Le forage est la première phase d'un puits de forage, suivi du tubage, où le puits de forage est revêtu d'un tube extérieur, et enfin du tubage, qui consiste à transporter le pétrole et le gaz à la surface. Le forage utilisetiges de foragepour faire tourner le trépan, lui permettant de creuser dans le sol et la roche pour atteindre les gisements minéraux. Le tubage utilise un tube en acier cimenté en place qui empêche le puits de s'effondrer. Dans la phase de production du puits, un tube est placé à l'intérieur du tubage pour déplacer les fluides vers la surface.
Les produits tubulaires pour champs pétrolifères (OCTG) sont le terme général donné aux tuyaux avec des connexions à l'extrémité classées soit comme tubage, soit comme tubes.Un tube de forageest constitué de tubes en acier creux pour faire tourner le foret pendant que le fluide de forage est injecté pour faciliter le processus de forage. Chaque extrémité d'un tube de forage est équipée de joints d'outils filetés utilisés pour fournir une résistance au couple et une durabilité élevées lorsqu'il est soumis à des rotations. Comme les appareils de forage sont disponibles en différentes tailles, il existe également différents tubes de forage standardisés adaptés à diverses spécifications d'appareils de forage.
Parties d'unTige de forage
Corps de tuyau
Joints d'outils : il peut s'agir d'une connexion d'extrémité de boîte (femelle) ou de broche (mâle)
Normes OCTG
L'API (American Petroleum Institute) et l'ISO (Organisation internationale de normalisation) sont les organismes directeurs chargés d'établir les normes industrielles pour les procédures de test des opérations pétrolières et gazières.
Spécifications techniques :
Spécification API 5B : filetage, calibrage et inspection des filetages des tubages, des tubes et des conduites
Spécification API 7-2 : filetage et calibrage des connexions à épaulement rotatif
Spécification API 5CT : Boîtiers et tubes
Spécification API 5DP : Spécification pour les tiges de forage
ISO 11960 : Industries du pétrole et du gaz naturel - Tubes en acier destinés à être utilisés comme tubages ou tubes pour puits
Corps de tuyau
Nuances de tubage et de tubage
Les corps de tuyaux sont classés selon les catégories suivantes, comme indiqué dans l'API 5CT et la norme ISO 11960 :
Nuances de tubage et de tubage
1 – Faible résistance
2 – Tuyaux adaptés aux environnements à forte teneur en H2S (hydrogène sulfuré)
3 – Haute résistance mais manque de résistance à la corrosion
4 – Résistance supérieure mais manque également de résistance à la corrosion
Définition de la nuance d'acier
Les tiges de forage sont fabriquées avec différentes compositions chimiques et des propriétés et dimensions variées. Une façon de classer les tiges de forage est par nuance d'acier. La nuance d'acier est calculée à partir de la résistance à la traction et de la limite d'élasticité requises. La limite d'élasticité correspond à la pression minimale que la tige de forage peut supporter avant le début de la déformation. La résistance à la traction fait référence à la contrainte maximale que la tige de forage peut supporter lorsqu'une tension est appliquée avant de se rompre.
Types de nuances d'acier pour tiges de forage :
E – limite d'élasticité la plus faible par unité de surface à 75 000 psi
X – 95 000 psi
G – 105 000 psi
S – limite d'élasticité la plus élevée à 150 000 psi utilisée pour les puits plus profonds
La convention de dénomination est la lettre de nuance d'acier plus la limite d'élasticité minimale.
Les nuances X-95, G-105 et S-135 sont considérées comme des nuances à haute résistance. Elles présentent une limite d'élasticité accrue, nécessaire pour forer des puits plus profonds.
|
Qualité de tige de forage API |
Limite d'élasticité minimale (psi) |
|
E |
75,000 |
|
X |
95,000 |
|
G |
105,000 |
|
S |
135,000 |
Les exigences de forage étant devenues plus strictes au fil des ans, les fabricants ont créé des nuances d'acier exclusives pour répondre aux nouvelles exigences de conception et aux conditions de forage plus difficiles. Parmi les exemples de tiges de forage avec des nuances d'acier exclusives, on peut citer celles utilisées pour les services critiques, les services acides, les services thermiques ou les services à basse température.
Identification de la nuance d'acier
Les marquages pour l'identification de la nuance de tige de forage peuvent être trouvés sur le joint de l'outil ou sur la goupille de base en suivant le format ci-dessous :
Symbole du fabricant / Mois soudé / Année soudée / Fabricant de tubes / Catégorie de tiges de forage
Exemple : AA 12 95 NE
Tailles
Longueur
Les longueurs des tiges de forage sont classées selon les plages suivantes :
R1 – 18 à 22 pieds
R2 – 27-31 pieds
R3 – 38 à 45 pieds
La longueur est calculée en fonction des besoins. Les tuyaux R3, bien que plus longs, présentent l'inconvénient d'une usure accrue car la charge sur chaque tuyau sera plus importante par rapport aux tuyaux plus courts.
Diamètre extérieur
La plage normale pour le diamètre extérieur (OD) des tiges de forage est de 2 3/8" à 6 5/8".
|
DP OD (po.) |
Poids (ppf) |
Identifiant (po.) |
DP Cpty (barils/pied) |
Déplacement (bbl/ft) |
Extrémité fermée (bbl/ft) |
|
2 3/8 |
4.85 |
1.995 |
0.00387 |
0.0016 |
0.0055 |
|
6.65 |
1.815 |
0.00320 |
0.0023 |
0.0055 |
|
|
6.45 |
2.469 |
0.00592 |
0.0021 |
0.0080 |
|
|
6.85 |
2.441 |
0.00579 |
0.0022 |
0.0080 |
|
|
2 7/8 |
8.35 |
2.323 |
0.00524 |
0.0028 |
0.0080 |
|
10.40 |
2.151 |
0.00449 |
0.0035 |
0.0080 |
|
|
8.50 |
3.063 |
0.00911 |
0.0028 |
0.0119 |
|
|
9.50 |
2.992 |
0.00870 |
0.0032 |
0.0119 |
|
|
3 1/2 |
11.20 |
2.900 |
0.00817 |
0.0037 |
0.0119 |
|
13.30 |
2.764 |
0.00742 |
0.0045 |
0.0119 |
Type de soudure
Les tiges de forage sont disponibles en différents types de soudure. Le choix du type de soudure approprié dépend de la qualité de la billette du tube et des exigences de structure qui sont prises en compte lors de la conception d'une plate-forme.
Sans couture
Un tube de forage sans soudure est fabriqué en poussant ou en tirant de l'acier pour forger un tube sur un mandrin, sans qu'aucune soudure ne soit visible sur le produit. Techniquement, il est sans soudure car il n'y a aucun processus de soudage lors de la création de ce tube. Les tubes sans soudure sont préférés principalement pour leur structure uniforme et leur tolérance à la pression élevée.
Restes explosifs de guerre
Un tube de forage ERW (Electronic Resistance Welded) est le résultat d'un acier formé à froid transformé en tube. Les bords du tube sont chauffés et assemblés par un soudeur haute fréquence. En raison du processus de fabrication, la surface des tubes ERW est plus facile à entretenir et à nettoyer.
SCIE
Le soudage à l'arc submergé est réalisé en soudant des plaques d'acier pliées. Les tiges de forage SAW sont principalement utilisées pour les récipients sous pression en raison de leur uniformité, de leur compacité et de leur ductilité.
Désignation du produit de tige de forage
Dans l’industrie pétrolière et gazière, une désignation standard est suivie pour avoir une compréhension commune de la masse et des dimensions d’un tube de forage.
Désignation de l'échantillon : 9 5/8" 40# N80 BTC R3
Où:
9 5/8" spécifie le diamètre extérieur en pouces
40 est le poids en lb/pi
N80 – nuance d’acier
Type de connexion BTC R3-
Lors de l’achat d’un tube de forage neuf ou d’occasion, la désignation du produit ci-dessus permet à l’acheteur de déterminer si le tube correspond aux exigences de conception.
Fiches techniques
Les fiches techniques des tiges de forage contiennent les données suivantes :
Taille et poids totaux
Grade
Gamme
Joint d'outil
Capacité du corps du tuyau, résistance à la traction, épaisseur de la paroi
Poids et longueur de l'assemblage tubulaire (y compris les axes)
Type de connexion
Classification des tuyaux usagés
Pour valider si un tube de forage est adapté à une utilisation future, les classes suivantes ont été définies par l'API.
Classe 1 – Tiges de forage neuves et jamais utilisées
Tuyau de qualité supérieure réutilisé dont l'épaisseur de la paroi restante n'est pas inférieure à 80 % de la valeur de spécification
Classe 2 – L'épaisseur du mur restant ne doit pas être inférieure à 80 % de la valeur spécifiée
Classe 3 – Épaisseur du mur restant inférieure à 70 % de la valeur de spécification
Avant de pouvoir réutiliser un tube de forage, un inspecteur doit vérifier l'état actuel du tube. Cela comprend la prise de mesures de l'épaisseur de la paroi et le recalcul de la nouvelle capacité de tension maximale. Après l'inspection, un tube usagé peut être considéré comme qualifié ou non en fonction de l'usage auquel il est destiné.
Codes SH des tiges de forage
Lorsque vous travaillez avec les douanes pour l'importation ou l'exportation de tiges de forage, il est utile de connaître les codes SH (Système harmonisé) utilisés pour les tiges de forage. Le code SH est une identification à 6-chiffres utilisée dans le monde entier pour classer les produits.
Les 2 premiers chiffres classent le chapitre, les 2 suivants sont pour le titre et les deux derniers pour le sous-titre.
Les tiges de forage relèvent du Chapitre 73 : Ouvrages en fer ou en acier, Position 04 pour Tubes, tuyaux et profilés creux, sans soudure, en fer (autre que la fonte) ou en acier.
Les sous-positions suivantes sont des exemples de tubes de canalisation :
10–Fer
11–Acier inoxydable
21–Tube de forage
22–Tubes, tubes et tiges de forage, des types utilisés pour le forage pétrolier ou gazier
Un exemple complet de code SH serait le 73041120 qui correspond aux ébauches en acier inoxydable pour tubes et tuyaux.
En tant que fabricant professionnel d'outils de forage et de complétion de fond de trou,tiges de forageLes tiges de forage produites par Vigor sont conçues, produites et inspectées conformément aux normes API 5DP. Le service d'inspection qualité de Vigor effectue également une inspection à 100 % des tiges de forage avant leur livraison aux clients afin de garantir que nos produits sont livrés à nos clients avec la plus haute qualité. Si vous êtes intéressé par les tiges de forage Vigor ou d'autres outils de forage et de complétion de fond de trou pour l'industrie pétrolière et gazière, n'hésitez pas à nous contacter pour obtenir les produits les plus professionnels et le meilleur service de qualité.
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