة جزءًا مهمًا من حفر النفط. تحفر ثقوبًا عميقة بشكل دائري لاستخراج النفط الخام من التكوينات تحت الأرض. تستخدم المنصة بت حفر يتم تدويره ودفعه لأسفل مع سائل لتبريد وتشحيم البت أثناء الحفر.

• آلات استخراج النفط

  بعد الحفر، تُستخدم مضخة البئر لاستخراج النفط. تُعرف مضخة البئر أيضًا باسم مضخة قضبان السحب أو مضخة الشعاع. تنقل النفط الخام لأعلى من الخزان تحت الأرض عبر الأنابيب إلى السطح للمعالجة والتخزين الإضافيين.

• معدات تكرير النفط

  تلعب أبراج التقطير دورًا رئيسيًا في مصافي النفط. تفصل النفط الخام إلى كسور مختلفة بناءً على نقاط الغليان. الخطوة الأولى هي تسخين النفط الخام. ثم يدخل النفط المُسخّن إلى برج التقطير. داخل البرج، يبرد تدريجيًا. مع تبريده، تظهر المكونات المختلفة للنفط على مستويات مختلفة من البرج. لكل مكون نطاق غليان خاص به. تقسم عملية التقطير النفط الخام إلى منتجات أخف وزنًا مثل البنزين ووقود الديزل بالإضافة إلى الزيوت الثقيلة.

• مديرو خطوط الأنابيب ومستودعات التخزين

  يُعدّ مُتحكمات معدل التدفق مهمةً لإدارة نقل منتجات النفط. تُتحكم في كمية النفط الخام أو المنتج المكرر الذي يُسمح بتدفقه عبر خطوط الأنابيب. تساعد المُتحكمات في ضمان نقل الكميات الصحيحة من النفط. تلعب أيضًا دورًا في مستودعات التخزين عن طريق إدارة كمية النفط المخزنة ونقلها بين الخزانات.

كيفية اختيار صناعة النفط

بعض النصائح لمشتري الأعمال لمساعدتهم عند اختيار المعدات لصناعة النفط والغاز:

• فهم طرق الاستخراج المتنوعة:

  اعلم أن صناعة النفط والغاز تستخدم طرق استخراج مختلفة حسب الموارد. افهم الآلات الخاصة بالاستخراج على اليابسة، مثل المضخات، والبحرية، مثل منصات الحفر. طابق المعدات المختارة بطريقة الاستخراج لضمان عمل سلس.

• ركز على منصات الحفر:

  أولي اهتمامًا خاصًا لمنصات الحفر لأنها تؤثر على الوصول إلى الموارد. خذ بعين الاعتبار المركبات البرية للاستخراج على اليابسة أو المركبات القابلة للغمر/شبه الغاطسة للاستخراج البحري. اختر منصات الحفر التي تتناسب مع طريقة الاستخراج والإمكانيات في الموقع.

• أولي اهتمامًا بآلات التكرير:

  اختر آلات التكرير المناسبة بناءً على إنتاج النفط والغاز المخطط له وطلب السوق. اختر معدات التقطير والمحولات وآلات الفصل التي تلبي احتياجات المعالجة المحددة. هدفك هو تحويل الموارد بكفاءة ونوعية المنتج المكرر.

• خذ بعين الاعتبار معدات النقل:

  استثمر في معدات النقل الموثوقة، مثل خطوط أنابيب النفط/الغاز أو شاحنات الصهاريج. تأكد من نقل المنتجات المكررة بأمان إلى المستهلكين أو نقاط التخزين. لبي طلب السوق مع الحفاظ على كفاءة النقل والسلامة.

• اعتنق الأتمتة والبيانات الضخمة والتكنولوجيا الصديقة للبيئة:

  اختر المعدات ذات إمكانيات الأتمتة والبيانات الضخمة. تُبسط هذه الميزات الإدارة، وتعزز الكفاءة، وتحسن استخدام الموارد. بالإضافة إلى ذلك، اختر التقنيات الصديقة للبيئة لتقليل التلوث ودعم التنمية المستدامة.

• تحقق من معايير ISO:

  تأكد من امتثال جميع المعدات المختارة لمعايير ISO. يضمن ذلك مرافق موثوقة وآمنة وعالية الجودة. اعتمد على الأجهزة المعتمدة من ISO للحفاظ على الفعالية التشغيلية والأمن في قطاع النفط والغاز.

أسئلة شائعة عن صناعة النفط

س1: ما هي الاتجاهات الحديثة في صناعة النفط؟

ج1: هناك تحول مستمر نحو مصادر الطاقة المتجددة في جميع أنحاء العالم. وقد أدى ذلك إلى انخفاض كبير في الطلب على النفط الخام. ومع ذلك، على الرغم من انخفاض الطلب، لا يزال إنتاج النفط مرتفعًا للغاية، خاصةً في الشرق الأوسط.

س2: ما هي التحديات الرئيسية التي تواجه صناعة النفط؟

ج2: تواجه صناعة النفط العديد من التحديات. بعضها يشمل زيادة تكاليف التشغيل وعدم الاستقرار الجيوسياسي في مناطق إنتاج النفط الرئيسية وتناقص الاحتياطيات السهلة الوصول إليها.

س3: ما هو مستقبل صناعة النفط؟

ج3: يتوقع الخبراء أن يظل النفط مصدرًا رئيسيًا للطاقة في المستقبل المنظور، نظرًا لأن العالم لا يزال يعتمد عليه بشكل كبير. ومع ذلك، ستضطر الصناعة إلى الاستمرار في التكيف مع التقنيات والاتجاهات الجديدة.

س4: كيف تؤثر صناعة النفط على الاقتصاد العالمي؟

ج4: تلعب صناعة النفط دورًا رئيسيًا في الاقتصاد العالمي. تؤثر على كل شيء من معدلات التضخم إلى النمو الاقتصادي. تُعد كل من شرائح الصناعة العليا (الاستكشاف، الاستخراج) والسفلى (التكرير، التوزيع) مساهمين رئيسيين في الناتج المحلي الإجمالي في الدول الغنية بالنفط.