الـ Coiled Tubing أنبوب فولاذي متصل يُلفّ على بكرة، ويدفعه injector head إلى داخل بئر حيّ عبر stripper وBOP دون قتل البئر. يُستعمل لتنظيف الرمل وإزالة الترسبات وتنشيط الآبار بالنيتروجين والتحفيز والعمليات بالأدوات.
في هذا المحاكي تعمل كمشغّل داخل غرفة التحكم: تراجع بيانات البئر، وتبني BHA، وتركّب stack على شجرة الإنتاج وتختبره، ثم تتحكم في injector والمضخة والنيتروجين والـ choke وأنت تقرأ مؤشر الوزن والضغوط والإنذارات. النموذج الفيزيائي مبسّط لكنه متّسق: الطفو والاحتكاك في المقطع المائل، والضغوط الهيدروستاتيكية والاحتكاكية، وانتقال الرمل وترسّبه، وتمدد الغاز، وتراكم الإجهاد على CT.
كيف تستخدم المحاكي
- Job: اختر sand cleanout (تنظيف 300 ft من الرمل فوق الثقوب) أو N2 lift (تنشيط بئر توقف عن التدفق تحت عمود من الماء المالح).
- Mode: عند البدء اختر وضع المرشد أو الوضع الحر. وضع المرشد يُبرز الأداة أو الزر التالي، ويشرح سبب كل قطعة في BHA ويمنع الترتيب الخاطئ، ثم يعطيك نصائح قصيرة في غرفة التحكم حسب ما يحدث فعلًا في البئر؛ والوضع الحر يبدأ بـ stack مركّب ومختبر لتجرّب بنفسك.
- Setup: أكّد بيانات البئر، وابنِ BHA بالترتيب الصحيح، وركّب stack من الأسفل إلى الأعلى، وجرّب كل ram، واختبر الضغط المنخفض ثم المرتفع، وعادل الضغط قبل فتح swab.
- Injector: شريط التحكم يحدد سرعة السلاسل (POOH إلى اليسار وRIH إلى اليمين)، مع أزرار ±1 و±10 وSTOP. راقب مؤشر الوزن: ينخفض عند الوصول إلى الرمل ويرتفع عند السحب.
- Pump / N2: شغّل المضخة واضبط المعدل والـ choke؛ وفي عملية N2 lift اضبط معدل النيتروجين وراقب انخفاض BHP وبدء تدفق البئر.
- Fault: أضف عطلًا: انحشار تحت جسر رملي (stuck)، أو تسرّب stripper، أو فقد دوران إلى الطبقة، أو check valve لا يغلق، ثم عالجه بالإجراء الصحيح.
- المعلومات: المس أي مكوّن أو مقياس لقراءة وظيفته ومشكلاته المعتادة وما يجب فحصه. ولكل أداة في BHA زر (i) يفتح بطاقة فيها رسم مقطعي، ووظيفتها، وسبب موضعها، والعمليات التي تحتاجها.
ملاحظة سلامة: عمليات Coiled Tubing تجري على بئر حيّ تحت ضغط. لا تفتح swab قبل نجاح اختبار الضغط ومعادلته، ولا تتجاوز حدّ السحب المعتمد للأنبوب، ولا تغلق blind rams على CT. أوقف الحقن فورًا عند أي تسرّب في stripper أو انعكاس في الضغط. اتبع دائمًا برنامج العمل المعتمد وإجراءات شركتك وتعليمات المشرف.
كيف يعمل كل جزء
- Injector headسلسلتان بقوالب gripper تمسكان CT وتدفعانه أو تسحبانه؛ ضغط traction يحدد قوة الإمساك، وحمولة السحب القصوى محدودة بالـ injector وبخضوع الأنبوب.
- Gooseneck / reelيقود gooseneck الأنبوب من البكرة إلى injector. كل مرور فوق gooseneck والبكرة ثني لدن يستهلك جزءًا من عمر الأنبوب (fatigue).
- Stripper (side-door)عنصر مطاطي يغلق حول CT المتحرك ويحجز ضغط البئر؛ يُرفع ضغط تشغيله مع WHP، ويُغيَّر العنصر عند التسرّب.
- Quad BOPمن الأعلى: blind rams تغلق البئر دون أنبوب، وshear rams تقطع CT، وslip rams تمسكه، وpipe rams تغلق حوله.
- Weight indicatorيقرأ الحمل على injector: الوزن المعلّق ناقص الطفو والاحتكاك وقوة WHP على مقطع الأنبوب. PU وSO عند العمق نفسه أساس كشف السحب الزائد والتعليق.
- Dual flapper check valve (DFCV)صمامان يمنعان رجوع سوائل البئر إلى داخل CT؛ إذا تعطّلا يصبح CT مسارًا مفتوحًا إلى السطح.
- Hydraulic disconnectيُحرَّر بإسقاط كرة: يفصل CT عن الأدوات السفلية إذا انحشرت، ويترك عنق صيد (fishing neck).
- Circulating sub (burst disc)قرص ينفجر عند ضغط محدد ليفتح مسار دوران جانبيًا إذا انسدّت الفوهة.
- Jet / rotating nozzleيحوّل فرق الضغط إلى نفاثات تفكّك الرمل أمام BHA؛ ثم ترفعه سرعة الدوران في الحلقة إلى السطح.
نموذج تعليمي مبسّط: البئر والأنبوب (1.75 in × 0.134 in) والأرقام كلها توضيحية، والأزمنة مضغوطة. ليس أداة لتصميم العمليات ولا بديلًا عن برامج المحاكاة المعتمدة (tubing forces، hydraulics) ولا عن التدريب المعتمد.
المصادر
- NOV CTES: Coiled Tubing Manual (tubing forces, fatigue, hydraulics)
- ICoTA – Intervention & Coiled Tubing Association: An Introduction to Coiled Tubing https://www.icota.com/
- IWCF Well Intervention Pressure Control (coiled tubing module) https://www.iwcf.org/
- API RP 16ST: Coiled Tubing Well Control Equipment Systems https://www.api.org/products-and-services/standards
- API RP 5C7: Coiled Tubing Operations in Oil and Gas Well Services https://www.api.org/products-and-services/standards
- SLB Energy Glossary: “coiled tubing”, “injector head”, “stripper”, “BOP”, “nitrogen lift” https://glossary.slb.com/
- Dawson, R. & Paslay, P. R. (1984). Drillpipe buckling in inclined holes. JPT, SPE-11167
- Johancsik, C. A., Friesen, D. B. & Dawson, R. (1984). Torque and drag in directional wells. JPT, SPE-11380
- Zuber, N. & Findlay, J. A. (1965). Average volumetric concentration in two-phase flow systems. J. Heat Transfer
- Richardson, J. F. & Zaki, W. N. (1954). Sedimentation and fluidisation. Trans. IChemE