Mudcake คุณสมบัติหนึ่งที่เราต้องการจากน้ำโคลน

• Facebook
• Twitter
• Line

Mudcake คุณสมบัติหนึ่งที่เราต้องการจากน้ำโคลน คือ น้ำโคลนที่ดีต้องสร้าง “บางอย่าง” ที่บาง (thin) ยืดหยุ่น (resilient) และ กั้นการไหลได้ดี (low permeability)

เจ้า “บางอย่าง” ที่ว่านี้เราเรียกว่าา mudcake (สังเกตุว่าเราเขียนติดกันเสมอ) … ผมจนด้วยเกล้า ไม่รู้จะแปลเป็นภาษาไทยอย่างไรให้สื่อความหมาย

เรามาเข้าใจกันก่อนดีกว่าว่ามันคืออะไร

ถ้าเราแยกน้ำโคลน 1 กระป๋อง ออกอย่างหยาบๆ จะมี 2 ส่วน ส่วนที่เป็นของเหลว และ ส่วนที่เป็นของแข็ง

• ส่วนที่เป็นของเหลว เราเรียกว่า mud filtrate
• ส่วนที่เป็นของแข็งเราเรียกว่า mudcake

Mudcake

เราแยกส่วนที่เป็นของแข็งออกมาได้ด้วยการกรองด้วยกระดาษกรองธรรมดาๆนี่แหละ และ เพื่อให้เป็นมาตราฐานในการวัดเจ้านี่ API ก็ได้ออกแบบอุปกรณ์ และ วิธีการวัด ออกมา เพื่อให้แต่ล่ะบ. สามารถเปรียบเทียบคุณภาพกันได้

หน้าตาก็แบบรูปข้างล่างนี่แหละครับ

API กำหนดปริมาตรน้ำโคลนที่ใช้ ขนาด และ ความถี่ของกระดาษกรอง แรงดันที่ใช้ บลาๆ เราก็จะได้ ปริมาตร mud filtrate หยดติ๋งๆออกมาในเวลาที่กำหนด

เราเรียกมันว่า API filter press

mud filtrate ที่หยดออกมานั้น จะมากจะน้อย ขึ้นกับปัจจัยตามนี้

• แรงดันที่กดลงมา
• พื้นที่หน้าตัดกระดาษกรอง
• ความหนืดของน้ำโคลน (viscosity)
• ความสามารถในการผ่านซึม (permeability)
• ความหนาของ mudcake

API Filter Press Test Procedure | Step By Step

พอเริ่มเพิ่มความดันปั๊บ ส่วนที่เป็นของแข็งเริ่มแยกตัวเป็นแผ่น(เพิ่มความหนา) และ ทำตัวเป็นตัวปิดกั้นไม่ให้ส่วนที่เป็นของเหลวเล็ดลอดออกไป

ตามสูตรของปู่ดาร์ซี่อ่ะ สายแข็งเอาสมการนี้ไปล่ะกัน

บ.ไหนออกแบบสูตรน้ำโคลนให้ mud filtrate ออกมาน้อยสุดในเวลาที่กำหนด (หลังจากอัตราการหยดเสถียรแล้ว) บ.นั้นชนะ

ปัญหาปวดตับ

ทำการวัดที่อุณหภูมิห้อง – ซึ่งความเป็นจริงหลุมเราร้อนกว่าอุณหภูมิห้องนิ ยิ่งอุณหภูมิสูง น้ำโคลนยิ่งเสียความหนืด (viscosity ต่ำ) ทำให้ mud filtrate หยดติ๋งๆออกมาเยอะ จังหวะนี้(ที่ร้อนๆ) ความดันแทบไม่มีผลต่อปริมาณ mud filtrate หากแต่เป็นอุณหภูมิต่างหากที่มีผลมากกว่า

เพื่อแก้ปัญหานี้ API ก็จัดให้มีการทดสอบพิเศษที่ถ้าบ.น้ำมันต้องการก็สามารถใช้อ้างอิงเปรียบเทียบได้

เรียกว่า เราเรียก API high temp filter press ซึ่งก็ใช้ภาชนะปิดทำที่อุณหภูมิสูงขึ้น และ ก็ต้องใช้ความดันสูงขึ้นด้วย ไม่งั้นเดี๋ยวน้ำโคลนเดือดปุ๊ดๆ ตามกฏ PVT ก็จะทดสอบไม่ได้

Mud Engineer วิศวกรน้ำโคลน ทำอะไร

ถึงกระนั้นก็ดี แก้ปัญหาเรื่องอุณหภูมิไปแล้ว อีกปัญหาหนึ่งที่การวัดนี้ไม่จำลองสภาพการทำงานจริงในหลุม คือ การวัดที่กำหนดโดย API น้ำโคลนมันอยู่นิ่งๆ (static) ไม่ได้ไหลแบบที่เรากำลังขุด (dynamic) จริงป่ะ

ก็มีบ.น้ำโคลน หรือ บ.น้ำมัน บางบ. คิด เครื่องมือ และ มาตราฐาน ขึ้นมา แต่ก็ยังไม่เป็นที่ยอมรับ เจ้ามาตราฐานโลก อย่าง API ก็ไม่ได้ออกมาสร้างมาตราฐานอะไรจริงจัง นอกจากนี้ เราก็ยังไม่สามารถหาความเชื่อมโยง (correlation) ระหว่าง static vs. dynamic filtration loss ได้อีกด้วย

เอาล่ะ แต่อย่างน้อยที่สุด เราก็สามารถสรุปได้อย่างสมเหตุผลแหละว่า ถ้า static ของ น้ำโคลน ก. ดีกว่า น้ำโคลน ข. เราก็อนุมานได้ว่า dynamic ของ น้ำโคลน ก. ดีกว่า น้ำโคลน ข. ถึงเราจะไม่รู้ว่ามันดีกว่าเป็นเชิงเส้น ก้าวกระโดด หรือ แบบไหนอย่างไร

แล้ว … บาง (thin) ยืดหยุ่น (resilient) และ กั้นการไหลได้ดี (low permeability) ดีอย่างไร

ถ้าชั้นหินไม่มีความพรุน (porosity) แน่นปั๊ก หรือ การไหลผ่านได้ยาก (low permeability) อย่างชั้นหินดินดาน น้ำโคลนก็ไม่รั่วไปไหน เราก็ไม่ต้องแคร์อะไรว่า cake จะก่อตัวไหม ก่อตัวแล้ว คุณภาพจะดีไหม เพราะ ถ้าชั้นหินไม่มีความพรุน หรือ การไหลผ่านได้ยาก cake ก็ไม่ก่อตัวอยู่ดี จริงป่ะ

แต่ถ้าชั้นหิน มีความพรุน (porosity) บ้าง มี ความสามารถการไหลผ่านได้บ้าง เช่น หินทราย เราต้องการให้ mudcake ก่อตัวขึ้นที่ผนังหลุม เพื่อกั้นไม่ให้ mud filtrate ไหลออกจากหลุม

บาง vs. หนา … แน่นอนครับ ถ้าบางแล้วกั้นได้เท่ากับหนา บางก็ย่อมดีกว่า คุณสมบัติข้อนี้ เราเอาไม้บรรทัดวัดเอาได้จากเครื่อง API filter press ถ้าน้ำโคลน 2 สูตร หยดติ๋งๆออกมาเท่ากัน น้ำโคลนสูตรไหนให้ mudcake บางกว่า ย่อมดีกว่า

ยืดหยุ่น … ไม่ใช้ว่าน้ำโคลนไหลผ่านหน่อยเดียวร่อนหลุดออกมา ถ้าหลุดลอกก็ต้องก่อตัวขึ้นมาใหม่ได้เร็ว คุณสมบัติข้อนี้ ไม่สามารถวัดได้จาก API filter press เพราะเราทำการทดสอบขณะหยุดนิ่ง (static)

อย่างไรก็ตาม ถึงวัดไม่ได้เชิงปริมาณ (quantitative) แต่เราสามารถวัดได้เชิงคุณภาพ คือ หลังจากวัดความหนาแล้ว ก็เอานิ้วจิ้มๆลงไปที่ mudcake ถ้าเละเหลว แหยะๆเหมือน เหมือนโยเกิร์ตเน่าๆ แบบนี้ไม่ดี แต่ถ้าจิ้มแนวรู้สึก แน่นๆ เด้งดึ๋งๆ ไม่บุ๋มลงไปมาก หรือ บุ๋มแล้วค่อยๆพองกลับขึ้นมา แปลว่าดี

กั้นการไหลได้ดี คุณสมบัติข้อนี้ วัดได้จากปริมาณ mud filtrate ของ น้ำโคลนไหน ออกมาในเวลาที่กำหนด (หลังจากอัตราการหยดเสถียรแล้ว) … ยิ่งน้อยยิ่งดี

ผมยังไม่ได้พูดถึงสารเคมีเลยว่า ใส่อะไรลงไปแล้วทำให้ mud filtrate ออกมาน้อย mudcake บาง และ เด้งดึ๋งๆ ที่ผมไม่พูดถึงก็เพราะว่าผมไม่รู้ครับ 555 มันเป็นสูตรลับของ บ.น้ำโคลน ถึงจะรู้ ก็รู้แต่ชื่อทางการค้าเท่านั้นแหละ

พอล่ะ เอาเท่านี้ก่อน ผมไม่ลงลึกเกี่ยวกับ การวัดอย่างละเอียด การคำนวน และ ความเสถียรในการวัด นะครับ เอาแนวทางคร่าวๆไปจะไม่งง ไม่งั้น ยิ่งอธิบายจะยิ่งงง

มีคำถามอะไรก็ฝากไว้ที่ช่องความเห็นข้างล่างเลยครับ 🙂

• Facebook
• Twitter
• Line