Technologie des tracteurs filaires

La prévalence croissante des puits horizontaux a posé des défis importants pour l'intervention sur les puits, en particulier pour acheminer les outils vers la zone cible dans des sections à angle élevé-et à portée étendue-. Les tracteurs filaires (également connus sous le nom de tracteurs électroniques) sont apparus comme une solution spécialisée pour le transport de chaînes d'outils de diagraphie et d'intervention dans des puits horizontaux et fortement déviés, offrant une commodité opérationnelle, une efficacité élevée et un coût relativement inférieur par rapport aux méthodes alternatives.

Une étude de cas détaillée du champ de Ghawar en Arabie Saoudite met en évidence l'application réussie des tracteurs filaires dans les puits de gaz corrosif à haute-pression et haute-température (HPHT), ainsi que des comparaisons techniques avec les tubes enroulés (CT) et les adaptations nécessaires aux conditions extrêmes de fond de trou.

Lorsque l'inclinaison du puits de forage dépasse 70 -80 degrés, le transport assisté par gravité- devient peu fiable, en particulier dans les chemins de puits tortueux. Pour les sections complexes à angle élevé, des tracteurs à tubes enroulés (CT) ou des tracteurs à câble sont nécessaires pour transporter les assemblages de fond de trou d'intervention (BHA) jusqu'en profondeur.

Des tracteurs filaires ont été déployés avec succès dans des champs saoudiens matures pour la surveillance des réservoirs et l'exploitation forestière de production. Par rapport au CT, les tracteurs offrent des avantages distincts, en particulier dans les puits horizontaux à trou ouvert avec des trajectoires complexes, permettant une acquisition de données de profil de débit de haute qualité chez les producteurs et les injecteurs.

L'application de la technologie de forage HPHT dans les champs de gaz saoudiens a introduit de nouveaux défis pour l'intervention sur les puits horizontaux, notamment :

• Transport de pistolets perforateurs avec des tracteurs.
• Transport de BHA plus lourds.
• Fonctionnement à des températures de fond-de trou (BHT) supérieures à 300 degrés F (149 degrés) et jusqu'à 330 degrés F (166 degrés).

La formation Khuff du champ Ghawar (Permien supérieur, carbonate dolomitique profond et hétérogène) contient deux zones principales : Khuff-B et Khuff-C. Alors que Khuff-C a été développé depuis les années 1970, le Khuff-B, plus étanche, est actuellement développé à l'aide de puits horizontaux. La faible perméabilité du Khuff-B nécessite une stimulation acide, souvent à l'aide de méthodes de -bouchage-et-de perforation à plusieurs étages ou de systèmes de revêtement de fracturation. L'hétérogénéité de la formation et l'incertitude dans les emplacements du « point idéal » nécessitent de longs intervalles de perforation et une stimulation.

Ces caractéristiques font de ces puits des candidats idéaux pour l’intervention d’un tracteur filaire, mais d’importantes optimisations techniques et opérationnelles sont nécessaires.

Lors de la conception des travaux de tracteur filaire pour ces puits, les problèmes suivants ont dû être résolus :

1. Environnement corrosif (service acide)
Les puits contiennent de fortes concentrations de sulfure d'hydrogène (H₂S) et de dioxyde de carbone (CO₂). Cela nécessite des câbles résistants à la corrosion-en alliages à haute teneur en-nickel, capables de résister jusqu'à 425 degrés F (218 degrés) dans des environnements modérément acides. Un inconvénient majeur de ces câbles est leur impédance électrique élevée, qui gêne la transmission de puissance vers les outils de fond, notamment en courant alternatif (AC).

2. Températures élevées
Avec des températures BHT allant de 300 degrés F à 330 degrés F (149 à 166 degrés) et des futurs puits dépassant probablement cette plage, le tracteur doit fonctionner de manière fiable sous une chaleur extrême.

3. BHA plus longs et plus lourds
Les BHA équipés de pistolets perforateurs sont nettement plus longs et plus lourds que les cordes forestières de production standard.

Pour réussir le déploiement des tracteurs filaires dans ces conditions, les objectifs techniques suivants étaient requis :

• Fonctionnement fiable à haute température.
• Possibilité de fonctionner avec des câbles ultra-longs et à haute-impédance.
• Résiste aux charges de choc élevées des pistolets perforants explosifs.

Le cœur du tracteur est un moteur électrique entraînant une pompe hydraulique qui alimente ses roues. Bien que les tracteurs à moteur AC aient de bons antécédents en matière de températures élevées-, ils sont incompatibles avec les câbles ultra-à haute impédance-nécessaires pour le service acide. Les moteurs à courant alternatif subissent de graves pertes de puissance et une dégradation des performances sur ces câbles.

Les moteurs à courant continu se sont révélés être un choix plus viable et plus opérationnel, malgré leur historique de températures élevées-initialement limité. Suite aux récents progrès techniques, les principaux prestataires de services ont introduit des moteurs à courant continu dans la conception des tracteurs. Les tracteurs entraînés par un moteur à courant continu- peuvent désormais maintenir des durées de fonctionnement plus longues à des températures de puits de forage plus élevées. Cet article met en lumière le déploiement réussi sur le terrain de tracteurs à moteur à courant continu-.

Des mesures supplémentaires pour faire face aux charges de choc des pistolets perforants comprenaient :

• Intégration de la résistance aux chocs dans la conception et les tests des outils du tracteur.
• Ajout de sous-amortisseurs entre le tracteur et le pistolet perforateur pour amortir l'impact.
• Mettre en œuvre des protocoles de maintenance-basés sur l'utilisation, en limitant le nombre de passages de pistolet-avant que le tracteur ne soit renvoyé au laboratoire pour un démontage, un entretien et une remise à neuf complets.

La technologie des tracteurs filaires s'est avérée efficace pour intervenir sur les puits de gaz horizontaux HPHT difficiles, tels que ceux de la formation Khuff du champ de Ghawar en Arabie Saoudite. Pour surmonter les obstacles liés au service acide, aux températures extrêmes et aux BHA lourds-induisant des chocs, il a fallu passer à des tracteurs à moteur à courant continu-, une atténuation robuste des chocs et des pratiques de maintenance rigoureuses. À mesure que le forage horizontal s'étend dans des environnements plus profonds et plus difficiles, ces progrès garantissent que les tracteurs filaires restent une alternative vitale et rentable aux tubes enroulés pour acheminer les outils d'intervention jusqu'au réservoir.

Vigoureux VTrac^MTTracteur filaireest un outil pour transporter l'équipement de fond dans les puits horizontaux tubés et les puits fortement déviés. Pendant les opérations dans des puits horizontaux et fortement déviés, lorsque l'équipement de fond ne peut pas continuer à être abaissé jusqu'à la section de puits cible par gravité, la chenille peut utiliser son propre dispositif électrique pour transporter l'équipement de fond jusqu'à la section de puits cible.

Par rapport au transport de tiges de forage, il peut gagner du temps de construction, réduire l'intensité du travail, réduire les risques de construction et ne nécessite pas de derrick. Comparé au transport par tubes en bobines, il peut transporter des équipements sur une plus longue distance et n'est pas affecté par la profondeur du puits.

Vigoureux VTrac^MTTracteur filairepossède son propre système indépendant, comprenant des équipements de fond et des équipements de surface. Cela devrait fonctionner avec le treuil forestier. Les outils forestiers peuvent être connectés en haut ou en bas du tracteur.

Depuis 2018, 11 ensembles de tracteurs ont été utilisés sur le terrain et des opérations d'exploitation forestière ont été réalisées plus de 300 fois.

Selon des statistiques incomplètes de 2020 au premier semestre 2025, le nombre de puits exploités avec succès a dépassé la centaine.

Depuis des années, Vigor se consacre au secteur pétrolier et gazier, investissant de manière significative dans la recherche et le développement. Notre engagement stimule l'innovation, conduisant à des solutions de pointe-qui répondent aux défis complexes des opérations de forage modernes. Nous sommes fiers d’être votre partenaire de confiance pour atteindre l’excellence et l’efficacité opérationnelles. Notre expertise est votre avantage sur le terrain. Pour plus d'informations, vous pouvez écrire à notre boîte mailinfo@vigorpetroleum.com & mail@vigorpetroleum.com