Well Control ตอน Volume matrix

อ่านก่อนน้าาาาา —> Well control แบบเบสิกๆ ความรู้เบื้องต้น

เป็นไงกันบ้างครับ รู้จักกันไปแล้ว 2 วิธีในการจัดการเอาแขกที่ไม่ได้รับเชิญ (influx) ออกไปจากหลุม

Driller Method

Wait and Weight Method

ทั้งสองวิธีเรามีก้านเจาะคาอยู่ลึกถึงหรือเกือบถึงก้นหลุม ตามรูปข้างล่างนี้

schematic

แล้วถ้าเราไม่มีก้านเจาะอยู่ในหลุม ก็ใช้ 2 วิธีแรกที่แนะนำไปแล้วไม่ได้อะดิ … ใช่ครับ … ใช้ไม่ได้แน่ๆ … แล้วทำไงดีล่ะ … จะปล่อยเปิดปากหลุมให้ก๊าซมันออกมาฟรีๆง่ายๆก็มีปัญหา (กลับไปอ่าน Well control แบบเบสิกๆ ความรู้เบื้องต้น )

opwell-gas-migration

(ที่มาของรูปและเนื้อหา Well Control School IDT ONGC http://www.ongcindia.com)

หรือจะปิดปากหลุม มันก็มีปัญหา (กลับไปอ่าน Well control แบบเบสิกๆ ความรู้เบื้องต้น )

clwell-gas-migration

(ที่มาของรูปและเนื้อหา Well Control School IDT ONGC http://www.ongcindia.com)

เปิดสุดก็มีปัญหาเพราะความดันก้นหลุมลดเอาๆ

ปิดสุดก็มีปัญหาเพราะความดันก้นหลุมเพิ่มเอาๆ

เฮ้อ … อย่ากระนั้นเลย หรี่ๆก็แล้วกัน เปิดๆปิดๆ 555 จริงๆครับ คำตอบกำปั้นทุบดินแบบนี้แหละครับถูก คือ หรี่ๆให้น้ำโคลนไหลออกมาตามที่เราคำนวนไว้ พูดง่ายๆคือ ความคุมการขยายตัวของ influx ในขณะที่มันลอยขึ้นมา

ถ้าปิดปากหลุมสนิท influx จะค่อยๆลอยขึ้นมา ความดันปากหลุมจะเพิ่มขึ้น สมมุติ เพิ่มขึ้น 100 psi แปลว่าความดันก้นหลุมก็เพิ่มขึ้น 100 psi ด้วย ดังนั้นเราต้องหรี่ปล่อยน้ำโคลนออกจากหลุมเทียบเท่าความดัน 100 psi เพื่อจะรักษาความดันก้นหลุมให้เท่าเดิม จริงไหม ติ๊กต๊อกๆ ค่อยๆคิด ไม่ต้องคำนวนเลย ใช้ตรรกะธรรมดาๆ

ทีนี้ที่เราต้องคำนวนคือ ปริมาณน้ำโคลนที่ต้องหรี่ออกที่เทียบเท่าความดัน 100 psi หุหุ ไม่ยากๆครับ สูตรหากินของเรา

ความดัน (psi) = 0.052 x ความหนาแน่นน้ำโคลน(ppg) x ความสูง(ft)

100 = 0.052 x ความหนาแน่นน้ำโคลน(ppg) x ความสูง(ft) … ความหนาแน่นน้ำโคลนเรารู้นี่ครับว่าขณะเกิดเหตุความหนาแน่นเท่าไร (ไม่รู้ก็ไปถามวิศวกรน้ำโคลนซิครับ) แก้สมการออกมาก็ได้ความสูง (ft) พอได้ความสูง รู้พื้นที่หน้าตัดหลุม (เป็นวิศวกรขุดเจาะ ออกแบบหลุมเอง ไม่รู้พื้นที่หน้าตัดหลุม สมควรตกงานนะ อิอิ) ก็รู้ว่าปริมาตรน้ำโคลนที่ต้องหรี่ออกเพื่อลดความสูงให้ได้เท่านั้น มันปริมาตรเท่าไร … ก็เอาความสูงที่แก้สมการได้ คูณ พื้นที่หน้าตัดหลุม ก็จบแล้ว

555 คราวนี้เจ้า influx ก็เสร็จเรา

ปิดปากหลุม รอให้ความดันขึ้นมา 100 psi (จากค่าตั้งต้นเดิมตอนปิดหลุม) หรี่น้ำโคลนออกด้วยปริมาตรที่คำนวนได้ จดปริมาตรไว้ ความดันปากหลุมมันจะไม่ลดลงไป 100 psi นะ แต่จะเป้นเท่าไรก็ช่างมัน แต่ตอนนี้ความดันก้นหลุมมันกลับคืนไปเป็นค่าเดิมแล้ว เพราะเราหรี่เอาน้ำโคลนออกไปเทียบเท่าความดัน 100 psi ที่ influx ในขยายตัวลอยขึ้นมา

แล้วก็รอให้ความดันปากหลุมเพิ่มขึ้นอีก 100 psi  (ก็เพราะ influx มันลอยขึ้นเรื่อยๆขยายตัวขึ้นเรื่อยๆ) แล้วเราก็หรี่เอาน้ำโคลนออกเพิ่มอีกตามปริมาตรที่เราคำนวนไว้ จดปริมาตรไว้ ความดันปากหลุมมันจะไม่ลดลงไป 100 psi นะ แต่จะเป้นเท่าไรก็ช่างมัน แต่ตอนนี้ความดันก้นหลุมมันกลับคืนไปเป็นค่าเดิมแล้ว เพราะเราหรี่เอาน้ำโคลนออกไปเทียบเท่าความดัน 100 psi ที่ influx ในขยายตัวลอยขึ้นมา

วนแบบนี้ไปเรื่อยๆ จนกว่า influx มันจะลอยมาจ่อที่ปากหลุม จะรู้ได้ไงว่า Influx ลอยมาจ่อที่ปากหลุม ก็ 1) คำนวนเอา ซึ่งมักไม่แม่น 2) ตอนหรี่น้ำโคลนออก น้ำโคลนไม่ออกนะซิ จะเป็น ก๊าซฟู่ๆฟี่ๆ ออกมาแทน

เอาล่ะ Influx มาจ่อทักทายเราที่ปากหลุมแล้ว จะทำไงต่อละทีนี้

ถ้าปล่อย Influx ออกไปเลยโดยที่ไม่ทำอะไร ความดันก้นหลุมลดลงแน่ๆ แล้ว influx ก้อนใหม่ก็จะเข้ามาที่ก้นหลุมอีก ดังนั้น เราต้องทะยอยปล่อย influx ออกไป สลับกับการเติมน้ำโคลนใหม่เข้าไปเพื่อชดเชยความดันของ influx ที่ปล่อยไป

คราวนี้เราก็ต้องมาคิดว่า ทุกๆ 100 psi ของ influx ที่ปล่อยออกไป จะต้องใช้น้ำโคลนความหนาแน่นเท่าไร และ ปริมาตรเท่าไร ปั๊มคืนกลับไปในหลุม

มาคิดเรื่องความหนาแน่นน้ำโคลนใหม่ที่ต้องปั๊มคืนก่อน

ความหนาแน่นน้ำโคลนใหม่ = ความหนาแน่นน้ำโคลนเดิม + SIDPP/(0.052 x ความสูงของ influx ที่มาจ่อปากบ่อ)

SIDPP เรารู้นี่ เพราะตอนเกิดเหตุใหม่ๆ เราจดอยู่ (ไม่รู้จัก SIDPP กลับไปอ่าน Well control แบบเบสิกๆ ความรู้เบื้องต้น โดยด่วนจ้า)

ความสูงของ influx ที่มาจ่อปากบ่อ ก็เท่ากับ [ปริมาตรน้ำโคลนที่ล้นในตอนเกิดเหตุ  (กลับไปอ่าน Well control แบบเบสิกๆ ความรู้เบื้องต้น ) + กับผลรวมน้ำโคลนทั้งหมดที่เราจดไว้ตอนที่เราหรี่น้ำโคลนออกเพื่อให้ความดันก้นหลุมคงที่ตอนปล่อยให้ Influx ขยายตัวลอยขึ้นมา] หารด้วยพื้นที่หน้าตัดหลุม

ปริมาตรหารด้วยพื้นที่หน้าตัด ก็คือความสูงนั่นเอง เท่านี้เราก็ได้ความสูงของ Influx ที่มาจ่อคอหอย เอ๊ย จ่อปากบ่อของเราได้แล้ว

แทนค่าในสมการข้างบนที่ว่า ก็จะได้ความหนาแน่นน้ำโคลนใหม่ … เห็นป่ะ เป็นวิศวกรขุดเจาะง่ายนิดเดียว 555

ต่อไปก็ต้องหาว่า ใน 100 psi ของ influx ที่ปล่อยออกไป ต้องใช้น้ำโคลนใหม่ปริมาตรเท่าไร

ง่ายนิดเดียวครับ สูตรเดิมอีก ความดัน (psi) = 0.052 x ความหนาแน่นน้ำโคลนใหม่(ppg) x ความสูง(ft)

ความดัน ก็ 100 psi ความหนาแน่นน้ำโคลนใหม่ ก็เพิ่งคำนวนได้ตะกี้หยกๆ แก้สมการหาความสูงได้ พอได้ความสูง รูปพื้นที่หน้าตัดหลม จับคูณกัน ก็เป็นปริมาตร … ง่ายป่ะ … อยากมาช่วยผม kill หลุมหรือยัง 🙂

ตอนนี้เราก็ได้ความหนาแน่นน้ำโคลนใหม่ ได้ปริมาตรน้ำโคลนให้ที่ต้องปั๊มกลับคืนใส่หลุมในทุกๆ 100 psi ที่ปล่อย influx ออกไป เพื่อให้ความดันก้นหลุมเท่าเดิม

ที่นี้เราก็ค่อยๆหรี่วาว์ลที่ท่อกรุ ปล่อย influx ออกไปทีล่ะ 100 psi (ลดลง 100 psi) แล้วก็ปั๊มน้ำโคลนใหม่ลงไปตามปริมาตรที่คำนวนไว้ จน influx หมดจากหลุม แล้วจะรู้ได้อย่างไรว่าหมด 1) คำนวนเอา ซึ่งได้ไม่ค่อยแม่น 2) ดูจากที่หรี่ออกมาก หายฟู้ๆ ออกมาเป็นน้ำโคลนก็แปลว่า influx หมดแล้ว

มาสรุปหลักการอีกทีก่อนจากกัน

  1. หรี่เอาน้ำโคลนเดิมออกในปริมาตรที่ชดเชยกับความดันก้นหลุมที่จะเพิ่มขึ้นเนื่องจาก influx ขยายตัวและลอยขึ้นสู่ปากหลุม ทำให้ความดันก้นหลุมคงที่ ทำไปเรื่อยๆจน influx ลอยมาจ่อปากหลุม
  2. หรี่เอา influx ที่มาจ่อปากหลุมออก แล้วปั๊มน้ำโคลนใหม่ลงหลุม ในปริมาตรที่ชดเชยกับความดันของ influx ที่หรี่ปล่อยออกไป เพื่อให้ความดันก้นหลุมคงที่ (พูดง่ายๆคือ ความดัน influx มันกดก้นหลุมอยู่ ถ้าเอา influx ออกไป ความดันที่มันกดก้นหลุมก็หายไปด้วย จึงต้องเติมน้ำโคลนใหม่ลงไป

โอเคนะ เข้าใจตรงกันนะ 🙂

นั่นก็คือหลักการกว้างๆ การคำนวนหลักๆ ในการทำงานจริง เราจะมีค่า safety factor ก็คือการเผื่อเหลือเผื่อขาด กันเหนียวว่างั้นเถอะ มีการคิดผลการขยายตัวหรือหดตัวเนื่องจากอุณภูมิ (thermal expansion) นู้นนี่นั่นอีกเล็กน้อย ปลีกย่อย

(ถ้าคุณติดตามมาถึงบรรทัดนี้นะ คุณภูมิใจเถอะว่า คุณรู้เรื่อง well control แล้ว 80% ครับ รู้มากกว่าคนทำงานหลายคนรู้ รู้มากกว่าสื่อต่างๆรู้ รู้มากกว่าคนของรัฐบาล หรือ NGO ที่คอยพูดๆๆให้ข่าวอยู่ทุกวัน)

คราวนี้ก็เปิดปากหลุมได้ สะดวกโยธิน แต่ก่อนจะเจาะต่อไป ก็ต้องเอาก้านเจาะลงไปก้นหลุม แล้วทำปั๊มไล่น้ำโคลนในหลุมให้ความหนาแน่นเหมือนๆกันก่อน เพราะอย่าลืมว่าตอนจบขบวนการ volume matrix นั้น มีน้ำโคลน 2 ส่วนอยู่ในหลุม น้ำโคลนเดิมอยู่ข้างล่าง น้ำโคลนใหม่ที่ความหนาแน่นมากกว่าอยู่ด้านบน

เอาล่ะ ก็มี 3 วิธีนี้ (driller, wait and weight และ volume matrix)

ตอนต่อไปจะเล่าให้ฟังว่ากรณี Deepwater Horizon นั้น เรา kill หลุมกันอย่างไร

โปรดติดตามตอนต่อไป … 🙂

 

Leave a Reply

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