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Operations d’intervention sur puits

COILED TUBING

I. INTRODUCTION • Le travail au coiled tubing est une procédure qui consiste à faire

manœuvrer un tubing continu de faible diamètre (de 1’’ à 3,5’’) dans un puits neutralisé ou sous pression.

Le coiled tubing est utilisé dans des domaines d’activités comme : o Le forage avec un moteur hydraulique de fondo Les opérations de perforation o Le nettoyage des dépôts et sédiments o La mise en place des bouchons de sable et de cimento L’acidification et la fracturation des réservoirs o Le démarrage et neutralisation des puits o Les opérations de loggingo Les opérations de fraisage et repêchageo Le forage des puits hautement dévié (drains latéraux )

I. INTRODUCTION

I. INTRODUCTION

Avantages de l’utilisation du coiled tubing

facile à transporter temps de montage et démontage réduit vitesse de manœuvre élevée utilisé sur des puits sous pression circulation en cours de manœuvre utilisé pour faire des opérations de logging sur puits horizontaux

I. INTRODUCTION

Limitation de l’utilisation du coiled tubing

faible résistance à la traction facile à endommager à cause de son épaisseur et sa flexibilité pertes de charge élevées limitation à la pression maximale limitation de la durée de vie à cause des forces de flexion. risque de corrosion par acidification

II. EQUIPEMENT DE SURFACEL’unité coiled tubing est

composée des éléments suivants :

• cabine de contrôle • tambour de stockage du

tubing• groupe de puissance• col de cygne• tête d’injection• stripper(s)• ensemble des BOPs

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• cabine de contrôle

pression de circulation poids de tubing profondeur de l’outil vitesse de manœuvre débit de circulation volume pompé treuil tête d’injection BOP stripper

Dans la cabine L’opérateur peut opérer, contrôler et surveiller les paramètres suivants.

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• Tambour du treuil• Le tambour est équipé d’une tête

rotative qui permet la circulation pendant les manœuvres. Il existe aussi des autres comme:

- le compteur mécanique ou digital pour mesurer la profondeur- La vanne de purge- le dispositif de lancement des bouchons- la vanne d’isolation- Le pulvérisateur permet la lubrification de tubing afin d’éviter la corrosion

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• Groupe de puissance

La puissance hydraulique nécessaire pour faire fonctionner les différents organes et équipements de surface de l’unité coiled tubing (tambour, tête d’injection, BOP, accumulateurs,..) est obtenue à partir des pompes hydrauliques entraînées par un moteur diesel

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• Tête d’injection Ensemble de la tête d’injection

La tête d’injection est un organe principal de l’unité CT, utilisée pour manœuvrer à l’aide de deux moteurs hydraulique qui entraînent deux chaînes continues sur lesquelles sont montés des éléments de grippage qui poussent ou tirent le coiled tubing dans le puits

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• Tête d’injection2. Système de tension des chaînes de la tête d’injectionLa force de grippage est obtenue en actionnant trois pistons hydrauliques à travers la partie intérieure des deux chaînes de la tête d’injection (inside tension cylinders). Cette force doit être suffisante pour éviter le glissement et l’écrasement de tubing. Le piston extérieur permet de garder les deux chaînes en tension.

Typical chain system includes:

1) Drive sprocket/system

2) Inside tensioners

3) Outside tensioners

4) Lower idling sprocket

11

22

44

33

II. EQUIPEMENT DE SURFACE

• les Chaines de la tête d’injection

HYDRA RIG “S” TYPE HYDRA RIG “R” TYPE

Inside chain tensionersbars or skates

Flat backed chain

Cam roller Roller tensioner assemblyGripper block


• Les composantes des chaines de la tête d’injection• Links• Rollers

– “S” type and “R” type

– Lubrication• Gripper Blocks

– Non coated– Coated (Tungsten

carbide)

Link pins

Gripper Block

Cam Roller

Link plate

Link plate

ROLLER CHAIN(ANSI 140,160 OR 180)

INJECTOR HEAD CHAIN COMPONENTS HYDRA

RIG “S” TYPE CHAIN

Split pin


II. EQUIPEMENT DE SURFACE• Col de cygne (goose neck)• Le col de cygne est un guide

simple qui reçoit le tubing après son déroulement du tambour et le guide à passer dans la tête d’injection.

• Pour obtenir le rayon désiré du col de cygne, un certain nombre de roulements espacés dans son cadre de courbure avec un système de réglage d’alignement de coiled tubing

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• Col de cygne (goose neck)

Rayon minimal de courbure en fonction du diamètre extérieur de tubing

Diamètre extérieur du tubing en in Rayon minimum de courbure en in

¾ 13

1 18

1 ¼ 22

1 ½ 27

1 ¾ 31

2 36

2 3/8 42

• Redresseur de coiled tubing “Gooseneck Pipe Straightener”

• Positioné just au-dessus des chaines

• Il faut que le CT soit plus droit avant les chaines

• améliore l’alignement des Chaines de CT


The Pipe StraightenerAccumulator

Self-aligningguidance

rollers

Straightening roller


II. EQUIPEMENT DE SURFACE• Tête d’injection Dispositif de mesure de poids du tubing

L’ensemble de la tête d’injection est monté sur une substructure muni d’une cellule de mesure de poids de tubing relier par un flexible hydraulique à l’indicateur de poids dans la cabine de l’opérateur.

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• Stripper (Packer)• Le stripper est un élément d’étanchéité qui est

installé sous la tête d’injection très proche des éléments de grippages de la chaîne de la tête d’injection afin de prévenir le flambage du coiled tubing pendant la manœuvre.

• Le principe de fonctionnement de tous les types de strippers est le même, qui consiste à déplacer hydrauliquement un piston pour comprimer directement ou indirectement une garniture étanchéité, qui à son tour fait étanchéité autour du coiled tubing.

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• Stripper (Packer)Il existe sur le marche trois types de stripper:• le stripper conventionnel• le stripper side door• le stripper radial• Le stripper conventionnel

Typical packing stack

garniture

energiser

Lower busher

upper busher

Tubing support/top access

Hydraulic piston

Packing assembly

Orifice ouverture

Lower connection

Orifice fermeture

Coiled tubing

Body

Tubing support/top access

Hydraulic piston

Packing assembly

Orifice ouverture

Lower connection

Orifice fermeture

Coiled tubing

Body

Support ring

la pression hydraulique appliquée pousse le piston vers le haut, qui à son tour déplace la fourrure inférieure pour comprimer le packer plaqué contre la fourrure supérieure

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• Stripper (Packer)

2. Stripper à portes latérales (side door)

la pression hydraulique pousse le piston vers le bas qui à son tour déplace la fourrure supérieure qui comprime le packer autour du tubing contre la fourrure inférieure

Tubing support

Lower connection (flange option)

Elastomerstripper

Coiled tubing

Piston

Lower bushing

Upper bushing

Contract port

Retract port

Elastomer element

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• Stripper (Packer)2. Stripper à portes latérales (side door)

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• Stripper (Packer)

3. Stripper radialest un obturateur avec des mâchoires conçues spécialement pour le stripping du coiled tubing.

o présente une hauteur réduite,

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• BOPo Les BOPs utilisés dans les opérations de coiled tubing sont montés

directement sur l’adapteur de la tête de production ou tête de puits. o Les obturateurs de l’unité coiled tubing sont contrôlés à partir du

panneau de commande à distance situé dans la cabine de l’opérateur.

• Types d’obturateurs coiled tubingo BOPs QUAD (quadruple)o BOPs COMBI (COMBINES)o BOP annulaireo Obturateur shear/seal (safety head)

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• BOP

1. BOPs QUAD (quadruple)

Ce type d’empilage standard est le plus répondu des BOPs utilisés dans les interventions coiled tubing,


Différentes mâchoires des BOPs coiled tubing


2. BOPs COMBI (COMBINES)• est un obturateur double qui

remplit les même fonctions que le BOP QUAD mais avec deux rams seulement, il se compose de:

• un obturateur supérieur

Blind/Shear rams, utilisé pour couper le tubing et faire étanchéité sur un trou vide

• un obturateur inférieur Pipe/slip rams, utilisé pour suspendre et faire étanchéité sur le tubing

Pipe/slip rams

Lower flange/connection adapter

Upper flange/connection adapterPressure port

Kill port

Equalising valve

Equalising valve

Blind/shear rams

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• BOPAvantages et inconvénients du BOP COMBI par rapport au QUAD Avantages o Hauteur plus réduiteo Plus simple à opérero N’exige pas la remontée de la partie libre de tubing coupé pour fermer

le blind ramso Volume plus réduit du fluide hydraulique pour opérer les BOPs Inconvénients o Difficultés de neutraliser le puits à travers la kill lineo Moins de flexibilité

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• BOP3. BOP annulaire• Elle est utilisé plus fréquemment dans les

opérations particulières d’intervention au coiled tubing, par exemple l’assemblage de train d’outil très long qui nécessite l’utilisation d’un système de déploiement.

• L’objectif principal est de pouvoir fermer avec étanchéité sur différents diamètres de coiled tubing et train d’outils

• la possibilité en plus de fermer sur un trou vide.

• peut être utilisé comme élément de remplacement (back up) du stripper en cas de besoin .

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• BOP4. Obturateur shear/seal (safety head)• doit être installé entre la

tête de production et l’ensemble des BOPs, il est utilisé comme barrière tertiaire en cas de besoin.

• Ce type nécessite un volume de fluide hydraulique important qui nécessite une unité hydraulique indépendante (koomey).

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• Système de déploiement• Dans les interventions au coiled tubing, la

distance entre la tête de puits de production et le stripper détermine la longueur maximale du train outil. Dans le cas ou cette distance maximale est dépassée il devient nécessaire d’utiliser une barrière de contrôle qui peut être la DHSV ou le système de déploiement.

o L’avantage d’utilisation du système de déploiement placé sous le QUAD ou le COMBI est de pouvoir assembler à la descente et désassembler à la remontée les différentes sections d’un train d’outil relativement long en toute sécurité.

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• empilages des obturateurs coiled tubing Le choix des différents types de l’empilage est fonction de: a) la pression maximale en tête du puitsb) des diamètres et longueurs des outils à descendre L’empilage des obturateurs à choisir doit toujours assurer la

possibilité de:

• fermer le puits avec ou sans coiled tubing dans le puits• pouvoir assembler et désassembler le train outil en toute sécurité• travailler dans un puits ouvert ou sous pression• neutraliser le puits en cas de cisaillement du coiled tubing

II. EQUIPEMENT DE SURFACE• Quelque problèmes liés au coiled tubing

o Coincement pendant la descente de coiled tubing dans le puits (RIH)

o problèmes de friction (frottement)

o Ne peut pas arrivé au profondeur total (TD) dans les puits horizontaux a cause de poids

o Coincement dans le puits et ne peut pas retirer le CT hors le puits ( il faut couper le CT)

II. EQUIPEMENT DE FOND • Train d’outils de forage par CT

II. EQUIPEMENT DE FOND

II. EQUIPEMENT DE FOND • Train d’outil de l’opération de fishing

1. Connecteur de CT2. Release joint3. Stem 4. Coulisse « jar »5. L’outil de repêchage

II. EQUIPEMENT DE FOND

• Clapet anti-retour (check valves)

• ils sont considérés comme barrière primaire pendant l’intervention coiled tubing.

• le clapet anti retour est placé au sommet de la BHA,

II. EQUIPEMENT DE FOND • Déconnecteur « Shear sub (release joint) »

• Il est descendu avec le train d’outil pour libérer le coiled tubing en cas de coincement

II. EQUIPEMENT DE FOND • Overshot

• Il est conçu pour repêcher sur le diamètre extérieur de l’outil désiré , quand on a un espace suffisant entre l’outil et le diamètre interne de tubing

II. EQUIPEMENT DE FOND • Spears

• Il est conçu pour repêcher sur le diamètre interieur de l’outil désiré , quand on a un espace insuffisant entre l’outil et le diamètre interne de tubing

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