FR3109556A1 - Accessoire de puits et methode de fabrication d’accessoire par fabrication additive - Google Patents

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Abstract

Accessoire de puits de pétrole ou gaz ou géothermie comprenant une première portion tubulaire (3 ,21 ,31) s’étendant axialement et comprenant au moins un filetage (5, 9, 28, 37) et un espace intérieur (12, 23, 40), ladite première portion tubulaire (3 ,21 ,31) étant réalisée par un procédé de fabrication additive par dépôt sur lit de poudre, ledit accessoire (1, 20, 30) comprenant une deuxième portion tubulaire (4 ,22, 32) déposée sur la première portion tubulaire (3 ,21 ,31) par dépôt métallique par énergie directe et méthode de réalisation d’un tel accessoire, accessoire de liaison, accessoire de levage et bouchon de test correspondants. Figure de l’abrégé : Fig 1b

Description

ACCESSOIRE DE PUITS ET METHODE DE FABRICATION D’ACCESSOIRE PAR FABRICATION ADDITIVE
L’invention se rapporte à une méthode de fabrication d’un accessoire utilisé dans le domaine du pétrole et du gaz, de la géothermie, de l’énergie, et plus particulièrement à une méthode de fabrication d’un tel élément, ainsi que les accessoires correspondants.
Les produits tubulaires du domaine du pétrole et gaz (« OCTG ») sont généralement obtenus par l’emploi de méthodes de fabrication soustractive classiques, telles que l’usinage. Ces produits peuvent être des tubes, forgés, étirés, dont les extrémités sont usinées pour réaliser des connexions aptes à former des joints tubulaires. Le plus souvent, ces extrémités sont filetées. Ces produits peuvent être des accessoires utilisés dans les puits, tels que des manchons, qui sont des tubes de courte longueur, c’est à dire de moins de 3m, dotés d’extrémités femelles, pour coupler des tubes entre eux ; ou tels que des accessoires de liaison (appelés “crossover” dans le domaine), qui permettent de raccorder des tubes ayant des extrémités de diamètre ou de modèles de connexion distincts, donc incompatibles.
Ces accessoires peuvent également être des accessoires de levage (“lifting plug”) aptes à soulever un tube ou un accessoire muni d’une extrémité filetée, ou encore un accessoire de test en pression pour connexion femelle (“test plug”) ou pour connexion mâle (“test cap”).
Cette liste est non limitative. Ces accessoires sont spécifiques aux diamètres et modèles de connexion concernés. Il est nécessaire d’avoir toute une gamme de ces accessoires en stock pour disposer du bon modèle au bon moment sur chantier. Par ailleurs, la réalisation de ces accessoires nécessite des opérations d’usinages complexes et un outillage imposant. Il y a un intérêt économique et opérationnel pour réduire les stocks de ces accessoires et pouvoir les fabriquer de manière simplifiée, à la demande et au plus proche du lieu d’utilisation, en limitant les opérations d’usinage, voire en se passant d’opération d’usinage.
La présente invention permet de réduire la chaine de production et le nombre de procédés de fabrication intervenant dans la fabrication des pièces.
L’invention est une méthode de fabrication d’accessoire pour puits de pétrole ou de gaz ou de géothermie comprenant :
Une étape de fabrication d’une première portion tubulaire par dépôt métallique avec une technique de déposition par lit de poudre,
Une étape de fabrication d’une deuxième portion tubulaire par dépôt métallique par dépôt de matière sous énergie concentrée.
Selon un aspect, l’étape de fabrication d’une première portion tubulaire comprend la réalisation d’un filetage par ladite technique de déposition par lit de poudre.
Selon un autre aspect, la méthode de fabrication peut comprendre une étape supplémentaire de réalisation d’une seconde première portion par une technique de déposition par lit de poudre.
Selon un autre aspect, la méthode comprend une étape d’usinage d’au moins une surface fonctionnelle sur au moins une première portion, choisie(s) parmi filetage, surface d’étanchéité, butée.
Selon un mode de réalisation, l’invention est une méthode de fabrication d’un bouchon de test.
Selon un mode de réalisation, l’invention est une méthode de fabrication d’un accessoire de liaison.
Selon un mode de réalisation, l’invention est une méthode de fabrication d’un accessoire de levage de tube.
Selon un aspect, le dépôt métallique par dépôt de matière sous énergie concentrée est choisi parmi les procédés de dépôt de métal par laser LMD ou procédé de fabrication additive par fil et arc WAAM.
L’invention porte aussi sur un accessoire de puits de pétrole ou gaz ou géothermie comprenant une première portion tubulaire s’étendant axialement et comprenant au moins un filetage et un espace intérieur, ladite première portion tubulaire étant réalisée par un procédé de fabrication additive par dépôt sur lit de poudre, ledit accessoire comprenant une deuxième portion tubulaire déposée sur la première portion tubulaire par dépôt métallique par énergie directe.
Selon un aspect, la première portion tubulaire comprend un filetage qui est un premier filetage intérieur ou extérieur à une première extrémité et comprend en outre un deuxième filetage intérieur ou extérieur à une seconde extrémité de ladite première portion intérieure.
Selon un autre aspect, le premier filetage intérieur ou extérieur comprend de premières caractéristiques géométriques de nature choisies parmi des dents de filetage, tels que le diamètre de base du filetage, l’inclinaison du filetage, la hauteur, la largeur de dents, les angles de flancs d’engagement ou flancs porteurs, le pas de filet, et le deuxième filetage intérieur ou extérieur comprend de deuxièmes caractéristiques de même nature et de valeurs distinctes.
Selon un deuxième mode de réalisation, l’accessoire comprend une première portion tubulaire comprenant un filetage qui est un premier filetage intérieur ou extérieur à une première extrémité et l’accessoire comprend en outre une seconde première portion comprenant un deuxième filetage intérieur ou extérieur, la seconde première portion tubulaire (3) étant réalisée par un procédé de fabrication additive par dépôt sur lit de poudre, les deux premières portions (3) étant reliées par ladite deuxième portion tubulaire (4) réalisée par un procédé de fabrication additive par dépôt de matière sous énergie concentrée.
Selon une variante, première(s) portion(s) et la deuxième portion sont réalisées dans un même matériau choisi parmi les alliages de nickel, aciers carbone faiblement alliés, aciers inoxydables.
Selon une alternative, au moins une première(s) portion(s) et la deuxième portion sont réalisées dans deux matériaux distincts et choisis parmi les alliages de nickel, les aciers au carbone faiblement alliés, aciers inoxydables.
L’invention est aussi une utilisation combinée de dépôt métallique par une technique de déposition par lit de poudre, et de dépôt métallique par dépôt de matière sous énergie concentrée pour la fabrication d’accessoire pour puits de pétrole ou de gaz ou de géothermie.
Figures
représente en vue de coupe un accessoire de liaison selon l’invention dans un premier mode de réalisation.
représente en vue de coupe un accessoire de liaison selon l’invention dans un deuxième mode de réalisation.
représente schématiquement un accessoire de levage selon l’invention.
représente en vue de coupe un bouchon de test en pression de connexion mâle selon l’invention.
La méthode selon l’invention utilise des méthodes distinctes de fabrication additive pour la réalisation d’un accessoire de puits.
Les méthodes de fabrication additive sont généralement définies dans la norme ISO ASTM 52900-2015 (remplaçant la norme ASTM F2792).
On entend par procédé de fabrication additive un procédé qui permet d’assembler des matériaux pour fabriquer des pièces, à partir de modèles en 3D, en général couche après couche. La fabrication additive peut aussi être définie par opposition à la fabrication soustractive qui permet de réaliser des objets par enlèvement de matière, par exemple par fraisage, tournage, perçage, meulage, découpage, etc…
Il existe plusieurs catégories de procédés appartenant à la catégorie de la fabrication additive. Parmi ces catégories, le demandeur a identifié et sélectionné les catégories suivantes.
On connaît le procédé par projection de liant (« binder jetting ») dans lequel un agent de liaison liquide est déposé de manière sélective pour assembler des matériaux poudreux.
On connaît le procédé par dépôt de matière sous énergie concentrée (« directed energy deposition ») dans lequel une énergie thermique focalisée est utilisée pour faire fondre des matériaux au fur et à mesure qu’ils se déposent, ladite énergie thermique focalisée pouvant résulter de la focalisation d’une source d’énergie choisie parmi laser, faisceau d’électron, arc plasma. Ce procédé est généralement associé à l’utilisation d’un robot multi-axes de façon à pouvoir réaliser des formes complexes, et de manière à diminuer la quantité de matière utilisée pour réaliser un support intermédiaire de fabrication.
Procédé par fusion sur lit de poudre (« powder bed fusion ») dans lequel l’énergie thermique fait fondre de manière sélective certaines zones d’un lit de poudre. Dans cette catégorie de procédé on retrouve le procédé d’agglomération par laser sur lit de poudre (« selective laser sintering » ou SLS) ; ou encore le procédé par fusion laser sur lit de poudre (« Selective Laser melting » ou SLM »). Le procédé par fusion laser sur lit de poudre comprend la disposition d’une couche de poudre ou lit de poudre, le balayage par un laser de ce lit de poudre pour fondre la poudre selon un motif souhaité pour ladite couche et ainsi former une couche de matière solide issue de la fusion de la poudre, puis de disposer un nouveau lit de poudre par-dessus et répéter les opérations pour construire couche par couche, un objet en trois dimensions. La distinction principale de ce procédé SLM par rapport au procédé SLS réside dans la fusion de la poudre en procédé SLM, alors qu’en procédé SLS, l’énergie du faisceau laser est moindre, entraînant une fusion partielle des grains de poudre de façon à simplement agglomérer les grains de poudre. En procédé SLS, la matière constituant l’objet obtenu présente une plus forte porosité. En procédé SLM, la porosité de l’objet obtenu est faible en comparaison.
Une variante au procédé SLS au sein des techniques de fusion sur lit de poudre est le procédé par fusion par faisceau d’électron (« Electron beam melting » ou EBM). Ce procédé permet des vitesses de dépôt supérieures. Ce procédé peut nécessiter de travailler sous vide.
Un avantage de ce procédé est la faible porosité de la matière, un meilleur contrôle de la microstructure, un meilleur contrôle dimensionnel ains qu’un état de surface amélioré. Aussi, il est possible de traiter thermiquement l’élément obtenu. Ce procédé a une précision dimensionnelle et un état de surface entre le procédé de fonderie et celui de l’usinage ce qui est très adapté lorsque l’on souhaite avoir des composants utilisables en l’état sans retraitement particulier des pièces, ou avec un parachèvement minimum.
Il est aussi possible d’utiliser l’élément résultant tel quel sans traitement thermique ou mécanique supplémentaire, c’est-à-dire sans opération d’usinage supplémentaire, lorsque les spécifications techniques le permettent.
L’invention comprend l’utilisation de plusieurs matériaux ou plusieurs procédés de fabrication additive (Procédé de fusion sur lit de poudre, ou procédé de dépôt de matière sous énergie concentrée tels que définis dans la norme ISO/ASTM 52900:2015) afin de réaliser un accessoire pour l’OCTG (« Oil Country Tubular Goods ») ou produits tubulaires liés au puits de pétrole.
L’objet de l’invention est une méthode de fabrication d’un accessoire de puits dans laquelle une première portion est fabriquée pour former une coque finie ou semi-finie au moyen d’un procédé de fabrication par lit de poudre possédant les parties fonctionnelles d’une connexion. Un tel procédé permet d’atteindre des précisions dimensionnelles de l’ordre de 0,05 à 0,1 mm. Cependant, un tel procédé présente un taux horaire de déposition de matière faible, de l’ordre de la dizaine à quelques centaines de grammes de matière déposée par heure.
On entend par parties fonctionnelles de la connexion, les surfaces permettant un assemblage de connexion à une connexion correspondante, c’est-à-dire un ou plusieurs filetage(s), la ou les éventuelle(s) surface(s) d’étanchéité, ou la ou les éventuelle(s) surface(s) de butée. Un accessoire présente un espace intérieur, et une surface extérieure.
Une connexion peut être mâle ou femelle. Une connexion mâle a généralement un filetage du côté extérieur, une connexion femelle a généralement un filetage du côté intérieur.
La méthode de fabrication selon l’invention comprend également une étape de rechargement de matière opéré sur ladite première portion par l’emploi d’un procédé de dépôt de matière sous énergie concentrée (ou DED). Ce type de procédé présente un taux horaire de déposition de matière de l’ordre de plusieurs kilos par heure. Cependant, les précisions dimensionnelles et état de surface sont moindres que pour un procédé de fabrication par lit de poudre.
Il n’a pas été suggéré dans le domaine de combiner deux procédés distincts de fabrication additive pour réaliser un accessoire pour puits.
Dans une variation, le procédé de dépôt de matière sous énergie concentrée (ou DED) peut être de type LMD ou WAAM ou dérivé. On entend par LMD un procédé de dépôt de métal par laser, qui peut reposer sur de la projection d’une poudre et d’un gaz de projection dans un faisceau laser. On entend par WAAM un procédé de fabrication additive par fil et arc, dans lequel un fil de matière est amené dans la zone d’un arc pour être fusionné sur une surface. Plusieurs sous-familles existent se différenciant par la nature de l’arc : Soudage à l’arc Gaz tungstène ou TIG, Déposition par fil plasma ou PWD, soudage par arc métal gaz ou GMAW/MIG. On peut aussi utiliser alternativement un procédé de dépôt de fil métallique avec faisceau d’électron ou faisceau laser, appelé SCIAKY.
Ces procédés présentent l’avantage d’une vitesse de dépôt importante.
La pièce obtenue peut optionnellement subir un traitement de finition, ou parachèvement, de type meulage, usinage, rectification, afin d’améliorer les cotes dimensionnelles de la pièce et/ou l’état de surface de la pièce.
Cette méthode de fabrication permet de réduire significativement le nombre d’opérations nécessaires à la réalisation d’un élément de type accessoire de puits.
Cette méthode permet également de réduire significativement la mise au mille de la fabrication d’un accessoire de puits, réduisant fortement la matière première nécessaire à l’obtention de l’élément.
Sous un autre aspect, l’étape de fabrication d’une première portion tubulaire de l’élément peut être réalisée avec un premier matériau, et l’étape de fabrication d’une deuxième portion tubulaire de l’élément peut être réalisée avec un second matériau distinct du premier matériau, comme par exemple un alliage de titane ou un acier inoxydable et/ou un acier carbone.
Ainsi, l’élément réalisé peut comprendre une première portion ou coque avec un premier matériau et de premières caractéristiques mécaniques, et l’élément peut comprendre une deuxième portion avec un deuxième matériau et de deuxièmes caractéristiques mécaniques.
Par exemple, l’étape de fabrication de fabrication d’une première portion tubulaire de l’élément peut être réalisée avec une matière a base nickel et l’étape de fabrication d’une deuxième portion tubulaire de l’élément peut être réalisée avec un acier carbone faiblement allié à forte résistance mécanique (>110ksi). La coque obtenue comprendra une matière à base nickel et la deuxième portion comprendra un acier carbone faiblement allié à forte résistance mécanique (>110ksi).
Alternativement, première et deuxième portions peuvent être réalisées avec le même matériau. Par exemple un alliage de nickel comprenant plus de 50% en masse de Nickel, par exemple inconel® 718 de Special Metals Corporation, pour les deux portions permettant l’obtention de propriétés mécaniques supérieures ou égales à 110ksi.
Il sera envisagé différentes combinaisons suivant les besoins en résistance mécanique et l’environnement nécessaire au composant, notamment par rapport à un besoin de résistance à la corrosion. Les combinaisons suivantes peuvent être envisagées :
Matériau de coque ou première portion Matériau de rechargement ou deuxième portion
Alliage de nickel Alliage de nickel
Acier carbone faiblement allié
Acier inoxydable
Acier carbone faiblement allié Alliage de nickel
Acier carbone faiblement allié
Acier inoxydable
Acier inoxydable Alliage de nickel
Acier carbone faiblement allié
Acier inoxydable
Ainsi, un accessoire de puits réalisé selon l’invention peut avoir des propriétés mécaniques différentes entre la partie fonctionnelle de la connexion et le corps de la pièce.
L’accessoire selon l’invention comprend au moins un filetage. Le au moins un filetage est compris dans la première portion réalisée par dépôt métallique avec une technique de déposition par lit de poudre. Le filetage peut être réalisé lors de l’étape dudit dépôt métallique déposition par lit de poudre. Le filetage peut être réalisé ultérieurement par usinage de ladite première portion réalisée par dépôt métallique avec une technique de déposition par lit de poudre. Enfin, le filetage peut être réalisé partiellement lors de l’étape dudit dépôt métallique déposition par lit de poudre, et réusiné ultérieurement par des techniques d’usinage conventionnelles. Le choix dépend des précisions dimensionnelles requises pour le modèle de connexion. L’accessoire peut comporter un ou plus filetages à une extrémité.
De façon analogue, la première portion de l’accessoire peut comprendre une ou plusieurs surfaces d’étanchéité, une ou plusieurs surfaces de butée, réalisées dans la première portion lors de l’étape dudit dépôt métallique déposition par lit de poudre, ou bien ébauchées lors de cette étape et usinées ultérieurement par des techniques d’usinage.
Cette méthode de fabrication permet de réaliser plusieurs accessoires structurellement proches et ayant une première portion agencée pour réaliser une connexion, et obtenue lors de l’étape de dépôt métallique déposition par lit de poudre, et une deuxième portion par dépôt métallique par dépôt de matière sous énergie concentrée, ledit dépôt métallique s’opérant sur la première portion.
Accessoire de liaison (Crossover)
Selon un premier mode de réalisation représenté en figure 1a, l’invention est un accessoire de liaison 1 comprenant une première portion tubulaire 3 s’étendant axialement et comprenant au moins un premier filetage 5 à une première extrémité 2 et au moins un deuxième filetage 9 à une seconde extrémité 8 de ladite première portion tubulaire 3, la première portion 3 comprenant un espace intérieur 12 s’étendant axialement sur toute la longueur de ladite première portion 3. La première portion tubulaire 3 est réalisée par dépôt métallique par lit de poudre. L’accessoire de liaison 1 comprend une deuxième portion tubulaire 4 déposée sur la première portion tubulaire 3 par dépôt métallique par énergie directe. Ladite deuxième portion 4, ou rechargement 4 s’étend axialement sur toute la longueur de l’accessoire 1. Ladite deuxième portion 4 entoure complètement la première portion ou coque 2. Ladite deuxième portion 4 peut comprendre un deuxième matériau distinct du premier matériau compris dans la première portion 2. La première extrémité 2 de la première portion ou coque 3 comprend un premier filetage 5 et peut comprendre une première surface d’étanchéité 6 et/ou une première surface de butée 7. La première extrémité peut comprendre un filetage supplémentaire. Le premier filetage 5 et son éventuel filetage complémentaire comprennent de premières caractéristiques dont la nature peuvent être des caractéristiques géométriques des dents de filetage, tels que le diamètre de base du filetage, l’inclinaison du filetage, la hauteur, la largeur de dents, les angles de flancs d’engagement ou flancs porteurs, le pas de filet, cette liste n’étant pas limitative. Ces caractéristiques permettent de relier la première extrémité 2 à un premier composant tubulaire comprenant une extrémité avec une connexion correspondante d’un premier modèle de connexion. La deuxième extrémité 8 un deuxième filetage 9 et peut comprendre une deuxième surface d’étanchéité 10 et/ou une deuxième surface de butée 11. La deuxième extrémité 8 peut comprendre un deuxième filetage supplémentaire. Le deuxième filetage 9 et son éventuel deuxième filetage complémentaire peuvent comprendre de deuxièmes caractéristiques qui peuvent être des caractéristiques géométriques des dents de filetage, tels que le diamètre de base du filetage, l’inclinaison du filetage, la hauteur, la largeur de dents, les angles de flancs d’engagement ou flancs porteurs, le pas de filet, cette liste n’étant pas limitative, deuxièmes caractéristiques dont l’une au moins est distincte des premières caractéristiques du premier filetage 5 par leur valeur(s), le deuxième filetage étant apte à être assemblé avec une connexion d’un deuxième composant tubulaire qui est d’un modèle différent du modèle de la connexion du premier composant tubulaire.
En correspondance, la première surface d’étanchéité 6 peut avoir des caractéristiques géométriques distinctes des caractéristiques de la deuxième surface d’étanchéité 10. La première surface de butée 7 a peut avoir des caractéristiques géométriques distinctes des caractéristiques de la deuxième surface de butée 11.
L’accessoire de liaison comprend ainsi deux extrémités agencées pour être reliées aux composants tubulaires de connexions différentes. L’invention permet de réaliser cet accessoire de manière rapide, à moindre coûts par rapport à des procédés traditionnels lourds ou par rapport à une fabrication additive avec un seul procédé qui serait soit plus long, soit qui ne permettrait pas d’obtenir l’accessoire sans étapes d’usinages conséquentes.
Sur la figure 1a, le premier filetage 5 est un filetage intérieur, correspondant à une connexion femelle. L’éventuel filetage supplémentaire serait alors également un filetage intérieur. Le deuxième filetage 9 est un filetage intérieur et l’éventuel deuxième filetage complémentaire serait un filetage intérieur, correspondant à une connexion femelle.
En variante de ce mode de réalisation, le premier filetage 5 est un filetage extérieur, correspondant à une connexion mâle. L’éventuel filetage supplémentaire serait alors également un filetage extérieur. Le deuxième filetage 9 est un filetage extérieur et l’éventuel deuxième filetage complémentaire serait un filetage extérieur. L’accessoire de liaison a alors deux connexions mâles. La deuxième portion 4 peut être déposée à partir de l’espace intérieur 12.
La figure 1b représente un autre mode de réalisation d’accessoire de liaison semblable au premier mode de la figure 1a, pouvant avoir les mêmes combinaisons de connexions mâle/mâle, femelle/femelle, mais se différenciant du premier mode de réalisation de la figure 1 en ce que l’accessoire comprend deux premières portions tubulaires 3 réalisées par dépôt métallique lit de poudre et qui sont reliées par une deuxième portion 4 déposée sur les deux premières portions tubulaires 3 par dépôt métallique par énergie directe.
En variante de ce mode de réalisation, le premier filetage 5 peut être un filetage extérieur, correspondant à une connexion mâle. L’éventuel filetage supplémentaire serait alors également un filetage extérieur. Le deuxième filetage 9 peut être un filetage intérieur et l’éventuel deuxième filetage complémentaire serait un filetage intérieur. L’accessoire de liaison a alors une connexion mâle et une connexion femelle.
Les deux premières portions 3 peuvent être réalisées dans des matériaux différents, choisis dans la liste de matériaux pour première portion listée ci-avant.
Le procédé d’obtention correspondant comprend donc les deux étapes décrites ci-avant et complétées par une étape complémentaire pour réaliser une seconde première portion 3:
  • Une étape de fabrication d’une première portion 3 par dépôt métallique avec une technique de déposition par lit de poudre,
  • Une étape de fabrication d’une deuxième portion 4 par dépôt métallique par dépôt de matière sous énergie concentrée.
  • Une étape de fabrication d’une seconde première portion tubulaire 3 par dépôt métallique avec une technique de déposition par lit de poudre.
De manière préférée, Les deux premières portions 3 réalisées par dépôt métallique avec une technique de déposition par lit de poudre peuvent être réalisées préalablement à la fabrication de la deuxième portion 4 par dépôt de matière sous énergie concentrée sur les deux premières portions 3.
Alternativement, une première portion 3 peut être réalisée, puis la deuxième portion 2 est déposée sur la première portion 3, et la seconde première portion est ensuite réalisée puis rattachée à la deuxième portion 2 éventuellement avec un procédé de dépôt de matière sous énergie concentrée.
Le procédé peut si nécessaire comprendre une étape ultérieure d’usinage pour parfaire les surfaces fonctionnelles telles que filetage, surface d’étanchéité, surface de butée.
L’invention peut également se décliner sur certains autres accessoires exposés ci-après.
Bouchon de test en pression femelle (Test Cap)
Selon un mode de réalisation montré en figure 3, l’invention est un accessoire appelé bouchon de test en pression femelle 20 de composant tubulaire pour puits, comprenant une première portion intérieure tubulaire 21 s’étendant axialement et comprenant au moins un premier filetage intérieur 28 à une première extrémité 24, ledit filetage 28 étant agencé pour être assemblé avec une extrémité de composant tubulaire 27, la première portion comprenant un espace intérieur 23 et l’accessoire comprenant une deuxième portion 22 déposée sur la première portion tubulaire 21 par dépôt métallique par énergie directe. Ladite deuxième portion 22 ferme l’espace intérieur 23 à la deuxième extrémité 25 du composant, en complément de la première portion 21. Ladite deuxième portion 22 peut comprendre au moins une ouverture axiale 26 au niveau de la deuxième extrémité du composant aménagé pour introduire un fluide sous pression, par exemples deux ouvertures axiales 26 représentées sur la figure 3.
La première portion tubulaire 21 peut comprendre comme il l’est représenté figure 3 une surface d’étanchéité 19 et une surface de butée 29.
Les accessoires de test en pression, femelle ou mâle, permettent de tester unitairement la tenue à l’étanchéité en pression de l’extrémité d’un composant tubulaire, mâle ou femelle respectivement. Pour ce faire, l’accessoire de test en pression doit être muni d’une connexion complémentaire de la connexion de l’extrémité du composant tubulaire à tester. Les accessoires de test selon l’invention sont réalisables rapidement et personnalisables selon le modèle de connexion à tester, la première portion étant réalisée par une technique de fabrication additive par lit de poudre permettant de réaliser avec précision les surfaces fonctionnelles de connexion, et une deuxième portion réalisée par une technique de fabrication additive par énergie concentrée permettant d’apporter une structure complémentaire renforçant mécaniquement la première portion et complétant la structure de l’accessoire par une méthode de fabrication plus rapide sur des éléments nécessitant moins de précision de réalisation que les surfaces fonctionnelles de connexion.
Bouchon de test en pression mâle (ou Test Plug)
Selon une variante, l’invention peut être un accessoire de test en pression mâle de composant tubulaire pour puits, comprenant une première portion extérieure tubulaire s’étendant axialement et comprenant au moins un premier filetage extérieur à une première extrémité, l’accessoire comprenant une deuxième portion déposée sur la première portion tubulaire par dépôt métallique par énergie directe. Ladite deuxième portion délimite un espace intérieur fermé à la deuxième extrémité du composant. Cette variante est analogue à l’accessoire de test en pression femelle décrit ci-dessus, à l’exception d’un filetage intérieur qui devient extérieur, la première portion devenant extérieure et le rechargement s’effectuant par l’intérieur de la première portion.
Accessoire de levage (ou Lifting sub)
Selon un autre mode de réalisation montré schématiquement en figure 2, l’invention est un accessoire de levage 30 de composant tubulaire pour puits, comprenant une première portion intérieure ou extérieure tubulaire 31 s’étendant axialement selon un axe principal X et comprenant au moins un premier filetage 37 respectivement intérieur ou extérieur à une première extrémité 34, comprenant un espace intérieur 40 et comprenant une deuxième portion 32 déposée sur la première portion tubulaire 31 par dépôt métallique par énergie directe. Ladite deuxième portion 32 peut comprendre une section de levage 38 agencée pour être en contact avec un outil de manutention et de levage 35 par prise latérale sur une surface de levage 36. La dite deuxième portion peut comprendre une surface d’épaulement 39 sensiblement perpendiculaire à l’axe principal X et agencée pour être en contact avec un outil de levage.

Claims (15)

  1. Une méthode de fabrication d’accessoire pour puits de pétrole ou de gaz ou de géothermie comprenant :
    • une étape de fabrication d’une première portion tubulaire (3, 21, 31) par dépôt métallique avec une technique de déposition par lit de poudre,
    • une étape de fabrication d’une deuxième portion tubulaire (4, 22, 32) par dépôt métallique par dépôt de matière sous énergie concentrée.
  2. Méthode de fabrication d’un composant tubulaire fileté selon la revendication 1, dans laquelle l’étape de fabrication d’une première portion tubulaire comprend la réalisation d’un filetage (5, 28, 37) par ladite technique de déposition par lit de poudre.
  3. Méthode de fabrication d’un composant tubulaire fileté selon la revendication 1 ou 2, comprenant une étape complémentaire de fabrication d’une seconde première portion tubulaire (3) avec une technique de déposition par lit de poudre sur la deuxième portion tubulaire (4).
  4. Méthode de fabrication d’un bouchon de test (20) ou d’un accessoire de levage de tube (30) selon l’une des revendications 1 à 2.
  5. Méthode de fabrication d’un accessoire de liaison (1) selon l’une des revendications 1 à 3.
  6. Méthode de fabrication d’un composant tubulaire fileté selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant une étape d’usinage d’au moins une surface fonctionnelle sur une première portion (3,21,31), choisie(s) parmi filetage (5, 28, 37), surface d’étanchéité, butée.
  7. Méthode de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dépôt métallique par dépôt de matière sous énergie concentrée est choisi parmi les procédés de dépôt de métal par laser LMD ou procédé de fabrication additive par fil et arc WAAM.
  8. Accessoire (1, 20, 30) de puits de pétrole ou gaz ou géothermie comprenant une première portion tubulaire (3 ,21 ,31) s’étendant axialement et comprenant au moins un filetage (5, 9, 28, 37) et un espace intérieur (12, 23, 40), ladite première portion tubulaire (3 ,21 ,31) étant réalisée par un procédé de fabrication additive par dépôt sur lit de poudre, ledit accessoire (1, 20, 30) comprenant une deuxième portion tubulaire (4 ,22, 32) déposée sur la première portion tubulaire (3 ,21 ,31) par dépôt métallique par énergie directe.
  9. Accessoire de liaison (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la première portion tubulaire (3) comprend un filetage qui est un premier filetage intérieur ou extérieur (5) à une première extrémité (2) et comprend en outre un deuxième filetage intérieur ou extérieur respectivement (9) à une seconde extrémité (8) de ladite première portion tubulaire(3) et ladite première portion tubulaire (3) s’étendant axialement sur la longueur de l’accessoire du premier filetage au deuxième filetage.
  10. Accessoire de liaison (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la première portion tubulaire comprend un filetage qui est un premier filetage extérieur (5) à une première extrémité (2) et comprend en outre un deuxième filetage extérieur (9) à une seconde extrémité (8) de ladite première portion tubulaire (3).
  11. Accessoire de liaison (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la première portion tubulaire comprend un filetage qui est un premier filetage intérieur (5) sur une première portion tubulaire (3) à une première extrémité (2) et comprend en outre un deuxième filetage extérieur (9) à une seconde extrémité (8) sur une seconde première portion tubulaire (3) réalisée par un procédé de fabrication additive par dépôt sur lit de poudre, les deux premières portions (3) étant reliées par ladite deuxième portion tubulaire (4).
  12. Accessoire de liaison (1) selon l’une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que premier filetage (5) comprend de premières caractéristiques géométriques de nature choisies parmi des dents de filetage, tels que le diamètre de base du filetage, l’inclinaison du filetage, la hauteur, la largeur de dents, les angles de flancs d’engagement ou flancs porteurs, le pas de filet, et le deuxième filetage (9) comprend de deuxièmes caractéristiques de même nature et de valeurs distinctes.
  13. Accessoire (1, 20, 30) selon l’une des revendications 8 à 12 caractérisé en ce que première(s) portion(s) tubulaire(s) (3 ,21 ,31) et la deuxième portion tubulaire (4 ,22, 32) sont réalisées dans un même matériau choisi parmi alliage de nickel, acier carbone faiblement allié, acier inoxydable.
  14. Accessoire (1, 20, 30) selon l’une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que au moins une première portion tubulaire (3 ,21 ,31) et la deuxième portion tubulaire (4 ,22, 32) sont réalisées dans des matériaux distincts et choisis parmi alliage de nickel, acier carbone faiblement allié, acier inoxydable.
  15. Utilisation combinée de dépôt métallique par une technique de déposition par lit de poudre, et de dépôt métallique par dépôt de matière sous énergie concentrée pour la fabrication d’un accessoire pour puits de pétrole ou de gaz ou de géothermie.
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