Marine riser margin คือ อะไร เราคำนวนได้อย่างไร

• Facebook
• Twitter
• Line

Marine riser margin คือ อะไร เราคำนวนได้อย่างไร – วันก่อนดูคลิป deepwater horizon เกี่ยวกับอะไรสักอย่าง เผอิญเห็นเรื่อง riser ขึ้นมา ก็เลยคิดว่า เอาเรื่องนี้มาฝากกันดีกว่า

คลิปท้ายโพส์ตจะอธิบายค่อนข้างล่ะเอียดเลย สำหรับคนที่รู้จักองคาพยพของแท่นเจาะน้ำลึก น่าจะเข้าใจได้ไม่ยาก

แต่สำหรับคนที่อยู่แท่นบกมาตลอด อาจจะงงๆ ว่ามันคืออะไรฟ่ะ โพสต์นี้จะไขความกระจ่างให้ก่อนจะไปดูคลิปการคำนวน

Marine riser margin คือ อะไร

เริ่มปูพื้นเป็นขั้นๆล่ะกันนะ

• Marine riser คืออะไร ทำไมต้องมีมัน
• เกิดอะไรขึ้นถ้าต้องหอบแท่นหนีฉุกเฉิน
• แล้วเราจะทำให้หลุมไม่พุ่งพรวดขึ้นมาได้ไง

Marine riser คือ อะไร ทำไมต้องมี

วิธีอธิบายว่ามัน คือ อะไรที่ง่ายที่สุด คือ ให้ดูรูป

มันคือท่อเหล็กยาวๆ สีแดงๆ ในรูปข้างบนนั่นแหละ

BOP มันวางอยู่ที่พื้นทะเล แท่นขุดมันลอยอยู่เหนือน้ำ ถ้าไม่มีท่ออะไรสักท่อเชื่อมกัน เราจะเอาน้ำโคลนขึ้นไปบนแท่นเจาะได้ไงจริงไหม

อ้อ … ROV ตัวเล็กๆที่เห็นในรูป คือ remote operated vehicle เอาไว้เป็นหูเป็นตาเป็นมือเป็นเท้าใต้น้ำให้เรา พูดง่ายๆมันคือหุ่นยนต์ต่อสายขึ้นมาบังคับได้จากบนเท่น

ต่อๆ …

น้ำลึกแค่ไหน (water depth) แท่นเจาะลอยเหนือน้ำเท่าไร (air gap) เจ้า marine riser โดยประมาณก็ยาวเท่ากับ 2 อย่างนั่นบวกกันนั้นแหละ (ไม่นับความสูงของชุด BOP ถือว่า สั้นมากเมื่อเทียบกับเจ้า 2 ตัวนั่น)

เกิดอะไรขึ้นถ้าต้องหอบแท่นหนีฉุกเฉิน

ถ้าเกิดเหตุอย่าง deepwater horizon จะทำไง

แน่นอนว่าไม่มีเวลาสาวถอนก้านเจาะยาวเหยียดขึ้นมาหรอก จริงๆเราก็กดปุ่มเดียว ให้ sear ram ตัดฉับ แล้ว ปิดหลุมเลย จริงไหม

ปุ่มที่สองที่ต้องกด คือ ปุ่มถอดเอา riser ออกจาก BOP ก็จบเรื่อง … BOP ก็ทำหน้าที่ปิดหลุมเราไว้ จนกว่าเราจะกลับมาจัดการต่อไรต่อ

คราวนี้ ถ้าเกิดเราพอมีเวลาล่ะ เช่น พายุกำลังมา แต่ยังมาไม่ถึง เราสามารถเตรียมการอะไรต่อมิอะไรให้ได้ดีกว่า ปลอดภัยกว่า เช่น เผื่อ BOP ปิด แต่ไม่สนิท (แบบ deepwater horizon) จะทำไง

เราถอด marine riser ออกไปแล้ว ก้านเจาะขาดคาหลุม แต่ BOP ปิดไม่สนิท น้ำโคลนในหลุมเชื่อมต่อกับน้ำทะเล

สิ่งที่เกิดขึ้น คือ ความดันเนื่องจากน้ำหนักน้ำโคลนที่สูงเท่ากับความยาว marine riser จะหายไป แต่จะถูกแทนที่ด้วย ความดันจากน้ำหนักของน้ำทะเลที่สูงแค่ความลึกของน้ำ

สามัญสำนึกทางวิศวกรรมเรากระซิบว่า ความดันสุทธิ มันหายไปแน่ๆ เพราะ

1. น้ำโคลน หนักกว่าน้ำทะเล แถม
2. ความสูงของน้ำโคลน (water depth + air gap) มากกว่าความสูงของน้ำทะเล (water depth)

ถ้าเรามีเวลาก่อนจะเปิดตูดหนี เราควรเพิ่มน้ำหนักน้ำโคลนเอาไว้ล่วงหน้าจริงไหม เพื่อชดเชยความดันที่หายไป

จะเพิ่มเท่าไรดี …

แล้วเราจะทำให้หลุมไม่พุ่งพรวดขึ้นมาได้ไง

เราก็คำนวนว่าความดันมันต่างกันเท่าไร แล้วเอาไปบวกชดเชยกับน้ำโคลนเดิมไง หมูๆ อู๊ดๆ

สมมุติง่ายๆนะ

• air gap (แท่นเจาะสูงกว่าน้ำทะเล) 56′
• water depth (น้ำลึก) 724′ ดังนั้น ความยาว marine riser ก็ 724 + 56 = 780′
• ความหนาแน่นน้ำโคลนในหลุม 10.6 ppg
• ความหนาแน่นน้ำทะเล 8.6 ppg
• หลุมลึกในแนวดิ่ง 5380′ (วัดจากแท่นเจาะ)

ในคลิปทำแบบยุ่งยากอ่ะ ผมทำแบบง่ายๆ คือ เอาผิวพื้นทะเลเป็นจุดอ้างอิง

ทบทวนสูตรหากิน

psi = 0.052 x ppg x ft

ณ. พื้นทะเล ตอนที่ marine riser ยังอยู่ดี

ความดันในหลุมที่ระดับพื้นทะเล(เหนือ BOP) = 0.052 x 780 x 10.6 = 429.936 psi

ณ. พื้นทะเล ตอนที่ marine riser บ๊ายบาย ไม่อยู่แล้ว

ความดันในหลุมที่ระดับพื้นทะเล(เหนือ BOP) = 0.052 x 724 x 8.6 = 323.773 psi

ดังนั้นคามดันต่างกันอยู่ 429.936 – 323.773 = 106.163 psi

เราต้องเปลี่ยนความดันที่ต่างกันนี้ให้เป็น น้ำหนักน้ำโคลนส่วนเพิ่ม โดยที่ตอน marine riser ไม่อยู่แล้ว หลุมจะเหลือความลึกแค่ 5380 – 780 = 4600′

ก็สูตรหากินเราอีก

106.163 = 0.52 x ppg x 4600

แก้สมการออกมาได้ ppg = 0.444 เจ้า 0.444 ppg นี่แหละ เราเรียกว่า riser margin

น้ำโคลนเดิมหนัก 10.6 ppg ต้องเพิ่มอีก 0.444 ppg รวมแล้ว น้ำโคลนใหม่ที่ต้องใส่หลุมไว้กันเหนียว ต้องเท่ากับ 10.6 + 0.444 = 11.044 ppg

ไม่มีวิศวกรน้ำโคลนที่ไหนเขาผสมให้เราได้หรอก 11.044 ppg เนี้ย เขาทำได้แค่ทศนิยมเดียว เราต้องปัดขึ้น (หนักไว้ก่อน ปลอดภัยกว่า) … ปัดแล้วได้ 11.1 ppg

ผมไม่ได้ปัดผิดนะ 0.04 นั่น ถ้าปัดเศษแบบปกติ ต้องปัดทิ้งจริงไหม แต่ถ้าเราปัดทิ้งเป็น 11.0 แปลว่า น้ำโคลนเราหนักไม่พอ เราต้องปัดขึ้นให้หมด ถูกไหมครับ 11.1 ดีกว่า 11.0 แน่ๆ กรณีนี้

ในคลิป เขาใช้จุดอ้างอิงอยู่ที่ก้นหลุม แต่ผมไม่ชอบวิธีนั้นอ่ะ กดเครื่องคิดเลขเยอะ 555

ก็ในเมื่อ ก่อนถอด riser กับ หลังถอด riser น้ำโคลนจากพื้นทะเลถึงก้นหลุม มันไม่เปลี่ยนแปลงนิ จะไปคิดมันทำไมให้ยุ่งยาก ก็ย้ายจุดอ้างอิงมาที่พื้นทะเลก็สิ้นเรื่อง ตัวเลขน้อยลงเยอะ หุหุ

ไปดูคลิปได้เลยครับ 7 นาที 13 วินาที

• Facebook
• Twitter
• Line