حقل شنغلي النفطي: نظام متعدد المواقع للربط المتقاطع القابل للتحكم بالهيدروكسيلا민 يعزز كفاءة الربط المتقاطع بمقدار أربع مرات ويُطيل زمن التصلب الجلدي بمقدار 7.8 مرة

«ارتفع ضغط الحقن بمقدار 1.3 ميغاباسكال، وتراجع معدل الماء الكلي بنسبة 7.2 نقطة مئوية!» في موقع مجموعة الآبار LFLN3NB11 بمحطة بيننان لإنتاج النفط، كان الفنيون يراقبون بتركيز شديد البيانات المتقلبة على شاشة المراقبة، وكادوا لا يخفون حماسهم. وقد أكملت مؤخرًا منظومة الربط المتقابل القابل للتحكم بالهيدروكسيلا민 متعددة المواقع، التي طورها بشكل مستقل فريق الدكتور وو هاو من معهد أبحاث الاستخلاص الثانوي للنفط التابع لمعهد بحوث تكنولوجيا هندسة البترول، اختبارات ميدانية للتحكم في التشكيلات في ثلاث مجموعات آبار ضمن مناطق نفطية ناضجة، منها بيننان وغوداو. وأظهرت جميع الاختبارات نتائج ملحوظة في السيطرة على الماء وتحقيق استقرار الإنتاج، مما يوفّر دعمًا تقنيًا كيميائيًا جديدًا لتعزيز استقرار وزيادة الإنتاج في الحقول النفطية الناضجة التي تعتمد على الترشيح بالمياه، وذلك في مرحلة ارتفاع شديد لمعدل الماء.
تُعدّ مجموعة الآبار LFLN3NB11 نموذجًا نمطيًا لحقل آبار ناضج يواجه تحديات. في ظل ظروف مكامن ذات مسامية ونفاذية مرتفعتين، تنتشر عوامل الإغلاق التقليدية بشكل غير متحكم فيه كما يتناثر الماء على الرمال. وقد فشل ضغط الحقن في الارتفاع، وحدثت حالات شديدة من التسرب عبر المسارات المائية في الآبار النفطية المتجاورة، مما جعل من المستحيل تتبع مسارات تدفق المياه والزيت الخام المحقونين.
بعد تنفيذ نظام التشابك الجديد، شهدت الظروف التشغيلية تحولاً جذرياً: ارتفع ضغط الحقن بينما انخفض معدل الماء في الإنتاج، كما زاد إنتاج النفط اليومي الذروي من الآبار المرتبطة بمقدار طنين. وحتى الآن، حققت مجموعة الآبار هذه إنتاجاً تراكمياً إضافياً يتجاوز 400 طن، وقد أبدى مشغلو الحقل تعليقاً مفاده أن هذا العامل يحل مشكلات المكمن بشكل مثالي.
في الوقت الراهن، دخلت معظم الحقول النفطية الناضجة في شرق الصين مرحلة التطوير ذات المحتوى المائي الفائق العالي، وتعاني عمليات الإغراق المائي من انخفاض شديد في الكفاءة وعدم فعالية حقن المياه. وباعتبارها إجراءً محورياً لتحقيق تبادل متجانس للسوائل، تواجه تقنيات منع تسرب المياه والتحكم في التشكيل الجيولوجي مأزقاً: فإذا لم يتمكن عامل السد من النفاذ بعمق إلى الطبقات الصخرية، يتعذر تحقيق إغراق عميق للتوزيع؛ وإذا امتد لمسافة كافية، تصبح قوته الميكانيكية غير كافية لإغلاق المسارات عالية النفاذية. ولا تنجح العوامل التقليدية للسد في تحقيق التوازن بين هذين المتطلبين. إذ تتطلب الشقوق وفتحات المسام الكبيرة قوة ميكانيكية أعلى من عوامل السد، بينما يظل تحلل المواد البوليمرية تحت ظروف الحرارة العالية والملوحة المرتفعة تحدياً ملحاً على مستوى القطاع بأسره، مما يولد طلباً سوقياً هائلاً على عوامل سد عالية القوة وطويلة الأمد.
لمواجهة هذا التحدي الصناعي الشائع، ركّز فريق الدكتور وو هاو على تطوير عوامل التشابك ذات كفاءة تشابك مرتفعة.
استنادًا إلى علاقة البنية بالنشاط لدى المُرَكِّبات المُرَابِطَة القائمة، حدد الفريق تصميمًا جزيئيًا يعتمد على جزيئات صغيرة ذات مواقع متعددة للربط كأنسب مسار. كما تم إدخال مجموعات واقية استجابةً للبيئة ضمن الهيكل الجزيئي لتحقيق إطلاقٍ مُحكَم لمواقع الربط. وفي النهاية، طوّر فريق البحث مُرَكِّبًا هيدروكسيلامينيًا بطيء الإطلاق ومتعدد المواقع، يتيح تنظيمًا دقيقًا لتفاعلات الربط. وبعبارة أبسط، ينتقل عامل الحجب ببطء عبر التكوينات العميقة ويتكوّن الجل في الوقت المناسب، مما يحقق توازنًا بين الاختراق العميق وأداءٍ موثوقٍ في الإغلاق.
تؤكد البيانات بشكل كامل أداءه المتفوق: فبالمقارنة مع مُرَكِّبات التشابك الفينولية التقليدية، يوفّر نظام التشابك الجديد زيادة قدرها أربع مرات في كفاءة التشابك وتمديدًا لزمن التجلّط بمقدار 7.8 مرة. وتثبت كلٌّ من التقييمات المخبرية والتطبيقات الميدانية أن النظام الجديد يحقق تحسينات ملحوظة في مقاومة الجلّ وثباته الحراري، مما يوفّق تمامًا بين قابلية الحقن وقدرة السدّ — وهما خاصيتان كانتا في السابق متعارضتين في المنتجات التقليدية.
في أبريل 2026، خضعت هذه الإنجازات التقنية لتقييم رئيسي آخر خلال الندوة الدولية لتقنية كيمياء حقول النفط لعام 2026 التي عُقدت في مدينة تشونغتشينغ، بحضور أكاديميين من الأكاديمية الصينية للعلوم والأكاديمية الصينية للهندسة، إلى جانب عدد كبير من خبراء الصناعة. وباسم الفريق، قدّم الدكتور وو هاو بحثًا حول نظام التشابك المتحكم به متعدد المواقع بالهيدروكسي أمين، وقد نال هذا البحث إشادة بالإجماع وفاز بجائزة الدرجة الثانية. وأشار المتخصصون في القطاع إلى أن هذا الإنجاز لا يقتصر على تحسين أداء مواد منع التسرب فحسب؛ بل يوفّر، والأهم من ذلك، إطارًا تقنيًا قابلًا للتخصيص والضبط، مع آفاق واسعة لنشره على نطاق واسع.
قال الدكتور وو هاو: «يتعيّن على التكنولوجيا الكيميائية أن تواكب التطوّر لضمان استدامة الإنتاج المستقر في الحقول النفطية الناضجة». وستواصل المجموعة، في المرحلة المقبلة، تحسين صيغ الأنظمة وعمليات الحقن بشكل مستمر بما يتناسب مع ظروف المكامن المتنوعة، كما ستسارع إلى تسويق نتائج الأبحاث وتطبيق هذا العلاج الجديد في مزيد من الحقول النفطية الناضجة التي تعاني من مشكلات.