سلسلة حسابات الحفر – BASIC FORMULAS – الجزء الخامس والعشرون: حسابات رفع وزن الطفلة (Weight Up Calculations)

حسابات رفع وزن الطفلة (Weight Up)

مقدمة: "مش مجرد شكاير بتترمي"

لما نحتاج نرفع وزن الطفلة (عشان نسيطر على Kick أو نحفر طبقة ضغطها عالي)، بنضيف مواد تقيلة زي الباريت. بس المشكلة إن المواد دي بتاخد حيز (Volume). لو ما حسبتش الحجم ده، التنكات هتتملي وتطفح (Overflow).

في الجزء ده، هنشرح معادلات الـ Weight Up لثلاث مواد أساسية:
1. الباريت (Barite): الأكثر استخداماً (SG = 4.2).
2. كربونات الكالسيوم (CaCO3): للطبقات المنتجة (Acid Soluble) (SG = 2.7).
3. الهيماتيت (Hematite): للأوزان التقيلة جداً (SG = 4.8).

رسم بياني يقارن بين تأثير الباريت وكربونات الكالسيوم والهيماتيت على حجم وكثافة الطفلة Drilling Mud Density"



1. الرفع باستخدام الباريت (Barite)

الباريت هو الملك في عمليات الـ Weight Up. المعادلة بتاعته بتعتمد على ثابت الكثافة (35).

أ- عدد الشكاير المطلوبة (Sacks / 100 bbl)

Sacks = 1470 × (W2 - W1) ÷ (35 - W2)

حيث:
W1: الوزن القديم.
W2: الوزن الجديد المطلوب.
35: كثافة الباريت بوحدة ppg تقريباً.

مثال: رفع الوزن من 12.0 لـ 14.0 ppg.
Sacks = 1470 × (14 - 12) ÷ (35 - 14)
Sacks = 2940 ÷ 21 = 140 شيكارة لكل 100 برميل.

ب- زيادة الحجم (Volume Increase)

لما تضيف الـ 140 شيكارة دول، حجم الطفلة هيزيد قد إيه؟
Vol Inc = 100 × (W2 - W1) ÷ (35 - W2)
Vol Inc = 100 × 2 ÷ 21 = 9.52 برميل زيادة.


2. الرفع بـ كربونات الكالسيوم (Calcium Carbonate)

بنستخدمها لما نكون بنحفر في الخزان (Reservoir) عشان نقدر ندوبها بالحامض بعدين. بس خد بالك، أقصى وزن تقدر توصله بيها هو 14.0 ppg لأن كثافتها قليلة (2.7 SG).

أ- عدد الشكاير المطلوبة

Sacks = 945 × (W2 - W1) ÷ (22.5 - W2)

(لاحظ الثابت اتغير لـ 945 و 22.5).

مثال: رفع من 12.0 لـ 13.0 ppg.
Sacks = 945 × 1 ÷ (22.5 - 13) = 945 ÷ 9.5 = 99.5 شيكارة.

ب- زيادة الحجم

Vol Inc = 100 × (13 - 12) ÷ (22.5 - 13) = 100 ÷ 9.5 = 10.53 برميل.
(زيادة الحجم هنا أكبر من الباريت لنفس فرق الوزن، لأن الكربونات "هايشة" وكثافتها أقل).


3. الرفع بالهيماتيت (Hematite)

لما نحتاج أوزان خرافية (فوق 18 أو 19 ppg)، الباريت بيخلي الطفلة لزجة جداً. الهيماتيت أتقل (SG = 4.8) فبيدينا الوزن المطلوب بكمية بودرة أقل، فبيحافظ على اللزوجة (Rheology).

أ- عدد الشكاير المطلوبة

Sacks = 1680 × (W2 - W1) ÷ (40 - W2)

مثال: رفع من 12.0 لـ 14.0 ppg.
Sacks = 1680 × 2 ÷ (40 - 14) = 3360 ÷ 26 = 129.2 شيكارة.

ب- زيادة الحجم

Vol Inc = 100 × 2 ÷ 26 = 7.7 برميل فقط.
(الهيماتيت بيوفر مكان في التنكات مقارنة بالباريت والكربونات).

رسم توضيحي لخزانات الطفلة Mud Tanks يوضح الفرق في زيادة الحجم Volume Increase عند استخدام مواد تثقيل مختلفة"




4. الحجم الابتدائي (Starting Volume)

لو أنت عايز توصل في النهاية لـ 100 برميل بالظبط (عشان التنك ميتمليش)، تبدأ بكام برميل طفلة خفيفة؟

Starting Vol = Final Vol × (Max Density - W2) ÷ (Max Density - W1)

حيث Max Density هي: 35 للباريت، 22.5 للكربونات، 40 للهيماتيت.

مثال (باريت): عايز أوصل لـ 100 برميل وزن 14.0 من طفلة 12.0.
Start Vol = 100 × (35 - 14) ÷ (35 - 12)
Start Vol = 100 × 21 ÷ 23 = 91.3 برميل.
(يعني ابدأ بـ 91.3 برميل، وضيف الباريت، هتوصل لـ 100 برميل بالظبط).

ملخص الثوابت (للحفظ)

المادة الكثافة النوعية (SG) ثابت المعادلة (K1) ثابت الكثافة (K2)
Barite 4.2 1470 35
CaCO3 2.7 945 22.5
Hematite 4.8 1680 40

الخلاصة

معادلات الـ Weight Up هي "بوصلة" مهندس الطفلة. بتعرفك هتطلب كام طبلية باريت، وهتفضيلهم مكان قد إيه في التنكات. الغلطة هنا ممكن تلبسك في "Wait on Material" وتوقف البريمة، أو تطفح التنكات وتعمل تلوث بيئي.

تعليقات