ケーシングパイプのねじ: STC、LTC、BTC

ケーシングパイプは、石油やガスの掘削プロセスに不可欠なコンポーネントです。ケーシングパイプは、坑井に構造的な完全性を提供し、不要な流体が坑井に入るのを防ぎます。ケーシングパイプの設計の重要な側面の1つはねじ切りです。ねじ切りは、パイプを安全に結合し、漏れのない接続を確保する上で重要な役割を果たします。最も一般的なケーシングねじ切りの3つのタイプは次のとおりです。 ショートスレッドカップリング（STC）, ロングスレッドカップリング（LTC）、 そして バットレスねじカップリング (BTC)各スレッド タイプには、独自の設計機能、用途、パフォーマンス特性があります。このブログでは、これらのスレッド タイプ、その利点、および業界固有のニーズへの対応方法について説明します。

1. ケーシングパイプねじの概要

ケーシング パイプの両端にはねじ山が切られており、パイプ同士をしっかりと接続できます。これにより、ケーシング ストリングは坑井に降ろされる間も無傷のままです。使用されるねじ山の種類は、掘削プロセス中に遭遇する坑井の特定の状態、深さ、圧力、および地質構造によって異なります。

ケーシングのねじ山は次の目的で設計されています。

• 漏れのないシールを施します。
• 高い圧力と負荷に耐えます。
• メイクアップ（組み立て）とブレイクアウト（分解）を容易にします。
• 張力、圧縮力、またはトルク力によるパイプの破損を防ぎます。

最も一般的な 3 種類のケーシング パイプ スレッド (STC、LTC、BTC) を詳しく見てみましょう。

2. ショートスレッドカップリング（STC）

ショートスレッドカップリング（STC） ケーシング パイプの最も一般的なねじ設計の 1 つであり、特に中程度の圧力と力が予想される浅い井戸でよく使用されます。

2.1. デザインと機能

• ねじ長さSTC ねじは比較的短いため、製造と組み立てが容易です。
• スレッドプロファイル: ねじは一般的にテーパー設計になっており、トルクが加わると接続部が締め付けられて密閉性が向上します。
• カップリング設計STC 接続では、カップリングを使用してケーシング パイプの 2 つのセクションを結合します。ねじの長さが短いため、カップリング自体も比較的短くなり、ケーシング ストリング全体の重量が軽減されます。

2.2. アプリケーション

STC スレッドは、主に次のような用途に使用されます。

• 浅井戸: 圧力が低く、ケーシングストリングに対する要求がそれほど厳しくない場合。
• 低コストの掘削作業STC は、製造が簡単で組み立ても簡単なため、長いねじの設計に比べてコスト効率が高くなります。
• 陸上油田: 環境条件がそれほど極端ではない場所。

2.3. 利点と欠点

利点:

• 組み立ては簡単で迅速です。
• コスト効率が良い。
• 軽量なのでリグへの負荷を軽減します。

デメリット:

• 耐荷重能力が限られているため、深い井戸には適していません。
• 高圧や極端な井戸条件に対する耐性が低い。

3. ロングスレッドカップリング（LTC）

ロングスレッドカップリング（LTC） STC に比べてより強力で安全な接続を提供するため、より高い圧力とより厳しい条件が存在するより深い井戸に最適です。

3.1. デザインと機能

• ねじ長さ: LTC スレッドは STC よりも大幅に長く、より堅牢な接続を実現します。
• スレッドプロファイルLTC ねじにはテーパー設計も採用されており、トルクが加わるとシール能力が向上します。
• カップリング設計LTC 接続で使用されるカップリングは長く、強度が増し、より深い井戸で発生する機械的負荷に耐える接続能力が向上します。

3.2. アプリケーション

LTC スレッドは通常、次の場合に使用されます。

• 中深井戸: 圧力と力が中程度から高いが極端ではない場所。
• 陸上および海上掘削特に、筐体が追加の機械的ストレスを受ける可能性がある環境の場合。
• 中コストの運用: LTC は強度とコスト効率のバランスが優れています。

3.3. 利点と欠点

利点:

• STC に比べて耐荷重性が高くなります。
• より深い井戸やより高い圧力に適しています。
• 信頼性の高い密閉性。

デメリット:

• ねじの長さが長いため、組み立てがより複雑になり、時間がかかります。
• STC スレッドよりも少し高価です。

4. バットレスねじカップリング（BTC）

バットレスねじカップリング (BTC) 3 種類のねじの中で最も強力で堅牢なねじで、過酷な環境、高圧、深井戸向けに設計されています。BTC ねじは、荷重を支えるために表面積が広く設計されており、要求の厳しい用途に最適です。

4.1. デザインと機能

• スレッドプロファイル: STC や LTC とは異なり、BTC ねじは正方形または正方形に近い形状をしています。この設計により、ねじの表面積が大きくなり、接続部全体で負荷がより効果的に分散されます。
• ねじ長さBTC スレッドは LTC スレッドと長さが似ていますが、正方形の設計により強度と耐荷重性が大幅に向上します。
• カップリング設計BTC は、極端な力に耐え、井戸内でのねじの破損を防ぐことができる大型のカップリングを使用します。

4.2. アプリケーション

BTC スレッドは次の場所で使用されます:

• 深井戸および超深井戸: 圧力と機械的ストレスが極めて高い場所。
• 沖合油田特に高圧高温 (HPHT) 井戸の場合。
• 重要な掘削作業: 故障は許されず、ケーシングは長期間にわたって過酷な条件に耐える必要があります。

4.3. 利点と欠点

利点:

• 優れた耐荷重能力。
• 圧力とトルク力に対する高い耐性。
• HPHT 井戸を含む、最も困難な掘削環境に適しています。

デメリット:

• ねじの設計が複雑なため、製造と取り付けにコストがかかります。
• 組み立てと解体にはより多くの時間と専門知識が必要です。

5. STC、LTC、BTCスレッドの比較

各スレッド タイプには独自の長所と制限があり、さまざまな井戸の状態と深さに適しています。以下に簡単な比較を示します。

特徴	標準TC	中佐	ビットコイン
ねじ長さ	短い	長さ	ロング（スクエアプロファイル）
強さ	低～中程度	中程度から高程度	高～非常に高
耐圧性	適度	高い	非常に高い
代表的な用途	浅井戸、低圧	中深井戸	深井戸、高圧高温環境
料金	低い	適度	高い

6. 用途に適したケーシングスレッドの選択

ケーシング パイプとスレッド タイプを選択するときは、次のようないくつかの要素を考慮する必要があります。

• 井戸の深さ: より深い井戸には、LTC や BTC のような強力なスレッドが必要です。
• 圧力と温度: 高圧、高温の井戸では通常、BTC スレッドの堅牢性が求められます。
• コストの考慮STC スレッドは安価ですが、より深い井戸やより複雑な井戸に必要な強度と耐久性を提供できない可能性があります。
• 井戸環境: 沖合または環境的に厳しい井戸では、LTC または BTC スレッドの強度とシール機能の向上がメリットとなります。

7. 結論

ケーシング パイプ (STC、LTC、または BTC) の選択とねじは、掘削環境の特定の要件によって異なります。STC ねじは浅井戸にコスト効率の高いソリューションを提供し、LTC ねじは中深度アプリケーションに高い強度を提供し、BTC ねじは深井戸や過酷な条件に最大の強度と耐久性を提供します。これらのねじの種類の違いを理解することで、エンジニアと掘削チームはプロジェクトに最も適したケーシングを選択し、石油とガスの生産の安全性と効率を確保できます。

浅い陸上井戸を掘削する場合でも、深い沖合井戸を掘削する場合でも、適切なねじの種類を選択することが、作業の長期的な成功にとって重要です。

FUTURE ENERGY STEEL は、API 5CT に従って STC、LTC、BTC を製造できます。さらに、当社工場では、New VAM や VAM top などの特殊なねじの代わりに使用できる BT-1、BT-2、BT-3 も生産できます。