يقلل صمام البوابة القابل للتمديد بشكل كبير من مخاطر التعطل الناجم عن الجليد والبخار
كانت هذه مشكلة تعاني منها الصناعة بأسرها، وقد تسببت في مشاكل خطيرة على مر السنين: حيث كان السائل يُحتجز داخل الصمام ثم يتجمد ويتوسع مع انخفاض درجات الحرارة في المناطق الباردة — مثل الرمال النفطية في كندا — إلى ما دون 0 درجة مئوية بكثير. أما العواقب المترتبة على ذلك، والتي كانت تحدث أحيانًا بسبب ارتفاع الضغط داخل الصمام إلى ما يتجاوز الحدود المحددة عند نقطة التقاء غطاء الصمام وجسمه، فلم يكن من الممكن تصنيفها إلا على أنها شيء واحد — وهو عطل كارثي.
قال كيث فاركوهارسون، نائب رئيس قسم التكنولوجيا في شركة «ستريم-فلو»، مؤخرًا: «لا يوجد شيء على وجه الأرض قادر على احتواء الجليد»، وهو المسؤول المكلف بالإشراف على المشروع الذي من المقرر أن يتوصل في نهاية المطاف إلى حل لهذه المشكلة.
يقول: «أجرينا سلسلة من الاختبارات». «تبدأ فورًا في إجراء الاختبارات في المختبر لمحاولة إعادة إنتاج هذا العطل».
أدى العطل الذي يتحدث عنه فاركوهارسون إلى إصدار تنبيه من شركة «إنفورم». وكان هذا التنبيه مخصصاً لتطبيقات «SAGD» (التصريف بالجاذبية بمساعدة البخار). وهي تطبيقات شائعة جداً في المناطق التي توجد فيها النفط الثقيل والبيتومين، مثل فورت ماكموري.
قال فاركوهارسون: «معظم معداتنا في فورت ماكموري مصنفة لـ 2,000 psi». «إذا أخذت صمامًا مملوءًا بالماء أو الشحم وبدأت في تسخينه، فبحلول الوقت الذي تصل فيه درجة الحرارة إلى حوالي 400-500 درجة فهرنهايت، ستكون الضغط قد تجاوز 10,000 psi بكثير».
«والآن، إذا ملأتها بالماء ثم جمدتها — فستتمكن من الوصول إلى ما يزيد بكثير عن 30,000 رطل لكل بوصة مربعة، إذا تمكنت من احتواء الضغط.»
لذا، ما فعله فاركوهارسون وبقية فريق «ستريم-فلو» هو إيجاد طريقة للسماح للجليد والبخار بالخروج داخل الخط بدلاً من داخل الهيكل. وبشكل أساسي، قاموا بإعادة توجيه القوة الناتجة عن أي من الحالتين من درجات الحرارة المتطرفة بحيث يكون لها مخرج. وهو ما لم يكن بالبساطة التي قد يبدو عليها الأمر.
الحل لمشكلة تواجه القطاع بأسره. يستخدم صمام البوابة من طراز «كراون» (Crown) بوابة قابلة للتمدد ومزودة بفتحات تهوية لتوفير إحكام ميكانيكي فعال لا يتأثر بالحرارة أو تقلبات الضغط أو الاهتزازات.
قال فاركوهارسون: «استغرقنا الأمر عدة سنوات حتى توصلنا إلى الطريقة الصحيحة للقيام بذلك بالضبط». «وقد شمل ذلك آراء العملاء، وفريق إصلاح الصمامات لدينا، وفريق الخدمة الميدانية، وفريق البحث والتطوير، وقسم الهندسة. كان ذلك مثالاً حقيقياً على الجهد الجماعي الكامل».
يقول فاركوهارسون إن أحد أسباب استغراق المشروع كل هذا الوقت هو عدم توفر خيار «البدء من الصفر» نظرًا لوجود عدد كبير من هذه الصمامات بالفعل في الميدان.
وهذا يعني أنه كان عليهم إيجاد طريقة للاستفادة من الصمامات والهياكل والأجزاء المتوفرة بالفعل.
وأوضح فاركوهارسون قائلاً: «إذا كان لدى أحد العملاء آلاف من هذه الصمامات المتأثرة قيد الاستخدام الميداني، فلا يمكننا أن نطلب منه شراء صمام جديد. بل يجب أن نكون قادرين على إصلاحها وجعلها مطابقة للمعايير الحالية».
كانت وحدة ممتلكات العملاء/إعادة التأهيل التابعة لشركة «ستريم-فلو» إحدى الأقسام الرئيسية التي تم الاستعانة بها في مرحلة مبكرة للمساعدة في المشروع، بقيادة المنسق دين تيرنوفوي. وبالاستفادة من معرفة تيرنوفوي الواسعة في مجال إعادة تأهيل الصمامات، كان فاركوهارسون وفريقه يعرضون عليه الحلول المحتملة للتأكد من جدواها من الناحية الفنية.
يقول فاركوهارسون إنه بمجرد أن يُعتبر أمر ما ممكنًا، كان لا بد من إشراك قطاع التصنيع لضمان الجدوى الاقتصادية للحل. وكان ذلك مع الاستماع باستمرار إلى العملاء للتأكد من رضاهم عن الخطة المقترحة.
"ما أردنا القيام به هو أن نوفر لعملائنا فرصة للاحتفاظ بالهيكل ومعظم الأجزاء الداخلية، وتوفير مسار للإصلاح ليتوافق مع الإصدار الجديد من الصمام."
وهذا بالضبط ما فعله فاركوهارسون وبقية أعضاء الفريق المكلفين بمشروع صمام البوابة القابل للتوسيع عند تطوير نموذج AV. وقد حقق ذلك نتائج رائعة، كما يوضح جيف جيبسون، مدير عمليات النفط الثقيل في شركة «ستريم-فلو» — وهو الشخص المكلف بالتواصل الميداني مع العملاء منذ بدء المشروع.
ويقول: «حتى الآن، لم يتم إرجاع أي صمام AV بسبب خلل في أدائه. ومن الواضح أن هذا يبعث على الارتياح الشديد. كما أن طريقة عمل حشوة الساق في هذه الصمامات تجعل تشغيلها أسهل بكثير. وهذا أمر بالغ الأهمية من الناحية الميدانية، فقد كان العاملون الذين يقومون بتدوير مقابض الصمامات سعداء جدًّا برؤية ذلك».
بعد الكشف عن حل مشكلة AV، قال جيبسون إنه كان منشغلاً بإطلاع العملاء والمشغلين على هذا الحل وقدرته على معالجة المشكلة التي طال أمدها والتي كان يواجهها المستخدمون النهائيون في حقول الرمال النفطية الكندية.
وكذلك كان الحال بالنسبة لممثل المبيعات الفنية في شركة «ستريم-فلو»، جويل كولوتشي، الذي قدم التصميم الجديد في عام 2019 خلال ندوة «سلامة الآبار الحرارية والإنتاج» التي نظمتها جمعية مهندسي البترول في مدينة بانف، وذلك بعد أن أكمل الصمام تجربة ناجحة استمرت لمدة عام كامل.
يقول كولوتشي: «أتذكر أنني كنت على خشبة المسرح، وكانت الأسئلة تتوالى بسرعة وبكثافة. كان الجميع يركزون على هذا الموضوع لأن كل عميل كان يواجه نفس المشكلات. وقد أثارت النتائج فضول الجميع، كما أبدوا اهتمامًا كبيرًا بالمنتجات التي نقدمها».
ويضيف كولوتشي أن هذه المنتجات، مثل صمام البوابة AV، لم تكن لتصبح ممكنة لولا الخبرة التي تتمتع بها شركة «ستريم-فلو».
ويقول: «هذا ما يميزنا عن منافسينا. فنحن نمتلك القدرات الهندسية والمرافق اللازمة لإجراء جميع أعمال البحث والتطوير والاختبارات المطلوبة. ولدينا مهندسون متخصصون في الصمامات لا يهتمون إلا بها — فنحن نصنع صمامات البوابة من طراز «كراون» بأنفسنا، في حين أن معظم منافسينا يعتمدون على الاستعانة بمصادر خارجية لتوريد الصمامات. والعملاء يواجهون هذه المشكلات، ونحن نمتلك الموارد اللازمة لمساعدتهم».
يُعد توم غوست، المدير الهندسي لشركة «ستريم-فلو» المتخصصة في صمامات البوابة، أحد هذه الموارد. وباعتباره جزءًا لا يتجزأ من مشروع AV، يتخذ موقفًا متواضعًا بالقول إنه كان «يؤدي عمله فحسب» عندما سُئل عن الدور الذي لعبه في إيجاد الحل.
قال غوست: «لقد كان حقًّا جهدًا مشتركًا بين قسم الخدمة وقسم التصنيع والعميل ونحن (قسم الهندسة)». «فأنت تبحث دائمًا عن طريقة لتحسين الأمور. لا يوجد أي تصميم أو عنصر تم إنشاؤه لا يمكن تحسينه. إنها مجرد عملية مستمرة».
«مع أي تطور في التصميم، ترغب في الحفاظ على أكبر قدر ممكن من التوافق مع الإصدارات السابقة حتى لا تتخلى عن الأجزاء القديمة أثناء المضي قدمًا. فأنت لا تسعى حقًّا إلى إحداث ثورة في العالم بقدر ما تسعى إلى تطويره، بحيث تتخذ الخطوة التالية التي تخدم الجميع، ويشمل ذلك إصلاحات ميدانية؛ لذا إذا كان لدى شخص ما طرازًا سابقًا، فيمكنه تعديله وتحديثه ليتوافق مع الإصدارات الأحدث.»
ونظرًا لأن العديد من منتجي تقنية SAGD اعتبروا هذه المشكلة المستمرة منذ فترة طويلة مخاطرة كبيرة بما يكفي لتبرير استبدال أو إصلاح جميع الصمامات الحالية قيد التشغيل، فإن خيار الإصلاح الفعال من حيث التكلفة الذي صممته شركة «ستريم-فلو» يحظى بثناء كبير واهتمام واسع. لدرجة أن التحدي الجديد الذي تواجهه «ستريم-فلو» يتمثل في مواكبة إدارة طلبات التحديث الواردة من عملائها في قطاع الطاقة الحرارية.
يقول جيبسون: «ما زلنا في بداية الطريق، فهناك صمامات قديمة تعود إلى عقود مضت». «لم تخترع شركة ستريم-فلو الصمام من طراز A. لقد مر وقت طويل منذ أن أُجريت أي تحديثات كبيرة على التصميم، وأعتقد أن هذا التحديث مهم. إنه خطوة كبيرة في الاتجاه الصحيح، ويمثل سابقة في الصناعة، وسوف يصبح معيارًا معترفًا به».
للاطلاع على جميع خيارات صمامات البوابة المتوفرة لدينا، انقر على الزر أدناه.