Installation de forage profond avec chaînes d'énergie selon les dispositions de protection contre les explosions

Dans le domaine de la production d'énergie et de l'exploration, un saut d'automatisation est également imminent. On ne peut mieux l'observer qu'à Schrobenhausen, au nord de Munich. C'est là, sur le site de l'usine Bauer Maschinen GmbH, que travaille le prototype du système de forage profond TBA 440 M2. Le fabricant, un spécialiste de renommée mondiale de la technique de forage profond, qualifie l'installation de compacte - ce qui laisse entendre que dans l'industrie du "pétrole & gaz", tout est un peu plus grand que dans les autres industries. En effet, le TBA 440 M2 occupe une surface de 25 mètres sur 15 et le mât de l'unité de forage s'élève à 44 mètres de hauteur. "En se basant sur les exigences du marché pour un maximum de sécurité, l'augmentation de l'efficacité et de la productivité ainsi que la protection de l'environnement, Bauer a utilisé sa longue expérience pour développer avec la TBA 440 M2 une nouvelle génération d'installations de forage profond automatisées", explique Ulrich Schöpf, Sales Director Europe, Africa, Asia-Pacific, de Bauer Deep Drilling GmbH.
Mais si l'on considère la performance de l'installation, cet encombrement est en fait minime. En effet, le système peut atteindre une profondeur de 6000 mètres - et contrairement aux installations de forage profond utilisées jusqu'à présent, il possède à bord toutes les tiges de forage nécessaires à cette tâche. De plus, l'installation fonctionne de manière largement automatisée. Un "Pipe Handler" est directement arrimé à la foreuse proprement dite : il s'agit d'un système de manutention qui prélève automatiquement des tiges de forage pouvant atteindre 19 mètres de long sur une sorte de "rayonnage en hauteur" et les introduit dans le trou de forage. Thomas Huber, ingénieur diplômé, a participé au développement du TBA 440 M2 en tant que constructeur chez Bauer : "Nous avons réalisé ici le premier Pipe Handler avec une manipulation entièrement automatisée des tiges de forage". Le grappin, fixé à un système de mât, se déplace vers l'une des tiges logées verticalement ou légèrement inclinées, la saisit hydrauliquement et la positionne exactement au point de transfert. Le mécanisme de préhension est si flexible qu'il peut saisir en toute sécurité des tuyaux d'un diamètre de 2 3/8 à 9 ½ pouces et positionner des tuyaux pesant jusqu'à 3,5 tonnes.

Parmi les tâches que les concepteurs du "Pipe Handler" ont dû résoudre, il y a l'alimentation en énergie via le système de mât jusqu'au grappin pour charges lourdes. Les ingénieurs ont opté pour un système qui est également utilisé sur de nombreuses autres machines de la technique de construction et d'extraction. Nos chaînes énergétiques de type E4.80 sont installées sur chacun des trois axes du système de manutention. Ces chaînes sont adaptées à une utilisation en extérieur, non seulement dans les installations de forage de différents types (foreuses de sol, enfonce-pieux, foreuses de roche et de tunnel), mais aussi, par exemple, dans les grues à conteneurs et les installations de recyclage. De construction extrêmement robuste, elles sont équipées d'un double mécanisme de retenue qui leur assure une longue durée de vie, même lorsqu'elles sont remplies de flexibles hydrauliques rigides et lourds.
Les chaînes conviennent à une large plage de températures et - point très important pour les installations de forage - elles sont insensibles aux vibrations. Cela est dû à la "prise arrière" - une mesure constructive qui crée une liaison particulièrement solide, au sens propre du terme, entre les maillons de la chaîne. Les maillons de la chaîne qui s'emboîtent les uns dans les autres créent en outre un contour extérieur résistant à la saleté. Les séparateurs subdivisent l'espace intérieur de la chaîne et assurent un guidage ordonné, même de nombreux câbles de différentes tailles. Bauer utilise des chaînes porte-câbles conductrices d'électricité adaptées à l'ATEX et conformes aux dispositions de protection contre les explosions - les installations TBA transportent en effet des fluides riches en énergie et donc explosifs. Les chaînes sont disposées en partie horizontalement, en partie verticalement et atteignent des courses de déplacement allant jusqu'à dix mètres. Elles sont essentiellement remplies de conduites hydrauliques de grandes dimensions qui confèrent au préhenseur la mobilité et la force de maintien nécessaires. Mais les chaînes d'énergie acheminent également les câbles électriques et de signalisation pour les capteurs, les caméras et l'éclairage vers le préhenseur ou vers les points d'extrémité respectifs des différents axes linéaires.