Appareil de forage pétrolier( suite)

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2 Appareil de forage pétrolier( suite)
1.1 Le mouflage Le mouflage est un moyen de démultiplication des efforts pour lever de lourdes charges et répartir sur plusieurs brins de câble les charges, ce qui permet de: Réduire l'effort exercé sur le brin actif Réduire les dimensions de câble. Repartir sur plusieurs brins du câble la charge suspendue ce qui permet la réduction des dimensions du câble de forage Démultiplier la vitesse du moufle mobile. Le mouflage comprend A- Câble: le cable s'enroule sur le tambour du treuil de forage puis il passe par les poulies du moufle fixe (crown block) et en fin passe sur les poulies du moufle mobile (traveling block). L'autre extrémité du câble est fixée à un point fixe ou réa.

3 Système de mouflage Le nombre de brins du mouflage peut varier de 4 à 14. Le brin actif est la portion du câble qui relie le tambour du treuil avec le moufle fixe. Le brin mort est la portion de câble qui relie le moufle fixe au point fixe. sur le brin mort qu'on peut mesurer la tension du câble pour connaître le poids suspendu au crochet. B- Moufle mobile (traveling block) figure 06: le crochet auquel est suspendu la charge peut être indépendant ou intégré Les poulies sont montées sur le même axe au moyen des roulements à rouleaux coniques (figure ci-dessous). L’axe des poulies est supporté par des paliers logés sur des flasques, L'axe des poulies comporte des perforations pour assurer le graissage des différents roulements des poulies

4 Figure 06:Moufle mobile (traveling block)

5 Système de mouflage (Figure 10)
C- Moufle fixe (crown block) figure 07 C'est un ensemble des poulies supportées sur la plate forme supérieure du mat (figure 08) Les poulies sont alignées sur le même axe. L'axe des poulies comporte des perforations pour assurer le graissage des différents roulements des poulies. L'axe est supporté à ses extrémités par deux paliers montés sur des poutrelles fixées au sommet du mât. Afin de prolonger la durée de vie des poulies et assurer une usure uniforme, il est recommandé d’interchanger la position des poulies (en interchangeant brin actif et le brin mort) une fois par an, Le moufle fixe comporte une poulie de plus que le moufle mobile

6 Figure 07:Système de mouflage

7 Figure 08:Système de mouflage

8 2 Figure 09: Réa D- Réa (figure 09)
Système de mouflage D- Réa (figure 09) L'ancrage du câble de forage se fait sur le Réa, la portion reliant le moufle fixe avec le Réa s'appelle le brin mort, sur ce brin qu'on peut mesurer la tension du câble qui permet de connaître le poids suspendu au crochet, au niveau du Réa on peut introduire également une certaine longueur du câble neuf pour remplacer la partie usée du câble cette opération s'appelle le filage 2 Figure 09: Réa

9 Mesure du poids total au câble . Principe
Brin mort Cellule hydraulique Indicateur de poids N = 8 ( 96 T ) ( 12 tonnes ) Réa

10 INDICATEUR DE POIDS REA

11 Figure 10: Système de mouflage
ta tm βa t1 tn t2 Moufle mobile PC Réa Figure 10: Système de mouflage

12 Dynamique du mouflage Les travaux de forage se réalisent avec des charges extérieures importantes et variables agissantes sur le mouflage pendant les différentes phases d’un cycle de forage de puits, ces charges sont : Le poids au crochet L’effort nécessaire pour lever et mettre en position le mat. Le couple dû à l’entrainement de la table de rotation si elle est entrainée par le treuil. L’effort dû aux travaux de manœuvre des cabestans. Caractéristiques du mouflage : Le mlouflage est caractérisé par les capacités de charge nominale, la charge maximale, le nombre de brin, le diamètre du câble, l’effort de la traction du treuil, le nombre des couches enroulées du câble et la vitesse d’entrainement du câble.

13 Système de mouflage Les symboles utilisés n : nombre des brins du mouflage V : vitesse du moufle mobile v : vitesse du brin actif PC : charge au crochet F : Effort sur le moufle fixe W : puissance au crochet w : puissance au câble de forage η : rendement global. t: tension dans chaque brin (câble au repos) ta : tension du brin actif tm : tension du brin mort

14 Dynamique du mouflage I Calcul des charges 1 .Câble au repos A .Charge au crochet PC (Câble au repos) t = t1= t2 = t3= …….= tn Pc= t1+ t2 + t3+ …….+tn=n.t Pc= n.t B .Charge sur le moufle fixe (Câble au repos) F= Pc + ta + tm= Pc + t.cosβa + t.cosβm En pratique βa , βm sont voisins de zéro cosβa = cosβm= 1 F = Pc + t.cosβa + t.cosβm= n.t+ 2.t= (n + 2).t F = (n + 2).t, F= (n + 2). Pc / n

15 Dynamique du mouflage 2 .Câble en mouvement. A .Charge au crochet PC (Câble en mouvement) Pc= t1+ t2 + t3+ …….+tn k : rendement des poulies, t1= k .ta, t2= k2 .ta, …….., tn= kn .ta, tm= kn +1.ta Pc= k .ta +. K2 .ta + k3 .ta +……….. +kn .ta Pc= k .ta( 1 +. K + k2 +……….. + kn-1 ) Pc= k .ta(1 – kn) /(1 - k ) ta = Pc( 1 - k) / k.( 1 – kn) B .Charge sur le moufle fixe (Câble en mouvement) F= ta + t1+ t2 + t3+ …….+tn + tm F= ta+ k .ta+k2 .ta+ ……..,+kn .ta+kn +1.ta F= ta (1+ k +k2 + ……..,+kn +kn +1) F= ta(1 – kn+2)./(1 - k )

16 Calcul des puissances II Calcul des puissances Puissance au crochet : W = PC.V V : vitesse du moufle mobile, PC : charge au crochet Puissance au câble de forage : w = ta.v ta : tension du brin actif v : vitesse du câble actif, v = n.V n : nombre des brins du câble III Calcul du rendement global du mouflage η = W/w = PC.V / ta.v η =.k.(1 – kn )./n.(1 - k ).