ケーシングストリング

掘削技術では、ケーシング ストリングは、坑井に下げられてセメントで固定された、接続された油田パイプの長い部分です。ケーシングパイプの目的は次のとおりです。

• 井戸の崩壊を防ぐ
• 地層流体が制御されていない方法でボアホールに入るのを防ぐ (ブローアウト)
• 掘削孔内の流体 (生成された石油やガス、掘削泥など) が他の地層に入るのを防ぐ

背景

パイプ セグメント (「ジョイント」と呼ばれる) は通常、長さが約 40 フィート (12 m) で、両端に雄ねじがあり、カップリングと呼ばれる短い長さの二重雌ねじパイプで接続されています。（一部の特殊ケーシングは、一方の端に直接めねじを機械加工して一体で製造されています。）

米国石油協会の仕様 5C3 は、4.5 インチ (11.43 cm) から 20 インチ (50.80 cm) 外径 (「OD」) までの 14 のケーシング サイズを標準化しています。^[1]この API ドキュメントと関連する API ドキュメントは、ねじ端の仕上げ、壁の厚さの標準も公布しています (さまざまな設計パラメーターを満たすために、各サイズでいくつかの標準が用意されており、実際には、直線フィートあたりの標準化された公称重量によって間接的に指定されています。厚いパイプは明らかに重くなります)。 、および鋼材の強度と特定の化学的特性。「グレード」と呼ばれるいくつかの材料強度 (最小耐力は 1 平方インチあたり 40,000 ポンド (276 MPa) から 1 平方インチあたり 150,000 ポンド (1,034 MPa) の範囲) は、さまざまな設計ニーズを満たすために、外径と肉厚のほとんどの組み合わせで使用できます。最後に、API の出版物は、縦方向の強度 (「接合部の強度」) と、内部 (破裂) および外部 (崩壊) の圧力差に対する耐性の最小性能を提供します。

ケーシングの典型的な部分は、9-5/8 インチ 53.5# P-110 LT&C Rg 3 として記述される場合があります。強度 (110,000 psi 降伏強度)、端部仕上げ (「長いねじ込みおよび連結」)、おおよその長さ (「範囲 3」は通常 40 から 42 フィートの間で実行されます)。

坑井に隣接する地層を保護または隔離するために、ケーシングが実行されます。通常、1 つの穴サイズのセクションで、地表 (または海底) から目標の深さまで、すべての地層を貫通して井戸を掘削することはできません。たとえば、淡水域 (通常は地表近くにのみ見られる) は、侵入後すぐに保護する必要があります。したがって、坑井はセクションに分けて掘削され、坑井の各セクションは、ケーシングとして知られる鋼管でボアホールの内側をライニングし、このケーシング ストリングとセメントで掘削孔の壁。次に、新たに取り付けられたケーシングを通過する小さな直径のビットを使用して、後続の穴セクションで掘削を開始します。

ライナーは表面に伸びていないケーシングストリングであり、前のケーシングストリングの内側に設定されたライナーハンガーから吊り下げられますが、通常はその底から約 300 フィート (91 m) 以内です。明らかなコスト削減以外に、ライナーの設置により、より大きなドリルパイプまたは生産チューブを坑井の上部で使用できるようになります。(欠点は、ケーシングとライナーのオーバーラップ ゾーンをスクイーズ セメントで接合することによって圧力シールを行うことが時折困難になることです。)

発生する条件 (地層の圧力勾配が異なるゾーンなど) に応じて、目標深度に到達するには 3 つまたは 4 つのケーシング ストリングが必要になる場合があります。ケーシングのコストは、井戸の総コストの 20 ～ 30% を占める可能性があり^[要出典]、失敗は壊滅的なものになる可能性があります。したがって、井戸の要件を満たす経済的なケーシングプログラムを設計する際には、細心の注意を払う必要があります。

参考文献