Tige de carottage filaire à paroi variable PHD-IUW avec épaulement interne

Le PHD-IUW est une tige de carottier filaire à paroi variable spéciale, renforcée par emboutissage interne, destinée aux forages ultra-profonds et entièrement conforme aux normes internationales de forage DCDMA. La virole de base a des dimensions de Φ114,3 × 5 mm et est fabriquée par forgeage interne intégré exclusif. La section emboutie présente un diamètre intérieur de 101 mm et un diamètre extérieur de 115 mm. La virole est réalisée en acier allié haute résistance ZT950, spécialement conçu pour les forages profonds, associé à un traitement thermique composite : épaississement à chaud par emboutissage aux extrémités de la tige, suivi d’une trempe et d’un revenu zonés à haute fréquence sur des sections étendues aux deux extrémités. Sa profondeur maximale recommandée pour un forage sûr atteint 2 850 m. Il convient à l’exploration ultra-profonde des ressources minérales, à l’investigation géothermique de puits profonds, au carottage scientifique géologique en profondeur ainsi qu’à la réalisation de forages ultra-profonds dans le cadre de grands projets géotechniques.

Par rapport aux tiges de carottage PHD (PQ) standard à paroi d’épaisseur uniforme, ce produit adopte une conception structurelle interne à renforcement différencié et à épaisseur variable, qui augmente considérablement la surface portante en section transversale des joints. Il offre des améliorations globales dans cinq domaines clés : pureté du tube, capacité portante en torsion et en traction des joints, résistance à la fatigue sous charges alternées, résistance à l’usure et à la corrosion des filetages, ainsi qu’un design léger du tube avec un large passage intérieur pour le fluide. Alliant une résistance structurelle ultra-élevée et une excellente ténacité du tube, il convient aux forages ultra-profonds verticaux et aux puits déviés à forte inclinaison, compris entre 2 500 m et 2 850 m, ainsi qu’aux formations rocheuses denses, aux zones structurales fracturées et aux aquifères complexes à forte minéralisation. Il prévient efficacement les défaillances fréquentes rencontrées dans les conditions de fonctionnement de trains de tiges de forage ultra-longues, notamment le déchirement des joints, l’effondrement ou le glissement des filets, la flexion et la déformation du tube, ainsi que la rupture par fatigue dans les zones de transition du traitement thermique. Il est universellement compatible avec tous les accessoires standard de carottage PHD (PQ) à fil conducteur, y compris les ensembles de tubes intérieurs, les embouts de récupération (overshots), les couronnes diamantées et les manchettes de reprise. Les nouvelles tiges de carottage PHD (PQ) et les tiges existantes du même standard peuvent être mélangées et combinées sur site.

1. Renforcement composite par épaississement variable de la paroi interne avec embouti renforcé et trempe-revenu zoné, adapté aux conditions de tige de forage ultra-longue de 2 850 m

Limitées par des structures à paroi uniforme, les tiges standard conventionnelles à noyau PHD (PQ) ont généralement une profondeur maximale de forage inférieure à 2 400 m. Le PHD-IUW intègre des joints internes élargis à paroi variable sur mesure, associés à un traitement thermique de trempe et revenu aux deux extrémités sur une longueur étendue, ce qui augmente considérablement la section portante des joints. Il supporte de façon stable le poids mort de tiges de forage ultra-longues de 2 850 m ainsi que les charges de couple élevées générées par la rotation dans les formations profondes, améliorant nettement la résistance globale à la fatigue et aux chocs des joints et des filetages, et réduisant fortement les accidents de forage tels que la rupture de tige en fond de trou, le déchirement des joints et le desserrage des filetages.

2. Tube léger de 114,3 × 5 mm avec grand passage interne pour une efficacité de forage accrue

La conception optimisée à paroi mince, avec une épaisseur de paroi de 5 mm sur le tube de base, réduit efficacement le poids mort de l’ensemble de la tige de forage et diminue la résistance au manœuvrage lors des opérations d’aller-retour dans des puits profonds de 2 850 m. Ce tube présente un large passage interne de 104,3 mm de diamètre intérieur, permettant un débit suffisant du fluide de circulation, une évacuation plus rapide des déblais au fond des trous profonds, un refroidissement continu des forets diamantés et une amélioration globale de l’efficacité continue de carottage dans les forages ultra-profonds.

3. La formation intégrée d’épaulement interne élimine les dangers cachés de fissuration sous contrainte causés par la variation d’épaisseur de paroi

Fabriqué par forgeage à chaud intégré dans un moule fermé avec formage interne par emboutissage, il permet simultanément d’obtenir des jonctions épaissies et élargies avec un diamètre intérieur de 101 mm et un diamètre extérieur de 115 mm, atténuant ainsi la concentration de contraintes induite par la différence d’épaisseur de paroi entre les corps de tube et les jonctions des tiges centrales classiques. La structure métallographique uniforme des couches de transition issues du traitement thermique confère une résistance durable à l’extrusion haute pression, aux vibrations rotatives à haute fréquence et aux chocs provoqués par les roches dures dans les puits profonds, résolvant ainsi le problème récurrent de rupture par fatigue au niveau des sections de transition des tiges de forage ultra-longues.

4. Filetages universels PHD (PQ) normalisés – Pas de remplacement des outils de forage existants compatibles, ce qui permet de réduire les coûts du projet

Les filetages coniques des tiges de carottage sont usinés strictement conformément aux normes internationales DCDMA PHD (PQ), avec des dimensions parfaitement compatibles en ce qui concerne la conicité, le pas et le profil des filets, garantissant ainsi la compatibilité avec les accessoires de carottage filaire PHD (PQ) complets disponibles sur le marché. Les assemblages de tubes intérieurs, les embouts de protection (overshots), les fourreaux d’élargissement et les couronnes diamantées déjà en service peuvent être directement utilisés. Une construction mixte combinant des tiges de carottage neuves et anciennes élimine la nécessité de remplacer intégralement les consommables de forage, réduisant ainsi les coûts liés à l’acquisition d’équipements ainsi qu’à leur exploitation et à leur maintenance.

5. Durcissement et protection composites des filetages pour une résistance durable à la corrosion souterraine et une performance anti-saisissement

Après usinage de précision, les filetages subissent un double traitement antirouille et de durcissement comprenant la nitruration suivie de la phosphatation. Ils résistent à la corrosion et au grippage, même après une immersion prolongée dans des eaux souterraines fortement minéralisées et des boues de forage acides. Un dévissage fluide reste possible même après une longue période d’arrêt et de stationnement statique, réduisant ainsi les pertes de temps d’arrêt dues au blocage des filetages et aux tubes coincés dans les trous ultra-profonds.