.jpg){kind=small}
أقصى ضغط سطحي (MASP) وخطوط الـ Diverter
1. أقصى ضغط سطحي متوقع (MASP - Maximum Anticipated Surface Pressure)
لو حصل Blowout والبير اتملى غاز، الضغط على السطح هيوصل كام؟ الرقم ده هو اللي بنصمم عليه الـ BOP و الـ Casing. عندنا طريقتين للحساب، واحدة "متشائمة جداً" والتانية "واقعية".
الطريقة الأولى: السيناريو الأسوأ (Fracture @ TD)
بفترض إن ضغط الطبقة عند قاع البير (TD) هو أقصى ضغط ممكن، وإن البير اتملى غاز بالكامل.
خطوات الحساب:
1. احسب أقصى ضغط للطبقة عند الـ TD (FPmax).
2. احسب ضغط عمود الغاز (HPgas) بطول البير كله.
3. الـ MASP = ضغط الطبقة - ضغط الغاز.
مثال: عمق 12,000 قدم، طفلة قصوى 12.0 ppg (+4.0 أمان).
- FPmax = (12.0 + 4.0) × 0.052 × 12,000 = 9984 psi.
- HPgas (0.12 psi/ft) = 0.12 × 12,000 = 1440 psi.
- MASP = 9984 - 1440 = 8544 psi.
(يعني محتاجين BOP يستحمل 10,000 psi).
الطريقة الثانية: السيناريو الواقعي (Fracture @ Shoe)
بفترض إن أقصى ضغط هو "ضغط كسر الطبقة" عند الـ Shoe، لأن لو الضغط زاد عن كدة الطبقة هتتكسر والغاز هيروح فيها ومش هيطلع للسطح.
خطوات الحساب:
1. احسب ضغط الكسر عند الـ Shoe.
2. احسب ضغط عمود الغاز لحد الـ Shoe.
3. الـ MASP = ضغط الكسر - ضغط الغاز.
مثال: الـ Shoe عند 4000 قدم. كسر الطبقة 14.2 ppg (+1.0 أمان).
- Fracture Pressure = (14.2 + 1.0) × 0.052 × 4000 = 3162 psi.
- HPgas = 0.12 × 4000 = 480 psi.
- MASP = 3162 - 480 = 2682 psi.
(هنا ممكن نستخدم BOP 3000 أو 5000 psi، وده أوفر بكتير).
2. تصميم خط الـ Diverter
الـ Diverter بنستخدمه في الحفر السطحي (Top Hole) عشان لو طلع غاز، نصرفه بعيد عن البريمة. الماسورة لازم تكون واسعة كفاية عشان الغاز يخرج بسرعة ومايعملش Back Pressure يكسر الطبقة الضعيفة تحتنا.
القاعدة الهندسية:
مساحة مقطع خط الـ Diverter لازم تساوي (أو تزيد عن) مساحة الفراغ الحلقي بين الكيسنج والمواسير.
Diverter ID = √(Casing ID² - Pipe OD²)
مثال عملي:
- كيسنج 13-3/8 (ID = 12.515).
- مواسير حفر 5 بوصة.
ID = √(12.515² - 5.0²) = √(156.6 - 25) = √131.6 = 11.47 بوصة.
(يعني لازم نستخدم خط Diverter قطره لا يقل عن 12 بوصة).
ملخص القوانين
| الحساب | المعادلة المختصرة |
|---|---|
| MASP (TD Method) | Max Pore Pressure - Gas Column (Full Depth) |
| MASP (Shoe Method) | Fracture Pressure - Gas Column (Shoe Depth) |
| Diverter Size | Sqrt(Hole ID² - Pipe OD²) |
الخلاصة
حساب الـ MASP هو اللي بيحدد مواصفات البير كله (Burst Rating للكيسنج و ضغط الـ Wellhead). لو حسبته غلط، ممكن تركب معدات غالية زيادة عن اللزوم، أو معدات ضعيفة تنفجر مع أول غاز. المعادلة التانية (Shoe Method) هي الأكثر استخداماً في التصميم الاقتصادي الآمن.