LE TREUIL DE FORAGE

C'est l’organe principal de la fonction Levage. Sa capacité caractérise un rig et indique la classe de profondeur des forage que l'on pourra effectuer. Il doit assurer : Le levage de la garniture de forage et du tubage. Sur certains appareils, il assure l’entraînement de la table de rotation par l’intermédiaire de cardans ou de chaînes de pignons. L'entraînement d'un arbre secondaire permettant de dévisser et visser les tiges et les tubages (cabestan) [cathead]. Le déplacement de lourdes charges à de grandes vitesses.

Un treuil de forage est caractérisé par sa puissance maximale de levage.

Principaux éléments d'un treuil de forage

1. Le châssis du treuil 2. L tambour de manœuvre 3. Le frein mécanique à bandes 4. Les freins auxiliaires 5. Les cabestans 

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Le châssis du treuil 

Le châssis du treuil est constitué de poutrelles d’acier qui sont perpendiculaires aux arbres du treuil sur les ensembles monobloc de faible puissance, soit parallèles aux arbres du treuil sur les ensembles sectionnés de grande puissance. La carcasse est faite de tôles d’acier assemblées par mécano soudure. Des parois latérales servent de déflecteurs et délimitent des compartiments étanches contenant les divers organes d’entraînement lubrifiés sous pression.Le bâti du châssis est très rigide pour éviter les vibrations dans l’alignement et l’écartement des paliers à roulements. En plus, ce bâti doit permettre l’accessibilité des tuyauteries et le contrôle des chaînes et des circuits d’huile.

Le tambour de manœuvre 

Le tambour de manœuvre peut être lisse ou cannelé. Les tambours cannelés permettent un enroulement correct, ce qui réduit le risque d’écrasement du câble si la charge est trop importante.Le diamètre d’un tambour doit être égal au moins à 20 fois le diamètre du câble. La longueur minimale du fût d’un tambour ne doit pas permettre au brin actif un angle de réflexion supérieur à 1° 30`. Au delà de cette valeur, une usure prématurée du câble par frottement et une fatigue du métal par flexion latérale sont à craindre.Après une coupe de câble, il faut s’arranger pour que, le moufle mobile soit en position basse (élévateur au niveau de la table de rotation), il reste au moins :5 à 8 spires sur un tambour cannelé ;Une rangée complète, plus 2 à 3 spires sur un tambour lisse.

Le frein mécanique à bandes 

Le frein mécanique à bandes contrôle l’avancement de l’outil pendant le forage et stoppe complètement le treuil pendant la descente de la garniture. Ce frein est constitué de deux bandes métalliques équipées de garnitures intérieures fixées par des boulons en cuivre ou en aluminium à tête noyée.Ces bandes sont reliées par une barre d’équilibrage qui répartit également la force de freinage entre les deux bandes et réduit ainsi l’usure des patins.Chaque bande enveloppe une jante solidaire du tambour. Une extrémité de chaque bande est fixe alors que l’autre est reliée par l’intermédiaire d’un jeu de cames et de biellettes à un levier articulé (appelé frein) qui permet de démultiplier l’effort que l’on exerce sur son extrémité.Afin d’évacuer la forte quantité de chaleur provoquée par le freinage, les jantes sont creuses et équipées d’un système de refroidissement à eau à circulation perdue ou à circulation sous pression en circuit fermé.

Les freins auxiliaires Même si le frein mécanique à bandes peut supporter seul le poids de la garniture, il ne peut le faire en continu, car l’échauffement excessif des garnitures entraînerait un freinage inefficace qui, outre le manque de sécurité, provoquerait une usure rapide des garnitures et même des jantes.Pour pailler à ces inconvénients, on installe en bout de l’arbre tambour un frein auxiliaire qui peut être soit hydraulique, soit électromagnétique, qui absorbe la plus grande partie de l’énergie engendrée par la descente de la garniture. Le frein à bandes ne sert alors que pour l’immobilisation complète de la garniture au moment de la mise sur cales.

Les cabestans 

Situés de part et d’autre du tambour de curage, les cabestans servent aux blocage, déblocage, vissage et dévissage de la garniture de forage, et à la manutention des charges sur plancher. Ils sont à commande pneumatique

CâbleLevier de freinTige carrée

Kelly drive bushingTable de rotationConsole de commande

Treuil

Vue du treuil et du système de rotation

Contrôle du poids sur l’outil

Levier de frein

TambourJante

Garnitures de freins

Câble Jante

SONATRACH INSTITUT ALGERIEN DU PETROLE 

 

IAP

Indicateur de Poids

Martin Decker