Surge and Swab … เอาก้านขึ้นลงหลุมกันเบาๆมือหน่อยครับ พี่น้อง driller

• Facebook
• Twitter
• Line

Surge and Swab … วันก่อน ช่วยคุยเรื่อง การสูญเสียน้ำโคลนไปในหลุมขณะที่ทำการขุดเจาะ (loss circulation) และ การที่ของไหลที่ไม่ได้ต้องการจากชั้นหินเข้ามาในหลุม (influx) ที่เรียกว่า kick ไปแล้ว

Balloon Loss Circulation Fracture Kick Blowout อะไรเป็นอะไรกันแน่

Balloon Loss Circulation Fracture Kick Blowout อะไรเป็นอะไรกันแน่

สาเหตุของ loss cir กับ kick นั้น แบ่งใหญ่ๆเป็นสองประเภท

ประเภทแรก คือ มันเกิดของมันเองจากความไม่แน่นอนในการคาดเดาความดันในชั้นหิน ไม่ว่าจะไม่แน่นอนเพราะธรรมขาติมันเป็นแบบนั้น หรือ พลาดไปเพราะเราทำการบ้านน้อยไป ละเลยไปในการเอาปัจจัยบางอย่างมาคิด หรือ หยิบปัจจัยที่ไม่ใช่ไม่ควรใช้มาเป็นปัจจัย

เรียกว่า พลาดไปในขั้นวางแผน คือ ไม่คิดน้อยไป ก็คิดผิดไป

ประเภทที่สองคือ มาพลาดเอาหน้างาน ในขั้นตอนการปฏิบัติ นั่นคือ วางแผนอะไรมาเสียดิบดี มาเจ๊งกะโบ๊งเอาตอนการทำงานบนแท่น

วันนี้จะมาชวนคุยเรื่องหลังนี่แหละครับ

Surge and Swab

ในภาวะปกติที่เราวิศวกรหลุมเจาะคำนวนความดันที่ทุกๆความลึกของหลุมที่เกิดขึ้นในระหว่างการขุด เราได้คิดไว้แล้วทุกกรณี เรามีสมมติฐาน มีขั้นตอนต่างๆที่ต้องเอามาคิดสะระตะ แล้วเราก็เคาะน้ำหหนักน้ำโคลนในช่วงงานต่างๆเอาไว้

ตัวแปรหนึ่งที่เราเอาใส่สมการน้ำโคลนเราก็ คือ ความดันที่เกิดจากการ surge และ swap 

surge

จำตอนที่เราไปฉีดยาได้ไหมครับ เราจะรู้สึกเจ็บหรือปวดตรงที่เข็มจิ้มมากๆถ้าพยาบาลคนสวย (ตอนนั้นก็ไม่สวยล่ะ 555) เดินยาเร็ว คือ ใจร้อน หรือ มือหนัก กดก้านเข็มฉีดยาเร็วไป ความดันในกระบอกฉีดยามันก็เยอะใช่ไหมครับ ความรู้สึกเจ็บของเราก็แปรผันไปกับความดันในกระบอกฉีดยา

surge ก็อารมณ์ประมาณนั้น

ลองมโนถึงหลุม และ มีก้านเจาะที่มีหัวเจาะเป็นลูกตุ้มอยู่ตรงปลายก้านสิครับ เหมือนกระบอกฉีดยาเลยว่าไหม

สังเกตุว่าขนาดหัวเจาะกับขนาดหลุมมันเท่ากันเดี๊ยะ มีช่องให้น้ำโคลนจากใต้หัวเจาะไหลย้อนขึ้นไปได้นิดเดียว เท่ากับช่องว่างระหว่างแฉกของหัวเจาะ และ ช่องว่างรูปวงแหวน (annulas) ระหว่างก้านเจาะกับผนังหลุมเท่านั้น

ช่องว่าที่ว่าก็แค่พื้นที่สีแดงๆในรูปข้างบนน่ะครับ

ทั้งน้ำโคลนและเศษหินที่ได้จากการเจาะ จะต้องออกผ่านไปทางช่องนี้ หัวเจาะแต่ล่ะแบบก็จะมีขนาดของช่องนี้ต่างกัน เล็กไปก็ไม่ดี ใหญ่ไปก็ไม่ดีอีก ต้องพอดี๊พอดีกับหลายๆอย่างซึ่ง จะมากไปถ้าอธิบายกันตรงนี้

เอาว่า ช่องที่ว่านี้แคบและเล็ก ถ้าขยับก้านลง (run drill pipe) เร็วเกินไปกว่าความเร็วที่วิศวกรขุดเจาะคำนวนเอาไว้ ก็จะเหมือนพยาบาลเดินยาเร็วนั่นเอง น้ำโคลนไหลผ่านช่องว่างกลับขึ้นไปเหนือหัวเจาะไม่ทัน ความดันใต้หัวเจาะก็จะมากกว่าที่คำนวนไว้ ซึ่งอาจจะมากกว่าความดันของชั้นหิน

นั่นคือน้ำโคลนจะถูกหัวเจาะอัดเข้าไปในชั้นหิน กลายเป็น loss circulation แบบที่เกิดการทำงานที่ไม่ทำตามโปรแกรมที่วางไว้ ไม่ว่าจะด้วยรู้เท่าไม่ถึงการ เผลอเรอ บังเอิญ หรือ เพราะคิดว่าไม่เป็นไรหรอกน่า เจาะแถบนี้มาเยอะแล้ว หลุมก่อนก็เอาก้านลงเร็วอย่างนี้ไม่เห็นเป็นไร บลาๆ

 Swab

เป็นปรากฏการณ์ตรงข้ามกับ surge ครับ คือ ดึงก้านขึ้นเร็วเกิ้น อารมณ์เดียวกับที่เราเอานิ้วอุด หรือ บีบปลายหลอดฉีดยา แล้วดึงก้านหลอดฉีดยาเร็วๆ จะเกิดภาวะความดันต่ำ หรือ สูญญากาศ (ชั่วขณะ) ในกระบอกหลอดฉีดยา เพราะอากาศเข้าไปแทนที่ไม่ทัน

หลุมเจาะก็เหมือนกันครับ ถ้าดึงก้านเจาะที่มีหัวเจาะอยู่ขึ้นจากหลุมเร็วเกินกว่าที่กำหนดไว้ จะเกิดภาวะความดันต่ำ (ชั่วขณะ) ใต้หัวเจาะ ต่ำว่าความดันในชั้นหิน คราวนี้ล่ะ influx (ของไหลที่ไม่ได้รับเชิญ)ก็จะไหลเข้ามาในหลุมเรา เป็น kick ต้องทำการควบคุมหลุม (well control) ให้ปวดตับ

อ้อ ในกรณีหย่อนท่อกรุ (run casing) ก็เช่นกันครับ เกิด surge ได้ง่ายมาก ถึงต้องมีการควบคุมความเร็วในการหย่อนท่อกรุลงอย่างเคร่งครัด

แล้ว driller จะขับก้านขึ้นลงได้เร็วแค่ไหนล่ะ

รวบรัดเลยล่ะกันนะ

อย่างแรกก็ที่ได้บอกไปแล้วคือ ขนาดช่องว่างของ junk slot area เลื่อนขึ้นไปดูได้ พื้นที่สีแดงๆในรูปข้างบน ถ้าใหญ่ ก็ขยับได้เร็วขึ้น เพราะน้ำโคลนไหลขึ้นลงได้ง่าย

ต่อมาก็คุณสมบัติของน้ำโคลนที่ชื่อว่า Gel strength (คืออะไร ไปกูเกิลเอา คร่าวๆสั้นๆคือความหนืดของน้ำโคลนในสภาวะใกล้หยุดนิ่งนั่นเอง) ถ้าหนืดมากก็ขยับก้านเร็วมากไม่ได้

ปัจจัยต่อมาก็คือ พื้นที่ว่างระหว่างก้านเจาะ (และ drill collar) กับหลุม (annulas ระหว่าง drill pipe OD – hole) และ ขนาดพื้นที่ด้านในท่อ (internal diameter) ซึ่งก็ คล้ายๆ junk slot area นั่นแหละครับ ยิ่งเยอะ ยิ่งขยับก้านคล่อง

ใครอยากดูสูตรละเอียดๆ ไปที่นี่เลยครับ หน้านี้ อ่านให้อ้วกไปเลย ชาวสายแข็ง ..

สูตรคำนวน surge and swab

ในทางปฏิบัติล่ะ จะเอาไง

ก็ดูในโปรแกรมซิครับ พวกเราเขียนเอาไว้ตัวบักเอ้บ ว่าขยับขึ้นหรือลงได้ไม่เร็วเกินเท่าไร ไม่งั้นก็โทรฯถาม tool pusher ถาม company man เอา

ยิ่งสมัยนี้นะ cyber rig ไม่ต้องมาคอยขยับก้านเบรค draw work กันแล้ว เป็นระบบแท่งหรรษา (joy stick 555) แถมบางรุ่น มี cruse control ด้วย จิ้มๆ ตั้งค่าเอาได้เลยว่าจะเอาเร็วช้ากลมกล่อมขนาดไหน

ถ้า tool pusher มาสั่งอะไรผิดไปจากโปรแกรม ก็สามารถถกกันได้ว่า โปรแกรมบอกว่าได้เท่านี้นะ จะเอาอย่างนั้นหรือ เพราะอะไร บลาๆ

ใครๆก็อยากจะทำงานให้เร็วๆ แต่ก็นะ ก็ต้องปลอดภัยด้วย ปลอยภัยกัน ทั้งหลุม ทั้งคน

นอกจากนี้ระบบของแท่นขุดเจาะในปัจจุบัน ก็สามารถบันทึกทุกๆกิจกรรมของงานเอาไว้ในหน่วยความจำคอมพิวเตอร์ได้ทั้งหมด สามารถเอามาดูได้ (play back) ถ้าเกิดอะไรขึ้น การทำงานจึงต้องดูแลซึ่งกันและกันให้รอบคอบปลอดภัย

สรุป

เหมือนๆกับทุกงานวิศวกรรมน่ะครับ มีสองขั้นตอนใหญ่ๆ (ไม่นับงานวิจัยและพัฒนา) คือ การออกแบบ และ การนำเอาไปใช้ ความผิดพลาดจากงานวิศวกรรม ก็มาจากสองขั้นตอนนี่แหละครับ … ชี้นิ้วกันไปมา ประคับประคองกันไป

ประสบการณ์ของผมบอกว่าคนที่จะขึ้นไปเป็นหัวหน้างานในระดับกลางที่ดี ควรจะผ่านงานทั้งสองด้านมาอย่างพอๆกัน จึงจะสามารถนำพาทีมงานไปได้อย่างดี เป็นเอกภาพ เข้าใจภาพงานทั้งสองด้าน

บริษัทที่ดีและต้องการอยู่อย่างยั่งยืน ควรพัฒนาบุคคลากรทั้งสองส่วนให้สมดุล อย่าให้ส่วนไหนนำหน้าส่วนไหน ต้องก้าวไปด้วยกันอย่างเข้าใจกันและกัน

• Facebook
• Twitter
• Line