حاسبات تعليمية للتحقق السريع، وليست إجراءً معتمدًا ولا بديلًا عن برامج شركتك أو مراجعة مهندس مختص.
سعة الأنبوب وإزاحته
القطر الداخلي، والسعة الداخلية، وإزاحة الطرف المغلق والمفتوح، ومساحة المقطع، والوزن لكل قدم.
كيف تُحسب
Capacity (bbl/ft) = ID² / 1029.4
Closed-end displacement = OD² / 1029.4 ; steel displacement = (OD² − ID²) / 1029.4
As = (π/4)(OD² − ID²) ; W (lb/ft) = 10.69 · (OD − t) · t = 3.4032 · As
الافتراضات
- أبعاد اسمية: الجدار الفعلي يختلف ضمن تفاوت التصنيع، والأنبوب المستعمل قد يكون جداره أرقّ.
- الثابت 1029.4 من 1 bbl = 9,702 in³. الوزن لأنبوب فولاذي دون وصلات أو طبقة حماية (كثافة 0.2836 lb/in³).
مثال محلول
1.75 × 0.134 in، 15,000 ft ← ID = 1.482 in، والسعة = 1.482²/1029.4 = 0.002134 bbl/ft، والحجم = 32.00 bbl، وAs = 0.6803 in²، والوزن = 2.315 lb/ft.
المصادر: API Spec 5ST (coiled tubing dimensions) · API Spec 5L / 5CT plain-end weight formula w = 10.69 (D − t) t · Halliburton Cementing Tables (capacity constant 1029.4) · Tenaris Coiled Tubes / Global Tubing technical data sheets (compare with your string)
للتعلّم والتحقق السريع فقط، وليست إجراءً معتمدًا. اتبع إجراءات شركتك وبيانات المصنّع.
الحجم إلى الـ Nozzle والـ Bottoms up
الحجم الداخلي للأنبوب كله (مع ما على البكرة) حتى يصل المائع إلى الـ Nozzle، ثم حجم الحلقة حتى السطح.
كيف تُحسب
V_ann = (D_well² − OD²) / 1029.4 × Depth
t = V / Q
الافتراضات
- قطر داخلي واحد للبئر حتى عمق الـ Nozzle؛ في الإكمال المتدرّج اجمع حجوم المقاطع.
- معدّل العودة يساوي معدّل الضخ (لا فقد ولا غاز). العمق مقيس على طول البئر (MD).
مثال محلول
1.75 × 0.134 in، 16,000 ft على البكرة، الـ Nozzle عند 10,000 ft داخل Tubing قطره 2.992 in، 2.0 bbl/min ← حجم الأنبوب = 34.14 bbl (17.1 min)، والحلقة = (2.992² − 1.75²)/1029.4 × 10,000 = 57.21 bbl (28.6 min)، والدورة الكاملة = 91.35 bbl (45.7 min).
المصادر: Halliburton Cementing Tables (capacities) · ICoTA — An Introduction to Coiled Tubing (volumes and circulation)
للتعلّم والتحقق السريع فقط، وليست إجراءً معتمدًا. اتبع إجراءات شركتك وبيانات المصنّع.
الـ Free point من الاستطالة
طول الأنبوب الحر فوق نقطة الانحشار من فرق الشد والاستطالة المقيسة (قانون Hooke).
كيف تُحسب
As = (π/4)(OD² − ID²)
FPC = E · As / 12,000 → L = ΔL × FPC / ΔF(klbf)
الافتراضات
- تبدأ القراءة الأولى بعد شدّ الأنبوب فوق وزنه المعلّق (Tenaris: 500 lbf على الأقل)، ويبقى الشد في المجال المرن.
- لا احتكاك: في الآبار المائلة يكون الطول الحر الفعلي أطول من المحسوب. الأنبوب على البكرة وفوق الـ Injector لا يدخل في الطول.
- E بين 26 و30×10⁶ psi لفولاذ الـ CT حسب CTES؛ وجداول المصنّع قد تستعمل مساحة أصغر قليلًا (جدار أدنى)، فاستعمل FPC من جدول مصنّعك إن توفّر.
مثال محلول
1.75 × 0.134 in (As = 0.6803 in²)، ΔF = 5,000 lbf، ΔL = 24 in، E = 30×10⁶ psi ← L = 30×10⁶ × 0.6803 × 24 / (12 × 5,000) = 8,164 ft، وFPC = 1,701.
المصادر: Baker Hughes — Tech Facts, Tubing, Drill Pipe and Casing Stretch Data (general stretch formula, E = 30×10⁶ psi) · Tenaris Coiled Tubes — Free Point Calculation & CT Stretch Table (2007) · CTES — Coiled Tubing Manual, Ch. 3 (E = 26–30×10⁶ psi for CT steels)
للتعلّم والتحقق السريع فقط، وليست إجراءً معتمدًا. اتبع إجراءات شركتك وبيانات المصنّع.
الوزن المغمور للأنبوب في المائع
وزن الأنبوب في الهواء وفي المائع، مع مائع مختلف داخل الأنبوب وخارجه.
كيف تُحسب
w_b = w_air + 0.05195 · (ρi · Ai − ρo · Ao) [ρ in ppg, A in in²]
Same fluid in and out: BF = 1 − ρ / 65.5
0.05195 = 12 / 231 (in³ per ft per gal)
الافتراضات
- بئر رأسي بلا احتكاك، والمائع نفسه على كامل الطول. لا يشمل ضغط الرأس على مقطع الأنبوب عند الـ Stripper ولا احتكاكه، وهما يغيّران قراءة الـ Weight indicator.
- كثافة الفولاذ 0.2836 lb/in³ (65.5 ppg).
مثال محلول
1.75 × 0.134 in، 10,000 ft، خارجه 8.6 ppg وداخله 8.34 ppg ← w_air = 2.315 lb/ft، وw_b = 2.315 + 0.05195 × (8.34 × 1.7250 − 8.6 × 2.4053) = 1.988 lb/ft، والوزن الكلي = 23,152 lbf في الهواء و19,880 lbf مغمورًا.
المصادر: Bourgoyne, A.T. et al. — Applied Drilling Engineering, SPE Textbook Vol. 2 (buoyancy) · API Spec 5L / 5CT plain-end weight formula · CTES — Coiled Tubing Manual (weight in fluid)
للتعلّم والتحقق السريع فقط، وليست إجراءً معتمدًا. اتبع إجراءات شركتك وبيانات المصنّع.
السرعة في الحلقة أثناء التنظيف
سرعة صعود المائع في الحلقة بين الأنبوب الملفوف وأنبوب الإنتاج، ومقارنتها بسرعة ترسّب الجسيمات إن عرفتها.
كيف تُحسب
AV (ft/min) = Q (bbl/min) / annular capacity
AV / v_s ≥ 2 (common rule of thumb, vertical wells)
الافتراضات
- مائع غير منضغط وسرعة متوسطة على المقطع. لا يشمل النيتروجين ولا تمدد الغاز.
- قاعدة «السرعة ضعف سرعة الترسّب على الأقل» قاعدة تقريبية شائعة للآبار الرأسية وليست معيارًا؛ في الآبار المائلة والأفقية تلزم سرعات أعلى ونماذج أدق.
مثال محلول
2.0 bbl/min في Tubing قطره 2.992 in مع CT قطره 1.75 in ← سعة الحلقة = 0.005721 bbl/ft، والسرعة = 2.0/0.005721 = 349.6 ft/min (106.5 m/min)، أي 5.83 مرات سرعة ترسّب قدرها 60 ft/min.
المصادر: Halliburton Cementing Tables (annular capacities) · Bourgoyne, A.T. et al. — Applied Drilling Engineering (annular velocity, particle slip)
للتعلّم والتحقق السريع فقط، وليست إجراءً معتمدًا. اتبع إجراءات شركتك وبيانات المصنّع.