Cordes de cuvelage, parfois appelées tubes de cuvelage. Les colonnes de tubage sont des tuyaux en acier creux utilisés pour recouvrir le puits de forage et cimentés en place pour protéger les zones environnantes de la contamination et renforcer le puits. Il existe différents types de tubages, en fonction de la profondeur et de la pression du puits.
Installation des tuyaux de tubage
Les trains de cuvelage sont des séries de tuyaux en acier constitués de joints individuels (segments de tuyaux) dont la longueur peut varier selon les différents types de trains de cuvelage. Ces joints sont filetés mâles à chaque extrémité et reliés entre eux par de courtes sections de tuyaux filetés à double femelle, appelés colliers ou raccords. Chaque train de tuyaux a un diamètre plus petit que le précédent, ce qui les rétrécit jusque dans le puits de forage.
Les trains de cuvelage et les trains de tiges alternent dans le puits de forage. Une fois qu'une nouvelle section de forage est terminée, le train de tiges est retiré du trou, une nouvelle section de train de tiges est placée et cimentée, et le train de tiges est réinséré avec un foret plus petit pour s'adapter au tuyau plus étroit.
Une fois dans le puits de forage, les colonnes de tubage en acier sont cimentées en place autour du diamètre extérieur du tuyau. Cela se fait en pompant un coulis de ciment et un mélange de boue de forage dans le train de tubage avec un bouchon inférieur et un bouchon supérieur. Le mélange se déplace ensuite à travers le tubage et remplit l'espace entre l'extérieur du tuyau et la paroi du puits. Une fois le tubage cimenté, le forage peut continuer.
Types de chaînes de boîtier
Tuyau conducteur
La couche la plus externe du tube de tubage est la colonne de tubage du conducteur. Les joints des tuyaux de tubage des conducteurs mesurent généralement 40 pieds de long, mais ne sont utilisés qu'aux niveaux les plus élevés du puits (généralement 40-300 pieds de profondeur). Cette section de tuyau empêche la contamination du sol environnant et des zones d'eau souterraine/d'eau douce, et minimise le risque d'effondrement des parois du puits.
Le tuyau conducteur est parfois appelé tuyau d'entraînement car il peut être posé avec un batteur de pieux dans de nombreux environnements offshore, ou simplement posé dans un trou pré-percé et cimenté.
Boîtier de surface
Le deuxième plus grand diamètre de tube de tubage en acier est le train de tubage de surface, qui peut s'étendre sur plusieurs milliers de pieds de long. Le tube de tubage de surface est cimenté à la surface et couvre les zones d'eau douce, ce qui contribue à prévenir la contamination pendant le forage et l'achèvement du puits. De plus, le tubage de surface contribue à renforcer les parois du puits de forage et supporte le poids de toutes les autres colonnes de tubage (à l'exception du revêtement de production).
Le tube de tubage de surface sert également de base au obturateur anti-éruption et offre une résistance aux coups de pied pour un forage plus profond.
Boîtier intermédiaire
Des colonnes de tubage intermédiaires sont placées entre les colonnes de tubage de surface et les colonnes de tubage de production afin d'isoler les sections du trou ouvert (zones non tubées du puits) pour permettre l'approfondissement du puits. Les colonnes de cuvelage intermédiaires servent à absoudre les zones environnantes à haute pression de formation ou à protéger contre l'effondrement dans les zones anormalement faibles. En fonction des conditions du puits de forage, ce type de tube de tubage peut avoir une pression nominale plus élevée que les colonnes de tubage précédentes. Le tubage intermédiaire est également destiné à isoler les sections de trous destinées à dévier le puits de forage.
Doublure de production
Les doublures sont utilisées comme chaîne de cuvelage économique. Les revêtements sont suspendus au bas de la colonne de tubage précédente, plutôt qu'à la surface. Ils peuvent être utilisés à la place d'un boîtier de production complet pour assurer l'isolation entre les zones payantes.
Boîtier de production
Le train de tiges de production, parfois appelé train de tiges de pétrole, est inséré dans le puits de forage une fois que la tige de forage a atteint sa formation cible. Il peut reposer au-dessus, en dessous ou dans la zone payante. Peu de puits sont capables de produire directement à travers le tubage. Les fluides producteurs, pétrole ou gaz naturel, se corrodent ou forment des dépôts à l'intérieur du pipeline, de sorte qu'une couche supplémentaire de tubage est nécessaire pour extraire le pétrole ou le gaz naturel de la zone payante.
Si le puits doit être foré plus profondément ultérieurement, les tubes de tubage de production doivent être suffisamment grands pour permettre le passage d'un trépan.
Tubes de production
Dans le cas où le puits ne peut pas produire via les trains de tubage de production, des tubes de production en acier sont installés dans le dernier train de tubage. Les tubes de production sont plus légers que les tubes de tubage en acier et peuvent être retirés et réutilisés à l'aide d'un petit appareil de service, ce qui facilite grandement les travaux de maintenance ou de remplacement.
Les tubes de production sont le conduit par lequel le pétrole, le gaz naturel et l'eau sont acheminés des zones payantes jusqu'à la surface pour y être traités. Il doit être soigneusement sélectionné ; des tubes trop étroits empêchent des taux de production optimaux, mais des tubes trop grands augmenteront les coûts de conception globale du tubage (rappelez-vous que tous les trains de tubage « s'emboîtent » les uns dans les autres) du puits.
Objectif des cordes de tubage
Les deux principaux objectifs des colonnes de tubage sont de protéger les zones environnantes de terre et d'eau douce de la contamination et de renforcer le puits lui-même pour éviter l'effondrement. Les trains de tiges de tubage fonctionnent également ensemble pour aider à protéger le puits de nombreuses autres manières, notamment :
Empêche la perte de fluide ou la contamination des zones de production
Réduit les risques d’éruption
Fournit une base supérieure solide, permettant un forage plus profond avec de la boue de forage haute densité
Les colonnes de tubage constituent un élément structurel important d’un puits. Une fois le forage terminé, les colonnes de tubage fournissent des surfaces pour le obturateur anti-éruption, l'équipement de tête de puits, ainsi que les packers et tubes de production. Le tubage représente également une grande partie du coût global d’installation d’un puits.
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