10 Appareil de Forage [PDF]

Zitiervorschau

Appareils de forage

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SEC -

Appareils de forage

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SEC -

Appareils de forage – Mât et Derrick

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SEC -

Appareils de forage

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SEC -

Appareils de forage FONCTIONS PRINCIPALES D’UN APPAREIL DE FORAGE Injection fluide de forage

Retour fluide de forage

LEVAGE Cuvelage

Ciment

Tiges de forage

ROTATION

Sabot

Masse tiges Outil de forage en rotation

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POMPAGE

Trou ouvert

Appareils de forage PRINCIPAUX ELEMENTS D’UN APPAREIL DE FORAGE Un RIG – Derrick ou Mât de forage (hauteur : +/-50 M) – Treuil (Drawworks) & Cable de forage (Drilling line) – Crown block & travelling block – Table de rotation (Rotary table) ou Tête de rotation motorisée (Top drive) – Circuit de boue (Mud circuit) – Pompes à boue (Mud pumps) – Equipement de sécurité (Blow out preventer-BOP)

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– Générateur (Power supply)

Appareils de forage

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SEC -

Appareils de forage

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SEC -

Appareils de forage - Levage

Crown Block Travelling Block Swivel Draw Works

Kelly Drill Pipe

Drill Bit

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Drill Collar

Appareils de forage

APPAREILS DE FORAGE

LA FONCTION LEVAGE

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Appareils de forage - Levage

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Appareils de forage – Treuil de forage

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Appareils de forage – Treuil de forage

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Appareils de forage – Treuil de forage

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SEC -

Appareils de forage – Treuil de forage Chaine cinématique

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Appareils de forage – Treuil de forage Freinage

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DB - 11/01/2005

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Frein à bandes

Appareils de forage – Treuil de forage

Frein électromagnétique (Elmagco)

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Moteur à courant continu entraînant le treuil

Appareils de forage – Câble de forage

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DB - 11/01/2005

Brin fixe fixé sur le réa

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Brin mobile enroulé sur le tambour du treuil

Appareils de forage – Levage

Moufle mobile (Travelling block) SEC -

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Moufle fixe (crown block)

Appareils de forage – Levage Câble de forage

Moufle mobile

Crochet

Tête d’injection

Kelly spinner

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Flexible d’injection

Appareils de forage - Plancher

DRAWWORKS DOG HOUSE INJECTIONHOSE

TONGUES

KELLY

SLIPS

KELLY BUSHING NEXT DRILL PIPE

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ROTARY TABLE

Appareils de forage - Plancher

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Appareils de forage - Plancher

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Appareils de forage – Poste de commande

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Appareils de forage – Poste de commande

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Cabine du “Driller” sur un rig offshore.

Appareils de forage – Stockage du train de tiges

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Appareils de forage – Levage du mât

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Appareils de forage – Levage du mât

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Appareils de forage

APPAREILS DE FORAGE LA FONCTION ROTATION Table de rotation Top drive / Power swivel

Turbine

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Moteur de fond

Appareils de forage - Rotation Table de rotation

DB - 11/01/2005

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Appareils de forage - Rotation

SEC-

DB - 11/01/2005

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Coupe d’une table de rotation

Appareils de forage - Rotation Carré d’entraînement (rotary kelly bushing)

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DB - 11/01/2005

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Master bushing

Appareils de forage - Rotation Tige d’entraînement – Tige carrée (Kelly)

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Appareils de forage - Rotation

Tête d’injection

Kelly Flexible d’injection

Carré d’entraînement (RKB) © 2007 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

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Appareils de forage - Rotation

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Kelly et carré d’entraînement

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Tête d’injection

Appareils de forage - Rotation

La table de rotation sert également pour ’poser’ la garniture de forage

Slips Master bushing Table de rotation © 2007 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

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Appareils de forage - Rotation

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Appareils de forage - Rotation

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Appareils de forage - Rotation TOP DRIVE

Power swivel ou top drive

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Appareils de forage - Rotation TOP DRIVE

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SEC-

Appareils de forage - Rotation TOP DRIVE

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SEC-

TOP DRIVE

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SEC-

TOP DRIVE

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Appareils de forage - Rotation TOP DRIVE

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Appareils de forage - Rotation TOP DRIVE ’PORTABLE’

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Appareils de forage - Rotation Moteur de fond ou Turbine Injection fluide de forage

Retour fluide de forage

Cuvelage

Ciment

Sabot

Tiges de forage

Train de tiges immobile (quelquefois en rotation)

Masse tiges Turbine ou Moteur de fond Outil de forage en rotation

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Trou ouvert

Appareils de forage - Rotation Moteur de fond ou Turbine

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Appareils de forage - Rotation Turbines

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Appareils de forage - Rotation Moteur de fond

by-pass valve

universal joint

bearing stage

drive shaft

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motor stage

Appareils de forage - Rotation Moteur de fond - Principe La partie moteur est constitué de 2 éléments : -

Le rotor : arbre hélicoïdal (hélice externe en queue de cochon) fabriquée en acier inoxydable

-

Le stator : élastomère moulé en forme d'hélice interne (avec une spire supplémentaire par rapport au rotor)

Le rotor et le stator correspondent étroitement et engendrent des cavités qui sont séparées les unes des autres. Un fluide pompé à l’entrée du moteur génère une permettant ainsi le passage du fluide dans la cavité voisine. Le fluide progresse alors de cavité en cavité créant une rotation régulière du rotor. La vitesse de rotation résultante est proportionnelle au débit.

SEC-

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montée de pression entraînant la rotation du stator et

Appareils de forage - Rotation Moteur de fond

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Appareils de forage

APPAREILS DE FORAGE LA FONCTION POMPAGE & LE CIRCUIT BOUE © 2004 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

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Appareils de forage - Pompage

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Appareils de forage – Circuit Boue

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Appareils de forage - Pompage Injection de la boue dans le puits

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Appareils de forage - Pompage Pompe à boue ‘Triplex’

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Appareils de forage - Pompage Pompe à boue

© 2004 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

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Appareils de forage - Pompage Pompe à boue - Détail de la partie hydraulique

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Appareils de forage - Pompage Pompe de gavage

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Appareils de forage - Pompage Amortisseur de pulsations

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Appareils de forage – Circuit Boue QUELQUES CHIFFRES Forage

Débit (flow rate) en lpm

24’’

4000

17’’1/2

3000-3500

12’’1/4

2500

8’’1/2

1500

6’’

800-1000 (valeurs indicatives)

La pression d’injection dépends du débit et du matériel utilisés. Elle ne doit pas excéder la ’pression de service’ du rig (200 à 350 bars)

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Pression d’injection

Appareils de forage

APPAREILS DE FORAGE

LES OBTURATEURS DE SECURITE ( « les B.O.P. » )

1

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JB 06/06 - JPS 03/07

Appareils de forage – B.O.P.

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JB 06/06 - JPS 03/07

Appareils de forage – B.O.P. NECESSITE DES EQUIPEMENTS DE CONTRÔLE DES VENUES

Pendant le forage d’un puits, la boue de forage est la première barrière de sécurité, elle assure le contrôle primaire, En cas de défaillance de cette barrière (vidage du puits, venue d’effluent, pistonnage) une seconde barrière de sécurité est nécessaire :

Les BOP assurent cette deuxième barrière, ils assurent le contrôle secondaire.

3

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Appareils de forage – B.O.P. NECESSITE DES EQUIPEMENTS DE CONTRÔLE DES VENUES Les BOP permettent de ’fermer’ sur les différents tubulaires descendus dans le puits,d’où la nécessité d’avoir plusieurs types de BOP : > BOP annulaires, > BOP à mâchoires (avec différents types), > BOP internes, Le nombre d’éléments de l’empilage est fonction de la pression attendue dans le puits. Plus cette pression est élevée, plus les risques de défaut d’étanchéité sont élevés, donc un nombre plus important de niveaux de fermeture.

JB 06/06 - JPS 03/07

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Dans certains cas (shallow gas), nécessité de pouvoir évacuer l’effluent loin de l’appareil de forage => utilisation de diverters

Appareils de forage – Fermeture du puits Injection fluide de forage

Pression tiges = SIDP

Pression d’injection Retour fluide de forage

Pression annulaire = zéro

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Puits fermé

5

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Puits ouvert

Pression annulaire = SICP

Appareils de forage – B.O.P. L’OBTURATEUR ANNULAIRE (BAG PREVENTER or ANNULAR PREVENTER)

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JB 06/06 - JPS 03/07

Appareils de forage – B.O.P. LES OBTURATEURS A MACHOIRES – (RAMS)

OPEN

7

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JB 06/06 - JPS 03/07

Appareils de forage – B.O.P. EXEMPLES D’EMPILAGE DE BOP

JB 06/06 - JPS 03/07

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Empilage 3 000 psi

Appareils de forage – B.O.P. EXEMPLES D’EMPILAGE DE BOP

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Empilage 10 000 psi 9

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Empilage 5 000 psi

Appareils de forage – B.O.P.

LES OBTURATEURS DE SECURITE OBTURATEURS ANNULAIRES (ANNULAR PREVENTER)

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JB 06/06 - JPS 03/07

Appareils de forage – B.O.P. BOP ANNULAIRE HYDRIL – PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT

JB 06/06 - JPS 03/07

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Déformation du packing unit lors de la fermeture du BOP.

Appareils de forage – B.O.P. BOP ANNULAIRE – DETAIL DU PACKING UNIT

JB 06/06 - JPS 03/07

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Détail d’un packing unit Hydril montrant son armature métallique.

Appareils de forage – B.O.P. BOP ANNULAIRE HYDRIL – MODELES GK ET GX

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BOP annulaire Hydril type GK (en position ouverte) avec chapeau vissé

Appareils de forage – B.O.P. BOP ANNULAIRE HYDRIL – MODELES GK ET GX

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BOP annulaire Hydril type GK - GX avec verrouillage du chapeau par latch

Appareils de forage – B.O.P. BOP ANNULAIRE HYDRIL – MODELES GL

Le modèle GL possède une troisième chambre : la chambre d’équilibrage (balancing chamber) pour équilibrer la pression appliquée par la colonne de boue dans le riser qui s’oppose à la fermeture du BOP. Il est conçu pour les stacks sous-marins. JB 06/06 - JPS 03/07

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BOP ANNULAIRE HYDRIL – MODELE GL

Appareils de forage – B.O.P. DIVERTERS – HYDRIL MSP 30" 1000 PSI

La pression venant du puits à tenir est en général faible, mais le débit est très important produisant une érosion et une usure très importantes. JB 06/06 - JPS 03/07

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Exemple de BOP annulaire utilisé comme diverter.

Appareils de forage – B.O.P. BOP ANNULAIRE SHAFFER

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Appareils de forage – B.O.P. BOP ANNULAIRE SHAFFER

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JB 06/06 - JPS 03/07

Appareils de forage – B.O.P. BOP ANNULAIRE SHAFFER

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Stripping

Appareils de forage – B.O.P. BOP ANNULAIRE – INSTALLATION POUR LE STRIPPING

La pression de fermeture du BOP doit être ajustée pour qu’elle ne varie pas de plus de 100 psi lors du passage des tool joints.

Stripping JB 06/06 - JPS 03/07

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Pour le stripping une bouteille pour absorber les variations de pression est ajoutée sur la ligne de fermeture.

Appareils de forage – B.O.P. BOP ANNULAIRE CAMERON TYPE D

Cameron recommande d’appliquer 1 500 psi pour fermer ce BOP.

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Contrairement aux BO Hydril et Shaffer, la pression dans le puits n’aide pas à la fermeture du Cameron type D.

Appareils de forage – B.O.P. DIVERTERS – MONTAGE D’UN DIVERTER

JB 06/06 - JPS 03/07

Utilisation d’un BOP annulaire en BOP 22

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Utilisation d’un BOP annulaire en diverter

Appareils de forage – B.O.P.

LES OBTURATEURS DE SECURITE OBTURATEURS A MACHOIRES (RAMS PREVENTERS)

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JB 06/06 - JPS 03/07 DB - 11/01/2005

Appareils de forage – B.O.P. BOP A MACHOIRES

Cameron type U avec verrouillage manuel

le BOP en position fermée. L’étanchéité est faite en haut par le top seal plaqué par la pression du puits contre la cavité de la mâchoire (ram cavity) et latéralement par le packer (étanchéité caoutchouc sur métal). Quelque soit le type et le fabricant, la fixation des mâchoires sur la tige de piston leur permet un déplacement latéral et vertical (pour se placer correctement). JB 06/06 - JPS 03/07

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Les BOP à mâchoires sont conçus pour être étanches du bas vers le haut. La pression dans le puits aide à maintenir

Appareils de forage – B.O.P. BOP A MACHOIRES Un piston et une chemise délimitent une chambre d’ouverture et de fermeture. La mâchoire montée à l’extrémité de la tige de piston suit le mouvement du piston. Un fluide hydraulique incompressible sous pression (1 500 psi) permet de déplacer le piston. Un circuit hydraulique permet d’envoyer du fluide de chaque coté du piston. Lorsqu’une des chambres est en pression, l’autre est purgée.

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JB 06/06 - JPS 03/07

Appareils de forage – B.O.P. BOP A MACHOIRES – LE CAMERON TYPE U

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JB 06/06 - JPS 03/07

Appareils de forage – B.O.P. BOP A MACHOIRES – LE CAMERON TYPE U Les plaques métalliques situées de part et d’autre du caoutchouc du packer servent à guider et à éviter l’extrusion du caoutchouc qui fait l’étanchéité.

Pipe rams

: Mâchoire supérieure

2

: Corps supérieur

3

: Blade packer

4 et 5 : Side packers 6

: Top seal

7

: Mâchoire inférieure Shear rams

JB 06/06 - JPS 03/07

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1

Appareils de forage – B.O.P. BOP A MACHOIRES – LE CAMERON TYPE U

Pipe rams

de suspendre les tiges de forage.

JB 06/06 - JPS 03/07

Variable rams

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Les pipe rams et les variable rams permettent

Appareils de forage – B.O.P. BOP A MACHOIRES – LE CAMERON TYPE U

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Cameron type U équipé de blind rams en position ouverte.

Appareils de forage – B.O.P. BOP A MACHOIRES – LE CAMERON TYPE U

Le rapport de fermeture pour un BOP à mâchoires indique la pression hydraulique à appliquer pour fermer le BOP en fonction de la pression dans le puits. Jusqu’à 10 000 psi, ce rapport est tel que l’on puisse fermer avec 1 500 psi. La pression à appliquer pour les blind shear rams est 3 000 psi.

JB 06/06 - JPS 03/07

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Cameron type U équipé de pipe rams en position fermée

Appareils de forage – B.O.P. BOP A MACHOIRES SHAFFER

et cisaillée par les shear rams (façon normale de procéder avec les shear rams).

JB 06/06 - JPS 03/07

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BOP Shaffer montrant la garniture posée sur les pipe rams inférieures au niveau d’un tool joint

Appareils de forage – B.O.P. BOP A MACHOIRES

JB 06/06 - JPS 03/07

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Shear Rams

Appareils de forage – B.O.P. BOP A MACHOIRES

JB 06/06 - JPS 03/07

Détail des shear rams 33

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Détail des pipe rams

Appareils de forage – B.O.P. BOP A MACHOIRES HYDRIL

JB 06/06 - JPS 03/07

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BOP à mâchoires Hydril avec verrouillage manuel

Appareils de forage – B.O.P. BOP A MACHOIRES HYDRIL

JB 06/06 - JPS 03/07

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Différents types de mâchoires Hydril

Appareils de forage – B.O.P.

LES OBTURATEURS DE SECURITE LES ’BOP’ INTERNES

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JB 06/06 - JPS 03/07 DB - 11/01/2005

Appareils de forage – B.O.P. BOP INTERIEURS (INSIDE BOP) – CHECK VALVE ET FLAPPER VALVE

JB 06/06 - JPS 03/07

Flapper valve 37

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Check valve et son sub

Appareils de forage – B.O.P. BOP INTERIEURS (INSIDE BOP) – KELLY COCKS

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Kelly cock Hydril

Appareils de forage – B.O.P. BOP INTERIEURS (INSIDE BOP) – GRAY VALVE Le clapet de la Gray valve est maintenu en position ouverte grâce à la tige et à la vis de verrouillage. La Gray valve est installée en position ouverte sur la garniture. Lorsqu’elle est vissée sur la garniture, il faut dévisser la vis n°1, le ressort repousse le clapet qui vient faire étanchéité sur le siège. Ensuite il faut dévisser le mécanisme de manœuvre pour reconnecter la garniture.

: Vis de verrouillage de la tige 3,

2

: Mécanisme de manœuvre,

3

: Tige pour maintenir le clapet ouvert,

4

: Corps supérieur,

5

: Siège,

6

: Clapet,

7

: Ressort,

8

: Corps inférieur.

Gray valve en position ouverte JB 06/06 - JPS 03/07

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1

Appareils de forage – B.O.P. BOP INTERIEURS (INSIDE BOP) – DICV ET LANDING SUB

Le landing sub est incorporé dans la garniture de forage, en bas des tiges (attention au diamètre intérieur du tubulaire, il faut s’assurer que la DICV peut atteindre le landing sub !). La DICV vient s’ancrer dans le landing sub (il faut

la

déplacer

par

pompage)

et

fait

l’étanchéité dans le sub au moyen d’une garniture en caoutchouc. La circulation directe est possible, la bille est repoussée par la

la bille poussée par le ressort vient s’appuyer sur le siège et arrête le débit.

Drop In Check Valve et landing sub

JB 06/06 - JPS 03/07

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pression. La circulation inverse est impossible,

Appareils de forage – B.O.P.

LES OBTURATEURS DE SECURITE COMMANDE DES B.O.P. LES ACCUMULATEURS

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JB 06/06 - JPS 03/07 DB - 11/01/2005

Appareils de forage – B.O.P. LES COMMANDES A DISTANCE

JB 06/06 - JPS 03/07

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Ensemble unité Koomey, BOP et panneaux de commande à distance.

Appareils de forage – B.O.P. LES COMMANDES A DISTANCE

JB 06/06 - JPS 03/07

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Exemple de panneau de commande à distance (driller’s panel).

Appareils de forage – B.O.P. UNITE D’ACCUMULATION – PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT

JB 06/06 - JPS 03/07

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Lorsque la pression de l’huile augmente dans l’enceinte, la pression du gaz augmente et son volume diminue. A l’opposé, lorsque la pression d’huile diminue, le volume de gaz augmente. La quantité d’huile stockée dans l’enceinte dépend du volume de gaz, plus la pression de l’huile est élevée, plus le volume stocké est important.

Appareils de forage – B.O.P. UNITE D’ACCUMULATION – LES ACCUMULATEURS

45

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JB 06/06 - JPS 03/07

Appareils de forage – B.O.P. UNITE D’ACCUMULATION – LES ACCUMULATEURS

JB 06/06 - JPS 03/07

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Bouteilles de stockage d’huile sous pression

Appareils de forage – B.O.P. LIAISONS UNITE KOOMEY - BOP

JB 06/06 - JPS 03/07

Ouverture d’un BOP à mâchoires 47

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Fermeture d’un BOP à mâchoires

Appareils de forage – B.O.P.

LES OBTURATEURS DE SECURITE LE CIRCUIT GAZ

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JB 06/06 - JPS 03/07 DB - 11/01/2005

Appareils de forage – B.O.P. LE CIRCUIT DUSE

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JB 06/06 - JPS 03/07

Appareils de forage – B.O.P. VANNES COMMANDEES A DISTANCE (HCR)

HCR type utilisée sur un manifold de BOP surface JB 06/06 - JPS 03/07

fail safe (se ferment si perte de la liaison hydraulique avec la surface). La fermeture est assurée par un ressort, la pression de l’eau de mer assiste la fermeture. 50

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Ensemble HCR pour BOP sous-marins. Ces vannes sont

Appareils de forage – B.O.P. LES DUSES

En déplaçant la position du pointeau, la surface de passage du fluide varie entraînant une variation des pertes de charge à l’intérieur de la duse.

JB 06/06 - JPS 03/07

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Duse à pointeau à commande manuelle

Appareils de forage – B.O.P. LES DUSES COMMANDEES A DISTANCE

JB 06/06 - JPS 03/07

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Duse Cameron commandée à distance et son panneau de commande

Appareils de forage – B.O.P. LES DUSES COMMANDEES A DISTANCE

Duse Ajustable

JB 06/06 - JPS 03/07

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Panneau de commande de la duse Swaco. (Dog house)

Appareils de forage – B.O.P. Gaz (vers torche)

DEGAZAGE Un système de chicanes permet de casser le débit de boue venant du manifold et d’augmenter la surface de contact de la boue avec l’atmosphère favorisant le dégazage. L’écoulement de la boue vers les bacs se fait par gravité.

Boue dégazée

La

pression

dans le séparateur est

produite par l’écoulement du gaz dans la vent line qui est ouverte à l’atmosphère à son extrémité (chute de pression dans la ligne d’évacuation due aux frottements produits par l’écoulement du gaz dans la ligne). Le gaz est évacué par la vent line.

SEPARATEUR ATMOSPHERIQUE (POOR BOY DEGAZER) JB 06/06 - JPS 03/07

54

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Boue (de choke-line)

Appareils de forage – B.O.P. DEGAZAGE

JB 06/06 - JPS 03/07

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DEGAZEUR " SOUS VIDE " SWACO

Appareils de forage

APPAREILS DE FORAGE

LES DIFFERENTS TYPES D’APPAREILS DE FORAGE

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SEC -

Appareils de forage LES DIFFERENTS TYPES D’APPAREILS DE FORAGE LAND RIG

SEMI SUBMERSIBLE

DRILLSHIP

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SEC -

JACK UP

Appareils de forage LES DIFFERENTS TYPES D’APPAREILS DE FORAGE Land Rig

Jack-up

Drillship

Tension Leg production platform

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SEC -

Jacket

Semisubmersible

Appareils de forage LES DIFFERENTS TYPES D’APPAREILS DE FORAGE

‰ LAND RIG ‰ SWAMP BARGE ‰ DRILLING BARGE ‰ JACK UP ‰ DRILLING TENDER ‰ PLATFORM (Conventional, tension leg, …) ‰ SEMI-SUBMERSIBLE

SEC -

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‰ DRILLSHIP

Appareils de forage CLASSIFICATION PAR PROFONDEUR

down to 2500 m

™ INTERMEDIATE RIGS

down to 3500 m

™ HEAVYWEIGHT RIGS

down to 6000 m

™ ULTRAHEAVY RIGS

down to 10 000 m

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SEC -

™ LIGHTWEIGHT RIGS

Appareils de forage LAND RIG

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SEC -

Appareils de forage LAND RIG

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SEC -

Appareils de forage LAND RIG

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SEC -

Appareils de forage LAND RIG

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SEC -

Appareils de forage LAND RIG

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SEC -

Appareils de forage LAND RIG

SEC -

INTERMEDIATE

LIGHT

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HEAVY

Appareils de forage LAND RIG

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SEC -

Appareils de forage LAND RIG

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SEC -

Appareils de forage LAND RIG

SEC -

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LEVAGE DU MAT

Appareils de forage LAND RIG

SEC -

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DEMENAGEMENT DANS LE DESERT

Appareils de forage LAND RIG

SEC -

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CHEF DE CHANTIER

Appareils de forage LAND RIG

MAT SUR CAMION / TRUCK-MOUNTED RIG SEC -

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Mat télescopique Le même moteur sert soit au treuil soit à la propulsion

Appareils de forage LAND RIG

SEC -

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MAT SUR CAMION / TRUCK-MOUNTED RIG

Appareils de forage LAND RIG

SEC -

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MAT SUR CAMION / TRUCK-MOUNTED RIG

Appareils de forage LAND RIG

SEC -

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SLANT RIG

Appareils de forage

LES ENGINS NON-FLOTTANTS

Plate-formes posées sur le fond de la mer

Plate-forme auto élévatrice – Jack-up Rigs sur jacket

SEC -

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ou plate-formes de production

Appareils de forage

Plate-forme auto élévatrice

JACK-UP

Jack-Up ( Self Elevating Rig )

SEC -

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Ces plate-formes reposent sur le fond de la mer par l’intermédiaire de trois (ou plus) piles (’legs’) rétractables.

Appareils de forage

Plate-forme auto élévatrice Jack-Up ( Self Elevating Rig )

Aujourd’hui le plus souvent à Cantilever

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SEC -

Appareils de forage Plate-forme auto élévatrice - Jack-Up

Jacking Systeme & Safety SEC -

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Courtesy

Appareils de forage Plate-forme auto élévatrice - Jack-Up

PRE-LOADING

DRILLING

JACK-UP - POSITIONNEMENT & MISE EN CHARGE (LOADING) SEC -

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FLOATING

Appareils de forage Plate-forme auto élévatrice - Jack-Up

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SEC -

Appareils de forage Plate-forme auto élévatrice - Jack-Up

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SEC -

Appareils de forage Plate-forme auto élévatrice - Jack-Up

Vue Horizontale

SEC -

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Global Santa-Fe ADRIATIC II

Appareils de forage Plate-forme auto élévatrice - Jack-Up

SEC -

Vue Latérale

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Global Santa-Fe ADRIATIC II

Appareils de forage Plate-forme auto élévatrice - Jack-Up

SEC -

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Positionnement sur Jacket

Appareils de forage Plate-forme auto élévatrice - Jack-Up

SEC -

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Positionnement sur Jacket

Appareils de forage Plate-forme auto élévatrice - Jack-Up

SEC -

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Positionnement sur Jacket

Appareils de forage Plate-forme auto élévatrice - Jack-Up

Positionnement sur Jacket

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SEC -

Appareils de forage Plate-forme auto élévatrice - Jack-Up

SEC -

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Positionnement sur Jacket

Appareils de forage Plate-forme auto élévatrice - Jack-Up

Forage d’un seul puits Vue du puits et de la BOP

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SEC -

Appareils de forage Plate-forme auto élévatrice - Jack-Up

Forage d’un seul puits (exploration)

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SEC -

Appareils de forage Plate-forme auto élévatrice - Jack-Up

Forage d’un seul puits (exploration)

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SEC -

Appareils de forage Plate-forme auto élévatrice - Jack-Up

SEC -

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Piles cylindriques

Appareils de forage Plate-forme auto élévatrice - Jack-Up

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SEC -

Appareils de forage

COMPACT RIG installé sur un jacket de production

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SEC -

Appareils de forage

FORAGE SUR PLATE FORME DE PRODUCTION (Hibernia, Canada)

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SEC -

Appareils de forage FORAGE SUR PLATE FORME DE PRODUCTION

SEC -

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(Statoil Gullfaks, Norvège)

Appareils de forage

LES ENGINS ’’NON-FLOTTANTS’’

Plate-formes Submersibles (Flottantes mais posées sur le fond pour le forage)

Swamp Barge

Plate-formes Submersibles

SEC -

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Arctic Barge

Appareils de forage SWAMP - BARGE (SUBMERSIBLE)

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Appareils de forage SWAMP - BARGE (SUBMERSIBLE)

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SEC -

Appareils de forage PLATE-FORME SUBMERSIBLE

SEC -

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Swamp-Barge

Appareils de forage PLATE-FORME SUBMERSIBLE

SEC -

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ARCTIC BARGE

Appareils de forage PLATE-FORME SUBMERSIBLE

SEC -

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ARCTIC BARGE

Appareils de forage PLATE-FORME SUBMERSIBLE

SEC -

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ARCTIC BARGE

Appareils de forage PLATE-FORME SUBMERSIBLE

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SEC -

Appareils de forage

LES ENGINS ’’NON-FLOTTANTS’’

Plate-formes Flottantes Positionnées sur jacket

Tender assisted drilling

SEC -

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Drilling barge

Appareils de forage TENDER ASSISTED DRILLING

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SEC -

Appareils de forage TENDER ASSISTED DRILLING

SEC -

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NAVIFOR III

Appareils de forage TENDER ASSISTED DRILLING

SEC -

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West Menang - Barge self-erecting tender rig

Appareils de forage TENDER ASSISTED DRILLING

SEC -

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West Menang – Barge self-erecting tender rig

Appareils de forage TENDER ASSISTED DRILLING

SEC -

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West Menang - Semi-submersible self-erecting tender rig

Appareils de forage TENDER ASSISTED DRILLING

SEC -

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West Menang - Semi-submersible self-erecting tender rig

Appareils de forage TENDER ASSISTED DRILLING

SEC -

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West Menang - Semi-submersible self-erecting tender rig

Appareils de forage DRILLING BARGE

Positionnement sur jacket

SEC -

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Barge flottante supportant tous les équipements nécessaires au forage, y compris le derrick, installé à l’avant en cantilever.

Appareils de forage DRILLING BARGE

(Lac de Maracaibo…) SEC -

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Destinées à des zones ayant peu de marée et peu de houle.

Appareils de forage DRILLING BARGE

SEC -

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Curiosité !

Appareils de forage

LES ENGINS FLOTTANTS Plate-forme semi-submersible

Navire de forage (drillship)

SEC -

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142

Appareils de forage LES ENGINS FLOTTANTS Un engin flottant est soumis : ™ à la marée - différence de niveau - courants qui s’inversent ™ aux courants marins ™ aux mouvements de la mer - pilonnement (heave) - roulis (roll)

™ à des conditions météorologiques quelquefois extrêmes (vents, température, icebergs, …)

SEC -

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- tangage (pitch)

Appareils de forage LES ENGINS FLOTTANTS

Le fait que le rig ’bouge’ a de nombreuses conséquences sur l’appareil de forage et les opérations:

‰ La nécessité d’une BOP sous-marine

>

Liaison surfacefond (Drilling riser)

‰ La nécessité de moyens sous-marins d’observations et d’interventions

>

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SEC -

Plongeurs et/ou ROV

Appareils de forage LES ENGINS FLOTTANTS Et : ‰ La nécessité de compenser les mouvements verticaux du rig afin, en forage, de maintenir un poids constant sur l’outil de forage

>

Compensateur de pilonnement (Heaving compensator)

‰ La nécessité de maintenir l’appareil de forage, autant que possible, à la verticale du puits

>

Positionnement dynamique

>

SEC -

Positionnement dynamique

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‰ La possibilité de pouvoir quitter la location rapidement en cas de danger.

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

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SEC -

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

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SEC -

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

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SEC -

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

SEC -

ALEUTIAN KEY

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GLOBAL SANTA FE

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

SEC -

ALEUTIAN KEY

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GLOBAL SANTA FE

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

SEC -

ALEUTIAN KEY

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GLOBAL SANTA FE

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

SEC -

CELTIC SEA

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GLOBAL SANTA FE

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

SEC -

CELTIC SEA

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GLOBAL SANTA FE

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

SEC -

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SCARABEO 7

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

SEC -

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SCARABEO 7

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

SEC -

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SCARABEO 7

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

SEC -

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SCARABEO 7

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

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SEC -

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

SEC -

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SCARABEO 5

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

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SEC -

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

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SEC -

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

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SEC -

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

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SEC -

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

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SEC -

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

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SEC -

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

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SEC -

Appareils de forage PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE

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SEC -

Appareils de forage LES NAVIRES DE FORAGE

SEC -

( L’ancêtre – 1972 , premier navire à positionnement dynamique )

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PELICAN

Appareils de forage LES NAVIRES DE FORAGE

SEC -

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Pélican

Pélerin

Appareils de forage LES NAVIRES DE FORAGE

SEC -

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Pélican

Appareils de forage LES NAVIRES DE FORAGE

SEC -

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Pélican

Appareils de forage LES NAVIRES DE FORAGE

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SEC -

Appareils de forage LES NAVIRES DE FORAGE

SEC -

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SAIPEM 10000

Appareils de forage LES NAVIRES DE FORAGE

SEC -

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SAIPEM 10000

Appareils de forage LES NAVIRES DE FORAGE

SEC -

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JACK RYAN

Appareils de forage LES NAVIRES DE FORAGE

SEC -

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JACK RYAN

Appareils de forage LES NAVIRES DE FORAGE

SEC -

© 2007 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

JACK RYAN

Appareils de forage LES NAVIRES DE FORAGE

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SEC -

Appareils de forage LES NAVIRES DE FORAGE

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SEC -

Appareils de forage LES NAVIRES DE FORAGE

SEC -

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142

Appareils de forage LES NAVIRES DE FORAGE

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SEC -

Appareils de forage

SPECIFICITES DES ENGINS FLOTTANTS ‰ BOP sous-marine et Liaison surfacefond (Drilling riser) ‰ Ancrage et Positionnement dynamique ‰ Compensateur de pilonnement (Heaving compensator) ‰ Moyens sous-marins d’observations et d’interventions (Plongeurs et/ou ROV) © 2007 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

SEC -

Appareils de forage LA LIAISON SURFACE FOND DE LA MER

™ La BOP est posée sur la ’plaque de base’ installée en début de forage ™ Elle est reliée à la surface par la colonne montante / tube prologateur (Drilling riser / Marine riser ) à travers lequel passe le train de tiges et remonte la boue. ™ Ce riser, soumis aux mouvements du rig, se termine en surface par un joint télescopique permettant de compenser les mouvements verticaux.

partie ’fixe’ du riser. ™ Cette partie fixe est maintenue en tension à l’aide des tensionneurs (tensionners)

SEC -

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™ Les mouvements verticaux du rig sont captés par la

Appareils de forage LA LIAISON SURFACE FOND DE LA MER

SEC -

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PLAQUE DE BASE TEMPORAIRE

Appareils de forage LA LIAISON SURFACE FOND DE LA MER

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SEC -

Appareils de forage LA LIAISON SURFACE FOND DE LA MER

Tensionneurs

Joint télescopique

SORTIE DU RISER DANS LE MOON POOL SEC -

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Riser (’fixe’)

Appareils de forage LA LIAISON SURFACE FOND DE LA MER

EFFET DES COURANTS MARINS

La compensation des mouvements latéraux du rig peut nécessiter sur de joints flexible (flex joint) ou d’articulations (ball joint)

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SEC -

Appareils de forage LA LIAISON SURFACE FOND DE LA MER

SEC -

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MARINE RISER

Appareils de forage LA LIAISON SURFACE FOND DE LA MER

SEC -

© 2007 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

MARINE RISER

Appareils de forage LA LIAISON SURFACE FOND DE LA MER Tensionneur

SEC - DB-01/05 JPS 03/07

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RISER TENSIONERS

Appareils de forage Flex joint Kill line flexible

Choke line flexible

BOP Sous-Marine (Subsea BOP Stack)

Annular BOP Kill & choke connector

Collet connector Control pod

Control pod

Kill line valves

Annular BOP

Choke line valves

Well head

SEC -

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Collet connector

Appareils de forage

BOP Sous-Marine (Subsea BOP Stack)

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SEC -

Appareils de forage ANCRAGE DES ENGINS FLOTTANTS

DB - 11/01/2005

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SEC -

Appareils de forage ANCRAGE DES ENGINS FLOTTANTS - DRILLSHIP

DB - 11/01/2005

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SEC -

Appareils de forage S E M I S U B D E F O R AG E A P O S IT IO N N E M E N T D Y N AM IQ U E

POSITIONNEMENT DYNAMIQUE

PLATE-FORME SEMI-SUBMERSIBLE A POSITIONNEMENT DYNAMIQUE TU B E PR O LO N G ATE U R ( R IS E R )

J O IN T F L E X IB L E

B LO C O B TU R ATE U R D E P U IT S B A L IS E A C C O U S T IQ U E T E T E D E P U IT S P LA Q U E D E B AS E TU BE

SEC - DB-01/05 JPS 03/07

C O N D U C TE U R

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R AC C O RD DE M E S U R ES

Appareils de forage POSITIONNEMENT DYNAMIQUE NAVIRE A POSITIONNEMENT DYNAMIQUE (DYNAMIC POSITIONING DRILLSHIP)

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SEC - JPS 03/07

Appareils de forage COMPENSATEUR DE PILONNEMENT Le pilonnement est le mouvement ’vertical’ résultant des vagues. Son amplitude peut atteindre plusieurs mètres. Afin de pouvoir de maintenir une tension constante sur le train de tiges (ie un poids constant sur l’outil de forage), il est nécessaire de compenser ce mouvement.

’compensateur de pilonnement’ (heaving compensator)

SEC -

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C’est le rôle du

Appareils de forage COMPENSATEUR DE PILONNEMENT HEAVE COMPENSATOR MOTION COMPENSATOR DRILL STRING COMPENSATOR

Deux types: ‰ In Line Heave Compensator

suspendu au mouffle

‰ Top Mounted Drill String Compensator

intallé au crown block

SEC -

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Le mouvement du rig est ’capté’ sur la parti fixe du riser

Appareils de forage COMPENSATEUR DE PILONNEMENT

Tensionneurs

Joint télescopique

RISER & MOON POOL SEC -

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Riser

Appareils de forage COMPENSATEUR DE PILONNEMENT

SEC -

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In Line Heave Compensator

Appareils de forage COMPENSATEUR DE PILONNEMENT

SEC -

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In Line Heave Compensator

Appareils de forage COMPENSATEUR DE PILONNEMENT

SEC -

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In Line Heave Compensator

Appareils de forage COMPENSATEUR DE PILONNEMENT

SEC -

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Top Mounted Drill String Compensator

Appareils de forage COMPENSATEUR DE PILONNEMENT

Top Mounted Drill String Compensator

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SEC -

Appareils de forage MOYENS DE PLONGEE SOUS-MARINE ET D’OBSERVATION

SEC -

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Les différentes techniques de plongée

Appareils de forage MOYENS DE PLONGEE SOUS-MARINE ET D’OBSERVATION

SEC -

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Cloche de plongée (diving bell) et Caisson hyperbar

Appareils de forage MOYENS DE PLONGEE SOUS-MARINE ET D’OBSERVATION

SEC -

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R.O.V. (Remote Operated Vehicle)

Appareils de forage OFFSHORE OPERATIONS

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SEC -

Appareils de forage LONG RANGE MOVING

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SEC -

Appareils de forage LONG RANGE MOVING

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SEC -

Appareils de forage COUT MOYEN DES APPAREILS DE FORAGE Land Rigs Rig Type

Average Day Rate $

Medium Rig

15 000

Heavy Rig

30 000

Floating Rigs Rig Type

Total Rig Fleet

Rigs Working

Drillship < 4000' WD

11 rigs

8 rigs

Average Day Rate $ 230 000

Drillship WD 4000'+

27 rigs

25 rigs

265 000

Semisub < 1500' WD

24 rigs

14 rigs

240 000

Semisub WD 1500' +

87 rigs

70 rigs

250 000

Semisub WD 4000' +

55 rigs

47 rigs

270 000

Average Day Rate $

Jackup Rigs Rig Type

Total Rig Fleet

Rigs Working

Jackup IC < 250' WD

40 rigs

48 rigs

110 000

Jackup IC 250' WD

53 rigs

62 rigs

116 000

Jackup IC 300' WD

106 rigs

119 rigs

127 000

Jackup IC 300'+ WD

82 rigs

87 rigs

182 000

Jackup IS < 250' WD

7 rigs

7 rigs

52 500

Jackup IS 250' WD

10 rigs

11 rigs

121 500

Jackup IS 300' WD

5 rigs

5 rigs

94 000

Jackup IS 300'+ WD

3 rigs

3 rigs

90 000

Jackup MC < 200' WD

5 rigs

16 rigs

53 500

21 rigs

28 rigs

97 000

Jackup MS 200'+ WD

10 rigs

23 rigs

88 000

Other Offshore Rigs Rig Type

Total Rig Fleet

Rigs Working

Average Day Rate $

Drill Barge < 150' WD

38 rigs

25 rigs

25 000

Drill Barge 150'+ WD

10 rigs

8 rigs

--

Inland Barge

85 rigs

53 rigs

44 000

Platform Rig

253 rigs

165 rigs

36 000

Submersible

7 rigs

4 rigs

70 000

26 rigs

19 rigs

77 000

Tender

From RigZone.com October 2007

SEC -

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Jackup MC 200'+ WD

Appareils de forage LA LIAISON SURFACE FOND DE LA MER

SEC -

DB - 11/01/2005

PLAQUE DE BASE & SUSPENSION

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PLAQUE DE BASE & CONNECTEUR

Appareils de forage LA LIAISON SURFACE FOND DE LA MER

SEC -

DB - 11/01/2005

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CONNECTEUR

Appareils de forage

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DB - 11/01/2005 SEC -

Appareils de forage

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DB - 11/01/2005 SEC -

Appareils de forage

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DB - 11/01/2005 SEC -

Appareils de forage

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DB - 11/01/2005 SEC -

Appareils de forage

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DB - 11/01/2005 SEC -

Appareils de forage

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DB - 11/01/2005 SEC -

Appareils de forage

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DB - 11/01/2005 SEC -

Appareils de forage

© 2007 ENSPM Formation Industrie - IFP Training

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