هندسة البترول

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
مثال على خريطة يستخدمها مهندسو المكامن لتحديد مواقع حفر الآبار. هذه لقطة شاشة لخريطة هيكلية مُولّدة بواسطة برنامج خرائط الكنتور لمكمن غاز ونفط بعمق 8500 قدم في حقل إيرث، أبرشية فيرميليون ، إيراث، لويزيانا. تشير الفجوة من اليسار إلى اليمين قرب أعلى خريطة الكنتور إلى خط صدع . يقع خط الصدع هذا بين خطوط الكنتور الزرقاء/الخضراء وخطوط الكنتور البنفسجية/الحمراء/الصفراء. يشير خط الكنتور الأحمر الدائري الرفيع في منتصف الخريطة إلى قمة مكمن النفط. ولأن الغاز يطفو فوق النفط، فإن خط الكنتور الأحمر الرفيع يُحدد منطقة التماس بين الغاز والنفط.

هندسة البترول هي فرع من فروع الهندسة يهتم بالأنشطة المتعلقة بإنتاج الهيدروكربونات ، سواء كانت نفطًا خامًا أو غازًا طبيعيًا أو كليهما . [ 1 ] يُعتبر الاستكشاف والإنتاج من ضمن قطاع التنقيب والإنتاج في صناعة النفط والغاز. يُعدّ الاستكشاف ، الذي يقوم به علماء الأرض ، وهندسة البترول التخصصين الرئيسيين في صناعة النفط والغاز في باطن الأرض، ويركزان على تحقيق أقصى قدر من الاستخلاص الاقتصادي للهيدروكربونات من مكامن باطن الأرض. يركز علم جيولوجيا البترول والجيوفيزياء على تقديم وصف ثابت لصخور مكمن الهيدروكربونات، بينما تركز هندسة البترول على تقدير حجم الموارد القابلة للاستخراج باستخدام فهم دقيق للسلوك الفيزيائي للنفط والماء والغاز داخل الصخور المسامية تحت ضغط عالٍ جدًا.

تُحدد الجهود المشتركة للجيولوجيين ومهندسي البترول طوال دورة حياة تجمع الهيدروكربونات كيفية تطوير المكمن واستنزافه، وعادةً ما يكون لها التأثير الأكبر على اقتصاديات الحقل. تتطلب هندسة البترول معرفة جيدة بالعديد من التخصصات الأخرى ذات الصلة، مثل الجيوفيزياء، وجيولوجيا البترول، وتقييم التكوينات ( تسجيل الآبار )، والحفر ، والاقتصاد ، ومحاكاة المكامن، وهندسة المكامن، وهندسة الآبار ، وأنظمة الرفع الاصطناعي، وإكمال الآبار، وهندسة إنتاج البترول .

لطالما كان التوظيف في هذا القطاع يتم من تخصصات الفيزياء والهندسة الميكانيكية والهندسة الكيميائية وهندسة التعدين . أما التدريب التطويري اللاحق فكان يتم عادةً داخل شركات النفط.

ملخص

بدأت مهنة هندسة البترول عام 1914 ضمن المعهد الأمريكي لمهندسي التعدين والمعادن والبترول (AIME). ومنحت جامعة بيتسبرغ أول شهادة في هندسة البترول عام 1915. [ 2 ] ومنذ ذلك الحين ، تطورت المهنة لحلّ مشكلات متزايدة التعقيد. وقد ساهمت التحسينات في نمذجة الحاسوب، والمواد، وتطبيق الإحصاء، وتحليل الاحتمالات، والتقنيات الحديثة كالحفر الأفقي واستخلاص النفط المعزز ، في تحسين أدوات مهندس البترول بشكل كبير في العقود الأخيرة. ويُستخدم التشغيل الآلي [ 3 ] ، وأجهزة الاستشعار [ 4 ] ، والروبوتات [ 5 ] [ 6 ] لدفع الصناعة نحو مزيد من الكفاءة والسلامة.

عادةً ما يتم التعامل مع ظروف المياه العميقة والقطبية والصحراوية. أصبحت بيئات درجات الحرارة والضغط العاليين (HTHP) شائعة بشكل متزايد في العمليات، مما يتطلب من مهندس البترول أن يكون على دراية بمواضيع واسعة النطاق مثل الديناميكا الحرارية، والميكانيكا الجيولوجية، والأنظمة الذكية.

تُعدّ جمعية مهندسي البترول (SPE) أكبر جمعية مهنية لمهندسي البترول، وتنشر كمًّا هائلاً من المعلومات التقنية والموارد الأخرى لدعم صناعة النفط والغاز. وتُقدّم الجمعية برامج تعليمية مجانية عبر الإنترنت (ندوات إلكترونية)، وبرامج إرشادية، وإمكانية الوصول إلى منصة SPE Connect، وهي منصة حصرية للأعضاء لمناقشة القضايا التقنية وأفضل الممارسات وغيرها من المواضيع. كما يُمكن لأعضاء SPE الوصول إلى أداة إدارة الكفاءات الخاصة بالجمعية لتحديد نقاط القوة في المعرفة والمهارات وفرص التطوير. [ 7 ] وتنشر SPE مجلات وكتبًا ودوريات علمية محكمة. [ 8 ] ويحصل أعضاء SPE على اشتراك مجاني في مجلة تكنولوجيا البترول، وخصومات على منشورات الجمعية الأخرى. [ 9 ] كما يحصل أعضاء SPE على خصومات على رسوم التسجيل في الفعاليات والدورات التدريبية التي تُنظمها الجمعية. [ 9 ] وتُقدّم SPE منحًا دراسية وزمالات لطلاب البكالوريوس والدراسات العليا.

بحسب مكتب إحصاءات العمل التابع لوزارة العمل الأمريكية، يُشترط على مهندسي البترول الحصول على درجة البكالوريوس في الهندسة، ويُفضّل عمومًا التخصص في هندسة البترول، ولكن تُعدّ درجات الهندسة الميكانيكية والكيميائية والمدنية مقبولة أيضًا. [ 10 ] يتوفر تعليم هندسة البترول في العديد من الجامعات في الولايات المتحدة وحول العالم، وخاصةً في المناطق المنتجة للنفط. وتُصدر مجلة يو إس نيوز آند وورلد ريبورت قائمة بأفضل برامج هندسة البترول الجامعية. [ 11 ] تُقدّم جمعية مهندسي البترول (SPE) وبعض الشركات الخاصة دورات تدريبية. [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] كما تُوفّر بعض شركات النفط دورات تدريبية داخلية مُكثّفة في هندسة البترول. [ 15 ] [ 16 ]

رواتب مهندسي البترول

لطالما كانت هندسة البترول من بين التخصصات الهندسية الأعلى أجرًا، على الرغم من ميلها إلى تسريح جماعي للعمال عند انخفاض أسعار النفط، وموجات توظيف مع ارتفاعها. في عام 2020، أفاد مكتب إحصاءات العمل التابع لوزارة العمل الأمريكية أن متوسط ​​أجر مهندسي البترول بلغ 137,330 دولارًا أمريكيًا، أي ما يقارب 66.02 دولارًا أمريكيًا في الساعة. [ 17 ] ويتوقع التقرير نفسه نموًا في الوظائف بنسبة 3% في هذا المجال خلال الفترة من 2019 إلى 2029. [ 17 ]

تُجري جمعية مهندسي البترول (SPE) مسحًا سنويًا للرواتب . في عام 2017، أفادت الجمعية أن متوسط ​​دخل أعضائها المحترفين بلغ 194,649 دولارًا أمريكيًا (شاملًا الراتب والمكافآت). [ 18 ] بينما بلغ متوسط ​​الراتب الأساسي في عام 2016 مبلغ 143,006 دولارًا أمريكيًا. [ 18 ] وكان متوسط ​​الراتب الأساسي والتعويضات الأخرى هو الأعلى في الولايات المتحدة، حيث بلغ 174,283 دولارًا أمريكيًا. وحصل مهندسو الحفر والإنتاج على أعلى الرواتب الأساسية، حيث بلغ 160,026 دولارًا أمريكيًا لمهندسي الحفر و158,964 دولارًا أمريكيًا لمهندسي الإنتاج. وتراوح متوسط ​​الراتب الأساسي بين 96,382 و174,283 دولارًا أمريكيًا. [ 19 ] ولا تزال هناك فجوات كبيرة في الأجور بين الجنسين، بنسبة تزيد أو تنقص عن 5% من متوسط ​​فجوة الأجور في الولايات المتحدة، والتي بلغت 18% في عام 2017. [ 20 ] [ 19 ]

في عام 2016 أيضًا، صنّفت مجلة يو إس نيوز آند وورلد ريبورت هندسة البترول كأفضل تخصص جامعي من حيث متوسط ​​الأجور السنوية الأعلى للخريجين (الذين تتراوح أعمارهم بين 25 و59 عامًا). [ 21 ] وأظهر استطلاع أجرته الرابطة الوطنية للكليات وأصحاب العمل عام 2010 أن مهندسي البترول كانوا الأعلى أجرًا بين خريجي ذلك العام، بمتوسط ​​راتب سنوي قدره 125,220 دولارًا أمريكيًا. [ 22 ] أما بالنسبة للأفراد ذوي الخبرة، فتتراوح رواتبهم بين 170,000 و260,000 دولارًا أمريكيًا. ويبلغ متوسط ​​دخلهم السنوي 112,000 دولارًا أمريكيًا، أي ما يعادل 53.75 دولارًا أمريكيًا تقريبًا في الساعة. وفي مقال نُشر عام 2007، ذكر موقع فوربس الإلكتروني أن هندسة البترول كانت رابع أفضل وظيفة من حيث الأجر في الولايات المتحدة. [ 23 ]

التخصصات الفرعية

ينقسم مهندسو البترول إلى عدة أنواع: [ 1 ]

  • يعمل مهندسو المكامن على تحسين إنتاج النفط والغاز من خلال تحديد المواقع المناسبة ومعدلات الإنتاج وتقنيات استخلاص النفط المحسّنة.
  • يتولى مهندسو الحفر إدارة الجوانب الفنية لحفر آبار الاستكشاف والإنتاج والحقن.
  • مهندسو سوائل الحفر: يعمل مهندس الطين (يسمى بشكل صحيح مهندس سوائل الحفر، ولكن يشار إليه في أغلب الأحيان باسم "رجل الطين") على منصة حفر آبار النفط أو الغاز، وهو مسؤول عن ضمان أن تكون خصائص سائل الحفر، المعروف أيضًا باسم طين الحفر، ضمن المواصفات المصممة.
  • يعمل مهندسو الإكمال (المعروفون أيضًا باسم مهندسي باطن الأرض) على تصميم والإشراف على تنفيذ التقنيات التي تهدف إلى ضمان حفر الآبار بشكل مستقر وبأقصى قدر من الفرص لإنتاج النفط والغاز.
  • يتولى مهندسو الإنتاج إدارة الواجهة بين الخزان والبئر، بما في ذلك عمليات التثقيب، والتحكم في الرمال، والتحكم في التدفق في قاع البئر، ومعدات المراقبة في قاع البئر؛ وتقييم أساليب الرفع الاصطناعي ؛ واختيار المعدات السطحية التي تفصل السوائل المنتجة (النفط والغاز الطبيعي والماء).
  • يجمع علماء فيزياء الصخور معلومات حول خصائص باطن الأرض لبناء نماذج استقرار آبار النفط ودراسة خصائص الصخور

تعليم

هندسة البترول، كمعظم فروع الهندسة، تتطلب أساسًا متينًا في الفيزياء والكيمياء والرياضيات . [ 24 ] تشمل المجالات الأخرى ذات الصلة بهندسة البترول الجيولوجيا ، وتقييم التكوينات، وتدفق السوائل في الأوساط المسامية، وتكنولوجيا حفر الآبار، والاقتصاد ، والإحصاء الجيولوجي ، وغيرها . [ 24 ] [ 25 ]

الإحصاءات الجيولوجية البترولية

تستخدم الإحصاءات الجيولوجية المطبقة في هندسة البترول التحليل الإحصائي لتوصيف المكامن وإنشاء محاكاة التدفق التي تحدد كمياً أوجه عدم اليقين في موقع النفط والغاز. [ 26 ]

جيولوجيا البترول

جيولوجيا البترول مجال متعدد التخصصات يتألف من الجيوفيزياء ، والكيمياء الجيولوجية ، وعلم الأحياء القديمة . [ 27 ] وينصب التركيز الرئيسي لجيولوجيا البترول على استكشاف وتقييم مكامن الهيدروكربونات من خلال أساليب التحليل التقنية. [ 27 ]

تكنولوجيا حفر الآبار

تُعدّ تقنية حفر الآبار محور اهتمام مهندسي الحفر. يوجد نوعان رئيسيان من حفر الآبار: الحفر الصدمي والحفر الدوراني، ويُعدّ الحفر الدوراني الأكثر شيوعًا. يُعدّ رأس الحفر عنصرًا أساسيًا في عملية الحفر ، حيث يُنشئ ثقبًا يتراوح قطره بين ثلاثة ونصف إلى ثلاثين بوصة تقريبًا. تتنوع رؤوس الحفر إلى ثلاثة أنواع: المخروطية الدوارة ، والثابتة، والهجينة، وتستخدم كل منها أسنانًا لتفتيت الصخور. [ 28 ] ولتحسين كفاءة الحفر وخفض تكلفته، يستخدم مهندسو الحفر أجهزة محاكاة الحفر التي تُمكّنهم من تحديد ظروف الحفر. [ 29 ] وقد طُوّرت تقنيات حفر متطورة، تشمل الحفر الأفقي والحفر الموجه، لاستخراج الهيدروكربونات بكفاءة من طبقات الميثان غير المنفذة وطبقات الفحم .

الجمعيات المهنية

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 "مهندسو البترول: دليل التوقعات المهنية: مكتب إحصاءات العمل الأمريكي" . www.bls.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2018-02-06 .
  2. ↑ "هندسة البترول" . بريتانيكا . تم الاطلاع عليه في 3 فبراير 2012 .
  3. ↑ "أتمتة الحفر" . مجلة تكنولوجيا البترول . 14 ديسمبر 2017.
  4. ↑ "تقنية مستشعر التدفق JPT تسعى لاستبدال مقياس كوريوليس" . www.spe.org . تاريخ الاسترجاع: 14 ديسمبر 2017 .
  5. ↑ "شركات متنافسة في مجال تقنية البلوتوث اليابانية (JPT) تبني روبوتات لوضع أجهزة الاستقبال" . www.spe.org . تاريخ الاسترجاع: 14 ديسمبر 2017 .
  6. ↑ "روبوت JPT يُخرج المشغلين من البيئات القاسية" . www.spe.org . تاريخ الاسترجاع: 14 ديسمبر 2017 .
  7. ↑ "دليل موارد أعضاء جمعية مهندسي البترول" (ملف PDF) . جمعية مهندسي البترول . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 ديسمبر 2017 .
  8. ↑ "المنشورات | جمعية مهندسي البترول" . www.spe.org . تاريخ الاسترجاع: 14 ديسمبر 2017 .
  9. 1 2 "مزايا العضوية المهنية | جمعية مهندسي البترول" . www.spe.org . تاريخ الاسترجاع: 14 ديسمبر 2017 .
  10. ↑ "مهندسو البترول: دليل التوقعات المهنية: مكتب إحصاءات العمل الأمريكي" . www.bls.gov . تاريخ الاسترجاع: 2018-02-06 .
  11. ↑ "أفضل برامج هندسة البترول الجامعية (الدكتوراه)" . يو إس نيوز آند وورلد ريبورت . 6 فبراير 2018.
  12. ↑ "PEICE - التدريب المهني العملي في صناعة النفط والغاز" . www.peice.com . تاريخ الاسترجاع: 14 ديسمبر 2017 .
  13. ↑ "تدريب بتروسكيلز في مجال النفط والغاز | التدريب البترولي العالمي" . www.petroskills.com . تاريخ الاسترجاع: 14 ديسمبر 2017 .
  14. ↑ "التدريب عبر الإنترنت، الدورات التدريبية عبر الإنترنت، نظام إدارة التعلم عبر الإنترنت - نظام إدارة التعلم السريع (LMX) - NexLearn" . www.oilandgastraining.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 15 ديسمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 ديسمبر 2017 .
  15. ↑ "خط أنابيب الطاقة: منشأة التدريب الخارجية التابعة لشركة نوبل إنرجي تُقرّب الصناعة من المجتمع" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 ديسمبر 2017 .
  16. ↑ "التدريب والتطوير الوظيفي في قطاع النفط والغاز | شلمبرجير" . www.slb.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 ديسمبر 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 ديسمبر 2017 .
  17. 1 2 "مهندسو البترول : دليل التوقعات المهنية: مكتب إحصاءات العمل الأمريكي" . www.bls.gov . تاريخ الاسترجاع: 28 أبريل 2021 .  
  18. 1 2 "أجور النفط والغاز | مسح الرواتب | جمعية مهندسي البترول" . www.spe.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14-12-2017 .
  19. 1 2 "تقرير موجز عن استطلاع رواتب أعضاء جمعية مهندسي البترول لعام 2017 - نوفمبر 2017" (ملف PDF) . جمعية مهندسي البترول . 3 يناير 2018. تم الاطلاع عليه في 3 يناير 2018 .
  20. ↑ "أبرز ملامح دخل النساء في عام 2017 : تقارير مكتب إحصاءات العمل الأمريكي" . www.bls.gov . تاريخ الاطلاع: 28 أبريل 2021 . 
  21. ↑ "أفضل 10 تخصصات جامعية تدر أعلى الرواتب" . يو إس نيوز آند وورلد ريبورت . 6 فبراير 2018.
  22. ↑ "NACE" . Naceweb.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18-12-2011 .
  23. ↑ "أفضل وأسوأ الوظائف أجراً في أمريكا" . فوربس . 4 يونيو 2007. تاريخ الاطلاع: 18 ديسمبر 2011 .
  24. 1 2 كونها، لوسيان ب.؛ كونها، ج. س. (2004-01-01). تعليم هندسة البترول - التحديات والتغييرات خلال العشرين عامًا القادمة . جمعية مهندسي البترول. doi : 10.2118/90556-MS . ISBN 9781555631512.
  25. ↑ هندسة البترول: المبادئ والتطبيق . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. 2012-12-06. ISBN 9789401096010.
  26. ↑ تشامبرز، ريتشارد ل.؛ ياروس، جيفري م. (1 نوفمبر 2006). "الإحصاء الجيولوجي العملي - نظرة عامة مبسطة لمهندسي مكامن البترول" . مجلة تكنولوجيا البترول . 58 (11): 78-86 . doi : 10.2118/103357-JPT . ISSN 0149-2136 . 
  27. 1 2 سيلي، ريتشارد سي؛ سوننبرغ، ستيفن أ. (2014-11-08). عناصر جيولوجيا البترول . دار النشر الأكاديمية. ISBN 9780123860323.
  28. ↑ ما، تيانشو؛ تشين، بينغ؛ تشاو، جيان (2016-12-01). "نظرة عامة على تقنيات الحفر الرأسي والاتجاهي لاستكشاف واستغلال موارد البترول العميقة" . الجيوميكانيكا والجيوفيزياء للطاقة الجيولوجية والموارد الجيولوجية . 2 (4): 365-395 . Bibcode : 2016GGGG....2..365M . doi : 10.1007/s40948-016-0038-y . ISSN 2363-8427 . 
  29. ↑ بونيابالوك، ب.؛ هارلاند، ج.؛ رامبرساد، ب. ر. (1994-01-01). تحسين عمليات الحفر باستخدام بيانات الحفر والتقنيات المتاحة . جمعية مهندسي البترول. doi : 10.2118/27034-MS . ISBN 9781555634704.

فهرس