Forage et complétion de puits

kelly cock

Kelly Cock : Le Héros Méconnu de la Sécurité du Forage

Dans le monde effervescent du forage pétrolier et gazier, d'innombrables composants travaillent en harmonie pour assurer le succès d'une opération. Un élément apparemment simple, mais d'une importance capitale, est le kelly cock. Cette valve, souvent négligée au milieu de la machinerie complexe d'un derrick de forage, joue un rôle crucial pour protéger à la fois le derrick et le personnel des situations dangereuses de haute pression.

Qu'est-ce qu'un Kelly Cock ?

Essentiellement, un kelly cock est une valve stratégiquement placée à l'une ou aux deux extrémités du kelly, le tuyau creux et rotatif qui relie la colonne de forage à la table tournante. Sa fonction principale est d'agir comme une barrière de sécurité, empêchant le refoulement incontrôlé de haute pression depuis la colonne de forage vers le swivel et le tuyau rotatif.

Pourquoi un Kelly Cock est-il nécessaire ?

Lors des opérations de forage, diverses situations peuvent entraîner une augmentation soudaine de la pression à l'intérieur de la colonne de forage. Celles-ci peuvent inclure :

  • Kick : Un afflux soudain de fluide de formation dans le puits.
  • Perte de Circulation : Du fluide perdu dans la formation en raison de fractures ou d'espaces ouverts.
  • Panne du Préventeur d'Éruption (BOP) : Un dysfonctionnement du système BOP conçu pour contrôler la pression du puits.

Sans un kelly cock, ce refoulement de haute pression pourrait causer des dommages importants au swivel et au tuyau rotatif, conduisant potentiellement à :

  • Rupture de Tuyau : Un tuyau éclaté peut libérer des fluides de forage sous pression, créant une situation dangereuse pour le personnel et potentiellement endommager l'équipement environnant.
  • Panne de Swivel : Des dommages au swivel pourraient perturber le processus de forage et nécessiter des réparations coûteuses.
  • Perte de Contrôle : Un swivel compromis peut entraîner une perte de contrôle de la colonne de forage, entraînant une éruption potentiellement catastrophique.

Comment fonctionne un Kelly Cock ?

En cas de refoulement de haute pression, le kelly cock se ferme automatiquement, isolant efficacement le swivel et le tuyau rotatif de la colonne de forage sous pression. Cela évite les dommages catastrophiques et garantit le bon fonctionnement du derrick.

Types de Kelly Cocks :

Il existe deux principaux types de kelly cocks :

  • Type Vanne à Boule : Ces cocks utilisent un mécanisme à billes pour fermer le passage du fluide.
  • Type Vanne à Obturateur : Ces cocks utilisent un mécanisme de type vanne pour bloquer le débit.

Importance de l'Entretien Régulier :

Comme tout composant essentiel, le kelly cock nécessite un entretien et des inspections réguliers pour garantir son bon fonctionnement. Cela inclut :

  • Inspection Visuelle : Vérification de tout signe d'usure, de dommage ou de fuite.
  • Essai de Pression : Vérification du bon fonctionnement de la vanne sous pression.
  • Lubrification : Assurer le bon fonctionnement du mécanisme de la vanne.

Conclusion :

Bien qu'apparemment simple, le kelly cock joue un rôle vital dans la garantie de la sécurité et du bon fonctionnement des derricks de forage. Sa capacité à prévenir les situations catastrophiques de haute pression en fait un composant essentiel du processus de forage. Un entretien régulier et un bon fonctionnement du kelly cock sont essentiels pour atténuer les risques et garantir une opération de forage sûre et productive.


Test Your Knowledge

Kelly Cock Quiz:

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What is the primary function of a kelly cock?

a) To connect the drill string to the rotary table. b) To control the speed of the drill bit. c) To prevent high-pressure backflow from the drill string. d) To lubricate the drill string.

Answer

c) To prevent high-pressure backflow from the drill string.

2. What is a "kick" in drilling operations?

a) A sudden influx of formation fluid into the wellbore. b) A malfunction in the blowout preventer system. c) Fluid being lost into the formation due to fractures. d) A type of kelly cock.

Answer

a) A sudden influx of formation fluid into the wellbore.

3. What is a potential consequence of a hose rupture caused by high-pressure backflow?

a) Increased drilling speed. b) Damage to the kelly cock. c) Release of pressurized drilling fluids, creating a hazard. d) Improved wellbore stability.

Answer

c) Release of pressurized drilling fluids, creating a hazard.

4. What are the two main types of kelly cocks?

a) Ball valve type and gate valve type. b) Spring-loaded type and manual type. c) Hydraulic type and pneumatic type. d) Single-stage type and multi-stage type.

Answer

a) Ball valve type and gate valve type.

5. Which of the following is NOT a recommended maintenance practice for a kelly cock?

a) Visual inspection. b) Pressure testing. c) Lubrication. d) Replacing the kelly cock every 6 months.

Answer

d) Replacing the kelly cock every 6 months.

Kelly Cock Exercise:

Scenario:

You are working on a drilling rig and notice a small leak coming from the kelly cock. The rig is currently in operation, but the leak is increasing in size.

Task:

  1. Describe the immediate steps you would take to address the situation.
  2. Explain the potential consequences of ignoring the leak and continuing drilling operations.
  3. Outline the steps you would take to ensure the safety of the rig and personnel while resolving the issue.

Exercise Correction

1. Immediate Steps:

  • Stop drilling operations immediately: This is the most crucial step to prevent further escalation of the leak and potential damage.
  • Isolate the kelly cock: If possible, close the valve upstream and downstream of the leaking kelly cock to isolate the affected area.
  • Inform the rig supervisor/drilling engineer: Immediately notify the supervisor about the leak and the steps you have taken.

2. Consequences of Ignoring the Leak:

  • Increased leak size: The leak could worsen, leading to a catastrophic failure of the kelly cock and potential loss of drilling fluids.
  • Damage to equipment: The leak could damage the swivel, rotary hose, and other surrounding equipment.
  • Safety hazard: A large leak could release pressurized fluids, creating a serious hazard for personnel.
  • Environmental damage: The leak could potentially contaminate the surrounding environment.
  • Production delays: A damaged kelly cock will require repairs or replacement, causing significant delays in drilling operations.

3. Ensuring Safety:

  • Evacuate personnel from the immediate area: Clear the area around the leaking kelly cock to ensure the safety of personnel.
  • Isolate the leaking area: Close valves to isolate the leaking section of the kelly cock from the rest of the drilling system.
  • Deploy emergency equipment: Ensure that emergency equipment, such as fire extinguishers and spill containment kits, are readily available.
  • Follow company safety protocols: Adhere to all company safety procedures for dealing with leaks and potential hazards.

Conclusion:

A leaking kelly cock is a serious issue that requires prompt attention. By taking immediate action and following safety protocols, you can mitigate the risks and ensure the safe operation of the rig.


Books

  • Drilling Engineering: A Comprehensive Treatise on Oil and Gas Well Drilling by J.P. Brill and J.C. Fox
  • Oil and Gas Well Drilling and Production by Charles E. Bowman
  • Drilling and Well Completion Engineering by William C. Lyons

Articles

  • Search for "kelly valve" or "kelly cock safety" on industry websites like:
    • SPE (Society of Petroleum Engineers)
    • AAPG (American Association of Petroleum Geologists)
    • IADC (International Association of Drilling Contractors)

Online Resources

  • PetroWiki: This online encyclopedia has detailed information on various aspects of drilling.
  • DrillingInfo: This website provides data and analysis on the oil and gas industry, including drilling technology.
  • Oilfield Glossary: This website offers definitions and explanations of technical terms used in the oil and gas industry.

Search Tips

  • Use specific keywords like "kelly valve safety", "kelly valve operation", "kelly valve maintenance" to refine your search results.
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