حاسبات تعليمية للتحقق السريع، وليست إجراءً معتمدًا ولا بديلًا عن برامج شركتك أو مراجعة مهندس مختص.
استطالة السلك والـ Free point
طول السلك الحر فوق نقطة الانحشار من فرق الشد والاستطالة المقيسة.
كيف تُحسب
L (ft) = E · A · ΔL / (12 · ΔF)
Stretch constant = 12 × 10⁶ / (E · A) [in per 1,000 lbf per 1,000 ft]
الافتراضات
- السلك مستقيم بلا احتكاك، والشد في المجال المرن. في الآبار المائلة يكون الطول الحر الفعلي أطول.
- E نحو 30×10⁶ psi للسلك الكربوني؛ والفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك لها قيم مختلفة، فخذ القيمة من شهادة السلك.
- المساحة من القطر الاسمي؛ تآكل السلك يزيد الاستطالة.
مثال محلول
سلك 0.108 in (A = 0.009161 in²)، ΔF = 200 lbf، ΔL = 36 in، E = 30×10⁶ psi ← L = 30×10⁶ × 0.009161 × 36 / (12 × 200) = 4,122 ft.
المصادر: Baker Hughes — Tech Facts, general stretch formula (Hooke’s law, E = 30×10⁶ psi for steel) · IWCF Well Intervention Pressure Control syllabus (wireline operations)
للتعلّم والتحقق السريع فقط، وليست إجراءً معتمدًا. اتبع إجراءات شركتك وبيانات المصنّع.
حمل العمل الآمن حسب مقاس السلك
قوة الكسر الاسمية من جدول المصنّع ÷ معامل الأمان، ثم ما يبقى للشد عند الأداة بعد وزن السلك.
كيف تُحسب
W_wire = (lb per 1,000 ft) × L / 1,000
Pull available at tool ≈ SWL − W_wire
BL (lbf) IPS / EIPS / 316:
0.092: 1547 / 1830 / 1430 0.108: 2109 / 2490 / 1960
0.125: 2794 / 3300 / 2640 0.140: 3578 / 4002 / 3325
0.160: 4606 / 5107 / 4175
lb/1000 ft (carbon): 22.7, 31.1, 41.9, 52.0, 68.5
الافتراضات
- القيم من جداول Danum Well Services (Bridon) المنشورة، وقيم IPS هي الحد الأدنى في API 9A. تختلف القيم من مصنّع إلى آخر، فاعتمد شهادة سلكك.
- وزن السلك في الهواء (حساب محافظ)، ولا يشمل الاحتكاك ولا الـ Stuffing box ولا ضعف السلك المستعمل أو المعقود. معامل الأمان قرار شركتك؛ وتوصي Danum بألا يتجاوز الحمل 60% من قوة الكسر الفعلية عند الـ Jarring و70% للشد المستقيم.
مثال محلول
0.108 in Carbon EIPS (BL = 2,490 lbf)، SF = 2، 10,000 ft ← SWL = 1,245 lbf (50%)، ووزن السلك = 31.1 × 10 = 311 lbf، والمتاح عند الأداة = 934 lbf.
المصادر: Danum Well Services — Carbon, Stainless and Alloy Slicklines: Physical Properties (EIPS, 316 breaking loads; weights) · Danum Well Services product catalogue / Bridon IPS data (API 9A minimum: 1547, 2109, 2794, 3578, 4606 lbf) · API Spec 9A (wire rope and measuring wire)
للتعلّم والتحقق السريع فقط، وليست إجراءً معتمدًا. اتبع إجراءات شركتك وبيانات المصنّع.
الوزن المغمور لسلسلة الأدوات
وزن سلسلة الأدوات داخل المائع حسب كثافة المائع وكثافة معدن الأدوات.
كيف تُحسب
BF = 1 − SG_fluid / SG_tool
W_buoyed = W_air × BF
الافتراضات
- الأداة كلها مغمورة في مائع واحد، ولا احتكاك. الكثافات النموذجية: الفولاذ 7.85، والرصاص 11.34، وسبائك Tungsten بين 17 و18.5 تقريبًا (تختلف حسب المصنّع).
- في الغاز تكون كثافة المائع قريبة من الصفر وBF ≈ 1.
مثال محلول
150 lbf في الهواء، مائع 8.6 ppg (SG = 1.0305)، فولاذ 7.85 ← BF = 1 − 1.0305/7.85 = 0.8687، والوزن المغمور = 130.3 lbf.
المصادر: Archimedes’ principle; Bourgoyne, A.T. et al. — Applied Drilling Engineering (buoyancy factor) · CRC Handbook of Chemistry and Physics (density of lead 11.34 g/cm³); manufacturer data for tungsten alloys
للتعلّم والتحقق السريع فقط، وليست إجراءً معتمدًا. اتبع إجراءات شركتك وبيانات المصنّع.
أقل وزن لسلسلة الأدوات أمام ضغط الرأس
ضغط البئر يدفع السلك إلى الخارج عبر الـ Stuffing box بقوة تساوي الضغط × مقطع السلك؛ يجب أن يتغلب وزن الأدوات عليها وعلى الاحتكاك.
كيف تُحسب
F_pressure = WHP × A
W_min,buoyed = F_pressure + F_friction
W_min,air = W_min,buoyed / BF ; BF = 1 − (ρ/8.3454) / SG_tool
الافتراضات
- هامش الاحتكاك قيمة تختارها أنت (50 lbf مثال فقط)؛ يتغير مع نوع الـ Packing وشدّه ومع حالة السلك. كثير من الشركات تضيف هامشًا إضافيًا فوق هذا الحد.
- لا يشمل وزن السلك نفسه داخل البئر (وهو يساعد على النزول) ولا الاحتكاك في البئر المائل.
مثال محلول
3,000 psi، سلك 0.108 in (A = 0.009161 in²)، احتكاك 50 lbf، الأدوات في الغاز ← قوة الضغط = 3,000 × 0.009161 = 27.5 lbf، وأقل وزن = 27.5 + 50 = 77.5 lbf.
المصادر: IWCF Well Intervention Pressure Control syllabus (wireline: tool string weight vs well pressure on the wire) · Force = pressure × area (wire cross-section from nominal diameter)
للتعلّم والتحقق السريع فقط، وليست إجراءً معتمدًا. اتبع إجراءات شركتك وبيانات المصنّع.