W doborze gęstości płuczki kluczowe jest, aby ciśnienie hydrostatyczne słupa płuczki na danej głębokości zapewniało co najmniej ciśnienie złożowe oraz wymagany naddatek (tzw. overbalance). W zadaniu podano gradient ciśnienia złożowego oraz naddatek w przeliczeniu na 1000 m.
1) Obliczenie ciśnienia złożowego na głębokości 2000 m
Gradient: 0,012 MPa/m.
Na 2000 m: Pzł = 0,012 · 2000 = 24 MPa.
2) Obliczenie wymaganego naddatku ciśnienia
Naddatek: 1 MPa/1000 m.
Na 2000 m: Pnad = 1 · (2000/1000) = 2 MPa.
3) Ciśnienie wymagane od słupa płuczki
Pwym = 24 MPa + 2 MPa = 26 MPa.
4) Przejście na jednostki SI i wyznaczenie gęstości
26 MPa = 26·106 Pa.
Korzystamy z P = ρ g h, gdzie g = 10 m/s2, h = 2000 m.
ρ = P/(g·h) = (26·106)/(10·2000) = 1300 kg/m3.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- 1250 kg/m3 i 1200 kg/m3: odpowiadają zbyt małemu ciśnieniu hydrostatycznemu na 2000 m, zwykle wynikają z pominięcia naddatku lub błędu w przeliczeniu MPa.
- 1350 kg/m3: daje zbyt duże ciśnienie względem wymaganego w zadaniu; często powstaje przez zawyżenie naddatku albo błędne podstawienie głębokości.
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze rozpisz osobno: (a) ciśnienie z gradientu, (b) naddatek, (c) sumę, a dopiero potem podstaw do P=ρgh z Pa, m/s2 i m. To minimalizuje błędy jednostek.
