سلسلة حسابات الحفر – BASIC FORMULAS – الجزء الرابع عشر: حسابات الـ Slug (الوزن والحجم المطلوب)

حسابات الـ Slug (لسحب مواسير جافة)

مقدمة: فكرة الـ U-Tube

قبل ما نسحب المواسير (POOH)، بنضخ كمية من الطفلة التقيلة (Slug) جوه المواسير. ليه؟
عشان الطفلة التقيلة دي بتعمل ضغط عالي، فبتزق الطفلة اللي تحتها وتخلي مستوى السائل جوه الماسورة ينزل لتحت. النتيجة: لما تيجي تفك الماسورة، تلاقيها فاضية (Dry Pipe) وماتغرقش الـ Rig Floor طفلة. دي نظرية الأواني المستطرفة (U-Tube).

 

1. أحتاج كام برميل Slug؟ (Volume Required)

لو أنت عايز تسحب عدد معين من الوقفات (Stands) وتكون ناشفة تماماً، تحسب حجم الـ Slug إزاي؟

الخطوات (بالترتيب):

1. احسب الضغط المطلوب عشان تفضي الطول ده (Hydrostatic Pressure).
2. احسب فرق تدرج الضغط بين الـ Slug والطفلة الحالية (Gradient Difference).
3. اقسم الضغط على فرق التدرج عشان تجيب طول عمود الـ Slug.
4. حول الطول ده لحجم (برميل) بناءً على سعة المواسير.

مثال عملي:
عايزين نسحب 184 قدم (وقتين) مواسير جافة.
وزن الطفلة (MW) = 12.2 ppg.
وزن الـ Slug المتاح = 13.2 ppg.
سعة المواسير (DP Cap) = 0.01422 bbl/ft.

الحساب:
1. الضغط المطلوب لـ 184 قدم:
HP = 12.2 × 0.052 × 184 = 117 psi

2. فرق تدرج الضغط (psi/ft):
Diff = (13.2 - 12.2) × 0.052 = 1 × 0.052 = 0.052 psi/ft

3. طول الـ Slug المطلوب جوه الماسورة:
Length = 117 ÷ 0.052 = 2250 ft
(يعني لازم تملأ 2250 قدم من المواسير بالـ Slug عشان تفضي الـ 184 قدم اللي فوقهم).

4. حجم الـ Slug بالبرميل:
Vol = 2250 × 0.01422 = 32.0 bbl

---

2. أتقل الـ Slug لوزن كام؟ (Weight Required)

أحياناً بيكون عندك حجم محدود في الـ Pill Tank (مثلاً 25 برميل بس)، وعايز تعرف تتقلهم لوزن كام عشان يكفوا الغرض ويسحبوا معاك الوقفات ناشفة.

المعادلة:
Slug Wt = (الضغط المطلوب ÷ 0.052 ÷ طول الـ Slug) + وزن الطفلة الحالي

مثال عملي:
نفس البيانات السابقة (عايزين 184 قدم جاف)، بس المتاح عندنا 25 برميل فقط. نخلي وزنهم كام؟

الحساب:
1. طول الـ Slug المتاح (من الـ 25 برميل):
Length = 25 ÷ 0.01422 = 1758 ft

2. الضغط المطلوب (ثابت):
HP = 117 psi

3. الوزن المطلوب (ppg):
الزيادة المطلوبة = 117 ÷ 0.052 ÷ 1758 = 1.28 ppg
إذن وزن الـ Slug = 1.28 + 12.2 = 13.48 ppg (تقريباً 13.5).

---

3. ما بعد الضخ: الزيادة في التنكات (Pit Gain)

بعد ما تضخ الـ Slug وتوقف المضخة، الـ U-Tube هيشتغل، والطفلة هترجع من البير للتنكات (Flow Back). لازم تحسب الكمية دي عشان متفتكرش إنها Kick.

 

أ) حجم الزيادة في التنكات (Pit Volume Gain):
دي بتساوي حجم الفراغ اللي فضي جوه المواسير.
Vol = طول المواسير الجافة × سعة الماسورة
Vol = 184 × 0.01422 = 2.62 bbl

ب) ارتفاع الـ Slug في الفراغ الحلقي (Annulus):
الطفلة اللي خرجت من المواسير راحت فين؟ راحت في الـ Annulus وزقت الطفلة الخفيفة لفوق.
ارتفاع الـ Slug = سعة الفراغ الحلقي (ft/bbl) × حجم الـ Slug
Height = 19.8 × 32.4 = 641.5 ft

(لاحظ: الوحدة هنا ft/bbl مش bbl/ft، يعني كل برميل بيملأ كام قدم).

⚠️ ملاحظة هامة جداً (Well Control):
بسبب وجود الـ Slug التقيل، ضغط قاع البير (BHP) بيزيد شوية. الزيادة دي بتساوي الفرق في الوزن في الـ Annulus.
في المثال ده: الزيادة = 641.5 × (13.2 - 12.2) × 0.052 = 33.4 psi.
ده بيزود الـ Overbalance، فمفيش خوف من الـ Kick، بالعكس، ده بيأمن البير أكتر.

ملخص القوانين

المطلوب	المعادلة المختصرة
Slug Volume	(HP required ÷ Gradient Diff) × Pipe Capacity
Slug Weight	(HP required ÷ 0.052 ÷ Length) + Current MW
Pit Gain	Dry Pipe Length × Pipe Capacity

الخلاصة

الـ Slug مش مجرد "شوية طفلة تقيلة". دي عملية حسابية دقيقة هدفها سلامة العاملين (عشان الأرض متبقاش زحلقة) وسرعة العمل. ولازم الحفار ومهندس الطفلة يكونوا عارفين إن "الراجع" اللي هيشوفوه في التنكات ده طبيعي ومش Kick، طالما في حدود الحسابات اللي عملناها (2.6 برميل في المثال).

تعديل المقال