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Le corps de pompe monobloc : une innovation haute résistance pour une fracturation hydraulique en toute sécurité

Setforge et Technogenia, deux sociétés européennes leaders dans leur domaine respectif – le forgeage et la protection anti-usure – ont combiné leur savoir-faire afin de concevoir et de fabriquer une solution de corps de pompe innovante capable de répondre aux défis du secteur.

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13/11/2018
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Le corps de pompe Setforge-Technogenia garantit rentabilité et fiabilité pour la fracturation hydraulique

 

La fracturation hydraulique, ou simplement « fracturation », a permis d’accéder plus facilement aux réserves de gaz naturel et de pétrole prises dans des formations géologiques étroites, permettant ainsi de renforcer l’indépendance énergétique des pays producteurs. Cette technique associe un forage directionnel horizontal et l’injection d’eau, de sable et de produits chimiques à haute pression de façon à fracturer la roche. Des hydrocarbures sont dégagés par ce processus.

En dépit de son succès et de ses avantages économiques très appréciés, la fracturation est depuis peu controversée sur le plan environnemental. L’une des principales inquiétudes porte sur les volumes d’eau conséquents qui doivent être utilisés, qui sont 100 fois plus élevées que pour les méthodes d’extraction traditionnelles. La contamination potentielle de la nappe phréatique et la pollution de surface sont d’autres sujets d’inquiétude.

Les professionnels de l’industrie soulignent que la pollution est généralement la conséquence de mauvaises pratiques et peut facilement être prévenue par une main-d’œuvre expérimentée et de meilleures solutions. Par conséquent, le secteur recherche en permanence des produits innovants et d’une fiabilité extrême.

 

Qu’est-ce que la facturation hydraulique et quel est son principe ?

La facturation hydraulique est un processus de valorisation du gaz et du pétrole utilisé pour créer des fractures dans la roche et augmenter la taille, l’étendue et les interconnexions entre celles qui existent. Cette technique est généralement effectuée par l’injection d’eau, de sable et de produits chimiques à haute pression dans des roches à faible perméabilité (telles que le grès, le schiste et certains lits de charbon).

Le terme « fracturation » se rapporte à la manière dont la roche est fracturée par ce mélange à haute pression. Le pétrole ou le gaz naturel sont libérés par l’intermédiaire des fissures nouvellement formées est aspiré le long du puits jusqu’à la surface pour y être collecté, traité et raffiné.

La fracturation hydraulique conventionnelle par puits vertical est utilisée depuis plus de 50 ans pour améliorer le flux de pétrole et de gaz dans les réservoirs communs. La pratique actuelle du forage horizontal a été introduite dans les années 80 et n’a eu de cesse d’évoluer.

Étant donné la complexité du process et les problèmes environnementaux potentiels, le marché recherche en permanence des solutions durables et innovantes.

 

Un corps de pompe monobloc pour de meilleures performances de la fracturation

 

Le corps de pompe est l’un des composants les plus essentiels de l’industrie du pompage sous pression. Soumis à la pression constante de l'eau et des produits chimiques, ainsi qu’aux environnements extrêmes du processus de fracturation lui-même, le corps de pompe peut facilement faire défaut s’il n’est pas correctement élaboré et entretenu. Les corps de pompe peuvent également être l’un des principaux problèmes en termes de performances et de coût pour les sociétés de fracturation lorsqu’ils tombent définitivement en panne. Étant donné le rythme de développement rapide de ce secteur et la concurrence vive qui y règne, réaliser des économies, mais aussi gagner en profitabilité et en rendement sont des enjeux majeurs.

L’une des principales causes de défaillance d’un corps de pompe est la fissuration due à la fatigue et à la corrosion du métal. Il est possible de relever ce défi grâce à une conception à géométrie avancée et au choix d’un acier inoxydable haute résistance de qualité supérieure. Par ailleurs, les fissures sur les corps de pompe en acier se retrouvent plus fréquemment sur les zones de soudure qu’ailleurs. En d’autres termes, les solutions monoblocs sont préférables.

Setforge et Technogenia, deux sociétés européennes leaders dans leur domaine respectif – le forgeage et la protection anti-usure – ont combiné leur savoir-faire afin de concevoir et de fabriquer une solution de corps de pompe innovante capable de répondre aux défis du secteur.

Ce produit est un corps de pompe monobloc doté d’une protection ultime contre l’usure qui augmente la durée de vie de l’équipement et l’efficacité de la pompe. Ce corps de pompe a été estampé avec une forme quasiment nette de façon à réduire l’usinage au maximum, ce qui augmente les limites d’endurance de l’alésage en croix. Après forgeage, la zone d'usure du composant est soumise à un rechargement laser (technologie LaserCarb). Ce processus LaserCarb est une technique de rechargement dur qui ajoute un matériau anti-abrasion sur les pièces d’usure. Il consiste à utiliser l’énergie d’un laser pour faire fondre un dépôt de poudre sur la pièce. Une soudure se produit entre le dépôt et le matériau de base.

Les technologies émergentes qui visent à maintenir et augmenter la vie des corps de pompe ont une importance critique pour le bon fonctionnement futur du secteur. Investir dans de nouveaux matériaux et de nouvelles conceptions peut tendre de façon drastique la vie des corps de pompe, la faisant parfois passer de 1000 à 5000 heures.

 

Les avantages de la solution monobloc Setforge – Technogenia en quelques mots

  • Temps d’arrêt pour installation réduits, avec un remplacement rapide des corps de pompe endommagés
  • Rentabilité grâce à la géométrie optimisée et des coûts d’usinage réduits
  • Meilleure efficacité du pompage, qui améliore la dureté et prolonge la durée de vie
  • Durée de vie augmentée et usure réduite grâce à la technologie LaserCarb
  • Meilleure résistance et défaillances de fatigue limitées grâce à des matériaux de qualité supérieure

 

Aujourd’hui, la fracturation hydraulique est l’une des techniques les plus importantes pour ramener le pétrole et les hydrocarbures jusqu’à la surface. Elle a eu un impact énorme sur les volumes de pétrole et de gaz naturel produits, en particulier aux États-Unis. Cette augmentation de la production a réduit de façon significative les prix de l’énergie et les émissions de dioxyde de carbone en se substituant au charbon dans la production électrique. En dépit de ses avantages, tous les professionnels ont conscience de l’impact controversé de cette technique sur l’environnement et investissent donc en permanence dans des solutions innovantes et des techniques d’entretien fiables de l’équipement.

En tant que partenaire de confiance de l’industrie pétrolière et gazière, Setforge L’Horme est plus que conscient des défis auxquels le secteur est confronté et s’engage à fournir les solutions les plus fiables.