.jpg){kind=small}
حل مسائل IWCF P&P - الضغوط (Static & Dynamic)
الجزء ده "رياضة" بحتة. هنا مش هتحفظ، هنا هتفهم وتطبق القوانين. المسائل دي هي اللي بتحدد نجاحك في امتحان الـ Principles & Procedures. جهز الآلة الحاسبة والورقة والقلم، وهنمشي مع بعض خطوة بخطوة في كل مسألة.
السؤال 1.1
السؤال: أثناء حفر Surface Hole (26 بوصة) عند عمق 1200 قدم TVD، تم قياس ضغط الطبقة بدقة 601 psi. كيف تصف هذا الضغط؟
الإجابة الصحيحة (A):
أعلى من الطبيعي (Above normal).
خطوات الحل:
1. نحسب تدرج الضغط (Pressure Gradient) للطبقة:
Gradient = Pressure ÷ TVD
= 601 ÷ 1200 = 0.500 psi/ft.
2. نقارن بالضغط الطبيعي (Normal Gradient) اللي هو 0.465 psi/ft.
3. بما إن 0.500 > 0.465، يبقى الضغط ده Above Normal.
السؤال 1.2
السؤال: إذا كان الـ GWC (تلامس الغاز والماء) عند 3950 قدم. احسب الضغط عند قمة الخزان (3470 قدم).
(تدرج الغاز = 0.1 psi/ft، تدرج الماء = 0.464 psi/ft).
الإجابة الصحيحة (C):
1785 psi.
خطوات الحل:
1. نحسب ضغط الماء عند نقطة التلامس (3950 قدم):
P(contact) = 3950 × 0.464 = 1832.8 psi.
2. نحسب ارتفاع عمود الغاز (من التلامس للقمة):
Height = 3950 - 3470 = 480 ft.
3. نحسب ضغط عمود الغاز:
P(gas) = 480 × 0.1 = 48 psi.
4. الضغط عند القمة = ضغط التلامس - ضغط الغاز (لأننا طالعين لفوق):
P(top) = 1832.8 - 48 = 1784.8 psi (بالتقريب 1785).
السؤال 1.3
السؤال: انقطاع طاقة كلي. خسائر جزئية 10 برميل/ساعة. سعة البئر 0.073 برميل/قدم. كثافة الطفلة 10.8 ppg. ما مقدار الانخفاض في الـ BHP بعد 3 ساعات؟
الإجابة الصحيحة (A):
231 psi.
خطوات الحل:
1. نحسب حجم الخسارة الكلي:
Volume Lost = 10 bbl/hr × 3 hrs = 30 bbl.
2. نحسب مقدار انخفاض المستوى (Level Drop):
Drop = Volume ÷ Capacity = 30 ÷ 0.073 = 410.96 ft.
3. نحسب الانخفاض في الضغط (Pressure Drop):
Drop = 410.96 × 10.8 × 0.052 = 230.8 psi (بالتقريب 231).
السؤال 1.4
السؤال: احسب ضغط قاع البئر (BHP).
TVD = 16281 ft، MW = 14.7 ppg.
الإجابة الصحيحة (B):
12445 psi.
خطوات الحل:
BHP = Hydrostatic Pressure
= 0.052 × MW × TVD
= 0.052 × 14.7 × 16281
= 12445.19 psi.
السؤال 1.5
السؤال: بئر 10400 قدم TVD مملوء بـ Brine 9.2 ppg. نزلنا لـ 5100 TVD وأزحنا بـ Drill Water 8.4 ppg حتى السطح. ما هو الهيدروستاتيك عند 10400 قدم؟
الإجابة الصحيحة (C):
4763 psi.
خطوات الحل:
البير دلوقتي مقسوم نصين:
1. الجزء العلوي (Drill Water): من 0 لـ 5100 قدم.
P1 = 0.052 × 8.4 × 5100 = 2227.68 psi.
2. الجزء السفلي (Brine): من 5100 لـ 10400 قدم (الفرق 5300 قدم).
P2 = 0.052 × 9.2 × 5300 = 2535.52 psi.
3. الضغط الكلي:
Total = 2227.68 + 2535.52 = 4763.2 psi.
السؤال 1.6
السؤال: ضغط الـ Swab المقاس هو 250 psi. الطفلة 10 ppg. قمة الخزان عند 9500 قدم. البئر لم يتدفق. كم يكون ضغط الخزان المتوقع؟
الإجابة الصحيحة (C):
4690 psi.
خطوات الحل:
بما إن البير ماطفحش لما عملنا Swab بـ 250 psi، يبقى ضغط الخزان أقل من (الهيدروستاتيك - الـ Swab).
1. نحسب الهيدروستاتيك:
HP = 0.052 × 10 × 9500 = 4940 psi.
2. نحسب أقصى ضغط للخزان:
Max Reservoir P = 4940 - 250 = 4690 psi.
السؤال 1.7
السؤال: TVD = 5000 ft، MW = 9.8 ppg. الفتات زود كثافة الطفلة في الـ Annulus بـ 0.2 ppg. احسب الـ Final BHP والمضخات متوقفة.
الإجابة: 2600 psi.
خطوات الحل:
الكثافة الفعالة في الـ Annulus = 9.8 + 0.2 = 10.0 ppg.
BHP = 0.052 × 10.0 × 5000 = 2600 psi.
السؤال 1.8
السؤال: TVD = 10780 ft. ضغط الطبقة 6334 psi. مطلوب Trip Margin 200 psi. ما هي كثافة الطفلة المطلوبة؟
الإجابة: 11.65 ppg.
خطوات الحل:
1. الضغط المطلوب = ضغط الطبقة + Trip Margin
= 6334 + 200 = 6534 psi.
2. نحسب الكثافة:
MW = Pressure ÷ (0.052 × TVD)
= 6534 ÷ (0.052 × 10780)
= 6534 ÷ 560.56 = 11.65 ppg.
السؤال 1.9
السؤال: TVD = 14650 ft. ضغط الطبقة متوازن بـ 12.3 ppg. مطلوب Trip Margin 200 psi. ما الكثافة المطلوبة؟
الإجابة الصحيحة (D):
12.6 ppg.
خطوات الحل:
1. نحسب ضغط الطبقة:
P = 0.052 × 12.3 × 14650 = 9370.14 psi.
2. نضيف الـ Margin:
Total P = 9370.14 + 200 = 9570.14 psi.
3. نحسب الكثافة الجديدة:
New MW = 9570.14 ÷ (0.052 × 14650)
= 12.56 ppg (تقرب لـ 12.6).
السؤال 1.10
السؤال: تم زيادة الكثافة بـ 0.5 ppg كـ Trip Margin. احسب الزيادة في الـ BHP.
(TVD = 8300 ft).
الإجابة: 216 psi.
خطوات الحل:
الزيادة في الضغط تعتمد على الزيادة في الكثافة فقط.
Increase = 0.052 × Increase in MW × TVD
= 0.052 × 0.5 × 8300
= 215.8 psi (بالتقريب 216).
السؤال 1.11
السؤال: انخفض مستوى الطفلة 580 قدم. الكثافة 11.9 ppg. الـ TVD الكلي 9500 قدم. احسب الـ BHP الحالي.
الإجابة: 5520 psi.
خطوات الحل:
1. ارتفاع عمود الطفلة الجديد = 9500 - 580 = 8920 ft.
2. نحسب الضغط:
BHP = 0.052 × 11.9 × 8920
= 5519.7 psi (بالتقريب 5520).
السؤال 1.12
السؤال: انخفض مستوى الطفلة (11.3 ppg). تم ملء 200 قدم بالماء (8.6 ppg). ما مقدار الانخفاض في الـ BHP؟
الإجابة الصحيحة (C):
28 psi.
خطوات الحل:
الفرق هو إننا استبدلنا 200 قدم طفلة بـ 200 قدم مية.
Drop = 0.052 × (Mud MW - Water MW) × Height
= 0.052 × (11.3 - 8.6) × 200
= 0.052 × 2.7 × 200
= 28.08 psi.
السؤال 1.13
السؤال: احسب الكثافة إذا كان الـ Gradient هو 0.884 psi/ft.
الإجابة: 17 ppg.
خطوات الحل:
MW = Gradient ÷ 0.052
= 0.884 ÷ 0.052 = 17 ppg.
السؤال 1.14
السؤال: ما مقدار الانخفاض في الـ BHP إذا انخفض المستوى 800 قدم؟ (MW = 10.5 ppg).
الإجابة: 437 psi.
خطوات الحل:
Drop = 0.052 × 10.5 × 800
= 436.8 psi (بالتقريب 437).
السؤال 1.15
السؤال: انخفاض المستوى 100 قدم، كثافة 15 ppg. احسب انخفاض الضغط.
الإجابة: 78 psi.
خطوات الحل:
Drop = 0.052 × 15 × 100
= 78 psi.
السؤال 1.16
السؤال: (تكرار للسؤال 1.4) احسب BHP.
TVD = 16281 ft, MW = 14.7 ppg.
الإجابة الصحيحة (B):
12445 psi.
خطوات الحل:
BHP = 0.052 × 14.7 × 16281 = 12445.19 psi.
السؤال 1.17
السؤال: تم سحب الـ BHA جافاً (Dry) دون ملء البئر. طول الـ BHA 400 قدم. سعة الكيسنج 0.146. إزاحة المعدن 0.070. كثافة 10 ppg. احسب انخفاض الضغط.
الإجابة الصحيحة (A):
100 psi.
خطوات الحل:
1. نحسب انخفاض المستوى (Level Drop):
Drop = (Length × Metal Disp.) ÷ (Casing Cap. - Metal Disp.) **(خطأ شائع)**.
الصح هنا: بما إننا سحبنا BHA وممليناش، يبقى الحجم اللي نقص من البير هو حجم المعدن بس.
Drop = (Length × Metal Disp.) ÷ Casing Cap.
= (400 × 0.070) ÷ 0.146 = 191.78 ft.
2. نحسب انخفاض الضغط:
Pressure Drop = 0.052 × 10 × 191.78 = 99.7 psi (بالتقريب 100).
السؤال 1.18
السؤال: TVD = 8200 ft، MW = 12.5 ppg. تم تطبيق ضغط 580 psi على السطح (BOP closed). احسب الـ BHP.
الإجابة الصحيحة (D):
5910 psi.
خطوات الحل:
BHP = Hydrostatic + Surface Pressure
Hydrostatic = 0.052 × 12.5 × 8200 = 5330 psi.
Total BHP = 5330 + 580 = 5910 psi.
السؤال 1.19
السؤال: بئر رأسي 6020 قدم، طفلة 11.5 ppg. فواقد الضغط في الـ Annulus هي 110 psi. احسب الـ BHP أثناء التدوير.
الإجابة: 3710 psi.
خطوات الحل:
BHP (Dynamic) = Hydrostatic + Annular Pressure Loss
Hydrostatic = 0.052 × 11.5 × 6020 = 3599.96 psi.
BHP = 3599.96 + 110 = 3709.96 psi (بالتقريب 3710).
السؤال 1.20
السؤال: عند 40 SPM بطفلة 10 ppg الضغط 1000 psi. احسب الضغط الجديد عند 25 SPM وطفلة 11.4 ppg.
الإجابة الصحيحة (B):
445 psi.
خطوات الحل:
نستخدم القانون المركب:
New P = Old P × (New MW / Old MW) × (New SPM / Old SPM)²
= 1000 × (11.4 / 10) × (25 / 40)²
= 1000 × 1.14 × (0.625)²
= 1140 × 0.3906
= 445.3 psi.
الزتونة في المسائل (Section 1)
- Hydrostatic: 0.052 × MW × TVD.
- Gradient: Pressure ÷ Depth.
- Level Drop: Volume Lost ÷ Capacity.
- Pump Pressure: بيتناسب مع الكثافة طردياً، ومع مربع السرعة.
Deep Drill - دليلك الأول في هندسة الحفر