.jpg){kind=small}
حسابات التحكم في الحفر وعامل الطفو
1. سرعة الحفر القصوى (Control Drilling - MDR)
في الأقطار الكبيرة (زي 17-1/2 بوصة)، كمية الصخور اللي بتتحفر بتكون ضخمة جداً. لو الحفار داس وزود سرعة الحفر (ROP) زيادة عن اللزوم، الطفلة مش هتلحق تشيل الفتات ده كله، ووزن الطفلة اللي طالع (MW Out) هيزيد جداً، وممكن يكسر الطبقات أو يعمل Stuck.
عشان كدة بنحسب MDR، وهي السرعة اللي لو الحفار التزم بيها، وزن الطفلة هيفضل في الأمان.
MDR (ft/hr) = [ 67 × (MW out - MW in) × GPM ] ÷ Dh²
المعادلة بتقول إيه؟
السرعة المسموحة بتعتمد على "الفرق المسموح به" بين وزن الطفلة اللي داخل واللي طالع. كل ما يكون معاك سماحية إن الوزن يزيد، كل ما تقدر تحفر أسرع.
مثال عملي (بالأرقام):
بنحفر بير كبير 17-1/2 بوصة. الطفلة داخلة بوزن 9.0 ppg، ومش عايزينها تزيد وهي راجعة عن 9.7 ppg (عشان الـ ECD ميعلاش). المضخة بتدينا 530 GPM.
أقصى سرعة حفر (ROP) مسموح بيها كام؟
1. احسب فرق الوزن:
9.7 - 9.0 = 0.7 ppg (دي الزيادة المسموحة من الفتات).
2. طبق البسط:
67 × 0.7 × 530 = 24,857
3. طبق المقام (مربع قطر البير):
17.5 × 17.5 = 306.25
4. النتيجة النهائية:
MDR = 24,857 ÷ 306.25 = 81.16 ft/hr
يبقى تقول للحفار: "يا ريس، أقصى سرعة ليك 80 قدم في الساعة. لو زودت عن كدة، الطفلة هتتقل مننا وهنلبس في مشاكل".
2. عامل الطفو (Buoyancy Factor - BF)
قاعدة أرخميدس بتقول: "أي جسم مغمور في سائل بيخسر من وزنه بمقدار وزن السائل المزاح".
يعني إيه؟ يعني مواسير الحفر (الحديد) وهي متعلقة في الهوا وزنها تقيل، أول ما تنزل جوه الطفلة وزنها بيخف. لازم نحسب "عامل الطفو" عشان نعرف وزن المواسير الحقيقي جوه البير (Hook Load) هيكون كام.
BF = (65.5 — MW) ÷ 65.5
الرقم ده هو كثافة الحديد (Steel) بس بوحدة ppg. كثافة الحديد تقريباً 7.85 g/cc، لو حولتها لـ ppg هتطلع 65.44 (بنقربها لـ 65.5).
لو بتستخدم مواسير ألومنيوم أو تيتانيوم، الرقم ده هيتغير!
مثال 1 (بوحدة ppg):
بنحفر بطفلة وزنها 15.0 ppg. عامل الطفو كام؟
BF = (65.5 - 15.0) ÷ 65.5
BF = 50.5 ÷ 65.5 = 0.771
معنى الرقم ده: إن المواسير وزنها جوه البير هيبقى 77% بس من وزنها في الهوا.
مثال 2 (لو بتستخدم وحدة lb/ft³):
لو بنستخدم كثافة بوحدة باوند/قدم مكعب، هنغير الثابت لـ 489 (دي كثافة الحديد بوحدة lb/ft³).
طفلة كثافتها 120 lb/ft³.
BF = (489 - 120) ÷ 489
BF = 369 ÷ 489 = 0.7546
ملخص المعادلات (للحفظ)
| الحساب | المعادلة | ملاحظة |
|---|---|---|
| MDR (Control Drilling) | [67 × (W_out - W_in) × Q] ÷ Dh² | لحساب أقصى سرعة حفر آمنة |
| Buoyancy Factor | (65.5 - MW) ÷ 65.5 | لحساب الطفو للمواسير الحديد (Steel) |
الخلاصة
معادلة الـ MDR بتحميك من إن البير "يشرق" بالفتات، ومعادلة الـ Buoyancy بتحميك إنك تحسب وزن المواسير غلط وتفتكر إن فيه Stuck وهو مفيش. الاتنين دول من أساسيات "مراقبة البير" اللي لازم تكون حاسبهم ومحدثهم كل وردية.