سلسلة حسابات الحفر – BASIC FORMULAS – الجزء الثاني: Hydrostatic Pressure

BASIC FORMULAS – الجزء الثاني – Hydrostatic Pressure (الضغط الهيدروستاتيكي) – سلسلة حسابات الحفر

مقدمة

الضغط الهيدروستاتيكي (Hydrostatic Pressure) هو أحد أهم الحسابات الأساسية في هندسة الحفر، لأنه يمثل الضغط الناتج عن عمود الطفلة داخل البئر. هذا الضغط هو خط الدفاع الأول ضد ضغوط التكوين، ويُستخدم لتحديد وزن الطفلة المناسب، ومنع حدوث الـ Kick، وضبط نافذة التشغيل الآمنة. لذلك، فهم طريقة حسابه بدقة أمر ضروري لكل مهندس حفر.

1. حساب الضغط الهيدروستاتيكي باستخدام وزن الطفلة (ppg) والعمق بالقدم

هذه هي الطريقة الأكثر استخدامًا في الحقول، لأنها تعتمد على وحدة الوزن الشائعة للطفلة (ppg) والعمق بالقدم.

المعادلة:
HP (psi) = Mud Weight (ppg) × 0.052 × True Vertical Depth (ft)

مثال:
MW = 13.5 ppg
TVD = 12,000 ft
HP = 13.5 × 0.052 × 12,000 = 8424 psi

ملاحظة ميدانية: الثابت 0.052 هو أهم رقم في حسابات الطفلة، ويُستخدم في معظم معادلات الضغط الهيدروستاتيكي.

2. حساب الضغط الهيدروستاتيكي باستخدام الميل الضغطي (psi/ft)

إذا كان الميل الضغطي معروفًا مسبقًا، يمكن حساب الضغط الهيدروستاتيكي مباشرة.

المعادلة:
HP (psi) = Pressure Gradient (psi/ft) × TVD (ft)

مثال:
PG = 0.624 psi/ft
TVD = 8500 ft
HP = 0.624 × 8500 = 5304 psi

3. حساب الضغط الهيدروستاتيكي باستخدام lb/ft³

تُستخدم هذه الطريقة في المختبرات أو عند التعامل مع سوائل خاصة.

المعادلة:
HP (psi) = Mud Weight (lb/ft³) × 0.006944 × TVD (ft)

مثال:
MW = 90 lb/ft³
TVD = 7500 ft
HP = 90 × 0.006944 × 7500 = 4687 psi

4. حساب الضغط الهيدروستاتيكي باستخدام العمق بالمتر

عند استخدام العمق بالمتر، نحتاج لتحويله إلى قدم باستخدام معامل 3.281.

المعادلة:
HP (psi) = Mud Weight (ppg) × 0.052 × TVD (m) × 3.281

مثال:
MW = 12.2 ppg
TVD = 3700 m
HP = 12.2 × 0.052 × 3700 × 3.281 = 7701 psi

ملخص طرق حساب الضغط الهيدروستاتيكي

طريقة الحساب	المعادلة	الوحدات
باستخدام ppg والقدم	HP = MW × 0.052 × TVD	psi
باستخدام الميل الضغطي	HP = PG × TVD	psi
باستخدام lb/ft³	HP = MW × 0.006944 × TVD	psi
باستخدام العمق بالمتر	HP = MW × 0.052 × TVD × 3.281	psi

شكل توضيحي للضغط الهيدروستاتيكي

رسم توضيحي لحساب الضغط الهيدروستاتيكي – Deep Drill

الخلاصة

الضغط الهيدروستاتيكي هو العامل الأساسي في التحكم في ضغوط التكوين داخل البئر. كلما زاد وزن الطفلة أو زاد العمق، زاد الضغط الهيدروستاتيكي. فهم هذه العلاقة يساعد مهندس الحفر على اختيار وزن الطفلة المناسب، ومنع حدوث الـ Kick، وضبط نافذة التشغيل الآمنة. في المقال القادم سننتقل إلى كيفية تحويل الضغط إلى وزن طفلة (Converting Pressure to Mud Weight).

تابع المقال التالي: Converting Pressure to Mud Weight – تحويل الضغط إلى وزن طفلة

تعديل المقال