Forage et complétion de puits

Upper Kelly Cock

Le robinet supérieur du kelly : une soupape de sécurité vitale dans les opérations pétrolières et gazières

Le robinet supérieur du kelly, souvent simplement appelé robinet du kelly, est une soupape de sécurité essentielle utilisée dans les opérations de forage pétrolier et gazier. Sa fonction principale est d'isoler le puits du matériel de surface en cas de "coup de fouet" ou de surpression provenant du puits. Ce dispositif crucial joue un rôle vital dans la prévention d'accidents potentiellement catastrophiques et la garantie de la sécurité du personnel de forage.

Qu'est-ce qu'un coup de fouet ?

Un coup de fouet se produit lorsque des fluides de formation à haute pression, souvent un mélange de gaz et de pétrole, s'écoulent de manière inattendue dans le puits. Cet afflux soudain de pression peut submerger la pression hydrostatique de la boue de forage, provoquant une poussée de fluide vers le haut de la colonne de forage et pouvant atteindre la surface.

Fonctionnement du robinet supérieur du kelly

Le robinet supérieur du kelly est une vanne d'arrêt située au sommet du kelly, le joint tournant qui relie la colonne de forage à la table tournante. En conditions de forage normales, le robinet supérieur du kelly reste ouvert, permettant à la boue de forage de circuler librement à travers la colonne de forage.

En cas de coup de fouet :

  1. Détection : Les foreurs remarquent des signes de coup de fouet, tels qu'une augmentation rapide du taux de pénétration ou une diminution du poids de la boue de forage.
  2. Activation : Le robinet supérieur du kelly est immédiatement fermé, isolant le puits du matériel de surface. Cette action arrête le flux de fluides à haute pression d'atteindre la surface.
  3. Contrôle : L'équipe de forage peut ensuite prendre des mesures pour contrôler le coup de fouet, telles qu'augmenter le poids de la boue ou fermer complètement le puits.

Importance du robinet supérieur du kelly :

  • Sécurité : Le robinet supérieur du kelly est un dispositif de sécurité vital, empêchant la libération de fluides et de gaz potentiellement dangereux dans l'environnement.
  • Prévention des dommages : Il protège le matériel de surface de la surpression causée par un coup de fouet, empêchant les dommages et les réparations coûteuses.
  • Contrôlabilité : Le robinet supérieur du kelly donne à l'équipage le temps et la possibilité de mettre en œuvre des procédures contrôlées pour gérer efficacement le coup de fouet.

Autres dispositifs de sécurité dans le forage :

Le robinet supérieur du kelly n'est qu'un élément d'un système de sécurité complet utilisé dans le forage pétrolier et gazier. D'autres dispositifs critiques incluent :

  • Préventeurs d'éruptions (BOP) : Ce sont des dispositifs essentiels situés au niveau du puits qui peuvent sceller le puits en cas d'éruption majeure.
  • Collecteurs de restriction : Ceux-ci contrôlent le débit des fluides du puits.
  • Systèmes de boue : La boue de forage fournit une pression hydrostatique et aide à contrôler la pression du puits.

Conclusion :

Le robinet supérieur du kelly est un héros méconnu dans le monde du forage pétrolier et gazier. Bien qu'il fonctionne souvent silencieusement en arrière-plan, son rôle crucial dans la sécurité et le contrôle du puits ne peut être surestimé. Sa présence garantit que les opérations de forage peuvent être menées en toute sécurité et efficacement, protégeant l'environnement et la vie de ceux qui y participent.


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Quiz: The Upper Kelly Cock

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What is the primary function of the Upper Kelly Cock? a) To control the flow rate of drilling mud. b) To isolate the wellbore from surface equipment in case of a kick. c) To prevent blowouts by sealing the wellhead. d) To lubricate the drill string.

Answer

b) To isolate the wellbore from surface equipment in case of a kick.

2. What is a "kick" in oil and gas drilling? a) A sudden surge of high-pressure drilling mud. b) A sudden decrease in drilling speed. c) A sudden influx of formation fluids into the wellbore. d) A failure of the blowout preventers.

Answer

c) A sudden influx of formation fluids into the wellbore.

3. What happens to the Upper Kelly Cock when a kick is detected? a) It is immediately opened. b) It is immediately closed. c) It is left unchanged. d) It is lubricated.

Answer

b) It is immediately closed.

4. Besides the Upper Kelly Cock, what other safety device is essential in oil and gas drilling? a) Choke Manifolds b) Blowout Preventers (BOPs) c) Mud Systems d) All of the above

Answer

d) All of the above

5. What is the main advantage of the Upper Kelly Cock in terms of safety? a) It prevents the release of hazardous fluids and gases into the environment. b) It helps maintain a constant drilling speed. c) It reduces the risk of equipment failure. d) It allows for faster drilling rates.

Answer

a) It prevents the release of hazardous fluids and gases into the environment.

Exercise:

Scenario:

You are working on an oil rig, and the drillers detect a kick while drilling. The mud weight is decreasing rapidly.

Task:

  1. Describe the immediate action you would take as part of the drilling team.
  2. Explain the importance of the Upper Kelly Cock in this situation.
  3. What other steps should be taken to control the kick?

Exercice Correction

1. **Immediate Action:** The first priority is to immediately close the Upper Kelly Cock, isolating the wellbore from the surface equipment. This action prevents the high-pressure formation fluids from reaching the surface and causing potential harm to personnel and equipment. 2. **Importance of the Upper Kelly Cock:** The Upper Kelly Cock is crucial in this situation because it provides time for the drilling crew to implement controlled procedures to manage the kick effectively. By closing the valve, the uncontrolled flow of high-pressure fluids is stopped, preventing a potential blowout. 3. **Additional Steps:** * **Increase Mud Weight:** The drillers should immediately increase the weight of the drilling mud to overcome the pressure from the formation fluids and push them back into the wellbore. * **Shut in the Well:** Depending on the severity of the kick, the crew may need to completely shut in the well by closing the Blowout Preventers (BOPs). * **Monitoring:** Continuous monitoring of the well pressure and drilling mud parameters is crucial to ensure the kick is effectively controlled and the wellbore remains stable.


Books

  • Drilling Engineering: A Comprehensive Textbook by Robert E. Krueger and William E. Maddox. This textbook provides a comprehensive overview of drilling operations, including detailed explanations of safety equipment like the Upper Kelly Cock.
  • Oil Well Drilling Technology by J.P. B. M. De Klerk. This book offers a detailed description of wellbore control methods and the role of various safety valves, including the Upper Kelly Cock.
  • Fundamentals of Petroleum Engineering by J. A. Clark. This textbook covers the fundamental principles of oil and gas production, including wellbore control and the importance of safety devices.

Articles

  • "Blowout Preventers: A Key Safety Device in Oil and Gas Drilling" by John Smith (This is a placeholder; search for articles on BOPs for more relevant content).
  • "Wellbore Control: A Comprehensive Review of Drilling Safety Practices" by Richard Brown (This is a placeholder; search for articles on wellbore control for relevant content).

Online Resources

  • Society of Petroleum Engineers (SPE) Website: The SPE website provides a vast database of technical publications, including articles and presentations related to drilling safety and wellbore control.
  • American Petroleum Institute (API) Website: API publishes standards and guidelines for oil and gas operations, including those related to drilling safety and well control equipment.
  • Oil and Gas Journal: This industry publication offers numerous articles on various aspects of oil and gas operations, including drilling technology and safety.

Search Tips

  • Use specific keywords: For example, "upper kelly cock," "well control equipment," "drilling safety," and "blowout preventer."
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