.jpg){kind=small}
Equivalent Circulating Density (ECD)
مقدمة: الوزن الحقيقي والوزن "الشغال"
أهم قاعدة لازم تعرفها: "وزن الطفلة وهي واقفة غير وزنها وهي بتتحرك". الكثافة المكافئة للدوران (ECD) هي الوزن الفعلي اللي البير بيحس بيه لما المضخات تشتغل. الاحتكاك الناتج عن حركة الطفلة في الفراغ الحلقي (Annulus) بيزود ضغط إضافي على قاع البير، الضغط ده بنحوله لكثافة وبنضيفه على وزن الطفلة الأصلي.
حساب الـ ECD مش رفاهية، ده ضروري جداً عشان تقيم احتمالية حدوث كسر للطبقات (Fracture) أو فقدان الطفلة (Losses) أثناء الحفر، خصوصاً في الآبار العميقة أو اللي فيها "Window" ضيق بين ضغط المسام وضغط الكسر.
المعادلة
عشان تحسب الـ ECD، لازم يكون عندك قيمة فواقد الضغط في الفراغ الحلقي (Annular Pressure Loss) ودي بتتحسب هيدروليكياً أو بتتقاس بـ PWD sensor.
ECD (ppg) = (Annular Pressure Loss ÷ 0.052 ÷ TVD) + Current MW
مثال عددي دقيق
تعالوا نطبق بالأرقام عشان الصورة توضح:
- Annular Pressure Loss: 200 psi (ضغط الاحتكاك الراجع).
- TVD: 10,000 ft (العمق العمودي).
- Mud Weight: 9.6 ppg (وزن الطفلة في التنك).
الحساب:
الجزء الإضافي من الضغط = 200 ÷ 0.052 ÷ 10,000 = 0.38 ppg
ECD = 0.38 + 9.6
ECD = 9.98 ppg (تقريباً 10.0 ppg)
ارتفاع قيمة الـ ECD بشكل مفاجئ ممكن يكون مؤشر لخطورة كبيرة (زي Pack-off حوالين المواسير). وفي نفس الوقت، لو الـ ECD علي زيادة عن اللزوم هيعمل كسر للطبقة (Induced Fracture) وتدخل في مشاكل Losses. عينك دايما على الـ ECD وانت بتحفر أو بتعمل Washing down.
Maximum Allowable Mud Weight (من بيانات الـ Leak-off Test)
مقدمة: حدودك فين؟
قبل ما نحفر أي مرحلة جديدة، بنعمل اختبار اسمه Leak-off Test (LOT) عند كعب البطانة (Casing Shoe). الاختبار ده بيعرفنا أقصى ضغط تستحمله الطبقة دي قبل ما تتكسر. النتيجة دي بنستخدمها عشان نحسب "Maximum Allowable Mud Weight" (MAMW)، وهو الرقم اللي لو وزن الطفلة وصله، الطبقة هتتكسر فوراً.
المعادلة
بنحسب الضغط اللي قرأناه على العداد (Surface Pressure) ونحوله لكثافة، ونجمعه على كثافة الطفلة اللي كانت في البير وقت الاختبار.
Max MW (ppg) = (Leak-off Pressure ÷ 0.052 ÷ Casing Shoe TVD) + Test MW
مثال عددي دقيق
بيانات من اختبار حقيقي اتعمل في الموقع:
- Leak-off Pressure: 1140 psi (الضغط السطحي لحظة التسريب).
- Casing Shoe TVD: 4000 ft (عمق الشو).
- Mud Weight: 10.0 ppg (وزن الطفلة أثناء الاختبار).
الحساب:
الكثافة المكافئة للضغط السطحي = 1140 ÷ 0.052 ÷ 4000 = 5.48 ppg
MAMW = 5.48 + 10.0
Max Allowable MW = 15.48 ppg
ده معناه إنك لو رفعت وزن الطفلة لـ 15.5 ppg في المرحلة الجاية، الطبقة عند الشو (Shoe) هتتكسر.
ملخص الحسابات (Summary Table)
| نوع الحساب | المعادلة المختصرة | الهدف منه |
|---|---|---|
| ECD | (APL ÷ 0.052 ÷ TVD) + MW | معرفة الوزن الفعلي أثناء التشغيل لتجنب الـ Losses. |
| Max MW (LOT) | (LOP ÷ 0.052 ÷ Shoe TVD) + MW | تحديد سقف وزن الطفلة المسموح به قبل كسر الـ Shoe. |
الخلاصة وماذا بعد؟
في الجزء ده، ربطنا بين حركة الطفلة (ECD) وبين حدود الطبقة (MAMW). حساب الـ ECD بيعرفك إنت بتضغط بإيه، وحساب الـ LOT بيعرفك الطبقة تستحمل لحد فين. المعادلتين دول هما البوصلة بتاعتك عشان تحفر بسلام من غير ما تكسر الطبقة أو يحصلك مشاكل Well Control.
عشان الحسابات دي تكمل، لازم نكون عارفين المضخة بتاعتنا بتطلع كام جالون في كل ضغطة عشان نحسب السرعات والزمن اللازم لرفع العينة (Lag Time). ده موضوع مقالنا الجاي.
تابع المقال التالي: Pump Output – حساب إنتاجية المضخة ومعدلات التدفق