Questions Forage.

[mau13]

Bonsoir.

Ce n’est pas faute de documentation mais il me reste quelle que interrogations du ressort pratique pour ce qui est du forage.

Réalisation du trou :
Déjà pour ce qui est du train de tige : j’aimerais avoir une idée sur sa longueur ? (Elle ne devrait pas dépasser la hauteur du derrick qui est d'une centaine de mètres?).
Ensuite je désirerais savoir comment se passe la fixation du train de tige sur la table de rotation ainsi que du trépan sur la train de tige (vu la colossalité de ces engins ça ne doit être facile à visser à la main) ?

Rôle de la boue :
On dit que l’on injecte de la boue sous pression (je ne saisie ce que l’on entend par la ?).
Si j’ai bien compris la boue est injecté à travers le train de tige qui est en faites un tube creux.
La boue permet de remonter les fragments de roches mais de quelle manière ?

Le tubage :
On consolide le trou à l’aide de tube cimenté au terrain.
Comment cimente-on les parois du puits (ça ne doit pas être évident d’y envoyer des ouvriers vu que le diamètre peut attendre les 15Cm).

J’espère que vous pourrez m’éclairer.

Merci bien.
-----

[Ouk A Passi]

Bonjour,

Réalisation du trou :

Cela s'appelle un forage, un puits!

j’aimerais avoir une idée sur sa longueur ?

Par exemple:3 "barres" de 9 mètres vissées les unes aux autres = 27 m
Ces tiges de 27m sont en attente sur la structure métallique du derrick
L'ensemble de ces tiges vissées bout à bout (par exemple 100 fois 27 mètres) forme un train de tige qui descend jusqu'à ?

comment se passe la fixation du train de tige sur la table de rotation

La table de rotation entraîne une tige carré (kelly) qui va permettre de descendre de 9 mètres par exemple.
Une fois ces 9 m forés, il est nécessaire de remonter le train de tiges de 9m, de dévisser le kelly afin d'intercaler une nouvelle "barre" de 9 mètres.
le kelly vient ensuite se visser par dessus, et après remis en marche des pompes pour la boue, on fore à nouveau 9 mètres.

Rôle de la boue :

Ta as raison: la boue est injectée dans le train de tiges, lubrifie et refroidit l'outil de taille (trépan), et remonte [par l'espace annulaire qui subsiste entre les tiges et la paroi du forage] en entraînant les débris de roche vers la surface.
La boue et tamisée et réutilisée.
On utilise pour cela des "boues" de forte densité, épaisses, très visqueuses au repos, mais également fluides quand on les injecte et qu'elles sont en circulation (rechercher "thixotopie").
Ces boues étaient au début préparées à l'aide d'argile pulvérulente, mais les boues "chimiques" ont de bien meilleures propriétés

Le tubage :

Heu... diamètre 15 centimètres (environ 6 pouces) c'est un forage de reconnaissance.
De manière générale, on ne descend pas un maçon au bout d'un cable pour cimenter le tubage au terrain!
(quoi que...pour aller accrocher du matériel perdu, la légende raconte que des singes seraient descendus à plus de 50 mètres, mais il s'agissait juste d'un "avant-trou" de gros diamètre )
On injecte du ciment liquide depuis la surface.
Eventuellement, un dispositif constitué d'obturateurs permet d'injecter le ciment à un endroit précis, à l'extrémité inférieure du chemisage.

Voilà, il suffit de demander

[mau13]

Merci pour ces précisions Ouk A Passi.

Je poursuis.

Par exemple:3 "barres" de 9 mètres vissées les unes aux autres = 27 m
Ces tiges de 27m sont en attente sur la structure métallique du derrick.

Une fois ces 9 m forés, il est nécessaire de remonter le train de tiges de 9m, de dévisser le kelly afin d'intercaler une nouvelle "barre" de 9 mètres.

Je ne comprends pas pourquoi mettre en attente des barres de 27 m si on avance au niveau du forage par pas de 9 m !!

La table de rotation entraîne une tige carré (kelly) qui va permettre de descendre de 9 mètres par exemple.
Une fois ces 9 m forés, il est nécessaire de remonter le train de tiges de 9m, de dévisser le kelly afin d'intercaler une nouvelle "barre" de 9 mètres.
le kelly vient ensuite se visser par dessus, et après remise en marche des pompes pour la boue, on fore à nouveau 9 mètres.

J’ai vraiment du mal à voire.

Je me demande: lorsqu’on fore les 9 m , on procéde à la consolidation du puits (tubage) de suite ? [Avant de poursuivre encore 9 nouveaux mètre]

remonte [par l'espace annulaire qui subsiste entre les tiges et la paroi du forage] en entraînant les débris de roche vers la surface.

Oui mais sous quelle impulsion ?

Ces boues étaient au début préparées à l'aide d'argile pulvérulente,

J'ai entendus parler de la bentonite.

Heu... diamètre 15 centimètres (environ 6 pouces) c'est un forage de reconnaissance.

Oui,un forage d'exploration.
Pourquoi pour l’exploitation ça serait plus large ?

Merci.

[Ouk A Passi]

Bonjour,

Je ne comprends pas pourquoi mettre en attente des barres de 27 m si on avance au niveau du forage par pas de 9 m !!

Oups! Remarque totalement justifiée. J'ai été trop vite!
Oublions pour l'instant ces tiges de 27 mètres qui ne son pas encore là.

Voir en page 8 de ce livre l'ajout d'une tige.

Bien qu'ancien, ce livre abondamment illustré passe en revue tous les éléments concernant le forage.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Ouk A Passi]

J'avais posté trop vite.
Voici la suite de ma réponse.

D'une manière générale, le terrain présente suffisamment de "tenue" pour que la trou ne s'éboule pas au fur et à mesure que le trépan avance.

La "boue" de forage permet de maintenir la cohésion des parois du puits.

Au nombre de ses propriétés, sa densité et son pouvoir thixotropique lui permettent de former un genre de "cake" autour du forage qui évite son éboulement.

Le tubage à l'avancement (tous les 9 mètres) n'est pas concevable.
Cependant, certaines couches de terrain proches de la surface particulièrement altérées demandent de telles précautions, mais ce que j'appelle l'avant-trou dans ces terrains est effectuée par des sous-traitants et un autre matériel (il en existe qui forent et tubent en même temps).
Mais par exemple de la craie, que tu vois comme une roche tendre et friable, peut ressembler au marbre d'une cheminée à partir de quelques centaines de mètres de profondeur.

La mise en place d'un tubage impose la remontée de tout le train de tiges (et du trépan qui est à l'extrémité).
Pendant la durée de cette manouvre, l'avancement de la "foration " est arrêtée. C'est du temps improductif.
Aussi on ne s'amuse pas à "bricoler" en remontant les tiges par éléments de 9 mètres! Par tronçons de trois tiges, cela fait 27 mètres à chaque fois.
Et c'est à ce moment que l'on peut voir ces tiges dans le derrick.

Tu me demande également comment la boue remonte, sous quelle impulsion?
Le puits est cencé être fermé à sa partie inférieure, puisque l'outil entrainé par le train de tiges doit broyer la roche pour avancer.
La boue, injectée sous pression par le train de tiges, parvient au fond du trou et, à cause de cette pression, doit trouver un chemin pour s'évacuer.
Le seul chemin est celui offert par l'espace annulaire entre les tiges et la paroi du forage qui remonte à la surface.
Au passage, cette boue colmate les fissures dans la roche; mais il arrive que les fissures soient trop importantes pour être comblées par la boue.
Quant il y a perte totale de boue, alors il est nécessaire de tuber le forage (du moins jusqu'à une certaine profondeur).

En fait, ce sont plusieurs tubages de diamètres différents qui vont être "télescopés" les uns dans les autres au cours de l'avancement des travaux.
Tu trouveras tout cela en détail en utilisant le lien donné dans mon précédent message.

Pour terminer, voici un site (en anglais) pour l'ntérêt que peuvent présenter les photgraphies accessibles par des liens hypertexte.

Et enfin, j'ai retrouvé le lien vers le "Progamme de Forage" (et non programme de fromage comme le laisserait supposer son intitulé)
Attention, ce pdf "pèse près de 3 Mo!

Amicalement.

[mau13]

Bonsoir.

Merci pour ces précisions et références que tu m’as indiquer (ça va me calmer).


Je n’ai pas encore parcourue tout le livre mais je me suis précipité sur la page 8.
Si j’ai bien saisie pour allonger la tige de forage :
On soulève la garniture mais pas complètement : de manière à ce que la base du train de tige soit au niveau de la table de rotation, ainsi on procède au dévissage du Kelly (Synonyme de tige carré, tige d’entraînement ??) qu’on soulève pour pouvoir intercaler la nouvelle barre entre le Kelly et la tige de forage.

Cette manière de raccordement me permet de comprendre pourquoi la « hauteur » du derrick n’atteint pas la profondeur du puits en terme de longueur(2000-4000m).

[Ouk A Passi]

Bonjour,

C'est tout à fait cela. On ajoute une "rallonge" tous les 9 mètres.
Comme quoi un petit dessin vaut mieux que de long discours!

Au fait, le "carré" de la tige d'entraînement du "kelley" peut également présenter une section ... hexagonale.
L'essentiel est d'assurer une liason en rotation, tout en laissant un degré de liberté en translation.
L'effort appliqué sur l'outil de coupe est assuré par le poids du "tricône" + les massses-tiges + tout le train de tiges.

Mais si tout ce poids devait être supporté par le trépan, il y aurait forcément de la casse! (il suffit d'maginer un "spaghetti" long de plusieurs kilomètres dont une extrémité est entrainée en rotation par la "table du rotary", et bloqué à l'autre bout parce que le trépan ne parvient pas à tourner)
C'est pourquoi l'action du palan auquel est suspendu tout le train de tiges, qui applique un effort de retenue en sens contraire de ce poids, est capitale.
Le portique du derrick doit supporter une masse de l'ordre de 150 tonnes.
Il suffit de connaître le nombre de brins du mouflage et le diamètre du cable de retenue...

Je pense à un autre aspect important, destiné à attirer ton attention sur les puissances mise en jeu:
quelle est la valeur minimale théorique de la pression à laquelle les pompes doivent injecter la boue (en surface) afin de faire remonter, jusqu'à la surface, les débris de roche produits par l'outil de forage?
Le résultat sera donné en méga-Pascal ou en bar. Je vous fais grâce de la conversion en Pound per Square Inch (PSI).

Bien entendu, tous ces paramètres:
pression sur l'outil ainsi que sa vitesse de rotation , de même en ce qui concerne la pression d'injection de la boue, et sa vitesse de remontée des débris, température etc, sont contrôlés en permanence.
Aujourd'hui, une multitude de paramètres sont transmis depuis le trépan jusqu'en salle de contrôle via le train de tiges.

[mau13]

Bonsoir.

Au fait, le "carré" de la tige d'entraînement du "kelley" peut également présenter une section ... hexagonale.

Oui,j’ai lu ça sur le livre ou même triangulaire dit-on.

la tige d'entraînement du "kelley"

tige d'entrainement=Kelly?

L'effort appliqué sur l'outil de coupe est assuré par le poids du "tricône" + les massses-tiges + tout le train de tiges.

Tu ne désigne pas par "outil de coupe" le tricône (trépan)? , je ne comprends pas pourquoi son poids est comptabilisé.

Mais si tout ce poids devait être supporté par le trépan, il y aurait forcément de la casse! (il suffit d'maginer un "spaghetti" long de plusieurs kilomètres dont une extrémité est entrainée en rotation par la "table du rotary", et bloqué à l'autre bout parce que le trépan ne parvient pas à tourner)

Effectivement, dommage je n’y avais pas pensé,merci.

[Ouk A Passi]

Bonjour,

Tige d'entrainement=Kelly?
Oui, bien sûr (je ne me suis sans doute pas exprimé clairement précédemment).

Tu ne désignes pas par "outil de coupe" le tricône (trépan)?
C'est cela ! (termes voisins: "taillant", "rockbit")

Je ne comprends pas pourquoi son poids est comptabilisé.
Tout ce qui est suspendu au palan est pris en compte par les dynamomètres.

En complément, du fait de la forte densité des boue de forage (1,5) , le poids apparent de cet ensemble (pratiquement tout ce qui est en rotation,en fait) est inférieur à son poids réel (Archimède, quand tu nous tiens!).

Je ne sais pas si tu as eu le temps ou la curiosité d'explorer le lien donné à la fin de mon message #7, et j'ignore également dans quel contexte tu t'intéresses à ce domaine, mais à toutes fins utiles, voici deux expériences "ketchup" et "fluides de forage" destinées à montrer l'importance de la "boue".

Voilà, en ce qui concerne l'essentiel.

[mau13]

Bonsoir.
Désole pour l’absence j’ai été pris par le temps.

En complément, du fait de la forte densité des boue de forage (1,5) , le poids apparent de cet ensemble (pratiquement tout ce qui est en rotation,en fait) est inférieur à son poids réel (Archimède, quand tu nous tiens!).

La flottabilité,je n'avais pas suspecter l'impact de la boue à ce niveau effectivement.

Je ne sais pas si tu as eu le temps ou la curiosité d'explorer le lien donné à la fin de mon message #7,

J'avoue que cela me dépasse.
Je m’intéresse pour l’instant tout simplement aux étapes d’un forage d’un coté purement pratique-au role de la boue....

"ketchup" et "fluides de forage" destinées à montrer l'importance de la "boue".

-J’ai du mal avec le paragraphe Suspension.
« Lorsque la circulation du fluide s'arrête, il se transforme en un gel épais qui retient les déblais rocheux »
Ce gel se fixerait au niveau des parois du puits ? Si c’est le cas ça ne risque pas de gêner le retrait du trépan(reduction du diametre du trou) ?

-Dans le paragraphe Contrôle de la pression, on parle du rôle de la boue dans la régulation de la pression de jaillissement du pétrole ou gaz ; Cela en phase même d’exploitation ?
De plus on "neutralise" la pression naturelle du fluide, mais de quelle manière s’opérera alors l’ascension?

Merci.