تغليف الآبار ( Casing )-(الجزء العاشر  )

**الطريقة الثانية التصميم اعتمادا على نسبة الفراغ الحلقي الشعاعي**:

&إن تصميم برنامج بناء البئر يمكن أن يتم أيضا اعتمادا على نسبة الفراغ الحلقي الشعاعي، والتي تمثل النسبة بين سماكة الإسمنت في الفراغ الحلقي وقطر البئر ( الذي يساوي قطر رأس الحفر )، والمعطاة بالعلاقة وذلك على النحو الآتي:

حيث إنf = 1/1-2R  وهو عامل يأخذ قيم تتراوح في المجال (1.4 – 1.1 ) تبعا لدرجة ثبوتية الصخور المتوقع اختراقها، ودرجة تأثرها بمسائل الحفر المستخدم، وطول المجال المقترح ( غير المغلف ) من البئر، وقطر مواسير التغليف، وأخيرا مجموعة من العوامل تتعلق بخواص سائل الحفر. تستخدم القيم القريبة من النهاية الصغرى عندما تكون شروط الحفر عادية، والطبقات الجيولوجية المفتوحة لا تسبب بأية مشاكل هامة ( تستخدم في مثل هذه الشروط القيمة :

أما عند الحفر ضمن شروط جيولوجية معه مع احتمال كبير لحدوث مشاكل خطيرة فإنه يجب استخدام القيم الأكبر لنسية الفراغ الحلقي الشعاعي

إن القيم المثالية لنسبة الفراغ الحلقي الشعاعي هي القيم الصغرى التي تمكن من تغليف البئر دون صعوبات تذكر، مع تأمين عزل محكم وتام للطبقات المفتوحة أثناء تثبيت مواسير التعليف بالإسمنت.

تتأثر نسبة الفراغ الحلقي الشعاعي بسلسلة من العوامل : طول المجال المفتوح من البئر، قطر ونوع مواسير التغليف خصوصية البئر في المجال الذي سيغلق ( درجة الشاقولية الوضع العام للبئر، نوعية الصخور ، سائل الحفر المستخدم وخواصه .. إلخ). تستخدم القيم الكبيرة لنسبة الفراغ الحلقي الشعاعي عند تغليف مجالات طويلة وتضم طبقات تتسبب في بعض المشاكل ( تهدم ، تضيق ، استعصاء .. إلخ ) وأيضا عند استخدام سائل حفر غیر فعال (ذي نوعية لا تتناسب والمجال المحفور من البئر )، وكذلك عند استخدام مواسير تعليف ذات قساوة كبيرة ( يقطر أكبر من in  8/5 8 )، وعند تغليف الآبار الاستكشافية، حيث المعلومات المتوفرة عن الصخور غير دقيقة بشكل عام.&

&نظرا لأن عمق الأبار التي تحفر يتزايد بشكل مستمر مع متابعة البحث عن مكامن النفط والغاز لتغطية الحاجة المتزايدة للمشتقات النفطية لتوليد الطاقة، وكذلك للصناعات البتروكيميائية المختلفة، فإنه يخطط في الوقت الحاضر التحقيق الهدفين الآتيين:

 1 - تغليف الأبار بأكبر أطوال ممكنة للمجالات المفتوحة، وباستخدام مواسير تغليف بأقطار متقاربة، أي تحقيق برامج تغليف مكثفة ( الفرق بين قطر مواسير التغليف المرحلة وأخرى صغير )

2 - اعتماد قيم لنسبة الفراغ الطفي الشعاعي تؤمن إنجاح عمليات تثبيت مواسير التغليف بالإسمنت بشكل تام (تحقيق سرعة صعود كبيرة للسائل الإسمنتي في الفراغ الحلقي من أجل تأمين إزاحة تامة لسائل الحفر من قبل السائل الإسمنتي ) .

ان تحقيق هذين الهدفين يتطلب اعتماد فراغ في صغير بين مواسير التعليف وجدران البئر. هذا الأمر يتطلب بدوره استعمال سائل حفر ذو نوعية جيدة، ويؤمن ثبوتية كافية للصخور المشكلة الجدران البئر ، وقد جرت العادة أن تتم معالجة سائل الحفر قبل البدء بإنزال مواسير التغليف (خاصة في الآبار ذات الشروط الجيولوجية المعقدة ) بمسحوق الفحم وبنسبة (% 15 -1) وزنا، وكذلك بزيت الديزل بنسبة (% 10 -8 ) حجم، وذلك للتقليل من معامل الاحتكاك بين المواسير وجدران البئر أثناء إنزال مواسير التغليف.&

&ان تعيين القيم المثالية للنسبة الفراغ الحلقي الشعاعي اعتمادا على العلاقات الرياضية ليست دائما ممكنة، وذلك بسبب كثرة العوامل التي يجب أخذها بعين الاعتبار. ينصح باستخدام الطريقة التحليلية لنتائج استخدام نسب مختلفة في نفس الحقل، حيث تنشأ منحنيات تمثل العلاقة بين نسبة الفراغ الحلقي وقطر مواسير التغليف كتابع للعمق، كما هو موضح في الشكل

إذن، إن تعيين القيم المثالية لنسبة الفراغ الحلقي الشعاعي لكل حقل يتم اعتمادا على التجارب المكتسبة من تغليف عدد كبير من الآبار في الحقل

إن دراسة وتحليل العدد الكبير من برامج التغليف المنفذة حديثا بينت إمكانية اعتماد نسب التغليف المعطاة في الجدول  والمقابلة للشروط السهلة من أجل تغليف مجالات كثيرة ( أو شروط حفر معقدة )، شريطة استخدام سائل حفر فعال أثناء إنجاز المرحلة ( وهذه النسبة تتراوح بين-0.1 0.05 ). علما أن استخدام قيم أصغر من0.05  غير مرغوب فيه لأن عمليات السمنتة لن تكون ذات فعالية جيدة .

الشكل يبين منحني تعيين نسبة الفراغ الحلقي الشعاعي