Balloon Loss Circulation Fracture Kick Blowout อะไรเป็นอะไรกันแน่

• Facebook
• Twitter
• Line

Balloon Loss Circulation Fracture Kick Blowout … คนที่ทำงานบนแท่นผลิตจะไม่คุ้นชินกับคำพวกนี้ แต่พวกเราที่อยู่บนแท่นขุดนั้น ได้ยินกันจนเป็นเรื่องปกติที่จะต้องจับเข่า คุยกันทุกครั้งที่เปลี่ยนกะทำงาน ไม่ว่าจะเป็นกะของ พนักงานแท่นขุด บ.service หรือ พนักงาน บ.น้ำมัน

เรียกว่าหายใจเข้าออกเป็นคำพวกนี้เลยทีเดียว จะไม่ให้สำคัญได้ไงครับ เพราะคำพวกนี้มันบอกอาการของหลุม ก็เปรียบเหมือนสุขภาพหลุมของเรานั่นแหละครับ ว่าตอนนี้ สบายดี ปวดหัวตัวร้อน ไข้ขึ้น เวียนหัวจะอ้วก ปวดท้อง ถ่ายจู๊ดๆ ฯลฯ หรือเปล่า

บางอาการก็สัมพันธ์กัน เกิดต่อเนื่องกัน ถ้าไม่รักษาอาการแรก เดี๋ยวอาการที่สองก็ตามมา บางอาการก็ผลุบๆโผล่ๆ อยากมาก็มา อยากเป็นก็เป็น

แต่ที่แน่ๆ อาการเหล่านี้ ก็เหมือนคนอีกน่ะ ไม่ใช่อยู่ดีๆก็ป่วยไข้เสียทีเดียว มันมีสัญญาณ มีสาเหตุ และ เกือบทุกอาการ ป้องกันได้ ถ้าเรารักษาหมั่นตรวจดูสุขภาพเราเป็นประจำ ดูแลสุขภาพดีๆ ป้องกันไว้ก่อน ไม่ทำทำอะไรสุ่มเสี่ยง ก็จะไม่มีปัญหาสุขภาพ

Balloon Loss Circulation Fracture Kick Blowout

ก่อนจะมาลงลึกกันถึงว่าอะไรเป็นอะไร เรามาทบทวนเบสิกกันก่อนว่าในหลุมเราเนี้ย มันมีความดันอยู่กี่อย่าง อะไรบ้าง

อย่างแรกเลยคือ มีความดันของของของไหลที่อยู่ในรูพรุนของหิน ที่เราเรียกว่า formation pore pressure

ส่วนที่มาที่ไปว่า จู่ๆ ของไหลที่มันอยู่นิ่งๆของมันในชั้นหิน มันมีความดันได้ไงนั้น ผมไม่กล่าวถึงนะครับ เดี๋ยวจะยาว และ กลัวอธิบายผิด แฮ่ๆ เพราะไม่ใช่ความเชี่ยวชาญของผม เป็นเรื่องของธรณีวิทยาที่ผมรู้เท่าหางอึ่ง เอาว่า มันมีความดันก็แล้วกัน หน้าที่กรรมกรขุดหลุมอย่างผมคือทำไงอีตอนที่ขุด ต้องไม่ให้ความดันนี้มันโผล่ขึ้นมาเล่นจ๊ะเอ๋กับพวกผมที่ปากหลุม

ที่แน่ๆก็คือ ยิ่งลึกลงไป ความดันที่ว่านี่ก็ยิ่งเยอะ คิดกันง่ายๆอย่างที่โดนสอนๆกันมาก็แล้วกันครับว่า ความดันในชั้นหินนี้ก็คือน้ำหนักของของไหลนั้นๆที่สะสมกดทับกันลงมาตามกฏของเฮียปาสคาลนั่นแหละครับ

P = density x g x h

ความดัน = ความหนาแน่น x ค่าความโน้มถ่วงจำเพาะของโลก x ความลึกในแนวดิ่งจากผิวของไหล

รวบรัดเป็นสูตรที่เราใช้หากินกันง่ายๆก็แล้วกัน

ความดัน (psi) = 1.42 x ความถ่วงจำเพาะของของไหล (SG) x ความลึกในแนวดิ่ง (m)

หรือ ใครชอบอีกแบบก็ …

ความดัน (psi) = 0.052 x ความถ่วงจำเพาะของของไหล (ppg) x ความลึกในแนวดิ่ง (ft)

มันก็สมการเส้นตรงเด็กม.ปลายดีๆนี่เองครับ

ปกติเนี้ย ของไหลที่อยู่ในชั้นหิน ก็คือ น้ำเกลือ ที่มีความเค็ม เหมือนน้ำทะเลเรานี่แหละครับ ซึ่งก็ไม่แปลก ใช่ไหมครับ เพราะพื้นผิวดาวเคราะห์ดวงนี้ก็มีน้ำทะเลเป็นส่วนประกอบหลักมาหลายพันล้านปีแล้วนี่นา

ความถ่วงจำเพาะของของน้ำทะเลก็ 1 SG. หน่อยๆ ขึ้นกับว่าเค็มมาก(มีเกลือมาก)หรือน้อยแค่ไหน กูเกิลดูแล้วก็ใช้เลขนี้ล่ะกัน 1.025 SG. (8.54 ppg.)

เอาไปแทนในสมการข้างบนก็ได้ว่า ความดันในชั้นหินแบบปกติๆ (psi) = 1.4555 x ความลึกในแนวดิ่ง (m)

โดยทั่วไปในรายงานต่างๆ เราจะย่อ เรียกว่า Fp (Formation Pressure)

ที่ผมใช้คำว่าปกติๆนั้น เพราะมันมีอีกหลายกรณีที่มันไม่ปกติ ที่เราเรียกว่า high pressure, over pressure, abnormal pressure, under pressure, depleted pressure บลาๆ

ช่างหัวมันไปก่อน เอาเป็นว่า เพื่อนๆนักธรณีของเราเสกมาให้เราได้ก็แล้วกันว่า ความดันในชั้นหินที่ผมจะขุดลงไปนั้น จะเป็นเท่าไร ที่ความลึกเท่าไร (pore pressure profile curve)

คุมความดันในชั้นหินอย่างไร ไม่ให้มันโผล่ขึ้นมาปากหลุมตอนขุด

ง่ายนิดเดียวครับ เราก็ปั๊มน้ำโคลนลงไปซิครับ ผสมน้ำโคลนให้มันหนักๆเข้าไว้ ให้มันหนักกว่าความหนาแน่นน้ำทะเลนิดหน่อย แค่นี้ก็อยู่หมัดแล้ว

เช่น อยากให้ความดันน้ำโคลนมากกว่าความดันในชั้นหินสัก 200 psi ที่ก้นหลุม (สมมติว่าก้นหลุมเราลึก 3000 ม. ในแนวดิ่ง เราก็แก้สมการเด็กม.ปลายนี้เอา

200 = 1.42 x (น้ำหนักน้ำโคลน – 1.025) x 3000 ม.

ผมแก้สมการให้เลย น้ำหนักน้ำโคลน = 1.072 SG ภาษาเรา เราเรียกว่า Mud Weigt (MW) และความดันเนื่องมาจากน้ำหนักน้ำโคลน เราเรียกย่อๆว่า Pm (Pressure Mud)

เราก็ผสมน้ำโคลนตามนี้ เราก็จะได้น้ำโคลนที่มีความดันมากกว่าความดันในชั้นหิน 200 psi ที่ก้นหลุม 3000 ม. ในแนวดิ่ง … เป็นวิศวกรขุดเจาะง่ายนิดเดียว เห็นไหมครับ อิอิ

แต่เดี๋ยวก่อนๆ นั่น คือ สภาพหลุมที่น้ำโคลนเราหยุดนิ่งๆ ไม่ได้เคลื่อนไหว (static density) พูดง่ายๆ คือ ปิดปั๊มน้ำโคลนอยู่ ถ้าเรากำลังปั๊มน้ำโคลนอยู่ น้ำโคลนจะไหลผ่านช่องว่างวงแหวนที่อยู่ระหว่างก้านเจาะกับผนังหลุมขึ้นมา ซึ่งก็จะหอบเอาเศษหินที่เกิดจากการเจาะขึ้นมาด้วย ดังนั้นจะมีแรงส่วนหนึ่ง(ที่มาจากปั๊ม)ส่งให้น้ำโคลน ให้ต้องเอาชนะแรงเสียดทานระหว่างก้านเจาะกับผนังหลุม และ เอาชนะน้ำหนักของเศษหินที่ต้องหอบเอาขึ้นมา

แรงที่ว่านี้มาจากพลังงานจากปั๊มน้ำโคลนตัวเท่าควาย 2 – 3 ปั๊ม บนแท่นเจาะนั่นแหละ แรงที่ว่ามันก็จะไปโผล่ที่ก้นหลุม เมื่อเอาแรงที่ว่านี้ ไปบวกกับ ความดันเนื่องจากน้ำหนักน้ำโคลนในสภาพหลุมที่น้ำโคลนเราหยุดนิ่งๆ (static density) เราจะได้สิ่งที่เรียกว่า Equivalent Circulation Density (ECD)

ซึ่งอี ECD นี่ล่ะยุ่ง ไม่ง่ายที่จะคำนวนด้วยมือ ต้องมีโปรแกรมคำนวนให้ เพราะมันมีตัวแปรเยอะไปหมด  เช่น อัตราการไหลของน้ำโคลน ขนาด และ ปริมาณของเศษหินที่น้ำโคลนหอบขึ้นมา ซึ่งก็แปรไปตามอัตราเร็วในการขุด และ ยังแปรไปตามคุณสมบัติของน้ำโคลน เช่น ความหนืด และ น้ำหนัก และ เพื่อให้ทุกอย่างมันยุ่งขิงยิ่งขึ้น ECD ยังไมปแปรตามขนาดพื้นที่วงแหวนระหว่างก้านเจาะและผนังหลุม (ที่ไม่เท่ากันเอาเสียเลยตั้งแต่ก้นหลุมยันปากหลุม)

ในทางปฏิบัติ ถ้าหลุมง่ายๆ pressure profile curve ไม่พิศดารมาก เราก็ลืม ECD ไปบ้างไรบ้างก็ได้ แต่ที่ต้องคุยถึง เพราะ ECD จะเกี่ยวข้องกับอาการป่วยไข้ ปวดหัวตัวร้อน ของหลุม ที่เรากำลังพูดถึงในตอนต่อไปนี่แหละ

Loss circulation

เข้าเรื่องเสียที ปูพื้นมาเยอะแล้ว อาการแรกเลย เราเรียกว่า การสูญเสียน้ำโคลน หรือ ใน Daily Drilling Report (DDR) เรามักเรียกสั้นๆ Loss cir

อาการ

ตามชื่อเลยครับ ปริมาตรน้ำโคลน หายไปจากระบบการหมุนเวียน (ส่วนว่าเรารู้ได้ไง เอาไว้ก่อน เรามีวิธีก็แล้วกัน) เพราะระบบหมุนเวียน ถ้าดูจากรูปข้างบน จะเห็นว่า มันเป็นระบบปิด ปั๊มลงไปเท่าไร ก็ต้องขึ้นมาเท่านั้น ถ้าหายไป แปลว่า ซวยแล้ว …

สาเหตุ

Pm >>>>>> Fp คือ มากเกินไปว่างั้นเถอะ ส่วนเพราะอะไรนั้น ก็มีหลายสาเหตุ เช่น น้ำหนักน้ำโคลนมากไป ความดันในชั้นหินตรงนั้น ต่ำกว่าที่เราคิดเอาไว้ หรือ เอาก้านเจาะลงหลุมเร็วไป (surge) ประมาณอารมณ์เรากดก้านหลอดฉีดยา (ภาษาพยาบาลเรียกว่าเดินยา) แรงๆตอนฉีดยา เราก็จะเจ็บมากกว่าปกติ อารมณ์นั้น

ผลลัพท์

ถ้าไม่ทำอะไรเลย ปล่อยไป ก้มหน้าก้มตาขุดต่อ เมื่อถึงจุดๆหนึ่งที่ระดับน้ำโคลนในหลุมลดลง ค่า h ในสมการข้างบนก็จะลดลงจริงไหมครับ เพราะระดับผิวน้ำโคลนมันลดต่ำลงกว่าระดับผิวโลกเรื่อยๆ พอ คูณ 1.42 คูณ MW แล้ว ได้ psi ออกมาน้อยกว่า Fp คราวนี้ล่ะ ของไหลที่ไม่ได้รับเชิญ (Influx) ก็จะเข้ามาในหลุม ที่เราเรียกว่า kick ซึ่งจะกล่าวถึงในตอนต่อไป

หรือ ไม่ก็ก่อนจะ kick เศษหินที่ไม่ขึ้นมาที่ปากหลุม ก็จะหล่นลงไปทับหัวเจาะ BHA และ ก้านเจาะ ก้านเจาะก็จะติด หมุนไม่ได้ ก็เอวัง (ซวยไปอีกแบบ)

การแก้ไข

อย่างแรกเลย หยุดขุด หยุดปั๊ม เพื่อเอาความดันเนื่องจากแรงเสียดทาน กับ น้ำหนักเศษหินออกไปจากสมการ คือ ลดจาก ECD มาเป็น ความดันเนื่องจากน้ำหนักน้ำโคลนล้วนๆ (static mud pressure) แล้วดูซิว่ายังสูญเสียน้ำโคลนอยู่ไหม ถ้าไม่สูญเสียน้ำโคลนอีก ก็แปลว่า ความดันที่เกินมานั้นก็คือแรงเสริมที่มาจากปั๊ม เพื่อเอาชนะแรงเสียดทานให้น้ำโคลนไหล + แรงที่หอบเอาเศษหินขึ้นมาปากหลุม

ทำไงดี เราก็ไปลด MW ซิครับ ทำไงหรือครับ โทรไปปลุกวิศวกรน้ำโคลนดิ แค่นี้ก็จบ 555 เป็น วิศวกรขุดเจาะง่ายนิดเดียว 🙂

หน้าที่วิศวกรขุดเจาะก็คือ คำนวน MW ให้ แล้วก็ส่งต่อให้ วิศวกรน้ำโคลน ปรับน้ำหนักน้ำโคลนลง โดยที่ต้องให้คุณสมบัติอื่นๆเหมือนเดิม

แต่ถ้าไม่อยากปรับน้ำหนักน้ำโคลนใหม่ล่ะ เพราะเสียเวลาทำมาหากิน แหม อีกนิดเดียวก็จะขุดถึงความลึกที่ต้องการแล้ว เสียเวลาเป็น ชม.ๆ ปรับน้ำหนักน้ำโคลนทำไม

อีกทางเลือกหนึ่งก็คือ เรารู้ว่าถ้าปั๊มเต็มที่อย่างที่อยากปั๊ม จะสูญเสียน้ำโคลน แต่ถ้าหยุดปั๊ม จะไม่สูญเสียน้ำโคลน แสดงว่าอัตราการไหลของน้ำโคลนมีผลกับ ECD ดังนั้น เราเรียกภาวะอย่างนี้ว่า Dynamic loss circulation พูดง่ายๆ ถ้าปั๊มแล้วหลุมรั่ว ถ้าหยุดปั๊มหลุมก็ไม่รั่ว

งั้นเราลองค่อยๆ ขยับอัตราการไหลของน้ำโคลนจากน้อยไปมากดูซิว่า อัตราการไหลน้ำโคลนสูงสุดขนาดไหนทำให้เกิด ECD ที่ไม่มีการสูญเสียน้ำโคลน

สมมติว่า ปกติเราขุดกันที่อัตราการไหลน้ำโคลน 100 (หน่วยอะไรก็ช่าง) พอเราลองทำอย่างที่ว่าแล้ว พบว่า อืม … อัตราการไหลน้ำโคลนสูงสุดที่ไม่ทำให้สูญเสียน้ำโคลนคือ 85

คราวนี้ล่ะ ก็เรียกประชุมผู้เกี่ยวข้องทั้งหมด ตั้งแต่นักธรณี คนของแท่น วิศวกรน้ำโคลน วิศวกรซีเมนต์ Directional Driller MWD LWD engineer ว่า เฮ้ย ปั๊มแค่ 85 อุปกรณ์ เครื่องมือใครมีปัญหาไหม ถ้ามีปัญหา มีทางแก้อื่นไหม ยอมหยวนๆได้ไหม เช่น ยอมขุดช้าลง หรือ เสียข้อมูล MWD LWD บางส่วน แลกกับ ไม่ต้องเสียเวลา เสียเงินปรับน้ำหนักน้ำโคลน เป็นต้น

แล้ววิศวกรขุดเจาะของบ.น้ำมัน (ร่วมกับผู้เกี่ยวข้องของบ.น้ำมันผู้เป็นเจ้าของหลุม) ก็จะดีดลูกคิดแล้วตัดสินใจเปรี้ยงลงไปว่่า จะทำไงกันต่อไป

นั่นคือกรณีง่ายๆ …

ถ้ากรณียากขึ้น คือ หยุดขุด หยุดปั๊ม ก็ยังสูญเสียน้ำโคลนอยู่ เราเรียกว่า Static loss นี่ล่ะ งานช้าง คราวนี้ก็ขึ้นอยู่กับแนวทางการทำงานมาตราฐาน (SOP – Standard Operation Procedure) ของแต่ล่ะบริษัทน้ำมันแล้วครับว่า จะทำอย่างไร

โดยมากก็มักจะแบ่งระดับการสูญเสียระดับน้ำโคลนออกเป็นช่วงๆ เช่น ปกติ ปานกลาง และ รุนแรง และก็จะมีวิธีจัดการที่แตกต่างกันออกไป เช่น ปั๊ม LCM (Loss Circulation Material) แบบต่างๆ ด้วยวิธี และ เทคนิคต่างๆ ไปจนถึง ปั๊มซีเมนต์ ปิดหลุมช่วงนั้นไปเลย แล้วเขยิบแท่นเจาะฯไปขุดหลุมใหม่ข้างๆ หรือ ขุดหลุมเดิม แต่แถ (Side Track) ออกไปในช่วงตื้นๆ่กอนที่จะเกิด loss circulation

ป้องกัน

อย่างที่ทุกคนรู้ดี ก็คือ “กันไว้ดีกว่าแก้” กรณีนี้ก็เช่นกัน วิธีกันที่ดีที่สุดคือ ทำการบ้านหนักๆ เยอะๆ เรื่อง การประมาณความดันในหลุม ว่ามันเท่าไรกันแน่ที่จุดต่างๆในหลุม นี่แหละ สาเหตุใหญ่หลักๆของ loss cir

ถ้าทำการบ้านลวกๆ รีบๆ เดาๆ หยวนๆ ก็นะ ขุดๆไปก็ surprise จ้าาาา

อีกอย่างที่พอจะกันได้คือ ผสม LCM ปริมาณหนึ่งเป็นน้ำจิ้มเอาไว้ในน้ำโคลนซะเลย ประมาณว่าใส่ไว้ก่อนกันเหนียว บ.น้ำโคลนมักจะเชียร์วิธีนี้เป็นมาตราฐาน เพราะขายของได้อีกดอกหนึ่ง แต่ก็นะ ก็ต้องอยู่ในดุลยพินิจของวิศวกรขุดเจาะบ.น้ำมัน เพราะ ทุกอย่างเป็นเงินเป็นทอง วิศวกรขุดเจาะบ.น้ำมันต้องรับผิดชอบราคาค่าหลุมด้วยว่าต้องไม่ให้บาน

ราคาน้ำมันแบบนี้ หมดสมัยเสี่ยสั่งลุย แก้ปัญหาด้วยเงินอีกต่อไปแล้ว

พูดก็พูดเถอะ วิศวกรฯสมัยก่อนน่ะ น้ำมัน ก๊าซ เยอะ จิ้มตรงไหนก็เจอ ราคาน้ำมันดี การแก้ปัญหาไม่ต้องคิดมาก สาดเงินเข้าไป สารพัดวิธี ได้ผลหรือไม่ ได้ผลแค่ไหน ไม่รู้ ไม่ต้องประเมิน ไม่ต้องคิดมาก ปัญหาหายไปก็พอ

หลายครั้ง ปัญหามันก็หายไปเอง ไม่ได้หายไปเพราะวิธีที่ใช้เข้าไปแก้ไข แต่ช่างมัน เสี่ยสั่งลุย น้ำมันราคาดี อู้ฟู้กันทั้งบ.น้ำมัน บ.แท่น บ.service และ บ.ขายของต่างๆ ใครแนะนำอะไรมา ซื้อใช้หมด 555

พ.ศ.นี้นะเหรอครับ มันสมองล้วนๆ กระเป๋าแห้ง คิดดูเอาก็แล้วกันครับ ผลิตได้เท่ารุ่นที่แล้ว ด้วยเงินที่น้อยลง มันก็ต้องใช้สมองมากขึ้น (สมองในที่นี้รวมไปถึงสมองที่ใช้คิดเทคโนโลยีด้วยนะครับ)

Kick

อาการ

อาการก็ตรงข้ามกับ Loss cir น่ะครับ คือ ขุดๆไป จู่ๆน้ำโคลนในระบบก็เพิ่มขึ้นซะงั้น แปลว่ามีของไหลแปลกปลอมเข้ามาในหลุมโดยไม่ได้รับเชิญ ของไหลแปลกปลอมนี้เราเรียกว่า Influx

สาเหตุ

Pm < Fp ซึ่งก็มีหลายสาเหตุ เช่น เดาความดันชั้นหินผิด เดาไว้น้อยกว่าที่เป็นจริง ผสมน้ำโคลนเบาไป อุณหภูมิหลุมสูงกว่าที่คิด (ทำให้น้ำโคลนเบา) ดึงก้านเจาะขึ้นเร็วไป (Swab) เหมือนเรากระชากก้านหลอดฉีดยาเร็วๆน่ะครับ มันจะเกิดสูญญากาศชั่วคราวในกระบอกฉีดยา อากาศหรือของเลวที่ปลายเข็มฉีดยาก็จะพุ่งพรวดเข้าในในหลอดฉีดยาอย่างรวดเร็ว

จะว่าไปมันก็เป็นสาเหตุที่ตรงข้ามกับ Loss cir นั่นแหละครับ

ผลลัพท์

แน่นอว่า ถ้าไม่ทำอะไรเลย influx ความดันสูง ก็จะทะลักเข้ามาในหลุมเรื่อยๆจะไปโผล่ที่ปากหลุม ที่เราเรียกว่า blow out ซึ่งเราจะพูดถึงเจ้า blow out อย่างละเอียดอีกทีในตอนต่อไป

การแก้ไข

เราก็ต้องค่อยๆเอาเจ้า influx ปริมาตรน้อยๆ ออกจากหลุมโดยเร็ว และ ละมุ่นล่ะม่อมที่สุด ก่อนจะมี influx เข้ามาเติมอีกเรื่อยๆ

วิธีเอา influx ออกจากหลุมโดยละม่อม มี 4 วิธี ครับ คลิ๊กตาม ลิงค์เลย

Driller Method

Wait and Weight Method

Volume Matrix Method

Concurrent Method

การป้องกัน

ก็เหมือนกับ Loss cir น่ะครับ Pore pressure profile prediction ต้องแม่น และ ต้องอย่าลืมเผื่อ ผสมน้ำโคลนให้หนักเข้าไว้นิสนุง เผื่อโน้นเผื่อนี่ (margin) กันเหนียวไว้หน่อย เช่น ตอนหยุดปั๊ม ECD จะหายไป ผสมน้ำโคลนให้หนักเผื่อหยุดปั๊ม

ตอนจะถอนก้านขึ้นมาปากหลุม ก็ผสมน้ำโคลนให้หนักอีกนิด (trip margin) เพราะตอนถอนก้าน ไม่มี ECD

ถ้าจะหยั่งธรณี (wireline logging)ต่อ ก็เผื่ออีกหน่อย (logging margin) เพราะหลุมทิ้งไว้นาน ผงหิน (barite) อาจจะตกตะกอนลงไปก้นหลุม (barite sag) ทำให้น้ำโคลนเสียน้ำหนักไป หรือ ทิ้งหลุมนานๆ น้ำโคลนที่หยุดไหลเวียนจะร้อนขึ้น (temperature margin) จนเสียน้ำหนักไปก็เป็นไปได้ ก็กันเหนียวเผื่อๆไว้อีกหน่อยล่ะกัน

ที่ผมใช้คำว่า เผื่อๆกันเหนี่ยวเอาไว้นั้น อาจจะฟังดูง่ายๆนะครับ จริงๆแล้วมีสูตรคำนวน และ มีแนวทางการทำงานมาตราฐาน (SOP – Standard Operation Procedure) ของแต่ล่ะบริษัทน้ำมันอยู่แล้วครับว่า ใช้สูตรไหน เผื่ออะไรเท่าไร

Balloon

อาการ

อธิบายง่ายมากครับ มันคือ Loss ผสม Kick ดีๆนี่เอง คือ ขุดๆไปอยู่ดีๆ น้ำโคลนพร่องหายไป เหมือนกับจะ loss cir แต่พอหยุดขุด หยุดปั๊มน้ำโคลนสักพัก เอ๊ะ ปริมาณน้ำโคลนในหลุมมันเพิ่มขึ้นมาเอง เหมือนกับจะมี influx เข้ามาเป็น kick แต่ไหงพอดูดีๆ ปริมาณน้ำโคลนที่หายไปมันก็พอๆกับปริมาณน้ำโคลนที่เกินขึ้นมา

ปวดหัวดี ตกลงมันเป็นอะไรกันแน่ (ว่ะ)

สาเหตุ

มี 2 สมมติฐานครับ ที่เรียกสมมุติฐานก็เพราะ ยังไม่ได้ข้อสรุปว่าปรากฏการณ์นี้เกิดจากอะไรแน่ๆ

สมมติฐานแรก

ผนังหลุมมันยืดหดได้เหมือนแผ่นหนังสติ๊ก ผมหารูปในเน็ทไม่เจอ ขี้เกียจวาดเอง ช่วยๆมโนเอาล่ะกัน

เมื่อขุดๆไป ECD มากถึงระดับหนึ่ง บางชั้นหินมันมีคุณสมบัติเหมือนพลาสติก หรือ แผ่นยาง หลุมมันป่องๆพองๆออก ระดับน้ำโคลนที่เรายืนสังเกตุที่ปากหลุมก็เลยดูเหมือน เอ๊ะ น้ำโคลนหายไป (ก็หลุมมันมีปริมาตรมากขึ้น และ ปริมาณน้ำโคลนในระบบมันเท่าเดิมนี่นา)

แต่พอหยุดขุดหยุดปั๊ม แรงดันจะหายไปส่วนหนึ่งอย่างที่อธิบายไปแล้ว จาก ECD ก็กลายมาเป็น static pressure หลุมที่ป่องออกก็หุบยุบเข้าสู่ขนาดปริมาตรเดิม ระดับน้ำโคลนที่เรายืนสังเกตุที่ปากหลุมเลย อ้าว กลับมาพอๆกับของเดิม

สมมติฐานที่สอง

ผนังหลุมไม่ได้ยืดออก มันก็เท่าเดิม เมื่อขุดๆไป ECD มากถึงระดับหนึ่ง ผนังหลุมโดนแรงดันขนาด ECD นั้น ทำให้เกิดปริเล็กๆน้อยๆ (แต่เยอะหลายๆจุด) น้ำโคลนแทรกตัวเข้าไปในช่องว่างของที่รอยปริของชั้นหินจนเต็ม ทำให้ระดับน้ำโคลนที่เรายืนสังเกตุที่ปากหลุมก็เลยดูเหมือน เอ๊ะ น้ำโคลนหายไป (ก็ปริมาตรน้ำโคลนส่วนหนึ่งมันหายไปในรอยปริที่เกิดจาก ECD)

แต่พอหยุดขุดหยุดปั๊ม แรงดันจะหายไปส่วนหนึ่งอย่างที่อธิบายไปแล้ว จาก ECD ก็กลายมาเป็น static pressure รอยปริก็ปิดตัวลง บีบเอาน้ำโคลนกลับเข้ามาในหลุม ระดับน้ำโคลนที่เรายืนสังเกตุที่ปากหลุมเลย อ้าว กลับมาพอๆกับของเดิม

อย่าถามผมนะว่าผมเชื่อสมมติฐานไหน เพราะผมก็บอกตรงๆ ผมก็ไม่รู้ 555 ผมรู้แต่จะจัดการกับมันอย่างไรก็พอ นั่นสำคัญกว่า เพราะว่าอะไรครับ เพราะไม่ว่ามันจะเกิดจากกรณีไหน การจัดการกับมันก็ไม่ต่างกัน … อ้าว แล้วเล่ามาซะยาวทำไม

แหมๆ … รู้ไว้หน่อยน่า เป็นแฟนเว็บผมนะ เวลาไปคุยกับคนอื่น รู้เยอะกว่า ดูเท่ห์ ทรงภูมินะ (ถึงจะเท่ห์แต่กินไม่ได้ก็ตาม 555)

การแก้ไข

เอาจริงๆนะ balloon นี่ ถ้าเกิดขึ้นมาแล้ว มันแก้ไขยากมาก ทางที่ดีป้องกันไว้ก่อนจะดีกว่า

เอาล่ะ สมมติว่า เกิดขึ้น และ เรารู้ชัวร์ โดยการเฝ้าสังเกตุว่า ปริมาณน้ำโคลนที่กลับมา เท่ากับที่หายไป เราก็แก้ไขโดยการ ไม่เพิ่มความรุนแรงเพิ่มให้มัน ไม่เพิ่มน้ำหนักน้ำโคลน ลดอัตราการไหลน้ำโคลน ลดความเร็วในการขุด เพื่อลดปริมาณเศษหินที่ได้จากการเจาะ (ลด ECD นั่นแหละ) แล้วก็ประคองขุดต่อไป รักษาสถานการณ์ไม่ให้ปริมาณน้ำโคลนที่หายไป(และเด้งกลับมา)มากไปกว่าเดิม

ถ้าเชื่อในสมมติฐานที่ 2 (เรื่องรอยปริ) ก็อาจจะใส่ LCM ลงไปในระบบน้ำโคลน ให้มันไปอุดรอยปริ

ถ้าเชื่อในสมมติฐานที่ 1 (เรื่องพนังหลุมยืด) ก็ใส่สิ่งที่เรียกว่า Well bore strengthen material ซึ่งก็คือ เม็ดของแข็งที่มีขนาดที่คำนวนไว้แล้วหลายๆขนาด เพื่อ(หวังว่า)ให้มันเข้าไปติดอยู่ในรอยแยกเล็กๆตามผนังหลุม

รูปข้างล่างนี่ก็ขยายให้ดูเว่อร์ๆ พอให้เห็นหลักการน่ะครับ จริงๆแล้ว รอยแยกมันไม่ได้เว่อร์วังขนาดนี

สิ่งที่เกิดขึ้นก็คือ เมื่อเม็ดของแข็งพวกนี้ไปอยู่ตรงปากรอยปริเล็กๆนั่น มันจะดันแนวผนังหลุม(ตามแนวเส้นสีเหลือง) ทำให้แนวเส้นผนังหลุม จากที่ยืดได้เป็นหนังสติ๊กจะแข็งขึ้น ไม่ยืดป่องออกเป็นลูกโป่ง (balloon)

อารมณ์เหมือนกับตอกลิ่มลงไปในเนื้อไม้เนื้ออ่อน จะทำให้เนื้อไม้รอบๆบริเวณที่โดนลิ่มตอกแน่นและแข็งขึ้น เพราะลิ่มมันไปเบียดแทรกที่เนื้อไม้

ส่วนตั๊วส่วนตัวผม ที่เชื่อครึ่งไม่เชื่อครึ่งทั้งสองสมมติฐาน ผมก็ล่อมันทั้งสองแบบเลย แบบไหนใช้ได้ ก็แบบนั้นแหละ 555

การป้องกัน

ตามเคยครับ กันดีกว่าแก้ การป้องกันที่ดีที่สุดคือ ศึกษาหลุมข้างเคียง (Offset well Analysis) ในอดีตว่า ในบริเวณ ชนิดชั้นหิน ความลึก เดียวกันกับหลุมที่เราจะขุด มีปรากฏการณ์นี้ไหม ถ้ามี มีที่ ECD เท่าไร ความลึกไหน ชั้นหินอะไร บลาๆ

แล้วตอนขุดก็อย่าให้เกิน ECD ค่าๆนั้น ซึ่งเราคำนวนได้ หรือ ถ้าไม่อยากคำนวน กลัวไม่แม่น เราก็เช่าเครื่องมือชิ้นหนึ่งที่เรียกว่า PWD (Pressure While Drilling) เอามาติดที่ปลายก้านเจาะเราซะเลย

ให้มันอ่านค่า ECD แล้ว ส่งขึ้นมาจากหลุมให้ขณะที่เจาะซะเลย คราวนี้เราก็ปรับความเร็วในการขุด อัตราการไหล และ น้ำหนักน้ำโคลน ไม่ให้เกิน ECD ที่ทำให้เกิดปัญหากับหลุมก่อนหน้า

แต่ถ้า ECD มากสุดที่จะไม่ทำให้เกิด balloon นั่น มันมากกว่า Fp อยู่นิดเดียวล่ะ จะทำไงดีล่ะทีนี้

เช่น Fp = 2000 psi ที่ความลึกหนึ่ง ECD ที่เราไปคุ้ยหาจากหลุมข้างเคียงมาแล้วว่า ต้องไม่เกิน 2050 psi นะ ไม่งั้น balloon นะจ๊ะ แปลว่า เราต้องขุดที่ ECD ระหว่าง 2000 – 2050 psi ซึ่งยากมาพะยะค่ะ เพราะตัวแปรเยอะเกิ้น เอาแค่ผสมน้ำโคลนให้หนักแป๊ะๆขนาดนั้นก็ยากแล้วครับ เบาไปพลาดไปก็ kick ของจริงเข้ามา หรือ หนักไปก็ balloon ยุบหนอพองหนอ ไม่ก็ทะเล็ดพรวด หลุมรั่ว loss cir ไปเลยถ้าหนักมากไป

สมัยก่อน เราไม่มีตัวช่วย ก็ต้องขุดแบบวัดดวงกันไป แต่สมัยนี้เรามีพระเอกมาช่วยครับ พระเอกเราชื่อ MPD (Manage Pressure Drilling) สรุปพูดให้ง่ายที่สุดของที่สุดก็คือ เราไปปิดปากหลุมรอบก้านเจาะ แล้วไปหรี่ทางออกของน้ำโคลนที่ปากหลุม เพื่อจะะควบคุมความดันที่ก้นหลุมโดยตรงเลย เหมือนเราไปบีบปลายสายยางรดน้ำต้นไม้น่ะ เท่ากับเราควบคุมความดันที่หัวก๊อกได้เลย

แหม พอดีผมเคยเขียนเรื่องนี้ไว้พอดีเลยครับ คลิ๊กเข้าไปอ่านกันได้

Managed Pressure Drilling MPD คืออะไร ทำงานอย่างไร จำเป็นไหม

สังเกตุว่า ไม่ว่า balloon จะเกิดจากสมมติฐานแรก หรือ สมมติฐานหลัง สาเหตุมันก็มาจากเรื่องเดียวกันคือ ชั้นหินอ่อน (Weak) หรือ เสียความแข็งแรงไป โดยมากจะเกิดจากแหล่งผลิตที่โดนผลิตก๊าซหรือน้ำมันออกไปมาก และ นานแล้ว จนจะหมดแหล่งอยู่แล้ว (Depleted field, Mature field) ก็คือ เอราวัณ บงกช บ้านเรา ที่พี่ใหญ่สผ.ประมูลได้มานี่แหละครับ

ดังนั้น ถ้าไม่ใช่วิศวกรขุดเจาะที่มีประสบการณ์ ไม่เข้าใจปัญหา ไม่รู้วิธีรับมือ ก็จะเข้าป่าเข้าพงเลย เพราะคิดว่า loss cir ก็ไปลด MW แล้วก็ kick แล้วก็เพิ่ม MW แล้วก็ loss cir วนๆไป จนไม่หลุมพัง ก็ blowout ให้ได้เป็นข่าวหน้าหนึ่งกัน

Well Control (การควบคุมหลุม)

เรื่องนี้ง่ายเลยครับ ก๊อปของเก่ามาแปะ 🙂

มันก็คือ การควบคุม influx ให้ขึ้นมาที่ปากหลุมโดยละม่อมนั่นเองครับ จริงๆแล้ว ไม่ใช่คุณละม่อมนะครับที่เป็นคนควบคุม แต่เป็นพวกเรามากกว่า 555 (มุกเก่า)

Well Control แบบเบื้องต้น ง่ายๆ ชิลๆ ตามผมมาครับ เข้าใจได้ไม่ยาก

Fracture

หินทุกชนิดทุกประเภทมีความแข็งอยู่ที่ค่าๆหนึ่ง แปลว่าหินทุกชนิดสามารถรับความดัน(หรือแรง)ได้สูงสุดค่าๆหนึ่ง ถ้ามีความดันเกินค่าๆนั้น หินจะแตก พัง

Fracture คือ การที่ชั้นหินแตก พัง ทะลุ ซึ่งเกิดจากความดันในหลุมที่เกินค่าที่ชั้นหินนั้นจะรับได้ เราเรียกความดันขนาดที่ทำให้ชั้นหินแตกพังว่า Frac Pressure

ถ้าเราเพิ่ม MW มากไป สิ่งที่เราคิดว่าน่าจะเกิดเป็นลำดับก็คือ Balloon แล้วก็ Loss cir ใช่ไหมครับ ปกติมันก็ควรจะเป็นแบบนั้น แต่บางชั้นหินนั้น ECD ที่ทำให้เกิด balloon และ loss มันใกล้กับ Frac pressure มากๆ และ ชั้นหินมีความสามารถในการซึมผ่านของของไหล (permeability) ไม่ดีเอามากๆ คือ น้ำโคลนแทรกผ่านเข้าไปชั้นหินได้ยาก ซึ่งก็คือ เกิด balloon หรือ loss ได้ยาก แม้ ECD จะเยอะ เพราะการจะเกิด balloon และ loss ได้นั้น น้ำโคลนต้องซึมเช้าชั้นหินได้ในระดับหนึ่ง

อาการ

ดังนั้นพอ MW เยอะหน่อย ECD ก็เยอะตาม โป๊ะแตกเลยครับ ชั้นหินแตก ถล่มเข้ามาในหลุม เละเทะ น้ำโคลนอาจจะรั่วหายเข้าไปในชั้นหินในพริบตา

สาเหตุ

ก็อย่างที่บอกน่ะครับ ECD ที่ทำให้เกิด Balloon หรือ loss ใกล้กับ Frac Pressure มาก หรือ จนเกือบจะเป็นจุดเดียวกัน และ ชั้นหินมี permeability ต่ำ

การแก้ไข

ไม่มีครับ เจ๊งแล้วเจ๊งเลย เหมือน แก้วแตกน่ะครับ เอาก้านเจาะขึ้นมา แล้วปั๊มซีเมนต์ปิดหลุมไป เจาะใหม่เอาง่ายกว่า

การป้องกัน

ก็เหมือนเดิมครับ pore pressure profile prediction ต้องแม่นๆ ไม่เผื่อ MW กันจนเกินไป เผื่อซ้ำเผื่อซ้อน กันเหนียวกันจนเกินไป อะไรเงี้ย

Blow out

Uncontrolled flow of formation fluids from a well. An uncontrolled flow of formation fluids from the wellbore or into lower pressured subsurface zones (underground blowout). Uncontrolled flows cannot be contained using previously installed barriers and require specialized services intervention.

A blowout may consist of water, oil, gas or a mixture of these. Blowouts may occur during all types of well activities and are not limited to drilling operations. In some circumstances, it is possible that the well will bridge over, or seal itself with rock fragments from collapsing formations downhole. https://www.glossary.oilfield.slb.com/en/Terms/b/blowout.aspx

A blowout is the uncontrolled release of crude oil and/or natural gas from an oil well or gas well after pressure control systems have failed. ‘All About Blowout’, R. Westergaard, Norwegian Oil Review, 1987 ISBN 82-991533-0-1

สรุปแบบบ้านๆของผมก็คือ การไหลของของไหลจากหลุมที่ควบคุมไม่ได้ คำสำคัญอยู่ที่ 1.ของไหล 2.จากหลุม 3.ที่ควบคุมไม่ได้

ของไหลจะเป็นอะไรก็ได้ ไหลได้ก็พอ น้ำ ก๊่าซ น้ำมัน ใช่หมด

ต้องจากหลุมนะ ไม่ใช่ไปไหลไปๆมาๆกันเองระหว่างชั้นหินหนึ่งไปอีกชั้นหินหนึ่งโดยที่ไม่ได้เข้ามาในหลุม

ต้องควบคุมไม่ได้ เพราะถ้าควบคุมได้ มันจะเข้าข่าย well control

เห็นป่ะ ต้องแม่นคำนิยามกันนิสนุง เพราะเคยได้ยินถียงกันว่า น้ำพุ่งกระฉูดออกมาจากหลุม เรียกว่า blow out ได้ไหม คำตอบคือได้ หรือ ไหลจากชั้นหินหนึ่งไปอีกชั้นหินหนึ่งโดยแวะเข้ามาในหลุมเรา จะเรียกว่า blow out ได้ไหม คำตอบคือได้ เราเรียกว่า underground blow out มันก็ไหลไปมาจากชั้นหินหนึ่ง เข้ามาในหลุมเรา แล้วก็ไหลไปอีกชั้นหินหนึ่ง เราควบคุมมันไม่ได้ มันก็ไหลแลกเปลี่ยนของไหลกันไป จนความดันมันเท่ากัน มันก็หยุดไหล

Case study: Algerian underground blowout

บางทีก็ไหลจากชั้นหินที่ความดันสูง ลัดเลาะนอกหลุมไปโผล่ที่ไหนก็ไม่รู้ข้างๆหลุม

ส่วน well control นั่นค่อนข้างชัดตามชื่อ คือถ้ายังเอาอยู่ด้วย 4 วิธีที่ว่าไปแล้วนั่นก็ยังไม่เรียกว่า blow out

คราวนี้หวังว่าเข้าใจตรงกันนะจ๊ะ ระหว่าง Blow out กับ Well Control

ส่งท้าย

ไม่รู้จะส่งท้ายอะไรครับ เอาเป็นว่า ทนอ่านมาจนถึงตรงนี้ หวังว่าน่าจะเข้า Loss Kick Balloon Fracture Well control และ Blow out ดีขึ้นนะครับ เวลา safety meeting, tool box meeting, pre tour meeting, morning meeting หรือ สารพัด meeting ก็จะได้ไม่นั่งตาลอยๆว่า พวกวิศวกรขุดเจาะ หรือ company man DSM มันพูดถึงอะไรของมันหว่า 🙂

อยากทราบประเด็นไหนเพิ่มเติมก็ comment ไว้ในช่องข่างล่าง post นี้เลยนะครับ ตอบได้ก็จะตอบ ตอบไม่ได้ก็จะไปพยายามหามาให้ครับ

• Facebook
• Twitter
• Line