スチールケーシングパイプ: グレード、仕様、API 5CT アプリケーション
ビュー: 0 著者: サイト編集者 公開時刻: 2026-03-14 起源: サイト
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鋼製ケーシングパイプは、あらゆる石油井とガス井の構造的バックボーンです。地表から目標の深さまで連続したストリングで動作し、掘削された坑井の内側を覆い、地層を隔離し、坑井の圧力を制御し、安全な生産に必要な密閉された導管を提供します。それがなければ、坑井の完全性、そして完成プログラム全体は不可能です。
この技術リファレンスでは、すべての機能がカバーされています。 API 5CT ケーシングパイプの 仕様: グレードの分類と機械的特性、外径サイズと肉厚の範囲、フィートあたりの重量、標準およびプレミアム接続オプション、および特定の油井環境にどのグレードが適切かを決定する選択基準。 ZC Steel Pipe は、グレード N80、L80、P110、C110、および Q125 の API 5CT ケーシングを製造しており、プレミアム接続に関する独立した特許と、中東、アフリカ、南米にわたる輸出経験を備えています。
コンテンツ
スチールケーシングパイプとは何ですか?
ケーシングストリングアーキテクチャ
API 5CTグレード仕様
標準外径サイズと肉厚
フィートあたりのケーシング重量
接続タイプ
腐食環境用のクロム合金ケーシング
グレード選択ガイド
よくある質問
1. スチールケーシングパイプとは何ですか?
スチールケーシングパイプは、掘削された坑井内の所定の位置にセメントで固定される大口径の厚肉シームレスまたはERW鋼管です。坑井の各セクションが掘削された後、ケーシングストリングがそのセクションの底まで下げられ、セメントがケーシング外径と地層壁の間の環状部に汲み上げられます。セメントが固まって水圧シールを形成し、ケーシングを所定の位置に永久的に固定し、その背後の地層を隔離します。
API 5CT — ケーシングおよびチューブの仕様API 仕様 5CT は、油井およびガス井の建設で使用されるケーシングおよびチューブの管理規格です。材料グレード、化学組成、機械的特性 (降伏強さ、引張強さ、硬度限界)、寸法公差、ねじ山形状仕様、および試験要件を網羅しています。 API 5CT は、国際的に認められたケーシング調達のベースラインであり、ほとんどの国の規制機関および事業会社の基準で要求されています。
ケーシングは、坑井のサポート（不安定な地層の崩壊を防ぐ）、ゾーンの隔離（淡水帯水層、循環喪失ゾーン、生産区間からの非生産地層を封鎖する）、圧力封じ込め（生産流体が表面に持ち込まれる圧力容器を提供する）、および完成サポート（穿孔ガン、パッカー、チューブハンガー、および坑口装置のアンカーとして機能する）という 4 つの主要な工学的機能を果たします。 ZC の製品範囲を参照してください。 ケーシングカップリング.
2. ケーシングストリングアーキテクチャ
典型的な井戸では複数のケーシングストリングが使用され、それぞれが前のケーシングストリングの内側にセメントで固定され、表面から深さ全体まで伸縮する構造を作成します。各ストリングは、その深さ間隔で遭遇する特定の圧力、地層、負荷条件に合わせて設計されています。
導体ケーシング
一般的な外径:
18-5/8 – 20 インチ
深さ:
50 ～ 300 フィート
目的:
表面穴サポート、掘削液を戻す
代表グレード：
K55、J55
表面のケーシング
一般的な外径:
13-3/8 – 16 インチ
深さ:
500 ～ 4,000 フィート
目的:
淡水保護、BOP サポート
代表グレード：
K55、J55、N80
中間ケーシング
一般的な外径:
9-5/8 – 10-3/4 インチ
深さ:
3,000 ～ 12,000 フィート
目的:
過圧遮断、循環損失制御
代表グレード：
N80、L80、P110
プロダクションケーシング
一般的な外径:
4-1/2 – 7 インチ
深さ：
TD（総深さ）
目的:
完了導管、貯留層の隔離
代表グレード：
L80、P110、Q125、C110
フィールド ノート — ケーシング プログラムの設計ケーシング プログラムは、坑井の間隙水圧と破壊勾配プロファイルに基づいて坑井計画中に設定されます。必要なケーシングストリングの数は、必要な圧力バリアの数によって決まります。通常は、主要な地層遷移ごとに 1 つのストリングです。メキシコ湾や中東の深部高圧井戸には 5 つまたは 6 つのストリングが必要な場合があります。アフリカの単純な浅井戸には 2 つか 3 つしか必要ないかもしれません。これは必要なケーシングのトン数に直接影響するため、パイプの外径とグレードのサイズを決定する前に、調達に関する議論で明確に確立する必要があります。
3. API 5CTグレード仕様
API 5CT は、ケーシングのグレードを 4 つの製品仕様レベル (PSL-1 および PSL-2) に編成し、各グレードの機械的および化学的要件を定義します。中間および生産ケーシング、つまりグレードの選択が技術的に重要な用途に最も関連するグレードについては、以下で詳しく説明します。に関する専用ガイドもご覧ください。 API 5CT N80 ケーシング と T95ケーシングパイプ.
| グレード |
最小収量 (psi) |
最大降伏量 (psi) |
最小引張 (psi) |
最大。硬度 (HRC) |
サワーサービス |
PSL |
| N80 タイプ1 |
80,000 |
110,000 |
100,000 |
— |
いいえ |
1と2 |
| N80Q |
80,000 |
110,000 |
100,000 |
— |
いいえ |
1と2 |
| L80 |
80,000 |
95,000 |
95,000 |
23 |
はい (SSC) |
1と2 |
| L80-9Cr |
80,000 |
95,000 |
95,000 |
23 |
はい + CO₂ |
1と2 |
| L80-13Cr |
80,000 |
95,000 |
95,000 |
23 |
限定された H₂S |
1と2 |
| C90 |
90,000 |
105,000 |
100,000 |
25.4 |
はい (SSC) |
1と2 |
| C95 |
95,000 |
110,000 |
105,000 |
— |
いいえ |
1のみ |
| T95 |
95,000 |
110,000 |
105,000 |
25.4 |
はい (SSC) |
1と2 |
| P110 |
110,000 |
140,000 |
125,000 |
— |
いいえ |
1&2 |
| C110 |
110,000 |
130,000 |
120,000 |
30 |
はい (SSC) |
1&2 |
| Q125 |
125,000 |
150,000 |
135,000 |
— |
いいえ |
1のみ |
重要なエンジニアリング ポイント — P110 は酸性認定されていないP110 は、世界中で最も広く使用されている生産ケーシング グレードですが、硬度制限がなく、NACE MR0175 / ISO 15156 に基づく酸性サービス (H₂S 曝露) の認定を受けていません。生産された流体に H₂S が含まれている坑井では、P110 は硫化物応力亀裂 (SSC) のリスクがあります。 110 ksi 収量レベルでの正しいサワーサービス代替品は C110 (硬度管理) または Q125 もサワーサービスには推奨されません。サワーゾーンを含む井戸に P110 を選択する前に、H₂S 分圧を油層エンジニアに確認してください。
4. 標準外径サイズと肉厚
API 5CT ケーシングは、4-1/2 インチから 20 インチまでの幅広い外径をカバーします。各外径は複数の壁厚で利用でき、異なる公称重量クラスを生成します。壁の厚さの選択は、耐崩壊性 (セメンチング中の外部圧力)、耐バースト性 (坑井の流体からの内部圧力)、および引張荷重 (ハンガーの下のストリングの重量) によって決まります。
| 公称外径 (インチ) |
外径許容差 |
肉厚範囲 (インチ) |
一般的なストリングの使用 |
ドリフト直径の参考値 |
| 4-1/2 |
±0.75% |
0.205 – 0.337 |
生産 |
3.965 – 3.813 インチ (重量によって異なります) |
| 5 |
±0.75% |
0.220 – 0.362 |
生産 |
4.560 – 4.276インチ |
| 5-1/2 |
±0.75% |
0.244 – 0.415 |
生産・中間 |
5.012 – 4.670インチ |
| 7 |
±0.75% |
0.272 – 0.540 |
生産・中間 |
6.456 – 5.920インチ |
| 7-5/8 |
±0.75% |
0.300 – 0.595 |
中級 |
7.025 – 6.435インチ |
| 8-5/8 |
±0.75% |
0.304 – 0.595 |
中級 |
8.017 – 7.435インチ |
| 9-5/8 |
±0.75% |
0.312 – 0.608 |
中間・表面 |
9.001 – 8.409インチ |
| 10-3/4 |
±0.75% |
0.350 – 0.797 |
中間・表面 |
10.050 – 9.156インチ |
| 13-3/8 |
±0.75% |
0.380 – 0.514 |
表面 |
12.615 – 12.347インチ |
| 16 |
±0.75% |
0.438 – 0.656 |
表面・導体 |
15.124 – 14.688インチ |
| 18-5/8 |
±0.75% |
0.500 |
導体 |
17.625インチ |
| 20 |
±0.75% |
0.500 – 0.635 |
導体 |
19.000インチ |
5. フィートあたりのケーシング重量
ケーシング重量はポンド/フィート (lb/ft) で表され、主な仕様パラメータです。外径およびグレードと並んでケーシングの指定に表示されます (例: 「5-1/2 インチ、20 ポンド/フィート、P110」)。フィートあたりの重量によって、崩壊および破裂の定格、利用可能なドリフト直径、およびストリングの総重量 (坑口およびハンガーの荷重計算に重要) が決まります。
| 公称外径 (インチ) |
公称重量 (ポンド/フィート) |
壁厚 (インチ) |
ID (インチ) |
ドリフト直径 (インチ) |
| 4-1/2 |
9.50 |
0.205 |
4.090 |
3.965 |
| 11.60 |
0.250 |
4.000 |
3.875 |
| 15.10 |
0.337 |
3.826 |
3.701 |
| 5-1/2 |
15.50 |
0.275 |
4.950 |
4.825 |
| 20.00 |
0.361 |
4.778 |
4.653 |
| 23.00 |
0.415 |
4.670 |
4.545 |
| 7 |
20.00 |
0.272 |
6.456 |
6.331 |
| 26.00 |
0.362 |
6.276 |
6.151 |
| 32.00 |
0.453 |
6.094 |
5.969 |
| 38.00 |
0.540 |
5.920 |
5.795 |
| 9-5/8 |
36.00 |
0.352 |
8.921 |
8.765 |
| 47.00 |
0.472 |
8.681 |
8.525 |
| 53.50 |
0.545 |
8.535 |
8.379 |
| 13-3/8 |
54.50 |
0.380 |
12.615 |
12.459 |
| 68.00 |
0.480 |
12.415 |
12.259 |
エンジニアリングの洞察 — 重量の選択と崩壊評価壁ケーシングが重いほど崩壊耐性は高くなりますが、ドリフト直径 (工具が通過しなければならない最小 ID) が小さくなります。生産ケーシングでは、重すぎる重量クラスを選択すると、後の完成ツールが制限される可能性があります。特に、大口径の完成設備を使用する井戸や、将来的にブリッジプラグによる再完成が予想される場合に当てはまります。肉厚を決定する前に、そのストリングを通過すると予想される最大の工具に対してドリフト直径を確認する必要があります。
6. 接続の種類
ねじ接続は、張力がかかったケーシングストリングの中で最も弱い部分です。接続の選択は、気密性、トルク容量、疲労寿命、および運転速度に影響します。商業用途では 3 層のケーシング接続が存在します。
標準 API 接続
| 接続 |
略号 |
ねじ形状 |
シール機構 |
一般的な用途 |
気密性? |
| 短丸ネジケーシング |
STC |
ラウンド（テーパー） |
糸コンパウンド+ドープ |
表面/導体ケーシング |
いいえ |
| 長い丸ネジケーシング |
LTC |
ラウンド（テーパー） |
糸コンパウンド+ドープ |
表面・中間ケーシング |
いいえ |
| バットレススレッドケーシング |
BTC |
バットレス（スクエアショルダー） |
スレッドコンパウンド |
中間/生産ケーシング |
液密のみ |
プレミアム接続
プレミアム接続は、非 API 独自の設計であり、気密性、トルク容量、耐疲労性、メイクアップの信頼性の 1 つ以上の点で標準 API スレッドよりも優れたパフォーマンスを提供します。これらは、金属対金属のシール (ねじ山コンパウンドへの依存を排除) を使用し、通常はプラスのメイクアップ トルク ショルダーを使用します。一般的な用途には、ガス井、HPHT 坑井、偏向したリーチ延長坑井、接続部を通るガスの移動が許容できない坑井などがあります。
フィールド ノート — ZC プレミアム コネクションZC スチール パイプは、独立した特許を保持しています。
プレミアムケーシングとチューブ接続。当社独自のプレミアム接続設計は、トルクショルダーを備えた金属間のシールを提供し、ねじ山コンパウンドに依存せずに高圧ガス完成品の気密要件を満たします。中国メーカーからプレミアム接続を調達している購入者にとって、ZC の特許取得済みの設計は、VAM TOP や TenarisHydril Blue などのライセンスを取得したサードパーティのプレミアム接続の代替手段を提供します。技術的な比較が必要な場合は、接続性能仕様を添えてお問い合わせください。
7. 腐食環境用のクロム合金ケーシング
坑井の流体にかなりの濃度の二酸化炭素 (CO₂) または硫化水素 (H₂S) が含まれている場合、標準的な炭素鋼ケーシンググレードは急速に腐食します。 API 5CT フレームワーク内のクロム合金ケーシング グレードは、ベースの鋼の化学的性質にクロムを添加することで耐食性を強化します。
| グレード |
Cr 含有量 |
CO₂ 耐性 |
H₂S 耐性 |
一般的な用途 |
| L80 |
<1% Cr |
限定 |
SSC認定済み |
標準的なサワーサービス。甘い CO₂ 井戸は推奨されません |
| L80-9Cr |
~9% Cr |
良い |
SSC認定済み |
中程度の H₂S を伴う CO₂ の影響が大きい環境 |
| L80-13Cr |
~13% Cr |
素晴らしい |
制限あり (<0.1 psi H₂S pp) |
高CO₂のスイートウェル。地熱生産ケーシング |
| スーパー 13Cr (非 API) |
~13% Cr + Mo/Ni |
素晴らしい |
中程度の H₂S 耐性 |
H₂S が低い高 CO₂ 井戸。凝縮水の生成 |
重要なエンジニアリングポイント — 13Cr および H₂S 分圧限界L80-13Cr は優れた CO₂ 耐性を備えていますが、比較的低い H₂S 分圧を超えると応力腐食割れが発生しやすくなります。通常、塩化物含有量と温度に応じて H₂S 分圧が 0.05 ～ 0.1 psi を超えます。低濃度であっても H2S が同時に生成される坑井では、13Cr を指定する前に完全な腐食工学分析 (ISO 15156 Part 3 による) が必要です。この分析を行わずに劣悪な環境で 13Cr ケーシングを指定すると、文書化された故障モードになります。
8. グレード選択ガイド
次のマトリックスは、生産および中間ケーシング用途の主要なエンジニアリング基準にわたるグレードの選択をまとめたものです。導体と表面ケーシングの選択は、より単純な構造分析に従うため、ここには含まれていません。
| 選択係数 |
N80 |
L80 |
C95 / T95 |
P110 |
C110 |
Q125 |
| 充実したサービス (<8,000 フィート) |
好ましい |
許容できる |
オーバースペック |
オーバースペック |
オーバースペック |
オーバースペック |
| 甘いサービス（深い） |
限界 |
限界 |
許容できる |
好ましい |
好ましい |
超ディープ |
| サワーサービス（H₂Sプレゼント） |
資格がありません |
好ましい |
許容できる |
資格がありません |
好ましい |
資格がありません |
| CO₂ の攻撃的な環境 |
推奨されません |
阻害剤あり |
阻害剤あり |
阻害剤あり |
阻害剤あり |
推奨されません |
| HPHTウェル |
不十分 |
不十分 |
限界 |
許容できる |
許容できる |
好ましい |
| 気密性が必要 |
プレミアムコン。 |
プレミアムコン。 |
プレミアムコン。 |
プレミアムコン。 |
プレミアムコン。 |
プレミアムコン。 |
| コスト重視 |
最低 |
低い |
適度 |
適度 |
より高い |
最高 |
9. よくある質問
鋼製ケーシングパイプは何に使用されますか?
鋼製ケーシングパイプは、油井やガス井の掘削された坑井の内側を覆っています。各セクションが穴あけされた後、ケーシングストリングがそのセクションの底部まで下げられ、所定の位置にセメント固定されます。これは、坑井の崩壊を防ぎ、淡水ゾーンを炭化水素から隔離し、地層の圧力を制御し、その後の生産チューブと完成装置に構造的な導管を提供します。各ウェルは、表面から深さ全体に向かって直径が減少する複数のケーシングストリングを使用します。
API 5CT ケーシングの主なグレードは何ですか?
中間および生産ケーシングの主な API 5CT グレードは、N80 (タイプ 1 および Q)、L80 (標準およびクロム バリアント)、C90、T95、P110、C110、および Q125 です。表面のケーシングと導体には、K55 と J55 が一般的に使用されます。グレードの選択は、坑井の深さ、崩壊および破裂圧力の要件、引張荷重、およびサワーサービス (H₂S) 条件が存在するかどうかによって決まります。
L80 ケーシングと N80 ケーシングの違いは何ですか?
L80 と N80 の最小降伏強さは両方とも 80,000 psi ですが、硬度の制御とサワーサービスの適格性が大きく異なります。 L80 には 23 HRC の最大硬度制限があり、NACE MR0175 / ISO 15156 に基づくサワーサービスの認定を受けています。N80 には硬度制限がないため、H₂S が存在する場所では推奨されません。 L80 には、CO₂ 腐食環境用のクロム合金バリエーション (L80-9Cr、L80-13Cr) も用意されています。充実したサービスを提供するには、通常、N80 がより経済的な選択肢となります。サワーサービスの場合、80 ksi 収量レベルでのデフォルトの選択は L80 です。
スチールケーシングパイプにはどのような外径サイズがありますか?
API 5CT ケーシングは、外径 4-1/2 インチから 20 インチまで利用可能です。製品のケーシングは通常、4-1/2、5、5-1/2、または 7 インチです。中間ケーシングは 7-5/8 インチから 10-3/4 インチまでです。表面ケーシングは通常 13-3/8 または 16 インチ、導体ケーシングは 18-5/8 または 20 インチです。各外径内の肉厚オプションにより、異なる重量クラスが生成され、それぞれに個別の崩壊、破裂、および引張定格が与えられます。
鋼製ケーシングパイプにはどのような接続タイプが使用されますか?
標準 API 接続には、ショート ラウンド スレッド (STC)、ロング ラウンド スレッド (LTC)、およびバットレス スレッド (BTC) が含まれます。これらは液体サービスに適していますが、気密ではありません。ガス井や HPHT 用途では、金属間シールを備えた優れた接続が必要です。 ZC の特許取得済みの独自設計を含むプレミアム接続は、ねじ山コンパウンドに依存するのではなく、金属シールを通じて完全な気密性を提供し、方向性のあるアプリケーションに対してより高いトルク容量を提供します。
スチールケーシングパイプの仕様と価格をリクエストする
ZC Steel Pipe は、全外径範囲にわたってグレード N80、L80、L80-13Cr、P110、C110、および Q125 の API 5CT スチール ケーシング パイプを製造しています。当社はプレミアム接続に関する独立特許を取得しており、中東、アフリカ、南米の石油・ガスプロジェクトにケーシングを供給しています。
ケーシング プログラムの要件 (グレード、OD、重量クラス、接続タイプ、数量、納入先) を提供していただければ、当社の技術チームが完全な仕様書と競合見積書で回答します。
マンディ。 w@zcsteelpipe.com |ワッツアップ: +86-139-1579-1813
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