ドリルストリングのスタック事故に対する技術的対応手順と現場実務
地質掘削および石油・ガス掘削において、ドリルストリングのスタックは効率と機器の安全性に対する一般的な脅威です。スタック状態は、掘削アセンブリが地層、切削片、またはデブリによって固定され、トリップできなくなることで発生します。深刻なケースでは、ドリルストリングの喪失、さらには掘削孔の喪失につながる可能性があります。深刻なスタックに対処するには、正確かつ段階的な作業が必要です。現場での経験に基づき、以下では3つの主要な修復方法、実践的な手順、および重要な予防措置についてまとめます。
高圧ジェッティング：物理的閉塞除去の基本となる高圧ジェッティングは、基本的な初期対応です。水圧と流動を利用して閉塞を分散させ、ビット／パイプと地層間の付着を緩めます。主な操作ポイント：
流体の選定：地層が水に敏感な場合（例：泥岩）、地層の膨張を引き起こし、閉塞を悪化させる可能性のある水ではなく、掘削流体システムに適合する高圧流体を使用してください。泥水システムに適合する掘削流体を推奨します。
ジェッティング手順：ドリルパイプを通してポンプ圧を徐々に上げ（例えば、定格圧力の約50%から開始し、徐々に圧力を上げていく）、ドリルストリングをゆっくり回転させながら、ジェットが詰まった領域に均一に当たるようにします。可能であれば、専用のジェッティングツール（例：パルスジェッター）を詰まった区間まで展開し、パルスジェットを使用して除去効率を高めます。利点：シンプル、低コスト。掘削屑のパックオフや小さな破片の除去に効果的。欠点：粘土の重度の詰まり（泥ケーキの付着）や機械的エントラップメントなどの粘着性詰りに対する効果は限定的です。
遊離剤の注入：化学潤滑と溶解 機械的なジェッティングが失敗した場合、遊離剤を注入することで、ツールストリングと掘削孔間の摩擦と付着を軽減できます。固着のメカニズムと地層に応じて、遊離剤の種類を選択してください。
接着（粘土/頁岩における差動接着または泥接着）の場合は、油性遊離剤を使用して、ドリルストリングと泥ケーキ間の接着を低減します。
直径が減少する固着物（例：蒸発岩/塩層、または崩壊または膨張する流体に敏感なゾーン）の場合は、酸に溶ける溶剤または層に適合する溶剤を使用し、層の亀裂と固着物の界面に浸透するのに十分な浸漬時間（通常 2 ～ 4 時間）を確保します。
注入制御：ショートサーキット（薬剤が固着点に到達する前に環状部に戻ること）を回避してください。薬剤が固着部に到達し、確実に作用するように、段階的な注入と加圧・圧縮・浸漬サイクルを組み合わせて実施してください。注意事項：二次固着を引き起こす可能性のある有害反応を回避するため、固着防止剤と地層物質および掘削流体との適合性を事前に試験してください。
ジャーリング作業：重度の固着に対する機械的衝撃 ジェット噴射や化学薬品による処理が効果がない場合、機械的ジャーリング（衝撃）が主な解決策となります。一般的な方法は2つあります。ダウンホール掘削ジャー（掘削貫通型ジャーリングツール）を使用する方法と、爆発によるバックオフ後にジャーリングを行う方法です。
ダウンホールジャー操作：ドリルストリングにダウンホールジャーが装備されている場合は、フック荷重／吊り下げ重量を調整し、ジャーを操作して上向きのジャーリング（アップジャー）または下向きのジャーリング（ダウンジャー）を発生させます。ドリルパイプとツールの強度に留意し、疲労破損や破損を防ぐため、ジャーリングの力を段階的に増加させます。
爆発バックオフとジャーリング：ダウンホールジャーがない場合、まずフリーポイントインジケーターを使用して固着点を特定します。次に、爆発バックオフツール（または制御された切断が可能な機械式フィッシングツール）を固着箇所のクロスオーバーアップホールに設置し、上部ストリングを固着部分から切断または分離します。上部アセンブリを回収し、新しい下部アセンブリを慣らし運転し、残りの固着部分まで接続し、ジャーを取り付け、ジャーリングを試みます。この方法はリスクが高いため、経験豊富な担当者のみが実行する必要があります。バックオフまたは切断後、直ちに掘削流体を循環させ、掘削孔から切削片や破片を除去します。
包括的な原則と現場のベストプラクティス
早期に検出し、種類に応じて対処します。ビットの重量、トルク、循環パラメータを継続的に監視します。固着の兆候が最初に現れたら、低圧循環とドリルストリングの小さな制御された動きを優先して、状況を緩和し、悪化を防ぎます。
詰まりのメカニズムに一致する方法を選択します。パックオフと小さな破片の場合はジェッティング、粘着性または地層反応性の詰まりの場合はケミカルフリー、重度の機械的閉じ込めの場合はジャーリング/バックオフです。
安全性と管理: 段階的に進め、すべての圧力、トルク、負荷データを記録し、複雑な介入やリスクの高い介入には経験豊富な操作担当者や漁業専門家を関与させます。
早期認識、正しい分類、適切な修復方法の選択が、ダウンタイムを最小限に抑え、ツールや掘削孔の損失を防ぐ鍵となります。
