More overpull to free casing stuck จะทำไงดี

• Facebook
• Twitter
• Line

More overpull to free casing stuck จะทำไงดี – ปัญหาคลาสิกเลยครับ

การเอาท่อกรุ (casing) ลงหลุม หรือ ที่เราเรียกว่า run casing เนี้ย มีลุ้นตลอดครับ

อย่างแรกคือ เราหย่อนลงด้วยนน.ตัวมันเอง ซึ่งท่อกรุมันกลวง มันจึงเบา ถ้าหลุมที่เราขุดมันเอียงมากๆ หรือ โค้งไปโค้งมา ก็จะหย่อนไม่ค่อยลง

วิธีแก้คลาสิกก็คือเติมน้ำโคลนลงไปในท่อกรุระหว่างที่หย่อนลงไปในหลุม คือ เติมไปหย่อนไป (และทริ๊กอื่นๆอีกนิดหน่อย จะไม่กล่าวถึง เดี๋ยวจะนอกเรื่อง)

ถ้าหย่อนไม่ลงจริงๆ คาอยู่กลางทาง (held up) ไม่ถึงก้นหลุม หรือ ไม่ถึงความลึกน้อยสุดที่ทำให้เราขุดช่วงต่อไปได้ เราก็จำเป็นต้องดึงท่อกรุขึ้น เพื่อเอาหัวเจาะกับก้านเจาะลงไปทำความสะอาดเศษหิน หรือ อะไรที่ไปร่วงขวางทางอยู่ในหลุม ที่เราเรียกว่า wiper trip

More overpull to free casing stuck

ถ้าดึงท่อกรุขึ้นมาได้ มันก็ไม่มีปัญหาหรอก จริงไหม

แต่ปัญหาคือ … ดึงไม่ขึ้น ติดแหง็ก ทำไงดี

เบสิกที่สุด คือ ปั๊มน้ำโคลนลงไปในท่อกรุให้ไปไหลออกปลายด้านล่างให้น้ำโคลนย้อนผ่านช่องว่างระหว่างท่อกรุกับผนังหลุม (annulas) ขึ้นมา โดยหวังว่าน้ำโคลนจะไหลพัดพาชะล้างเศษอะไรที่มันติดๆอยู่ออกมา หรือ เป่าเศษหินเศษอะไรที่อยู่ขวางใต้ท่อกรุ

พูดง่ายๆคือ เอาพลังงานจากการไหลเข้าไปช่วย (Hydraulic)

ขณะเดียวกันก็ออกแรง (draw work) ดึงให้มากขึ้น จนถึงแรงดึงสูงสุดที่ปลอดภัยที่ท่อกรุจะไม่ขาด (safe pull) ซึ่งเราสามารถคำนวนได้ว่า จะกี่ % ของ tensile strength ของท่อ

เช่น สเป็คท่อกรุ ดึงได้ 500,000 lbs. นโยบายของ บ. ให้ดึงได้ 80% เราก็ดึงได้แค่ 400,000 lbs. เป็นต้น

แน่นอนว่าเราก็ต้องคำนวนไว้แล้วว่า ถ้าจำเป็นต้องดึงท่อกรุขึ้นมาจากความลึกที่ต้องดึง เราต้องใช้แรงดึงเท่าไร และ draw work ของแท่นเจาะฯเรามีแรงที่จะดึงพอไหม

Substructure

ก่อนจะไปว่ากันต่อ เรามารู้จักส่วนของแท่นเจาะที่เรียกว่า substructure กันก่อน

sub แปลว่า ส่วนแยก ส่วนหนึ่ง ส่วนย่อย

substructure ก็คือ ส่วนย่อยของโครงสร้างแท่นขุดเจาะฯ อธิบายไปก็คงเข้าใจลำบาก ดูรูปเลยก็แล้วกัน

substructure นี้ จะต้องแข็งแรงพอที่จะรับนน.ของ อุปกรณ์ทั้งหมดที่อยู่บน rig floor และ derrick + แรงดึงสูงสุดที่เกิดขึ้นในกระบวนการขุดเจาะ

substructure capacity > น้ำหนัก อุปกรณ์ทั้งหมดที่อยู่บน rig floor และ derrick + แรงดึงสูงสุดที่เกิดขึ้นในกระบวนการขุดเจาะ

ทำให้ rig floor เบาที่สุด

นั่นคือที่มาของเรื่องที่จะชวนคุยวันนี้ครับ

สำหรับแท่นเจาะใหม่ๆ คงไม่มีประเด็นเรื่องนี้เท่าไร เพราะ substructure ถูกออกแบบมาให้แข็งแรงมากๆอยู่แล้ว โดยเฉพาะแท่นบกที่ไม่มีข้อจำกัดเรื่องน้ำหนัก substructure เหมือนแท่นที่ใช้นอกชายฝั่งที่ต้องหาจุดสมดุลระหว่างความแข็งแรงและน้ำหนัก

ในชีวิตจริง เราก็เลือกไม่ได้หรอกครับว่าจะได้แท่นขุดรุ่นใหม่ จริงไหมครับ

ดังนั้น เพื่อความรอบคอบ เราต้องดูสเป็กของ substructure ประกอบการวางแผนการขุดเจาะเสมอ

ปัญหาในทางปฏิบัติ

ปัญหาคืออะไรรู้ไหม เรามักลืมไปว่า ตอนเราหย่อนท่อกรุลงหลุมเนี้ย เราเพิ่งขุดช่วงของหลุมช่วงนั้นเสร็จ เราจะมี ก้านเจาะ Drill Collar และ BHA ทั้งยวง หนักอึ้ง อยู่บน rig floor พิงอยู่ที่ derrick

น้ำหนัก ก้านเจาะ Drill Collar และ BHA นี่แหละ ที่จะทำให้แรงดึงที่เราสามารถดึงได้น้อยลง ถ้า substructure เรารับน้ำหนักไว้จนจะถึงขีดจำกัด

แต่การที่เราจะเอา ก้านเจาะ drill collar และ BHA ลงมากองบน main deck ก็งานช้าง ใช้เวลาหลายชั่วโมงเลยล่ะครับ

แต่ … แต่ … ยิ่งใช้เวลารอนาน ให้ท่อกรุติดอยู่อย่างนั้น นานเท่าไร โอกาสที่จะดึงให้หลุดยิ่งน้อยลง

ดังนั้นทางเลือกที่ว่า จะเอา ก้านเจาะ drill collar และ BHA ลงมากองบน main deck นั้น ไม่ค่อยมีคนทำกัน

เราทำตรงกันข้ามครับ

เราเอา น้ำหนัก ก้านเจาะ drill collar และ BHA ที่คาดว่าจะมีบน rig floor ณ.ตอนที่เราจำเป็นต้องดึงท่อกรุให้หลุด เข้าไปรวมไว้แล้วแต่ต้น

พอท่อกรุติดปุ๊บ ทำตามขั้นตอนบลาๆก่อนหน้าแล้ว ไม่สำเร็จ พอถึงขั้นตอนที่ต้องดึง เราก็ดึงเลย เพราะเรารู้อยู่แล้วว่าด้วย น้ำหนัก ก้านเจาะ drill collar และ BHA อยู่บน rig floor เป็นเท่าไร เราจะดึงได้เท่าไร โดยที่ substructure ไม่หยุบพังลงมา

substructure capacity > น้ำหนักอุปกรณ์ทั้งหมดที่อยู่บน rig floor และ derrick + แรงดึงสูงสุดที่เกิดขึ้นในกระบวนการขุดเจาะ

ดังนั้น แก้สมการกลับ ก็จะได้ราวๆนี้

แรงดึงสูงสุดที่เกิดขึ้นในกระบวนการขุดเจาะ < substructure capacity – น้ำหนัก อุปกรณ์ทั้งหมดที่อยู่บน rig floor และ derrick

ด้วยหลักคิดแบบนี้ เราก็เอา “แรงดึงสูงสุดที่เกิดขึ้นในกระบวนการขุดเจาะ” ไปคำนวน ความลึกมากสุดที่ท่อกรุติดแล้วเราจะดึงได้ด้วยความสามารถที่เรามี

หมายความว่า ถ้าเกิดความลึกนี้แล้ว ถ้าหย่อนท่อกรุไม่ลง เราจะไม่สามารถ ดึงท่อกรุขึ้นมาได้อีกแล้ว

จะเรียกว่าเป็น จุดที่หันหลังกลับไม่ได้ (point of no return) แบบการเอายานอวกาสเข้าวงโคจร อะไรแบบนั้น

อ้าว … แล้วทำไง ก็ปั๊มซีเมนต์ ตรึงท่อกรุให้ติดกับชั้นหินตรงนั้นซะเลย 555

จุดที่หันหลังกลับไม่ได้ จะต้องลึกกว่า ความลึกน้อยสุดที่ทำให้เราขุดช่วงต่อไปได้

พูดแบบบ้านๆ คือ …

ความลึกที่วางแผนไว้ว่าจะเอาท่อกรุลงให้ถึง ต้อง > ความลึกที่หันหลังกลับไม่ได้ ต้อง > ความลึกที่จะทำให้เราขุดช่วงต่อไปไม่ได้

ภาษาเราคือ min set depth (ต้องถึง) < point of no return < plan casing depth (ถึงได้ก็ดี)

วิธีคิดอาจจะต่างไปบ้าง แต่หัวใจของหัวใจในงานวิศวกรรมเราคือ ต้องคิดคำนวนล่วงหน้าเสมอ ว่าอะไรจะเกิดขึ้นได้บ้าง ถ้าเกิดขึ้นแล้ว เราจัดเต็มได้เท่าไร ถ้าจัดเต็มไปแล้ว ยังแก้ปัญหาไม่ได้ แล้วจะเอาไงต่อ

ความลึกน้อยสุดที่ทำให้เราขุดช่วงต่อไปได้ หรือ minimum casing set depth คือ อะไร …

คืองี้ครับ … เราเอาท่อกรุลงหลุมเนี้ย จุดประสงค์หลักใหญ่ๆ คือ เราต้องการตัดตอนขีดจำกัดทางกลของการขุด

ขีดจำกัดทางกลที่ว่ามีอะไรบ้าง เอาเร็วๆเท่าที่ผมคิดออกจากสมองก้อนน้อยๆของผมล่ะกัน

• ความแตกต่างของความดันของชั้นหิน ต้องเอาท่อกรุไปปิดเอาไว้เป็นช่วงๆ ไม่งั้น น้ำโคลนน้ำหนักเดียว เอาไม่อยู่ตลอดช่วง
• ความดันของชั้นหิน vs. ความแข็งแรงของท่อกรุขนาดนั้นๆ
• ความสามารถของอุปกรณ์ป้องกันการพลุ่ง (BOP – Blow Out Preventer) ที่เราติดตั้งที่ปากหลุม
• Torque and Drag ระหว่างการเจาะ แรงเสียดทานระหว่างท่อกรุกับก้านเจาะ น้อยกว่า แรงเสียดทานระหว่างชั้นหินกับก้านเจาะ ดังนั้น ถ้าปล่อยให้ช่วงหลุมเปิด (open hole) ยาวๆ torque and drag จะสูง ทำให้ขุดไปได้ไปจบตามแผน
• กันชั้นหินเจ้าปัญหาชั้นบนๆ (swell หินบวมน้ำ, caving หินร่วง, loss circulation หลุมรั่ว, tectonic stress หลุมยุบ) ไม่ให้ไปสร้างปัญหากับการขุดช่วงลึกๆลงไป
• อุณหภูมิ และ อื่นๆ …

คลิ๊กลิงค์นี้เลยครับ การวางท่อกรุ (มี 4 ตอน) มีอธิบายไว้ละเอียดยิบ สะใจฮาร์คอร์แน่ๆ

พูดง่ายๆคือ สกัดปัญหาไปเป็นช่วงๆ จัดการปัญหาไปทีล่ะเปราะๆ (one problem at a time)

ดังนั้น ถ้าเอาท่อกรุลงไม่ถึงความลึกที่เราสามารถตัดตอนขีดจำกัดทางกลของการขุด ก็แปลว่า ถ้าซีเมนต์ท่อกรุตรงนั้น ก็ไม่เกิดประโยชน์อะไร เพราะขีดจำกัดทางกลก็ยังอยู่ เช่น ช่วงที่หลุมรั่ว ก็ยังลอยนวลอยู่ ไม่ได้ถูกท่อกรุปิด เป็นต้น

ดังนั้น ก็ต้องยื้อยุดฉุกดึงท่อกรุขึ้นมา แล้วเอาหัวเจาะติดปลายก้านเจาะ ลงไปเคลีย์หลุมให้สะดวกโยธิน แล้วค่อยซื้อเหล้าขาวน้ำแดง บนบานศาลกล่าว แล้วหย่อนท่อกรุลงไปใหม่ ลุ้นกันอีกกระทอก

อ้าว … ขึ้นต้นเป็นวิศวกรรมศาสตร์ แต่ลงท้ายเป็นไสยศาสตร์ไปได้ไง 555

ไม่เชื่ออย่าลบหลู่นะจ๊ะ 🙂

• Facebook
• Twitter
• Line