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[Date] Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Un

[Date] Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université Kasdi Merbah Ouargla Faculté Des Hydrocarbures Des Energies Renouvelables Et Des Sciences De La Terre Et De L’univers Département de production des hydrocarbure Niveau : 2éme année production professionnelle Module : Equipement électrique et régulation industrielle Exposer sur : Treuil de forage (draw work) Présenté par: AMIRA Oussama KADI Abderrahmane Sommaire Introduction Ensembles du treuil 840-E Détail sur l’ensemble du treuil de forage 1- Le châssis du treuil 2- Le tambour de manœuvre 3- Système de freinage 4- Système de transmission de mouvement 5- Les cabestans et tambour de curage 6- Circuit pneumatique 7- Circuit de refroidissement 8- Circuit de Lubrification Fonctionnement du treuil 840-E 1 Introduction Le treuil de forage est l’organe principal de la sonde; par sa capacité il caractérise Le rig (sonde de forage) en indiquant la profondeur de forage que peut atteindre l’appareil de forage. Le treuil regroupe un ensemble d’éléments mécaniques et assure plusieurs fonctions : Les manœuvres de remontée et de descente (levage) du train de sonde à des vitesses rapides et en toute sécurité, ce qui constitue sa principale utilisation. L’entraînement de la table de rotation quand celle-ci n’est pas entraînée par un moteur Indépendant. les visages et dévisages du train de sonde ainsi que les opérations de curage. Le Treuil de forage (draw work) Spécifications techniques : On spécifier de fait cette exposer sur treuil oilwelL 840E Constructeur : OILWELL 8’’ Diamètre de l’arbre d’entrée 4 Nombre de vitesse Avant 0 Nombre de vitesse arrière 2 E Entraînement électrique Caractéristiques techniques : Puissance développée 1400 HP (1029kW) Profondeur moyenne du puits 3350 m à 4880 m Tambour principal x longueur 28" x 52" de jante x largeur 50" x 10" Dimensions et poids. Largeur 15' – 6" 7/16 (4,73 m) Longueur 22' – 8" (6,9 m) Hauteur 8’ - 4" 7/8 (2,56 m) Poids (sauf frein auxiliaire et Moteurs électriques, arbre et tambour de curage) 20,41 tonnes Ensembles du treuil 840-E Le treuil OilWell 840-E est constitué de plusieurs ensembles : Le châssis. Le tambour et l’arbre du tambour. Système de freinage : Frein principal. Frein auxiliaire. Système de transmission de mouvement. Les embrayages. Cabestan et tambour de curage. Circuit pneumatique. Système de refroidissement. Système de lubrification. Détail sur l’ensemble du treuil de forage 1- Le châssis du treuil Le châssis- ski du treuil 840-E est une conception avancée et équilibrée de structures soudées, sous forme de poutrelles parallèles aux arbres, fabriqué en acier lourd, avec une épaisseur réduite qui à pour conséquence une disposition efficace et appropriée du poids. Pour assurer un alignement parfait des centres d'axes, la carcasse doit être extrêmement rigide et L’usinage des logements d'arbres se fait après le soudage de la structure. La solidité dans la construction, qui n’est pas facile à réaliser, est nécessaire, car le treuil est soumis à des efforts pendant le forage et en cours de déménagement. Le châssis doit prévoir également une aire de travail et être accessible pour les travaux de réparation et Contrôle. 3 2- Le tambour de manœuvre Le tambour du treuil de forage 840-E représente une virole ronde de 28’’x52’’ (diamètre x longueurs) avec deux poulies de frein 50’’x 10’’ (diamètre x largeurs) sur chaque côté. Fabriqué en acier pour moulage E36, le tambour est réalisé en pièces coulées d’un seul bloc avec des cannelures pouvant porter un câble de diamètre 1’’ 3/8, une telle construction permet d’obtenir un tambour léger, rigide et solide. Le tambour et les poulies sont munis de nervures afin de les rendre plus rigides. Les poulies de frein portent des cavités remplies d’eau qui servent à l’évacuation de la chaleur dégagée au freinage. Les gorges du tambour sont non spirales, parallèles les unes aux autres. Le passage d’une gorge à une gorge voisine s’effectue en forme de gradins avec un pas égale à une moitié du pas de l’enroulement des câbles. L’enroulement réalisé de cette façon rend la pose du câble plus compacte, interdit l’enfoncement du câble dans les couches inférieures pendant les opérations de descente et améliore le contact des couches séparées du câble, ce qui augmente la durée de service de ce dernier. Le dispositif de fixation du câble au tambour se fait du côté du rebord sous forme d’une plaque serrée par des boulons. Le nombre de couches de câble enroulé sur le tambour doit être le plus réduit possible, il ne dépassera pas 3 couches. Le tambour du treuil est monté serrer avec clavetage sur l’arbre- tambour. Arbre tambour 3- Système de freinage Le treuil 840-E est équipé d’un frein mécanique à bandes et un frein auxiliaire électromagnétique installé au bout de l’arbre tambour. Le frein auxiliaire absorbe la plus grande partie de l’énergie quant au frein mécanique à friction il sert uniquement pour arrêter complètement la charge. Frein principal (frein à bandes de friction) Il est constitué de deux bandes métalliques de forme circulaire d’une largeur de 10’’ et une longueur 146’’ chacune. Ces bandes sont reliées par une barre d’équilibrage qui repartit également la force de freinage entre les deux bandes et réduit ainsi l’usure des patins. Chaque bande enveloppe une jante solidaire au tambour avec un angle d’embrassement 300°. La surface de ces jantes est cémentée, afin 4 d’être plus résistante à l’usure, un refroidissement des jantes par circulation d’eau intérieure maintien une température normale. Chaque bande de frein est équipé de 11 garnitures de dimensions 10’’x12’’x 2’’ fabriqué en tissu en Fibre pressé d’un coefficient de frottement f=0,5 chaque patin est fixé sur la bande par 6 boulons en bronze. Les garnitures du côté fixe de la bande sont soumises à une pression beaucoup plus grande (environs 7 bars) que pour les suivantes, il en résulte que cette partie s’use plus vite que le reste de la bande. Il présente également un système de réglage et de blocage destiné à resserrer ou relâcher les bandes de Frein. La partie arrière ou inférieure des bandes reliées au levier de frein par l’intermédiaire de cames montées sur un arbre. Ceci est calculé de telle sorte qu’un poids de 70 kgf sur le levier de longueur 1,30 m entraîne une force de 900 kgf sur les bandes de freins provoquant ainsi une compression progressive sur les 300° de circonférence des jantes et de frein, et par suite l’arrêt de la rotation du tambour. Le déplacement de la partie mobile de la bande est de l’ordre de quelques centimètres. Il est très important que les bandes soient réglées de manière à présenter en position relâchée un jeu Suffisant entre la jante et la garniture pour éviter le frottement. Bande de frein Patins de frein Levier de frien Frein à bandes de friction Usure admissible des jantes de frein : La profondeur d’usure ne doit pas dépasser 1’’ 1/8 sur une jante de frein Card-Well. Ceci représente L’épaisseur du métal dur obtenue par cémentation, et le métal sous-jacent est doux. Ce type de finition et de traitement thermique des jantes de frein Card-Well prolonge la vie normale d’usure tant qu’elles sont intactes. Lorsque la jante est usée de 1’’ 1/8. Elle doit être tournée, rectifiée et soumise à un traitement de surface, après une nouvelle usure de 1’’ 1/8 la jante doit être alors remplacée. Frein auxiliaire (Frein électromagnétique) Le treuil Oil Well 840-E est équipé du frein auxiliaire électromagnétique 5 Frein électromagnétique ELMAGCO. Model 6032W Max RPM Profondeur nominale Refroidi avec Température maximale déchargée 600 3657 m L’eau 74°C Excitation du frein Voltage Courant à 25°C 250 Volts DC 92 AMPS Dimensions et poids Hauteur Largeur poids 78’’ 38’’ 4 tonnes Ce frein est relié à l’arbre principal par un embrayage doté d’un système de roue libre. Le courant alternatif de la sonde alimente à travers un redresseur (pour le transformer en courant continu) et un rhéostat placé sur le tableau du maître sondeur pour faire varier et contrôler l’intensité du courant des bobines du frein. Ces bobines deviennent des aimants et créent un champ magnétique. Un tambour traverse en tournant ce champ, ce qui crée des courants de Foucault à l’intérieure du tambour. Une force de freinage se développe entre les bobines et le tambour. La force varie proportionnellement à l’intensité du courant contrôlée par le rhéostat. Le rhéostat est réglé par un volant. 6 4- Système de transmission de mouvement 1- Les arbres Les 4 arbres du treuil sont montés sur la structure avec des paliers à roulements à rouleaux : L’arbre d’entrée (input shaft) relié aux moteurs par une chaîne duale à 3 rangs, tourne avec une vitesse Constante 602 tr/min. un frein d’inertie monté à l’extrémité de l’arbre permet d’arrêter la rotation lors du changement de vitesse. L’arbre d’entrée L’arbre de sortie (output shaft) relié à l’arbre d’entrée avec 2 chaînes à 3 rangs, sa gamme de vitesse : HI 457 tr/min et LOW 285 tr/min L’arbre de sortie L’arbre d’entré et l’arbre de sortie forme la boite de vitesse du treuil. L’arbre tambour (drum shaft) relié à la boite de vitesse avec 2 uploads/s3/ expose-equipement-electrique.pdf