Forets

Que sont les forets ?

Les forets sont des outils essentiels dans le processus de forage, utilisés pour créer et agrandir des puits dans les applications pétrolières, gazières et autres applications souterraines. Ils sont conçus pour briser les formations rocheuses et créer des forages efficacement. Différents types de forets sont utilisés en fonction des conditions géologiques, des exigences du puits et du type de forage effectué.

Combien de types de forets ?

1. Mèches à cône à rouleaux

Les forets à rouleaux coniques sont l’un des types de forets les plus couramment utilisés dans l’industrie. Ils ont trois cônes rotatifs ou plus avec des inserts en métal dur ou en carbure intégrés. En tournant, les cônes écrasent et broyent la roche.

• Mèches à cône à rouleaux à deux étages: Conçu pour les formations molles à moyennes.
• Mèches à cône à rouleaux à trois étages: Utilisé pour les formations plus dures.
• Variantes: Inclut les embouts PDC (Polycristallin Diamond Compact) et les trépans tricônes.

2. Trépans compacts en diamant polycristallin (PDC)

Les forets PDC sont fabriqués avec une matrice de diamants synthétiques et sont connus pour leur durabilité et leur efficacité. Ils sont couramment utilisés pour forer des formations de roche dure.

• Caractéristiques: Fournit un taux de pénétration élevé (ROP) et convient à un large éventail de formations rocheuses.
• Avantages: Durable et efficace pour le perçage à grande vitesse.

3. Mèches de diamant

Les trépans diamantés utilisent des diamants industriels ou des matériaux imprégnés de diamants pour le forage. Ils sont conçus pour les formations rocheuses extrêmement dures et abrasives.

• Les types: Inclut les mèches en diamant naturel et les mèches en diamant synthétique.
• Applications: Utilisé dans les formations dures et abrasives où les autres mèches peuvent s'user rapidement.

4. Mèches de marteau

Les marteaux, également connus sous le nom de marteaux fond de trou (DTH), utilisent un mécanisme de percussion pour briser la roche. Ils envoient des impacts rapides sur la roche, la brisant en petits morceaux.

• Caractéristiques: Se compose d'un ensemble marteau et mèche qui fonctionne en tandem.
• Applications: Idéal pour les formations rocheuses dures et consolidées.

5. Bits de base

Les couronnes de carottage sont conçues pour extraire une carotte cylindrique de la formation rocheuse. Ils sont utilisés en exploration géologique pour analyser les propriétés des roches.

• Les types: Inclut les couronnes de diamant et les couronnes de carbure.
• Applications: Précieux pour l'exploration, les études géotechniques et l'évaluation des ressources minérales.

6. Peu de fraise de section

Les fraises à sections sont utilisées pour couper et retirer des sections de tubage d'un puits de forage. Ils sont indispensables aux opérations d’intervention et de réparation des puits.

• Applications: Utilisé pour fraiser des sections de tubage ou de tubage pour accéder à différentes parties du puits.

7. Embouts coniques

Les forets coniques ont une forme conique et sont utilisés dans certains types de forage où une forme de puits spécifique est requise.

• Applications: Souvent utilisé dans les puits peu profonds ou exploratoires.

8. Forets d'alésage

Les forets d'alésage sont utilisés pour agrandir un forage existant. Ils peuvent lisser les irrégularités et garantir que le diamètre du puits de forage répond aux spécifications.

• Applications: Utile dans les opérations de forage et de maintenance de puits.

9. Embouts coniques

Les trépans coniques, également appelés trépans à lame, sont utilisés pour forer des formations molles à moyennes. Ils sont moins courants que les cônes à rouleaux ou les embouts PDC.

• Caractéristiques: Généralement utilisé dans des conditions géologiques spécifiques.

Comment sélectionner un foret ?

Le choix du foret approprié dépend de plusieurs facteurs :

• Type de formation: Les formations de roches molles, moyennes ou dures nécessitent différents types de forets.
• Conditions du puits: La profondeur, la pression, la température et la présence de fluides ou de gaz peuvent affecter le choix du foret.
• Rapport coût-efficacité: Équilibrer le coût du foret avec ses performances et sa durabilité.

Quelles sont les qualités d’acier des forets ?

Les nuances d'acier utilisées dans les forets sont sélectionnées en fonction de leurs propriétés mécaniques et des conditions de forage auxquelles elles seront confrontées. Différentes parties d'un foret, telles que le corps, les inserts et d'autres composants, sont fabriquées à partir de types spécifiques d'acier ou d'alliage pour répondre aux exigences de performance et de durabilité. Voici les principales nuances d’acier et matériaux utilisés dans les forets :

1. Mèches à cône à rouleaux

• Nuances d'acier de carrosserie:
  • AISI4145H: Il s'agit d'un acier allié à haute résistance qui offre une bonne ténacité et résistance à l'usure. Il est couramment utilisé pour le corps du mors.
  • AISI4130: Un autre acier allié avec une bonne résistance et ténacité, souvent utilisé pour le corps du foret et d'autres composants structurels.
• Insérer des matériaux:
  • Inserts en carbure: Fabriqués à partir de carbure de tungstène, ces inserts sont utilisés pour leur dureté et leur résistance à l'usure. Ils ne sont pas en acier mais sont souvent combinés avec de l'acier dans la construction du foret.

2. Bits PDC

• Nuances d'acier de carrosserie:
  • AISI4145H: Acier à haute résistance utilisé pour le corps de la mèche, offrant durabilité et résistance aux conditions difficiles de perçage.
  • AISI4330V: Un acier fortement allié offrant une ténacité et une résistance supérieures, utilisé dans les applications où une résilience supplémentaire est requise.
• Corps matriciel:
  • Matrice composite: Certains embouts PDC utilisent un corps matriciel constitué d'un matériau composite, qui est une combinaison de carbure de tungstène et d'un liant métallique. Ce matériau de matrice n’est pas de l’acier mais offre une résistance à l’usure et une durabilité similaires.

3. Mèches de diamant

• Nuances d'acier de carrosserie:
  • AISI4145H: Utilisé dans les trépans diamantés pour sa ténacité et sa résistance, adapté à la gestion des conditions extrêmes de forage de roches dures.
• Corps matriciel:
  • Diamant brasé ou fritté: Pour les trépans avec segments diamantés, les segments sont souvent fixés sur un corps en acier ou matriciel.

4. Bits de base

• Nuances d'acier de carrosserie:
  • AISI4145H: Souvent utilisé pour le corps en raison de sa solidité et de sa capacité à résister à l’environnement de forage.
  • AISI4340: Acier à haute résistance utilisé pour les couronnes qui nécessitent une ténacité supplémentaire.
• Carottier:
  • Acier rechargé: Le carottier est souvent fabriqué en acier à haute résistance avec un rechargement dur pour améliorer la résistance à l'usure.

5. Mèches de marteau

• Nuances d'acier de carrosserie:
  • AISI4145H: Utilisé pour que le corps du foret gère les forces d'impact générées lors du perçage.
  • AISI4340: Une autre nuance d'acier est connue pour sa ténacité, souvent utilisée dans les applications lourdes.

6. Embouts spécialisés

• Peu de fraise de section:
  • AISI4145H: Couramment utilisé pour sa ténacité et sa capacité à résister au processus de fraisage.
• Mèches coniques et alésées:
  • AISI 4130 ou 4145H: Nuances d'acier utilisées en fonction des exigences spécifiques de l'application du foret.