ドリリングプレストレスとは何ですか?
掘削工学は石油・天然ガスの探査と開発の重要な部分であり、その成功は石油・天然ガス資源の採掘効率と経済的利益に直接影響します。しかし、石油・天然ガス探査が徐々に深化するにつれ、掘削工学ではますます複雑な地質条件と高圧層に遭遇するようになり、坑井の安定性と安全性の問題がますます顕著になっています。これらの課題に対処するために、掘削プレストレス技術が誕生しました。
掘削プレストレスとは、掘削プロセスで使用される一種のプレストレス技術を指し、坑井壁の安定性を高め、坑井壁の支持力を向上させ、坑井壁の耐用年数を延ばします。この技術は、坑井壁に事前に設計されたプレストレスを適用して、坑井壁構造が外力を受けたときに変形や損傷に対してより耐性を持つようにします。
プレストレス掘削の目的
坑井の安定性の向上
高圧または不安定な地層では、坑井周囲の地盤応力が不均一に分布すると、壁の崩壊、亀裂、坑井の不安定化につながる可能性があります。プレストレスを適用することで、坑井周囲の応力状態を変更し、現場応力の集中を軽減して、掘削中およびその後の作業中に坑井を安定させることができます。
収容力を高める
掘削プロセス中、坑井は上部地層、坑内圧力、掘削ツールからのさまざまな負荷を受けます。プレストレスを適用することで、坑井と坑内設備の支持力が強化され、高圧地層や複雑な坑内条件にうまく対応し、坑井の変形や損傷を回避できます。
地層の応力分布を制御する
特殊な地層条件では、坑井周囲の応力分布が不均一であったり、不利な状態になったりすることがあり、坑井周囲の地層が破損したり滑ったりしやすくなります。プレストレスを適用することで、これらの応力を坑井周囲でより均等に再分配し、局所的な応力集中による工学的事故を回避できます。
坑井寿命を延ばす
現場の応力、温度、および坑内流体の浸食の長期的な変化は、徐々に坑井の破損につながる可能性があります。プレストレス技術は、事前に適切な応力状態を設計することにより、坑井の疲労損傷を軽減し、坑井の耐用年数を効果的に延ばすことができます。
壁の崩壊や吹き抜けを防ぐ
掘削の過程で壁の崩壊や噴出が発生すると、重大な工学事故となり、人命の安全と経済的損失につながる可能性があります。プレストレス技術は、坑井周囲の応力状態を制御することで坑井の崩壊に対する抵抗力を高め、蹴りや噴出のリスクを軽減します。
