Dans l'industrie pétrolière et gazière, uncollier de forageest un tube en acier sans soudure, à paroi épaisse-, qui constitue la partie la plus basse et la plus critique duAssemblage du trou inférieur (BHA).
Alors que les tiges de forage sont relativement fines et flexibles, les masses-tiges sont extrêmement rigides et lourdes. Ils sont placés directement au-dessus du trépan pour fournir la force vers le bas nécessaire pour percer la roche.
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Fonctions clés d'un collier de forage
La masse-tige répond à trois objectifs principaux :
Poids sur bit (WOB) :Le poids de la tige de forage elle-même n'est généralement pas suffisant pour pousser le trépan à travers la roche dure. Les colliers de forage utilisent la gravité pour fournir la force descendante massive (WOB) nécessaire pour que le foret écrase et coupe.
Maintenir le train de tiges en tension :Étant donné que la tige de forage est flexible, si elle était placée sous compression (poussée vers le bas depuis le haut), elle se déformerait et se casserait. Les colliers de forage fournissent un poids au fond afin que la tige de forage au-dessus d'eux reste en place.tension, en gardant la corde droite.
Stabilisation et contrôle directionnel :En raison de leur rigidité, les colliers de forage agissent comme un « pendule », aidant à maintenir le trou de forage droit. Ils empêchent le foret de bouger ou de vibrer excessivement.
Types de colliers de forage
Il existe trois modèles principaux utilisés en fonction de l'environnement de forage :
Colliers de forage lisses :Ceux-ci ont un diamètre extérieur lisse et circulaire. Ce sont les plus courants et les plus économiques, mais ils présentent un risque plus élevé de rester coincés dans le puits de forage.
Colliers de forage en spirale :Ceux-ci comportent des rainures hélicoïdales (spirales) usinées dans la surface. Ces rainures réduisent la surface de contact entre le tuyau et la paroi du puits de forage, ce qui réduit considérablement le risque decollage différentiel(où le tuyau est "aspiré" jusqu'au mur).
Colliers de forage non-magnétiques (Monel) :Fabriqué à partir d'alliages spécialisés non-magnétiques. Ceux-ci sont utilisés lorsque le BHA contient des outils de levé magnétique (comme le MWD/LWD) qui doivent mesurer le champ magnétique terrestre pour déterminer la direction du puits sans interférence du train d'acier.
Tableau de spécifications des colliers de forage (norme API)
Fabriqué à partir de-haute résistanceAISI4145HAcier allié au chrome-molybdène.
| Diamètre extérieur (OD) | Diamètre intérieur (ID) | Type de connexion commun | Env. Poids (lb/pied) | Env. Poids (kg/m) |
| 3-⅛" | 1-¼" | NC23 (2-⅜" SI) | 21 | 31 |
| 3-½" | 1-½" | NC26 (2-⅜" SI) | 26 | 39 |
| 4-⅛" | 2" | NC31 (2-⅞" SI) | 35 | 52 |
| 4-¾" | 2-¼" | NC35 (3-½" SI) | 47 | 70 |
| 6-¼" | 2-¼" | NC44 (4" SI) | 90 | 134 |
| 6-½" | 2-13/16" | NC46 (4" SI) | 92 | 137 |
| 7" | 2-13/16" | NC50 (4-½" SI) | 110 | 164 |
| 8" | 2-13/16" | 6-⅝" Régulier | 150 | 223 |
| 9" | 2-13/16" | 6-⅝" Régulier | 192 | 286 |
| 9-½" | 3" | 7-⅝" Régulier | 215 | 320 |
| 11" | 3" | 8-⅝" Régulier | 295 | 439 |
Collier de forage ou tige de forage
Il est important de distinguer les deux :
| Fonctionnalité | Garniture de forage | Collier de forage |
| Épaisseur de paroi | Mince (environ . 0.3" – 0,5") | Très épais (jusqu'à plusieurs pouces) |
| Flexibilité | Flexible, peut se plier | Extrêmement rigide, rigide |
| Poids | Relativement léger | Très lourd |
| Objectif principal | Conduit pour boue et rotation | Fournir du poids (WOB) |
| Relations | Les joints des outils sont plus larges que les tuyaux | Les connexions ont le même diamètre extérieur que le corps du tuyau |
Usine de colliers de forage API
Équipements de test de collier de forage API
Certificat de collier de forage API
FAQ
A quoi sert une masse-tige ?
Les fonctions principales de la masse-tige sont de fournir la force nécessaire au forage (WOB), de rigidifier le train de tiges inférieur pour maintenir la stabilité et de contrôler les vibrations, et de jouer un rôle clé pour maintenir le forage du puits dans la direction prévue. Bien qu'ils puissent transmettre un couple et permettre le passage des fluides comme les autres composants du train de tiges, ce sont des fonctions secondaires ; leur objectif principal de conception est centré sur le poids, la rigidité, la stabilité et le contrôle de la trajectoire.
Combien de types de masse-tiges existe-t-il ?
Les masses-tiges se répartissent en trois types de carottes et plusieurs variantes spécialisées :
Plaine/Standard : Cylindres à paroi épaisse et lisse, le type le plus courant, fournissant le poids principal-sur-l'embout et la rigidité.
Spirale : Avec trois-rainures hélicoïdales à droite, réduit le contact avec le mur d'environ 30 % pour empêcher le collage différentiel et pèse environ 4 % de moins que les colliers simples de même taille.
Non-magnétique : Fabriqué à partir d'alliages à faible-perméabilité comme l'acier inoxydable N1310, permettant des relevés magnétiques précis en isolant les outils des interférences du train de tiges de forage.
Les variantes spécialisées incluent des colliers excentriques pour le contrôle des déviations, des colliers carrés pour des besoins anti-extrêmes en matière d'anti-déviation, des colliers courts pour un réglage fin du BHA- et des colliers avec rainures de glissement/d'ascenseur pour un levage efficace.
