วิธีคำนวนน้ำหนักท่อกรุ ในของเหลว (Buoyancy Factor)

• Facebook
• Twitter
• Line

วิธีคำนวนน้ำหนักท่อกรุ ในของเหลว (Buoyancy Factor) … ปกติแล้ว น้ำหนักของสารพัดท่อ ที่เราหย่อนลงไปในหลุมนั้น เราก็เปิดเอาจากคู่มือของท่อเอา ไม่ว่าจะ ท่อขุด (ก้านเจาะ – drill pipe) ท่อกรุ (casing) หรือ ท่อผลิต (tubing)

หน่วยที่ออกมาก็เป็น น้ำหนักต่อความยาว เรียกว่า nominal weight เช่น 10 ppf อ่านว่า 10 ปอนด์ต่อฟุต (pound per foot)

ที่บอกว่า nominal นั้นแปลว่า เป็นน้ำหนักเฉลี่ยๆรวมข้อต่อ (connection coupling ในกรณีท่อกรุ ท่อผลิต หรือ tool joint กรณีก้านเจาะ) ถ้าจับมาต่อๆกันยาว 1000 ม. ถ้าในตัวอย่าง 10 ppf ก็เอา 10 x 1000 ไปเลย ตอบ 10,000 ปอนด์

วิธีคำนวนน้ำหนักท่อกรุ

คิดแบบข้างบนนั้นดูเหมือนจะโอเนอะแต่ปัญหาคือ น้ำหนักที่ว่านั่นเป็นน้ำหนักท่อที่ห้อยต่องแต่งอยู่ในอากาศ

ในความเป็นจริงท่อที่ว่า มันอยู่ในหลุม แล้วมันก็จมอยู่ในของเหลว ทั้งแบบที่ของเหลวนอกท่อกับในท่อเป็นของเหลวเดียวกัน ความหนาแน่นแท่ากัน กับ อีกกรณีที่ของเหลวในท่อกับนอกท่อคนล่ะชนิด ซึ่งแน่นอนว่าคนล่ะความหนาแน่น …

เริ่มรู้สึกคลื่นเหียนเวียนกระเพาะ ปวดกระเบนเหน็บ เจ็บไข่ดัน ขึ้นมาแล้วใช่ไหมครับ

แบบแรก

ที่มา … Drilling Formulas

ของเหลวนอกท่อกับในท่อเป็นคนล่ะประเภทกัน ความหนาแน่นไม่เท่ากัน

กรณีนี้จะเกิดขึ้นตอนไหนน้าาาา ยกตัวอย่างง่ายๆก็ตอนปั๊มซีเมนต์ไงครับ ข้างนอกท่อกรุเป็นน้ำโคลน แต่ในท่อกรุเป็นซีเมนต์ ความหนาแน่นต่างกันเห็นๆ

ที่เอาแบบยากมากก่อน เพราะมันก็ไม่ยากเท่าไร เดี๋ยวแบบง่าย มันก็คือ ย่อสูตรแบบยากนั่นแหละ 555 🙂

ตามสูตรแป๊ะเลยครับ ข้อสังเกตุ

1. Ao – Ai มันก็คือ พื้นที่หน้าตัดรูปวงแหวนของท่อส่วนที่เป็นเหล็กนั่นแหละครับ
2. พอเอาความหนาแน่นหารกัน หน่วยมันก็จะหายไป หมดห่วงเรื่องหน่วย เพราะจะใช้หน่วยอะไรก็ได้
3. เสร็จแล้ว ส่วนบน (เศษ) ก็เห็นหน่วยพื้นที่ ส่วนล่างที่เป็นตัวหาร (ส่วน) ก็เป็นหน่วยพื้นที่อีก สรุปว่า BF (Buoyancy Factor) ไม่มีหน่วย เป็นทศนิยมแน่ๆ เพราะข้างบนที่เป็นเศษ มันจะน้อยกว่าข้างล่างที่เป็นส่วนเสมอ และ เป็นบวกเสมอ ไม่เชื่อก็ขึ้นไปดูที่สูตรซิครับ
4. หน่วยของพื้นที่ก็ไม่ต้องไปแคร์ ตราบใดที่ใช้หน่วยเดียวกัน เดี๋ยวมันก็หารกันเจ๊ากันไปอยู่ดี
5. BF ไม่ขึ้นกับความยาวท่อเลย ขึ้นกับความหนาแน่นของเหลวกับพื้นที่หน้าตัดวงแหวนของท่อ
6. วิธีจำก็ง่ายๆ Ao (A = Area, o – outside) ก็คู่กับ ความหนาแน่นของเหลวนอกท่อ Ai ก็คู่กับความหนาแน่นนองเหลวในท่อ ตัวหารมันตัวเดียวกันคือความหนาแน่นเหล็ก แล้ว เอาด้าน Ao (ด้านนอก) ตั้ง เอา Ai (ด้านใน) ไปลบ ดูว่าใครจะชนะ (ใครมากกว่า)

สมมติหา BF ออกมาได้ 0.9 ก็เอาไปคูณกับค่าที่เปิดได้จากคู่มือท่อ เช่น จากที่เปิดคู่มือท่อได้ค่า 10 ppf น้ำหนักในของเหลวก็กลายเป็น 9 ppf

 แบบที่สอง

 ของเหลวนอกท่อกับในท่อเป็นประเภทเดียวกัน ความหนาแน่นเท่ากัน สูตรก็จะหดจุ๊ดจู๋เหลือแค่

สังเกตุซิว่า พื้นที่หน้าตัดวงแหวนหายไป ไม่มีผลอะไรกับ BF ก็แหง๋ซิ สามัญสำนักทางวิศวกรรมมันก็บอกอย่างนั้น จริงไหมล่ะ ถ้าความดันนอกห้องกับในห้องมันเท่ากัน ผนังห้องหนาเท่าไรก็ไม่มีผล เพราะความดันมันกดลงบนล่างซ้ายขวาในอัตราส่วนเดียวกัน (แต่ทิศตรงข้าม) มันก็เจ๊ากันไป

พูดง่ายๆคือ เอาความหนาแน่นของเหลวหารความหนาแน่นเหล็ก (ซึ่งก็ได้น้อยกว่า  1 แน่ๆ เพราะของเหลวมันเบากว่าเหล็ก) ได้เท่าไร เอาไปลบจาก 1 ซึ่งก็แน่นอนว่าน้อยกว่า 1 แน่นอน ก็จะได้ BF สมใจนึกบางลำพู

ถ้าอยากดูตัวอย่างการคำนวน ก็ไปดูในลิงค์ของที่มาที่ให้ไว้ข้างบนได้ครับ เบๆ ไม่มีไรมาก แค่แทนค่าสูตร ชิลๆ

แล้วรู้ไปจะมีประโยชน์อะไร

ในกรณีปกติๆที่แท่นเจาะเรามีกำลังเยอะเหลือเฟือเมื่อเทียบกับงานกับความโหดของหลุมที่เราจะขุด มันก็ไม่มีอะไรหรอกครับ

แต่ถ้าหลุมที่เราจะขุดมันโหดปริ่มๆว่ากำลังแท่นเจาะเราจะดึงท่อต่างๆขึ้นไหม ไรไหม มีแรงเหรือไว้กันเหนียว (safety factor) หรือไม่ เราก็ต้องคำนวนกันละเอียดกันทุกเม็ดทุกๆกรณีที่อาจจะ(ซวย)เกิดขึ้นได้

ดังนั้น ทางที่ดีที่สุด ตอนเลือกเช่าแท่นมาขุด ก็เลือกเผื่อๆไว้หน่อยล่ะกันพี่น้อง จะได้ไม่ต้องมาลุ้นกันจนเยี่ยวเหนียว 555 🙂

ซึ่งก็ต้องวกกลับมาที่เจ้าของหลุมตัวจริงคือพี่น้องที่อยู่ฝั่ง asset (ภาษาบ้านๆก็เรียกว่า เจ้าของโปรเจคนั่นแหละ) ที่ต้องจริงใจกับกรรมกรแท่นขุดอย่างพวกเราหน่อยว่าหลุมที่จะขุดล๊อตนี้หน้าตาเป็นไง ยากง่าย โหดหิน ขนาดไหน เราจะได้ไปเขียนสเป็คเลือกแท่นเจาะฯมาให้สมน้ำสมเนื้อกัน

แน่นอนว่าสเป็คแท่นขุดต่ำๆค่าเช่ามันก็ถูกจริงไหม … ใครๆก็อยากได้ของถูก แต่ก็ต้องยอมรับความจริงว่าของถูกมันก็ทำงานได้โหดระดับหนึ่งเท่านั้น

ไม่ใช่ว่าอุ๊บหลุมยากไว้ (ทั้งโดยตั้งใจและละเลยทำการบ้านไม่ดี) พวกเรากรรมกรทำงานขุดไปๆ เริ่มโผล่หลุมแปลกโหดๆออกมาให้เราขุด พอเราบอกว่า โอยยยยย … ไม่มี safety factor เหลือแล้วนะ หลุมแบบนี้ขุดไม่ได้ (ด้วยแท่นขุดที่มี) ก็มานั่งเง้างอนอ้อนโน้นอ้อนนี่กัน อิอิ …

อารมณ์เหมือนจะเช่ารถมาขนของ ตอนแรกก็บอกว่า ปีนี้ให้พี่นกขนเป็ดขนไก่นะ แค่นี้เอง หนักก็ไม่เกินนี้ ปีนี้ก็ไม่กี่เที่ยวนะพี่นก ก็ว่าไป พอพี่นกเลือกเช่ารถบรรทุกมาได้แล้ว กลายเป็นจะขนช้าง หนักบักเอ้บ 555 แล้วก็มากอดขาพี่นก บีบน้ำตาอ้อนให้ขนช้างให้

ขืนใจอ่อนขนไปเจอพี่ตำนวดทางหลวงตั้งด่านช่างน้ำหนัก โดนปรับฐานบรรทุกน้ำหนักเกิน มันก็ไม่เท่าไร แต่ถ้าขนๆไปเพลาขาด เบรคแตก แหกโค้ง คนเจ็บ คนตาย พาดหัวข่าวหน้าหนึ่งขึ้นมา คราวนี้แหละ เพื่อนรัก NGO กับ พี่น้องสื่อฯต่างๆ งับน่องเขียวเลยล่ะ

เอาล่ะ ขึ้นต้นเป็นลำไม้ไผ่ ดูเป็นเรื่องเป็นราว เป็นวิชาการ

พอเหลาลงไปเป็นบ้องกัญชา กลายเป็นผมมาบ่นอะไรเอาตอนจบ … อิอิ

• Facebook
• Twitter
• Line