Quelle est la charge au crochet sur un appareil de workover ?

La charge au crochet est le poids total suspendu depuis le bloc mobile et le crochet : le tube ou train de forage plus l'ensemble de fond, flotté par le fluide de puits, plus le bloc et le crochet eux-mêmes. C'est le chiffre selon lequel le treuil et le mât sont dimensionnés.

Quelle marge de sécurité un appareil de workover doit-il avoir ?

Gardez la charge maximale attendue du train sous la charge nominale au crochet, et traitez la charge maximale au crochet comme le plafond structurel. Une cible pratique est une marge de 20-30 % entre la traction la plus lourde attendue et la capacité nominale.

La flottabilité réduit-elle la charge au crochet ?

Oui. Les tubulures en acier immergées dans le fluide de puits pèsent moins que dans l'air. Le facteur de flottabilité pour l'acier dans la saumure 1,2 SG est d'environ 0,84, de sorte que le poids du train flotté est environ 84 % du poids dans l'air. Utilisez la densité réelle du fluide pour le puits.

Calcul de la charge au crochet | Guide workover

Méthode technique

Ce que la charge au crochet inclut réellement.

La charge au crochet est la force totale que le bloc mobile, le crochet et le treuil voient en tirant le train. Ce n'est pas seulement le poids du tube. Quatre composants comptent :

Poids du train dans l'air — tube ou tube de forage plus collerettes, outils et BHA.
Facteur de flottabilité — le train est immergé dans le fluide de puits, de sorte que son poids apparent diminue du facteur de flottabilité du fluide.
Poids du bloc mobile et du crochet — le bloc, le crochet et l'élévateur eux-mêmes pendent de la même ligne.
Allocation dynamique et de frottement — le chauffage, la surtraction pour tube coincé et le frottement du trou ajoutent une charge temporaire au-dessus du chiffre statique.

Le calcul.

La charge statique au crochet est :

Charge au crochet = (W_{train air} × BF) + W_bloc + W_outils

Où :

W_{train air} = poids du tube/TD dans l'air (kg/m × longueur, en kN)
BF = facteur de flottabilité = (65,5 - poids de boue en ppg) / 65,5 pour l'acier ; ou (7,85 - SG du fluide) / 7,85
W_bloc = bloc mobile + crochet + poids de l'élévateur (généralement 20-60 kN selon la classe d'appareil)
W_outils = BHA, jars, accélérateurs, train de pose

Appliquez ensuite une marge de sécurité : la charge maximale attendue au crochet doit se situer sous la charge nominale au crochet de l'appareil, et la charge maximale au crochet de l'appareil est le plafond structurel. Une cible pratique est un dégagement de 20-30 % entre la charge calculée et la capacité nominale.

Exemple chiffré : workover de 4 000 m avec tube 2 7/8".

Prenons un puits de 4 000 m avec tube EU 2 7/8" (poids nominal 9,5 lb/ft = 14,1 kg/m), BHA d'environ 1 200 kg, et saumure à 1,15 SG.

Calcul de charge au crochet pour un workover de 4 000 m
Poids du train dans l'air	4,000 m × 14.1 kg/m × 9.81 / 1000	= 553 kN
Facteur de flottabilité (1,15 SG)	(7.85 - 1.15) / 7.85	= 0.854
Poids du train flotté	553 × 0.854	= 472 kN
Bloc + crochet + élévateur	XJ350 class	~ 35 kN
BHA + outils	1,200 kg × 9.81 / 1000	= 12 kN
Charge statique au crochet	472 + 35 + 12	= 519 kN

Comparez maintenant selon les capacités de l'appareil. Le 350 ch XJ350 a une charge nominale au crochet de 650 kN et un maximum de 900 kN. Les 519 kN calculés se situent sous les 650 kN nominaux — environ 20 % de marge — ce qui est l'enveloppe correcte. Le 250 ch XJ250 à 400 kN nominal serait sous-dimensionné pour ce puits : la charge calculée dépasse la capacité nominale.

Comment la gamme ZYT correspond à ce calcul.

Capacités de charge au crochet des appareils de workover ZYT (kN)
Model	Charge nominale au crochet	Charge maximale au crochet	Enveloppe de train adaptée
150HP	300 kN	585 kN	Peu profond, 2 600 m
250HP XJ250	400 kN	675 kN	Moyen, 3 200 m
350HP XJ350	650 kN	900 kN	Classe 4 000 m
450HP XJ450	—	1,125 kN	Tube 5 500 m
550HP XJ550	—	1,350 kN	Tube 7 000 m
650HP XJ650	—	1,470 kN	Profond / forage
750HP	—	1,800 kN	Tube 8 000 m
850HP	—	2,250 kN	Tube 9 000 m

Erreurs courantes à éviter.

Utiliser le poids dans l'air sans flottabilité. Cela surestime la charge et conduit à surdimensionner l'appareil, mais c'est plus sûr que l'inverse. Appliquez toujours le facteur de flottabilité pour le fluide de puits réel.
Comparer la charge calculée au maximum plutôt qu'au nominal. La capacité maximale est un plafond structurel pour les charges de courte durée, pas une charge de travail. Si la charge attendue est proche du maximum, passez à une taille d'appareil supérieure.
Oublier le bloc et les outils. Les 30-60 kN de bloc, crochet et élévateur ne sont pas optionnels — ils pendent de la même ligne que le treuil tire.
Ignorer la surtraction pour tube coincé. Le chauffage et les tractions au point libre peuvent ajouter 100-300 kN au-dessus de la charge statique. La marge entre la charge calculée et la capacité nominale est l'endroit où cette charge transitoire vit.

Quoi envoyer dans la demande.

Quand vous demandez à un fournisseur une recommandation d'appareil, incluez la charge au crochet calculée, pas seulement la profondeur. Indiquez : la dimension et le poids du tube/TD, la profondeur du puits, la densité du fluide, le BHA attendu, et la surtraction que vous attendez pour un tube coincé. Cela produit une sélection d'appareil assortie à la charge réelle plutôt qu'à un générique nombre de chevaux. Le guide de sélection d'appareil de workover parcourt le reste du processus de sélection, et la comparaison workover vs appareil de forage explique où chaque classe s'applique.

Calcul de la charge au crochet d'un appareil de workover.