Stuck Point – Free Point indicator (SIT/ FPIT) และ BO (Back Off)

ก้านติด (Drill Pipe Stuck) … ฝันร้ายของพวกเราชาวนักขุด

… เครื่องมือที่จะเอามาเล่าให้ฟังนี้ไม่เกี่ยวอะไรกับการวัดคุณสมบัติชั้นหิน หรือ คุณสมบัติอะไรของหลุมเลยครับ แต่ … แฮ่ๆ หมดมุก ไม่รู้จะเอาอะไรมาเล่า 🙂

ก้านเจาะ หรือ ที่เราเรียกกันติดปากว่า Drill Pipe (DP) เป็นท่อเหล็กขนาดยาวท่อนล่ะ 10 เมตร อ้วนกลม ราวๆ 3 นิ้ว ถึง 6 นิ้ว ขึ้นกับการใช้งาน เอามาต่อๆกัน ถ้ายังไม่รู้จักเจ้าก้านเจาะนี้ แนะนำให้อ่านเรื่องท่อขุด หรือ ก้านเจาะ ที่นี่ก่อนนะครับ คลิ๊ก —> Drill Pipe

เรื่องของเรื่องก็คือ วันดีคืนร้ายเจ้าก้านเจาะเนี้ยมันติดคาอยู่ในหลุม จะดึงขึ้น มันก็ไม่ขึ้น จะหย่อนลง มันก็ไม่ลง สาเหตุของการที่ก้านเจาะติดนั้นมีล้านแปด อาจจะเป็นเรื่องของชั้นหินเอง การขุดเจาะที่ไม่ระมัดระวัง การวางแผนขุดเจาะที่ไม่ดีพอ หรือ ความซวย ลืมเซ่นเจ้าที่ (กรณีแท่นบก) ลืมไหว้แม่ย่านางเรือ (กรณีแท่นนอกชายฝั่ง) บ้างก็โทษฟ้าดินไปตามเรื่อง 555 …

ข้างล่างนี้ผมก๊อปๆมาให้ดูเล่นๆว่าสาเหตุของก้านติดมีอะไรได้บ้าง ไม่ได้ครบทุกสาเหตุ เพราะไม่ใช่จุดประสงค์ของเรื่องที่จะฝอยในตอนนี้ แต่ก็พอได้แนวๆไปว่า ปัญหามันคืออะไร

คำถามที่สำคัญที่สุด 2 คำถามที่วิศวกรขุดเจาะต้องเดา เอ๊ย … ต้องตอบให้ได้ คือ

  1. ติดเพราะอะไร
  2. ติดที่ตรงไหน (ความลึกเท่าไร)

คำถามแรก ผมจะไม่ฝอยในตอนนี้ เก็บไว้หากินตอนหน้า 555 ตอนนี้เราจะฝอยกันเรื่องคำถามที่สองที่ว่า ก้านเจาะมันติดที่ความลึกเท่าไร

ก้านเจาะก็คือวัสดุๆหนึ่งที่ยืดได้หดได้เหมือนหนังยาง หนังสติ๊ก ถ้าเรายืดมันออกมาขนาดหนึ่งที่ไม่เกินไป ไม่เกิดจุดที่มันจะเสียรูป มันก็จะหดเข้ามาที่เดิม

พอมโนต่อได้แล้วใช่ไหมครับว่าวันนี้ผมจะสอนฟิสิกส์เรื่องอะไร ง่ายๆครับ วัสดุศาสตร์พื้นๆ

ถ้าท่อยาว L พื้นที่หน้าตัด A โดนแรงดึง F มันจะยืดออก delta L และ ถ้าไม่ยืดมันมากเกินไปนัก ค่ายังโมดูลัสที่คำนวนได้จากสูตรข้างบนจะคงที่ ไม่เปลี่ยน นั่นคือ มันอยู่ในช่วงที่เรียกว่า ช่างยืดหยุ่น (Elastic) ตามรูปข้างล่าง แกนตั้ง f นั่นคือ ค่า stress ค่าแกนนอน e นั่นก็คือ strain

ลองมโนเอานะครับ ถ้าหลุมตรงๆ (vertical well) แล้วก้านเจาะมันติดอยู่ที่ใดที่หนึ่งในหลุม เราอยู่บนพื้นแท่นขุดที่ปากหลุม (Drill Floor) ถ้าเราดึงท่อขุดด้วยแรงๆหนึ่งที่เรารู้ค่า เช่น 3 ตัน (F) แล้วเราก้านเจาะมันยืดขึ้นมาสมมุติว่าครึ่งเมตร (delta L) เรารู้นี่ว่าพื้นที่หน้าตัดก้านเจาะเราเท่าไร แล้วเราก็รู้ค่า ยังโมดูลัส (เปิดตารางสเป็คก้านเจาะเอาดิ)

ก็แก้สมการหาค่า L ได้ จริงป่ะ นั่นก็คือรู้ว่าก้านเจาะมันติดอยู่ที่ความลึกประมาณเท่าไร

โลกสวยไปนิดเนอะ ชีวิตจริงๆเราก็ไม่ได้ขุดหลุมตรงนี่เนอะ ทั้งเอียง ทั้งเลี้ยวไปมา แถมก้านเจาะก็ไม่ได้มีขนาดเท่ากันตลอดทั้งก้าน มันมีข้อต่อ (tool joint) ทุกๆ 10 เมตร ดังนั้นค่าที่คำนวนได้จากสูตรทื่อๆแบบนี้ก็นะเป็นค่าโลกสวย (optimistic) คือ ให้ค่าที่มากที่สุด  หรือ ลึกที่สุด

แต่ก็ยังดีครับ อย่างน้อยก็เป็นค่าที่เป็นวิทยาศาสตร์เป็นวิศวกรรมที่สุด ไม่ใช่วิศวกะ 555 หรือ เข้าทรง นั่งเทียนมา ใช้เป็นค่าตั้งต้นได้ว่า อย่างน้อย ต่ำจุดที่คำนวนได้จากค่านี้ ก้านเจาะติดแน่ๆ ตื้นกว่านี้ก็มาลุ้นกัน

แล้วจะรู้ได้ไงล่ะว่าติดที่ไหนแน่ๆ …

มีเครื่องมือชนิดหนึ่งครับที่บอกได้ เครื่องมือนี้ชื่อ SIT หรือ Stuck Point Indicator Tool เป็นรุ่นดั่งเดิม เป็นรุ่นแรกแย้มฝาโลง รุ่นต่อมาพัฒนาให้มีความแม่นยำ มีประสิทธิภาพ และ ใช้งานง่ายมากขึ้น เรียกว่า FPIT หรือ Free Point Indicator Tool

แล้ว SIT กับ FPIT มันต่างกันอย่างไร … หลักการเหมือนกันเลยครับ แค่เปลี่ยนชื่อ เพราะชื่อ Stuck point มันฟังไม่เป็นมงคล Free Point มันฟังน่าใช้กว่า ก็จุดที่ติดกับจุดที่ไม่ติด มันก็คือจุดเดียวกันนั่นแหละ ขึ้นกับจะมองตรงไหน

ก็เหมือนชาครึ่งถ้วยน่ะ จะมองว่ามีชาอยู่ครึ่งถ้วย หรือ จะมองว่ามีชาหายไปครึ่งถ้วย มันก็ชาถ้วยเดียวกัน

หลักการฟิสิกส์ธรรมดาๆมากครับ มโนตามมานะครับ สมมุติว่า เรายืดก้านเจาะโดยการดังก้านเจาะที่ปากหลุมขึ้น แล้วสามารถวัดแต่ล่ะจุดที่ก้านเจาะได้ว่า ณ.จุดๆนั้น ก้านเจาะยืดตามไปด้วยหรือเปล่า

และถ้าเราหมุนก้านเจาะที่ปากหลุมเล็กน้อย แล้วสามารถวัดแต่ล่ะจุดที่ก้านเจาะได้ว่า ณ.จุดๆนั้น ก้านเจาะขยับบิดตามไปด้วยหรือเปล่า

เราก็จะสามารถทราบได้ว่า จุดที่ก้านเจาะติด ก็คือจุดที่เราดึงหรือหมุนก้านเจาะข้างบน(เล็กน้อย)แล้วก้านเจาะข้างล่างจุดนั้นไม่ยืดหรือขยับบิดตาม … จริงป่ะ …

FPIT ของเรามันก็มาตอบโจทย์ตรงนี้แหละ มันใช้สำหรับใส่ลงไปในก้านเจาะ (โดยใช้สายเคเบิ้ล) แล้วไปหยุดอยู่ตรงจุดที่เราจะวัด กางสมอ (Anchor) ออกไปจิกเกาะผนังด้านในของก้านเจาะเอาไว้ งงๆอะดิ ดูรูปๆ

ดูภาพใหญ่ๆไปแล้ว ซูมหน่อยว่า เครื่องมือมันเป็นอย่างไร

ง่ายๆเนอะ sensor ที่ใช้วัดการยืดและบิดก็อยู่ตรงกลางระหว่างสมอตัวบนและตัวล่าง ถ้าเรายืดโดยการดึงก้านเจาะขึ้นที่ปากหลุม ถ้าการยืดตัวถูกส่งผ่านมาถึงจุดที่เครื่องมือกางสมออยู่ สมอตัวบนกับตัวล่างก็จะขยับออกจากกันเล็กน้อย เพราะว่าก้านเจาะมันขยับยืด สมอที่จิกอยู่ที่ผนังด้านในของก้านเจาะก็จะขยับตามไปด้วย

ในทำนองเดียวกันกับการขยับก้านเจาะให้หมุนเล็กน้อยที่ปากหลุม … ฉลาดซะไม่มีคนออกแบบเครื่องมือนี้เนี้ย

ถามว่า ทำไมต้องวัดด้วยการใช้ทั้ง “ยืด” และ “บิดหมุน” เอาสักอย่าง อย่างเดียว ไม่ได้หรือ คำตอบแบบกวนๆคือ แล้วทำไมจะไม่ล่ะ ไม่ได้เพิ่มตังค์เท่าไรเลย เพิ่มเซ็นเซอร์ง่ายๆตัวเดียวเอง

แต่ถ้าจะให้ตอบแบบสวยๆหล่อๆก็คือ การติดของก้านนั้นมันติดได้หลายแบบ บางครั้ง แรงดึงส่งไปถึงจุดนั้น แต่แรงบิดไปไม่ถึง หรือ กลับกัน แรงบิดลงไปถึง แต่แรงดึงลงไปไม่ถึง ข้อมูลนี้แหละ สำคัญมากๆในการวินิจฉัย 1 .สาเหตุของการติด และ 2. วิธีแก้ที่จะให้มันหลุด

ทีนี้พอเรารู้แล้วว่า มันติดตรงไหน สิ่งที่เราต้องทำก็คือคลายข้อต่อที่เหนืออยู่จุดที่ติด ถอนเอาก้านเจาะเหนือจุดที่ติดขึ้นมา แล้วเอา Jar ที่แข็งแรงๆ ติดปลายก้านเจาะลงไปต่อกับส่วนบนของก้านที่ติด แล้ว กระชากมันขึ้นมา

ใครที่มาอ่านตอนนี้ครั้งแรกก็คงงงว่า ไอ้ เหยือกน้ำ Jar เนี้ย มันคืออะไร เอ้า … ไปอ่านนี้ (คลิ๊ก) —> Jar

FPIT เนี้ย มันคู่กับ Back Off มันเหมือน ขนมจีนกับน้ำยา ขนมปังกับแยม มันมาด้วยกัน คือพอเรารู้ว่าก้านเจาะติดตรงไหน ก็จะต้องคลายเกลียวข้อต่อที่อยู่เหนือจุดที่ติด อย่างที่คุยไปแล้ว การคลายเกลียวนี้แหละ ภาษาของเราเรียกว่า Back Off

แล้วมันคืออะไร เจ้า Back Off

โดยปกติก้านเจาะเนี้ย เวลาต่อๆกันลงไปเราหมุนเกลียวขวา คือ หมุนตามเข็มนาฬิกา ต่อๆกันลงไป ถ้าจะคลายออกเราก็ต้องหมุนกลับทางซ้าย หรือ หมุนทวนเข็มนาฬิกา จริงไหม

แต่ถ้าจู่ๆ ไปหมุนก้านเจาะทวนเข็มฯที่ปากหลุม ทายซิว่า ข้อต่อตรงไหนมันจะคลายออกก่อนเพื่อนเลย …. ก็ข้อต่อแรกที่อยู่ใต้พื้นแท่นเจาะ (Drill floor) อะดิ จริงไหม เพราะมันจะโดนแรงบิดสวนคลายออกมากที่สุด

เทคนิคที่เราใช้ก็คือ

  1. เราจะหมุนขวา ตามเข็มฯปกติ ให้ทั้งก้านเจาะทุกข้อ ขันให้แน่นกว่าปกติอีกเล็กน้อย เพื่อให้แน่ใจว่าข้อต่อทุกข้อแน่นปั๊ก
  2. เสร็จแล้วเราก็จะเอาระเบิดแบบเบาผูกติดปลายสายเคเบิ้ล หย่อนลงไปกลางก้านเจาะ เอาไปวางไว้ที่ข้อต่อที่เราจะคลาย
  3. แล้วเราก็หมุนก้านเจาะ ทางซ้าย ทวนเข็มฯ และ ดึงก้านเจาะขึ้น (ที่ปากหลุม) เล็กน้อย ตามสูตรที่คำนวนไว้ว่าต้องหมุนเท่าไร ขยับก้านเจาะ (work pipe) ยังไง
  4. ตอนนี้เราก็มีแรงบิดซ้าย และ แรงดึง ตลอดทั้งแนวก้านเจาะ เราก็ยิง(จุด)ระเบิด ด้วยการส่งกระแสไฟฟ้าลงไปตามสายเคเบิ้ล

มันก็เหมือนกับเวลาเราคลายอะไรที่ขันอยู่แน่นๆน่ะ เอาก็เอาฆ้อนหรือ อะไรหนักๆ ไปเคาะๆในขณะที่ออกแรงบิดคลายมันออกมา หลักการเดียวกันเลย แทนที่จะใช้ฆ้อนก็ใช้ระเบิดแทน

ถ้าทำหนแรกอาจจะจะไม่สำเร็จ ก็ต้องทำหลายๆที เปลี่ยนข้อต่อไปเรื่อย แต่ถ้าอย่างไรก็ไม่คลายออกเสียที ก็ต้องตัดใจ ตัดก้านเจาะทิ้ง ซึ่งเทคนิคการตัดก้านเจาะมีหลายวิธีมาก ผมจะไม่กล่าวถึงตอนนี้

ถ้าใจร้อน อยากทำ FPIT คือ หาจุดที่ติดที่ลึกที่สุด และ จะคลายเกลียวไปเลยทีเดียว ไม่ต้องดึง FPIT ขึ้นมา แล้ว หย่อนระเบิดลงไป ก็สามารถครับ พ่วงลงไปเลยก็ได้ ตามรูปข้างล่างนี้เลย

ปกติเราไม่ค่อยทำกันแบบนี้เท่าไร เรามักจะไม่เอาระเบิดพ่วงไปกับเครื่องมืออะไร เพราะต่อให้มีตัวกันกระเทือนกันกระแทก เครื่องมือกันก็มีโอกาสจะพังอยู่ดี นั่นเหตุผลหนึ่ง

อีกเหตุผลหนึ่งคือ เครื่องมือ FPIT ใช้ไฟฟ้าในการทำงาน ระเบิดก็ใช้ไฟฟ้าในการจุดระเบิด เอามาพ่วงกัน ต่อให้มีระบบป้องกันอย่างไรก็ตามมันก็เสี่ยงที่จะตูมตามขึ้นมา

ใจเย็นๆ ไหนๆก้านก็ติดแล้ว เสียเวลาเสียงของแล้ว เอาชัวร์ๆดีกว่า ดึง FPIT ขึ้นมา เอา ระเบิดหย่อนลงไปอีกเที่ยว มันก็ไม่ได้เสียเวลาอะไรเท่าไรหรอกครับ

เป็นไงครับ วิธีกู้ก้านเจาะที่ติดคาหลุมขึ้นมาของเราชาวแท่นฯ เบสิกดีไหมครับ ก้านเจาะน่ะ มันแพง อุปกรณ์ต่างๆที่ปลายก้านเจาะ เช่น LWD MWD RSS PDM ฯลฯ มันแพง จะตัดใจทิ้งไปง่ายๆก็กระไรอยู่ ก็ต้องสู้กันสักตั้ง

โดยเฉพาะถ้ามีสารกัมตภาพรังสี (Radioactive) ที่เราใช้ในการหยั่งธรณี (logging) ใน LWD (Logging While Drilling) ยิ่งต้องพยายามเอาขึ้นมา เพราะการจะทิ้งสารกัมตภาพรังสีนอนเล่นไว้ก้นหลุมตลอดนิรันดรนั้น ต้องขออนุญาติผู้คุมกฏ ผู้ให้สัมปทาน นั่นคือ DMF หรือ กรมเชื้อเพลิงฯ ซึ่งไม่ง่าย และ ไม่ใช่สิ่งที่พวกเราอยากทำ

อย่างไรก็ตาม เรามีจุดที่ต้องถอดใจถ้ากู้ไม่ขึ้นจริงๆ ก็ต้องทิ้งไว้ในหลุม เพราะการจะกู้เอาคืนขึ้นมา (Fishing) นั้น ใช้เวลา และ เงิน ต้องทำการคำนวน (fishing economic) ว่าของในหลุมนั่นราคาเท่าไร แต่ต้องยอมเสียเวลาและเงินเท่าไรในการเอาขึ้นมา ถ้าเกินกว่าเท่านั้นเท่านี้วันแล้วไม่คุ้มกับราคาของที่อยู่ในหลุม ก็ต้องเซย์กู๊ดบาย ตัดใจถมซีเมนต์ แล้ว ย้ายไปขุดที่อื่น หรือ ขุดเฉียงๆ (sidetrack) ออกไป

Leave a Reply

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