Il y a quelques semaines, lorsque nous avons parcouru les séries de tiges de forage BQ, NQ, HQ et PQ, nous avons évoqué la façon dont chaque taille de tige se télescope à travers une taille de tubage correspondante. Cette semaine, nous examinons le tubage lui-même - et en particulier le sabot de tubage - plus en détail, car un trou qui n'est pas correctement tubé est un trou dans lequel aucun des trépans, barils ou tiges sélectionnés en amont ne peut fonctionner comme prévu.

Pourquoi le boîtier est nécessaire

Toutes les formations ne peuvent pas être forées directement sans support. Les morts-terrains meubles, les terrains brisés ou effondrés, les zones aquifères et les matériaux non consolidés près de la surface peuvent tous s'effondrer dans le trou s'ils ne sont pas soutenus, bloquant les tiges, endommageant le trépan ou rendant impossible une avance propre jusqu'à la profondeur cible. Le tubage traverse ces zones problématiques pour maintenir le trou ouvert, sceller le sol instable ou l'arrivée d'eau et donner au train de tiges un chemin stable et de diamètre constant à parcourir pour atteindre une roche plus compétente en dessous.

Le tubage est généralement posé une seule fois, au début d'un trou, à travers les morts-terrains et toutes les zones instables proches de la surface, après quoi le forage se poursuit sous le sabot de tubage à la taille immédiatement inférieure dans la séquence télescopique DCDMA - c'est exactement pourquoi la tige, le trépan et la taille du tubage doivent tous être planifiés ensemble dès le début d'un projet, et non sélectionnés indépendamment au fur et à mesure du forage.

Le travail de la chaussure à boîtier

Le sabot de tubage est un raccord trempé, souvent serti de diamants ou de carbure, fixé à l'extrémité avant du train de tubage. Son travail consiste à couper et à guider le tubage dans la formation au fur et à mesure qu'il est enfoncé ou percé, protégeant ainsi le bord d'attaque du tube de tubage lui-même de l'usure et des dommages lors de l'installation. Sans un sabot de tubage approprié, l'extrémité nue d'un tube de tubage se déformerait, s'userait de manière inégale ou ne parviendrait tout simplement pas à avancer proprement à travers un matériau plus dur proche de la surface.

Les patins de tubage sont généralement disponibles dans quelques configurations en fonction des conditions de sol attendues : des patins de coupe standard pour les morts-terrains courants, et des patins renforcés de diamant ou de carbure pour les formations proches de la surface plus dures ou plus abrasives telles que le gravier, les galets ou les roches altérées, où un bord en acier ordinaire s'userait avant que le tubage n'atteigne sa profondeur définie.

Tailles du boîtier et séquence de télescopage

Le boîtier est fabriqué dans la même séquence de tailles DCDMA standardisée que la tige et le carottier - AW, BW, NW, HW, PW et leurs équivalents filaires - chaque taille de boîtier étant dimensionnée pour permettre à la taille de tige inférieure suivante de passer à travers elle avec un dégagement adéquat. Cette relation télescopique détermine le nombre de fois qu'un trou peut être réduit en taille à mesure que le forage progresse dans un sol de plus en plus stable : en commençant par un tubage plus grand près de la surface et en réduisant la taille en profondeur à mesure que la formation devient suffisamment compétente pour ne plus avoir besoin de support.

Planifier correctement cette séquence au début d’un projet est plus important qu’il n’y paraît. Commander un boîtier sous-dimensionné pour la taille finale prévue de la tige - ou ne pas tenir compte de la réduction de taille requise par chaque étape télescopique - est l'une des erreurs de planification les plus coûteuses sur un programme multi-trous, car cela peut signifier qu'un trou ne peut tout simplement pas atteindre sa profondeur cible avec la combinaison de tige et de foret initialement prévue.

Considérations relatives à l'installation

Le tubage est généralement avancé par rotation et pression contrôlée, en utilisant du fluide de forage pour aider à dégager les déblais lorsque le sabot pénètre dans la formation, un peu comme le forage lui-même. Pour qu'un train de tubage repose correctement et scelle efficacement contre la formation environnante, il faut adapter le type de sabot au sol à travers lequel il est tubé : un sabot de coupe standard poussé dans des galets ou des roches dures altérées s'usera ou se déformera avant d'atteindre la profondeur définie, tandis qu'un sabot diamanté surspécifié dans des morts-terrains mous est tout simplement un coût inutile.

Une fois mis en place, le tubage doit être correctement cimenté ou injecté là où la géologie l'exige, scellant les zones aquifères et empêchant la perte de fluide dans des formations instables - une étape qui protège non seulement le trou actuel, mais aussi la qualité de l'eau et la stabilité du sol autour du site de forage de manière plus large.

Le ramener à l'ensemble du système

Comme pour tous les composants que nous avons abordés dans cette série, le tubage et les sabots de tubage ne sont pas une décision prise indépendamment du reste du train de tiges. La taille du boîtier choisie limite la taille de la tige qui peut le traverser, ce qui à son tour limite les tailles de foret, de canon, de coquille d'alésage et de lève-noyau qui suivent - la même logique télescopique qui traverse l'ensemble du système de la surface à la profondeur cible. La mise en place d'un programme de tubage adéquat dès la phase de planification permet à tous les autres composants correctement sélectionnés plus loin dans le trou de réellement faire leur travail.