油井の構造: ケーシングとチューブ

ケーシングは、掘削された油井に差し込まれる一連の鋼管で、油井を安定させ、汚染物質や水を油の流れから遮断し、石油が地下水に浸出するのを防ぎます。ケーシングは、直径が小さくなる部分で層状に設置され、それらが結合されてケーシングストリングを形成します。ケーシング ストリングには、導体ケーシング、表面ケーシング、中間ケーシング、ケーシング ライナー、および製品ケーシングの 5 種類があります。

ケーシングは通常炭素鋼で作られていますが、坑井の主要な構造コンポーネントとして、ケーシングの製造に使用される鋼のグレードと完成品の仕様が非常に重要です。

ほとんどの国は、水力で破砕される油井で使用される石油およびガスのケーシングの設計、製造、試験、輸送に関して米国石油協会 (API) の基準に従っています。API の水圧破砕操作 - 坑井の建設と完全性のガイドラインによると、ケーシングは圧縮、張力、崩壊、破裂に対する耐性、品質、一貫性に関する厳しい要件を満たさなければなりません。坑井ケーシングは、水圧破砕圧力、生産圧力、腐食条件に耐える必要があります。使用済みまたは再調整されたケーシングは、新しいケーシングと同じ API パフォーマンス要件を満たす必要があります。

ケーシングが所定の位置に設置されると、オイルまたはガスを輸送するために配管がケーシング内に差し込まれます。両方ケーシングとチューブ特定の直径と壁の厚さに合わせて製造されます。

API は、チューブ製造のためのシームレスまたは電気溶接プロセスを指定します。シームレスパイプは、溶接継ぎ目なしで作られた鍛鋼管状製品として定義されます。鋼を熱間加工するか、必要に応じて熱間加工された製品を冷間仕上げして、目的の形状、寸法、特性を得ることで製造されます。製造の性質上、チューブの壁部分の断面はわずかに偏心しており、チューブはわずかに楕円形で完全に真っ直ぐではない場合があります。

電気溶接パイプには、ろう材を添加せずに電気抵抗溶接または電気誘導溶接によって形成された 1 つの長手方向の継ぎ目があります。溶接する端部は機械的に押し付けられ、電流の流れに対する抵抗によって溶接熱が発生します。電気溶接パイプの溶接シームは、溶接後に最低温度 1,000°F で熱処理されるか、焼き戻しされていないマルテンサイトが残らないように処理されます。

石油の輸送に使用されるスパイラル管や縦方向の溶接管は熱間加工で製造され、鋼を薄いストリップまたはプレートに圧延して作られます。熱間圧延は、材料の再結晶温度を超える非常に高い温度で行われ、さまざまな形状に成形できる可鍛性鋼を製造します。冷間成形鋼は、金属シートを一対のロールを通してプレスして厚さを減らし、強度を高め、表面仕上げを改善する金属成形プロセスであるロール成形によって製造されます。

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