FR2658439A1 - DRILLING TUBE. - Google Patents
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Abstract
Procédé de fabrication d'un tube de forage (10) pour opérations de forage, dans lequel on coule par centrifugation plusieurs longueurs de tubes (11) et on soude ensemble les longueurs de tubes pour former des soudures (12) après quoi on soude des raccords d'extrémité filetés (13,15) pour former des soudures (14,16) aux extrémités opposées du tube de forage. On peut également former partiellement les raccords d'extrémité filetées pendant le coulage par centrifugation des longueurs de tubes pour former les extrémités du tube de forage et compléter par des opérations appropriées d'usinage et de filetage. Application aux tubes de forage.A method of manufacturing a borehole tube (10) for drilling operations, in which several lengths of tubes (11) are cast by centrifugation and the lengths of tubes are welded together to form welds (12) after which welds are welded. Threaded end fittings (13,15) to form welds (14,16) at opposite ends of the drill pipe. The threaded end fittings can also be partially formed during centrifugal casting of the tube lengths to form the ends of the drill tube and supplemented with appropriate machining and threading operations. Application to drill pipes.
Description
TUBE DE FORAGEDRILLING TUBE
La présente invention concerne la fabrica- The present invention relates to the manufacture
tion de tubes de forage du type adapté pour être progressivement réunis à leurs extrémités pour produire un train de tiges de forage commandé de manière à pouvoir tourner sur une tour de forage pour forer des puits de pétrole, des trous de sonde et des drilling tubes of the type adapted to be progressively joined at their ends to produce a drill string that is rotatably drivable to drill oil wells, boreholes and boreholes;
applications de forage analogues.similar drilling applications.
Les tubes de forage pour ces applications sont classiquement formés par un procédé de percement aboutissant à une tube sans soudure et peuvent également être formés en laminant une feuille d'acier plat afin de la transformer en tube et en soudant ensemble les bords longitudinaux venant buter l'un contre l'autre pour former un tube soudé Dans les deux cas, les composants filetés à l'intérieur et à l'extérieur nécessaires aux extrémités opposées du tube, qui sont utilisés dans le but d'assembler les tubes dans une tour de forage, sont ensuite The drill pipes for these applications are conventionally formed by a piercing method resulting in a seamless tube and can also be formed by rolling a flat steel sheet to turn it into a tube and weld together the longitudinal edges abutting the tube. against each other to form a welded tube In both cases, the internally and externally threaded components required at the opposite ends of the tube, which are used for the purpose of assembling the tubes in a tower of drilling, are then
insérés dans les extrémités du tube et y sont soudes. inserted into the ends of the tube and are welded to it.
Les principaux inconvénients de ces techniques de formation de tubes est leur coût élevé fondamentalement da aux techniques complexes de fabrication et aux équipements associés et au nombre relativement petit de fournisseurs L'invention a donc pour objet de fournir un procédé de fabrication d'un tube de forage pour des opérations de forage qui soit moins coûteux que les techniques de percement et de fabrication mentionnées ci-dessus, et qui utilise également les installations de fabrication qui sont les plus The main drawbacks of these tube-forming techniques are their high cost, mainly because of the complex manufacturing techniques and associated equipment and the relatively small number of suppliers. The object of the invention is therefore to provide a method for manufacturing a tube of drilling operations that are less costly than the drilling and fabrication techniques mentioned above, and also uses the manufacturing facilities that are most
facilement disponibles Le problème que pose la tech- readily available The problem posed by
nique antérieure faisant intervenir un procédé de percement risque de grandir au f ur et à mesure que les prix généraux de l'acier augmentent, en particulier du fait que la technique de percement nécessite comme anterior process involving a piercing process is likely to increase in size and as the general prices of steel increase, particularly since the drilling technique requires
produit de départ une barre ronde d'acier forgé. starting product a round bar of forged steel.
Selon l'invention, on envisage un procédé de fabrication d'un tube de forage pour les opérations de forage, dans lequel on coule par centrifugation plusieurs longueurs de tubes et on réunit lesdites longueurs de tubes bout à bout pour former un tube According to the invention, there is provided a method of manufacturing a drill pipe for drilling operations in which several lengths of pipe are centrifugally cast and said lengths of tubes are joined end to end to form a tube.
de forage de la longueur désirée.drilling the desired length.
Le coulage par centrifugation d'un tube est généralement moins coûteux que les techniques de percement et de fabrication évoquées ci-dessus, tandis que la disponibilité des installations de fabrication est plus grande En outre, comme l'invention peut utiliser de l'acier de récupération, on peut obtenir d'autres économies significatives De plus, du fait que l'invention fait intervenir une technique de coulage, il existe une possibilité de changer la composition de l'alliage de l'acier, permettant d'avoir un taux d'usure plus faible et ainsi une durée de vie plus longue Les tubes percés en particulier ont des limites quant aux variations dans la composition de l'alliage car le procédé de percement nécessite une limitation de la composition de l'alliage qui peut être utilisée Les tubes actuellement utilisés sont opérationnels pendant environ 3 mois, temps au bout duquel il faut les retirer du trou de forage et les envoyer dans un atelier o leur diamètre est corrigé pour remplacer la matière usée par un procédé de soudage en continu, ce qui fait encourir des coûts supplémentaires L'utilisation des alliages corrects à haute résistance à l'usure, rendue possible par l'invention, aboutit à un accroissement de la durée de vie du tube Si les coûts envisagés peuvent être réduits suffisamment, il peut être possible de jeter un tube usé plutôt que de reconstruire son Centrifugal pouring of a tube is generally less costly than the drilling and fabrication techniques discussed above, while the availability of manufacturing facilities is greater. In addition, since the invention can utilize In addition, since the invention involves a casting technique, there is a possibility of changing the composition of the alloy of the steel, making it possible to have a degree of lower wear and thus a longer service life In particular, pierced tubes have limitations on the variations in the alloy composition because the piercing process requires a limitation of the alloy composition that can be used. currently used tubes are operational for about 3 months, after which time they must be removed from the borehole and sent to a workshop where their diameter is corrected for To replace the spent material by a continuous welding process, which incurs additional costs The use of the correct alloys with high wear resistance, made possible by the invention, leads to an increase in the service life. If the costs can be reduced enough, it may be possible to throw a worn tube rather than rebuild
diamètre circonférentiel.circumferential diameter.
Les raccords à extrémité filetée pour le tube peuvent être ultérieurement réunis aux extrémités respectives du tube de forage fabriqué en même temps qu'il est fabriqué, ou peuvent y être réunis plus The threaded end fittings for the tube may be later joined to the respective ends of the drill pipe manufactured at the same time as it is manufactured, or may be joined therein more
tard par l'utilisateur final du tube de forage. late by the end user of the drill pipe.
La production des raccords d'extrémité pourrait également être incorporée dans le cadre de l'opération de coulage par centrifugation et complétée par des techniques appropriées d'usinage et de formation The production of end fittings could also be incorporated as part of the centrifugal casting operation and supplemented with appropriate machining and training techniques.
d'un filetage.a thread.
L'invention envisage également un tube The invention also contemplates a tube
de forage fabriqué selon le procédé décrit ci-dessus. drilling made according to the method described above.
On décrira maintenant à titre d'exemple, en se référant au dessin joint, un mode de réalisation préféré de l'invention Le dessin représente une vue longitudinale, en coupe partielle, d'un tube de forage complet fabriqué selon le procédé de l'invention. Dans l'exemple de ce mode de réalisation préféré, la longueur principale du tube de forage désigné par 10 est formée à partir de plusieurs lon- gueurs de tubes à paroi épaisse 11 Chaque longueur de tube 11 est coulée par centrifugation à partir d'une matière métallique appropriée, en utilisant un moule cylindrique permanent que l'on fait tourner à grande vitesse tout en y versant du métal fondu, et qui aboutit à ce que le métal est projeté à la surface interne du moule pour produire un cylindre ou tube creux d'épaisseur de paroi uniforme Les longueurs de tubes résultantes ont une surface externe de grain uniformément fin, et par conséquent on peut s'attendre à ce qu'elles soient plus saines avec un plus petit nombre d'inclusions On soude alors bout à bout les longueurs de tubes individuels 11 pour produire des soudures 12 entre leurs extrémités, et collectivement les longueurs de tubes constituent An embodiment of the invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawing. The drawing shows a longitudinal view, in partial section, of a complete drill pipe manufactured according to the method of the invention. invention. In the example of this preferred embodiment, the main length of the drill pipe designated by 10 is formed from several lengths of thick-walled tubes 11. Each length of tube 11 is centrifugally cast from a metal material, using a permanent cylindrical mold which is rotated at high speed while pouring molten metal thereon, and which results in the metal being thrown onto the inner surface of the mold to produce a hollow cylinder or tube The resulting tube lengths have an outer surface of uniformly thin grain, and therefore can be expected to be healthier with a smaller number of inclusions. the lengths of individual tubes 11 to produce welds 12 between their ends, and collectively the lengths of tubes constitute
la longueur désirée du tube de forage 10. the desired length of the drill pipe 10.
Afin de compléter le tube percé pour utilisa- In order to complete the pierced tube for use
tion dans les applications de forage, on soude un composant d'extrémité à filetage externe classique 13 et 14 à une extrémité du tube de forage, et on soude un composant d'extrémité à filetage interne classique 15 en 16 à l'autre extrémité du tube de forage Les composants d'extrémité 13 et 15 peuvent être soudés au tube de forage au moment de sa fabrication, In drilling applications, a conventional external threaded end component 13 and 14 are welded to one end of the drill pipe, and a conventional internal threaded end component 16 is welded at the other end of the drill pipe. drilling tube The end components 13 and 15 can be welded to the drill pipe at the time of its manufacture,
ou encore y être raccordés plus tard par l'utilisa- or to be connected later by the user
teur final du tube Une autre solution possible consiste à former partiellement les composants d'extrémité en question en tant que parties d'une longueur de Another possible solution is to partially form the end components in question as parts of a length of
tube spéciale coulée par centrifugation 11 La tech- special centrifugal casting tube 11
nique implique de former l'extrémité concernée du involves the formation of the relevant end of the
tube de forage final pendant le coulage par centri- final drill pipe during centrifugal casting
fugation de cette longueur de tube, les composants d'extrémité recevant leur finition par des opérations d'usinage et des opérations de filetage utilisant fugation of this length of tube, the end components receiving their finishing by machining operations and threading operations using
un équipement approprié.appropriate equipment.
Dans l'exemple de l'invention tel que décrit un tube de forage typique 10 peut être formé à partir In the example of the invention as described a typical drill pipe 10 can be formed from
de quatre longueurs de tubes coulées par centrifu- four lengths of centrifugally cast tubes
gation 11 de 228,6 cm de longueur, qui, lorsqu'elles sont soudées bout à bout, aboutissent à un tube de 228.6 cm in length, which, when welded end to end, lead to a
forage de 914,4 cm de longueur.drilling 914.4 cm in length.
Le coulage par centrifugation des longueurs de tubes 11 doit être réglé de manière à produire une épaisseur de paroi de tube uniforme pour chaque Centrifug casting of the lengths of tubes 11 should be adjusted to produce a uniform tube wall thickness for each
longueur destinée à constituer le tube de forage. length intended to constitute the drill pipe.
Ces épaisseurs de parois peuvent se conformer à l'inter- These wall thicknesses can comply with the
valle d'épaisseur de parois normalement disponible dans les tubes de forage sans soudure percés et à soudure usinés classiques Les épaisseurs dépendent du type et de la profondeur de l'opération de forage wall thickness range normally available in conventional machined drilled and welded seamless drill pipes Thicknesses depend on the type and depth of the drilling operation
à laquelle le tube de forage sera appliqué. to which the drill pipe will be applied.
On s'attend à ce qu'à plein régime la pro- It is expected that at full speed the
duction de tubes de forage selon le procédé de l'in- drilling tubes according to the method of the invention
vention le prix (en dollars 1990) d'un tube de forage d'une longueur classique soit d'à peine A$ 8 500,00 On peut comparer ce chiffre avec une longueur de tube de forage fabriquée selon des techniques connues et dont le prix peut atteindre the price (in 1990 dollars) of a conventional length of borehole is barely A $ 8,500.00. This figure can be compared with a length of borehole made by known techniques and price can reach
A$ 13 000,00.A $ 13,000.00.
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