Dans le forage pétrolier, la tige de forage est un composant indispensable
Qu'est-ce qu'un tube de forage ? Dans l'industrie pétrolière et gazière, le tube de forage est l'un des composants les plus critiques de l'équipement de forage. Il s'agit d'une longueur de tube en acier utilisée pour percer les couches rocheuses et atteindre les réservoirs d'hydrocarbures bien en dessous de la surface de la Terre. Les tubes de forage sont conçus pour résister à des conditions extrêmes (pression intense, températures élevées et fortes vibrations) tout en transmettant la force de rotation requise pour les opérations de forage. Il est essentiel pour les professionnels du forage de comprendre les caractéristiques et les variations essentielles des tubes de forage, car ces éléments influencent grandement l'efficacité, le coût et la sécurité sur le site. Cet article traitera du processus de construction, des spécifications et des dimensions des tubes de forage, ainsi que des considérations de poids.
Comment sont fabriqués les tubes de forage ?
Les tiges de forage sont fabriquées conformément aux normes industrielles les plus strictes afin de garantir leur résistance aux rigueurs du forage. En règle générale, le processus commence par la sélection d'un acier de haute qualité qui offre la résistance et la flexibilité nécessaires. Voici un aperçu du processus de fabrication des tiges de forage :
1. Sélection de l'acier et traitement initial
Les billettes d'acier, généralement fabriquées en acier au carbone ou en acier allié, sont choisies pour leur durabilité. Ces billettes sont ensuite chauffées à des températures extrêmement élevées, ce qui rend l'acier suffisamment malléable pour être façonné.
2. Laminage à chaud et perçage
Une fois chauffé, l'acier est traité dans un laminoir à chaud pour lui donner une forme tubulaire allongée. Les tubes sont percés, un processus qui creuse le centre, formant ainsi une forme tubulaire de base.
3. Traitement thermique
Pour améliorer la résistance à la fatigue et à la solidité, le tube de forage subit une série de traitements thermiques, notamment le durcissement, le revenu et la trempe. Ces étapes améliorent la structure du grain de l'acier, lui permettant de résister à des conditions extrêmes sans se fracturer.
4. Filetage et couplage
Après le traitement thermique, les deux extrémités du tube de forage sont usinées pour ajouter des filetages. Ces filetages sont essentiels, car ils permettent aux sections du tube de forage de se connecter solidement et de former une longue ligne continue allant de l'appareil de forage au fond du puits.
5. Inspection et tests
Chaque tige de forage est soumise à des tests rigoureux pour répondre aux normes de l'industrie. Cela comprend des tests non destructifs (CND) pour vérifier les fissures de surface ou les défauts internes. Les tubes sont également soumis à des tests de traction et d'impact pour garantir qu'ils répondent aux exigences de résistance.
6. Revêtement et finition
Enfin, chaque tube est recouvert d'un revêtement qui le protège de la corrosion et de l'usure. Ces revêtements améliorent la longévité du tube de forage, en particulier dans les environnements de forage corrosifs, tels que les plates-formes offshore.
Le procédé permet d’obtenir un tube de forage robuste et durable, capable de transmettre le couple nécessaire et de résister aux pressions rencontrées en profondeur.
Quelle est la longueur d'un tube de forage ? Quelle est la longueur d'un support de tube de forage ?
La longueur des tiges de forage peut varier considérablement en fonction de l'application et des exigences du projet de forage. En général, les longueurs de tiges de forage standard se répartissent en trois catégories, souvent appelées Gamme 1, Gamme 2 et Gamme 3 :
Portée 1 : Mesure généralement entre 18 et 22 pieds (5,5 à 6,7 mètres).
Portée 2 : La portée la plus courante dans l'industrie, allant de 27 à 32 pieds (8,2 à 9,8 mètres).
Gamme 3 : Le type le plus long, avec des longueurs comprises entre 38 et 45 pieds (11,5 à 13,7 mètres).
La longueur la plus couramment utilisée dans les opérations de forage modernes est la gamme 2, qui équilibre la maniabilité avec la nécessité d'atteindre des formations souterraines profondes.
Les joints des tiges de forage sont conçus pour être assemblés, formant ainsi un ensemble de tiges allongées, ou train de tiges, qui s'étend de la plate-forme jusqu'à la formation ciblée. La longueur de chaque joint est choisie de manière stratégique pour supporter le type de puits foré et l'équipement de la plate-forme.
Quelle est la longueur d'un support de tiges de forage ?
Un « support » de tige de forage désigne deux ou trois joints pré-assemblés et montés verticalement dans la tour de forage, prêts à être utilisés dans le processus de forage. Les supports sont généralement organisés en doubles (deux joints), triples (trois joints) ou même quadruples (quatre joints), selon la hauteur et les spécifications de l'appareil de forage.
Doubles : constitués de deux joints, dont la longueur totalise généralement 54 à 64 pieds (16,5 à 19,5 mètres).
Triples : La configuration la plus courante, ces tribunes se composent de trois articulations, mesurant généralement 81 à 96 pieds (24,6 à 29,3 mètres).
Quads : Rarement utilisés, les supports quads sont constitués de quatre articulations et peuvent s'étendre sur des longueurs de 108 à 128 pieds (32,9 à 39 mètres).
Le choix entre des mâts doubles, triples ou quadruples dépend de la hauteur du derrick sur la plate-forme de forage et de la profondeur du puits. Les mâts plus hauts peuvent accueillir des supports plus longs, réduisant ainsi le temps et les efforts nécessaires pour connecter les joints individuels pendant le forage.
Combien pèsent les glissières de tiges de forage ?
Les cales de tige de forage sont des dispositifs en forme de coin utilisés pour saisir et suspendre la colonne de forage lorsqu'elle n'est pas en cours de forage. Elles maintiennent la colonne de forage en place en exerçant une force vers l'extérieur, créant ainsi une forte adhérence sur la tige.
Le poids des cales de tiges de forage varie en fonction de la taille des tiges pour lesquelles elles sont conçues et du matériau utilisé. En moyenne, voici un aperçu de leur plage de poids :
Glissières légères : utilisées pour les tiges de forage de plus petit diamètre, pèsent généralement entre 45 et 75 livres (20 à 34 kg).
Cales standard : conçues pour les tailles de tuyaux courantes, elles pèsent généralement entre 100 et 150 livres (45 à 68 kg).
Glissières robustes : requises pour les tiges de forage de plus grand diamètre, peuvent peser jusqu'à 250 livres (113 kg) ou plus.
Le choix du poids de glissement approprié est important pour la sécurité et l'efficacité, car l'utilisation de glissements trop lourds ou trop légers peut entraîner des dommages à l'équipement ou des conditions de travail dangereuses.
Les tiges de forage sont des composants essentiels dans l'industrie du forage, conçues avec des matériaux robustes et une ingénierie de précision pour résister aux exigences du forage souterrain. Comprendre le processus de fabrication des tiges de forage, de la sélection de l'acier à la finition, offre un aperçu de la durabilité et de la résistance requises pour atteindre les formations cibles. Avec des longueurs standardisées allant de 18 à 45 pieds, les tiges de forage sont construites pour s'adapter à une gamme de profondeurs et de méthodes de forage. Le choix des longueurs de tiges de forage, des configurations de joints et des assemblages de supports permet aux équipes de forage de personnaliser la colonne de forage en fonction de la profondeur du puits, réduisant ainsi à la fois le temps de connexion et l'usure de l'équipement. Les accessoires tels que les cales de tige de forage, bien qu'apparemment mineurs, jouent un rôle essentiel dans le maintien du contrôle et de la stabilité de la colonne de forage, soulignant l'importance de chaque composant dans des opérations de forage sûres et efficaces.
Les tiges de forage et leurs équipements associés restent au cœur de l’innovation au sein de l’industrie pétrolière et gazière, car les améliorations des matériaux et de la conception continuent de repousser les limites de ce qui est réalisable dans le forage moderne.
