
油井管理とは、天然ガスや原油などの地層流体が石油やガスの掘削リグの地上設備に予期せず放出され、大気中に漏れ出すことで生じる危険な影響を管理することです。技術的には、油井管理には、掘削中や坑井介入中に、キックと呼ばれる地層ガスまたは流体(炭化水素)が坑井内に侵入するのを防ぐことが含まれます。
掘削流体の柱によって加えられる圧力が、掘削される地層内の流体によって加えられる圧力(間隙水圧)を克服するのに十分でない場合、地層流体は坑井に入り込む可能性があります。 [1] [2]油井管理には、掘削および手順中に坑井に地層流体が流入する兆候がないか坑井を監視し、そのような事態が発生した場合に適切な是正措置を講じて坑井からの流出を止めることも含まれます。[3]
これらの圧力の影響を管理および制御しないと、重大な機器の損傷や負傷、または死亡につながる可能性があります。井戸の制御が不適切に管理されると、地層炭化水素が制御不能に爆発的に噴出するブローアウトが発生し、火災につながる可能性があります。[4]
油井管理の重要性
油井管理は掘削作業の最も重要な側面の 1 つです。油井管理におけるキックの不適切な取り扱いは、貴重な資源の損失や現場作業員の命など、非常に深刻な結果をもたらす油井爆発を引き起こす可能性があります。油井の不適切な管理や管理の欠如による油井爆発のコストは数百万ドルに簡単に達しますが、金銭的損失は、環境への回復不可能な損害、貴重な資源の浪費、設備の損傷、そして最も重要な掘削リグの作業員の安全と命など、発生する可能性のあるその他の損害ほど深刻ではありません。[5] [6]
噴出による影響を回避するには、油井管理に最大限の注意を払う必要があります。そのため、油井管理手順は、油井内で異常な状況が見られるようになる前に、理想的には新しい掘削装置の位置が決まったときに実施する必要があります。言い換えれば、これには新しい場所が選ばれる時、すべての掘削、完了、作業オーバー、スナッビング、および適切な油井管理を念頭に置いて実行する必要があるその他の掘削関連作業が含まれます。[6]この種の準備には、人員の広範なトレーニング、厳格な運用ガイドラインの開発、掘削プログラムの設計が含まれ、地層流体の大量流入が発生した後に油井の静水圧制御を正常に回復する可能性が最大化されます。[6] [7]
基本的な概念と用語
圧力は、石油およびガス業界では非常に重要な概念です。圧力は、単位面積あたりに及ぼされる力として定義できます。SI 単位は、平方メートルあたりニュートンまたはパスカルです。別の単位であるbarも圧力の測定に広く使用されており、1 bar は 100 キロパスカルに相当します。通常、米国の石油業界では、圧力は平方インチあたりの重量ポンド、つまり psiの単位で測定されます。1000 psi は 6894.76 キロパスカルに相当します。
静水圧
静水圧(HSP)は、前述のように、動いていない流体の柱による圧力として定義されます。つまり、静止している流体の柱は、流体の柱に局所的な重力の力による圧力を加えます。[8]
SI単位系での静水圧の計算式(N / m 2)は次のとおりです。
- 静水圧=高さ(m)×密度(kg/m 3)×重力(m/s 2)[9]
坑井内のすべての流体は静水圧を及ぼします。静水圧は流体柱の密度と垂直高さの関数です。米国の油田単位では、静水圧は次のように表されます。
- HSP = 0.052 × MW × TVD'、ここでMW (泥重量または密度) はガロンあたりのポンド数 (ppg) での掘削流体の密度、TVDはフィートでの真の垂直深度、 HSPはpsiでの静水圧です。
HSPのpsi単位への変換係数として0.052が必要である。[10] [11]
これらの単位を SI 単位に変換するには、次の方法を使用します。
- 1ppg ≈119.826 4273 kg/m 3
- 1 フィート = 0.3048 メートル
- 1 psi = 0.0689475729 バール
- 1バール = 10 5パスカル
- 1バール=15psi
圧力勾配
圧力勾配は、単位長さあたりの圧力として表されます。油井制御では、流体によって発生する圧力が圧力勾配で表現されることがよくあります。SI 単位はパスカル/メートルです。静水圧勾配は次のように表すことができます。
- 圧力勾配(psi/ft)= HSP/TVD = 0.052 × MW(ppg)[12]
形成圧力

地層圧力は、石油やガスの掘削中に遭遇する地層に含まれる液体とガスである地層流体によって加えられる圧力です。また、掘削中の地層または貯留層の孔に含まれる圧力とも言えます。地層圧力は、対象深度より上の地層流体の静水圧と、地層内に閉じ込められた圧力によって生じます。地層圧力には、通常圧力地層、異常地層圧力、または異常地層圧力の 3 つのレベルがあります。
- 通常圧力層
通常、圧力がかかった地層は、その上の流体の静水圧と同じ地層圧力を持ちます。地層の上の流体は通常、何らかの形の水であるため、この圧力は、地層の深さから海面までの水柱によって加えられる圧力として定義できます。
淡水の通常の静水圧勾配は、1 フィートあたり 0.433 ポンド/平方インチ (psi/ft)、または 1 メートルあたり 9.792 キロパスカル (kPa/m) で、メキシコ湾岸の水のように溶解した固形物を含む水の場合は 0.465 psi/ft、または 10.516 kPa/m です。メキシコ湾岸沿いなどの塩水または海洋環境の地層の水の密度は、約 9.0 ppg、または 1078.43 kg/m 3です。これはメキシコ湾岸の水と淡水の両方で最高値であるため、通常の圧力がかかった地層は 9.0 ppg の泥で制御できます。
場合によっては、地層の上にある岩石や流体を指す表土の重さによって地層が圧縮される傾向があり、流体がその場所に閉じ込められていると地層内に圧力が蓄積されます。この場合、地層は地表とつながっている場合にのみ通常の圧力を維持します。そうでない場合は、異常な地層圧力が発生します。
- 異常な地層圧力
上で説明したように、流体が地層内に閉じ込められ、逃げることができなくなると、圧力が高まり、地層圧力が異常に高くなります。これを制御するには、通常、泥の重量が 9.0 ppg を超える必要があります。「過圧」または「地圧」と呼ばれる過剰な圧力により、掘削中に井戸が吹き飛んだり、制御不能になったりすることがあります。
- 異常地層圧力
亜正常地層圧力とは、所定の深度における正常圧力よりも低い地層圧力のことである。これは、元々炭化水素や地層流体が生成された地層でよく見られる。[12] [13] [14] [15]
過負荷圧力
覆土圧力は、対象ゾーンの上にある岩石とそれに含まれる流体の重量によって加えられる圧力です。覆土圧力は、地域や地層によって異なります。これは、地層を垂直に圧縮する力です。これらの一般的な岩石の密度は約 18 ~ 22 ppg (2,157 ~ 2,636 kg/m 3 ) です。この密度範囲では、約 1 psi/ft (22.7 kPa/m) の覆土圧力勾配が生成されます。通常、1 psi/ft は浅い海洋堆積物や塊状の塩には適用されません。ただし、沖合では海水の柱がより軽く、水中の岩石の柱は表面まで達しません。そのため、通常、沖合の深さでは陸上の同じ深さよりも低い覆土圧力が生成されます。
数学的には、表土圧力は次のように導き出されます。
- S = ρb × D × g
どこ
- g = 重力加速度
- S = 上面圧力
- ρ b = 平均地層嵩密度
- D = 上部堆積物の垂直厚さ
堆積物の嵩密度は、岩石マトリックスの密度、間隙空間内の空隙率、および間隙流体の密度の関数であり、次のように表すことができます。
- ρ b = φρ f + (1 – φ)ρ m
どこ
- φ = 岩石の多孔度
- ρ f = 地層流体の密度
- ρ m = 岩石マトリックス密度[16] [17]
骨折圧力
破壊圧力は、地層が破壊または分裂するために必要な圧力として定義できます。名前が示すように、地層が破壊され、循環流体が失われる原因となる圧力です。破壊圧力は通常、勾配として表され、一般的な単位は psi/ft (kPa/m) または ppg (kg/m 3 ) です。
フォーメーションを破壊するには、通常、次の 3 つが必要です。
- 地層にポンプで注入します。このためには、地層圧力よりも高い坑井圧力が必要になります。
- 坑井内の圧力も岩石マトリックスの強度を超える必要があります。
- そして最後に、坑井圧力は地層の3つの主応力のうちの1つよりも大きくなければなりません。[18] [19]
ポンプ圧力(システム圧力損失)
ポンプ圧力はシステム圧力損失とも呼ばれ、油井表面設備、ドリルパイプ、ドリルカラー、ドリルビットからの圧力損失と、ドリルカラーとドリルパイプの周りの環状摩擦損失の合計です。循環システムの開始時のシステム圧力損失を測定し、総摩擦圧力を測定します。[20]
低速ポンプ圧力(SPP)
低速ポンプ圧力とは、低速で循環する圧力(掘削中に主要システムを構成するボーリングホールおよびすべての地上タンクを含む、アクティブ流体システム全体に流体を送り込むために使用される圧力)である。SPP は、循環(掘削が進むにつれて掘削流体が吸引ピットからドリルパイプとドリルカラーを通り、ビットから出てアニュラスを上ってピットに戻るプロセス)が低速で行われるウェルキル操作中に非常に重要であり、循環圧力をより適切に制御し、泥の特性(密度と粘度)を望ましい値に保つことができる。低速ポンプ圧力は、「キルレート圧力」または「低速循環圧力」または「キルスピード圧力」などと呼ばれることもある。[21] [22] [23]
シャットインドリルパイプ圧力
掘削時に坑井が閉められたときに記録される掘削パイプ閉め込み圧力(SIDPP) は、坑井底の圧力と掘削パイプ内の静水圧 (HSP) の差の測定値です。坑井閉め込み中は坑井の圧力が安定し、地層圧力が坑井底の圧力と等しくなります。このとき、掘削パイプは既知の密度の流体で満たされている必要があります。したがって、SIDPP を使用して地層圧力を簡単に計算できます。つまり、SIDPP は掘削中の地層圧力を直接示します。
シャットインケーシング圧力 (SICP)
シャットイン ケーシング圧力(SICP) は、キックが発生したときの 地層圧力と環状部の HSP の差の尺度です。
環状部で発生する圧力は、次の数式を使用して推定できます。
- FP = HSP泥+ HSP流入+ SICP
どこ
- FP = 地層圧力 (psi)
- HSP泥= 環状部の泥の静水圧 (psi)
- HSP流入= 流入の静水圧 (psi)
- SICP = シャットインケーシング圧力 (psi)
坑底圧力(BHP)
坑底圧力(BHP) は、坑井の底の圧力です。圧力は通常、坑井の底で測定されます。この圧力は、静的な流体充填坑井で次の式を使用して計算できます。
- BHP = D × ρ × C、
どこ
- BHP = 坑底圧力
- D = 井戸の垂直深さ
- ρ = 密度
- C = 単位変換係数
- (または、英国のシステムでは、BHP = D × MWD × 0.052)。
カナダでは、計算式は深さ(メートル)×密度(kg)×定重力係数(0.00981)で、これにより井戸の静水圧、またはポンプがオフの場合(hp)hp=bhp が得られます。井戸底圧力は、次の要素に依存します。
- 静水圧(HSP)
- シャットイン面圧(SIP)
- 摩擦圧力
- サージ圧力(一時的な圧力によって坑底圧力が上昇したときに発生)
- スワブ圧力(一時的な圧力によって坑底圧力が低下すると発生)
したがって、BHP は坑井底のすべての圧力の合計であるといえます。これは次の式に等しくなります。
- BHP = HSP + SIP + 摩擦 + サージ - スワブ[24] [25]
油井制御における基本的な計算
油井管理中に実行する必要がある基本的な計算がいくつかあります。これらの重要な計算のいくつかを以下で説明します。ここでの単位のほとんどは米国の油田単位ですが、この単位変換リンクを使用して、これらの単位を SI 単位に変換できます。
容量
ドリルストリングの容量は、油井制御において重要な問題です。ドリルパイプ、ドリルカラー、または穴の容量は、それらの内部に収容できる流体の体積です。
容量の計算式は以下のとおりです。
- 容量= ID 2 /1029.4
どこ
- 容量 = 1 フィートあたりのバレル数 (bbl/ft)
- ID = 内径(インチ)
- 1029.4 = 単位変換係数
また、パイプまたは穴の総容積は次のように表されます。
- バレルの容量(bbls)=容量(bbl/ft)×長さ(ft)
特定の容積が占めるパイプのフィート数は次のように求められます。
- パイプのフィート(ft)=泥の体積(bbls)/容量(bbls/ft)
容量計算は、以下の理由により油井制御において重要です。
- キル操作中にキルウェイト泥をビットに送り込むには、ドリルパイプとドリルカラーの容積をポンプで送る必要があります。
- これは、坑井内のさまざまな深さにあるピルやプラグを見つけるために使用されます。[26]
環状容量
これは穴の内径とパイプの外径の間に含まれる容積です。環状容積は次のように求められます。
- 環状容量(bbl/ft)=(ID穴2 - ODパイプ2)/ 1029.4
どこ
- ID穴2 = ケーシングまたは開いた穴の内径(インチ)
- ODパイプ2 = パイプの外径(インチ)
同様に
- 環状容積(バレル)=環状容量(バレル/フィート)×長さ(フィート)
そして
- 環状部の泥の容積が占めるフィート数 =泥の容積(bbls)/環状部の容量(bbls/ft)。[27]
液面低下
液面低下は、乾いたストリング(差し込まれていないビット)が坑井から引き出されたときに泥水レベルが下がる距離であり、次のように表されます。
- 液面低下= Bbl disp / (CSGキャップ + パイプdisp)
または
- 液面低下= Bbl disp / (アンキャップ + パイプキャップ)
そして、結果として生じる HSP の損失は次の式で表されます。
- 失われたHSP = 0.052 × MW ×体液低下
どこ
- 液滴落下距離= 液体が落下する距離 (フィート)
- Bbl disp = 引き抜かれたパイプの排気量 (bbl)
- CSGキャップ = ケーシング容量(bbl/ft)
- パイプ排気量= パイプ排気量 (bbl/ft)
- アンキャップ= ケーシングとパイプ間の環状容量 (bbl/ft)
- パイプキャップ= パイプ容量
- 失われた HSP = 失われた静水圧 (psi)
- MW = 泥の重量 (ppg)
濡れたストリング(ビットが詰まっている)を引っ張ると、ドリルパイプからの流体が穴に戻されません。流体の滴は次のように変わります。
- 液面低下= Bbl disp / Ann cap
キルマッド重量 (KMW)
キルマッド重量 は、キル操作中に地層圧力をバランスさせるために必要な泥の密度です。キルマッド重量は次のように計算できます。
- KWM = SIDPP/(0.052 × TVD) + OWM
どこ
- KWM = キルウェイトマッド (ppg)
- SIDPP = シャットインドリルパイプ圧力 (psi)
- TVD = 真垂直深度 (フィート)
- OWM = 泥の原重量 (ppg)
しかし、地層圧力を坑底圧力などのデータソースから決定できる場合、KWM は次のように計算できます。
- KWM = FP / (0.052 × TVD )
ここでFP = 地層圧力。[28]
キック

キックとは、掘削作業中に地層流体が坑井内に侵入することである。これは、掘削流体の柱によって加えられる圧力が、掘削された地層内の流体によって加えられる圧力に打ち勝つほど大きくないために発生する。油井管理の本質は、キックの発生を防ぎ、キックが発生した場合にはそれが噴出に発展するのを防ぐことである。制御不能なキックは通常、適切な機器の配備、不適切な方法の使用、または掘削作業員の訓練不足によって発生する。油井管理の喪失は、石油資源の探査に関連する最も深刻な脅威の1つであり、人命の危険、環境および経済への影響を伴う。[29] [30]
キックの原因
キックは、井戸の底圧 (BHP) が地層圧力を下回り、地層流体が井戸に流れ込むときに発生します。キックには通常、次のような原因があります。
- 旅行中に穴をいっぱいに保てなかった
- つまずきながら拭く
- 失われた循環
- 液体の密度が不十分
- 異常な圧力
- 隣接する井戸の掘削
- ドリルステムテスト中に制御不能
- 旅行中の不適切な充填
旅行中に穴をいっぱいに保てなかった
トリッピングとは、ドリルストリングを坑井から取り外し、再び穴に戻す作業のことです。この作業は、通常、ビット (掘削中に岩を粉砕または切断するために使用されるツール) が鈍くなったり破損したりして、岩を効率的に掘削できなくなった場合に行われます。深部の石油またはガス井の一般的な掘削作業では、1 つの井戸の鈍くなった回転ビットを交換するために、ドリルストリングを最大 8 回以上往復させる必要があります。
穴から外れることは、鋼鉄(ドリルストリング)の全量が井戸から除去されるか、除去されたことを意味します。ドリルストリング(鋼鉄)のこの移動により、同量の泥で置き換える必要がある空間の容積が残されます。交換が行われない場合、坑井内の流体レベルが低下し、静水圧(HSP)と坑底圧力(BHP)が失われます。この坑底圧力の低下が地層圧力を下回ると、キックが確実に発生します。
つまずきながら拭く
スワビングは、掘削孔内でドリル ストリングが上方に引っ張られる影響により、坑底圧力が低下すると発生します。坑道から掘削が進む間、ドリルパイプ、ドリル カラー、またはチューブ (除去されるもの) によって形成された空間を、通常は泥などの何かで置き換える必要があります。掘削が進む速度が、泥が空隙 (ドリル ストリングの除去によって形成される) に注入される速度よりも速い場合、スワビングが発生します。スワビングによる坑底圧力の低下が地層圧力を下回る場合、キックが発生します。
失われた循環
循環喪失は通常、静水圧によって開いた地層が破壊されたときに発生します。これが発生すると、循環が失われ、流体柱の高さが低下し、坑井内の HSP が低下します。穴をいっぱいに保つための措置が講じられていない場合、キックが発生する可能性があります。循環喪失は、次の原因で発生します。
- 過度の泥の重量
- 過度の環状摩擦損失
- 走行中の過度のサージ圧力、またはビットの「スパッディング」
- 過度の閉じ込め圧力。
液体の密度が不十分
掘削液または坑井内の泥の密度が地層圧力を抑制するのに十分でない場合、キックが発生する可能性があります。掘削液の密度が不十分な場合、次のような原因が考えられます。
- バランスの取れていない重量ソリューションを使用して掘削を試みる
- 泥の過度な希釈
- ピットで大雨
- 坑道に沈降する重晶石
- 井戸の中に低密度の錠剤を発見。
異常な圧力
キックのもう 1 つの原因は、異常に圧力がかかった透水性ゾーンに誤って掘削することです。地層の圧力が上昇して穴底の圧力よりも高くなり、キックが発生することがあります。
隣接する井戸の掘削
隣接する井戸への掘削は、特に同じプラットフォームから多数の方向性井戸を掘削するオフショア掘削では潜在的な問題です。掘削井戸が、以前に完成した井戸の生産ストリングを貫通すると、完成した井戸からの地層流体が掘削井戸の坑井孔に入り込み、キックを引き起こします。これが浅い深さで発生すると、非常に危険な状況となり、ほとんどまたはまったく警告がないまま、制御不能な噴出につながる可能性があります。
ドリルステムテスト中に制御不能
ドリルステムテストは、テストする地層の上にパッカーを設置し、地層を流すことによって行われます。テスト中、パッカーの下のボーリングホールまたはケーシング、およびドリルパイプまたはチューブの少なくとも一部は地層流体で満たされます。テストの終了時には、この流体を適切な井戸制御技術で除去し、井戸を安全な状態に戻す必要があります。井戸を強制的に停止させる正しい手順に従わないと、噴出につながる可能性があります。[31] [32] [33]
旅行中の不適切な充填
トリップ時の不適切な充填は、トリップ(掘削ストリングを坑井から取り外し、再び坑井に戻す作業)時に坑井を充填するための掘削流体の量が計算値より少ないか、トリップブックの記録より少ない場合に発生します。この状態は通常、掘削ストリングのスワビング動作により地層流体が坑井内に侵入することで発生し、すぐに対策を講じないと坑井はキック状態になります。[34] [35] [36]
キックの警告サイン

油井制御では、キック現象を速やかに検知できなければなりません。キック現象が検知された場合は、爆発を防ぐために適切なキック防止操作を直ちに実行する必要があります。キック現象が始まろうとしていることを警戒している乗組員に知らせる兆候はさまざまです。これらの兆候を知っておくことで、キック現象が発生している油井を制御し、爆発を防ぐことができます。
掘削速度の急激な増加
貫入速度の急激な増加(掘削中断)は、通常、掘削する地層の種類の変化によって発生します。ただし、地層間隙水圧の上昇を示す場合もあり、キックが発生する可能性を示唆している可能性があります。
環状部の流量の増加
ポンプの稼働速度が一定に保たれている場合、環状部からの流量も一定になるはずです。ポンプ速度の変化に対応せずに環状部からの流量が増加する場合、その追加流量は地層流体が坑井に流入するかガスが膨張することによって発生します。これは、キックが差し迫っていることを示します。
ピットボリュームの増加
ピット (掘削リグ上の掘削流体を保持する大きなタンク) 内の表面泥の量が説明できないほど増加している場合は、キックが迫っている可能性があります。これは、地層流体が坑井に供給されると、ドリル ストリングに送り込まれる量よりも多くの掘削流体が環状部から流れ出るため、ピット内の流体の量が増加するためです。
ポンプ速度/圧力の変化
ポンプ圧力の低下またはポンプ速度の増加は、地層流体が坑井に入るときに環状部の静水圧が低下する結果として発生することがあります。軽い地層流体が坑井に流れ込むと、環状の流体柱によって発生する静水圧が低下し、ドリルパイプ内の掘削流体が U 字型に環状部に流れ込む傾向があります。これが発生すると、ポンプ圧力が低下し、ポンプ速度が増加します。ポンプ圧力の低下とポンプ速度の増加の症状は、一般にウォッシュアウトと呼ばれるドリルストリングの穴を示している可能性もあります。ウォッシュアウトが発生したのか、それとも坑井キックが発生したのかが確認できるまでは、キックが発生したと想定する必要があります。
油井管理のカテゴリー
基本的に、油井制御には、一次油井制御、二次油井制御、三次油井制御の 3 つのタイプがあります。これらのタイプについて、以下で説明します。
一次油井制御
一次油井制御は、掘削中の地層内の流体の圧力よりも高く、地層の破砕圧力よりも低い静水圧を坑井内に維持するプロセスです。坑井内への地層流体の流入を防ぐのに十分な圧力を泥の重量で提供します。静水圧が地層圧力よりも低い場合、地層流体が坑井内に入ります。坑井内の流体の静水圧が地層の破砕圧力を超える場合、坑井内の流体が地層に失われる可能性があります。循環喪失の極端なケースでは、地層圧力が静水圧を超え、地層流体が坑井内に入る可能性があります。
二次油井制御
二次油井制御は、一次油井制御が失敗した後に行われ、地層流体が坑井孔に入るのを防止します。このプロセスでは、坑井孔流体が坑井から漏れるのを防止するために、 「噴出防止装置」、つまり BOP を使用します。BOP のラムとチョークが閉じられたまま、圧力上昇テストが実行され、キルマッド重量が計算されて坑井内に送り込まれ、キックを止めて循環させます。
三次(またはせん断)油井制御
三次油井制御は、地層が一次または二次油井制御 (静水圧および機器) では制御できない場合の、第 3 の防御ラインを表します。これは、地下の噴出状況で発生します。以下は、三次油井制御の例です。
- 救済井戸を掘削して、水が流れている隣接する井戸を攻撃し、泥水で井戸を破壊します。
- 等価循環密度で井戸を制御するために重い泥を急速に汲み上げる
- 流れを止めるために、重晶石または重質物質を注入して井戸を塞ぐ
- セメントを注入して坑井を塞ぐ[37] [38] [39] [40]
シャットイン手順
シャットイン手順の使用は、キックを抑制し、噴出の発生を防ぐための油井制御対策の 1 つです。シャットイン手順は、キックが発生した場合に油井を閉鎖するための特定の手順です。突然の流量増加やピット レベルの上昇など、キックの兆候が見られた場合は、油井を直ちにシャットインする必要があります。油井のシャットインが速やかに行われないと、噴出が発生する可能性が高くなります。
シャットイン手順は通常、掘削、トリッピング、ロギング、チューブラーの稼働、ドリルステムテストの実行など、あらゆるリグ活動に対して開発され、実践されます。特定のシャットイン手順の主な目的は、リグ活動のどの段階が起こっているかに関係なく、キックが発生したときに坑井に入るキック量を最小限に抑えることです。ただし、シャットイン手順は会社固有の手順であり、会社のポリシーによって坑井のシャットイン方法が決定されます。
一般的に、シャットイン手順にはソフトシャットインとハードシャットインの2種類があります。これら2つの方法のうち、ハードシャットインは井戸をシャットインする最も速い方法であり、したがって、坑井に許容されるキックの量を最小限に抑えます。[41]
ウェルキル手順
出典: [42] ウェルキル手順は、油井の制御方法です。キック時に井戸が閉鎖されたら、適切なキル手順を直ちに実行する必要があります。ウェルキル手順の一般的な考え方は、キック中にすでに坑井内にある地層流体を循環させ、次に、キルウェイトマッド (KWM) と呼ばれる十分な重量のキルマッドを、それ以上の流体が坑井に入らないように循環させることです。これが実行できれば、キルマッドが坑井の周囲に完全に循環したら、坑井を開いて通常の操作を再開することができます。一般的に、地層圧力に対してちょうど静水圧バランスを提供するキルウェイトマッド (KWM) ミックスが循環されます。これにより、キル循環が進むにつれて、循環摩擦による小さな圧力損失が追加されるため、地層圧力よりもわずかに高いほぼ一定の坑底圧力が維持されます。循環後、坑井は再び開かれます。
油井管理で使用される主な油井破壊手順を以下に示します。
- 待機時間と重量
- ドリラー方式
- 循環と重量
- 同時方式
- 逆循環
- ダイナミックキル手順
- ブルヘッディング
- 容積法
- 潤滑とブリード[43] [44]
油井管理事故 - 根本原因
世界中のどこででも掘削作業が行われている限り、油井制御の問題は常に潜在的に存在します。これらの油井制御の問題のほとんどは何らかのエラーの結果であり、一部は実際には避けられないものですが、排除することができます。油井制御の失敗の結果が深刻であることはわかっているので、これらの事故の根本原因である人為的エラーを防ぐ努力をする必要があります。これらの原因には次のものがあります。
- リグ要員の知識とスキルの欠如
- 不適切な労働慣行
- 油井管理訓練の理解不足
- ポリシー、手順、基準の適用不足
- 不十分なリスク管理[45]
井戸管理文化の構築のための組織

効果的な油井管理文化は、すべての掘削作業員に油井管理トレーニングを義務付け、掘削現場で油井管理能力を評価し、掘削プロセス中に安全な油井管理業務を実施できるよう有資格者をサポートすることで、社内に確立できます。このような文化では、油井管理に携わる人員が適切なタイミングで適切な手順に従うことも求められます。明確に伝達されたポリシーと手順、信頼できるトレーニング、能力の保証、および経営陣のサポートにより、油井管理インシデントを最小限に抑え、軽減することができます。効果的な油井管理文化は、技術的に有能な人員の上に構築され、クルー リソース管理 (ヒューマン ファクターの分野) のトレーニングとスキルも備えています。クルー リソース管理には、状況認識、意思決定 (問題解決)、コミュニケーション、チームワーク、およびリーダーシップが含まれます。トレーニング プログラムは、国際掘削請負業者協会 (IADC) や国際油井管理フォーラム (IWCF) などの組織によって開発され、認定されています。
IADC はテキサス州ヒューストンに本部を置く非営利の業界団体で、WellSharp と呼ばれるプログラムを通じて坑井管理トレーニングを認定しています。このプログラムは、坑井管理を成功させるために必要な知識と実践的なスキルを提供することを目的にしています。このトレーニングには、掘削と坑井サービス活動のほか、オフィス サポート スタッフから現場作業員や掘削者、最も経験豊富な監督者まで、掘削作業のサポートや実施に関わるすべての人に適用されるコース レベルが含まれます。WellSharp プログラムに含まれるトレーニングや IWCF が提供するコースは、人員の能力向上に役立ちますが、真の能力は作業中の現場でしか評価できません。そのため、IADC は、掘削作業の能力保証プロセスの品質と一貫性を確保するために、業界の能力保証プログラムも認定しています。IADC は世界中に地域オフィスを構え、世界中の企業を認定しています。 IWCFはヨーロッパに本部を置くNGOであり、その主な目的は、油井掘削や油井改修作業に従事する人員のための油井管理認証プログラムの開発と管理である。[46] [47] [48]
参照
参考文献
- ^ Lyons, William C.; Plisga, Gary J. (2005). Standard Handbook of Petroleum and Natural Gas Engineering (第2版). Elsevier. オンライン版は以下から入手可能: Knovel=33, pp.4-371 (eBook版).
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