التشقيق الهيدروليكي (الجزء الثالث)

**تجهيز الآبار للتشقيق الهيدروليكي**:

&بهدف تحضير البئر للتشقيق الهيدروليكي تنزل فيها مواسير إنتاج ( مواسير حقن ) بأكبر قطر ممكن للإنقاص قدر الإمكان من الضغوط الضائعة نتيجة الاحتكاك بين السائل وهذه المواسير في أثناء الحقن . ينزل مع هذه المواسير جهاز إغلاق الفراغ الحلقي بينها وبين مواسير التغليف الإنتاجية لحماية هذه الأخيرة من الضغوط الداخلية الكبيرة التي قد تؤثر على مدى مقاومتها . هذا الجهاز بمكن أن يكون باكرا .

أما السطح فتجهز المواسير برأس حقن الذي يجب أن يتحمل الضغط الأعظمي للحقن ومجهز بتفرعات جانبية توصل بين أجهزة الضخ والمواسير . الوحدات السطحية تشمل أربع مجموعات هي :

مجموعة السائل ، مجموعة نقل الرمل ، مجموعة خلط السائل مع الرمل ثم أجهزة ضخ الخليط في البئر .&

** ضغط الحقن وضغط المعالجة**:

&إذا حللنا الضغط على كامل الطريق التي يقطعها السائل من السطح وحتى دخوله في الطبقة في أثناء عملية التشقيق الهيدروليكي فإنه يمكننا الوصول إلى العلاقة بين ضغط الحقن ( ضغط التشقيق على السطح ) والضغط الذي تتعرض له الطبقة والذي نطلق عليه اسم ضغط المعالجة ( ضغط التشقيق المأخوذ عند مستوى الطبقة المعرضة للمعالجة ) والذي يساوي ضغط الحقن عند السطح والذي يصل إلى مستوى الطبقة بقيمة أقل نتيجة الضغوط الضائعة بالاحتكاك بين السائل وجدران مواسير الحقن مضافا إليه ضغط عمود السائل من مستوى الطبقة وحتى السطح.

کي تتصدع الطبقة وتحدث شقوق ضمنها فإن ضغط المعالجة يجب أن يكون أكبر من الضغط الحرج للصخور أي يجب أن تحقن السوائل بضغط يؤمن الشرط المذكور ( ضغط الحقن يعتبر العنصر الأساسي في المعالجة والذي يعين نوع جهاز الحقن الذي يجب استخدامه )

ضغط الحقن يعين بالعلاقة التالية :

Pp = Pst – Pfl +Pfr                                                           

حيث أن :

Pst : ضغط المعالجة الذي يجب أن يبرمج بحيث يساوي أو يزيد الضغط الحرج لتصدع صخور الطبقة Kg/cm² .

Pfl : ضغط عمود سائل التشقيق عند مستوى الطبقة Kg/cm² .

Pfr : الضغط المستهلك لمقاومة الاحتكاك بين السائل وجدران مواسير الحقن Kg/cm² .

وضغط المعالجة يمكن تقديره باستخدام علاقة تعتمد على مقاومة الصخور :

Pst = k . Ps                                                               

حيث أن :

K : ثابت التناسب .

Ps : الضغط السكوني للطبقة والذي ينتج عن ضغط الطبقات المتوضعة أعلى الطبقة المنتجة ويعطى بالعلاقة التالية :

Ps = H .ϒm / 10                                                 

حيث أن :

H : عمق الطبقة المراد معالجتها m .

ϒm : الوزن النوعي الوسطي  للصخور  المشكلة للطبقة العليا  Kgf/ dm³ .

وثابت التناسب K  يعطى بالعلاقة التالية :

حيث أن :

ɥ : معامل بواسون

Ф : الزاوية التي يشكلها الشق مع المستوي الأفقي

في حال إحداث شق أفقي يكون Ф= 0 و cosФ = 1  وهذا يعني أن ثابت التناسب Ko= 1  أو :

Ps = Pst                                                                      

في حال إحداث شق شاقولي يكون Ф=90 و cos2Ф= -1  وهذا يعني أن ثابت التناسب يساوي :

وضغط عمود السائل عند مستوى الطبقة يعين بالعلاقة التالية :

حيث أن :

f1ϒ : الوزن النوعي للسائل الموجود في البئر .

H : ارتفاع عمود السائل من السطح حتى مستوى الطبقة .

أما الضغط الضائع نتيجة احتكاك السائل مع مواسير الحقن فيعطى بالعلاقة التالية :

حيث أن :

α : معامل الاحتكاك

Q : معدل الحقن m³/h  .