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22/11/2021 12:04 Histoire de la technologie des tubes enroulés - PetroWiki http

22/11/2021 12:04 Histoire de la technologie des tubes enroulés - PetroWiki https://petrowiki.spe.org/History_of_coiled_tubing_technology 1/4 Histoire de la technologie des tubes enroulés De nombreux essais et inventions de concept de service tubulaire de longueur continue ont ouvert la voie à la création de la technologie actuelle des tubes enroulés (CT). La discussion qui suit décrit certaines des inventions et des principales étapes qui ont directement contribué à l’évolution des produits tubulaires de longueur continue utilisés dans les services modernes de tonte. Naissance de la technologie des tubes enroulés Technologie CT moderne Références Articles remarquables dans OnePetro Liens externes Voir aussi Catégorie Les origines de la technologie des tubes en acier de longueur continue remontent aux travaux d’ingénierie et de fabrication mis au point par les équipes d’ingénieurs alliées pendant la Seconde Guerre mondiale. Le projet 99, nom de code « PLUTO » (acronyme de Pipe Lines Under The Ocean), était une entreprise d’invasion alliée top secrète impliquant le déploiement de pipelines de la côte de l’Angleterre à plusieurs points le long de la côte française. Les pipelines de longueur continue de 3 po de diamètre intérieur (ID) ont été enroulés sur des énigmes creuses massives, qui ont été utilisées pour enrouler toute la longueur des segments de pipeline individuels. Les dimensions rapportées des énigmes étaient de 60 pieds de largeur (bride à bride), d’un diamètre de noyau de 40 pieds et d’un diamètre de bride de 80 pieds. Ces énigmes ont été conçues pour être suffisamment flottantes avec une bobine de pipeline complète pour permettre le déploiement lorsqu’elles sont remorquées derrière des navires câblodistributeurs. Six des 17 pipelines déployés à travers la Manche ont été construits en tuyau d’acier 3-in.-ID (épaisseur de paroi de 0,212 in. Les pipelines en acier 3 en ID, décrits sous le nom de « Hamel Pipe », ont été fabriqués en soudant bout à bout des longueurs de tuyaux de 40 pieds en segments de pipeline d’environ 4 000 pieds. Ces segments de 4 000 pieds ont ensuite été soudés ensemble et enroulés sur les énigmes. Au total, 172 000 000 gallons d’essence auraient été livrés aux armées alliées par les pipelines PLUTO à un taux de plus de 1 million de gal/J.[1] Bien que l’effort initial de développement de tubes en acier bobinables ait eu lieu au début des années 1940, le premier concept développé pour l’utilisation de tubes de longueur continue dans les services de forage de puits de pétrole et de gaz se trouve dans le brevet américain 1 965 563, « Well Boring Machine », accordé le 10 juillet 1934 à Clyde E. Bannister. [2] Cette approche utilisait un « tuyau de forage enroulable », qui était suffisamment flexible pour être enroulé dans un panier pour le stockage lorsqu’il était entré ou sorti du trou de forage(Fig. 1). Ce concept original utilisait un tuyau en caoutchouc comme tuyau de forage, avec les raccords de tuyau conçus pour accueillir la fixation de deux câbles en acier afin de fournir le support de charge axial pour le poids du tuyau et de l’ensemble de forage de Contenu Naissance de la technologie des tubes enroulés 22/11/2021 12:04 Histoire de la technologie des tubes enroulés - PetroWiki https://petrowiki.spe.org/History_of_coiled_tubing_technology 2/4 trou de fond. Les colliers de serrage de raccord de tuyau ont également été conçus pour permettre le retrait des câbles en acier lorsque la chaîne de forage flexible a été retirée du puits. Lors du retrait de la chaîne de forage flexible du puits, les lignes de câble séparées ont été enroulées sur des fûts pour le stockage. Fig. 1 — Illustration de la machine d’alésage de puits Bannister (avec l’aimable autorisation de SAS Industries Inc.). Le système de chaîne de forage enroulé a utilisé à plusieurs reprises un percusseur de boue de fond et un oscillateur (à différents moments) pour entraîner le mèche. En 1935, un total de 4 000 pieds de forage a été foré avec ce système, avec une profondeur de forage unique maximale de 2 000pieds. [3] Le système de tuyau de forage enréliable Bannister serait devenu inactif vers 1940 en raison du manque de moteurs de fond de trou appropriés disponibles. Le premier concept enregistré pour l’utilisation de tubes en acier de longueur continue dans les travaux de service de puits a été proposé par George D. Priestman et Gerald Priestman, comme on le voit dans le brevet américain 2 548 616, « Forage de puits », accordé le 10 avril 1951. [4] Le brevet revendiquait l’invention d’un système de forage à tuyau rigide enroulé dans lequel le tuyau en acier est enroulé sur un enrouleur porteur. Il a été proposé de déployer le tuyau de forage enroulé dans le puits de forage à travers une série de rouleaux montés au-dessus du moulinet porteur, qui a également été façonné pour servir de cintre de tuyau (Fig. 2). Une fois que le tuyau en acier a été passé à travers le dispositif de cintrage du tuyau, le tuyau a été orienté verticalement et est entré dans un redresseur de tuyau monté sur la tête de puits. Ce lisseur a été proposé comme une série de rouleaux motorisés et a également servi de mécanisme d’entraînement pour le déploiement et la récupération du tuyau de forage. Fig. 2 — Appareil de forage de puits (brevet américain n° 2 548 616) (d’après Priestman et al.[4]). 22/11/2021 12:04 Histoire de la technologie des tubes enroulés - PetroWiki https://petrowiki.spe.org/History_of_coiled_tubing_technology 3/4 La chronologie du développement moderne de la technologie CT en acier semble commencer au début des années 1950 avec le brevet américain 2 567 009, « Equipment for Inserting Small Flexible Tubing into High Pressure Wells », décerné à George H. Calhoun et Herbert Allen le 4 septembre 1951. Les concepts fondamentaux développés et revendiqués par Calhoun et Allen[5] ont servi de base au dispositif de tracteur à chaîne verticale contrarotative, qui a été mis à l’échelle pour servir de conception au premier injecteur CT mis en service. Cet appareil permettait d’insérer, de suspendre et d’extraire des chaînes d’éléments cylindriques allongés (tels que des tubes) pour des services d’intervention de puits avec une pression de surface présente. Une version modifiée de ce dispositif a été développée à l’origine pour permettre aux navires sous-marins de déployer une antenne de communication radio jusqu’à la surface de l’océan alors qu’ils sont encore submergés. En utilisant le concept Calhoun et Allen, Bowen Tools a développé un tracteur à chaîne verticale et contrarotative appelé « système de transfert d’antenne A / N Bra-18 », conçu pour déployer un 5/8 pouces. antenne en laiton encapsulée en polyéthylène de diamètre extérieur (OD) à une profondeur allant jusqu’à 600 pieds sous le niveau de l’eau. Des « blocs de selle » phénoliques renforcés de tissu rainurés pour correspondre à la DO du tube ont été installés en tant que section centrale des ensembles de chaînes d’entraînement, sécurisant l’antenne pendant les opérations. L’antenne a été stockée sur une bobine porteuse située sous le système de transfert d’antenne pour faciliter le déploiement et la récupération. L’étanchéité sous pression était assurée par un élément de type décapant, qui permettait à l’antenne de pénétrer dans la coque du navire. Les principes de base de ce concept de conception ont contribué au développement du prototype de système d’injecteur Bowen Tools CT. En 1962, la California Oil Co. et Bowen Tools ont mis au point le premier prototype fonctionnel d'« unité de travail léger à chaîne continue » destiné à être utilisé dans le lavage des ponts de sable dans les puits de pétrole et de gaz du golfe du Mexique aux États-Unis(Fig. 3). L’injecteur original « Unit No. 1 » a été conçu comme un système d’entraînement à chaîne vertical et contrarotatif construit pour faire fonctionner une chaîne de tubes de 1,315 po OD et fonctionner avec des charges de surface allant jusqu’à 30 000 lbf. Le diamètre du noyau de la bobine de tuyauterie était de 9 pieds et était équipé d’un pivot rotatif monté sur l’essieu de la bobine pour permettre un pompage continu du tube tout au long de l’opération de relooking. Fig. 3 — Injecteur d’outils Bowen no 1 (avec l’aimable autorisation de Damon Slator). La première longueur continue à grande échelle de CT a été fabriquée à partir d’acier Columbium hautement ductile à rendement de 40 ksi et faiblement allié. Ce « skelp » de Columbium à faible alliage aurait été laminé à une épaisseur de 0,125 po par la Great Lakes Steel Co. (Detroit, Michigan), puis fraisé en tubes de 1,315 po OD par Standard Tube Co. (Detroit, Michigan). Les longueurs de tubes fraisés de 50 pieds ont été soudées à bout ensemble à l’aide d’un procédé combiné de gaz inerte de tungstène (TIG) et de gaz inerte métallique (MIG). La corde de tuyauterie assemblée a été Technologie CT moderne 22/11/2021 12:04 Histoire de la technologie des tubes enroulés - PetroWiki https://petrowiki.spe.org/History_of_coiled_tubing_technology 4/4 enroulée sur une bobine d’un diamètre de noyau de 9 pieds pour une longueur totale de 15 000 pieds, puis soumise à uploads/Science et Technologie/ histoire-de-la-technologie-des-tubes-enroules-petrowiki.pdf