عناصر نظام الحفر وخصائص سائل الحفر - (الجزء الثاني )

**العناصر الهيدروليكية **:

 & تؤمن الغزارة تنظيف قاع البئر ورفع الفتاتات وهما الوظيفتان الأساسيتان لسائل الحفر ويقصد بتنظيف قاع البئر الإبعاد الفوري للفتاتات فور قطعها وهنالك مجموعة من العوامل التي تعتمد للتنظيف :

• الاستطاعة الهيدروليكية المستهلكة من قبل رأس الحفر
• قوة التصادم الهيدروليكي على القاع  &

**الاستطاعة الهيدروليكية المستهلكة من قبل رأس الحفر**:

& إن الطاقة التي توفرها المضخة (No) تستهلك في طريقين:

• في طريق سائل الحفر (Nc).
•  الطاقة التي تستهلك على القاع ( Nhp).

وبالتالي نجد أن :                       

حيث أن :

Po : الضغط الذي تتعرض له المضخات

Pc :الضغط الضائع

Q :غزارة سائل الحفر

ويعطى الضغط الضائع بالاحتكاك وفق العلاقة :

فكلما كانت Nhp  كبيرة كلما كان التنظيف أفضل لذلك يجب أن نبحث عن طاقة هيدروليكية عظمى ونشتق العلاقة السابقة بالنسبة إلى q :

حيث أن Q opt )) :هي الغزارة المثالية التي تؤمن طاقة هيدروليكية عظمى عند رأس الحفر

وكما هو موضح من العلاقة أن (Q opt) تتناسب عكسا مع العمق ، ولقد فرضنا أن (Po) ثابت، أي أن المضخة تتعرض لضغط ثابت ، وهذا ما يحدث فعلا، أي من غير المنطقي أنه كلما قللنا الضغط الذي تتعرض له المضخات كلما قللنا من غزارة سائل الحفر.

وعمليا تحدد غزارة سائل الحفر لكل مرحلة ، وهذه الغزارة هي التي تؤمن التنظيف التام عند نهاية المرحلة، وهي بالتأكيد سوف تؤمن التنظيف بشكل أفضل في الأعماق الأقل وكذلك لا تغير من غزارة سائل الحفر بشكل تدريجي مع زيادة العمق ، وإنما نغير من غزارة سائل الحفر في نهاية كل مرحلة لذلك نحن نغير في كل مرحلة كلا من:

قميص المضخة، کما نزيد سماكة الجدران لأن الضغط سيزداد. ، تستخدم المضخة بطاقتها العظمى حتى الوصول للغزارة العظمى للمضخة وبالتالي التغير في كل مرحلة:

وبالتالي الضغط الذي يضيع في الفالات يساوي ضعفي الضغط الذي يضيع على طول البئر هبوطا، أو صعودا في الفراغ الحلقي :

والآن كيف نؤمن الحصول على هذه السرعة؟

من المعروف أن السرعة تساوي  غزارة/ المقطع وبالتالي المقطع الغزارة/السرعة ، والآن تحسب مقطع خروج سائل الحفر ، وذلك حسب نوع رأس الحفر ، وإذا كان لدينا ثلاث فالات ، نحسب مقطع كل فالة، والذي يسمح لنا بتحديد قطر القالة:

ولكن هذا القطر يسمى بالقطر الحسابي للفالة ، وقد لا يصنع، عندها تبحث في جداول الفالات عن الفالة الأقرب (أكبر أو أصغر) بل يمكن البحث عن عدة فالات بعدة أقطار ، بحيث يكون مقطع هذه الفالات يساوي هذا المقطع وهذا هو الأفضل.&

2- **قوة التصادم الهيدروليكية على القاع** :

& إذا حدث تصادم هيدروليكي أعظمي سيكون التنظيف أفضل :

وكلما كان( (Fh أصغر كلما كان التنظيف أفضل لذلك نشتق العلاقة بالنسبة إلى q :