La figure 1.3 donne une configuration standard des
équipements en UBD, et donne une idée des équipements
nécessaires en surface.
Figure 2.3 : schéma équipements de
surface pour UBO
Description du circuit d'injection.
L'ensemble des compresseurs aspirent l'air à la pression
atmosphérique et le refoule à pression de 300 psi et à
temperature 110-120°C, l'air passe ensuite dans le refroidisseur où
il est amené à 80°C et entre également à
travers un filtre à charbon pour le débarrasser de
l'humidité et des impuretés. Avec les pertes de charges
occasionnées, la pression à la sortie du refroidisseur est de
l'ordre de 200-220 psi. Il rentre ensuite dans le NPU (Nitrogen Production
Unit) pour en retirer l'azote, la pureté atteinte peut aller
jusqu'à 95% d'azote. A la sortie du NPU l'azote passe par le Booster-1
et le Booster-2 (respectivement medium et high booster). A la sortie du high
booster la pression peut atteindre 3000 psi, l'azote est ensuite directement
injecté dans le puits.
Equipements de contrôle du
puits.
· BOP conventionnel
· BOP rotatif, ou RCD (Rotating Control Device). Dit
ainsi car l'élément d'étanchéité tourne en
même temps que les tiges de forage (Figure 1.4). C'est la première
barrière de sécurité en UBD contrairement au forage
conventionnel où la première barrière est la pression
hydrostatique exercée par le fluide de forage. Caractérisé
par deux « Rubbers » inferieur et superieur qui sont concentriques
à la garniture. Le rubber inferieur est dit polyrubber car il est fait
de matière synthétique et il est fixe.
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Chapitre1-Underbalanced Drilling : Theorie et Principes
Le rubber superieur est dit natural rubber car il est de
caoutchouc naturel, et il tourne avec les tiges de forage. La partie tournante
est racordée à la partie fixe par un roulement à
billes.
Caractéristiques : pression statique 2000 psi
Pression dynamique 1500 psi
L'élément d'étanchéité se
compose de deux pièces (Rubbers)
(a) (b)
Figure 1.4 : Model RCD utilisé en Algérie
(a) et illustration du domaine d'opération (b).
· Vanne ESD (Emergency ShutDown). Vanne hydraulique,
située à la sortie de la Hard line (Figure 1.5). Utilisée
dans le cas de certains problèmes.
Fuite au niveau des équipements de retour
Détection d'un gaz toxique H2S
Figure 1.5 : ESD valve (Blade)
· Choke Manifold. Dans un chantier UBD, il y toujours
deux manifolds de duses, le premier est celui du Rig qui vient avec le BOP. Le
second se trouve à la sortie du puits connecté à la flow
line. Souvent on prévoit un cross-over entre le manifold du Rig et
Chapitre1-Underbalanced Drilling : Theorie et Principes
celui de l'UBD, cela offre plus de flexibilité et de
réactivité au système. Le but de la duse est de
contrôler la pression dans le puits, par ouverture et fermeture de
celle-ci il s'en suit une manipulation de la pression dans l'annulaire et donc
de la pression de fond.
· Clapet anti-retour incorporés dans la
garniture. NRV (non-return valve) pour éviter l'intrusion des fluides de
formation dans la garniture. En général on place 3 NRV dans la
garniture. (figure 1.6)
~~~~ (1.2)
Z2T2
Ply1 ~ Z1T1
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Figure 1.6 : schéma NRV deux types.
· Système de séparateur. Il existe un
système avec séparateur horizontal (4 phases) et vertical (2
phases). Dans le cas du séparateur vertical on dissocie le gaz de la
phase liquide (fluide de forage + cuttings), le fluide de forage étant
ensuite traité dans un bac de décantation pour enlever les
cuttings en suspension
1.2 Techniques et Operations Communes à
l'UBD
