.jpg){kind=small}
معادلات وحسابات إنتاجية المضخة (Pump Output)
مقدمة: ليه بنحسبها بالورقة والقلم؟
عشان تعرف "دم" البير (الطفلة) بيتحرك إزاي، لازم تعرف "القلب" (المضخة) قوته قد إيه. حساب الـ Pump Output ببساطة معناه: "المضخة دي بتزق كام برميل طفلة في الدقة الواحدة؟". الرقم ده هو أساس كل حاجة جاية: سرعة الطفلة، تنظيف البير، وحتى توقيت خروج العينة للجيولوجي.
1. مضخات Triplex (الأشهر في الحفارات)
دي المضخة اللي هتلاقيها في أغلب الحفارات الحديثة. فيها 3 مكابس (Pistons) وبتضخ في اتجاه واحد بس (Single Acting). معادلتها سهلة ومباشرة.
Output = 0.000243 × (قطر اللاينر)² × طول الشوط
تعال نحسبها سوا (مثال عملي):
معانا مضخة ببيانات كالتالي:
- قطر اللاينر (Liner) = 7 بوصة.
- طول الشوط (Stroke) = 12 بوصة.
- كفاءة المضخة = 95% (لأن مفيش مضخة كاملة الأوصاف).
الخطوة الأولى: جهز الأرقام
اضرب قطر اللاينر في نفسه (ربعه):
7 × 7 = 49
الخطوة التانية: طبق المعادلة
اضرب الثابت × تربيع القطر × طول الشوط:
0.000243 × 49 × 12 = 0.142884 برميل/شوط
(ده الرقم النظري لو المضخة زيرو).
الخطوة التالتة: خصم الكفاءة (الرقم الحقيقي)
اضرب الناتج في 0.95:
0.142884 × 0.95 = 0.1357 برميل/شوط
(وده الرقم اللي هتكتبه في تقرير الحفر).
2. مضخات Duplex (النوع القديم)
المضخة دي بتشتغل بـ 2 مكبس بس، لكنها "شقيانة" أكتر لأنها بتضخ وهي رايحة وهي راجعة (Double Acting). المشكلة هنا في إيه؟ في "الرجوع".
وهي راجعة، بيكون فيه عمود حديد (Rod) جوه القميص واخد حيز من الفراغ، فكمية الطفلة بتقل. عشان كدة لازم نخصم حجم عمود الحديد ده من الحسبة.
تعال نحسبها بتبسيط (مثال عملي):
مضخة Duplex مقاس (5.5 × 14) وعمود البستم (Rod) قطره 2 بوصة. الكفاءة 85%.
الخطوة الأولى: احسب كأنها مضخة عادية (حجم اللاينر)
المعادلة هنا ثابتها مختلف شوية (0.000324):
0.000324 × (5.5 × 5.5) × 14 = 0.1372 برميل
الخطوة التانية: احسب حجم "الخسارة" (حجم الـ Rod)
بنحسب حجم الحديد اللي دخل جوه:
0.000162 × (2 × 2) × 14 = 0.0091 برميل
الخطوة التالتة: اطرحهم من بعض
الإنتاج الصافي = الحجم الكبير - حجم الحديد
0.1372 - 0.0091 = 0.1281 برميل/شوط (نظري)
الخطوة الرابعة: اضرب في الكفاءة (85%)
0.1281 × 0.85 = 0.1089 برميل/شوط (فعلي)
ممكن تعملها في خطوة واحدة بالمعادلة المختصرة دي:
PO = 0.000162 × الشوط × [2(قطر اللاينر)² - (قطر الرود)²]
جرب تعوض فيها بالأرقام اللي فوق، هتديك نفس النتيجة بالظبط وأسرع بكتير!
3. إزاي تحسب الـ GPM (معدل الضخ في الدقيقة)؟
بعد ما عرفت المضخة بتطلع كام برميل في "الدقة" الواحدة، لو عايز تعرف هي بتضخ كام جالون في الدقيقة (Flow Rate)، المعادلة بسيطة جداً:
GPM = (برميل/شوط) × (عدد الأشواط في الدقيقة SPM) × 42
(ضربنا في 42 عشان نحول البرميل لجالون).
ملخص المعادلات (عشان تاخدها سكرين شوت)
| نوع المضخة | تحسبها إزاي بسرعة؟ |
|---|---|
| Triplex | 0.000243 × مربع القطر × الشوط × 0.95 |
| Duplex | احسب حجم اللاينر واطرح منه حجم الرود، واضرب في 0.85 |
| GPM | الناتج اللي طلعلك × سرعة المضخة (SPM) × 42 |
الخلاصة: الرقم ده هيروح فين؟
دلوقتي إحنا معانا أهم رقم في "شيت الحفر". الرقم ده مش مجرد حسبة في نوتة، الرقم ده هو اللي هيعرفنا: الطفلة ماشية بسرعة كام جوه البير (Annular Velocity) عشان تنضف الفتات، وهيعرفنا العينة اللي طالعة من تحت هتوصلنا على السطح بعد كام دقيقة (Lag Time).
أي غلطة في الرقم ده، معناها إننا بنحفر "عمياني". عشان كدة، اتأكد دايماً من مقاس اللاينر وكفاءة المضخة قبل ما تبدأ الوردية.