تغليف الآبار ( Casing )-(الجزء العشرون )

 **تصميم مواسير التغليف اعتمادا على الضغط الخارجي ( بتطبيق النظرية الأولى من مقاومة المواد )**:

& لا يمكن تصميم مواسير التغليف اعتمادا على الضغط الخارجي فقط، لأنها سوف تتعرض حتما لجهد الشد ( إضافة إلى الضغط الخارجي )، لذلك تصمم المواسير في البداية بفرض تعرضها للضغط الخارجي، ثم يتم التحقق من تحملها الجهد الشد

يمكن اعتماد هذه الطريقة في تصميم مواسير التغليف الوسطية والإنتاجية بأنواعها المختلفة ( الكاملة أو الضائعة ). تؤخذ القيمة العظمى للضغط الخارجي الذي يمكن أن تتعرض له المواسير، وذلك في حالة الإفراغ الكامل لها ( إنزالها | بنهاية مغلقة وعدم تعبئتها ). قيمة هذا الضغط تنتج عن عمود سائل الحفر في الفراغ الحلقي. يزداد الضغط الخارجي بازدياد عمق البئر ( بسبب ازدیاد طول عمود سائل الحفر في الفراغ الحلقي )، أي يجب استخدام مواسير تغليف ذات ضغط خارجي حرج كبير في الجزء السفلي من البئر ( إما بسماكة جدار كبيرة، أو من نوعية جيدة للمعدن )، في حين أن مواسير التغليف للجزء العلوي من البئر يمكن أن تكون بضغط خارجي حرج صغير ( لأن الضغط الخارجي قليل). إذن يجب أن تكون قيمة الضغط الخارجي الحرج ( الذي يمكن أن تتحمله مواسير التغليف ) أكبر من قيمة الضغط الخارجي الفعلي الذي سوف تتعرض له، والناتج عن عمود سائل الحفر وذلك في أية نقطة من المواسير، أي يجب أن يتحقق الشرط الاتي :

حيث أن :

• H : عمق النقطة المفترضة ( m )
• fϒ: الوزن النوعي لسائل الحفر  (  ( kg / dm³
• Ct : عامل أمان الضغط الخارجي .
• Pcr :الضغط الخارجي الحرج للمواسير و المتواجد على العمق H

من تحليل العلاقة السابقة نلاحظ أن لكل نوع من مواسير التغليف على الشكل الآتي:

&يبدأ تصميم مواسير التغليف اعتمادا على الضغط الخارجي من الأسفل باتجاه الأعلى ( كما ورد أثناء تصميمها اعتماد على جهد الشد )، إذ نختار مواسير القسم الأول - الذي يشكل الجزء السفلي من مجموعة مواسير التغليف – اعتمادا على عمق البئر، وتجرى مقارنة بين عمق البئر والعمق الذي يمكن أن تنزل إليه المواسير ( Had )، وتختار المواسير التي تتميز ب Had أكبر مباشرة، أو على الأقل مساو لعمق البئر ( Had1 >  H ).

إن طول مواسير التغليف من النوع الأول يعتمد على العمق الذي يمكن أن تنزل إليه مواسير النوع التي تليها مباشرة ( ذات السماكة الأقل، أو ذات الجودة الأقل للمعدن ) ( Had2 ). طول القسم الأول يحدد على النحو الآتي:

أما طول القسم الثاني فيعتمد بدوره على العمق الذي يمكن أن تنزل إليه مواسير النوع الثالث (Had3 )، أي:

أما طول القسم الثالث يعتمد بدوره على العمق الذي يمكن أن نقول إليه مواسير النوع الرابع (Had4 )، أي:

وهكذا، حتى تصل إلى العلاقة العامة الآتية التي تعطي طول القسم ( n ) :

أن شكل مواسير التغليف المصممة اعتمادا على الضغط الخارجي. وفي حال استخدام مواسير من نفس نوعية المعدن سوف يكون بسماكات جدار متناقصة من الأسفل باتجاه الأعلى كما في الشكل الذي مثل عليه أيضا تغير الضغط الخارجي الفعلي على طول مواسير التغليف ، والذي ينتج عن عمود سائل الحفر الموجود في الفراغ الحلقي، إضافة إلى الضغط الذي يمكن أن تتحمله المواسير المصممة، وهو جزء من الضغط الخارجي الحرج.&