Le tubage est la principale composante structurelle d’un puits. Il s’agit d’un produit en acier tubulaire utilisé pour tapisser le puits de forage (maintenir la stabilité du forage), empêcher la contamination des sables aqueux, isoler l’eau des formations productrices et contrôler la pression des puits pendant les opérations de forage, de production et de reconditionnement. Le tubage fournit des emplacements pour l’installation de dispositifs anti-éruption, d’équipements de tête de puits, d’emballeurs de production et de tubes de production.

Le coût du tubage est une partie importante du coût global du puits, de sorte que le choix de la taille du tubage, de la qualité, des connecteurs et de la profondeur de prise est une considération technique et économique primordiale.

Chaînes de tubage:

Comme le puits est normalement foré en segments, plusieurs chaînes de tubage concentriques sont généralement installées dans le puits. Il existe six types de chaînes de tubage de base:

Tubage conducteur:

Le premier tubage installé dans le puits s’appelle le tubage conducteur, comme le montre la figure ci-dessous. À terre, il s’agit d’un segment court généralement d’environ 20 m (60 pi) de long. Le conducteur isole les formations non consolidées et les sables d’eau et protège contre les gaz peu profonds. Il s’agit généralement de la ficelle sur laquelle la tête du boîtier est installée. Le boîtier du conducteur est toujours cimenté à la surface.

Enveloppe de surface:

L’enveloppe de surface doit être placée suffisamment profondément pour protéger les aquifères d’eau douce de la contamination et empêcher la perte de circulation. Pour cette raison, l’enveloppe de surface est toujours cimentée à la surface. Les profondeurs des caissons de surface varient généralement entre 1000 et 3000 pi (300-900 m).

Carter intermédiaire:

Le carter intermédiaire est réglé pour isoler les sections de trous instables, les zones de circulation perdue, les zones de basse pression et les zones de production. Il est souvent placé dans la zone de transition de la pression normale à la pression anormale. Le dessus de ciment de l’enveloppe doit isoler les zones d’hydrocarbures éventuelles.

Certains puits nécessitent plusieurs chaînes intermédiaires et d’autres puits n’ont pas de chaîne de tubage intermédiaire.

Tubage de production:

Le tubage de production est utilisé pour isoler les zones de production et contenir les pressions de formation. Il peut également être exposé à des pressions d’injection dues à des travaux de fracture, à un ascenseur de gaz ou à un support d’injection d’eau. Un bon travail de ciment primaire est très critique pour cette chaîne.

Doublure:

La doublure est une chaîne de tubage qui ne remonte pas jusqu’à la tête de puits mais qui est suspendue à une autre chaîne de tubage. Les doublures sont utilisées à la place des chaînes de tubage complètes pour réduire les coûts, améliorer les performances hydrauliques lors du forage plus profond, permettre l’utilisation de tubes plus grands au-dessus du revêtement et ne pas représenter une limitation de tension pour une plate-forme. Les doublures peuvent être une chaîne intermédiaire ou une chaîne de production. Les revêtements sont généralement cimentés sur toute leur longueur.

Chaîne de liaison:

La chaîne de liaison est une chaîne de tubage qui fournit une intégrité de pression supplémentaire du haut de la chemise à la tête de puits. Un embranchement intermédiaire est utilisé pour isoler une chaîne de tubage qui ne peut pas supporter d’éventuelles charges de pression si le forage est poursuivi (généralement en raison d’une usure excessive ou de pressions plus élevées que prévu). De même, une liaison de production isole une chaîne intermédiaire des charges de production. Les embrasses peuvent être non cimentées ou partiellement cimentées.

Un exemple de programme de boîtier typique qui illustre chacun des types de chaînes de boîtier spécifiés est illustré dans la figure suivante.

Chaînes de combinaison de tubage typiques:

Une chaîne de combinaison de tubage typique pour un champ inondé d’eau mature peut être:

• Conducteur de 13-3/8  » (340 mm)
• Enveloppe de surface de 9-5/ 8″(244 mm)
• Enveloppe de production de 7″(178 mm)

Pour un puits sous pression plus profond et plus élevé, une chaîne de tubage typique peut être:

Spécifications du tubage:

Le tubage est spécifié par la qualité, le diamètre extérieur (en ou mm), le poids nominal(lb / ft ou kg/m) et le type de connexion.

Nuance d’acier:

La nuance reflète la composition du matériau et la limite d’élasticité du matériau du boîtier. Les catégories de boîtiers API sont répertoriées dans le tableau ci-dessous:

Poids nominal:

Le poids nominal est le poids linéaire moyen du tube, raccordement inclus. Il est exprimé en lb / pi ou kg / m et il détermine l’épaisseur de paroi du tube qui détermine à son tour le diamètre intérieur nominal.

Longueur:

Le boîtier est généralement d’une longueur comprise entre 40 et 46 pieds (12-14 m).

Diamètre intérieur:

Comme le diamètre intérieur est nominal, un diamètre intérieur garanti appelé diamètre de dérive est également spécifié. Le diamètre de dérive est généralement inférieur de 1/8  » (3,2 mm) au diamètre intérieur nominal. Les équipements dont le diamètre est supérieur au diamètre de la dérive ne doivent pas être enfoncés dans un puits.

Type de connexion:

La connexion est le type de filetage utilisé pour connecter les joints du boîtier. Les types de threads API sont les threads courts (STC), longs (LTC), buttress et extreme line. Un certain nombre de filetages de boîtier premium exclusifs sont également disponibles.

Normes pour les tubulaires:

• API Bull 5C2, Propriétés de performance du tubage, des tubes et des tiges de forage.
• API TR 5C3, Rapport Technique sur les Équations et les Calculs pour le Tubage, les Tubes et les Tuyaux de Canalisation Utilisés comme Tubage ou Tubage; et Tableaux des Propriétés de Performance pour le Tubage et les Tubes.
• Spécification API 5CT, Spécification pour le boîtier et les tubes.
• ISO 11960, Industries du pétrole et du gaz naturel – Tuyaux en acier destinés à être utilisés comme tubage ou tubage pour puits.
• ISO 11961, Industries du pétrole et du gaz naturel – Tiges de forage en acier.
• ISO 13679, Industries du pétrole et du gaz naturel – Procédures de test des raccords de tubage et de tubage.