スリックライン

スリックラインとは、石油・ガス産業における坑井掘削作業中に、様々なツールを坑井内に引き込むために使用される単線ワイヤーを指します。また、スリックラインは、スリックライントラックの使用やスリックライン作業を含む、業界のニッチな分野を指すこともあります。スリックラインは、油井やガス井にツールを降ろし、坑井内で指定されたメンテナンス作業を行うために使用されます。生産用チュービングでより一般的に使用されます。スリックラインツールは、ワイヤーライントラックのオペレーター席から地上で制御される機械的な動作で動作します。スリックラインとスリックラインツールは、さまざまな用途に使用されます。

説明

スリックラインとは、様々な用途で様々なツールを坑井内に引き込むために使用される単撚りのワイヤーです。石油・ガス産業における坑井掘削作業で使用されます。一般的に、 「スリックライン」という用語は、スリックライントラックの使用やスリックライン作業といった、業界のニッチな分野を指すこともあります。

スリックラインは、長く滑らかな非編組ワイヤのような外観で、多くの場合、光沢のある銀色またはクロム色の外観をしています。使用地域の井戸の深さに応じて様々な長さがあり（仕様に合わせて注文可能）、最長35,000フィートまで可能です。石油・ガス井のメンテナンスで使用するダウンホールツールを、掘削された井戸の適切な深さまで上下させるために使用されます。

使用方法と外観は、スリックラインはドラムで接続され、スリックライントラックの背面からワイヤーラインシーブに巻き取られます。シーブは、指定されたラインを受け入れるための溝とサイズが刻まれた円形の車輪で、ラインを別のシーブに誘導してスリックラインを坑井に送り込むための位置に配置されています。^[1]

用途

スリックラインは、油井またはガス井にダウンホールツールを降ろし、指定されたダウンホールメンテナンス作業を行うために使用されます。ダウンホールとは、地表下のパイプの領域を指します。パイプとは、掘削リグによって穴にセメントで固定されたケーシング（掘削孔の陥没を防ぎ、ダウンホール内の様々な油井またはガス井からの圧力が互いに流入するのを防ぐ）またはケーシング内に吊り下げられた小径パイプ（チュービング）のいずれかを指します。

スリックラインは、生産用チュービングでより一般的に使用されています。ワイヤーラインオペレーターは、地上で重量計でスリックラインの張力を監視し、地表からゼロ点を合わせた深度カウンターで深度を計測します。その後、ダウンホールツールを適切な深度まで降ろし、ダウンホールツールを機械的に操作して作業を完了します。可能であれば、ツールが正常に動作していることを確認し、スリックラインを巻き取ったドラムに巻き戻すことでツールを引き抜きます。スリックラインドラムは油圧ポンプによって制御され、油圧ポンプはスリックラインオペレーターによって制御されます。

スリックラインには様々なサイズとグレードがあります。サイズが大きくグレードが高いほど、一般的に、最も弱い箇所でラインが切れて高額な「フィッシングジョブ」が発生する前に、より高い張力で引っ張ることができることを意味します。ダウンホールツールが故障したり、砂、スケール、塩分、アスファルテン、その他の坑井副産物がパイプ壁に沈殿したり緩んだりするなど、ダウンホールツールによる攪拌やダウンホール流入量の変化によってダウンホールの状態が悪化すると、ツールを強く引っ張って地表に戻す必要がある場合があります。ツールが引っかかった状態でオペレーターが強く引っ張ると、ラインは最も弱い箇所で切れたり引き裂かれたりします。ラインの弱い箇所が坑内深くなるほど、支えなければならない重量（ラインの重量）が大きくなるため、通常、最も弱い箇所は地表に近い場所になります。

ラインの弱い箇所は、カウンターホイールの周りを円を描くこと、シーブの周りを曲げること、通常の使用によるラインのねじれなどによって発生することがあります (機器を装備する際、圧力制御潤滑装置を持ち上げたときに十分なたるみを持たせるために、トラックから追加のラインを引き出す必要があります。これにより、わだち掘れのできた地面にラインが巻き付いたままになり、ラインが引っかかってねじれることがあります)。

スリックラインが切れると、高額なフィッシング作業が必要になる場合があります。「フィッシング」と呼ばれるのは、多くの場合、何かが「食いつく」まで様々なフィッシングツールを使い分け、その後、元のツールを坑内で解放するか、スリックラインが坑内でツールと接合している部分で切断し、切れたスリックラインを地表まで引き上げて邪魔にならないようにし、詰まったツールストリングを釣り上げる必要があるためです。フィッシングに伴うダウンタイム、つまり油井/ガス井からの油の流出が不可能なため、クライアントは生産量の減少、スリックラインユニットの費用、そして釣り上げられなかった場合に坑内に残されるものの費用によって損失を被ります（石油/ガス業界では、フィッシング作業の原因がスリックライン会社に責任がない場合は、通常、石油/ガス会社がその費用を負担する責任があり、非常に高額になる場合があります）。

スリックラインは元々、巻尺のように平らで、作業員が穴の深さを把握できるよう深さの目盛りが刻まれていたことから、計測線と呼ばれていました。この名称は、平らな計測線が現代のスリックラインほど強度が弱く、別途深度計が開発されたため、変化したと考えられます。

以下の理由により、ワイヤの直径をできるだけ小さく保つことが有利です。

• 自重による負荷を軽減します。
• より小径の滑車に載せることができ、曲げによる過度のストレスなしに、より小径のスプールやリールに巻き取ることができます (ワイヤーが曲がる部分は弱くなります。カウンターホイールなどの完全な円を描く部分はさらに弱くなります)。
• リールドラムのサイズを最小限に抑えます (これにより、スリックライン ユニットの背面でドラムと油圧ポンプを収容するために必要な領域が削減され、重量が軽減され、スリックライン操作に必要なその他の特殊機器のためのスペースが確保されます)。
• 圧力下での動作のために小さな断面積を提供します。

直径の小さいスリックラインの欠点は強度が低いことです。深さや作業の性質（工具を強く引っ張る必要がある、または引っかかる可能性がある）に応じて、使用するスリックライントラック（使用するトラックは、使用するラインのサイズによって異なります）が異なります。

最も一般的なソリッドワイヤラインのサイズは、直径0.092インチ（2.3 mm）、0.108インチ（2.7 mm）、0.125インチ（3.2 mm）、0.140インチ（3.6 mm）、0.150インチ（3.8 mm）、0.160インチ（4.1 mm）です。これらは、伸線工場から18,000フィート、20,000フィート、25,000フィート、30,000フィートの標準長さで供給されます。その他の直径および長さについては、通常、サプライヤーからのリクエストに応じて提供可能です。現在入手可能な最大サイズは0.188インチ（4.8 mm）です。

機械式および油圧式のジャー

スリックラインツールは、ワイヤーライントラックの運転席から地上で操作される機械的な動作で作動します。通常、この機械的な動作はジャーの操作によって実現されます。ジャーには一般的に、機械式と油圧式の2種類があります。

メカニカルジャーは、機械加工された長い管状の金属片で、全長の約75%から90%の長さをスライドさせて伸縮します。これにより、ダウンホールツールにハンマーで叩くような効果が得られます。ハンマーの重量または打撃力は、ジャーの上に追加されるシンカーバーの量によって異なります。通常、スリックラインオペレーターは、シンカーバーからの叩きと打撃によってダウンホールツールを制御します。この制御は、地上でツールストリングを上下に操作し、重量、深度、圧力を監視することで行います。スリックライン用のメカニカルジャーは、穴の上方向または下方向を叩くことができるため、多用途に使用できます。

スリックライン用の油圧ジャーは、通常、ジャーアップのみを目的としています。これは、ダウンホールツールをジャーダウンさせるには、十分なシンカーバーを潤滑できないためです。油圧ジャーは、作業者がラインを引き上げることで、油圧ジャーの上部に上向きの力が加わることで機能します。油圧ジャーの底部は通常、ダウンホールツールに取り付けられた機械式ジャーにねじ接続で接続されています。作業者が油圧ジャーをどれだけ強く引くかによって、ジャーの打撃速度と打撃強度が左右されます。上部が引っ張られると、内部のマンドレルが上方にスライドし始めます。内部には制限があり、引き上げられると油圧液はそれを迂回し、制限のない領域に達すると急速にスライドします。最初にきつく制限する理由は、作業者が希望する打撃範囲までラインを引けるようにするためです。

通常、重量計でその範囲に達すると、ジャーが緩やかな位置まで開くまで待機します。するとシンカーバーが急速に上昇し、ダウンホールツールに上向きの打撃を与えます。その後、シンカーバーの重量でジャーが閉じるまで、または油圧ジャーの内側のマンドレルが開始位置に戻るまでラインを下げることで、ジャーを「リセット」できます。油圧ジャーは、オペレーターが希望するライン張力に達するまでの待機時間を設けるように設計されているため、非常に効果的な上向きの打撃を与えることができます。

機械式ジャーと油圧式ジャーの打撃力は、ジャーの長さ（長いほど、停止するまでの速度が速くなります）、ジャーの上にある重りの質量（質量が大きいほど、打撃が強くなります）、およびジャーを引っ張るラインの張力によって影響を受けます。

スリックライン上では、ワイヤーライン回収式安全弁、バッテリー駆動式ダウンホールゲージ、穿孔作業、爆破式ブリッジプラグの設置、ガスリフトバルブの設置・回収など、一部の完成コンポーネントの設置・回収が行われます。また、スリックラインは、穴に落とされた他の機器やワイヤーを回収する「フィッシング」にも使用されます。

アプリケーション

スリックラインの最も一般的な用途は次のとおりです。

• タグ付けTD（総深度、坑井の可能な限り最深部）
• ゲージリングラン（ゲージリングと呼ばれる特殊なサイズのダウンホールツールを実行します。ゲージリングにはさまざまな直径の機械加工が施されており、パイプが特定のポイントまでクリアであることを確認するように設計されています）
• チューブブローチ/プランジャーの取り付け（チューブブローチは、さまざまな直径で利用できる強力な管状のやすりのように見え、石油やガス井のチューブとケーシングの内部のバリやクリンプを除去するために使用されます）

  

  チューブブローチ

• 砂や残骸のベイリング（掘削や坑井の完成後に残った地層砂や岩石、その他の残骸をベイラーと呼ばれる特殊な工具で除去する。この工具は、中国製の水ポンプ式ストロークアクションまたは静水圧真空アクションのいずれかを使用して坑井内の残骸を吸引し、ワイヤーラインを介して地表に戻す。）
• シフトスリーブ（坑井内の地層は、スライディングスリーブと呼ばれる金属製のスライド窓で隔離できます。専用のシフトツールでスリーブの位置を特定し、上下に揺らすことで開閉し、地層やケーシング部分へのアクセスを可能にしたり、閉鎖したりします。）
• プラグとチョークの設定/引き抜き（チューブ内の予め機械加工された制限部にロックするか、チューブ自体にロックしてプラグの下または上から圧力を密閉する特殊なダウンホールツール）
• ガスリフトバルブの設定/引き
• ランニングテールパイプ（ケーシングの地層穿孔に十分近い位置にチューブが着地していないチューブの延長）
• 坑底圧力・温度調査（坑井内の所定の深度における圧力と温度を測定するために設計された特殊な電子・機械ツール。このデータは貯留層の寿命を判断するために使用できます）
• スピナー調査（どの地層の穿孔からの流入が最も多いか、どの穿孔から最も多くの水/液体が生成されるかを判断する）
• キンリーの穿孔器、砂線カッター、キャリパー
• 本番環境のログツールの実行
• 釣り作業（釣りとは、通常、流れを制限したり坑井作業を妨害したりする意図のない、紛失した工具やワイヤー、その他の残骸を回収しようとすることを指します。魚が坑井内にいることや、高圧、チューブやケーシング内で魚が詰まっているなどの状況により、釣りは困難になる場合があります）
• パラフィン切断（油が表面まで到達できないほど冷却されたときに生じる副産物であるワックスの蓄積に穴を開けて除去する）
• 砕氷/塩（流動井戸の副産物として形成される可能性のある制限物および栓）
• 長いアセンブリを穴の内外に潤滑します（潤滑は、ツール全体の直径よりも大きいパイプを介して行われます。このパイプは、坑口上部の地上で接続され、坑内の圧力を遮断するバルブを収容しています。潤滑装置は、操作または引き出されるツールストリングと坑内ツールを収容できるほど十分に長くなければなりません）。

スリックラインツール

瓶

このタイプのツールは、ツールストリングに機械的衝撃を与えるために、急激に伸縮させることができます。この衝撃により、プラグなどの特定のコンポーネントが所定の位置に固定され、その後ロックが解除されて回収されます。ジャーは、特定のダウンホールツールを特定のタイミングで作動させるために設置された真鍮または鋼製の小さなピンを切断するために一般的に使用されます。オペレーターは、ジャーを使用して所定の深度でピンを切断することができます。スパングジャーは、ワイヤーラインオペレーターがワイヤーを素早く上下させる手動操作であるため、高度な専門知識が必要です。

幹

ステムは、基本的にツールストリングに重量を追加するだけです。重量は、井戸の圧力に打ち勝つために必要になる場合があります。ローラー ステムと呼ばれるステムのバリエーションには、ツールストリングが中程度に傾斜した井戸をより簡単に滑り降りることができるように、ツールにホイールが組み込まれているものがあります。ステムはツールストリングにハンマー動作を与え、その結果、ステムのバーの動きによって与えられた力がジャーに伝達されます。井戸の状態に応じて、特小 OD ステムまたは特大 OD ステムが使用されます。範囲は 0.75 インチ (19 mm) から 3.50 インチ (89 mm) OD までで、ステムの長さは通常 2 フィート (0.61 m)、3 フィート (0.91 m)、または 5 フィート (1.5 m) です。ロープ ソケットまたは他のツールとの接続は、ねじ接続または QLS システム (クイック コネクト) です。

引き抜き工具

これらは、坑井の穴に落とされたり、置かれたりしたワイヤーライン部品を回収するために設計されたツールです。すべてのワイヤーラインツールは、上面に「フィッシングネック」を備えており、フィッシングネックの「外径」と一致する「内径」を持つ引張工具で簡単に掴むことができます。引張工具は、プラグのプロングなど、固定された部品を回収するためにも使用されます。ほぼすべての引張工具には安全機能（せん断ピン）が装備されており、引っかかったツールを解放し、ツールストリングを水面まで引き上げて部品（例えば油圧ジャー）を交換することができます。

ゲージカッター（ゲージリング）

ゲージカッターは、正確なサイズにフライス加工された、円形の開口部を持つ工具です。工具底部の上部には大きな開口部があり、掘削中に流体をバイパスさせることができます。スリックライン掘削では、ゲージリングが最初に使用されることが多いです。ゲージリングを少し小さめにすることで、作業者は想定される最深部まで確実に配管を通過させることができます。例えば、2+2.313 インチ (58.8 mm) のプロファイルを含む7 ⁄ 8 インチ (73 mm) のチューブには、2.25 インチ (57 mm) ～ 2.30 インチ (58 mm) のゲージ リングが必要になります。

ゲージリングは、チューブ内に蓄積した軽質パラフィンを除去するのにも使用できます。多くの場合、様々なサイズのゲージやスクラッチャーを用いてパラフィンを少しずつ除去します。ドリフト走行にはゲージカッターも使用できます。

鉛印象ブロック

坑井内に障害物が見つかった場合、鉛の印象ブロックを用いてその性質を特定することができます。LIBは可鍛性のある鉛のベースを備えており、障害物が接触するとそこに痕跡が残ります。LIBは坑井内のあらゆる物体をマークする機能を持つことから、 ワイヤーラインカメラと呼ばれています。

これらは、穴の中の物体を2次元的にしか見ることができず、経験の浅い人が穴の中にどんな3次元物体があるのか​​を判断するのが難しいため、混乱ブロックと呼ばれることもあります。

ダウンホールベイラー

ベイラーは、一般的に細長い管状の坑井内ツールで、坑井内固形物（砂、スケール、アスファルテン、錆、ゴム、坑井整備作業で発生したデブリなど）のサンプル採取と、不要な坑井内固形物の排出の両方に使用されます。ベイラーは、ワイヤーラインツールストリングにねじ接続または着脱式坑井ツールを介して接続され、ワイヤーラインオペレーターによって地上から操作されます。ベイラーは通常、交換可能な底部（シュー）を備えており、その中には固形物が底部から落下したり流出したりするのを防ぐためのチェック機構も内蔵されています。

サンプルベイラー

サンプルベイラーは、通常約1メートルの長さ、直径約40mm（1.6インチ）の中空管（バレル）で、底部に逆止弁の一種である「ボールチェック」が、上部に開口部が設けられています。このツールは、ワイヤーラインツールストリングの上部にある機械式ジャーと重りを使って、障害物に向かって下向きに打ち込まれます。通常、数回「叩き」、うまくいけば使用可能な固体サンプルがバレルに入ることを期待した後、ツールを引き上げます。すると、バレル内のサンプルはボールチェックをシートに沈め、これにより固体は地表に戻る間もバレル内に留まります。地表でサンプルを検査し、障害物の組成を特定することができます。この成功は、固体がどれだけ容易にバレルに受け入れられたか、そして地表に戻る際にボールチェックが適切に固定されていたかどうかにかかっています。ボールチェックが固定されていない場合（ボールとチェックの間に大きな硬い固形物が挟まっている場合があります）、坑内流体によってサンプルベイラーの底からサンプルが洗い流されてしまう傾向があり、地上の検査員はツールが実際にサンプルを採取したかどうか確信が持てなくなります。サンプルを確実に採取できるまで、この手順を繰り返す必要がある場合があります。

ストロークベイラー

ストロークベイラーは「中国式ウォーターポンプ」のような機能を持ち、坑井から不要な固形物を回収するために使用されます。ストロークベイラーは長く管状の形状で、上部から細いロッドが伸び、下部に穴が開いています。通常、長さは約7メートルですが、長さはベイラーに追加されるバレルの長さによって異なります。バレルは、ワイヤーラインツールストリングに接続されたストロークロッド上で自由浮上します。通常、ツールを坑井内の固形物に「打ち込む」ように挿入し、次にワイヤーラインツールストリングを引き上げます。これにより、ストロークがバレルを通して引き上げられます。理想的には、これにより坑井内の固形物がツールの下部の「シュー」から引き込まれ、チェックを通過してバレルに回収されます。ツールは通常、所定の回数、またはツールがストロークしていないように見えるまで（ツールが満杯または詰まっていることを意味する）ストロークします。

油圧式ベイラー

静水圧ベイラーは掃除機のように機能し、坑井から不要な固形物を吸い取るのに使用されます。静水圧ベイラーは通常約 2.5 メートルの長さで管状をしており、ツールの上部の反対側に 2 つの 10 mm (0.39 インチ) の穴があり、底部にも穴があります。静水圧ベイラーは、底部に O リング シール付きのピン付きプラグを使用し、上部のプラグによって、組み立てられた表面圧力 (公称約 100 kPa) を坑井の底まで維持します。その後、ベイラーを坑井内の固形物に打ち込むと、理想的にはシューが底部プラグに押し込まれ、底部プラグのピンがせん断されます。石油井やガス井の坑井内の圧力は、地層圧力、および坑井流体の深さと静水圧重量の組み合わせにより、常に表面の大気圧よりも高くなります。圧力を上げてベイリングを補助し、また坑内固形物を潤滑するために、坑井に流体を追加することがあります。ベイラー内の圧力は坑内圧力よりはるかに低いため、十分に緩んだ固形物は、下部プラグがせん断されたときに形成される真空によって吸い上げられ、バレルを通って上方に移動し、その後に固形物が続きます。同時に、負圧から正圧への変化により、上部プラグが飛び出し（ツールの上部に引っ掛かります）、余分な流体がツール上部の側面にある 10 mm（0.39 インチ）のポートから排出されます。これらのポートにより、バレルをより容易に充填できます。その後、ベイラーは地表に戻され、分解されて固形物が空にされ、清掃および新しい O リング シールでの整備が行われます。ツールには坑内圧力（おそらく数万 kpa）がかかる可能性があり、最初に圧力を抜いておかないとねじを外すときに破裂する恐れがあるため、地上で分解するときは注意が必要です。

ランニングツール

これらのツールは主に、チューブ内のロックプロファイル（ニップル）にプラグを「セット」するために使用されます。ただし、「ランニングツール」という用語は、ワイヤーラインツールストリングに取り付けられたダウンホールツールを指し、ツールストリングが地表に戻った際に坑内に残される別のツールを作動させるために使用されます。一般的に、ランニングツールは、選択された坑内プロファイル（ニップル）を見つけてロックするダウンホール「ロッキングツール」に接続されます。「ロッキングツール」（略して「ロック」）は、様々なツールの上部にねじ接続で取り付けることができます。これには、ダウンホールチョーク（事前に計算されたサイズに基づいて設計された流量制限装置）、一方向チェックバルブ（TKX型プラグ）、機器ハンガー、そして最も一般的にはチューブプラグなどが含まれますが、これらに限定されません。ロックはランニングツールに取り付けられ、真鍮または鋼製のせん断ピンを使用して固定されます。目標プロファイルに到達すると、機械式ジャー（スパング）を使用してロックをプロファイルに差し込み、ロッキングキーでロックがプロファイルにロックされるまで押し込みます。その後、オペレーターは通常、ロックが適切に「セット」されていることを確認するために「プルテスト」を行い、機械式または油圧式ジャーを使用してせん断ピンを切断し、ツールストリングを地表に戻します。ランニングツールには様々な種類があり、機械的に複雑なものもあり、同じサイズで異なる深度に到達するためにプロファイルを通過するように選択的に設計できます。一方、「F」カラーストップランニングツールのように比較的シンプルなものもあります。これは基本的に、ピンで固定されたカラーストップダウンホールツールの内側に収まる金属棒です。

代替案

編組ラインは、スリックラインの強度が不十分な場合に一般的に使用されます。特に、破損したドリルパイプの回収など、激しい釣りでよく使用されます。

参照

• パイプ復旧作業

参考文献

1. “Sheave”. 2016年3月31日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年7月8日閲覧。