Que sont les tubes OCTG ? Les tubes utilisés dans l’industrie pétrolière et gazière sont des tuyaux employés pour les opérations amont (extraction du pétrole et du gaz du puits) en mer et à terre. On distingue trois grandes familles de tubes OCTG : les tubes de forage (pour perforer le sol et atteindre le gisement), les tubes de cuvelage (pour consolider le puits et le préparer à l’extraction) et les tubes de production (pour extraire le produit du sol jusqu’à la surface). La norme API 5CT est la spécification de référence.Tuyaux OCTG.
TYPES DE TUBES OCTG
Tout d'abord, OCTG est l'acronyme de « Oil Country Tubular Goods » (tubes pour l'industrie pétrolière et gazière), c'est-à-dire des tuyaux utilisés pour l'extraction du pétrole (et du gaz) du sol. Les trois principaux types de tuyaux OCTG sont :
Les tubes de cuvelage servent à stabiliser le puits de forage. Un tube de cuvelage est soumis à des tensions axiales et à des pressions internes générées par le pétrole ou le gaz pompé, par son propre poids et par les pressions externes exercées par les roches environnantes.
Les tubes de production servent à transporter le pétrole ou le gaz du puits jusqu'à la surface. Ils mesurent généralement environ 9 mètres de long et sont munis d'un raccord fileté à chaque extrémité (des raccords standard ou haut de gamme sont disponibles).
Les tiges de forage sont des tubes sans soudure de grande taille qui font tourner le trépan et assurent la circulation du fluide de forage. Des segments de 9 mètres (30 pieds) sont assemblés à l'aide de raccords. Les tiges de forage sont soumises à un couple élevé lors du forage, à une tension axiale due à leur poids et à une pression interne due à la purge du fluide de forage. À ces contraintes s'ajoutent des charges de flexion alternées dues à un forage non vertical ou dévié.
La spécification API 5CT couvre les tubes de cuvelage et de production sans soudure et soudés pour les opérations en amont (tubes appartenant à la famille OCTG, comme illustré ci-dessus).
TUYAUX OCTG « CAISSIER »
Fonction
Les tubes de cuvelage OCTG sont un élément structurel clé d'un puits de pétrole et de gaz et ont la portée suivante :
Maintenir la stabilité du forage dans le puits
Prévenir la contamination du forage par l'eau et les sables
Empêcher l'eau de former des formations
Exercer un contrôle strict des pressions dans le puits pendant les opérations de forage, de production et de réparation
Les tubes de cuvelage servent à installer :
Dispositifs anti-éruption (BOP)
Autres équipements de tête de puits nécessaires à l'extraction des hydrocarbures
tubes et garnitures de production
Les tubes de tubage constituent également un élément majeur du coût total du puits ; par conséquent, le choix approprié de la taille, des matériaux, des connecteurs et de la profondeur du tubage doit être une priorité absolue pour les ingénieurs concepteurs (pour des raisons de coût et d'efficacité).
Les six types de tubages de base sont :
- Gaine du conducteur
- Revêtement de surface
- Tubage intermédiaire
- Boîtier de production
- Doublure
- gaine de fixation de doublure
Les tubes de tubage des champs pétrolifères sont positionnés dans le puits et cimentés en place afin d'empêcher l'effondrement des formations souterraines et du puits, et également pour permettre la circulation de la boue de forage et l'extraction.
Les exigences strictes en matière de qualité de l'acier sont dues aux conditions de travail difficiles du boîtier.
Le produit en acier doit être fabriqué et contrôlé conformément à des normes ou spécifications particulières. Les normes relatives aux produits en acier utilisés pour le tubage sont définies par les normes ISO 11960 et API Spec 5CT.
Dimensions et matériaux
Les tubes de cuvelage sont disponibles dans une gamme de diamètres de 4 1/2 à 20 pouces, et dans les matériaux suivants : H-40, J-55, K-55, N-80, L-80/C, 90/T, 95, P110, Q-125 – comme expliqué plus en détail ci-dessous.
Types de connexion terminale
Les principaux types de raccords pour les tubes de cuvelage sont les STC (filetages courts), les LTC (filetages longs), les BTC (filetages à contreforts) et les raccords étanches aux gaz de qualité supérieure.
TUYAUX OCTG « TUBING »
Fonction
Les tubes de production servent à acheminer le pétrole et le gaz des réserves souterraines jusqu'au gisement pour un traitement ultérieur.
Les tubes de production doivent résister aux contraintes mécaniques car ils sont soumis à des charges et des déformations très élevées lors des opérations de production.
De plus, les dimensions des tubes de production doivent être correctement calculées pour supporter le débit de pétrole et de gaz prévu du sol à la surface (un diamètre trop petit diminuerait le taux de production et le retour sur investissement des permis de forage, tandis qu'un diamètre trop grand engendrerait des coûts non récupérables en raison de la plus grande quantité d'acier utilisée pour la construction du puits par rapport aux besoins réels (acier pour le tubage et les tubes de production).
Tailles et matériaux
Les tubes de production sont fabriqués sans soudure et soudés, dans la gamme de tailles de 1,050 à 5 1/2 pouces (consultez cet article pour voir les tailles des tubes AP5CT) et dans les nuances de matériaux suivantes : H-40, J-55, K-55, N-80, L-80, C-90, T-95, P-110, Q-125 (plus de détails sur les matériaux des tubes API 5CT se trouvent dans cet article).
Connexions terminales
Les principaux types de raccords pour tubes de production sont les raccords NUE (non-upset), EUE (external-upset) et premium. La résistance à la corrosion en milieu corrosif est une caractéristique essentielle des tubes OCTG, notamment pour les tubages et les tubes de production.
Date de publication : 9 mai 2022