نظام الحفر ( Drilling system )-(الجزء التاسع)

​

 **التأثير الموحد لمعدل ضخ سائل الحفر وسرعة خروجه من الفالات على السرعة الميكانيكية للحفر**:

& إن كلا من Q .Vm)) عنصرين لا يمكن تغيير أحدهما على حساب الأخر ، ومن المعايير المستخدمة لدراسة هذين العنصرين هي الطاقة الهيدروليكية المستخدمة من قبل رأس الحفر&

**المعيار الأول معامل الطاقة الهيدروليكية**:

& تعرف الطاقة الهيدروليكية السائل الحفر عند استخدام رأس الحفر بالعلاقة التالية:

حيث أن :

Pb: الضغط الضائع بفالات رأس الحفر ويعطى بالعلاقة التالية:

Ф: معامل الغزارة الذي يتبع لنوع الفالة ، إن كان مقطعها الأولي أفقي يشكل قطعا أو قطعة مكافئة ( 0.98- 0.92 =p) بالتالي تعطي الطاقة الهيدروليكية عند رأس الحفر:

وبالتالي فإن (Nhb) تتبع ل (Vject)، ولقد بينت التجارب الحقلية أن (Vm) تزداد مع زيادة (Nhb) وحتى نهاية حدية حيث لا تأثير إيجابي بزيادة الطاقة بعد ذلك ، ولوحظ أيضا أنت تناسب عكسيا مع العمق ، فكلما زاد العمق يتطلب ذلك طاقة أقل ، وتفسير ذلك هو كلا العنصرين دورهما هو التنظيف فتأثرهما ليس مباشر على (Vm) ولكن على التنظيف فقط ، وكما هو معروف أنه بزيادة العمق تزداد القساوة وبالتالي فإن حجم الصخر المحت يقل بزيادة العمق ، و بالتالي فإن الطاقة اللازمة للتنظيف تقل ، ولهذا كلما اتجهنا السطح كلما كانت الطاقة اللازمة للتنظيف أكبر لأن الحجم المحت من الصخر أكبر (ويعتقد أن هذه الطبقات الصخرية السطحية أكثر لدونة ، فهي تتجه لملئ الفراغات بين أسنان رأس الحفر ، لذلك فهي تتطلب طاقة أكبر للتنظيف).

 الشكل يوضح الطاقة الحدية التي عند تجاوزها لن تتأثر  Vm

وحسب معيار الطاقة الهيدروليكية السائل الحفر فإن السرعة الميكانيكية تزداد بزيادة هذه الطاقة. 

** المعيار الثاني معامل سرعة جريانه على القاع**:

& إن المعيار الثاني هو تيار سائل الحفر الذي يجري بمستوي مواز للقاع ، فهو يقوم بتنظيف النقطة المقابلة، ثم يجري بعد ذلك السائل بشكل أفقي على القلع، وبالتالي فإن النقطتين المقابلتين للفالة تنظفان من خلال جریان سائل الحفر على القعر ، وبعد ذلك ستقل طاقة السائل وقدرته على التنظيف، و بالتالي ما هو العمل لزيادة السرعة بعد نقطة التصادم؟

إن السرعة على مسافة (x) هي جزء من سرعة خروج السائل ، وذلك عند اصطدام السائل على القاع وهذا جزء من سرعة خروج السائل من الفالات، وبالتالي تزيد من السرعة في نقطة ما بعد منطقة التصادم يجب أن نزيد سرعة الخروج وزيادتها تتحقق إما بالنقصان القطر الفالة قبل الإنزال ، وهذا لا يمكن تحقيقه على القاع، أو عن طريق زيادة الغزارة ، أو بكلا الحالتين معا.

حيث أن هذا الجريان الأفقي للسائل هو الذي يؤمن التنظيف لقاع البئر ، وهذه الحركة الأفقية هي جزء من (Vject)، وبالتالي فهي متناقصة كلما ابتعدنا عن نقطة الاصطدام ، ويجب علينا أن نحافظ عليها حتى يتحقق التنظيف ، وبالتالي لابد أن نخفف من سرعة التناقص (فنحن لا نستطيع إلغاء هذا التناقص ، ولكن نسعى لتخفيفه) بحيث تصل من منطقة صدم الأخرى ، وتكون كافية لخلخلة الفتاتات المتواجدة على القاع ويتم ذلك باستخدام سائل حفر ذو لزوجة أقل (أي حركته أسهل وسرعتها أكبر)، أما إذا كانت الزوجة كبيرة عندها ستقل قدرة السائل على الحركة، ولهذا نحن نبحث عن موائل ذات لزوجة أقل ما يمكن.&

​