2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Proprits des casingsUn casing est constitu dun tube en acier sans soudure et dun systme de connexion ses extrmits.Le corps du casing est caractris par :Son diamtre nominal,Son poids nominal,Son grade dacier.La connexion est caractrise par :Son filetage,Son diamtre extrieur et intrieur,Son grade dacier (gnralement le mme que le tube),Son efficacit.2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC - DB - 11/01/2005Gradedacieretpoidsnominalchoisisenfonctiondes pressions que doit supporter le tube :Pression dclatement,Pression dcrasement.Compositiondesacierschoisieenfonctiondelanaturedes fluides.Proprits des casings2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Caractristiques des casingsLe diamtre nominal du casing est le diamtre extrieur du corps, les diffrents diamtres exprims en pouce :4 , 5, 5 , 6 5/8, 7, 7 5/8, 7 , 8 5/8, 9 5/8, 10 , 11 , 13 3/8, 14, 16, 18 5/8 et 20.Le poids nominal est la masse linaire du casing exprime en lb / ft (livres / pied). Cette masse linaire ne prend pas en compte les connexions.Lpaisseur dpend du diamtre et du poids nominal du tube. Elle influe, sur les proprits mcaniques du casing.Le grade indique la limite lastique de lacier exprime en milliers de psi (allongement permanent de 0,5% du tube).2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Essai de tractionDB - 11/01/20050DBCAo = F/SUpYAllongementa = l' - ll Y : Limite lastique(Yield Value)Up : Contrainte maximale avant rupture (Ultimate Strength)2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Grade d'acierDB - 11/01/2005Limite lastiqueLimite rupture MinimumMaximumMinimum Grade psiM PapsiM PapsiM Pa H40400002768000055260000414 J55550003798000055275000517 K55550003798000055295000665 N8080000552110000 759100000 689 Aciers normaux2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Grade d'acierDB - 11/01/2005Aciers haute rsistanceLimite lastique Limite ruptureMinimum Maximum Minimum Gradepsi MPa psi MPa psi MPaP105 105000 724 135000 931 120000 827P110 110000 758 140000 965 125000 862Q125 125000 862 155000 1069 135000 931V150 150000 1034 160000 11042004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Fragilisation par H2 SH2 S S-2 H+ H+ProtonCapture dun lectron par le proton qui forme un atome dhydrogne. 2 atomes dhydrogne se lient et forment une molcule de gaz qui fissure le mtal par son expansion.+ +2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Fragilisation par H2 S100 F 38 C200 F 93 C300 F 150 C120 140 160 100 80 60Pas de fragilisationFragilisationTempratureLimite lastiquePlus un acier a une limite lastique leve, plus il sera sensible lH2 S. Le mcanisme de fragilisation dpend galement de la temprature et de la duret de lacier.2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Aciers limite lastique rduiteDB - 11/01/2005Limite lastiqueDuretLimite ruptureMinimum Maximum Max Minimum Gradepsi MPa psi MPa HRC psi MPaC75 75000 517 90000 620 22 95000 655L80 80000 552 95000 655 23 95000 655C90 90000 620 105000 724 24.5 100000 690C95 95000 655 110000 758 - 105000 723Les aciers limite lastique rduite (15 000 psi) sont labors pour limiter les problmes de fragilisation par lH2 S.2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC - DB - 11/01/2005Limite lastiqueLimiteruptureDuretGRADEMinimum Maximum Minimum Max HRCL80 VH1 80 000 95 000 95 000 23L80 VH2 80 000 95 000 95 000 22C90 VHS 90 000 105 000 100 000 24C95 VH1 95 000 110 000 105 000 27C95 VH2 95 000 110 000 105 000 25.4Aciers limite lastique rduite2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Corrosion par le CO2DB - 11/01/2005Aciers utiliss pour rduire la corrosion par le gaz carboniqueNom Vallourec CrNiMo C75VC / L80VC / N80VC13 % L80VCM / C95VCM9 % 1 % VS2222 %5.5 %3 % VS2827 %31 %3.5 % VS42N22 %42 %3 % 2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Rsistance la tension d un tubeDB - 11/01/2005Ap Yp Pt =Pt: Tension maximale exprime en N que lon peut appliquer sur un tubeYp : limite lastique minimale de lacier en M PaAp : section dacier du tube en mm2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Rsistance lclatement dun tubeFormule de BarlowPi : pression dclatement exprime en barYp : limite lastique minimale en bart : paisseur du tube D: diamtre extrieur du tubeLe facteur 0, 875 de la formule correspond la tolrance de 12,5 % sur l'paisseur t t et D doivent tre exprims avec la mme unit.Dt YpPi = ,2875 02004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -4 formules sont utilises pour ce calcul. La formule utiliser dpend de la valeur du rapport D / t et du grade dacier.( )( ) ((

=2112t Dt DYp PcC Bt DAYp Pc ((

=2((

= Gt DFYp Pc3 ( ) | |264110 95 , 46 =t D t DPcRsistance l'crasement2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -D/t Formules utiliserGrades Pc1Pc2Pc3Pc4K55 37,21L&N80 31,02C90 29,18T95 28,36P110 26,22Q125 24,46Formule utiliser en fonction du rapport D / tRsistance l'crasement2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Valeurs des coefficients A,B,C,F et G pour les formules Pc2 et Pc3Coefficients dtermins empiriquementGrades A B CK55 2,991 0,0541 1206L&N80 3,071 0,0667 1955C90 3,106 0,0718 2254T95 3,124 0,0743 2404P110 3,181 0,0819 2852Q125 3,239 0,0895 3301Grades F GK55 1,989 0,0360L&N80 1,998 0,0434C90 2,017 0,0466T95 2,029 0,0482P110 2,066 0,0582Q125 2,106 0,0582Pc2Pc3Rsistance l'crasement2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC - DB - 11/01/2005Les pressions dcrasement et dclatement dpendent du grade dacier et du poids nominal du casing.Exemple de donnes relatives aux tubes2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Sans coefficient de scuritAvec coefficients de scuritTractionEcrasementCompressionEclatementRecommandation API (coefficients de scurit inclus)Combinaison de contraintes2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Combinaison de contraintesDB - 11/01/2005Pc : Rsistance l'crasement sous tension SaPco : Rsistance l'crasement sans tensionSa : Contrainte de tension laquelle est soumis le tubeYp : Limite lastique du tube025 0 75 0 1cpapaCPYSYSPx. .((((

||.|

\|||.|

\| =2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Effet de la courbure du puitsDB - 11/01/2005La tension due la flexion s'ajoute celle due au poids du tube, la tension additionnelle est donne par la relation suivante : T = 58.16 x D x gbu x PmT: Tension en daND: Diamtre extrieur du tube en poucesgbu: Gradient de build up en /10 mPm: Poids linaire du tube en daN / m2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Flambage et compression des tubes 2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Tolrances et calibrage des tubesDB - 11/01/2005Tolrances sur les tubes :Sur diamtre extrieur : + ou - 0.75 %Sur paisseur : + 0 ; - 12.5 %Attention aux tolrances sur les outils. 2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Il est trs important de connatre et de contrler le diamtre intrieur du casing pour, entre autre, savoir quel outil peut tre descendu lintrieur. Pour ce contrle, on utilise un calibre aux dimensions normes suivantes :Diamtre du Casing (in) Longueur du calibre (in) Diamtre du calibre (in) infrieur 9 5/86 diamtre intrieur du casing 1/8 9 5/8 13 3/812 diamtre intrieur du casing 5/32 Suprieur 13 3/812 diamtre intrieur du casing 3/16 Tolrances et calibrage des tubes2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Filetage et connexionsDB - 11/01/2005Filetage API roundShort round thread (STC)Long round thread (LTC)Filetage ButtressManchon standard ou special clearance (SC)Filetage Vam (new Vam, Vam top, )Buttress avec tanchit mtal / mtalFiletage Extreme LinePas de manchonEtc..2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Les connexionsAPI Roundtanchit sur les filetsUtilisation de manchons (couplings)Buttresstanchit sur les filetsUtilisation de manchonsVAMtanchit sur les filets & paulementsUtilisation de manchonsExtreme line et filetages double tagestanchit sur les filets & paulementsIntgral (pas de manchon)2 ensembles de filetages2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC - DB - 11/01/2005Filetage et connexions2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Connexions Filetage API rondPour ces connexions 2 types de manchons :Manchon court (short round thread) STCManchon long (long round thread) LTC : pour les tubes les plus pais, donc pour les colonnes les plus lourdes2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Il existe pour ces connexions 2 types de manchons :Manchon standard : le diamtre extrieur est le mme que les manchons filetage API rond.Manchon special clearance :le diamtre extrieur est plus faible que pour le manchon standard ce qui laisse un jeu annulaire plus important.Connexions Manchons et filetage Buttress2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Il s'agit d'un manchon utilisant le filetage Buttress, mais possdant une tanchit mtal / mtal ralise par une bute.Ces manchons sont utiliss dans le cas des hautes pressions et des puits gaz.Connexions Manchons Vam2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Filetages et connexionsDB - 11/01/2005Raccord filetage 2 tages :Filetage ralis sur l'extrmit du tubeRaccords filets pour tubages de grand diamtre :Raccords types vetco : L - LS - LX - RRaccords non filets pour tubages de grand diamtre :Raccords type vetco squnch joint : ST - ATD - ALT2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Hydril SLX Hydril MAC IIFiletages et connexions Filetage deux tages2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Filetage DRLes diffrents profils des joints VETCOVETCO Type ALTVETCO Type ATDVETCO Type STFiletages et connexions2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -BUTTRESSSerrage la base du triangle API STC LTC 4 13 3/8 : valeur optimum (couple mini 75% et maxi 125%) 16 20 : valeurs minimales (point de fin de filet) Grant Prideco Valeurs moyennes (couple mini -5 10% et couple maxi +5 10%) HYDRIL 511, 533, 553,563 et Supreme LX : valeurs cible 521 : valeur minimum (valeur cible obtenue avec +15%) CS, PH6, PH4 : moyenne entre minimum et maximum VALLOUREC MANNESMANN Valeur optimale Valeur minimale: valeur optimale 10 % Valeur maximale: valeur optimale + 10 % Couple de serrage2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Couple de serrage et graisses utilisesType de graisse Coefficient de correctionBestolife 270Houghton Stap Pb 6Houghton joint n1J et-Lube Tef Kote (maide in UK)J et-Lube API midified (made in UK)J et-Lube Polar (made in UK)Molykote HSC (Mo S2)Shell API modified coupoundShell France modified thread coupoundShell Myrina S 7715Shell Lub 179 AShell Lub 179 BTechlube TL 60 Zn1111111111111BakersealBestolife Honey-KoatBP Energrease AS 13BP AS 11Houghton Stap Zn 6J et Lube 21Het-Lube Kopr-kote (made in UK)J et-Lube TF-15 (made in UK)J et-Lube TF-25 (made in UK)J et-Lube TF-65 (made in UK)J et-Lube TF-60 Z 15 (made in UK)Liquid O ring 104Research Laboratories API modified HP 300Shell HP API modified (Shell Oil Company Code 72732)Shell HP API modified (Shell Canada Ltd Code 504-599)Shell HP (J apan)Techlube API modified thread coupoundTechlube TL-65 PbThedkote 706Thredkote 7090.600.700.850.800.700.700.850.900.800.700.800.700.850.800.800.850.700.700.850.75Het-Lube SS-30 (made in UK)Molykote HSCShell S 9821.151.201.30BakerlokGelokote T7.285Halluburton Weld-AThread Lock1.600.700.900.60Les couples de serrage indiqus dans lestableauxsontvalablespourla graisse API qui a le coefficient 1.Pourobtenirlecoupleappliquer avecuneautregraisse,multiplierla valeurdecoupleluedansletableau par le coefficient de correction.Exemple : pour un joint New Vam 7" - 26 lb/ft - N80 avec une graisse Jet-Lube 21. Le couple lu dans le tableau est de 1130 daN.m et le coefficient de 0.70, ce qui donne un couple appliquer de :1125 x 0.70 = 787 daN.m2004 ENSPM Formation Industrie -IFP TrainingSEC -Lefficacit dune connexion est exprime en %,Elle indique le rapport entre la section critique de la connexion et la section dacier du corps du tube,Elle reprsente galement le rapport entre la tension la limite lastique de la connexion et la tension la limite lastique du tube lisse sauf si le manchon est dun grade diffrent de celui du corps du tube,Il nest pas possible dappliquer la notion dfficacit au connexions API rond et Buttress,Elle permet de dterminer la tension que peut supporter une connexion.Efficacit dune connexion