Les colliers de forage sont des tubes lourds sous le tuyau de forage, mais au-dessus du foret, qui ajoutent du poids au bit.
Cependant, il y a beaucoup plus dans un collier de perceuse que la phrase ci-dessus ne l'indique. Ils constituent la majeure partie de l'ensemble du trou inférieur (BHA) et sont tout aussi importants dans une chaîne de forage que le tuyau de forage. Les murs minces de tuyaux de forage le rendent plus sensible au flambement et à la défaillance, mais les colliers de forage peuvent aider à réduire le risque de défaillance. L'ajout de poids au bas du BHA maintient le tuyau de forage en tension.
Bases de cols
Le mot «col» peut être trompeur. Au lieu d'enclure une partie de la corde de forage, c'est un long tubulaire en acier à parois épaisses qui fait en fait partie du BHA. Les colliers de forage continuent de pomper le liquide de forage du tuyau de forage jusqu'au bit.
Il existe quelques similitudes entre les tuyaux de forage et les colliers de forage. Les deux ont des extrémités filetées de la broche et de la boîte. Ces connexions épaulées permettent à la BHA d'être jointe au reste de la chaîne de forage (généralement avec HWDP comme tuyau de transition entre les deux pour réduire les défaillances de la fatigue et ajouter un poids supplémentaire au foret). La longueur moyenne d'un tuyau de forage et d'un collier de forage est à la fois d'environ 31 pieds.
Les colliers de forage ont également un diamètre extérieur plus grand et un diamètre intérieur plus petit que le tuyau de forage. Cela signifie que les extrémités filetées peuvent être usinées directement sur le collier de forage et non appliquées après la production, comme avec le tuyau de forage.
Schlumberger, une grande entreprise de champs pétrolifères, explique que les colliers de forage sont fabriqués à partir de "Barres d'acier (…) forées de bout en bout pour fournir un passage au pompage des liquides de forage à travers les colliers. Le diamètre extérieur des grains en acier peut être légèrement usiné pour assurer la rondeur et, dans certains cas, peut être usiné avec des grooves hélicoïdaux (" colliers spirituels ")."
Types de colliers de forage
Il existe deux principaux types de colliers de forage: Slick et Spiral. Les deux types sont plus épais, plus rigides et plus lourds que les tuyaux de forage.
Les colliers de forage lisses sont, comme son nom l'indique, lisse. Il s'agit d'une section lisse, arrondie et à parois épaisses. Ceux-ci sont généralement utilisés dans des scénarios qui nécessitent plus de contact avec le mur du puits de forage.
Le type de collier de forage plus récent et plus commun est appelé spirale. Ceux-ci ont des rainures coupées dans le tubulaire qui réduisent la surface et permettent au lubrifiant et aux boutures de passer autour du collier de forage. Les colliers de forage en spirale sont plus susceptibles d'être utilisés dans des situations où il y a une chance que la chaîne de forage puisse se retrouver coincée dans le puits de forage en minimisant le contact du mur. Les colliers de forage en spirale sont particulièrement utiles pour le forage à travers des formations poreuses.
Les deux types de colliers de forage sont généralement vendus en deux formats: acier au froid ou non magnétique (acier en carbone nature ou alliage non magnétique premium). Les colliers de forage non magnétiques sont souvent utilisés pendant le processus de mesure, pour protéger les instruments de mesure magnétique, qui calculent le champ géomagnétique du forage, mais peuvent également être utilisés dans des environnements non magnétiques.
Fonctions des colliers de forage
Le but principal d'un collier de forage est d'appliquer du poids et de la force sur le foret afin d'aider à contrôler la direction et la stabilité des puits de forage. Cependant, ce n'est pas le seul avantage qu'il apporte à une chaîne de forage.
Les colliers de perceuse fonctionnent pour empêcher les cordes de forage de flambement sous pression. Ils absorbent une grande partie de la vibration, ce qui réduit la pression sur le tuyau de forage et maintient la tension, réduisant les défaillances de flexion et de fatigue. Ils aident également à contrôler la direction et l'inclinaison des forages, ce qui comprend le maintien des murs du trou. Il en résulte une réduction des cordes de perceuse collantes ou sautées.
Les colliers de forage sont en mesure de fournir ces avantages à une chaîne de forage en raison de leur inclusion dans le BHA. L'ajout de poids derrière le foret aide à pousser le bit à travers le rocher, il ne pourra pas autrement couper seul. Schlumberger explique en outre: "Pour contrôler avec précision la quantité de force appliquée au bit, le foreur surveille soigneusement le poids de la surface mesuré tandis que le bit est juste à côté du bas du puits de forage. Ensuite, la forage (et le foreur) est lentement et soigneusement en baisse, plus en plus de poids est appliqué à la ponte, car plus la surface. "
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