케이싱 스트링

이 글은 대부분의 독자들이 이해하기에는 너무 기술적인 것일 수도 있다. 기술 세부 정보를 삭제하지 않고 비전문가가 이해할 수 있도록 개선하십시오. (2020년 11월) (이 템플릿 메시지를 제거하는 방법과 시기 알아보기)

시추 기술에서 케이싱 스트링은 유정관(wellbore)으로 낮춰 시멘트를 하는 연결된 유정관의 긴 구간이다. 케이스 파이프의 용도는 다음과 같다.

• 보어홀의 붕괴를 막다.
• 생성액이 제어되지 않은 방식으로 보어홀로 유입되는 것을 방지(방출)
• 보어홀의 유체(생산된 석유 또는 가스, 드릴링 머드 등)가 다른 형태로 들어가는 것을 방지한다.

배경

파이프 세그먼트("조인트"라고 함)는 일반적으로 길이가 약 12m이고, 각 끝에는 수컷이 나사산을 달고, 커플링이라고 불리는 짧은 길이의 이중 여성 나사산 파이프와 연결된다. (일부 특수 케이싱은 암컷 실을 한 쪽 끝에 직접 가공하여 한 조각으로 제조한다.)

미국석유연구소의 5C3 규격은 외부 지름("OD")^[1] 4.5인치(11.43cm)에서 20인치(50.80cm)까지 14개의 케이싱 크기를 표준화한다. 또한 이 및 관련 API 문서에서는 나사산 엔드 마감, 벽 두께(여러 가지 설계 매개변수를 만족시키기 위해 각 크기로 사용할 수 있으며, 사실 선형 피트당 표준화된 공칭 가중치, 명백히 무거운 파이프), 강도 및 특정 화학적 특성에 대한 표준을 공포한다.강철 재료의 적층 "회색"이라고 불리며 평방인치(276 MPa)당 40,000 파운드에서 평방인치(1,034 MPa) 최소 항복 강도(1,034 MPa)에 이르는 몇 가지 재료 강도는 다양한 설계 요구를 충족하기 위해 대부분의 OD 및 벽 두께 조합에 사용할 수 있다. 마지막으로 API 간행물은 내부(버스트) 및 외부(붕괴) 압력 차이에 대한 저항뿐만 아니라 종방향 강도("공동 강도")에 대한 성능 최소값을 제공한다.

A typical piece of casing might be described as 9-5/8" 53.5# P-110 LT&C Rg 3: specifying OD, weight per foot (53.5 lbm/ft thus 0.545-inch wall thickness and 8.535-inch inside diameter), steel strength (110,000 psi yield strength), end finish ("Long Threaded and Coupled"), and approximate length ("Range 3" usually runs between 40 and 42 feet).

케이싱은 웰보어 근처의 형성물을 보호하거나 격리시키기 위해 실행된다. 일반적으로 하나의 구멍 크기 구간에서 표면(또는 해저)에서 목표 깊이까지의 모든 형상을 통해 우물을 뚫는 것은 불가능하다. 예를 들어 담수존(보통 지표면 근처에서만 발견됨)은 관통된 직후에 보호해야 한다. 따라서 웰은 섹션으로 천공되며, 각 부분은 케이싱이라고 알려진 강철 파이프로 보어홀 내부를 라이닝하고 이 케이스 스트링과 보어홀 벽 사이의 환형 공간(또는 적어도 하단 부분)을 시멘트로 채워서 밀봉된다. 그런 다음 드릴링은 후속 구멍 구역에서 시작되며, 반드시 새로 설치된 케이스를 통과하는 더 작은 비트 직경으로 시작한다.

라이너는 표면으로 확장되지 않는 케이스 스트링으로, 이전 케이스 스트링의 안쪽에 설치된 라이너 행거에 대신 걸지만 대개 바닥에서 약 91m 이내에 걸리게 된다. 라이너 설치는 명백한 비용 절감 외에도 더 큰 드릴 파이프 또는 생산 튜브를 우물 상부에 사용할 수 있다. (단점은 케이싱 라이너 오버랩 존을 압착하여 압력 씰을 발효시키는 것이 때때로 어렵다는 것이다.)

마주친 조건(예: 다른 형성 압력 구배의 구역)에 따라, 목표 깊이에 도달하기 위해 3개 또는 4개의 케이싱 문자열이 필요할 수 있다. 케이싱 비용은 우물^{[citation needed]} 총 비용의 20~30%를 차지할 수 있으며, 실패는 재앙이 될 수 있다. 따라서 우물 요건을 충족하는 경제 케이싱 프로그램을 설계할 때는 각별히 주의해야 한다.

참조