数週間前、BQ、NQ、HQ、および PQ ドリル ロッド シリーズを説明したときに、各ロッド サイズが一致するケーシング サイズをどのように伸縮するかについて触れました。今週は、ケーシング自体、特にケーシングシューについて詳しく見ていきます。適切にケーシングされていないホールは、上流のビット、バレル、ロッドの選択がどれも意図したとおりに機能しないホールだからです。

ケーシングが必要な理由

すべての地層がサポートなしでまっすぐに穴を開けることができるわけではありません。緩い表土、壊れた地面や陥没した地面、水が入っているゾーン、地表近くの未固結の物質はすべて、支えられずに放置されていると穴の中に崩壊し、ロッドをブロックしたり、ビットを損傷したり、目標の深さまできれいに進むことができなくなったりする可能性があります。ケーシングはこれらの問題ゾーンを通過して穴を開いた状態に保ち、不安定な地面や水の流入を遮断し、ドリルストリングに安定した一貫した直径の経路を与えて、下のより適した岩石に到達する途中で作業します。

通常、ケーシングは、穴の早い段階で表土や地表付近の不安定ゾーンを通過して一度設置され、その後、DCDMA 伸縮シーケンスの次のサイズでケーシング シューの下で掘削が続行されます。これがまさに、ロッド、ビット、およびケーシングのサイズをプロジェクトの開始時からすべて一緒に計画する必要がある理由であり、掘削の進行中に個別に選択する必要はありません。

ケーシングシューの仕事

ケーシング シューは、ケーシング ストリングの先端に取り付けられる、硬化された、多くの場合ダイヤモンドまたはカーバイドで固定された取り付け金具です。その役割は、ケーシングを打ち込んだり掘削したりするときにケーシングを切断して地層内に誘導し、ケーシング パイプ自体の先端を設置中の摩耗や損傷から保護することです。適切なケーシング シューがないと、ケーシング パイプの裸端が変形したり、不均一に磨耗したり、表面近くの硬い材料をきれいに進めることができなくなったりします。

ケーシングシューは通常、予想される地面の状態に応じていくつかの構成で入手可能です。日常的な表土には標準的なカッティングシュー、砂利、丸石、風化した岩など、ケーシングが設定された深さに達する前に普通鋼のエッジが摩耗してしまうような硬いまたはより摩耗性の高い表面近くの地層にはダイヤモンドまたはカーバイドで強化されたシューです。

ケーシングのサイズと伸縮順序

ケーシングは、ロッドおよびコア バレルと同じ標準化された DCDMA サイズ シーケンス (AW、BW、NW、HW、PW およびそれらのワイヤーライン相当物) で製造されており、各ケーシング サイズは、次のサイズのロッドが適切なクリアランスを持って通過できるようにサイズ設定されています。この伸縮関係は、掘削が徐々に安定した地盤に進むにつれて、穴のサイズを何回段階的に小さくできるかを決定します。つまり、地表近くのより大きなケーシングから始めて、地層がサポートを必要としないほど十分に機能するようになると、深さのサイズが小さくなります。

プロジェクトの開始時にこの順序を正しく計画することは、思っているよりも重要です。計画された最終的なロッド サイズに対して過小なケーシングを注文すること、または各伸縮ステップで実際に必要なサイズ縮小の量を考慮していないことは、多穴プログラムにおいて最も高価な計画ミスの 1 つです。当初計画されていたロッドとビットの組み合わせでは穴が単に目標の深さに到達できないことを意味する可能性があるためです。

インストールに関する考慮事項

通常、ケーシングは回転と制御された圧力によって前進し、掘削自体と同じように、シューが地層に切り込む際に掘削液を使用して切りくずを除去します。ケーシングストリングを正しく固定し、周囲の地層に対して効果的に密閉できるかどうかは、ケーシングを通過する地面にシューのタイプを適合させるかどうかにかかっています。丸石や風化した岩に押し込まれた標準的なカッティングシューは、設定深さに達する前に摩耗または変形してしまいますが、柔らかい表土に過剰な仕様のダイヤモンドシューを使用すると、単に不必要なコストがかかります。

ケーシングが設置されたら、地質の要求に応じて適切にセメントで固定するかグラウトで注入する必要があります。これにより、水を含むゾーンを密閉し、不安定な地層への流体の損失を防ぎます。これは、現在の掘削孔だけでなく、掘削現場周辺の水質と地盤の安定性をより広範囲に保護するステップです。

システム全体にそれを戻す

このシリーズで取り上げたすべてのコンポーネントと同様に、ケーシングとケーシング シューは、ドリル ストリングの残りの部分から切り離して決定されるものではありません。選択したケーシング サイズにより、ケーシングを通過できるロッド サイズが制限され、その結果、その後に続くビット、バレル、リーミング シェル、およびコア リフターのサイズが制限されます。これは、水面からターゲットの深さまでシステム全体を貫く同じ伸縮ロジックです。計画段階でケーシング プログラムを正しく行うことで、その後の正しく選択された他のすべてのコンポーネントが実際にその機能を実行できるようになります。