コイルドチュービングの疲労寿命予測

摘要

コイルドチュービング（以下CT）は，主に石油井戸の掘削，洗浄などの作業に利用される細径の鋼管であり，Fig.1のようにリールにコイル状に巻いて使用される．こうすることにより，保管場所や作業場所を多く必要としない，運搬が容易であるなどの利点がある．CTを実際に井戸で使用するときには，Fig.1に示すように，リールから引出して井戸へ挿入し，掘削などの作業を行った後，井戸から引出して再びリールに巻取る，という一連の作業が繰返される．さらに掘削などの作業中は，CTには繰返しの曲げ，曲げ戻し変形とともに一定の内圧が負荷される．したがって，CTは使用中に塑性変形を伴った繰返しの曲げ，曲げ戻し変形を受けることになり，低サイクル疲労が問題となる．このため，CTを安全かつ効率よく使用するためには，その疲労寿命特性を明確にし，疲労寿命予測技術を開発することが重要である．そこで本報では，CTの低サイクル疲労寿命特性の明確化，疲労寿命予測法の開発を目的として，実体疲労試験を実施するとともに，小型TPによる疲労試験とFEM 解析結果から，実体疲労試験でのCTの疲労寿命を予測した．