ケーシングの文字列を設計するには、次の知識を持っている必要があります:
- 井戸の目的
- 地質断面
- 利用可能なケーシングとビットサイズ
- セメントおよび掘削慣行
- リグ性能
- 安全および環境規制
最適解に到達するためには、設計エンジニアはケーシングを掘削システム全体の一部として考慮する必要があります。 次に、設計プロセスに関与する要素の簡単な説明を示します。
- 設計目標
- 設計方法
- 予備設計
- 詳細設計
- 必要な情報
- 予備設計方法
- 泥プロ”完全なmudプログラムはから決定されます: 間隙圧 形成強度（破壊およびボアホール安定性） リソロジー 穴洗浄および切断輸送能力 潜在的な形成損傷、安定性の問題、および掘削速度 形成評価要件 環境およ>トップに戻る 穴とパイプの直径
- 生産
- 評価
- 掘削
- ケーシングシューの深さと弦の数
- ボトムアップデザイン
- 穴の安定性
- 差動スティッキング
- 方向掘削の懸念
- 予測された形成特性の不確実性
- TOC深さ
- 方向計画
- 詳細設計方法
- 負荷ケース
- 設計因子(df)
- その他の考慮事項
- ケーシングとチューブ弦の負荷
- OnePetroの注目すべき論文
- 注目の書籍
- その他の注目すべき論文
- 関連項目
設計目標
ウェル計画とケーシング設計の開発を担当するエンジニアは、簡単に特徴付けることができる多くのタスクに直面しています。
- 井戸の寿命中に発生する可能性のあるすべての予想される負荷を考慮した設計基準を提供することにより、井戸の機械的完全性を確保します。
- 井戸の寿命にわたって井戸のコストを最小限に抑えるための文字列を設計します。
- 井戸現場の運用担当者に設計基礎の明確な文書を提供する。 これは、元の設計で考慮されていない負荷の適用によって設計エンベロープを超えることを防ぐのに役立ちます。
最小限のコストで信頼性の高い井戸建設を提供することを意図していますが、失敗が発生することがあります。 ほとんどの文書化された障害は、パイプが設計されていない負荷にさらされていたために発生します。 これらの障害は、”オフデザイン”障害と呼ばれます。 “オン-デザイン”の失敗はかなりまれです。 これは、ケーシング設計の実践が主に保守的であることを意味します。 接続時に多くの障害が発生します。 これは、フィールドメイクの実践が適切でないか、接続設計の基礎がパイプボディ設計の基礎と一致していないことを意味します。
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設計方法
設計プロセスは二つの異なるフェーズに分けることができます。
予備設計
通常、このタスクを実行している間にお金を節約するための最大の機会が存在します。 この設計段階には以下が含まれます:
- データ収集および解釈
- ケーシングシューの深さおよびひもの数の決定
- 穴およびケーシングのサイズの選択
- 泥重量の設計
- 方向設計
集められたデーそして靴の深さおよび包装の設計目的が首尾よく満たされるかどうか。
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詳細設計
詳細設計フェーズには、各ケーシングストリングのパイプウェイトとグレードの選択が含まれます。 選択プロセスは管の評価を設計負荷と比較し、最低の受諾可能な安全基準（すなわち、設計要因）を適用することから成っている。 費用効果が大きい設計は最少の高く利用できる管とのすべての設計基準を満たす。
必要な情報
次に記載されている項目は、予備設計と詳細設計の両方で井戸プランナー/ケーシング設計者を支援するために提供されるチェックリスト
- 形成特性：間隙圧、形成破壊圧、形成強度（ボアホール破壊）、温度プロファイル; 塩および頁岩の地帯の圧縮の位置;透過性の地帯の位置;化学安定性/敏感な頁岩（泥のタイプおよび暴露時間）;無くなった循環の地帯、浅いガス;淡水の砂の位置;
- 方向データ：表面位置、地質ターゲット、および井戸干渉データ。
- 最低の直径の条件:訓練および生産の目的を満たすために必要な最低の穴のサイズ;外径(OD)を記録する用具;管のサイズ;包装業者および関連装置の条件;; そして完了の条件。
- 生産データ:パッカー-流体密度、生産-流体組成、および完了、生産、および改修作業中に発生する可能性のある最悪の場合の負荷。
- その他:利用可能な在庫、規制要件、およびリグ機器の制限。
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予備設計方法
- 予備設計の目的は、:
- ケーシングと対応するドリルビットサイズ
- ケーシング設定深さ
- ケーシング弦の数
ケーシングプログラム（井戸計画）は、予備設計の結果として得られます。 ケーシングプログラムの設計は、三つの主要なステップで達成されます:
- 泥プログラムは準備されます
- 包装のサイズおよび対応する穴あけ工具のサイズは定められます
- 個々の包装のひもの設定の深さはあります
泥プロ”完全なmudプログラムはから決定されます:
- 間隙圧
- 形成強度（破壊およびボアホール安定性）
- リソロジー
- 穴洗浄および切断輸送能力
- 潜在的な形成損傷、安定性の問題、および掘削速度
- 形成評価要件
- 環境およ>トップに戻る
穴とパイプの直径
穴とケーシングの直径は、次に説明する要件に基づいています。
生産
生産設備の要件は次のとおりです:
- チューブ
- 地下安全弁
- 水中ポンプおよびガスリフトマンドレルサイズ
- 完成要件（砂利パッキングなど）
- 大型チューブのチューブ性能の向上の利点を、ウェルの寿命にわたって大型ケーシングのコストが高いことに対する重量を量る
評価
評価要件には、ロギング解釈とツール直径が含まれます。
掘削
掘削要件には以下が含まれます:
- 適切な方向制御と掘削性能のための最小ビット直径
- 利用可能なダウンホール装置
- リグ仕様
- 利用可能なブローアウト防止（BOP）装置
これらの要件は、通常、最終 このため、ケーシングのサイズは、穴の底から外側に向かって内側から決定する必要があります。 設計順序は、通常、次のようになります:
- 適切な管のサイズは、貯蔵所の流入および管の取入口の性能に基づいて選ばれます
- 必須の生産の包装のサイズは、完了条件を考慮して定められます
- ドリルビットの直径は訓練およびセメントで接合する規定を考慮して穴の生産セクションをあけるために選ばれます
- ドリルビットが通る最も小さい包装は定められます
- プロセスは繰り返されます
この間に（より小さい整理を使用して）より積極的になることによって大きい原価節約は可能です 予備設計段階の一部。 これはslimholeの訓練の高められた人気の主な動機のずっと1つである。 典型的な包装および削岩用ビットのサイズは表1で与えられる。
-
表1-APIケーシングを通過する一般的に使用されるビットサイズ
-
表1続き-APIケーシングを通過する一般的に使用されるビットサイズ
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ケーシングシューの深さと弦の数
ドリルビットとケーシングサイズの選択に続いて、個々のケーシング弦の設定深さを決定する必要があります。 従来の回転掘削作業では、設定深さは、図に概略的に描かれているように、主に泥の重量と破壊勾配によって決定されます。 1、これはよく計画と呼ばれることもあります。 同等の泥の重量(EMW)は本当の縦の深さによって分けられ、lbm/galの単位に変えられる圧力である。 流動コラムが均一、静的のときEMWは実際の泥の重量に匹敵します。 気孔およびひびの勾配ラインは井戸深さ対EMWの図表で引かれなければならない。 これらは図中の実線である。 1. 安全マージンが導入され、破線が描かれ、設計範囲が確立されます。 予測された間隙圧および破壊勾配からのオフセットは、名目上、掘削中のキック耐性および増加した等価循環密度（ECD）を説明する。 この図から設定深度を推定するには、2つの方法が考えられます。
-
図1.1.1. 1-包装の設定の深さ-ボトムアップの設計。
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ボトムアップデザイン
これは、ケーシングシートの選択のための標準的な方法です。 図中の点Aから。 1（総深さで必要な最高の泥の重量）、B.a保護7 5/8-inを指すように垂直線を上向きに引きます。 包装のひもは12,000のftでセクションABの安全な訓練を可能にするために、ポイントBに相当して置かれなければなりません。 次のケーシングの設定深さを決定するには、水平線BCを描き、次に垂直線CDを描きます。 このようにして、点Dは9 5/8-inに設定するために決定される。 9,500フィートのケーシング。 この手順は、通常、指定された表面ケーシングの深さに達するまで、他のケーシング文字列に対して繰り返されます。＜130＞＜9018＞トップダウンデザイン＜3853＞＜9723＞からの設定深さは16インチ。 表面ケーシング（ここでは2,000ftであると仮定）は、破壊勾配点線、点Aから間隙圧破線、点Bまで垂直線を引く。 約9,800フィートのケーシング。 点Bから点Cの点線のfrac勾配線との交点まで水平線を描画し、次に間隙圧曲線の交点で点Dまで垂直線を描画します。 これにより、9 5/8-inが確立されます。 包装の設定の深さ。 このプロセスは最下の穴が達されるまで繰り返されます。
これら二つの方法については、いくつか観察すべきことがあります。 まず、彼らは必ずしも同じ設定の深さを与えるものではありません。 第二に、それらは必ずしも同じ数の文字列を与えるとは限りません。 トップダウンの設計では、bottomhole圧力は短い7-inを要求するわずかな量によって逃される。 ライナーセクション。 このわずかな間違いは表面の包装の深さの再調節によって固定することができる。 トップダウン方式は、前のケーシングシューを保護するために必要なときにケーシングが設定されている井戸を実際に掘削するようなものです。 この解析は、間隙圧および破壊勾配曲線がそれらに関連するいくつかの不確実性を有することを考えると、追加の弦の必要性を予測するのに役立ち
実際には、多くの規制要件が靴の深さの設計に影響を与える可能性があります。 これらの要因については、次に説明します。
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穴の安定性
これは、井戸壁の泥の重量、偏差、応力の関数であるか、または本質的に化学的である可能性があります。 多くの場合、穴の安定性の問題は時間依存的な挙動を示します（靴の選択を浸透率の関数にします）。 塩ゾーンの塑性流動挙動も考慮する必要があります。
差動スティッキング
差動スティッキングになる確率は、次のように増加します:
- 坑井と地層の間の差圧の増加
- 地層の透過性の増加
- 掘削流体の流体損失の増加（すなわち、より厚い泥餅）)
帯状の分離。 浅い淡水の砂は汚染を防ぐために隔離されなければならない。 失われた循環の地帯は高圧形成が突き通る前に隔離されなければならない。
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方向掘削の懸念
ケーシングストリングは、角度の建物セクションが掘削された後に実行されることがよくあります。 これは壁とdrillpipe間の高められた正常な力のためにwellboreの曲げられた部分のkeyseating問題を避ける。
予測された形成特性の不確実性
探査井戸は、間隙圧および破壊勾配予測の不確実性を補うために追加の弦を必要とすることが多い。
ケーシング設定深さを決定するために使用することができる別のアプローチは、図に示すように、勾配ではなく、穴の深さに対する形成および破砕圧 図2および図2を参照してください。 1. しかし、この手順は通常、多くの文字列を生成し、非常に保守的であると考えられています。
-
図1.1.1. 2-包装の設定の深さ-トップダウンの設計。
探査井戸では，地質，間隙圧，破壊圧に関する情報が不足しているため，ケーシング設定深さを選択する問題はより複雑である。 このような状況では、いくつかの仮定を行う必要があります。 一般に、形成圧力勾配は穴の深さのための0.54psi/ftとしてより少しそして8,000のft取られ、深さのための0.65psi/ftとして大きいより8,000のft取られる。 重荷の勾配は一般に浅い深さの0.8psi/ftとより大きい深さのための1.0psi/ftとして取られます。
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TOC深さ
各ケーシングストリングのトップオブセメント（TOC）深さは、詳細設計段階で使用される軸方向荷重分布および外圧プロフ 目次の深さは、通常、次のものに基づいています:
- 帯状アイソレーション
- 規制要件
- 前シュー深さ
- 形成強度
- 座屈
- 環状圧力蓄積（海底井戸内)
座屈計算は、詳細設計段階まで実行されません。 したがって、ＴＯＣ深さは、座屈分析の結果として、場合によっては座屈を低減するのを助けるように調整され得る。
方向計画
ケーシング設計の目的のために、方向計画を確立することは、表面から地質目標までの井戸経路を決定することからなる。 方向計画は包装の設計のすべての面にを含む影響を与えます:
- 穴の安定性のための泥の重量および泥化学選択
- 靴の座席選択
- 包装の軸負荷プロフィール
- 包装の摩耗
- 曲がる圧力
- 座屈
それは下記の:
- 地質ターゲット
- 表面位置
- 他の坑井からの干渉
- トルクと抗力の考慮事項
- ケーシング摩耗の考慮事項
- 底穴アセンブリ
- 地元の地質設定でのドリルビット性能
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
使用されているbhaと使用されている運用慣行のために発生する計画されたビルド、ドロップ、およびターン率からの分散を説明するために、より高い これにより、詳細設計段階で計算された曲げ応力が増加します。
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詳細設計方法
負荷ケース
音響工学の判断を用いて詳細設計段階で適切な重量、グレード、接続を選択するためには、設計基準を設 これらの基準は、通常、パイプ定格と比較される荷重ケースとそれに対応する設計要因で構成されています。 ロードケースは、通常、次のカテゴリに配置されます:
- バースト荷重
- 掘削荷重
- 生産荷重
- 崩壊荷重
- 軸方向荷重
- 走行およびセメント荷重
- サービス荷重
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設計因子(df)
……………….(1)
ここで、
DF=設計係数(許容される最小安全係数)、
SF=安全係数。
となる。……………….(2)
したがって、荷重にDFを掛けることにより、パイプ定格と直接比較することができます。 定格が変更された負荷（これを設計負荷と呼びます）以上である限り、設計基準は満たされています。
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その他の考慮事項
バースト、折りたたみ、軸方向の考慮事項に基づいて設計を実行した後、初期設計が達成されます。 最終的な設計に到達する前に、設計上の問題（接続の選択、摩耗、腐食）に対処する必要があります。 さらに、他の考慮事項も設計に含めることができる。 これらの考慮事項は、複合荷重（バルーニングや熱効果など）による三軸応力であり、これはしばしば”耐用年数解析”、その他の温度効果、座屈と呼ばれます。
ケーシングとチューブ弦の負荷
特定のケーシング設計を評価するためには、一連の負荷が必要です。 包装の負荷はから起因します:
- ケーシングの実行
- ケーシングの接合
- その後の掘削作業
- 生産および井戸改修作業
ケーシング負荷は、主に圧力負荷、機械負荷、熱負荷です。 圧力負荷は、ケーシング内の流体、セメントおよびケーシング外の流体、掘削および改修作業によって表面に課される圧力、および掘削および生産中の形成に課される圧力によって生成される。
機械的負荷が関連付けられています:
- ケーシング吊り重量
- 走行中の衝撃荷重
- 生産中のパッカー荷重およびワークオーバー
- ハンガー荷重
掘削、生産、ワークオーバーによってケーシングに温度変化
予備の包装の設計で普通使用される包装の負荷は次のとおりです:
- 外圧負荷
- 内圧負荷
- 機械負荷
- 熱負荷と温度影響
しかし、各事業会社は通常、経験に基づいて、ケーシング用の特別な設計負荷を持っています。 特定の会社のケーシング文字列を設計する場合は、この負荷情報をそれらから取得する必要があります。 評価する必要がある可能性のある負荷が非常に多いため、今日のケーシング設計のほとんどは、適切な負荷セットを生成し（多くの場合、特定のオペレータに合わせたカスタム）、結果を評価し、時には最小コスト設計を自動的に決定するコンピュータプログラムで行われています。
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OnePetroの注目すべき論文
Adams,A.J.and Hodgson,T.1999. 構造信頼性の技術の使用による包装/管の設計基準の口径測定。 SPEドリル&Compl14(1):21-27. SPE-55041-PA. http://dx.doi.org/10.2118/55041-PA.
およびＭａｃｅａｃｈｒａｎ，Ａ． 閉じ込められたAnnuliの液体の熱拡張の包装の設計の影響。 SPEドリル&Compl9(3):210-216. SPE-21911-PA. http://dx.doi.org/10.2118/21911-PA.
Halal,A.S.and Mitchell,R.F.1994. 引っ掛けられた環状圧力集結のための包装の設計。 SPEドリル&Compl9(2):107-114. 25694 http://dx.doi.org/10.2118/25694-PA.
Halal,A.S.,Mitchell,R.F.,And Wagner,R.R.1997. 坑口の動きとの複数のひもの包装の設計。 9月11日、米国オクラホマ州オクラホマシティのSPE Production Operations Symposiumで発表された。 SPE-37443-さんhttp://dx.doi.org/10.2118/37443-MS。
Hammerlindl,D.J.1977. パッカーで密封される組合せの管のひもと関連付けられる動き、力および圧力。 Ｊ Ｐｅｔ Ｔｅｃｈｎｏｌ２ ９（２）：１ ９ ５−２ ０ ８；Ｔｒａｎｓ．、263 SPE-5143-PA. http://dx.doi.org/10.2118/5143-PA.
Klementich,E.F.and Jellison,M.J.1986. 包装のひものための耐用年数モデル。 SPEドリルEng1(2):141-152. SPE-12361-PA. http://dx.doi.org/10.2118/12361-PA.
Prentice,C.M.1970. “最大負荷”の包装の設計。 J.Pet Tech22(7):805-811. SPE-2560-PA. http://dx.doi.org/10.2118/2560-PA.
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注目の書籍
Aadnoy,B.S.2010Modern Well Design. オランダのロッテルダム：バルケマ出版物。 WorldCat eBookまたはWorldCat
CIRIA Report63、構造コードにおける安全性および保守性要因の合理化。 1977. ロンドン：建設業界の研究と情報協会。 WorldCat
Det Norske Veritas. 1981. オフショア構造物の設計、建設、検査のためのルール。 ホヴィク（ノルウェー語:HOVIK）は、ノルウェーの地名。 WorldCat
Economides,M.J.,Waters,L.T.,And Dunn-Norman S.1998. 石油の井戸の構造。 ニューヨーク市：ジョン-ワイリー& WorldCat
Eurocode3、鉄骨構造の共通の統一ルール。 1984. 欧州共同体の委員会。 WorldCat
Mitchell,R.F.:”ケーシングデザイン,”In Drilling Engineering,ed. R.F.ミッチェル、vol. 石油工学ハンドブック、edの2。 L.W.レイク （米国：石油技術者協会、2006）。 287-342. SPEBookstoreとWorldCat
Mitchell,R.F.,&Miska,S.(Eds.). (2011). 掘削工学の基礎。 リチャードソン(テキサス州: 石油技術者協会。 SPEBookstoreとWorldCat
Rabia,H.1987. ケーシング設計の基礎。 ロンドン：グラハム&トロットマン。 WorldCat
構造設計のためのローディングおよび安全規則のための推薦。 1978. レポートNo.36、建築規制に関する北欧委員会、Nkb、コペンハーゲン。 WorldCat
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その他の注目すべき論文
Bull. D7、ケーシング着陸勧告、最初の版。 1955. ダラス：API。 標準:API-BULL D7
Rackvitz、R. およびＦｉｅｓｓｌｅｒ，Ｂ． 結合された任意負荷順序の下の構造信頼性。 9:489. 概要
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ケーシング設計WorldCatリスト
関連項目
ケーシングとチューブ
リスクベースのケーシング設計
PEH:Casing_Design
穴とパイプの直径
穴とケーシングの直径は、次に説明する要件に基づいています。
生産
生産設備の要件は次のとおりです:
- チューブ
- 地下安全弁
- 水中ポンプおよびガスリフトマンドレルサイズ
- 完成要件（砂利パッキングなど）
- 大型チューブのチューブ性能の向上の利点を、ウェルの寿命にわたって大型ケーシングのコストが高いことに対する重量を量る
評価
評価要件には、ロギング解釈とツール直径が含まれます。
掘削
掘削要件には以下が含まれます:
- 適切な方向制御と掘削性能のための最小ビット直径
- 利用可能なダウンホール装置
- リグ仕様
- 利用可能なブローアウト防止（BOP）装置
これらの要件は、通常、最終 このため、ケーシングのサイズは、穴の底から外側に向かって内側から決定する必要があります。 設計順序は、通常、次のようになります:
- 適切な管のサイズは、貯蔵所の流入および管の取入口の性能に基づいて選ばれます
- 必須の生産の包装のサイズは、完了条件を考慮して定められます
- ドリルビットの直径は訓練およびセメントで接合する規定を考慮して穴の生産セクションをあけるために選ばれます
- ドリルビットが通る最も小さい包装は定められます
- プロセスは繰り返されます
この間に（より小さい整理を使用して）より積極的になることによって大きい原価節約は可能です 予備設計段階の一部。 これはslimholeの訓練の高められた人気の主な動機のずっと1つである。 典型的な包装および削岩用ビットのサイズは表1で与えられる。
-
表1-APIケーシングを通過する一般的に使用されるビットサイズ
-
表1続き-APIケーシングを通過する一般的に使用されるビットサイズ
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ケーシングシューの深さと弦の数
ドリルビットとケーシングサイズの選択に続いて、個々のケーシング弦の設定深さを決定する必要があります。 従来の回転掘削作業では、設定深さは、図に概略的に描かれているように、主に泥の重量と破壊勾配によって決定されます。 1、これはよく計画と呼ばれることもあります。 同等の泥の重量(EMW)は本当の縦の深さによって分けられ、lbm/galの単位に変えられる圧力である。 流動コラムが均一、静的のときEMWは実際の泥の重量に匹敵します。 気孔およびひびの勾配ラインは井戸深さ対EMWの図表で引かれなければならない。 これらは図中の実線である。 1. 安全マージンが導入され、破線が描かれ、設計範囲が確立されます。 予測された間隙圧および破壊勾配からのオフセットは、名目上、掘削中のキック耐性および増加した等価循環密度（ECD）を説明する。 この図から設定深度を推定するには、2つの方法が考えられます。
-
図1.1.1. 1-包装の設定の深さ-ボトムアップの設計。
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ボトムアップデザイン
これは、ケーシングシートの選択のための標準的な方法です。 図中の点Aから。 1（総深さで必要な最高の泥の重量）、B.a保護7 5/8-inを指すように垂直線を上向きに引きます。 包装のひもは12,000のftでセクションABの安全な訓練を可能にするために、ポイントBに相当して置かれなければなりません。 次のケーシングの設定深さを決定するには、水平線BCを描き、次に垂直線CDを描きます。 このようにして、点Dは9 5/8-inに設定するために決定される。 9,500フィートのケーシング。 この手順は、通常、指定された表面ケーシングの深さに達するまで、他のケーシング文字列に対して繰り返されます。＜130＞＜9018＞トップダウンデザイン＜3853＞＜9723＞からの設定深さは16インチ。 表面ケーシング（ここでは2,000ftであると仮定）は、破壊勾配点線、点Aから間隙圧破線、点Bまで垂直線を引く。 約9,800フィートのケーシング。 点Bから点Cの点線のfrac勾配線との交点まで水平線を描画し、次に間隙圧曲線の交点で点Dまで垂直線を描画します。 これにより、9 5/8-inが確立されます。 包装の設定の深さ。 このプロセスは最下の穴が達されるまで繰り返されます。
これら二つの方法については、いくつか観察すべきことがあります。 まず、彼らは必ずしも同じ設定の深さを与えるものではありません。 第二に、それらは必ずしも同じ数の文字列を与えるとは限りません。 トップダウンの設計では、bottomhole圧力は短い7-inを要求するわずかな量によって逃される。 ライナーセクション。 このわずかな間違いは表面の包装の深さの再調節によって固定することができる。 トップダウン方式は、前のケーシングシューを保護するために必要なときにケーシングが設定されている井戸を実際に掘削するようなものです。 この解析は、間隙圧および破壊勾配曲線がそれらに関連するいくつかの不確実性を有することを考えると、追加の弦の必要性を予測するのに役立ち
実際には、多くの規制要件が靴の深さの設計に影響を与える可能性があります。 これらの要因については、次に説明します。
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穴の安定性
これは、井戸壁の泥の重量、偏差、応力の関数であるか、または本質的に化学的である可能性があります。 多くの場合、穴の安定性の問題は時間依存的な挙動を示します（靴の選択を浸透率の関数にします）。 塩ゾーンの塑性流動挙動も考慮する必要があります。
差動スティッキング
差動スティッキングになる確率は、次のように増加します:
- 坑井と地層の間の差圧の増加
- 地層の透過性の増加
- 掘削流体の流体損失の増加（すなわち、より厚い泥餅）)
帯状の分離。 浅い淡水の砂は汚染を防ぐために隔離されなければならない。 失われた循環の地帯は高圧形成が突き通る前に隔離されなければならない。
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方向掘削の懸念
ケーシングストリングは、角度の建物セクションが掘削された後に実行されることがよくあります。 これは壁とdrillpipe間の高められた正常な力のためにwellboreの曲げられた部分のkeyseating問題を避ける。
予測された形成特性の不確実性
探査井戸は、間隙圧および破壊勾配予測の不確実性を補うために追加の弦を必要とすることが多い。
ケーシング設定深さを決定するために使用することができる別のアプローチは、図に示すように、勾配ではなく、穴の深さに対する形成および破砕圧 図2および図2を参照してください。 1. しかし、この手順は通常、多くの文字列を生成し、非常に保守的であると考えられています。
-
図1.1.1. 2-包装の設定の深さ-トップダウンの設計。
探査井戸では，地質，間隙圧，破壊圧に関する情報が不足しているため，ケーシング設定深さを選択する問題はより複雑である。 このような状況では、いくつかの仮定を行う必要があります。 一般に、形成圧力勾配は穴の深さのための0.54psi/ftとしてより少しそして8,000のft取られ、深さのための0.65psi/ftとして大きいより8,000のft取られる。 重荷の勾配は一般に浅い深さの0.8psi/ftとより大きい深さのための1.0psi/ftとして取られます。
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TOC深さ
各ケーシングストリングのトップオブセメント（TOC）深さは、詳細設計段階で使用される軸方向荷重分布および外圧プロフ 目次の深さは、通常、次のものに基づいています:
- 帯状アイソレーション
- 規制要件
- 前シュー深さ
- 形成強度
- 座屈
- 環状圧力蓄積（海底井戸内)
座屈計算は、詳細設計段階まで実行されません。 したがって、ＴＯＣ深さは、座屈分析の結果として、場合によっては座屈を低減するのを助けるように調整され得る。
方向計画
ケーシング設計の目的のために、方向計画を確立することは、表面から地質目標までの井戸経路を決定することからなる。 方向計画は包装の設計のすべての面にを含む影響を与えます:
- 穴の安定性のための泥の重量および泥化学選択
- 靴の座席選択
- 包装の軸負荷プロフィール
- 包装の摩耗
- 曲がる圧力
- 座屈
それは下記の:
- 地質ターゲット
- 表面位置
- 他の坑井からの干渉
- トルクと抗力の考慮事項
- ケーシング摩耗の考慮事項
- 底穴アセンブリ
- 地元の地質設定でのドリルビット性能
-
使用されているbhaと使用されている運用慣行のために発生する計画されたビルド、ドロップ、およびターン率からの分散を説明するために、より高い これにより、詳細設計段階で計算された曲げ応力が増加します。
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詳細設計方法
負荷ケース
音響工学の判断を用いて詳細設計段階で適切な重量、グレード、接続を選択するためには、設計基準を設 これらの基準は、通常、パイプ定格と比較される荷重ケースとそれに対応する設計要因で構成されています。 ロードケースは、通常、次のカテゴリに配置されます:
- バースト荷重
- 掘削荷重
- 生産荷重
- 崩壊荷重
- 軸方向荷重
- 走行およびセメント荷重
- サービス荷重
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設計因子(df)
……………….(1)ここで、
DF=設計係数(許容される最小安全係数)、
SF=安全係数。
となる。……………….(2)したがって、荷重にDFを掛けることにより、パイプ定格と直接比較することができます。 定格が変更された負荷（これを設計負荷と呼びます）以上である限り、設計基準は満たされています。
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その他の考慮事項
バースト、折りたたみ、軸方向の考慮事項に基づいて設計を実行した後、初期設計が達成されます。 最終的な設計に到達する前に、設計上の問題（接続の選択、摩耗、腐食）に対処する必要があります。 さらに、他の考慮事項も設計に含めることができる。 これらの考慮事項は、複合荷重（バルーニングや熱効果など）による三軸応力であり、これはしばしば”耐用年数解析”、その他の温度効果、座屈と呼ばれます。
ケーシングとチューブ弦の負荷
特定のケーシング設計を評価するためには、一連の負荷が必要です。 包装の負荷はから起因します:
- ケーシングの実行
- ケーシングの接合
- その後の掘削作業
- 生産および井戸改修作業
ケーシング負荷は、主に圧力負荷、機械負荷、熱負荷です。 圧力負荷は、ケーシング内の流体、セメントおよびケーシング外の流体、掘削および改修作業によって表面に課される圧力、および掘削および生産中の形成に課される圧力によって生成される。
機械的負荷が関連付けられています:
- ケーシング吊り重量
- 走行中の衝撃荷重
- 生産中のパッカー荷重およびワークオーバー
- ハンガー荷重
掘削、生産、ワークオーバーによってケーシングに温度変化
予備の包装の設計で普通使用される包装の負荷は次のとおりです:
- 外圧負荷
- 内圧負荷
- 機械負荷
- 熱負荷と温度影響
しかし、各事業会社は通常、経験に基づいて、ケーシング用の特別な設計負荷を持っています。 特定の会社のケーシング文字列を設計する場合は、この負荷情報をそれらから取得する必要があります。 評価する必要がある可能性のある負荷が非常に多いため、今日のケーシング設計のほとんどは、適切な負荷セットを生成し（多くの場合、特定のオペレータに合わせたカスタム）、結果を評価し、時には最小コスト設計を自動的に決定するコンピュータプログラムで行われています。
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OnePetroの注目すべき論文
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およびＭａｃｅａｃｈｒａｎ，Ａ． 閉じ込められたAnnuliの液体の熱拡張の包装の設計の影響。 SPEドリル&Compl9(3):210-216. SPE-21911-PA. http://dx.doi.org/10.2118/21911-PA.
Halal,A.S.and Mitchell,R.F.1994. 引っ掛けられた環状圧力集結のための包装の設計。 SPEドリル&Compl9(2):107-114. 25694 http://dx.doi.org/10.2118/25694-PA.
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注目の書籍
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Rabia,H.1987. ケーシング設計の基礎。 ロンドン：グラハム&トロットマン。 WorldCat
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その他の注目すべき論文
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Rackvitz、R. およびＦｉｅｓｓｌｅｒ，Ｂ． 結合された任意負荷順序の下の構造信頼性。 9:489. 概要
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ケーシング設計WorldCatリスト
関連項目
ケーシングとチューブ
リスクベースのケーシング設計
PEH:Casing_Design