掘削の基礎レッスンは、次のトピックで構成されています。

• 学習目標
• レッスンテーマ
• 掘削: どこで、何とどのように
• 地質
• 岩石
• 構造プレート
• 貯水池
• 地層
• ストレス
• 敵対的な環境
• 総垂直深さ（TVD）
• 水平井戸
• 逸脱した井戸
• 方向掘削
• 多国間井戸
• 多国間井戸
• 油田サービス
• 契約掘削
• 土地掘削請負業者
• オフショア掘削請負業者

これは、操作を駆動する重要な要因の周りの四つの基本的なテーマに掘削 複雑さ、含む：

• 炭化水素タイプ、石油やガスかどうか、
• リザーバタイプ、従来または型破りかどうか、
• 場所、陸上またはオフショアかどうか、リモートまた これをあけることのために掘削装置および表面下装置のタイプを含んでいます。

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掘削–どこで、何、どのように

井戸を掘削する実際のプロセスは、ほとんど同じですパワードリルを使用してワークショップタスクを実行します。

• 掘削する前に、掘削する場所を示すために測定が行われます。
• 材料、穴のサイズ、ドリルの深さによって、ドリルビットの適切なタイプが決まります
• また、ドリルモーターが回転運動でビットを駆動するために必

全体的な掘削プロセスの概念は比較的簡単です。 地球の表面の深い下に位置する潜在的な貯水池があります。 アクセスを取得し、石油やガスを抽出するためには、穴がそれに到達するために様々な岩、材料や層を介して掘削する必要があります。

石油-ガス掘削では、井戸を掘削する”方法”がこのモジュールの対象であり、しばしば考慮すべき最後の要素です。 まず、チームは定義する必要があります：

• ドリルする場所–探査と評価作業に基づいて、地質学と潜在的な地下構造
• 何–井戸のプロファイルを設定し、貯水池と地層によって決定され、深さと穴の大きさの両方

上記を定義したが、掘削エンジニアは、以下を含む”どのように”を開発することができます。:

• 最適な掘削リグ
• 詳細なよく設計と建設
• 必要な運用安全性と緊急時対応計画
• 操作における重要な”行く”と”いいえ行く”決定ポイント

地質学

地質学は、地球を構成する固体の研究です。 これはすべての地下地層を伴います：

• 土壌と岩
• 地殻の異なる層
• コア

地質学者は掘削作業に大きな役割を果たしています。 彼らの探査研究は、石油とガスがどこで見つかるか、そしてそれに到達するためにどのような種類の井戸が最もよく使用されるかを決定します。

掘削の初期の頃には、大きな打撃を期待して地球に穴を打つことは、基本的にヒットし、見通しを欠場しました。

今日、技術は、掘削する場所、掘削する深さ、および石油とガスを抽出するために必要とされる機器の種類を決定する上で長い道のりを歩んできました、60-70％の範囲で世界的な探査井戸の成功につながります。

岩

井戸掘削プロセスは、地球上の岩の様々なタイプを介して取得する必要があります。 岩石は鉱物や有機物で構成されており、世界中の地下層や地層に横たわっています。

岩石は、岩塩や特定の石灰岩などの単一の鉱物、または花崗岩（石英、長石、雲母および他の鉱物）などの多くの鉱物を含むことができます。

掘削は、最も効率的かつ安全に掘削するために、異なるドリルビット、ドリル速度およびビット圧力を必要とする異なる特性を有する3つの基本 彼らは:

• 火成岩–このタイプの岩は非常に硬く（花崗岩など）、かつては冷却されて凝固した溶融岩でした。
• 堆積岩–このタイプの岩は小さな断片で発見され、それが落ち着くまで風や水によって運ばれます。 このタイプの岩は、掘削がやや簡単です。 例は砂岩および石灰岩である。
• 変成岩–このように変成岩にそれを変換し、極端な圧力と温度にさらされている既存の岩の結果です。 このタイプの岩の例は、スレートと大理石です。

最も一般的な岩石（堆積岩）は、最初に地層と呼ばれる水平層に沈降します。それらはしばしば地球の地殻の動きによって変形される。

地殻変動プレート

岩石層に影響を与える最大の動きは、プレートテクトニクスと呼ばれる大陸のドリフトに関連しています。

地球の地殻の外層は、地球の溶融したコアの上に浮かぶ七つの構造プレートで構成されています。 これらのプレートは、大陸の漂流として知られている、絶えず位置を変化しています。

移動する地殻プレートには三つのタイプの境界があります: 収束境界または衝突境界、発散境界または拡散境界、および変換境界。 地震、火山活動、造山運動、海洋海溝の形成は、すべてプレート境界に沿って発生します。

ウェルがプレートの衝突境界の近くに位置している場合、構造プレートとその動きが大幅に掘削プロセスに影響を与える可能性があります,例えば、サンアンドレアス断層の近くにカリフォルニア州のウェルの数千人,多くの人.

シフトプレートは、表面下の地層の組成を迅速に変化させ、掘削装置の損傷および貯水池の測定値の不良を引き起こす可能性があります。

貯水池

貯水池には様々な形や大きさがあります。 工業の初期の最も一般的な従来の貯水池は砂岩でした。

今日の炭酸塩貯水池には、世界の残りの石油の60％以上が含まれています。 炭酸塩の形成は複雑で、不均一であり、不規則な流路および循環トラップを有する。

ほとんどの油田サービス会社は、複雑な貯水池環境を効率的に利用するための最先端の技術の開発に焦点を当てています。

地層

「地層」は、最終的な有料ゾーンに到達するために掘削しなければならない貯水池を取り巻く岩の一般化された用語です。

形成評価は、ボアホールで行われた測定によって分析された岩石の体積を指し、通常は井戸ログまたは井戸試験を指す。 形成評価は井戸の生産の潜在性を推定するのを助け、井戸の完了方法を選ぶことで。

形成評価は地質学者によって行われます。 地層から圧力データと流体サンプルを収集することにより、地質学者や化学技術者は、井戸の圧力を制御し、表面に切断を駆動するために必要な掘削流体のための最良の化学式を決定することができます。

ストレス

地球の深部に埋もれた岩は静的ではなく、常に変化する条件にさらされます。 岩の層は、井戸とビットに途方もない垂直方向の圧力を置きます。 側面への石は試錐孔の横の力を出す。

最終的な表面下のキャップロックは、多くの場合、よりコンパクトでドリルスルーするのが大幅に困難です。 ペイゾーンにドリルする最良の方法を決定しようとするときは、これらのストレスを理解することが重要です。

敵対的な環境

今日の井戸は深さ6,000m（20,000フィート）を超えています。 これらの井戸の深さで、穴あけ工具の温度は450の華氏温度を超過でき、圧力は15,000のpsiを超過できます。 酸性ガス（H2S、CO2）および塩化物の存在は、掘削を技術的な課題としています。

適切なダウンホールコンポーネントを選択できるように、掘削中に敵対的な井戸条件が存在するかどうかを知ることが重要です。

掘削リグのスタッフを保護するために、安全対策も実施する必要があります。

Two Verticle Depth(TVD)

二つの重要な寸法は、井戸の設計において重要です：

• ウェルの計画された端部は、ペイゾーンに到達するために必要なドリルパイプの長さで測定され、測定された深さ（MD）と呼ばれています。
• 総垂直深度（TVD）は、ペイゾーンに到達するために使用される偏差とパスとは無関係です。

すべてのリグシステムと機器は、測定された深さ（MD）に対応するように設計および設定する必要があります。 まず第一に、適切な装備は選ばれなければならない。 装備の選択を運転するキーファクタはそれである馬力で測定されるドリルひもを回す能力である。

TVDは、掘削エンジニアにドリルストリングとドリルビットに影響を与える圧力と温度のアイデアを与えるため、重要です。

水平井戸

ほとんどの石油およびガス鉱床は厚いよりも広いという事実にもかかわらず、一世紀以上にわたり、垂直掘削が好ましい方法 横の井戸はより高価であるが、縦の試錐孔と容易に達することができなかった表面下の目的に達できる。

水平井戸はより広い領域を排水することができるので、必要なものが少なくなり、表面インフラが少なくなります。 この減らされた足跡は浅い、広がる、折られるまたは敏感な環境の貯蔵所のための横の訓練の理想を作る。

これらの要因と、水平井戸を商業的に実行可能にした技術の進歩により、過去二十年にわたって米国の水平井戸の数が20倍に増加しました。

垂直井戸では、地質学者の役割は主に”掘削されたもの”を評価することです。”水平井戸で地質学者は現在、積極的に所望のプロファイルに沿って井戸を操縦し、掘削が発生したときにフィードバックデータに応答することに関与し、掘削作業の一部となっています。

逸脱した井戸

偏差は、井戸が90°の垂直位置から発散する角度です。

ほとんどの偏差は、ドリルストリングの柔軟性と、掘削されている岩床のディップなどのダウンホール構造への反応のために自然に発生します。

坑井は、危険性の高い障害物を見逃したり、追加の貯水池に到達するために意図的に逸脱することができます。 井戸はまた有毒ガスの高い濃度を含んでいるかもしれない表面下区域を避けるために逸脱します。

今日では、井戸は一般的に水平方向になっています：

• 生産ゾーンへの露出を増やす
• 骨折の大きな数を交差させる
• 複雑な構造に従う

井戸は、多くの場合、ドリルストリングに取り付けられたステアリング機構を使用することによって逸脱しています。

方向掘削

方向掘削は、それが自然に取るだろうパスから井戸の意図的な偏差です。

これはwhipstocks、泥モーターおよびbottomholeアセンブリ(BHA)構成のような専門にされた鋭い装置の使用によって達成される。

ダウンホール器具は、坑井の経路を三次元で連続的に測定します。 表面へのデータ-リンクは泥モーターおよびBHAの部品に一定した調節を可能にするためにこれらの測定を伝える。

方向穴あけ機はまたビットを望ましい方向道に指示するために穴あけ工具および回転式テーブルの速度の重量のような他の鋭い変数を変えるこ

多国間井戸

フットプリントの減少は、同じパッドから掘削されている複数の水平井戸からも来ています。 最も一般的な方法は、ドリラーがリグを数ヤード移動させ、別の垂直軸を開始する場所です。

同じ垂直ボアホールから複数の井戸を掘削することも可能です。 多国間掘削と呼ばれるこの技術では、それぞれ数百から数千フィートの長さの2つまたは3つの水平掘削孔を、木や燭台の枝のような同じ主幹から掘削することができます。 この技術は沖合いにまたは環境的に敏感な国内の位置で特に共通である。

多国間掘削は、石油やガスの多くの孤立したポケットを持つ貯水池で生産性の高い排水ネットワークを作成します。

多国間掘削と完了技術の進歩は、オペレータのための井戸コスト、より大きな柔軟性と増加した利益の可能性を削減約束します。

TAML（多国間の技術的進歩）共同産業プロジェクトは、多国間井戸の利点について業界を教育するために1997年に結成されました。

多国間は、様々な掘削生産用途で成功していることが証明されていますが、TAMLのメンバーは、業界がまだ技術の可能性を最大限に認識していないと感じ

世界中で毎年掘削されている60,000-70,000の石油-ガス井の10％が多国間の候補であり、TAMLはその割合を75％と高くしていると推定している。

油田サービス

アメリカ独立石油協会（IPAA）からのチャートは、2003年から2004年に掘削された典型的な米国の井戸を示しているように:

• 掘削リグは、井戸のコストの約30％です
• 高品質の鋼OCTG（石油国管状商品）は、井戸のコストの約14％で、別の大きなコスト要因です。 それらは全体的な鋼鉄製造業者によって提供されます。
• グループとして、セメント、掘削泥、形成処理、井戸試験などの技術サービスは、井戸コストの別の19％を占めています。
• 残りの最大の雑多なカテゴリ（井戸のコストの20％）には、roustabouts、機器、パイプ検査、リグへの材料と供給、ケーシング乗組員などが含まれます。

これらのパーセンテージは方向性のみであることに注意してください。 井戸の費用、特にフィートごとの価格は区域および貯蔵所の構造等と、変わる。 方向訓練および多数の折る処置は多くの位置の費用に加える。 固定費を考慮されて、装備の費用は浅い井戸のより高いパーセントである。

最近、すべての商品やサービスのコストは、供給が逼迫しているため上昇しています。

最近、すべての商品やサービスのコストが上昇していま

契約掘削

今日、グローバル掘削リグ艦隊のほとんどは、契約掘削会社が所有しています。

通常、期間契約は、E&pオペレータと契約掘削機の間に締結されます。 E&pオペレータに提供されるリグサービスには、経験豊富な人員と特殊な機器が含まれます。

掘削契約は、以下に応じて、タイプの混合物にすることができます。

• 一般的なE&p支出ビジネスサイクル
• リグの市場の種類、すな オフショア
• リグの可用性による新しい建設と現在契約中のもの

土地掘削請負業者

掘削リグ–請負業者によって提供される-井戸を掘削 収益に基づいて、掘削リグの請負業者は、油田サービス産業の最大のセグメントです。

すべての陸上井戸は、陸上リグを使用して表面から掘削されます。 土地の装備はまたトラックかヘリコプターによって遠隔土地の位置に運ばれるには十分に小さい部分に分割することができるヘリコプターの装備 陸上のリグ産業は、リグを地域的または国際的に移動するコストが高くなる可能性があるため、ローカライズされた産業になる傾向があります。

原油価格が高いことは、古い分野を探索して再開発し、軽い改修リグやコイルチューブ掘削（CTD）システムのための活動を生み出します。

米国では、深いシェールガスプレイを掘削するための新しいラッシュは、より高いパワーのリグ（1,500馬力以上）が必要になります。 これらの井戸は、E&pオペレータの計画で最もコストの高いオプションの一つです。 天然ガス価格が下落すると、これらの井戸を掘削することは削減される可能性があります。

オフショア掘削請負業者

オフショアリグは、水の数千フィートで動作するように設計された大規模な、自走式、半潜水リグとドリル船です。

オフショア石油-ガス掘削サービスの市場は拡大を続けており、新しいビルドは艦隊を膨らませています。

2008年半ばの時点で、世界のモバイル海洋掘削ユニットの90％以上が石油によると、契約の下にあった&ガスジャーナル。

探査井戸に加えて、演算子は、世界中の主要なプロジェクトを掘削し、開発するための資本を大量にコミットしています。 一部のアナリストは、これらの新しいプロジェクトは、crude50-60の範囲で原油価格で前進すると言います。

オフショア掘削リグの契約は現在、に応じて、ほぼ2年に延長されています：

• 需要の増加
• リグの可用性の低下
• 製造および機器のボトルネックのために新建設のための長いリードタイム