Opération d’intervention sur puits
WIRE LINE
I. INTRODUCTION Les opérations de travail au câble emploient différents types d’outils qui doivent être descendus et remontés en toute sécurité ce qui exige l’utilisation des équipements de contrôle appropriés en surface.
II. CABLE MONO BRIN « slick line»
• Utilise un fil continu lisse en acier de très haute résistance afin de manœuvrer les outils d’intervention. • Les diamètres les plus couramment utilisés sont 0.082’’, 0.092’’,0.108’’ et 0.125’’ qui sont livrés en tourets de 10000 à 30000 pieds.
II. CABLE MONO BRIN « slick line» Les câbles wire line mono brin peuvent être utilisés pour réaliser les opérations suivantes:
o Installation des dispositifs de contrôle de débit o Installation des vannes gas lift o Perforation des tubings
o Descente et remontée de bouchons, duses et clapets anti retour o Grattage et nettoyage des tubings o Repêchage de poissons wire line o Échantillonnage de fond
II. CABLE MONO BRIN « slick line» Avantages du travail au câble mono brin • • • • • •
Portabilité des équipements pendant le transfert Rapidité dans le montage et le démontage Rapidité des manœuvres des outils d’intervention Capable de travailler sur des puits sous pression Bonne flexibilité Coût des opérations réduit
Inconvénients du travail au câble mono brin • • • •
Facile à endommager Faible résistance à la traction à cause de son diamètre réduit Le câble en acier galvanisé devient fragile dans les milieux corrosifs Le câble inoxydable a une bonne résistance à l’H2S mais présente un écrouissage rapide
III. Composition de l’unité WIRE LINE • L’unité WL est composée essentiellement des éléments suivants:
• un groupe de puissance
• une cabine de contrôle • un treuil
• Spooling head • Tensiometre
III. Composition de l’unité WIRE LINE • Groupe de puissance hydraulique « power pack »
En générale ces unités sont équipées d’un moteur diesel entraînant une à deux pompes hydrauliques pour le contrôle du treuil.
III. Composition de l’unité WIRE LINE • Cabine de contrôle • Elle est placée derrière le treuil afin que l’opérateur puisse avoir un bon champ de vision pour surveiller la manutention du câble et les équipements de contrôle de pression. • La cabine est équipée d’un ensemble d’appareillage de mesure de la profondeur et de contrôle de la pression
III. Composition de l’unité WIRE LINE • Treuil • C’est un dispositif utilisé pour enrouler, stocker et dérouler le câble, il se compose des éléments suivants: • un tambour entraîné hydrauliquement • une vanne pour changer le sens de rotation du treuil • un dispositif de variation de vitesses du treuil • un frein à bandes pour arrêter le treuil
III. Composition de l’unité WIRE LINE
DISPOSITIF DE CONTRÔLE DE L’ENROULEMENT / DÉROULEMENT DU CÂBLE « SPOOLING HEAD »
• permet le contrôle de l’enroulement et le déroulement du câble , indiquant la côte du train d’outil dans le puits. • il est relié au dephtomètre dans la cabine
III. Composition de l’unité WIRE LINE • Tensiometre • permet l’attache de la poulie de renvoie à la tête de puits. • La tension du câble est transmise à l’indicateur de poids au moyen d’un flexible hydraulique. • Le câble passant par la poulie de renvoie forme normalement un angle de 90°, sinon une correction de la lecture du poids est nécessaire
IV. EQUIPEMENTS DE SLICK LINE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Poulie supérieure « Upper Sheave » Presse étoupe « stuffing box » Chambre hydraulique « Liquid chamber » Sas supérieur « upper Lubricator » Sas intermédiaire « Middle lubricator » Sas inférieur “Lower Lubricator” Raccord rapide «Quick Union » Vanne de purge « Bleedoff Valve » BOP
A. flèche de levage « ginpole » B. moufle fixe « crown block » C. poulie de renvoi « Hay Pulley » D. plate forme pour tête de puits « Wireline wellhead platform »
IV. EQUIPEMENTS DE SLICK LINE • Presse étoupe « stuffing box » • Assurant
l’étanchéité autour le câble • Maintien la pression de puits • L’inconvénient majeur du système d’étanchéité manuel est la nécessité en cas de fuite en cours de manœuvre d’envoyer un opérateur au sommet de l’empilage pour serrer l’écrou de la presse étoupe.
Manuel
la presse étoupe hydraulique est recommandée dans les puits : • a haute pression et ayant de H2S • où la tête de puits est très haute où l’ajustement manuelle est très difficile Hydraulique
IV. EQUIPEMENTS DE SLICK LINE • LE SAS « Lubricator » • Installé entre la presse étoupe et les
BOPs, • Permet le montage et démontage du train d’outil dans un puits sous pression. •Ils permettent l’égalisation de pression autour de train wire line de façon a entré dans le puits • Une longueur suffisant de sas doit être prévue pour recevoir le train wire line et les équipement repêchés .
IV. EQUIPEMENTS DE SLICK LINE • LE SAS « Lubricator » Les sections de SAS sont codées par des bandes en fonction de leurs pressions et températures de service selon le standard suivant Intervalle de température
Couleur de la bande
Inférieure à -30°C
Bleue
-30 à 250°C
Pas de bande
Supérieure à 250°C
Violette
Pression de service (psi)
Couleur de la bande
3000
Rouge
5000
Vert foncée
10000
Blanche
15000
Jaune
En présence de H2S ajouter une bande
Orange
IV. EQUIPEMENTS DE SLICK LINE • Adaptateur tête de puits « well head adaptor » • monté au sommet de la tête de production sur lequel on installe les BOPs, le riser ou le Té de circulation. Il existe trois types d’adaptateurs • adaptateur raccord rapide / raccord rapide • adaptateur bride API / raccord rapide • adaptateur filetage ACME / raccord rapide
IV. EQUIPEMENTS DE SLICK LINE • Té de circulation • Placé entre l’adaptateur tête de puits et les BOPs. • utilisé pour tester les équipements de surface et pour pomper à l’intérieur du puits. Le Té de circulation est composé de trois parties: • • •
un raccord rapide mâle en haut un raccord type weco au milieu un raccord rapide femelle en bas
IV. EQUIPEMENTS DE SLICK LINE • Raccord d’injection des produits chimiques « chemical injection sub » • dispositif d’injection des produits chimiques est placé sous la presse étoupe. • l’injection des inhibiteurs de corrosion et des produits antigel directement sur le câble wire line
EXEMPLE • Le glycol est injecté pour éviter la formation des hydrates • par contre le méthanol pour dissoudre les hydrates déjà formés.
• Tool trap « Tète de retenue d’outils » 1. Hydraulique 2. Manuel • Placé sous le SAS • Empêcher la chute du train wire line dans le puits quand il y a rupture du câble. • Le tool trap est équipé d’un ou deux clapets qui se ferment dès que le train wire line est complètement rentré dans le SAS
IV. EQUIPEMENTS DE SLICK LINE
• BOPs wire line
• Le BOP Wire line est un dispositif de sécurité utilisé pour fermer le puits en cas de besoin. • Les obturateurs wire line sont équipés d’une vanne d’égalisation
de pression. Cette vanne est utilisée pour égaliser les pressions de part et d’autre de la mâchoire du BOP avant d’ouvrir les mâchoires du BOP. On trouve : BOP simple BOP double BOP triple
IV. EQUIPEMENTS DE SLICK LINE • BOPs wire line simple • Le BOP manuel est le plus utilisé en travail au câblé lisse (slick line) • Il est moins cher que la version hydraulique BOP simple manuel
• Le BOP hydraulique utilisé sur les puits haute pression et puits a H2S à cause de facilité de fermeture a distance et la plus grande force de fermeture disponible
BOP simple hydraulique
IV. EQUIPEMENTS DE SLICK LINE • BOPs wire line
Vanne d’égalisation de pression
IV. EQUIPEMENTS DE SLICK LINE • BOPs wire line • Les BOPs wire line sont conçus pour tenir la pression d’en bas de
Outer Seal
façon à ce que la pression du puits aide à maintenir les mâchoires fermées
et
obtenir
ainsi
une
étanchéité parfaite autour du câble.
Inner Seal
IV. EQUIPEMENTS DE SLICK LINE • BOPs wire line Types des mâchoires • Les mâchoires sont changées suivant le diamètre de câble utilisé • Les mâchoires pleines ou plate sont utilisées avec le câblé lisse (Slick line) La mâchoire d’un obturateur wire line se compose de : un bloc métallique (ram body) un élément d’étanchéité intérieur (inner seal) un élément d’étanchéité supérieur (outer seal) un guide de mâchoire (ram guide)
V. TRAVAIL AU CABLE A FILS MULTIPLES « BRAIDED LINE » Est une procédure qui utilise un câble toronné. Les câbles toronnés sont fabriqués d’un corps intérieur entouré d’une ou plusieurs rangées de fils en acier inoxydables. pour effectuer des travaux plus sévères que dans le cas du câble monobrin Il existe deux types de câble à fils multiples : • Le câble de curage: c’est un câble toronné sans fils électriques • Le câble électrique: c’est un câble toronné avec fils conducteurs à l’intérieur
V. TRAVAIL AU CABLE A FILS MULTIPLES « BRAIDED LINE »
1. Câble de curage (sand line) Les câbles de curage sont généralement utilisés pour effectuer des opérations d’instrumentation sévères dans le puits. Les diamètres les plus utilisées pour ce type de câble sont: le 3/16’’- 7/32’’ -1/4’’ – 5/16’’. Le câble de diamètre 3/16’’ a une résistance à la rupture comprise entre 4560 et 6170 lbf.
V. TRAVAIL AU CABLE A FILS MULTIPLES « BRAIDED LINE »
2. Câble toronné électrique Le câble toronné électrique peut avoir à l’intérieur un ou plusieurs fils conducteurs, utilisé pour réaliser les opérations électriques telles que: • • • • •
Le logging pendant le forage, Détection du point de coincement, Coupe de tubing, Perforations, Descente et ancrage des packers etc ...
V. EQUIPEMENTS BRAIDED LINE • Tête d’injection de graisse • Installée au sommet du SAS. • Pour les opérations de wire line avec câble toronné dans les puits de plus de 5000 psi de pression. • Assurer l’étanchéité autour du câble toronné • Pression d’injection est d’environ 20% supérieure que la pression de tête de puits
Wear Bushings
~~~
~~ 20% > WHP
~~~~~~~~ X X
V. EQUIPEMENTS BRAIDED LINE • Essuie cable (line wiper) • Placé au niveau de la poulie de renvoi • Pour les opérations de wire line avec câble toronné • Utilisé pour nettoyer à la remontée les câbles de gros diamètres
V. EQUIPEMENTS BRAIDED LINE • BOPs wire line double • Chaque obturateur est équipé d’une vanne d’égalisation de pression. • Ce type de BOP n’est pas conçu pour fermer sur un trou vide. Pour cela un BOP supplémentaire (blind / shear rams) doit être monté sous le BOP double. • Pour le câble toronné le jeu de rams inférieure est inversé pour qu’on puisse injecter la graisse sous pression entre les deux BOPs.
V. EQUIPEMENTS BRAIDED LINE • BOPs wire line double • Toujours fermer la mâchoire supérieure en première chose.
Injection de graisse
V. EQUIPEMENTS BRAIDED LINE • BOPs wire line
Types des mâchoires • Les mâchoires sont changées suivant le diamètre de câble utilisé • Pour le câble toronné Les mâchoires comportent une rainure semi circulaire
suivant le diamètre du câble
V. EQUIPEMENTS BRAIDED LINE • BOPs wire line Dans ce cas la disposition des BOPs, du haut vers le bas est la suivante:
Ram normal Ram inversé Blind / shear rams
VI. EMPILAGE DES OBTURATEURS • EMPILAGE DES OBTURATEURS Le choix des éléments de l’empilage des obturateurs est fonction de: •La pression en tête de puits •Le type d’opération à effectuer •La présence d’agents corrosifs (H2S ) L’empilage des obturateurs doit toujours assurer la possibilité de: • Fermer le puits avec ou sans câble à l’intérieur • Neutraliser le puits en cas de nécessité • Injecter des produits chimiques ou antigels
VII. TRAIN D’OUTIL DE WIRE LINE • LE TRAIN D’OUTIL DE WIRELINE « Wireline Tool String » • La garniture « wireline » est définie comme étant l’ensemble des équipements connectés avec le câble lisse/toronné de l’unité « wireline » qui seront descendus à l’intérieur de la colonne de production pour descendre, opérer ou remonter des équipements de fond avec les outils appropriés
VII. TRAIN D’OUTIL DE WIRE LINE • OUTIL DE LA GARNITURE WIRELINE « Wireline Tool String » o Elle comprennent essentiellement de
Attache du câble « Rope Socket » Tige/la barre de charge « Stem » Coulisse de battage « Jars » Joint à Rotule « Knuckle Joint » Outil de service …
VII. TRAIN D’OUTIL DE WIRE LINE • OUTIL DE LA GARNITURE WIRELINE « Wireline Tool String » Attache du câble « Rope Socket » • L’attache du câble « Rope Socket » est définie comme la partie supérieure de la garniture « wireline » connectée avec le câble de l’unité « wireline ». 1. « Disc-type Rope Socket » Il est conçu pour connecter un câble lisse. (Compris entre 0.082, 0.092 et 0.102 in.) • L’utilisation de l’attache du câble de type « disc-type » est préconisée pour des opérations de faible importance. 2. « Wedge-type Rope Socket » il est conçu pour connecter un câble lisse. (Compris entre 0.102, 0.105 et 0.108 in.)
VII. TRAIN D’OUTIL DE WIRE LINE • OUTIL DE LA GARNITURE WIRELINE « Wireline Tool String » Attache du câble « Rope Socket » 3. « Stranded-line Rope Socket » Il est conçu pour connecter un câble tressé
VII. TRAIN D’OUTIL DE WIRE LINE • OUTIL DE LA GARNITURE WIRELINE « Wireline Tool String » Tiges – « Stem » • Les tiges sont définies comme étant des barres utilisées pour ajouter du poids sur la garniture « wireline ». Elles doivent être installées juste en dessous de l’attache du câble, pour fournir le poids nécessaire permettant de descendre les outils dans le puits • Les longueurs standards des tiges « wireline » sont de 1 ft, 2 ft, 3 ft et de 5 ft de longueur. • Nous avons trois types de tiges:
VII. TRAIN D’OUTIL DE WIRE LINE • OUTIL DE LA GARNITURE WIRELINE « Wireline Tool String » Tiges – « Stem » 1. TIGES 2. TIGES PLEINES 3. TIGES A ROULETTES
VII. TRAIN D’OUTIL DE WIRE LINE • OUTIL DE LA GARNITURE WIRELINE « Wireline Tool String » Tiges – « Stem » • L’utilisation de tiges pleines est préconisée de façon à obtenir une garniture plus lourde et plus courte. • Les opérations dans des puits fortement déviés peuvent être effectuées en utilisant des tiges fournies avec des roulettes. • La réduction de friction de la garniture « wireline » est en fonction du nombre de roues et de leur taille. • Les roues devront être fabriquées avec un matériel compatible avec celui du tubing.
VII. TRAIN D’OUTIL DE WIRE LINE • OUTIL DE LA GARNITURE WIRELINE « Wireline Tool String » • Coulisse de battage – « Jar » • Positionnée en dessous de l’attache de câble et des tiges de la garniture « wireline » elles permettent d’installer ou de récupérer des équipements de fond en actionnant la coulisse de battage vers le haut ou vers le bas. • Les coulisses de battage peuvent être : o Mécaniques (link-jar, Tobolar Jar) o Hydrauliques
VII. TRAIN D’OUTIL DE WIRE LINE • OUTIL DE LA GARNITURE WIRELINE « Wireline Tool String » • Calibre du tubing « Tubing Gauging ou gauge cutter » • Il est mieux de descendre le gauge cutter avant le début d’opération
• Les outils de calibrage sont conçus pour vérifier le diamètre intérieur d’un équipement. • Localiser des raccords ou des équipements de fond • Localiser les restrictions de diamètre (nipple, No go) • Enlever la paraffine ou toute autre dépôt sur les parois du tubing
VII. TRAIN D’OUTIL DE WIRE LINE • OUTIL DE LA GARNITURE WIRELINE « Wireline Tool String » • Bloc d’empreinte - « impression block »
• Il est utilisé pour établir une empreinte de façon à définir la forme, la position et la taille d’un équipement à remonter en surface
VII. TRAIN D’OUTIL DE WIRE LINE • OUTIL DE LA GARNITURE WIRELINE « Wireline Tool String » • Outil de curage - « Sand Bailer » Il est utilisé pour : Enlever le sable, la boue, le sel, ou tout autre débris dans les tubings Nettoyer
la
partie
supérieure
équipement à remonter Prélever des échantillons
d’un
