Tubes légers à haute résistance pour des applications pétrolières marines Light High Strength Tubes for Offshore Petroeleum Applications

Abstract

Les besoins nouveaux en tubes à haute résistance, créés par le développement actuel des gisements pétroliers marins, nous ont conduits à étudier des tubes composites particuliers, élaborés par enrouiement hélicoïdal de rubans d'acier minces à haute résistance enrobés d'une résine époxy polymérisable. Un mode de recouvrement adapté des rubans d'acier confère au composite une bonne étanchéité et des caractéristiques mécaniques élevées. Les propriétés physiques et chimiques de la matrice de résine permettent également d'obtenir une faible densité et une résistance convenable à la corrosion par les fluides pétroliers, l'eau de mer ou les boues de forage. Cette étude préliminaire comporte une analyse théorique simplifiée de ce type de structure composite, puis une partie expérimentale destinée a sélectionner les caractéristiques optimales de l'acier et de la résine et à vérifier les propriétés mécaniques et physico-chimiques obtenues sur ces tubes. Enfin, des exemples d'application en mer profonde destinés à comparer ces tubes composites aux tubes en acier sont présentés. Les premières conclusions de cette étude semblent confirmer l'intérêt de ce type de matériau pour ces applications. The new requirements for high-strength tubes created by thé current development of offshore oilfields led thé authors ta study thé development ot spécial composite tubes formed by thé spiral winding of high-strength thin steel strips coated with a polymerïzable epoxy resin. A particular method of overlapping thé steel strips makes the composite leakproof and leads to good mechanical properties: The physical and chemical properties of thé resin matrix also make for a low specific gravity and suitable résistance to corrosion coused by petroleum fluids, seawater or drilling mud. This preliminary article presents a simplified theoretical analysis of this type of composite structure, followed by an expérimental study of thé choice of thé optimum steel and resin properties and thé controls of thé mechanical and physico-chemical properties of these tubes. Finally, deep offshore applications are described in an effort to compare thé composite tubes with steel tubes. The initial conclusions of this study appear to comfirm the interest of this type of material for such applications.