การทดสอบหลุม ตอนที่ 2 เราทดสอบหลุมไปทำไม well testing part 2

• Facebook
• Twitter
• Line

การทดสอบหลุม ตอนที่ 2 … การทดสอบหลุม สามารถทำได้หลายๆแบบ อาจจะทำบนแท่นเจาะฯก็ได้ หรือ จะทำแบบไม่มีแท่นเจาะฯก็ได้ เพื่อประหยัดตังค์ค่าเช่าแท่นเจาะฯ  เช่น บน platform หรือ ขนอุปกรณ์ใส่หลังรถบรรทุกกันไปกรณีแท่นบก

เวลาที่ทำการทดสอบหลุมกันบนแท่นเจาะ จะเป็นเวลาที่พวกเราคนงาน ทั้งของแท่นเจาะ และ คนงานของบ. service อื่นๆที่ไม่เกี่ยวข้องชอบมาก เพราะ ไม่ต้องทำอะไรแข่งกับเวลา เหมือนนาฬิกาหยุดเดิน 555 มีแต่คนงานที่มาทำการทดสอบหลุมและวิศวกรแหล่งผลิตที่คุมงานทดสอบหลุมที่เคร่งเครียดทำงานกันลุ้นผลการทดสอบกัน

การทดสอบหลุม ตอนที่ 1 เราทดสอบหลุมไปทำไม Introduction to well testing part 1

พวกเราที่ไม่เกี่ยวข้องที่(ซึ่งจังหวะนั้นเป็นคนส่วนใหญ่ของแท่นเจาะฯ) ก็จะทำงานซ่อมบำรุงกันไป เปลี่ยนใส้กรองอากาศ ใส้กรองน้ำมัน ล้าง ขัด เช็ด ถู ทำรายงาน กินๆนอนๆดูทีวีไปไรไป เราก็ลุ้นให้ทดสอบกันนานๆ 555 ปล่อยให้หลุมไหล (flow well) ไปเรื่อยๆเลยครับพี่ จัดไป 🙂

การทดสอบหลุม ตอนที่ 2

แนวคิดในการทดสอบหลุม (Concept)

การทดสอบหลุม ตอนที่ 2 วิธีคิดง่ายๆก็คือว่า เราต้องการศึกษาสภาวะที่เปลี่ยนไป (Dynamic) ของแหล่งผลิต

เมื่อเราทำอะไรสักอย่างให้แหล่งผลิตนั้นเปลี่ยนแปลงสภาพไป โดยเจ้า “สภาวะที่เปลี่ยนไป” นี่แหละ จะเป็นตัวบอกว่า สภาพที่แท้จริง (static) ของแหล่งผลิตมันเป็นอย่างไร

งงล่ะซิ เอางี้ ถ้าผมเทียบแบบนี้ล่ะ

ผมเจอสาวสวยคนหนึ่งในงานแต่งงานเพื่อน เธอนั่งนิ่งๆไม่พูดไม่จา (static) ผมก็จะสังเกตุเธอได้ในภาวะนิ่งๆนั้นในระดับหนึ่ง เช่น ผิวขาว สวย หมวย เอ๊กซ์ นมโต เป็นต้น

แต่ผมจะไม่มีทางรู้ละเอียดเลยว่า เธอเป็นคนอย่างไร สุขภาพเป็นอย่างไร ขี้โรค ไหม มีโรคประจำตัวอะไร ฯลฯ กายภาพเป็นอย่างไร แข็งแรงไหม ว่ายน้ำเป็นไหม ฯลฯ IQ EQ AQ เป็นอย่างไร ติงต๊องหรือเปล่า

ผมจะต้องทำให้เธอเกิดการเปลี่ยนแปลง (Stimulate) แล้วสังเกตุ ศึกษาเธอจากสภาพที่เธอกำลังเปลี่ยนแปลง (Dynamic) เช่น จูงเธอวิ่ง ก็จะรู้ว่าเธอเหนื่อยง่ายไหม หรือ ยั่วให้เธอโกรธ เป็นต้น

แหล่งผลิตก็เหมือน “เธอ” ในตัวอย่างข้างต้น

เราหยั่งธรณี (logging) ศึกษาแหล่งผลิตเราได้ในภาวะนิ่งๆ ก็ได้ข้อมูลระดับหนึ่ง เช่น ความหนาแน่น ความพรุน มีน้ำ น้ำมัน หรือ ก๊าซ อยู่ในนั้น

กระตุ้นให้แหล่งมันเปลี่ยนแปลง คือ การปล่อยให้แหล่งผลิตมันผลิต คือ ไหล ออกมา แล้ววัดค่าต่างๆ ศึกษาแหล่งตอนที่มันกำลังเปลี่ยนแหลง ก็จะได้ข้อมูลเพิ่ม ซึ่งการศึกษาแหล่งผลิตตอนที่กำลังเปลี่ยนแปลงนี่แหละ เราเรียกว่าการทดสอบแหล่งผลิต

แต่เราไม่สามารถทดสอบแหล่งผลิตโดยไม่มีหลุม เราต้องมีทางให้ปิโตรฯในแหล่งมันไหลออกมา ก็คือต้องมีหลุม ดังนั้น การทดสอบแหล่งผลิตจึงเป็นการทดสอบหลุมนั้นๆไปในตัวอย่างเลี่ยงไม่ได้

ผลของการทดสอบจึงเป็นผลของปาท่องโก๋ คือ เป็นผลการทดสอบของแหล่งนั้นๆ+ ผลการทดสอบของหลุมๆนั้นรวมๆกัน

แปลว่าอะไรครับ แปลว่า ทดสอบแหล่งเดียวกัน ถ้าหลุมหนึ่งดีก็จะได้ผลอย่างหนึ่ง ถ้าหลุมอีกหลุมหนึ่งไม่ดี หรือ ใช้การ complete ที่แตกต่างออกไป ผลก็จะออกมาอีกแบบหนึ่ง

ดังนั้น เราจะต้องพิจารณาเรื่องนี้ด้วย เวลาจะออกแบบหลุมที่เราจะทำการทดสอบแหล่ง นั่นคือ ต้องเป็นหลุมที่ใกล้เคียงกับหลุมที่เราจะขุดจริงๆตอนทำการผลิต

ที่อธิบายมายาววววเนี้ย คือ จะบอกสั้นๆว่า วิธีที่กระตุ้นแหล่งผลิตเนี้ยทำได้ 3 วิธี คือ

1. หลังจากที่ปล่อยให้แหล่งอยู่นิ่งๆนานๆแล้วปล่อยให้มันไหล แล้วเราก็ “วัดค่าต่างๆ” ของมัน เราเรียกว่า draw down เหมือนก๊อกปิดอยู่แล้วเราไปเปิดมัน เหมือนวัดสมรรถนะรถตอนออกตัว
2. หลังจากที่ปล่อยให้แหล่งไหลด้วยอัตราคงที่นานๆแล้วหยุดไม่ให้มันไหล แล้วเราก็ “วัดค่าต่างๆ” ของมัน เราเรียกว่า build up เหมือนก๊อกเปิดอยู่แล้วเราไปปิดมัน เหมือนวัดสมรรถนะรถตอนเบรค
3. ให้ไหลด้วยอัตราการไหลที่แตกต่างการ แล้วเราก็ “วัดค่าต่างๆ” ของมัน เหมือนวัดสมรรถนะรถที่ความเร็วต่างๆกัน

เราวัดค่าอะไรขณะที่แหล่งผลิตเปลี๊ยนไป๋

ง่ายๆเลยครับ จับเวลา วัดความดัน วัดอัตราการไหล วัดอุณหภูมิ และ เก็บตัวอย่างของที่ไหลออกมา … จบ 🙂

ไม่น่าเชื่อเนอะ แนวคิดง่ายๆแค่นี้ ค่าที่วัดก็เบสิกๆมากๆแบบนี้ ข้อมูลกลับมีค่ามหาศาล

ขั้นตอนการทดสอบหลุม

1. เราก็ต้องติดตั้งอุปกรณ์ 108 1009 อย่างที่จะกล่าวในตอนถัดไป (Equipment set up)
2. ยิงระเบิดเจาะรูท่อกรุให้ทะลุแหล่งผลิต เพื่อเปิดทางให้ปิโตรเลียมจากแหล่งผลิตไหลเข้ามาในหลุม (Perforation – Establish communication)
3. ปล่อยให้แหล่งผลิตไหลเข้ามาในหลุม ล้างรอยคราบระเบิด ล้างเอาของเหลวที่อยู่ในท่อกรุจากจุดที่เจาะไปถึงปากหลุม พูดง่ายๆคือให้ท่อกรุหรือท่อผลิตนั้นเต็มไปด้วยปิโตรเลียมจากแหล่งผลิตที่เราต้องการทดสอบ เราเรียกขั้นตอนนี้ว่า (Clean up)
4. คราวนี้ก็พร้อมที่จะทดสอบแหล่งผลิตและหลุมผลิตตามโปรแกรมที่วิศวกรแหล่งผลิตวางแผนไว้ โดยมากก็ปล่อยให้ไหลด้วยอัตราการไหลที่แตกต่างกัน เท่านั้นเท่านี้ ปิดหลุม (shut in) เพื่อวัดค่าต่างๆช่วง build up หรือ ปิดหลุมไว้กี่ช.ม.แล้วเปิดหลุม เพื่อวัดค่าต่างๆในช่วง draw down เป็นต้น
5. จากนั้นก็ไปทดสอบแหล่งผลิตอื่นต่อไป(ในหลุมเดียวกัน) โดยมากเราก็จะทดสอบแหล่งที่อยู่ลึกๆก่อน แล้วค่อยขยับขึ้นไปทดสอบแหล่งที่อยู่ถัดตื้นขึ้นมา ส่วนจะทำอย่างไรนั้น อุบไว้เฉลยตอนหน้าล่ะกันครับ อิอิ

การอ่านค่าต่างๆที่ได้จากการทดสอบหลุม

ฮาร์ดคอร์เท่านั้นครับช่วงนี้ จะมึนๆหน่อยๆ ขาชิวอดทนเข้าไว้นะครับ 🙂

ตามรูปเลยครับ รูปชัดเจนมาก แกนนอนเป็นแกนเวลา แกนตั้งเป็นความดันที่เราวัดที่ก้นหลุมตรงจุดที่ปิโตรฯไหลเข้าหลุมมานั่นแหละ

กราฟที่เอามาให้ดูนี้เป็นกราฟทางทฤษฎีครับ กราฟจริงๆ ขยุกขยิกมาก ดูไม่ออก ไม่สวยแบบนี้หรอกครับ

วิศวกรแหล่งผลิตก็จะใช้ตัวแบบ (model) + ซอฟแวร์ราคาแพงๆ + ประสบการณ์ของวิศวกรแหล่งผลิตที่แพงกว่า (555) ประมวลผลออกมาเพื่อตอบคำถามในวัตถุประสงค์ของการทดสอบหลุมที่พูดถึงในตอนที่ 1

ซึ่งแน่นอนว่ากรรมกรแท่นขุดเจาะฯค่าตัวถูกๆอย่างผม ไม่รู้เรื่องหรอก ได้แต่นั่งมองจอ รอคำสั่งว่าจะให้เปิดหลุมปิดหลุมเท่านั้นแหละ อิอิ

รูปนี้ดูง่ายหน่อย มีบรรยายเหตุการไว้ใต้กราฟด้วย

รูปนี้แสดงถึงความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการไหลกับความดันที่จุดที่ปิโตรเลียมไหลเข้ามาในสถานการณ์ 3 สถานการณ์ (ซึ่งไม่รู้ว่าอะไร) แค่ตัวอย่างกราฟที่วิศวกรแหล่งผลิตเขาใช้งานเฉยๆ

สังเกตุว่าแกนตั้งเขียนว่า sand face pressure แปลตรงๆว่า ความดันที่หน้าทราย

คืองี้ครับ ปกติเนี้ย ชั้นที่มีปิโตรเลียม คือ ชั้นหินทราย เราก็ระเบิดเจาะท่อกรุที่ชั้นทรายนั่น ปิโตรฯก็ไหลเข้าหลุมมา เราเอาอุปกรณ์วัดความดันไปวางตรงนั้น หน้าจุดที่ปิโตรฯไหลเข้ามา ก็คือ หน้าชั้นหินทราย นั่นแหละ เราจึงมักเรียกตำแหน่งนั้นว่า sand face

ส่วนกราฟข้างบนนั้นผมไม่รู้เรื่องเลยครับ เอามาให้ดูเท่ห์ 555 แบบว่า เรียนมาน้อย รู้น้อย เงินเดือนน้อย อ่ะครับ ต้องให้น้องๆวิศวกรแหล่งผลิต (ที่เงินเดือนเยอะกว่า) อธิบายล่ะกัน

คุ้นๆ ครูพักลักจำมาว่า มันคือการเปลี่ยนแปลงของความดัน (derivative) ในช่วง build up ที่พล๊อตในแกนเวลาใน log scale จากรูปพรรณสัญฐานของกราฟ เมื่อเอาไปเทียบเคียงกับตัวแบบมาตราฐาน (model) แล้วจะบอกได้ว่า แหล่งผลิตมีขอบอยู่ที่ไหน (คือใหญ่ขนาดไหน) และ รูปทรงแหล่งเป็นอย่างไร เช่น เป็นทรงกระบอก เป็นชั้นๆแบนๆ หรือ อ้วนๆกลมๆเป็นผลส้ม อะไรทำนองนี้ ระลึกชาติได้ประมาณนี้ครับ ตอนไปเรียน ผมนั่งหลับอ่ะ

ขนาดการทดสอบหลุม

เริ่มจากขนาดจิ๋วๆก่อน แบบแรก เราเอาเครื่องมือติดปลายสายเคเบิ้ล (wireline) ลงไปในหลุมเปิด (open hole) คือ ยังไม่มีท่อกรุ เครื่องมือก็จะกางแขนกางขาออกมา มีแผ่นยางไปแปะผนังหลุม แล้วก็มีท่อโลหะยื่นออกมาจากตรงกลางแผ่นยาง จิ้มเข้าไปในชั้นหินแหล่งผลิต แล้วให้ปิโตรฯไหลเข้ามาในเครื่องมือ ระหว่างนั้นก็ทำการวัด และ เก็บตัวอย่าง

รัศมีทำการก็แค่ไม่เกิน 10 ฟุตลึกเข้าไปในชั้นหิน

เครื่องมือที่ว่านั้นมีชื่อว่า Repeat Formation Tester จริงๆแล้วมันคือ Formation tester แต่เติม Repeat เข้าไปข้างหน้าเพื่อจะบอกว่าว่า ทำซ้ำได้หลายครั้งนะจ๊ะ

อ่านวิธีการทำงานอย่างละเอียดได้ที่นี่ครับ Wireline Logging ตอน วัดความดัน การเคลื่อนตัว และ เก็บตัวอย่างของเหลว (RFT)

ถัดมาก็ใช้ปั๊มเข้าช่วย แทนที่จะให้ไหลเข้ามาในกระเปาะเล็กๆ ก็มีปั๊มตัวเล็กๆช่วยปั๊มดูดเข้ามาในเครื่องมือ (แล้วเอาไปทิ้งในหลุมนั่นแหละ)

รัศมีทำการวัดได้ก็แค่ไม่เกิน 100 ฟุตลึกเข้าไปในชั้นหิน ซึ่งก็ยังเป็นแบบที่ใช้ติดปลายสายเคเบิ้ล (wireline)

ต่อมาก็เป็นแบบที่เอาท่อลงไปในหลุมเลย จะเป็นท่อผลิต หรือ ท่อขุด เดี๋ยวตอนหน้าจะอธิบายให้ฟัง แต่แบบที่ 3 นี้ จะไม่ให้ไหลขึ้นไปปากหลุม จะมีที่เก็บอยู่ในท่อ ให้ปิโตรฯไหลเข้าไป พอเต็มก็จบกัน อะไรทำนองนั้น รัศมีทำการก็แค่ไม่เกิน 1000 ฟุตลึกเข้าไปในชั้นหิน

แบบสุดท้ายนี่เหมือนแบบที่ 3 แต่ให้ไหลขึ้นไปถึงปากหลุมเลย ไหลได้ไม่จำกัด ดังนั้น รัศมีทำการก็เกิน 1000 ฟุตลึกเข้าไปในชั้นหิน

สังเกตุว่ารัศมีที่การทดสอบจะประเมินเข้าไปลึกในชั้นหินนั้น ขึ้นกับว่าเราปล่อยให้ปิโตรฯไหลได้มากน้อยขนาดไหน แน่นอนว่า แต่ล่ะแบบใช้ตอบโจทย์ที่ต่างกัน ราคาก็ต่างกันไป ระยะเวลาก็ต่างกัน ข้อดี ข้อจำกัดก็ต่างกัน ซึ่งแน่นอนว่ากรรมกรแท่นเจาะฯอย่างผมก็ แฮ่ๆ ไม่รู้ครับ

วันนี้แค่นี้แหละครับ ยาวแล้ว

ชำเลืองดูสไลด์ ตอนถัดไปจะเป็นเรื่อง การระเบิดหลุมเจาะรูท่อกรุ แล้วก็เรื่อง แนวคิด (concept) ของ DST (Drill Stem Testing)

… โปรดติดตาม

• Facebook
• Twitter
• Line