في عالم استكشاف النفط والغاز، الوصول إلى خزان الهدف ليس دائماً مسارًا مباشرًا. حفر التوجيه، وهو ممارسة حفر الآبار بزاوية، هو أداة أساسية للوصول إلى الاحتياطيات التي يصعب الوصول إليها. أحد المكونات الرئيسية التي تُسهّل هذه العملية هو **المُنحنى الفرعي**، وهو جهاز بسيط على ما يبدو يلعب دورًا حاسمًا في التحكم في مسار البئر.
ما هو المُنحنى الفرعي؟
المُنحنى الفرعي هو جهاز أسطواني قصير، غالبًا ما يُصنع من الفولاذ المُقوى، يُثبت في سلسلة الحفر بين أدنى رقبة حفر ومحرك أسفل البئر. الميزة المميزة للمُنحنى الفرعي هي **زاوية ميله**، حيث يكون جسمه منحنيًا بزاوية محددة، عادةً ما تكون بين 1 درجة و 3 درجات. تُحدث هذه الزاوية، إلى جانب دوران سلسلة الحفر، قوة تُوجّه رأس الحفر في الاتجاه المطلوب.
كيف يعمل:
يُعمل المُنحنى الفرعي مثل عجلة القيادة الميكانيكية. عندما تدور سلسلة الحفر، يدفع السطح المائل للمُنحنى الفرعي رأس الحفر بعيدًا عن خط المركز لسلسلة الحفر. تُنتج هذه القوة الجانبية، إلى جانب حركة رأس الحفر للأمام، مسارًا مُنحنياً لبئر.
الوظائف الرئيسية للمُنحنى الفرعي:
أنواع المُنحنى الفرعي:
توجد أنواع مختلفة من المُنحنى الفرعي، كل منها مُصمم لظروف حفر محددة:
الاستنتاج:
على الرغم من غفلها في كثير من الأحيان، يلعب المُنحنى الفرعي دورًا حاسمًا في نجاح حفر التوجيه. تُتيح قدرته على التحكم في مسار البئر الوصول إلى الاحتياطيات التي لا يمكن الوصول إليها بخلاف ذلك، مما يُساهم بشكل كبير في كفاءة وربحية عمليات النفط والغاز. يُعد المُنحنى الفرعي، في بساطته، شهادة على براعة مهندسي الحفر الذين يُواصلون دفع حدود استخراج الموارد.
Instructions: Choose the best answer for each question.
1. What is the primary function of a bent sub in directional drilling? a) To increase the drilling speed. b) To maintain a straight wellbore trajectory. c) To steer the drill bit in a desired direction. d) To prevent wellbore collapse.
c) To steer the drill bit in a desired direction.
2. What is the defining feature of a bent sub? a) Its length. b) Its material. c) Its angularity. d) Its weight.
c) Its angularity.
3. How does a bent sub work? a) By rotating the drill string at a high speed. b) By applying a constant pressure to the drill bit. c) By creating a sideways force that pushes the drill bit away from the drill string center. d) By using a magnetic field to guide the drill bit.
c) By creating a sideways force that pushes the drill bit away from the drill string center.
4. Which type of bent sub allows for adjustments to the wellbore trajectory? a) Fixed Bent Sub b) Adjustable Bent Sub c) Multi-Bent Sub d) None of the above
b) Adjustable Bent Sub
5. What is a key benefit of using bent subs in directional drilling? a) Increased risk of wellbore collapse. b) Reduced drilling costs. c) Access to otherwise unreachable reserves. d) Increased drilling speed.
c) Access to otherwise unreachable reserves.
Scenario: An oil drilling team is aiming to reach a reservoir located 2km east and 1km south of their drilling rig. They decide to use a bent sub to steer the wellbore in the desired direction.
Task:
**1. Calculating the Angle:** * The desired trajectory forms a right-angled triangle with the horizontal distance (2km) as the base and the vertical distance (1km) as the height. * We can use the tangent function to find the angle: tan(angle) = opposite/adjacent = 1km/2km = 0.5. * Using the arctangent (tan-1) function, we get the angle: angle = tan-1(0.5) ≈ 26.57°. **2. Explanation:** * The drilling team will initially drill vertically for a short distance. * Then, the bent sub with a 26.57° angle will be inserted into the drill string. * As the drill string rotates, the bent sub will steer the drill bit in a south-easterly direction. * By carefully adjusting the rotation speed and the bent sub angle, the team can maintain a stable trajectory to reach the target reservoir.
Comments