During regular drilling or completion activities the string might be get stuck. At this point mostly first attempt is using jar and conducting fire-up/fire-down activities. These initial activities are very critical to release the string since the success probability of the operation is the highest at that moment. As the time goes by the chance of releasing the string will decrease and oil/gas well might be lost.
Jar is the most important equipment for stuck pipe prevention therefore features and operation of the jar must have known by all responsible rig crew. There was found that most of the crew members working for some of my followed drilling project don’t have enough information about jar to use it effectively. Because of this reason some critical failure was made. Training became a must and has been given to the drilling team.
I shared presentation and training document form this training session for those interested in the topic. (I will share in English format soon)
Jar özellikleri ve kullanımı hakkında bilmeniz gerekli herşey....
2. i
Özet
Sondaj esnasında sıkışan diziyi kurtarmak için ilk başvurulan ekipman jar ve muhtemel
ilk faaliyet jarlama/bumberlama dır. Tüm jar çeşitlerinde sıkışan diziyi kurtarmak için
gerekli olan vurma gücü (jarlama veya bumberlama), çekme kuvveti ile gerdirilen dizi
elemanlarının (DC, HWDP ve DP) bir anda serbest kalması ile oluşturulur. Böylelikle
genel olarak jar dizi elemanlarının gerdirilmesi ve sonrasında bir anda serbest kalmalarını
sağlayan bir ekipmandır.
Jarlama ve bumberlama yapılabilmesi için ağırlık saatinde okunması gerekli değerlerin
hesaplanması bazen beklenilenden çok daha zor olabilmektedir. Dizi sıkışmalarında
kişilerde oluşan gerginlikten dolayı, basit hesaplar dahi ya yanlış yapılmakta ya da hiç
yapılamamaktadır. Dizi kurtarma operasyonlarının efektif bir şekilde gerçekleştirilmesi
için hesaplamaların doğru bir şekilde yapılabilmesi ve bunun için de kuyuda bulunan jar
çalışma ilkeleri hakkında detaylı bilgiye sahip olunması gerekmektedir.
Bu doküman dizi kurtarma operasyonlarının başarılı olarak yürütülmesini sağlayacak ana
ekipman “jar” ve çalışma ilkeleri hakkında bilgiler içermektedir. Kapsam olarak ana
hatları ile; jar çeşitleri, jar tiplerinin genel çalışma ilkeleri, jar kullanımı esnasında
karşılaşılan bazı sorunlar, jar ın dizi içerisinde pozisyonunun belirlenmesi ve jarlama (jar-
up)/bumberlama (jar-down) hesaplamalar ile ilgili bilgiler paylaşılmıştır.
3. ii
İçindekiler
Özet...................................................................................................................................... i
İçindekiler ........................................................................................................................... ii
Tablolar..............................................................................................................................iii
Grafikler............................................................................................................................. iv
Bölüm-1: Genel Bilgiler ..................................................................................................... 1
1.1 Jar Tipleri............................................................................................................... 1
1.1.1 Hidrolik Jar......................................................................................................... 2
1.1.2 Mekanik Jar ........................................................................................................ 4
1.1.3 Hidromekanik Jar ............................................................................................... 7
Bölüm-2: Jar Kullanımında Karşılaşılan Problemler.......................................................... 9
Bölüm-3: Jar’ın Maksimum Çalışma Saati....................................................................... 10
Bölüm-4: Jar’ın Sondaj Dizisi İçerisindeki Pozisyonu..................................................... 10
Pump Open Force (Washpipe Etkisi)........................................................................ 12
Bölüm-5: Jar-up ve Jar-down Hesaplamaları ................................................................... 12
Bölüm-6: Hesaplamalar İçin Örnek Problem ................................................................... 14
Yararlanılan Kaynaklar..................................................................................................... 18
4. iii
Tablolar
Tablo 1 Griffith jar maksimum çalıştırılma saati.............................................................. 10
Tablo 2 Kuyuda bulunan dizi elemanları.......................................................................... 15
Table 3 Kuyu bilgilerinin jar placement programına işlenmesi........................................ 16
Table 4 Diziye bağlı jar’ın maksimum etkiyi göstereceği joint aralığı ............................ 16
5. iv
Grafikler
Şekil-1 Jarın genel çalışma ilkesi........................................................................................ 1
Şekil-2 Jarın ana bölümleri ................................................................................................. 1
Şekil-3 Hidrolik jar genel ekipmanları ............................................................................... 3
Şekil-4 Valf nötr pozisyonda .............................................................................................. 3
Şekil-5 Mandrel hareket halinde......................................................................................... 3
Şekil-7 Valf serbest alanda, darbe işlemi............................................................................ 3
Şekil-6 Valf içerisinden akış............................................................................................... 3
Şekil-8 Mekanik jar genel ekipmanları............................................................................... 5
Şekil-9 Mekanik jarlarda stroke boyunun açılması ............................................................ 6
Şekil-10 Hidromekanik jar genel ekipmanları.................................................................... 7
Şekil-11 Jarlama işlemi aşamaları ...................................................................................... 8
Şekil-12 Sıkışan dizi elemanları ....................................................................................... 14
Şekil-13 Ağırlık saati ve vurma değerleri......................................................................... 18
6. Rev-3 19.05.2019 tekin.3@osu.edu
1
Bölüm-1: Genel Bilgiler
Sondaj operasyonları icra edilirken herhangi bir nedenden dolayı dizi sıkışabilir (yukarı
ve aşağı hareketi sonlanır). Jarlama veya bumberlama (bundan sonra “jar operasyonları” olarak
anılacaktır) sıkışan diziyi kurtarmak için ilk başvurulan yöntemlerdir. Jar operasyonlarının efektif
bir şekilde uygulanabilmesi için kuyuda bulunan jarın çalışma ilkeleri hakkında detaylı bilgiye
ihtiyaç vardır. Bu ihtiyacı ana hatları ile kapsayacak şekilde, bu bölümde jar çeşitleri, genel
çalışma ilkeleri ve jar operasyonları esnasında karşılaşılan bazı sorunlar açıklanmıştır.
1.1 Jar Tipleri
Jar alışılageldiğinin aksine enerji sağlayan bir ekipman değildir. Dizi elemanlarının (özellikle
drill pipe’ların) gerdirilerek üzerlerinde potansiyel enerji birikimine olanak sağlayan ve set edilen
değere ulaşıldığında dizi üzerinde biriktirilen potansiyel enerjinin kinetik enerjiye dönüşmesine
imkan vererek darbe etkisi oluşturan bir ekipmandır.
Şekil-1 Jarın genel çalışma ilkesi
Tüm jarlarda ortak olarak üç ana bölüm mevcuttur; mandrel, tetik mekanizması ve anvil.
Şekil-2 Jarın ana bölümleri
7. Rev-3 19.05.2019 tekin.3@osu.edu
2
Tüm jarlarda ortak ana bölümler bulunmasına rağmen çalışma ilkelerine göre jarlar üç gurupta
sınıflandırılırlar; mekanik, hidrolik ve hidro-mekanik. Mekanik ve hidrolik jar kavramı genel
olarak jarın vurma işlemini sağlayan iç mekanizmasını tanımlamaktadır. Genel çalışma ilkeleri
aynı olmasına rağmen ayrı jar markaları için her bir aksesuara farklı isim verilebildiği
unutulmamalıdır.
1.1.1 Hidrolik Jar
Hidrolik jarlarda dizi elemanlarının gerdirilmesine olanak sağlayan tetik mekanizması, adından
anlaşılacağı üzere, jar içerisindeki sıvı (genellikle yağ) ile sağlanmaktadır. Hidrolik housing,
içerisinde bulunan valf sayesinde iki bölüme ayrılmıştır. Set durumunda bölümler arasındaki sıvı
geçişi sadece valf içerisinde bulunan porttan sağlanmaktadır.
Takım sıkışması tespit edilip ve jarlama yapılmasına karar verildikten sonra dizi yukarı doğru
çekme işlemine tabi tutulacaktır. Bu aşamada jarın diziye bağlı olduğu mandrel de çekme
işlemine maruz kalacaktır. Çekme kuvveti jar içerisinde set edilen triggering valf değerine
ulaştığında mandrel tamamı ile açılıncaya kadar yukarı yönlü hareket etmeye başlayacaktır.
Mandrelin yukarı hareketi esnasında pressure housing içerisinde bulunan hidrolik sıvısı valf
(Cone) içerisinde bulunan küçük bir yuvadan geçerek pressure housing içerisinde yer
değiştirecektir. Hidrolik sıvısının yer değiştirmesi esnasında geçen süre Hidrolik Zaman
Gecikmesi (Hydraulic Time Delay) olarak adlandırılır. Bu zaman diliminde çekme kuvveti jar
çalışma limitleri içerisinde istenilen değere getirilebilmektedir. Hidrolik zaman gecikmesi
süresince valf yukarı yönlü hareket edecek ve süre tamamlandığında kendinden daha geniş çaplı
alana erişecektir. Valf üzerinden sıvı akışının sağlandığı bu alanda mandrelin gerilmesini
engelleyen mekanizma ortadan kalkmış olacaktır. Mandrel serbest kaldığından hızlıca yukarı
yönlü harekete geçecek (potansiyel enerjinin kinetik enerjiye dönüşmesi) ve akabinde anvil
bölgesine çarparak darbe etkisi oluşturacaktır.
Hidrolik jar’larda kullanılan başlıca ekipmanlar ve hidrolik sıvısının jarlama esnasındaki durumu
aşağıdaki şekillerde gösterilmiştir.
8. Rev-3 19.05.2019 tekin.3@osu.edu
3
Şekil-3 Hidrolik jar genel ekipmanları
Şekil-5 Mandrel hareket halindeŞekil-4 Valf nötr pozisyonda
Şekil-6 Valf serbest alanda, darbe işlemiŞekil-7 Valf içerisinden akış
9. Rev-3 19.05.2019 tekin.3@osu.edu
4
Şekil-4 de görüleceği üzere jar genel çalışma koşulları altında tension durumundadır ve valf
içerisinden herhangi bir akış gerçekleşmemektedir. Sondaj dizisinin sıkışması durumunda jarlama
yapabilmek için Şekil-3 de görüleceği üzere dizi yukarı doğru çekilecektir ve dolayısıyla mandrel
yukarı yönlü hareket etmek için zorlanacaktır. Çekme kuvvetinin değeri Trigerring valfin set
değerine eriştiğinde hidrolik sıvı akışı valf içerisinden housing bölgeleri arasında gerçekleşecektir
(Şekil-6). Bu esnada vurma değeri çekilen gerdirme kuvvetinde tutulabilir veya daha fazla
çekilerek vurma değeri arttırılabilinir. İstenilen vurma değerine gelindikten sonra hidrolik
gecikme süresinin tamamlanması beklenir. Süre sonunda vurma işlemi gerçekleşecek ve jarlama
yapılmış olunacaktır.
Double acting hydraulic jarlarda bumberlama yapabilmek için mandrel üzerine baskı
uygulanmalıdır. Uygulanan yük ile jar mekanizması, jarlama işleminde gerçekleşen aşamaların
tersi doğrultusunda işleyecektir. İşlemler sonucunca vurma gerçekleşecek ve bumberlama
gerçekleşmiş olunacaktır.
Hidrolik jarlar’a ait genel özellikler;
i. Double acting (jarlama ve bumberlama yapabilen) veya single acting (sadece jarlama
yapan) özelliğinde olabilirler.
ii. Diğer jarlara göre en önemli avantajları dizi üzerinde oluşan tork değerinden
etkilenmemeleri ve mandreli hareket ettirebilecek düşük yük değerlerinde dahi
jarlama/bumberlama yapabilmeleridir.
iii. Hidrolik jarlar tensiyon veya compression posizyonunda kullanılabilirler.
iv. Kuyu dibi sıcaklığından etkilenirler. Jarların bakımı esnasında seal elemanlarının jarın
kullanılacağı kuyunun sıcaklık değerleri göz önünde bulundurularak seçilmesi
gereklidir.
v. Yönlü kuyularda kullanıma uygundurlar.
1.1.2 Mekanik Jar
Mekanik jarlarda, mandrelin çekme veya basma yönlü hareketi sonucu oluşan baskı kuvveti, jarın
bakımı esnasında torque spring’ler üzerinden set edilen yük değerlerinin üzerine çıktığı anda
vurma gerçekleşir. Bu nedenle tüm tetik mekanizması mekanik olarak aktive edilmektedir ve
hidrolik zaman gecikmesi kavramı mevcut değildir. Ayrıca hidrolik jarlardan farklı olarak jarın
vurma değeri çekme yüküne bağlı olarak değişmemekte, jarın bakımı esnasında set edilen vurma
değerine eriştiğinde jar sürekli olarak aynı değerde jarlama/bumberlama yapmakadır.
10. Rev-3 19.05.2019 tekin.3@osu.edu
5
Şekil-8 dan görüleceği üzere barrel üzerinde bulunan joy
rollers, jay stem üzerinde bulunan hilal şeklindeki
yuvalarında torque spring’ler ile belirlenen sıkma
değerlerinde sabitlenmişlerdir. Polished stem’in bağlı
olduğu dizi yukarı yönlü çekilmeye başladığında joy
rollers jay stem üzerine baskı kuracak ve hilal şeklindeki
yuvasından çıkmaya çalışacaktır. Dizi üzerine uygulanan
çekme kuvveti torque spring’ler ile belirlenen joy rollers-
joy stem sıkıştırılma miktarını aştığı anda polished stem
boşa çıkacak ve vurma işlemi gerçekleşecektir.
Bumberlama işlemi için jar üzerine yük uygulanması
yeterli olacaktır, bu durumda yukarıda belirtilen işlemler
ters olarak çalışacak ve vurma işlemi gerçekleşecektir.
Yukarda açıklandığı üzere joy rollers’in bulunduğu
konumdan kurtulması için içerisinde sabitlendiği hilal
şeklindeki jay stem’de bulunan yuvadan çıkması
gerekmektedir. Bunun gerçekleşmesi için polished stem’in
joy stem yuvasının yarıçapı kadar sola dönmesi
gerekmektedir. Bu nedenledir ki eğer sondaj esnasında
dizi üzerinde tork kalır ise jar vurma değeri tork mikarı ile
orantılı olarak yükselecektir. Bu sistem standart mekanik
jarların en önemli dezavantajını oluşturmaktadır.
Şekil-8 Mekanik jar genel ekipmanları
11. Rev-3 19.05.2019 tekin.3@osu.edu
6
Mekanik jarlara ait genel özellikler;
i. Double acting (jarlama ve bumberlama yapma) özelliğine sahiptirler.
ii. İhtiyaç halinde mekanik dailey jarlarda jar vurma değerini yükseltmek için jar kuyuda
iken diziye 1/8 oranındaki artışlarla sağ tur verilip tork’un dizi üzerinde tutulması
gerekmektedir.
iii. EQ jarlarda ise jar kuyuya inmeden önce jar üzerindeki set screw’lerdan jarlama
değeri arttırılabilmektedir.
iv. Dizi üzerindeki tork miktarı mekanik dailey jar vuma değerlerini etkilemektedir, EQ
jarlar dizi üzerindeki tork değerinden etkilenmezler.
v. Mekanik dailey jarlar için jar üzerine bağlanabilecek maksimum DC ağırlıkları;
4 3/4” Jar için 5,520 lbs, yaklaşık 4 adet 4 3/4” DC
6 1/4” Jar için 8,650 lbs, yaklaşık 3 adet 6 1/4” DC
7 3/4” Jar için 11,457 lbs, yaklaşık 3 adet 8” DC dir.
vi. Mekanik jarların vurma değerleri kuyu sıcaklığından etkilenmez fakat seal
elemanlarının kuyu dibi sıcaklığına uygun seçilmesi gerekmektedir.
vii. Mekanik jarlar hem tension hem de compression da kullanılabilirler. Fakat zorunlu
olmadıkça compression yerine tension da kullanılmaları daha uygundur.
viii. Mekanik jarlar kuyuya stroke boyu açık olarak indirilirler. Kuleye kurulu vaziyette
(ortalanmış stroke boyu) ile gönderildiklerinden kuyuya indirilmeden önce stroke
boyunun açılması gerekmektedir. Bunun için Şekil-9 de görüleceği üzere önce jar
body üst kısmına (upper housing) slip atılır. Jar üzerine yerleştirilecek DC veya
HWDP polished stem’e bağlanır. Sıkma anahtarı dizi elemanı üzerine ve sökme
anahtarı polished stem üzerine bağlanır. Polished stem ortalama 40 derece (1/8 tur)
sola döndürüldükten sonra jar elevator yardımıyla yukarıya kaldırılarak stroke
boyunun yaklaşık 8” daha açılması sağlanır. Böylelikle jar açık pozisyona getirilmiştir
ve tension konumunda kuyuda kullanılmaya hazırdır.
Şekil-9 Mekanik jarlarda stroke boyunun açılması
12. Rev-3 19.05.2019 tekin.3@osu.edu
7
ix. Dizi elemanlarının sökümü esnasında rotary masası kullanılacak ise ve jar kurulu
pozisyonda bırakılmışsa sökme işlemi esnasında bumberlama yapabilir. Bu nedenle
rotary masası kullanılmadan önce jarın kapalı pozisyona getirildiğinden emin
olunmalıdır.
x. Jarlama veya bumberlama yapıldıktan sonra jar’ı tekrar kurmak için dizi yavaş hareket
ettirilmelidir. Dizinin jarı kurmak için hızlı aşağı veya yukarı haraketi jar
mekanizmasına zarar verebilir.
1.1.3 Hidromekanik Jar
Hidromekanik jar, mekanik ve hidrolik jarların çalışma prensiplerinin ortak
birleşimi olarak düşünülebilinir. Tetik mekanizamsı latch collet set
üzerinden mekanik olarak ayarlanmaktadır. Mekanik serbestleme
gerçekleştikten sonra hidrolik sıvısı aktive olur ve valf içerisinden akmaya
başlayarak hidrolik jar ilkeleri ile aynı olacak şekilde jarlama/bumberlama
gerçekleştirir.
Şekil-10 dan görüleceği üzere dizi yukarı doğu jarlama yapmak için
çekilmeye başladığında dizinin bağlı olduğu splined mandrel de yukarı
doğru çekme kuvvetine maruz kalacaktır. Splined mandrelin bağlı olduğu
latch mandrel üzerinde bulunan latch collet set tarafından mandrel hareketi
engellenmiştir. Latch collet set tırnaklı yapısı sayesinde latch mandrel
üzerinde bakım esnasında belirlenen set değerine sıkıştırılmıştır. Mandrelin
yukarı yönlü çekme kuvveti latch collet set değerini aştığında mandrel
serbestlenecek ve hidrolik sistem devereye girecektir.
Bu aşamada hidrolik jar mekanizmasına benzer şekilde hidrolik sıvısı
hydraulic housing içerisinde bir bölümden diğer bölüme valf içerisinden
akacaktır. Böylelikle hirolik zaman gecikmesi başlamış olacaktır. Sondaj
dizisi gerili durumda tutulduğundan hidrolik sıvısının yer değiştirme
miktarınca splined mandrel’in yukarı hareketi devam edecektir. Yeterli
zaman sonunda valf kendinden daha geniş çaplı alanda boşluğa çıkarak
splined mandrelin yukarı yönlü darbe yapması (jarlama) sağlayacaktır.
Şekil-10 Hidromekanik jar genel ekipmanları
14. Rev-3 19.05.2019 tekin.3@osu.edu
9
Hidro-Mekanik Jarlara ait genel özellikler;
i. Double acting (jarlama ve bumberlama yapabilen) veya single acting (sadece jarlama
yapan) özelliğinde olabilirler.
ii. Dizi üzerinde oluşan tork değerinden etkilenmezler.
iii. Tensiyon veya compression pozisyonunda kullanılabilirler.
iv. Kuyu dibi sıcaklığından etkilenirler. Kullanılacakları kuyulara uygun sıcaklık
dayanımına sahip seal elemanları ve hidrolik sıvısı kullanılmalıdır.
v. Yönlü kuyularda kullanıma uygundurlar.
vi. Latch collet set değeri aşılmadığı müddetçe jar hidrolik olarak aktive olmayacağından
ve dizi üzerindeki tork değerinden etkilenmediklerinden jar’ın istek dışı çalışma
olasılığı çok düşüktür.
Bölüm-2: Jar Kullanımında Karşılaşılan Problemler
Jarlar çok büyük sıklıkla servis atölyelerine “Arızalıdır, Çalışmıyor” ibaresiyle geri
gönderilmektedir. Arızalı olarak markalanan jarlar detaylı incelemeye ve testlere tabi
tutulduğunda genellikle bütün kontrolleri başarıyla geçmektedirler. Bu durumun genel nedeni
kulede bulunan sorumlu personellerin jar kullanımı ile ilgili detaylı bilgiye sahip olmamalarından
kaynaklanmaktadır. Genel olarak problemin ana kaynağı kuyudaki jarın vurmasını sağlayacak
yeterli güç oluşturulmamasıdır.
Jarlama ve bumberlama yapmak için ağırlık saatinde okunması gerekli değerlerin hesaplanması
bazen beklenilenden çok daha zor olabilmektedir. Takım sıkışmalarında kişilerde oluşan
gerginlikten dolayı, basit hesaplar dahi ya yanlış yapılmakta ya da hiç yapılamamaktadır. Bunun
neticesinde jarın aktivitelerini gerçekleştirecek yeterli kuvvetler mandrel üzerinde
oluşturulmamaktadır.
Jar aktivitelerinin gerçekleştirilmesi için yapılan hesaplamalar ile birlikte jarın çalışmasını
engelleyebilecek bazı genel nedenler aşağıda sıralanmıştır.
i. Dizi jarın üst kısmında kalan bir bölgenden sıkışmıştır.
ii. Jarlama veya bumberlama için gerekli olan ağırlık değeri yanlış hesaplanmıştır.
iii. POF (Pump Open Force) un yüksek olmasından dolayı jar kurulu pozisyona
getirilememektedir.
iv. Kuyu sürtünmesi çok yüksek olduğundan jar’ın çalışması engellenmektedir.
v. Kuyu sürtünmesinden dolayı jarı kurulu pozisyona getirmek için gerekli olan ağırlık
değeri çok yükselmiştir.
vi. Kuyu eğimi yüksek olduğundan dolayı jar’ı kurmak için yeterli ağırlık mandrele
iletilememktedir.
vii. Dailey mekanik jar için, takım sıkıştığı esnada, dizi üzerinde tork kalmış ve jar
mekanik olarak kilitlenmiştir.
viii. Hidrolik ve hidro-mekanik jar için, hidrolik zaman gecikmesinin süresi
beklenmemektedir.
ix. Jar mekanizması bozulmuştur.
15. Rev-3 19.05.2019 tekin.3@osu.edu
10
Bölüm-3: Jar’ın Maksimum Çalışma Saati
Jarların maksimum çalışma saatlerinin belirlenmesinde göz önünde bulundurulması
gerekli temel faktörler kuyu dibi sıcaklığı ve çalışılan ortalama RPM değerleridir. Normal
çalışma şartları altında (jarlama/bumberlama yapılmamış bir kuyuda) kullanılan bir jarın bakıma
gönderilmesi için kullanıcı kataloglarında mevcut olan maksimum çalışma saati temel
alınmalıdır. Tablo 1 de griffith hidromekanik jarlar için maksimum çalışma saatini tablosu örnek
olarak sunulmuştur.
Eğer kuyuda takım sıkışması neticesinde yoğun olarak jarlama yapılmış ise jar kuyudan
çıktığında hemen bakıma alınmalıdır.
Tablo 1 Griffith jar maksimum çalıştırılma saati
Bölüm-4: Jar’ın Sondaj Dizisi İçerisindeki Pozisyonu
Dizi sıkışmalarında jar’ın etkili bir şekilde kullanılabilmesi için sondaj dizisi içerisinde
jar’ın konumunun özenle seçilmiş olması gereklidir. Dizi içerisinde jar’ın pozisyonunu
belirlemek amacı için bazı genel faktörlerin göz önünde tutulması önem arz etmektedir;
i. Beklenen sıkışma tipi dikkate alınmalıdır.
Diferansiyel sıkışmanın beklendiği kuyularda jar göreceli olarak BHA nın mümkün
olduğunca üst kısmında (matkaptan uzak pozisyonda) konumlandırılmalıdır.
Böylece dizinin jarın üst bölgesinde kalan kısmından sıkışma ihtimali azaltılmış
olacaktır.
Mekanik sıkışmanın beklendiği kuyularda jar göreceli olarak BHA nın mümkün
olduğunca alt kısmına (matkaba yakın pozisyonda) konumlandırılmalıdır.
16. Rev-3 19.05.2019 tekin.3@osu.edu
11
Böylelikle jar sıkışan dizi elemanına en yakın konumda bulunacağından, çalışması
esnasında dizinin kurtulması için en yüksek etkiyi sağlayabilecektir.
ii. Dizi elemanlarının sıkışma olasılığı en büyük çapa sahip olan ekipmanda en yüksek
olduğundan, jarın stabilizere en yakın bölgede (en az iki DC üzerinde) bulundurulması
uygun olacaktır. Böylelikle stabilizerlerden kaynaklı dizi sıkışmasında jarın diziyi
kurtarması için en yüksek katkıyı yapması sağlanacaktır.
Jarın stabilizere en yakın bölgede çalıştırılması jar üzerinde eğim-rotasyon dan
kaynaklanacak stresin yüksek olmasına neden olacağından, jar altında, stablizer
üzerinde en az iki DC bulundurulmasına özen gösterilmelidir.
Yumuşak formasyonlarda stabilizerler üzerinde takım sıkışma ihtimali daha yüksek
olduğundan jarın sıkışma bölgesi üzerinde kalmasını sağlamak için stabilizerden
sonra en az iki DC bağlanmalıdır.
Stabilizer üzerinde jardan önce iki adet DC kullanılması olası Back Off operasyonu
esnasında patlatma yapılacak bölgenin, jar içerisinde olamayacak şekilde
seçilmesinde kolaylık sağlayacaktır.
iii. Planlanan WOB aralığı dikkate alınmalıdır.
Jarın çalışacağı konum tension veya compression olarak Latch up (Jarlama) ve
Latch down (Bumberlama) set değerlerinin %50’si aralığında çalışmalıdır.
Jar’ın nötr noktasında çalıştırılması, jar tetik mekanizmasının sürekli olarak aktif
olmasına neden olacağından kullanım ömrü azaltacaktır.
Jar tercihen tensionda çalıştırılmalıdır. Jarın tensionda çalıştırılabilmesi için
uygulanacak maksimum WOB değeri göz önüne alınarak stabilizerler üzerine
yeteri kadar DC bağlanmalıdır. Bu sayede jar nötr noktanın üzerinde kalmış
olunacaktır.
Jarın stabilizere en yakın bölgede (en az iki DC üzerinde) çalıştırılması jarın dizinin
nötr noktasının hemen altında kalmasını sağlayacak. Bu nedenle jar sondaj
esnasında compressionda çalışacaktır.
iv. Kuyu durumu, sondaj parametreleri, kuyudaki eğim dikkate alınmalıdır.
v. BHA dizaynı dikkate alınmalıdır.
Jarın üst kısmına, jarın kurulmasını sağlayacak kadar ağırlık değerine sahip DC,
HWDP veya DP yerleştirilmelidir.
Jarın üst kısmına hiç bir zaman kendi çapından daha büyük dizi malzemesi
bağlanmamalıdır.
Jarın konumlandırılacağı yer cross over bağlantısının bulunduğu yerin en az iki DC
aşağı veya yukarısında bulunmalıdır.
vi. Pump Open Force (POF) etkisi hesaplamalara dâhil edilmelidir.
vii. Dizinin sondaj sıvısı içerisinde bulunmasından kaynaklı yüzdürme faktörü
hesaplamalara dâhil edilmelidir.
viii. Jar’ın maksimum tensile dayanım değerleri ile birlikte jarlama yapılmadan önce kulenin
çekme dayanım değeri mutlaka dikkate alınmalıdır.
17. Rev-3 19.05.2019 tekin.3@osu.edu
12
ix. Sondaj dizisinde bulunan tüm ekipmanların dayanım değerleri hesaplamalarda dikkate
alınmalıdır. Hesaplamaların sondaj dizisi içerisinde bulunan en hassas (dayanım gücü
en düşük) ekipmana göre yapılması gerekmektedir.
x. Jarlama ve bumberlama hesaplamalarının tam değerlerinde yapılabilmeleri için jarın
bakım esnasında ayarlanan latch up/down kurulma değerlerinin dikkate alınması
gerekmektedir.
Pump Open Force (Washpipe Etkisi)
Pump open force (POF), sirkülasyonlu bir kuyudaki jar içi ve jar dışı (anülüs) basınç farkının jar
içerisindeki çap değişimleri üzerinde oluşturduğu yukarı yönlü kuvvettir. Sirkülasyon yapılırken,
matkabın nozullarından dolayı oluşan basınç kaybı, jar içerisinde basınç artışına neden olacak ve
bu basınç gradyeni çap değişim bölgesi olan washpipe alanında yukarı yönlü bir kuvvet
oluşturacaktır. Veya sirkülasyon esnasında anülüste oluşabilecek herhangi bir tıkanma sonucu
dizi içerisinde basınç yükselmesi olacaktır. Bu durumda sirkülasyon kesildikten sonra dahi dizi
içerisinde oluşan basınç blöf edilmez ise jar içerisinde washpipe yüzeyine doğru, yukarı yönlü
baskı kuvveti oluşacaktır ve bu kuvvet jarın kurulmasını engelleyebilecektir.
Pump open force jarlama esnasında yukarı yönlü etki oluşturduğundan jarlama için yapılması
gerekli çekme kuvvetinin değerini azaltır, bumberlama değeri için gerekli basma değerini arttırır.
Pump open force (lb) = Washpipe area (in2
) x Bit pressure drop (psi)
Sirkülasyon esnasında jarın kurulmasında güçlük çekiliyor ise, pompa debisinin azaltılması ya da
pompanın durdurulması, ardından sıkışan basıncın blöf edilmesi jarın kurulmasına yardımcı
olacaktır.
Bölüm-5: Jar-up ve Jar-down Hesaplamaları
Tüm dizi ağırlığı: TDA
Jar altı BHA ağırlığı: JAA
Pump open force etkisi: POF
Kuyu sürtünmesi: F
Jar kurma değeri: K (Normal şartlarda bu değer 0.2 ton civarındadır)
Jar up değeri (jarın yukarı yönlü mekanik vurma değeri): JM
Jarlama değeri (jarın yukarı yönlü istenilen vurma değeri): JU
Jar down değeri (jarın aşağı yönlü mekanik vurma değeri): JD
Ağırlık saatinde okunan değer: W
a) Jar tam açık pozisyonda ve sirkülasyon yapılırken, jarı kurmak için ağırlık saatinde
okunması gereken değer:
W= TDA – JAA – F – POF – K
18. Rev-3 19.05.2019 tekin.3@osu.edu
13
b) Jar kurulu pozısyonda ve sirkülasyon yapılırken, jar down (bumberlama) için ağırlık
saatinde okunması gereken değer:
W= TDA – JAA – F – POF – JD
c) Jar tam kapalı pozısyonda ve sirkülasyon yapılırken, jarı kurmak için ağırlık saatinde
okunması gereken değer:
W= TDA – JAA + F – POF + K
d) Jar kurulu pozısyonda ve sirkülasyon yapılırken, jar up (jarlama) için ağırlık saatinde
okunması gereken değer:
W= TDA – JAA + F – POF + JU
Not: Ağırlık saatindeki okumalar düşünüldüğünden, F ve K değerleri aşağı yönlü harekette
her zaman negatif, yukarı yönlü harekette her zaman pozitif alınmalıdır. Sirkülasyon yok ve
dizi içerisindeki basınç blöf edilmiş ise POF ihmal edilmelidir. Jarın kurulduğu ağırlık saatine
bakılarak ta anlaşılabilir. Jarı kurmak için dizi aşağı ya da yukarı hareket ettirildiğinde, belli
bir ağırlık değerinden sonra dizi hareket etmeyecek (dizi uzaması göz önüne alınmadığında)
fakat ağırlık saatindeki düşüş veya artış devam edecektir (Flat Spot).
19. Rev-3 19.05.2019 tekin.3@osu.edu
14
Bölüm-6: Hesaplamalar İçin Örnek Problem
Aşağıda detayları belirtilen örnek çözümde 4000 m derinliğinde bir kuyuda sıkışan dizi ele
alınmaktadır. Dizinin stabilizer üzerinde matkaptan 15 m yukarıda sıkıştığı varsayılmaktadır
(3985m.)
Şekil-12 Sıkışan dizi elemanları
Jar’ın effektif bir şekilde kullanabilmesi için sondaj dizisi dizaynı yapıldığında NOV jar
placement program yardımıyla jar pozisyonunun belirlendiği varsayılmaktadır.
Dizi sıkışması esnasında kuyuda bulunan dizi elemanları ve mevcut durum aşağıda sıralanmıştır;
Kuyu çapı: 8 1/2”
Kuyu son derinliği: 4000 m
Kuyu eğimi: 2 deg
Kullanılan jar: 6 1/2” Hidromekanik jar
Bit pressure drop: 1330 psi
Çamur ağırlığı: 80.7 lb/ft3
Bouyancy factor (bf): 0.835
Jar Washpipe area: 11 inch2
Tüm dizi ağırlığı w/bf (TDA) : 122 ton
Jar altı BHA ağırlığı w/bf (JAA): 19.4 ton
20. Rev-3 19.05.2019 tekin.3@osu.edu
15
Hesaplanan POF: 6.6 ton
Kuyu sürtünmesi (F): 13 ton
Jar kurma değeri (K): 2 ton
Jarlama değeri (JU): 60 ton (jarlama yapılmak istenen değer)
Jar up değeri (JM): 41 ton
Jar down değeri (JD): 18.4 ton
Tablo 2 Kuyuda bulunan dizi elemanları
Dizi içerisinde jarın pozisyonunun belirlenmesi için kuyu ve dizi durumuna göre jar placemenet
programı kullanılarak uygun nokta belirlenmiştir.
Dizi sıkışması esnasında mevcut olan kuyu ve dizi durumu tespit edildikten sonra jarın
oluşturacağı etkiyi hesaplayabilmek için jar placement programına Tablo 2, Tablo 3 ve Tablo 4 te
gösterildiği üzere ilgili değerler girilir.
Sisteme kaydedilen değerler neticesinde Tablo 4 de görüleceği üzere jar’ın en yüksek etkiyi
gösterdiği bölgeler ve etki değerleri tespit edilecektir. Tablo incelendiğinde jar üzeründe 18 adet
DC-HWDP bulunduğundan, belirtilen jarlama değerleri uygulandığında, jar sıkışan bölgede dizi
üzerinde 248 ton’luk yukarı yönlü bir etki sağlayacaktır.
22. Rev-3 19.05.2019 tekin.3@osu.edu
17
Jar-up ve jar-down hesaplamaları önceki bölümde belirtilen formüller kullanılarak tespit
edilecektir.
Jar tam kapalı pozisyonda ve sirkülasyon yapılırken, jarı kurmak için ağırlık saatinde okunması
gereken değer:
W= TDA – JAA + F – POF + K
W= 122 – 19.4 + 13 – 6.6 + 2 = 111 ton
Jar kurulu pozisyonda ve sirkülasyon yapılırken, jarlama için ağırlık saatinde okunması gereken
değer:
i. Jarın mekanik olarak serbestleme değeri
W= TDA – JAA + F – POF + JM
W= 122 – 19.4 + 13 – 6.6 + 41 = 150 ton
ii. Jarın hidrolik olarak istenilen vurma değeri
W= TDA – JAA + F – POF + JU
W= 122 – 19.4 + 13 – 6.6 + 60 = 169 ton
Jarlama için dizi yukarı yönlü çekilmeye başlandığında ağırlık saatinde 150 ton’a gelindiğinde jar
mekanik olarak şerbetlenecektir ve “hidrolik time delay” başlayacaktır. Sonrasında dizi
çekilmeye devam edilerek ağırlık saatinde okunan değer 169 ton olduğunda çekilme işlemi
sonlandırılarak jarlama için hidrolik time delay’in tamamlanması beklenecektir. Hidrolik time
delay tamamlandığında jar istenilen değerde (60 ton) yukarı yönlü vurmuş olacaktır.
Jar tam açık pozisyonda ve sirkülasyon yapılırken, jarı kurmak için ağırlık saatinde okunması
gereken değer:
W= TDA – JAA – F – POF – K
W= 122 – 19.4 – 13 – 6.6 – 2 = 81 ton
Jar kurulu pozisyonda ve sirkülasyon yapılırken, jar down (bumberlama) için ağırlık saatinde
okunması gereken değer:
W= TDA – JAA – F – POF – JD
W= 122 – 19.4 – 13 – 6.6 – 18.4 = 64.6 ton
23. Rev-3 19.05.2019 tekin.3@osu.edu
18
Şekil-13 Ağırlık saati ve vurma değerleri
Hesaplanan jarlama ve bumberlama değerlerinin operasyona başlamadan önce Şekil-13 te
gösterildiği üzere ağırlık saati grafiği üzerine işlenmesi oldukça önem arz etmektedir. Böylelikle
işlem basamakları daha sağlıklı takip edilebilecek ve kuyuda yaşanan değişiklikler kayıt altına
alınarak yorumlanabilecektir.
Yararlanılan Kaynaklar
1. Drilling Jar Technology/Placement Presentation to TPAO, NOV 2010
2. Presentation on Jar Operating Principles, Weatherford 2006
3. Drilling Jars&Accelerators, O.C.T.G Procter Consultancy ltd., 2000
4. Accelerator Tool Description and Operations, Baker Hughes INTEQ 1994
5. Introduction to Jars and Accelerators, Kingdom Drilling 2001
6. HMJ Series 341 to 381 Operation Manual, NOV 2006
7. Dailey Hydraulic Drilling Jar, Weatherford 2008