地熱掘削現場監理

2018年2月2日(株)ベッツ 阿部 剛

1. 監理者と管理者「監理」は建築士法で定められおり、それによれば「建築士の責任において工事を設計図書と照合し、それが設計図書のとおりに実施されているかいないか確認すること」とされています。 他方、「管理」とは工事を管理することで、施工する者が工事現場をまとめるために行う「工程管理」「品質管理」「安全管理」「予算管理」をいいます。

2. 地熱掘削の契約形態と掘削監理①

地熱掘削は建設業のさく井に区分されている②

掘削工事における発注者と工事請負側の契約形態は一括・一部請負の請負方式やデイレート方式がある③

請負工事の場合は現場に発注者側の監理者（現場代理人）を置く場合が多い、工事を施工する側は人員、資機材、作業工程を管理する。

④

掘削の場合あらかじめ地下の状態が分からないことが多く、それによりトラブルや工程の遅延が発生したり、作業が計画通りに行かない場合もあり臨機応変な対応が必要⑤

掘削のオペレーションでは日々の固定費が高額になるため、待機やトラブルが発生した場合多額の損害が生じる⑥

監理者は安全かつ効率的に作業を進める事を念頭において業務にあたる

現場監理者の業務
3.1 掘削作業監理
3.1.1 請負業者が作成する作業指示書の確認
3.1.2 工程監理・時間読み
3.1.3 井戸の仕様確認
3.1.4 緊急時の対応
3.1.5 資機材の監理
3.1.6 各種報告・記録の作成
3.1.7 掘削費用のモニタリング
3.2 操業監理と安全の確保
3.2.1 現場における保安組織について
3.2.2 保安に関するミーティングの開催
3.2.3 緊急時の対策-ウェルコントロール
3.3 オペレーションのレビューと分析
3.3.1 作業時間分析
3.3.2 PTとNPT
3.3.3 Lessons & Learnt

3.1.1 作業指示書の確認
各業者が作成する作業指示書の内容を確認し、その内容が掘削計画や仕様に則っているか確認する。掘削コントラクター、セメンチング会社、傾斜掘りサービスなど
それぞれが発注者の下に並行的に契約を結んでいる場合は全体的な指示書を作成する場合もある【指示書のあり方】•

指示書は簡単かつ図表等を使用し分かりやすく、特別に注意が必要な場合はその旨を記載•

保安上注意事項も記載•

オフィスや掘削コントラクターならびサブコントラクターなど実際に作業に携わるものどうしで協議の上同意を得たもの•

指示書は各段階（リグアップ時、掘削作業時、検層とホールクリーニング、ケーシング降下、セメンチング、坑口装置組立・解体、加圧テスト、仕上げ作業等の通常作業の他、抑留、逸泥、ウェルコントロール等の特殊作業についても作成される）•作業に外国人が参加する場合は英語版も作成する場合がある

3.1.2 工程監理
Progressmanagement

掘削工程表

日数

ケーシング

0102030405060

70

800
ﾍﾞﾙﾏ
ｳｽ
3m
2.5m

20"CSG
25m
25m

100

17-1/2"坑掘削

200150m KOP (編成替え)

300

•
•

工事の進捗状況をグラフを作成し監理する400検層、13-3/8"CSGセット
CMTG、坑口作業500

600
17-1/2"坑13-3/8"CSG
J-55 54.5#
500m
501m

700
800
900

工程の進捗が予定の線の内側に来るよう努力する

1000
1100
1200

ビット交換

12-1/4"坑掘削

1300
1400

•

リスクを減らすためのバックアッププランを常に考え、できる限りオペレーションを止めないようにする

ベルマウ
ス1,650m
1,630m1500

検層、9-5/8"CSGセット
CMTG、坑口作業

1600
1700
1800
12-1/4"坑9-5/8"CSG
J-55 40#
1,700m1680m
8-1/2"坑7"Liner
J-55 23#2,000ｍ
2,000m検層、
7"Linerセット

1900
ビット交換

2000
2100
2200

2300

逸泥対策

8-1/2"坑掘削

検層、坑内洗浄90100

坑跡の監理坑跡は実績が計画のターゲットに納まるように坑跡をモニターする。
また、急激な角度変化によるいびつな坑跡にならないよう傾斜掘りサービス会社や掘削コントラク
ターと常に坑跡について連絡を取りながら作業を進める7

時間読みについて
計画の時点で予想される作業は既にリストアップされているが、実際の作業ではその通りには行かないので現場の監理者は独自に時間読みを作成し常にアップデートしている。時間読み表は毎日のように変わるのでシンプルな表を使用している。一般的に2週間先までの時間を読んでおく
時間読み表（例）Time Estimation
15-Jan-18
Description

Time

Prepare For Spud inStart

End

10/23 01:00

10/23 01:00

Drill 17-1/2"Hole 13.5ｍ－150ｍ

60.00

10/23 01:00

10/25 13:00

CBU＆POOH（Drop Eastman)

4.00

10/25 13:00

10/25 17:00

Clean Up Rig Floor &Area

3.00

10/25 17:00

10/25 20:00

M/U Kick Off Drill 17-1/2"Hole3.00

10/25 20:00

10/25 23:00

Wash＆Ream 19ｍ-150ｍ

8.00

10/25 23:00

10/26 07:00

115.0010/26 07:00

10/31 02:00

POOH Repair TDS

8.50

10/31 02:00

10/31 10:30

Repair TDS

6.50

10/31 10:30

10/31 17:00

MU 5"DP12stds

8.00

10/31 17:00

11/1 01:00

Kick OFF Drill 17-1/2"Hole 150ｍ-346ｍ（30~40m/D）

3.1.3 井戸の仕様確認
掘削作業中の各段階で井戸の仕様と合っているか確認する① 坑口の位置② 各坑径における掘り止め深度③ ケーシング降下深度、使用本数、適正な締付、アクセサリーの使用数④ 坑跡（ターゲットに入っているか）、DLSは極端なものがないか⑤ 坑口装置のレイアウト、設置高さ、バルブの向き、仕上げ後の囲い⑥ セメンチングの結果（送入セメント量、添加剤使用量、アニュラスのTOC）⑦ 加圧テスト結果⑧ Shoe Bond TestやLOTの結果確認（必要に応じて）⑨ BOP加圧テスト結果確認、暴噴防止装置の完全性

各セクションのTDの決定
各セクションの掘り止め深度は計画にある数字だけではなく、実際の井戸の状況によって決められる場合がある。その際は本社、技術部門と協議しどのような条件でケーシングをセットするかあらかじめ協議して決定する•

ケーシングをセットする地層条件を満たしているか考慮する。例えば逸泥層を過ぎてからケーシングをセットすると計画されて、実際に逸泥層の深度が違った場合はケーシングセット深度を変更する場合が多い•

井戸の崩壊や、逸泥層などがあり、掘進継続が難しい場合はケーシングセット深度を変更する場合がある•

ケーシングのセット深度変更はその後のオペレーションに大きな影響を与える場合がある。深度決定にあたっては地質担当、噴気試験担当等関係者に確認の上作業を進める

3.1.4 緊急時の対応
緊急連絡体制図ならびに連絡先リストを準備しておく
組織や連絡系統図はそれぞれの会社のHSE-MS による事故発見者

現場責任者（発注者・請負者）

会社担当部門

関係各所：警察、病院、消防署、労基※24時間連絡できる体制をとる※不在でも対応出来るよう複数の連絡先を確保する

3.1.5 資機材の監理
契約にもよるが、発注者提供器材ならびにレンタル品等を監理する。具体的には資機材のリスト(Tracker) を作成して監理する。特にレンタル品はデイレートが発生するものが多いので注意する。なお、機材は故障等があった場合のバックアップを考える事が必要

記入例
FOLLOW UP LIST OF RENTAL MATERIALS/ EQUIPMENT
No.
12345678Description
6 5/8"OD x 4"ID HWDP, 8"OD tool
Joint, 6 5/8" FH Pin x Box Conn.
C/w: Thread Protector
Rotary Handslips Dressed with
6.5/8”Inserts
6.5/8” Single Joint Elevator C/w 2 legged Sling No. 9017-24
Varco Type HGG x 500 Ton Centre
Latch Elevator for 6 5/8" OD DrillPipe
Varco MPR Safety Clamp for 6 5/8"OD Drill Pipe2 7/8" OD Tubing, J55, 6.5ppf, R-2,
EUE conns C/w: Thread Protector
Crossover 2 7/8” UEU pin x 4 ½” IFbox C/w: Thread Protector
Crossover 2 7/8” UEU box x 4 ½”
pin C/w: Thread Protector

PN/SN

Unit

Qty

jts

20

ea

1ea

1ea

1ea

1

jts

30ea2ea2

Date Received

Received DT#Manifest Out# Date Returned Manifest In#

Daily Rate

3.1.6 各種報告・記録の作成
現場においては様々なレポートが作成されるが、あらかじめ誰がどのタイミングでどのようなレポートを誰に提出するか整理しておくこと
レポートの種類【毎日のレポート】
Daily Drilling Report
コントラクターの掘削日報
地質日報
傾斜測定データ
人員リスト
泥水レポート【各イベント毎のレポート】
MWD Run Report
ケーシングレポート
セメンチングレポート
コアリングレポート
BOPテストレポート
加圧試験レポート
作業手順書
リークオフテストレポート
作業予定（時間読み）

提出時間
毎朝10時
毎朝９時
毎朝９時
毎朝8時半
毎朝8時
毎朝8時半

作成者
現場代理人
ツールプッシャー
坑井地質係
傾斜掘り会社
ツールプッシャードリリングエンジニア

MWD会社
ツールプッシャーセメンチング会社
地質係
ツールプッシャーツールプッシャーツールプッシャーツールプッシャー
現場代理人

オペレータの各部門
現場代理人 さく井課長 掘削技師 地質課長 資材課長

○
○
○

○
○
○
○
○
○
○
○

○
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○○
○
○
○
○
○
○
○

資材係

出資者
○

○
○
○
○

○
○
○
○

○
○

○
○

○
○
○
○

○
○
○

○
○

○
○

○
○
○

○

○

○

掘削日報（オペレーター）の例
Daily Drilling Reportの例

No. :Daily Drilling Report
Well Name :Rig Name :Total Depth:m20" Drive Pipe :mSpud in date:

RKB :Daily Progress :m

13-3/8"CSG :m

Reported by:

9-5/8"CSG :m

Location :Elevation :753.5m1

Report Date:

Drilling Hrs:

Weather:

ほとんどの全てのオペレーターは毎朝前の24

Activities :Operation

Temp:

2016/10/23 01:00 － 2016/10/23 08:00

FromToTimeTime CodeBit
Dia

Manf.

Type

Operation Details

時間の作業内容を記載したレポートを作成し関係者に送付する。
これらは現場における掘削コントラクター、サブコントラクター、資材担当等のレポートを集約したものである。
Bit Record

ほとんどの場合、オペレータの本社ならびにNo.

IADC
CodeSerial No

Jets

Depth(mBGL)
FromToMeters(m)Hours

WOB(ton) Rotation
Dull
Min. Max. (krev) Inner Outer Dull Loc. B

G

O.D.

RP

BHA

出資者にも配布されるものなので分かりやす

Mud Properties

Mud Chemicals
Products

Consumables

Type

Bentonite

Time

4:30

Water

Unit

Used

Received

Stock

Name

Personnel
Unit

く誤記がないよう注意する。日本語で記載す

Depth(m)12DieselKLMW

1.06

Bentonite

ton

FV

104

CementtonPV41

YV35

るが、Abbreviation（略語）など日本語にできGel(10sec)

8Gel(10min)

ないものもあり、一部英語も混じる

Used

Received

Stock

V. Depth

Inc.

DirectionKL

17Survey Data

pH

9No.

WL

7ml

Cake

0.5mm

Total

Sand

0.5%

Shaker

Depth

MBC
Temp(in)

18℃

Temp(out)

18℃

Weight Record(ton)mPump Record : National 10-P-130

0No.

Upper

1

LX84

2

LX84

Lower

3

String Weight

Liner Size

PU/SO Weight

Pump Speed

SPM

Waste Disposal (KL)TDS＋Hook Block

Pump Rate

GPM

Daily

Wt. below Jar

Pressure

KSC

Total

Plan for Today

inch0現場にある書類（例）
掘削計画書
移動計画
モーニングレポート
傾斜測定記録ショックガード使用記録
ジャールス使用記録
Drilling Mud Report
マッドリコメンデーション
BOP耐圧試験報告書
鋼索台帳
ボイラー月例点検表
圧入・ザク処理記録
機械点検整備履歴ノート
ポンプライナー使用記録
坑井敷地図面
坑井機器配置図
ビット記録
高圧配線図（加圧テスト表）
BOPチェックリスト
マスターログ

技術
作業指示書
特殊作業手順書
掘削日報
準備解体日報リグ機器一覧表
リグオイル一覧表
鉄管帳
編成帳
スケッチ帳
ビット及び各カタログ
各社ビットプロポーザル
各種取り扱い説明書
各メーカーハンドブック
坑口装置図面及び取扱説明書
オイル規格表
鋼材規格表
地質構造図（来客説明用）
地質断面図
傾斜掘り坑跡図（大）最終予定坑内図（来客説明用）
工程表（大：来客説明用）
各種機材経歴書
土木付帯工事仕様書

保安
圧力計検査成績表
保安規定
職務台帳
ボイラー設置届出書
少量危険物貯蔵・取り扱い届出書
危険物設置認可申請書
災害検討会規則及び実施要領
保安巡視関係
災害報告書
月間保安目標ヒヤリ体験報告
騒音振動測定記録
不安全個所点検記録
ボイラー水質試験成績報告書
ばい煙測定記録
火薬類受け渡し消費簿
消化器設備一覧
ＫＹＴシート
産業廃棄物管理表
安全委員会
保安推進計画
緊急連絡系統図
車輌運行管理記録
保安組織系統図
休日・夜間緊急時の連絡先
交通安全推進体制図

資材・総務
調泥剤送り状
物品請求書
資機材送付依頼・動復員指示書
クレーン作業証明
除雪作業証明
玉掛け作業証明
燃料使用記録(エンジン旬報)
ポンプライナー在庫表
ガスケットリング在庫表
油脂関係在庫表
マッドスクリーン在庫表
ビット在庫表共通機器在庫表
調泥剤在庫表セメント在庫表
ビットノズル在庫表
採揚器在庫表
各種契約書
機器在庫表
サブコンフィールドチケット
来客予定
月間レポート（温泉3.1.7 掘削費用のモニタリング
費用項目
開坑までのコスト
1．掘削リグ
1.1 動員・復員費
1.2 デイレート（通常のオペレーション時）
1.3 待機日割り料金
1.4 機械修理日割り料金
1.5 不可抗力時のデイレート
1.6 日当・宿泊費
1.7 通信費
1.8 資材費
2. 運搬費2.1 運搬費
2.1.1燃料費
2.1.2
作業用水
2.1.3
セメント
2.1.4
クレーン、フォークリフト
3．各種サービス会社
3.1 泥水サービス
3.1.1
人件費
3.1.2
資機材
3.2 セメンチング
3.2.1
セメンチングユニットレンタル費
3.2.2
人件費
3.3 マッドロギング
3.3.1
人件費
3.3.2
装置ならびに消耗品
3.4 MWD,DPM,傾斜測定
3.4.1
人件費
3.4.2
装置・機材
3.4.3
サービス料金3.5 検層費
3.5.1
人件費
装置、サービス料金
3.6 コアリング
3.6.1
人件費
3.6.2
機材
4. ツールレンタル
4.1 掘削機器レンタル費
5．燃料、資材費
5.1 消耗品費
5.1.1
燃料
5.1.2
潤滑油
5.1.3
掘削用水
5.1.4
ビット、リーマーおよび付属品
5.1.5
ケーシング、アクセサリー
5.1.6
調泥材、薬品
5.1.7セメント、添加剤
6．人件費
6.1 コン札タント
6.2 現地雇用者
7．各種保険7.1 第三者賠償責任保険
合計

Day1

Day2

Day3

合計

契約に従い、コストシートを作成し、日々のコストを入力し、掘削コストのモニタリングを行う。
なお、費用の追跡はオペ
レータの会社で行う場合もあれば現場で行う場合もある3.2.1 掘削現場における保安組織について
安全衛生管理体制
労働安全衛生法では、労働災害を防ぎ、事業者の自主的な安全衛生活動を確保するため、安全衛生管理体制を整備することが義務づけられている
発注者：プロジェクト責任者
総括責任者
現場代理人

元請：総括責任者
現場代理人
現場代理人

所長
ツールプッシャー下請：（安全衛生責任者または現場担当者）
各業者
検層、セメンチング、傾斜掘り・測定サービス、マッドロギング、TDSレンタルサービス
敷地工事、資材運送、クレーン、電気工事、廃泥処理、燃料運送、燃料配管、ばい煙測定
警備、除雪等

3.2.2 保安に関するミーティングの開催・参加
作業を安全かつ効率的に進めるため以下のミーティングを行う（これらは会社によって違う）•リスク回避ミーティング (Risk Analysis meeting)
作業開始前にどのようなリスクがあるか関係者で議論しそれらに対する対処法を協議する•

プレスパッドミーティング
リグアップ開始前に実際に作業に係わる業者・人員があつまり掘削計画の周知徹底をはかる•

現場監督者あるいは現場代理人、掘削コントラクター、サブコントラクターとの日々のミーティング•

現場の各社の代表による作業打ち合わせ。保安に関する事、作業の進捗状況、ロジスティック等について協議する。オフィスと電話回線もしくはインターネットでつないで開催する場合も•元方業者による安全協議会•

掘削コントラクターによる始業ミーティングや特殊作業開始前のミーティングへの参加•

災害検討会など特殊なミーティングの開催・参加

3.2.3 緊急時の対策-ウェルコントロール
ウェルコントロールやブローアウトは掘削作業において重大なトラブルである。
地熱の場合ほとんどが低圧層であり、井戸が噴いてくるケースは少ないが実際問題として発生する場合がある。そのため掘削計画書や作業手順書にあらかじめ暴噴対策を記載しておく必要がある。また、作業員に対するトレーニングを行う必要がある

 常時の監視事項


キックの察知（フローレート、ポンプ圧力、ガス濃度、シェーカーの流れ）

暴噴防止装置の保全 トレーニング 定期的な暴噴防止訓練
 現場における定期的なウェルコントロールと保安に関する講習会の開催
 ウェルコントロールが必要になった場合の確認の分担・役割を事前に決めておく緊急時の対策 – 逸泥
逸泥
地熱井の掘削において逸泥は最も起こりやすい障害である。逸泥は高価な掘削流体を地層内に失うだけではなく、パイプ抑留の引き金となり、水柱圧力の低下により地層流体の坑内への侵入を引き起こす場合がある。また、工程遅延の原因にもなる逸泥に備え各種準備ならびに訓練が必要である•

準備: 各種サイズの逸泥防止剤を十分準備しておく•

検知: フローレート、ピットレベル、ポンプ圧力の変化やフローチェックを実施し出来るだけ早く逸泥を検知する•

監視: 液面監視やピットレベルの測定を実施し行い逸泥レートを測定する•

対策: 状況に応じて揚管待機、逸泥防止剤スポットやセメントを使用する。
エアー掘りに切替える場合もある

緊急時の対策 - 硫化水素•

硫化水素は微量でも人体に致命的な影響を及ぼす•

各所の定期的な濃度測定（セラー、デッチ、リグフロアー等）•

測定機器、安全器具の配備•

作業者への教育・訓練※掘削計画やHSE-MSに硫化水素対策を記載

H2S equipment

教育・訓練

3. 3.1 作業時間分析
IADC(International Association of Drilling Contractors レポートによる掘削作業
時間分析の例
作業時間分析はデイレート契約の場合特に重要で有り。掘削請負業者が作成したレポートにオペレータの代表がサインしたものが支払いのインボイスとなる① リグアップ、リグダウン② 実際の掘進作業時間③ 浚い④ コアリング⑤ 調泥・循環⑥ 揚降管⑦ 塗油、給油⑧ リグ修理⑨ ドリリングラインカット⑩ 傾斜測定⑪ 検層⑫ ケーシング降下・セメンチング⑬ セメント硬化待機⑭ BOP組立・解体⑮ BOPテスト⑯ フローテスト⑰ 埋立セメンチング⑱ スクイズセメンチング⑲ 採揚作業⑳ 日々のメンテナンス

掘削コントラクターのレポート
e.g. IADC Tour Record

いくつかのドリリングコントラクターはIADC(International Association of DrillingContractors )と似たものを使用している

3.3.2 PT(Productive Time) と & NPT(Non Productive Time)PT (Productive Time)
•

リグアップ

•

掘進作業

•拡掘

•

揚降管

•

循環・調泥

•

傾斜測定

•

地層評価
(コアリング、検層、噴気試験)•

ケーシングやライナーの降下•

セメンチング•

セメント浚い•ウェルコントロール機器のテスト•

管内加圧テスト、リークオフテスト•

OthersNPT (Non Productive Time)
••
•
•
•
••
•
•
••
•

抑留対策
予期されていない逸泥への対処
ウェルコントロール
ドリリストリングの破損
揚降管時の過度な負荷
地層評価時のトラブル
泥水性状の悪化による坑内トラブル
資材待機
天候待機
リグ修理
採揚作業
その他

NPT分析
Time Analysis by Event

掘削の作業時間をまとめどの程度のNPTがあるかレビューし改善の余地がないか検討する
将来的なオペレーションに役立てるNon Productive
Event
1.9%

Class
Programmed Event
Non Productive Event
Total

Programmed Event
98.1%

Hours
517.0
10.0

Percent
98.1%
1.9%

527

100%

3.3.3 Lessons and Learnt
レッスン＆ラーン• 日々の作業で問題点・改善点等気付いた点を記録しておき（備忘録のようなもの）、作業終了後のポストジョブミーティングで話し合い今後の改善を計る例
項目：

掘削中の本井戸と孫井戸との導通

作業内容：

17-1/2”坑掘進中、本井戸のからのリターンがなくなり孫井戸から溢泥が始まった。地盤の洗掘・崩落が懸念されたため直ちに掘進を中止し、セメントをスポットし導通を止めた

リコメンデーション：次回の井戸からは20”セット位置を深くする

PDCA サイクル
PDCA Cycle• Plan（計画）-Do（実行）-Check（検証）-Action （改善）サイクルが重要である• PDCAサイクルの循環的な実施により将来の作業効率を改善する• 苦い経験は忘れないこと

Plan

Do

ActCheck