BHA (Bottom Hole Assembly) ตอน Jar

แบบว่า พอกูเกิลคำว่า Jar เจอแต่เหยือกน้ำ 555 ต้องใช้คำว่า Drilling jar ถึงจะพอได้เรื่อง แล้วเจ้า jar คืออะไร มันไปอยู่ใน BHA ได้ไง

ขี้เกียจคิด ลอก http://www.glossary.oilfield.slb.com/Terms/j/jar.aspx มาเลย อิอิ

A mechanical device used downhole to deliver an impact load to another downhole component, especially when that component is stuck.

แปลได้ความว่า “เป็นอุปกรณ์เชิงกลชนิดหนึ่ง ใช้เพื่อให้แรงกระแทกกับชิ้นส่วนอื่นๆที่อยู่ในหลุม เมื่อชิ้นส่วนพวกนั้นติดขยับไม่ได้”

555 เป็นไง ไม่ได้เรื่องเลยเนอะ แปลออกมาได้ทุเรศมาก SLB ก็เขียนไว้น่างงมาก เอาเวอร์ชั่นผมดีกว่า มันคืออุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่ติดเอาไว้ส่วนบนๆของ BHA แต่ใต้ HWDP เพื่อให้ออกแรงกระชาก หรือ กระทุ้ง BHA ในกรณีที่ BHA ส่วนที่อยู่ข้างล่าง jar นั้นติดหนึบอยู่ในหลุม

พูดง่ายๆ สมมติว่าเจาะไป อยู่ดีๆก็ดึงก้านเจาะไม่ขึ้นซะงั้น แล้วมันไปติดตรงไหนล่ะ สมมติว่าเราติด jar ไว้ระหว่าง HWDP กับ DC (ใครไม่รู้จัก 2 ชิ้นนี้ อ่าน BHA ตอน dumb iron ด่วน) แล้ว BHA ส่วนที่ติด (stuck) อยู่ใต้ (ต่ำกว่า) jar เราก็สามารถใช้ jar กระชาก หรือ กระทุ้ง ให้จุดที่ติดมันขยับได้

กระชาก เราเรียกว่า jar up ถ้า กระทุ้ง เราเรียกว่า jar down

ดูคลิปดีกว่า จะเข้าใจดีขึ้น

ดูๆแล้วมันก็คือท่อๆนึงดีๆนี่เอง

jar แบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ แบบไฮดรอลิก กับ แบบ mechanic (พูดง่ายๆคือสปริงนั่นแหละ) ผมจะไม่อธิบายกลไกภายในของมันนะครับ เพราะแต่ล่ะประเภท แต่ล่ะผู้ผลิต ก็จะมีรายละเอียดเยอะต่างกันไป แต่การทำงานนั้นเหมือนกัน

พอก้านเจาะติดปุ๊บ เราก็ต้องตัดสินใจว่าจะ กระชาก (jar up) หรือ จะกระทุ้งลง (jar down) ก็ขึ้นกับเทคนิคของแต่ล่ะคน สำหรับผม ถ้าติดขณะดึงก้านเจาะขึ้น ผมจะพยายามหย่อนลงก่อน ถ้าหย่อนลงได้ก็หย่อนลงไปสัก 10-30 เมตร แล้วดึงขึ้นมาใหม่ ถ้าติดที่จุดเดิม ผมจะ jar up ครับ แต่ถ้าติดขณะดึงก้านขึ้น แล้วพยายามหย่อนก้านเจาะลง แต่เกิดหย่อนไม่ลง ผมจะ jar down ก่อน เพราะถ้า jar up อาจจะทำให้สถานการณ์แย่ลง จะกลายเป็นว่า ลงก็ไม่ได้ ขึ้นก็ไม่ได้

วิธี jar up ไม่ว่าจะแบบ ไฮดรอลิกหรือสปริง ทำเหมือนกัน คือค่อยๆดึงขึ้นช้าๆจนถึงความตึงที่สเป็ค jar กำหนดไว้ เช่น 80000 ปอนด์ jar จะกระชากเปรี้ยง (เราเรียกว่า jar fire) แท่นสั่นเลยว่างั้นเหอะ (ถ้าจุดที่ติดไม่ลึกนักนะ) แล้วลองดึงดูว่าก้านเจาะขยับไหม แล้วก็ทำเหมือนเดิมไปจนกว่าก้านเจาะจะหลุดจากจุดที่ติด

วิธี jar down ก็กลับกัน คือหย่อนก้านลงจนน้ำหนัก DC ที่อยู่บน jar กดลงจนถึงสเป็คที่กำหนดไว้ jar จะทำงานกระแทกเปรี้ยงลงไป

จะสังเกตุว่า กรณี jar down นี้ จำเป็นต้องมีน้ำหนักของ DC ที่เพียงพอที่อยู่บน jar แปลว่าวิศวกรต้องคำนวนไว้แล้วว่า น้ำหนัก DC ต้องพอที่จะกดให้ jar ทำงานได้ในกรณีที่จำเป็นต้องใช้งาน

เอารูปมาให้ดูเป็นตัวอย่างเล่นๆ ไม่ต้องเพ่งจริงจังอะไร ข้างบนนี้เป็นแบบไฮดรอลิกส์ รูปข้างล่างนี้เป็นการวางตำแหน่ง jar ว่าควรใส่ไว้ตรงไหน jar ตัวในรูปข้างล่างเป็นได้ทั้ง up และ down จึงต้องมี weight on jar ที่เป็น DC อยู่ด้านบน jar

ฟิสิกส์ของ jar

หลักการทางฟิสิกส์ของ jar คือการเก็บพลังงานไว้แล้วปล่อยออกมาที่เดียวในช่วงสั้นๆ เวลา jar up เราจะดึง jar เหมือนเรายืดหนังสติ๊กน่ะ พลังงานจะสะสมอยู่ใน jar เท่ากับ แรงที่ใช้ดึง คูณ ระยะทาง (ที่ยาวพอควร) พอถึงจุดที่กำหนด กลไกของ jar ก็จะปลดล๊อก ปล่อยพลังงานที่เก็บไว้(ในรูปของไฮดรอลิกส์หรือสปริง แล้วแต่ว่าเป็น jar แบบไหน) ปล่อยออกมาพรวดเดียวโดยการกระชากหรือกระแทกในช่วงระยะทางและเวลาสั้นๆ เหมือนกระตุกเชือก

ตอน jar down ก็หลักการคล้ายกัน ผ่อนน้ำหนัก DC กด jar ลงไป กรณี jar แบบไฮดรอลิกก็จะไปกดลูกสูบ กรณี jar แบบสปริงก็กดสปริง กดลงเป็นระยะทางหนึ่งที่ยาวพอควร พอถึงจุดที่กำหนดไว้ กลไกของ jar ก็จะปลดล๊อก ปล่อยพลังงานที่เก็บไว้(ในรูปของไฮดรอลิกส์หรือสปริง แล้วแต่ว่าเป็น jar แบบไหน) ปล่อยออกมาพรวดเดียวโดยการกระแทกลงในช่วงระยะทางและเวลาสั้นๆ เหมือนตอกตะปู

มาม่ะๆ มาเรียนฟิสิกส์กันหน่อย แฟนคลับผมต้องได้อะไรติดรอยหยักไปบ้างจากการเสียเวลามาอ่านบล๊อกผม

พลังงาน(จูล) = แรง(นิวตัน) x ระยะทาง(เมตร)

untitled

ตอนที่แรายืดหรือกด jar นั้น เราใช้แรงน้อยแต่ใช้ระยะทางเยอะ แต่ตอนที่ jar ทำงาน (fire) jar จะปล่อยพลังงานจำนวนเท่าเดิมออกมาในระยะทางที่สั้นมากๆ พื้นที่สีฟ้านั้นคือกว้างคูณยาว ก็คือ แรงคูณระยะทางนั่นเอง ซึ่งแปลว่าพื้นที่สีฟ้านั่นคือปริมาณพลังงาน จะเห็นว่าพื้นที่สีฟ้ารูปซ้ายกับขวาจะเท่ากัน (ถ้า jar ไม่รั่ว – leak)

เปรียบง่ายๆว่าเราตอกตะปูนั่นแหละครับ เราเหวี่ยงหัวค้อนหนักประมาณหนึ่งมาเป็นระยะทางประมาณหนึ่ง (แรงน้อยคูณระยะทางเยอะ) ฟาดเปรี้ยงลงไปที่หัวตะปู ถ่ายเทพลังงานจลน์ไปที่หัวตะปู ยุบไปมิลลิเมตรเดียวด้วยพลังงานมากมายที่สะสมมาตอนที่เราเหวี่ยงค้อน (แรงเยอะคูณระยะทางน้อย) แปลว่าพลังงานที่เราเหวี่ยงค้อนมาเท่ากับพลังงานที่ทำให้ตะปูแทรกลงไปในเนื้อไม้มิลลิเมตรเดียว jar ก็ใช้หลักการธรรมดาแบบเดียวกันนี่แหละครับ

มาต่อเรื่องของ jar …

ทั้งนี้และทั้งนั้นจะเห็นว่า การใช้ jar จะได้ผลก็ต่อเมื่อจุดที่ติดอยู่ใต้ jar ถ้าจุดที่ติดอยู่เหนือ jar ขึ้นไปก็จบข่าว เราจะส่งแรงกด หรือ แรงดึง ไปที่ jar ไม่ได้ นั่นคือเอาส่งพลังงานลงไปสะสมที่ jar ไม่ได้ เราก็ให้ jar ทำงานไม่ได้

อาการติดบางครั้งก็ไม่ให้ทางเราเลือก คือ jar up ได้ แต่ jar down ไม่ได้ หรือ กลับกัน เราก็ต้องแก้ไขสถานการณ์ไปตามอาการหน้างาน (jar ไปทางไหนได้ก็ jar มันไป 555)

ดังนั้นตำแหน่งที่จะติด jar ก็ต้องมีการคำนวนเป็นอย่างดี ทั้งแบบและสเป็ค(กำลัง)ของ jar ขนาดน้ำหนัก DC ที่จะใช้(ถ้า jar down) ระยะห่างจาก BHA ราคาแพงๆ เพราะยิ่งติด jar สูงๆ ไกลเกินจาก BHA ราคาแพง หรือ หัวเจาะ แรงกระชากหรือกระทุ้งก็ไปไม่ถึง

แต่ถ้าติด jar ต่ำไป ช่วงใช้ประโยชน์มันก็น้อย จำได้ไหมครับที่ผมบอกว่า ถ้าจุดที่ติดอยู่เหนือ jar ขึ้นไปก็จบข่าว พูดง่ายๆ ได้อย่างเสียอย่าง ต่ำไปก็ดีอย่างเสียอย่าง สูงไปก็ดีอย่างเสียอย่าง ชีวิตมันก็แบบนี้แหละครับ พวกผมถึงมีงานทำไง 5555 🙂

ก่อนจบก็เล่าให้ฟังอีกนิดว่า นอกจากจะแบ่งตามกลไกการทำงาน (ไฮดรอลิกส์ กับ สปริง) แล้ว ยังแบ่ง jar ตามการใช้งานได้เป็น 2 ประเภทคือ drilling jar และ fishing jar โดย drilling jar เราใช้ติดไปกับ BHA ขณะเจาะ แต่ fishing jar เราใช้ตอนที่เราลงไปจับเอา “ของ” หรือ ที่เราเรียกว่า fish ที่ติด อยู่ในหลุมขึ้นมา

โดย drilling jar จะถูกออกแบบมาให้ทนแรงบิดและการสั่นสะเทือนในขณะเจาะได้ดีกว่า fishing jar

ถามว่าเราติด drilling jar ทุกครั้งเลยหรือเปล่า คำตอบคือไม่ทุกครั้ง ขึ้นกับประโยชน์ที่เราได้รับ เพราะเอา jar ลงหลุมก็ต้องจ่ายค่าเช่า คิดเป็นวันๆ + ค่าซ่อมส่วนสึกหรอ (แม้ไม่ได้ใช้งาน คือ fire สักกะนิด แต่ถ้า fire ก็จ่ายค่าซ่อมแซมเปลี่ยนอะไหล่อีกตามจำนวนครั้งที่ fire หรือ จ่ายอย่างไร อาจจะจ่ายเหมารวมแบบบุฟเฟห์ก็ได้ แล้วแต่จะตกลงกัน) และถ้าเกิดติดเหนือ jar ดึงอย่างไรก็ไม่ขึ้น ต้องตัดก้านเจาะทิ้ง ก็ต้องทิ้ง jar ฝังกลบไปกับ BHA ด้วย จ่ายตังค์ให้บ.ที่ไปเช่ามาอีก

บางทีเราขุดหลุมพัฒนา หลุมผลิต ที่เรารู้ทุกอย่างดีแล้ว ไม่มีประวัติก้านเจาะติด ก็ไม่ต้องใส่ jar หรือ เราวางแผนว่าถ้าติดปุ๊บ back off (คือเอาระเบิดหย่อนลงไปในก้านเจาะ ระเบิดตูมที่ข้อต่อก้านเจาะจากข้างใน พร้อมๆกับออกแรงคลายเกลียวก้านเจาะจากบนแท่น ก็จะเหมือนเราเอาค้อนใหญ่ๆไปกระแทกเกลียวพร้อมๆกับออกแรงคลายเกลียว เกลียวตรงที่โดนค้อนทุบเปรี้ยงก็จะคลายหลุดออก เราเรียกกระบวการนี้ว่า back off) พอถอนก้านเจาะขึ้นมาก แล้วเอาตัวจับ (overshot) ลงไปพร้อมๆกับ fishing jar (ที่ค่าเช่าถูกกว่า) ลงไปจับแล้วกระชากขึ้นมา แบบนี้อาจจะถูกกว่าที่จะเช่า drilling jar ลงหลุมทุกครั้งที่ขุด

อ้อ อีกอย่างที่เราไม่ค่อยอยากใส่ jar เอาไว้ขณะขุดคือมันจะเป็นจุดอ่อนของ BHA เอารูปข้างบนมาให้ดูอีกที (ดูรูปข้างบนที่วางนอกอยู่ก็ได้ คล้ายๆกัน)

จะเห็นว่า jar ทุกแบบจะมีแกน(สีขาว)ที่เล็กกว่าตัว jar (สีฟ่้า) นั่นคือส่วนที่ใช้เป็นระยะกดหรือดึงของ jar (ก่อนที่จะ fire) ตรงนี้แหละจุดอ่อน แม้ว่าบ.ที่ผลิตให้เช่า jar จะบอกว่า ทนแรงดึง แรงกด แรงบิดได้ แต่ด้วยความที่มีเนื้อเหล็กน้อยกว่า มีส่วนเคลื่อนที่ได้ (moving parts) และ มีกลไกภายในมากมาย ทำให้มันเป็นจุดอ่อนเชิงกลใน BHA โดยรวม

ก็นะ ขึ้นกับระดับความเสี่ยงที่รับได้และมุมมองของแต่ล่ะคน พวกเราชอบเปรียบก็เหมือนซื้อกรมธรรม์ประกันรถยนต์น่ะ ซื้อทุกปีๆ แต่ไม่เคยเคลมเลย หรือ คิดว่าไม่ต้องซื้อหรอก นานๆชนที ชนก็ซ่อม ชนหนักๆพังก็ซื้อใหม่ แบบหลังดูรวมๆแล้วอาจจะถูกกว่าซื้อกรมธรรม์แพงๆ ยิ่งในกรณี jar เนี้ย ใช่ว่าใส่ลงหลุมไปขณะขุดแล้ว BHA ติด พอ fire jar จะหลุดได้ทุกครั้ง บางทีก็ไม่หลุดเลย พูดง่ายๆอุตส่าห์ซื้อกรมธรรม์แล้ว พอชนบ.ประกันไม่จ่าย 555

จบข่าว 🙂

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *