Solutions de tamis vibrant de pointe pour les applications de forage

Lors du forage de puits profonds et ultra-profonds, le contrôle des solides dans le fluide de forage est crucial pour la sécurité et l'efficacité. En tant que premier équipement de contrôle des solides, le tamis vibrant détermine la performance des équipements en aval et la qualité globale du fluide de forage. S'appuyant sur un projet réel de forage d'un puits de 3 000 mètres de profondeur pour un champ pétrolier, TR Solids Control présente cette étude de cas détaillée du tamis vibrant de la série TRZS. Le tamis vibrant est l'unité de traitement principale du système de contrôle des solides de forage. Il sépare les gros déblais de la boue de forage afin que cette dernière puisse être recirculée. Lorsque la boue chargée de déblais remonte du fond du puits, elle est d'abord dirigée vers le tamis vibrant. Grâce à des vibrations à haute fréquence, les tamis du tamis séparent les solides grossiers du liquide, permettant ainsi à la boue propre de réintégrer le circuit tandis que les déblais sont évacués.

Pour ce projet de système de purification de boue, les installations annexes, notamment le derrick de forage bleu, les échelles de sécurité jaunes, les passerelles en caillebotis d'acier antidérapant et les garde-corps de sécurité jaunes, ont été configurées conformément aux exigences d'aménagement de la plateforme de forage du client. Vous trouverez ci-dessous le détail de la solution proposée.

1. Sélection du type de tamis vibrant : adaptation aux conditions de forage

Le projet a adopté un tamis vibrant à double moteur et à mouvement linéaire haute fréquence fourni par TR Solids Control. Ce type de tamis, grâce à sa forte excitation par force G et sa grande capacité de traitement, était idéal pour le puits droit de 3 000 m. Comparé aux tamis vibrants à mouvement circulaire classiques, le mouvement linéaire permet aux déblais de traverser plus rapidement le plateau de tamisage, réduisant ainsi le colmatage et assurant une meilleure stabilité dans des conditions de fluide de forage à haute viscosité et à débit élevé. Le tamis vibrant de TR Solids Control présente une conception modulaire, permettant un ajustement flexible des spécifications des tamis en fonction de l'avancement du forage. Il permet un passage rapide des tamis grossiers aux tamis fins afin de répondre aux exigences de séparation des déblais pour les différentes sections du puits. L'ensemble de l'équipement est conforme aux normes antidéflagrantes APL et ISO, ce qui le rend adapté à l'environnement d'exploitation difficile des sites pétroliers.

Détails structurels :

1. Structure en acier vert antidéflagrant, conforme aux normes de sécurité des champs pétrolifères

2. Deux moteurs de vibration fournissant une force d'excitation à haute fréquence

3. Écrans vibrants à cadre composite pour une durée de vie plus longue

4. Boîtier de commande électrique antidéflagrant pour le démarrage/l'arrêt et le réglage des paramètres

5. Système d'amortissement à ressort pour réduire l'impact sur la plateforme et prolonger la durée de vie de l'équipement

6. Angle du plateau de criblage réglable via des colonnes de support, s'adaptant aux différentes conditions de forage

7. Raccordement de la tuyauterie d'alimentation en boue pour diriger le fluide de forage vers le tamis vibrant

2. Configuration des paramètres sur site : un contrôle précis pour un fonctionnement efficace

En fonction du débit de forage du projet (30 L/s), de la densité de la boue (1,2-1,4 g/cm3), de la taille des particules de déblais et d'autres conditions de travail, les paramètres principaux du tamis vibrant ont été finement ajustés sur place comme suit :

1. Force d'excitation et force G : La force d'excitation des deux moteurs de vibration a été réglée à 7,5G, assurant une puissance de criblage suffisante tout en évitant une durée de vie réduite des tamis vibrants et des éclaboussures de fluide de forage causées par une force G excessive.

2. Angle du plateau de criblage : réglable de -1° à +3°. Lors du débourrage (gros déblais), régler à +2° pour une évacuation plus rapide des solides ; dans les sections suivantes (déblais fins), réduire à 0°-+1° pour une précision de séparation plus élevée.

3. Sélection des tamis vibrants : Tamis composites avec des tailles de mailles variables selon la section du puits – 60 mailles pour le premier puits, 80-100 mailles pour le deuxième et 120 mailles pour le troisième, équilibrant le débit et l'efficacité de nettoyage.

4. Uniformité de l'alimentation : Une goulotte d'alimentation tampon contrôlait le débit d'alimentation, évitant les surcharges locales et assurant une répartition uniforme de la charge sur toute la surface de l'écran.

3. Précautions d'utilisation : Évitez les risques et prolongez la durée de vie de l'équipement

Lors du fonctionnement à long terme du tamis vibrant, l'équipe sur le terrain a résumé plusieurs précautions essentielles :

1. Inspection quotidienne des tamis vibrants : vérifier la tension et l’état des tamis. Remplacer immédiatement les tamis déchirés afin d’empêcher que des boues non traitées ne soient rejetées dans les systèmes situés en aval.

2. Entretien du moteur vibrant : Surveiller régulièrement la température et la lubrification du moteur. Ajouter de la graisse selon le calendrier prévu pour éviter la surchauffe.

3. Adaptation aux conditions changeantes : Lorsque la viscosité ou le débit de la boue change, ajustez rapidement l'angle du pont et la force d'excitation pour éviter les pertes de boue ou le colmatage de la grille.

4. Procédures de sécurité : Tenir le personnel à l’écart des pièces vibrantes pendant le fonctionnement. Consigner et étiqueter avant toute opération de maintenance, conformément aux règles de sécurité des champs pétrolifères.

5. Maintenance programmée : Contrôles hebdomadaires des amortisseurs à ressort et des boulons du châssis. Révision complète tous les trimestres pour prolonger la durée de vie de l’équipement.

Grâce à cette solution de tamis vibrant de pointe, le projet a permis d'améliorer de plus de 20 % l'efficacité du contrôle des solides et d'allonger de 15 % la durée de vie des tamis, réduisant ainsi considérablement les coûts de forage. La fiabilité du tamis vibrant de TR Solids Control sur le terrain a garanti le bon déroulement du projet, confirmant pleinement la faisabilité et la supériorité de cette solution.

Les tamis vibrants de TR Solids Control, caractérisés par une force G élevée, une grande capacité de traitement, une certification antidéflagrante et une conformité aux normes API/ISO, conviennent aux principaux champs pétroliers nationaux tels que CNPC et Sinopec, ainsi qu'aux projets de forage à l'étranger, servant d'équipement de base indispensable à l'exploration et au développement du pétrole et du gaz.