Tassart, Louis (Charles-Louis). Exploitation du ptrole. [I] Historique, extraction, procds de sondage, gographie et gologie, recherche des gtes, exploitation des gisements,chimie, thories de la formation du ptrole, par L.-C. Tassart,.... 1908.

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EXPLOITATION

DU PTROLE

HIST/0RJE

Y .^EXPLOITATION

fu PTROLE

EXPLOITATION

DU PTROLE

.^Hlffr^TOOUE EXTRACTION PROCEDES DE SONDAGE

GOGRAPHIE ET GOLOGIE

RECHERCHES DES GITES EXPLOITATION DES GISEMENTS

CHIMIE THORIES DE LA FORMATION DU PTROLE

PAR

L.-C. TASSARTINGENIEURDESARTSET MANUFACTURES

ANCIENRPTITEURAL'COLECENTRALEDESARTSET.MANUFACTURESINGNIEURD'EXPLOITATIONSDEPTROLE

PARIS (W)H. DUNOD ET E. P1NAT, DITEURS

49, Quai des Grands-Augustins, 49

1908Tousdroitsreserves

PuMsJied the 10l" oetober 1907.

Privileff& of Copyrightm'he JJniled;States veserved'ttndr:i7ieit app?'oved :

-Marek 3"' 190&, %L Buncul et E. Pinal> ^eiers.

PRFACE

L'industrie du ptrole est aujourd'hui considrable; l'extraction, en

tonnes, a, en effet, t pour 1906 :

tonnestats-Unis. 16.000.000Russie 8.000.000Sumatra-Java 1.400.000- Roumanie 890.000Galicie .'.... 760.000Inde -. 560.000Japon 173.000Allemagne 80.000Divers 100.000

TOTAL 27.965.000

Les Etats-Unis, seuls, estiment la valeur du ptrole extrait sur leurterriloire 84.157.000 dollars, pour 1905, soit environ 436.000.000 defrancs 1.

Mais les Etals-Unis, outre le ptrole, extraient aussi dans leurs

champs ptrolires, ou dans leur voisinage, du gaz combustible naturel,dont la valeur tait, en 1905, de 41.562.000 dollars, soit, au total,125.790.000 dollars, ou 670.000.000 de francs, et la valeur totale du

ptrole extrait aux Etats-Unis, depuis 1859, est estime 1.442.000.000 de

dollars, soit 7.500.000.000 de francs.Le mouvement annuel Lotal de fonds que reprsente l'industrie du

ptrole, y compris les redevances fiscales et les sous-produits de toutesnatures qui drivent de ce produit naturel, ne doit pas tre loin de

3.000.000.000 de francs, autant qu'une statistique de ce genre peut treexacte. Ces chiffres se passent, de commentaires.

1. La production dos Kints-Unis pour 1907atteindra etpeul-tre dpassera 20.000.000de tonnescorrespondant peu prs une valeur de 500millions de francs.

VI PREFACE

Malgr l'importance de cette industrie, les Franais y sont rests,

jusqu' prsent, peu prs trangers, et il n'y a gure qu'un petit nombre

d'entreprises franaises qui, en dehors du raflinage pratiqu en France,

pour les besoins du pays, se soient occupes de la production du ptrole.Cette industrie offre cependant des perspectives d'accroissement trs

importantes, et l'on ne peut expliquer cette abstention que par le peu de

russite des quelques entreprises d'extractions commences par des

Franais l'tranger, la plupart du temps, dans des conditions dplo-rables.

Faire connatre en France cette industrie, afin de permettre aux

intresss de se mettre en garde contre les alas qu'elle prsente tout

en leur en montrant les avantages et les inconvnients, leur indiquer la

marche suivre, pour diminuer dans une trs grande mesure les chances

d'insuccs, car il ne peut tre question de les faire disparatre compl-

tement, tel est le but de ce livre.

Dans un premier volume, nous nous occuperons spcialement de ce

qui a trait au ptrole brut, et tout d'abord, nous examinerons les procdsde sondages les plus employs pour l'extraction du ptrole, puis nous

passerons en revue les diffrentes rgions o le ptrole est exploit, ainsi

que celles o les indices de sa prsence ont t signals; nous exami-

nerons ensuite la faon de conduire les recherches, ainsi que les soins

prendre dans l'exploitation des sondages; les proprits chimiques du

ptrole brut et les principaux corps qui entrent dans sa composition, et

nous terminerons par l'examen des diffrentes thories qui ont t mises

pour expliquer la gense du ptrole.Nous verrons que certaines de ces thories permettent d'admettre

que le ptrole se forme encore, de nos jours, en sorte que si elles taient

confirmes, tout l'inverse de la houille, dont les rserves sont limites,le ptrole serait, au contraire, un combustible pouvant parer aux besoins

futurs, tout en ncessitant des recherches de plus en plus dlicates,

mesure que les gisements superficiels seront puiss.Dans un second volume, nous tudierons ce qui a trait aux produits

tirs du ptrole brut, principalement le ptrole raffin, raffinage et pu-ration, ainsi que les mthodes d'analyse, les mthodes de transport quisont les mmes pour le ptrole brut que pour le ptrole raffin, et aussi les

mthodes de distribution du ptrole raffin. Enfin nous terminerons en

examinant les prix de revient du ptrole brut et les prix de vente du p-

PRFACE VII

trole raffin, ainsi que les bnfices qui en rsultent, tout en ayant gardaux charges fiscales qui grvent ce produit dans un grand nombre de pays.

Nous devons ici remercier toutes les personnes et elles sontnombreuses qui ont mis obligeamment notre disposition les

renseignements qu'elles possdaient, tout en nous excusant pour celles

que nous pourrions involontairement oublier. Et, tout d'abord, nous devonsici exprimer toute notre reconnaissance au Prsident de la Oill Well

Supply C de Pittshurg (Pa., U. S.), qui nous a communiqu un grandnombre de renseignements sur le sondage la corde, nous permettantainsi de donner une monographie peu prs complte de ce procd de

sondage, ce qui, notre connaissance, n'avait pas t fait jusqu' ce jour.Nous devons remercier M. Holland S. Beavis, propritaire du OUInvestors'

Journal, qui nous a fourni, sur les gisements du Texas, des indications-

prcieuses; le directeur du Geological Survey, de Washington, le directeurdu Geological Survey of Inclia, le directeur du Geological Survey of Cali-

fornia, le directeur du Geological Survey of Canada, ainsi que M. J. Obalski,

ingnieur des mines de l'Etat du Canada, qui a bien voulu revoir les

preuves de la partie qui concerne cette contre, le Ministre Di Agri-colfura, lndustria,E. Commercio d'Italie, le PetroleumReviev, le Moniteurdes Ptroles Roumains, qui nous a permis de reproduire un certainnombre des documents publis par ses soins, M. de Gennes, de laSullivan C", le bureau of Steam Engineering, Navy Dpartement(Washington D. C), M. Arrault, entrepreneur de sondage, le directeurdu Pacific Mining et OU Reporter, etc., etc.

Enfin, nous ne devons pas oublier nos aimables diteurs, MM. Dunodet Pinat, qui n'ont rien nglig pour faire de cet ouvrage une encyclopdieaussi complte que possible de Ylnduslrie du PlroIe%T>F^>%

INTRODUCTION

Dans le cours de cet ouvrage, nous aurons ncessairement faire

appel quelques notions de gologie; les lecteurs dsireux de s'initier auxdtails intimes des phnomnes gologiques feront bien d'avoir recoursaux ouvrages spciaux sur la matire. Pour ceux qui ne disposent que de

peu de temps, ils trouveront, dans la Gologie pratique de L. de Launay peu prs toutes les indications ncessaires; pour ceux qui disposent de

plus de loisir, ils pourront consulter avec fruit le Trait de Gologie deM. deLapparent et la Science Gologique de M. de Launay; l'ouvrage si

remarquable de M. Suess, la Face de la Terre, leur donnera sur lesdiverses transformations de l'corce terrestre des dtails fort intressants,sous une forme d'une puret littraire trs remarquable, qui font certains

chapitres aussi captivants que les plus belles oeuvres de l'imagination,ds qu'on est un pieu initi au vocabulaire gologique.

Mais, pour les lecteurs presss qui dsirent tre rapidement initisaux rsultats mmes, sans tre obligs de consulter de nombreux ouvrages,ce qui leur occasionne une perte de temps que la plupart des industrielset des commerants sont dsireux d'viter, il nous a sembl convenablede rsumer ici brivement les quelques notions de gologie strictement

indispensables, et de donner, en mme temps, la dfinition des principalesexpiassions gologiques dont le lecteur peut mme simplement avoiroubli la signification exacte.

La terre est loin d'avoir toujours eu la physionomie que nous lui

connaissons, ses matriaux, primitivement l'tat gazeux, se sont peu

peu condenss donnant naissance un noyau liquide entour d'une

atmosphre incandescente, reprsentant ce moment en plus petit, ce

que le soleil est actuellement pour nous ; puis, le refroidissement se

poursuivant il s'est form, la surface du bain liquide, des parties solidesscoriaces qui, refondues sans doute plusieurs reprises, se sont finale-ment soudes entre elles pour constituer la premire corce du globe.

X INTRODUCTION

Pour certains gologues, cette premire crote de solidificationserait le gneis et les micaschistes du terrain dit archen; pour d'autres, au

contraire, en aucun point cette premire crote n'apparatrait, elle auraitt ensevelie sous des terrains plus rcents et n'apparatrait en nul point nos yeux, ayant t en grande partie, sinon en totalit, refondue.

Celte premire corce a d se disloquer mesure que le refroidis-sement provoquait la diminution de volume du noyau interne, sur lequel,devenue trop grande, elle ne pouvait plus s'appliquer et des matires

pteuses se sont injectes travers ses fentes formant des panchementsan dehors.

L'atmosphre extrieure finalement spare du noyau incandescentinterne a d se refroidir rapidement; d'o des condensations normes de

vapeur d'eau et autres produits volatils, souvent revolatiliss et condenss nouveau, et ce mlange aqueux, o existaient des principes chimiquesactifs,seprcipitantavec imptuosit, dterminait la dsagrgation violentedes roches-superficielles en certains points plus leves, et la formationdes premiers sdiments par l'entranement des dbris ainsi forms vers les

points bas.On conoit que cette atmosphre porte une temprature imcom-

parablement plus leve qu'aujourd'hui et ou la pression devait tretrs considrable formait un agent d'rosion des roches infiniment plusactif que l'atmosphre actuelle, et il ne semble gure possible de se faireune ide exacte de l'intensit des phnomnes qu'elle pouvait provoquer.

Le refroidissement continuant, Fcorce dj paissie parles premierssdiments s'est plisse plus ou moins irrgulirement, les eaux affluant

brusquement dans les points bas ainsi crs, tandis qu'mergaient dessommets immdiatement rabots par des forces d'abrasion extrmement

puissantes, mais dont l'nergie allait en s'altnuant avec l'ge.Les couches sdimentaires, formes des dbris des terrains archens

(primitif), ainsi que des roches cristallines provenant des panchementsdu noyau interne travers les fissures, et aussi des terrains sdimentaires

plus anciens, formaient les matriaux que les eaux entassaient peu peupour former de nouvelles couches de terrain.

Ces couches, plus ou moins modifies par les actions chimiques ou

physiques subsquentes, formaient suivant le point considr, des argiles,des grs, des poudingues (galets agglomrs dans une ple), tandis queles organismes animaux concouraient galement la construction dusol en donnant naissance aux calcaires et aux rcifs coralliens.

L'ordre de superposition des couches indique dans la plupart descas leur ge relatif, la couche la plus profonde tant la plus ancienne sauf

cependant dans certains cas o dans les mouvements de dislocation, il y

INTRODUCTION. XI

a eu renversement. Mais, comme l'action de sdimentation a t parfoisinterrompue et non pas partout au mme moment, il a fallu avoir recoursa un autre moyen de classification pour reconnatre l'ge relatif descouches dposes dans des parties trs distantes.

Ce moyen, la palontologie l'a fourni en examinant les dbris ani-maux ou vgtaux (fossiles) enfouis dans les couches terrrestres au-mo-ment de leur formation; et, en tenant compte des modifications que lesorganismes ont subies travers les ges, on a tabli une chronologie qui,sans tre d'une exactitude absolue permet du moins de dterminer d'unefaon relativement exacte l'ge d'une couche o un nombre de fossilessuffisant et suffisamment caractristiques ont t retrouvs. v"

11 ne faudrait pas croire cependant qu'aucun des organismes actuelsne reprsente des formes anciennes; ainsi les lingules ont encore actuel-lement la mme forme que dans les ges les plus reculs o l'onretrouve leurs traces.

11 y a donc certains fossiles dont la forme varie et qui plus rapidementsont plus aptes indiquer avec exactitude l'ge d'une couche.

L'ensemble des terrains sdimentaires reposant sur le terrain Archenou primitif a t divis en trois groupes :

Premier groupe : terrain primaire ;Deuxime groupe : terrain secondaire ;Troisime groupe : terrain tertiaire ;

qui sont aussi appels :1 Palozoque (faune ancienne);2 Msozoque (faunemoyenne) ;3 Nozoque (faune nouvelle).Ces groupes ont ensuite L subdiviss suivant le tableau suivant :

1 TERRAINS PRIMAIHES OD PALOZOIQTJES

Prcambrien';(' Cambrien,Silurien Ordovicien,( Gothlandien ;.[ Gedinien,i CoblenUien,

-,,, ) Eifelien,Devomen < ,,. ,. 'j (iivelien,/ Frasnien,1 Famnien ;

Dinautien,

Muscovicn,Westpbahen,Oural ien;

Autunien,Pendjabien,Thuringin.

XII INTRODUCTION

2 TERRAINS-SECONDAIRESOUMSOZOlQuES

; Werl'rien,Triasique Virglorien,1Tyrolien,

( Juvatien;

i;

Rbelien,I Hettangien,

Liasique I Sinmrien,! Charmouthien,( Toarcien;

Jurassique / Mdio-iurassique S Bajocien,L1 ' Balhonien;1 i Callovien,I l Oxfordien,f Supra-jurassique / Squanien,1 I Kimridgien,1 ( Porllanclien;' 1Neocomien,\ r r -i - ) Barremien,{ Infra-crelace \ , . 'I i Aptien,] vAlbien;

Crtacique < | Cenomanien,! I Turonien,| Supra-crtac

. INTRODUCTION XIII

des plissements plus ou moins capricieux occasionnaient dans la crotesolide des modifications de forme trs varies.

Les accidents lmentaires rencontrs le plus frquemment ont reudes dnominations sp-ciales.

Dans le cas o unefracture simple s'est pro-duite, avec glissementdes deux parties contiguscomme dans la figure A,la cassure xy a reu lenom de faille; on voit que les terrains 1,2, 3, 4, 5 qui taient primiti-vement sur le mme niveau se sont dplacs ; mais une coupe en MN ouUP donnerait la mme succession de terrains.

11 est bien clair que la direction xy de la cassure n'est pas toujoursverticale et qu'elle peut avoir toutes les inclinaisons possibles.

Dans le cas de plissements ayant affect par exemple, les terrains

2, 3, 4, primitivement disposs comme dans 1 (fg. B1), lorsque les plis-sements sont rguliers, on y distingue II-, l'anticlinal, plis en relief et le

synclinal ou plis en creux, les parties saillantes figures en pointill

1. Les deux figures A et B sont empruntes l'ouvrage do M. De Launay, la Science-gologique.

FG.A.

FIG. 13.

XIV INTRODUCTION

ayant pu disparatre sous l'action de l'rosion, et, sur la superficie, laformation du_ pli disparu se traduit par la succession des couches 4, 3,2, 3, 4, 3, 2.

Si le plissement a t plus accentu, il peut se produire un anticlinalet un synclinal couchs comme dans III, bien entendu, l'un des deux l-ments seul eut avoir t couch.

Deux plis juxtaposs peuventavoir t couchs l'un sur l'autre jusqu'ce que leurs axes soient devenus horizontaux comme dans IV et, si leurbase a t enleve sur le flanc de la montagne qui subsistera, la seule trace

indiquant cet accident sera l'ordre de succession des terrains 2, 3, 4, 3,2, 3, 4, 3, 2.

Dans V, se trouve figur un pli, couch et tir, et la partie ainsitire a reu le nom de faille d'tirement ou faille limite la succession descouches sur le sol aras est alors 4, 3, 2, 4, 3, 2.

La juxtaposition de plusieurs plissements ainsi tirs peut donner lasuccession figure en VI, ou structure imbrique, rappelant la dispositiondes tuiles d'un toit.

Enfin, des plis couchs comme ceux de IV peuvent avoir t plisssune seconde fois, et l'on obtient les superpositions anormales de terrains

figurs en VII et en VIII.

On dsigne sous le nom de mtamorphisme toute modification de lanature d'un terrain survenue aprs sa formation au fond des eaux, sousl'action d'agents physiques (pression, chaleur, etc.) ou d'agents chimiques.

Ainsi la pression peut transformer la craie en marbre, une argile, enschistes et en ardoise, la chaleur avec ou sans le concours de solutionssiliceuses peut transformer une argile en jaspe, la chaleur tant fournie

par des roches ruptives arrives dans le voisinage l'tat de fusion.Ces quelques exemples montrent jusqu' quelle complication peut

arriver la texture des terrains tudier ; il y aurait encore citer biendes accidents, comme les charriages, ou transports horizontaux de lam-beaux de terrains aprs plissements ou fractures, les discordances, r-sultant du dpt horizontal d'un nouveau terrain.sur un autre djpliss, etc. ; mais ce que nous avons dit est suffisant pour comprendre la

plupart des dispositions des couches daii^^SirlTiMiins que nous aurons examiner. /

ERRATA

Pages: ligne: au lieu de : lire:13 g Temper serew Temper screw22 3 lave love39 la figure 54 a la tte en bas45 i du bas charger changerii6 noie dans la manoeuvre de monte et dans, etc.G7 noie ligure 32 figure 3199 2 du bas un pignon conique K un pignon conique K portant des

ergots coulissant dans des rai-nures longitudinales du tube J

113 4 du bas lig. S fig. ~>118 9 du bas ionage l'orage120 5 supprimer le mot : soit165 12 litre Sud-Ouest Sud-Est1G5 10du bas Treuton Trenlon.207 lu Nord-Ouest Nord-Est271 avant dernire.ligne Vintah Uintah272 S du bas

'"d u

341 3 du bas llaio Halo346 dernire ligne de la 3"colonne Tergu ena Tirgu Ocna347 lgende Sarmolique Sarmatique386 d d "359 5 du bas Stavropocolos Slavropolos41S 2 Knla Kala476 1 Krakalan "' Krakalau480 16 de Babalan de la rivire, etc.509 Tableau col. 9 les erreurs latrales sont calcules en supposant une erreur an-

gulaire de 0",05dont l sinus est 1/1200521 21 considrable considrable pour les recherches excuter en un point absolu-

ment dtermin585 5 du bas Dimethylethylylhylne Dimthyllhyllhylne037 2tableau Edeleau Edeleanu700 2 du bas la.noie est la page suivante704 la note du bas de la page appartient la page suivante.

L'INDUSTRIE DU PTROLE

EXPLOITATION DU PETROLE

. CHAPITRE I

HISTORIQUE GNRAL AUX POQUES ANCIENNES

Le ptrole apparaissant naturellement la surface du sol en de nom-breuses rgions, devait attirer l'attention de l'homme, ds qu'il commena rechercher l'utilisation des matriaux qui l'environnaient. Aussi n'est-il

pas surprenant que son existence soit mentionne dans les archives les plusanciennes de l'humanit.

Dans la Bible il en est question plusieurs reprises (Gen., xryy 10). 11

y avait dans la valle de Sidim beaucoup de puits de bitume. Et les roisde Sodome et Gomorrhe s'enfuirent et y tombrent; et ceux de leurs gensqui chapprents'enfuirent sur la montagne (Gen., xi, 3). Et ils se direntl'un l'autre : Allons faisons des briques et les cuisons au feu. Et ils eurentdes briques au lieu de pierres et le bitume leur fut au lieu de mortier (Job,xxix, 6). Quand des ruisseaux d'huile dcoulaient pour moi du rocher 1. Quand les Hbreux allrent en Perse ils trouvrent des puits o les prtrescachaient le feu sacr dont ils se servaient pour leurs sacrifices (Maccabes).

Les anciens historiens s'en sont aussi occups, notamment :Hrodote (450 av. J.-CIi.) qui mentionne la prsence du ptrole aux envi-

rons de Babylone et dans l'le de Zante, Pline qui parle de l'emploi duptrole d'Agrigenle pour l'clairage, et Plutarque qui indique la prsencedu ptrole sur les bords de l'Oxus.

Il semble que la production de gaz naturels, dans la rgion voisine deGrenoble (France),, tait connue des Romains. Massadi, vers 950, parle du

1. Certains auteurs prtendent qu'il s'agit ici d'huile d'olive, l'olivier poussant' dans des terrainstrs ingrats.

2 CHAPITREI. HISTORIQUEGNRALAUXPOQUESANCIENNES

ptrole de Bakou ; mais il est certain, ainsi que les traditions concernant lesadorateurs du feu en font foi, que son emploi remonte une poque beaucoupplus recule, et l'on peut estimer d'aprs d'autres tmoignages, moins pro-bants toutefois, que ses proprits combustibles taient connues dans cettergion au moins mille ans avant Jsus-Chrit.

On a tout lieu de croire que le temple existant encore actuellement Surakhani remonte six cents ans avant Jsus-Christ; les feux sacrs de cetemple taient aliments par les gaz naturels drains travers le sol par descanaux, communiquant par des conduits maonns avec les autels et lesbrleurs distribus dans diffrentes parties de l'difice.

Marco Polo, dans ses crits datant du xvn sicle, mentionne que l'huilede ptrole tait en si grande abondance Bakou, qu'on pouvait y chargercent navires la fois.

En Italie, une concession fut accorde en 1400 pour l'exploitation du

ptrole Miano.Au xv sicle, on employait en Bavire sous le nom d'huile de Saint-

Quirinin, du ptrole provenant de Tegernsee.Le ptrole de Modne fut dcouvert en 1640 par Ariosto de Ferare.En Angleterre, Thomas Shirley mentionne vers 1667 la prsence des gaz

naturels dans le Lancashire.Le ptrole tait certainement connu en Amrique une poque trs

loigne. Les Indiens le connaissaient parfaitement, etl'on pense qu'antrieu-rement mme l'occupation indienne, d'autres peuplades, disparues depuis,l'avaient exploit avant eux. Des puits primitifs qu'on rencontre dans les

rgions ptrolifres amricaines, et dont l'ge est assez difficile prciserattestent en tout cas l'antique origine de son exploitation.

Vers le commencement du xvn sicle, le Franciscain Joseph de la Roche

d'AUion, mentionne la prsence du ptrole dans ce qui est aujourd'hui l'Etatde New-York, et sur une carte de cette conlre, faite en 1670, on trouve indi-

que une source de bitume aux environs de Cuba (N.-Y). Sur une autre carte,

publie en 1755, la prsence du ptrole dans l'Etat de New-York et celui de

Pensylvanie est clairement indiqu. Le commandant franais du Fort-Duquesneen 1750, crivant au gnral Malcolm, dcrit une fte des Indiens Sncas, qui,pour en rehausser l'clat, enflammrent le ptrole surnageant sur un ruisseau.

Olarius dcrivant le voyage d'une ambassade envoye d'Allemagne enPerse en 1656, dit avoir vu plus de trente puits de ptrole prs de Scamachia.

En Roumanie, le ptrole semble avoir t employ depuis de longuesannes. Les Ruthnes s'en servaient dj pour graisser les roues des charset aussi comme remde. Son emploi dans la contre est relat dans les critsdu xvu" sicle, et la tradition rapporte que le ptrole y tait employ l'clai-

rage dans le courant du xvni sicle. Le missionnaire Brandinus (1640) parled'une exploitation de ptrole en Roumanie situe Lucacesti.

Dans l'Inde le ptrole tait galement connu une poque recule.Une curieuse lgende ayant trait au ptrole de Yenangyoung, localit

HISTORIQUE GENERAL AUX EPOQUES ANCIENNES 3

situe sur les bords de l'Irawadi ; et que nous rapportons ci-dessous, en fait foi. Le roi launsitha avait dix ans quand il forma le projet d'aller visiter le

mont M'eru, centre de l'Univers. A cet effet il fit construire une magnifiqueembarcation qu'on mit cinq ans terminer. En arrivant prs d'une montagne,appele Minlin, on s'arrta, et sept des reines demandrent la permission dedescendre terre. Cette permission leur fut accorde la condition qu'ellesne resteraient pas longtemps absentes. Sur le rivage elles trouvrent un

liquide l'odeur agrable qui sortait du rocher. Elles s'amusrent a s'en clabousser, oubliant dans cet amusement,

l'poque fixe pour le retour. Pour cette dsobissance, les reines furent

punies de mort. Mais, avant de mourir, afin d'viter le retour du mme mal-

heur, elles demandrent au ciel, que le liquide qui avait t la cause indi-recte de leur mort, changea de nature, et que son odeur devint repous-sante. Ainsi naquit le ptrole.

Cette lgende se trouve galement rapporte sous une autre forme : On dit qu'un puit ayant t creus, il se remplit la suite d'un trem-

blement de terre d'une eau parfume. Un prtre du pays prophtisaqu'elle se changerait un jour en un liquide

nausabond, mais, que ce serait l encore un grand profit pour la contre et

pour les vingt-quatre possesseurs des puits. Le reste de la lgende est peu prs semblable la prcdente. Il y est

encore parl de sept dames nobles, de leurdsobissance et de leur chtiment.Cette seconde lgende, semble simplement avoir t arrange et agrmente

de dtails prcis, comme celui des vingt-quatre possesseurs de puits, pourservir de base aux revendications de proprits, faites par certains habitants.

Il est, nanmoins, remarquable de trouver dans cette deuxime lgendecertains dtails comme la dlimitation du champ productif, qui semblentconcorder trs approximativement avec la ralit.

Le capitaine Baker la suite d'une ambassade auprs du roi deBurmah,vers 1750, parle de deux cents familles occupes extraire l'huile de la terraux environs de Sale-Myo.

En 1782, Ilunter indique l'usage du ptrole aux Indes pour le calfatageds Navires.

A Bakou, en 1823, les frres Boubinine distillaient le ptrole pour enextraire l'huile lampante.

D'aprs ce que nous venons de dire, on peut voir que le ptrole tait djconnu fort anciennement et avait mme t exploit pour diffrents objets, ycompris l'clairage, mais son exploitation rellement industrielle ne com-mence gure qu'avec lexixc sicle 1.

1. Si l'on se reporte la Gense, chap. vi, 14 : Fais-foi une arche de bois de Gopher; tu ferasl'arche par loges, et lu l'enduiras de bitume par dedans et par dehors , l'usage, et par suite l'extrac-tion du bitume (ptrole) serait antrieur au dluge biblique, soit l'anne 2370avant ,1.-C.(Bosanqucl).Mais le rcit babylonien du dluge, d'aprs Uerose, et les dbris de la bibliothque de Ninive (voirSuess, La face de lu Terre), font remonter ce phnomne 3S00avant J.-G. i

CHAPITRE II

PROCDS EMPLOYS POUR L'EXTRACTION DU PTROLE BRUT

Avant de passer en revue les diffrentes rgions ptrolifres, il est utile de

jeter un coup d'oeil rapide sur les moyens employs pour l'extraction du ptrole.Ces moyens sont partout peu prs les mmes, et d'un bout l'autre du

monde, aussi bien aux Iudes, qu'en Chine, en Amrique qu'en Europe, le

procd revient au forage, dans le sol, d'un trou cylindrique qui permet d'at-teindre la couche ptrolifre, d'o le ptrole, suivant la pression gazeuse la

quelle il est soumis, au sein de la terre, jaillit avec force, s'coule naturelle-ment, ou est extrait l'aide de pompes ou de sceaux de forme approprie.

Les systmes de sondages varient avec la nature des couches traverseret la profondeur atteindre, aucun systme ne permettant d'exploiter cono-miquement les diffrents gtes ptrolifres.

Dans certaines rgions, les couches ptrolifres sont atteintes l'aide depuits creuss la main ; ce procd, trs employ autrefois, tend disparatrede plus en plus, et il n'y a plus gure qu'en Roumanie, o ce genre de tra-vail soit encore appliqu d'une faon courante ; quoique le sondage, tende,ici mme, le faire disparatre.

Le ptrole est donc extrait des couches ptrolifres soit l'aide de puitscreuss la main soit l'aide de sondages.

PREMIEREPARTIE

PUITS CREUSS A L MAIN

Bien que ce procd d'extractionsoit dangereux et puisse sembler quelquepeu barbare, il a t employ, avec diffrentes variations, dans un assez grandnombre de contres.

Depuis lesimplefoss de quelques mtres de profondeur, jusqu'aux puitsles plus profonds de Roumanie, qui atteignent jusqu' 300 mtres, chose

qui au premier abord peut sembler assez difficile croire, toutes les profon-deurs ont t atteintes avec des moyens assez peu diffrents.

PUITS CREUSES A LA MAIN 5

L'excavation la main a t pratique par les Indiens en Amriquepar les Hindous aux Indes Anglaises, et vraisemblablement par les Egyptiens,les Perses et les peuples de la Jude. Mais c'est certainement en Roumanie

que ce mode de travail a reu sa plus grande extension, et ce sont les moyensencore actuellement employs dans ce pays que nous dcrirons, nous rservant

d'ajouter quelques mots sur les procds employs par les Hindous, qui ontd'ailleurs compltement abandonn ce genre d'exploitation.

En Roumanie, 'il. n'y a pas eu moins de 3.000 puits creuss la maind'excuts^ Les statistiques actuelles n'ont pas conserv les traces de tous ces

puits, mais une visite sur les anciens chantiers, o le sol est littralementcribl de trous peu prs combls, qui font que le sol ressemble une ruched'abeille, permet d'affirmer que le chiffre de 3.000 est un minimum quia cer-tainement t dpass.

Les puits creuss la main sont appels par abrviation puits mainou simplement puits , pour les distinguer des sondages ou forage excuts l'aide d'un trpan fix l'extrmit d'une tige'battante.

Les puits main sont ou carrs ou ronds, ils ont un diamtre, ou un ct dedimension variable, comprise entre lm,20 et lm,50 compte pour l'excavation.

Le trou du puits a un orifice circulaire lorsque les terrains sont assezconsistants pour qu'un simple clayonnage, en menues branches, permette demaintenir le sol, servant plutt le protger du choc des seaux qui servironta remonter les dblais et le ptrole, qu' rsister rellement la pousse desterrains. Ce mode de consolidation des parois, n'est gure employ qu'en Mol-davie, et il n'y en a que fort peu d'exemples en Muntenie, l'ouest de lavalledu Buzeu, o les terrains ne se prteraient pas ce mode de travail, et enMoldavie mme il n'est pas absolument gnral.

Lorsque l'ouverture, du puits est carre les parois sont maintenues pardes planches qui sont gnralement en htre, elles sont en chne lorsque lesterrains sont trs bouleux, ou quelquefois quand le puits est trs profond ;quant au sapin il n'est employ que trs rarement, sa dure tant trs limite.

Les planches employes ont de 5 8 centimtres d'paisseur, dans desterrains trs bouleux on leur a donn quelquefois 0m,10 ; la largeur estde 0m,15. La longueur varie, bien entendu, suivant les dimensions de l'orificedu puits, elle est le plus gnralement de lm,20 et aux deux extrmits estmnag un tenon plac suivant l'axe longitudinal, qui a toute l'paisseurde la planche et seulement la moiti de la largeur, en sorte que sur les quatrefaces du puits les planches peuvent se juxtaposer jointives, la somme deslargeurs des tenons qui se juxtaposent aux angles du puits, tant la mmeque la somme des largeurs des planches.

L'ouvrier creuse le puits la pelle et la pioche ; ces outils ont desmanches assez courts pour ne pas gner l'ouvrier, dans l'espace restreintqu'il a sa disposition, et la pioche employe ressemble plutt un pic demineur, qu' une pioche ordinaire.

L'ouvrier, par les fortes chaleurs, travaille nu au fond du puits, n'ayant

C CHAPITREII. EXTRACTIONDUPTROLEBRUT

qu'un chapeau en fer-blanc, mince protection contre la chute des corpstrangers qui peuvent tre projets accidentellement dans le puits.

Ds que la profondeur est un peu grande, et ds le commencement dutravail, quand le sol contient de fortes quantits de gaz, il faut arer le puits,pour cet objet on emploie un norme soufflet de forge [fuj. 1) ayant une capa-cit de 500 litres environ, et, si l'arage est insuffisant, un deuxime souffletdu mme genre lui est adjoint. L'air est conduit au fond du puits l'aide detuyaux en fer-blanc ayant 0"',15 de diamtre, s'emboitanl les uns dans lesautres, comme les tuyaux de zinc employs dans nos contres pour la descentedes eaux de pluies provenant des toitures; ils sont fixs dans un angle du

puits. Ces tuyaux sont trs peu rsistants; souvent dforms par l'usage, ilss'embotent mal, et il y aurait avantage les remplacer par des tuyaux entle plus paisse avec des joints mieux tudis.

Le soufllct est m par un ouvrier l'aide d'une pdale.La remonte et la descente, pour l'ouvrier ainsi que pour des dbris de la

fouille, s'effectue l'aide d'un treuil form par deux branches fourchues,plantes dans le sol aux extrmits de la diagonale de l'ouverture du puits,supportant un arbre plac en travers et dont seule la partie portant sur lesfourches a t grossirement arrondie ; deux manivelles rudimentaires ter-minent les extrmits de l'arbre et elles ont des dimensions suffisantes pourque 4 hommes, 2 chaque manivelle, puissent actionner le treuil.

La remonte des dbris de la fouille se fait l'aide de seaux en bois, quipeuvent contenir une soixantaine de litres.

Pio.1.Installationpourle creusaged'un puits main.

PUITS CREUSESA LA MAIN 7

Pour effectuer la monte et la descente, l'ouvrier met un pied dans leseau et se tient la corde, ou bien il s'assied sur un bton pass dans uneboucle l'extrmit du cble; ou encore il passe une jambe dans la boucleet s'attache la corde. Comme l'clairage naturel est insuffisant, ds que le

puits a atteint une certaine profondeur, cet inconvnient est pali par l'emploid'un miroir de 50 centimtres de ct environ, plac dans un cadre en bois,qui peut tourner autour d'un axe horizontal et d'un axe vertical, le tout

reprsent par une branche fourchue implante dans un morceau de boisfix au bti du treuil de diverses manires.

Pendant la descente ou la monte de l'ouvrier, ou pendant la monte ou la

descente des seaux, un ouvrier surveille afin d'viter les accidents et dirigerle mouvement des hommes manoeuvrant le treuil, ainsi que le miroir.

Ds que la profondeur atteint 60 mtres, la manoeuvre du treuil devientlente et pnible, aussi est-il remplac par un mange constitu d'une faonaussi rudimentaire que le treuil lui-mme (fi;/. 2). Sur un arbre ayantenviron 4 mtres de long sont places trois roues en bois, la premire lm,80du sol, et les autres 1 mtre les unes des autres. Sur la jante de ces troisroues sont clous des rondins 10 centimtres les uns des autres, formantainsi un tambour assez semblable une cage d'cureuil. L'arbre est placverticalement, maintenu en bas par une traverse de bois, et sa partie sup-rieure par la traverse horizontale d'un portique. A la partie infrieure de1 arbre est fix une perche "laquelle on atelle un cheval par l'intermdiaire

FG.-2.Mangeemploy pour extraire les dblais cl, plus tard, le ptrole.

8 CHAPITREIL EXTRACTIONDU PETROLEBRUT

d'un palonnier, celui-ci parcourt une piste circulaire recouverte de plancheset trace l'intrieur du portique. Le mange est situ proximit du puits.Les deux extrmits du cble, enroul sur le tambour, passent chacun surune poulie supporte par un cadre en bois, plac au-dessus de la diagonalede l'ouverture du puits et l'enroulement est fait de telle sorte que l'un desbrins monte quand l'autre descend.

Quand les puits sont trs profonds, on emploie deux manges; l'un, quisert pour les dblais, est muni d'un cble mtallique ; l'autre, qui sert pourl'ouvrier est muni d'un cble en chanvre.

Malgr la rusticit de ces moyens, les puisatiers roumains atteignentla profondeur de 300 mtres, maximum qui n'a pas t dpass, mais les

puits de 200 mtres de profondeur ne sont pas rares, et le puits de 150 mtresest tout fait frquent.

Il arrive souvent que l'ouvrier, malgr tous ses efforts, arriv au voi-

sinage de la couche de ptrole ne peut creuser jusqu' elle, tant moiti

asphyxi (quelquefois tout fait) par les gaz qui se dgagent en abondance et

que les soufflets sont impuissants combattre; l'ouvrier alors, s'il le peut,perfore la dernire couche l'aide d'une pince en fer bout aiguis qu'ilenfonce coups de masse. C'est par l'ouverture ainsi pratique, la plupartdu temps dans une couche de roche dure, que le ptrole jaillit dans le puits.A ce moment, et quelques fois mme d'une faon inopine, pendant ce tra-

vail, un afflux violent de sable et de ptrole se produit, remontant quelquesfois de plus de 50 mtres dans le puits et ensevelissant l'homme s'il a t

gagn de vitesse, et n'a pu chapper l'treinte mortelle de cette boue p-trolifre.

Le travail des puits mains est pnible ; aussi les puisatiers ne tra-vaillent-ils gure que cent cinquante jours par an, chmant toutes les ftesdu calendrier et quelques-unes qui leur sont personnelles. Il ne faut pasd'ailleurs, s'en tonner trop, car il est peu probable qu'ils pourraient r-sister un travail plus suivi. Dans ces conditions, un puits de 150 mtresde profondeur en terrain moyen peut tre creus en un an. C'est--dire avecune moyenne d'avancement de 1 mtre par jour de travail rel. Les venuesd'eau sont tanches l'aide d'argile bourre derrire le revtement enbois du puits ; ce moyen ne peut combattre que des afflux d'eau de peu d'im-

portance et beaucoup de puits ont t abandonns cause de l'impossibilitde franchir les niveaux aquifres.

Le travail de creusage se paie. 7 francs du mtre, jusqu' 20 mtres et

augmente de 7 francs chaque 20 mtres d'augmentation de profondeur. Soit :7 francs, du mtre de 0 20 mtres ; 14 francs, de 20 mtres 40 mtres ; etc.Les planches de revtement cotent 3 francs le cent environ, quand elles sonten htre; il y a, en outre, diffrents autres frais et un puits de 250 mtres de

profondeur, cote environ une vingtaine de mille francs. Ce prix varie d'ail-leurs dans de trs larges mesures avec la nature du terrain.

Un puits main est considr comme rmunrateur ds qu'il produit

PLANCHEI.Page9

I. SONDAGEA LA CORDE OU PROCD AMRICAIN

200 litres de ptrole par jour et que sa profondeur ne dpasse pas100 mtres; mais certains puits ont eu des productions beaucoup-plus consi-

drables et des personnes dignes de foi affirment que certains puits de Bus-

tenari ont produit jusqu' 10 et 15.000 kilogrammes par jour.Tout rudimentaire qu'est le puits main, c'est un auxiliaire prcieux

pour les recherches de ptrole, car il permet de dterminer d'une faon pr-cise la direction des stratifications et la nature des couches traverses.

Diffrentes personnes ont essay de perfectionner l'outillage employdans le creusage de ces puits, en employant soit des treuils perfectionns,soit des ventilateurs centrifuges. Les ouvriers sont gnralement trs rfrac-taires ce genre de perfectionnement; ils se plaignent, d'ailleurs, non sans

quelque apparence de raison, que le ventilateur centrifuge fait plus de bruit

que le soufflet, bruit qui se rpercutant par le tuyau empche les commu-

nications la voix. De plus, le ventilateur n'a pas, comme le soufflet, une

rserve d'air, en sorte que l'ouvrier au fond du puits, ressent immdiatementles effets d'un arrt du ventilateur, mme s'il est de courte dure.

DEUXIEME PARTIE

PROCDS DE SONDAGE

I. SONDAGEA LA CORDEOU PROCDAMRICAIN

Le sondage la corde fut, en ralit, appliqu en Chine bien longtempsavant de trouver son emploi en Amrique, et l'abb Hue a donn, dans letexte de ses Voyages dans l'Empire Chinois (1855), une description trs com-plte de l'organisation d'un chantier de sondage dans cette contre.

Les- moyens employs dans cette contre sont trop rudimentaires pourintresser autrement qu'au point de vue historique, mais les rsultats obtenus,dans des conditions de travail aussi primitives, sont trs remarquables, et fontle plus grand loge de la dextrit des ouvriers chargs de les mettre en oeuvre.

C'est incontestablement l'Amrique que revient l'honneur d'avoiramlior le procd par l'emploi d'outils bien appropris au travail excuter,et de l'avoir amen un point de perfection tel que, s'il ne peut s'appliquer tous les terrains, il permet cependant, dans un grand nombre de cas, d'excuterrapidement et conomiquement les sondages pour la recherche du ptrole.

Dans son principe, le procd consiste forer un trou dans le sol l'aide d'un trpan attach l'extrmit d'un cble qui se droule d'un treuilau fur et mesure de l'approfondissement.

La planche I donne la vue d'ensemble d'une installation de sondage lacorde par le procd amricain, telle qu'elle se fait actuellement aux tats-Unis.

Le cble est reli, pendant la priode o le trpan travaille, l'extr-

CHAPITREII. EXTRACTIONDUPETROLEBRUT"

mit d'un levier de battage J qui le maintient suspendu dans le trou desonde. Le levier est anim d'un mouvement oscillatoire autour d'un axehorizontale I, situ en son milieu et communique au cble un dplacementvertical de monte et de descente que celui-ci transmet son tour au trpan,qui vient frapper la roche la fin de la course descendante.

La ncessit d'avoir un outil d'un poids assez lev pour broyer lesroches les plus dures qu'on soit expos rencontrer, et aussi d'assurer le gui-dage du trpan dans une position bien verticale,-amne surmonter celui-ci,d'une tige de fer y, qui fournit en mme temps, le poids de surcharge et le

guidage ncessaires.Pour conserver au systme tout le mrite de la rapidit d'opration qu'il

peut possder, on se trouve naturellement conduit tablir la surface du' sol un chevalement en charpente TUVX, supportant une poulie, sur laquelleglisse le cble pendant les mouvements de remonte et de descente du tr-

pan, et ayant une hauteur suprieure l'ensemble du trpan et des tigesde surcharge. On peut ainsi retirer les outils du trou de sonde en une seulefois, sans tre oblig d'arrter pour en dmonter les principaux lments.

Les parties essentielles qui constituent l'ensemble du systme s'ont donc :Un chafaudage d'une hauteur suffisante muni d'une poulie sa partie

suprieure; au pied de cette charpente un treuil R servant enrouler lecble r qui supporte les outils ;

Un levier de battage dont une extrmit se trouve juste l'aplomb du

forage excuter et, par consquent, sur la mme verticale que l'un desbords de la poulie suprieure ;

Un trpan z-et ses tiges de surcharge y, x, iv.Enfin,.des outils de forme convenable qui substitus au trpan serviront

remonter les dbris de roche accumuls au fond du forage &1, &2.

Installations de la surface. Le terrain l'endroit o l'on veutinstaller le forage tant convenablement dress, on installe une srie decadres en bois reposant sur des pieux N enfoncs dans le sol.

Ces diffrents cadres doivent supporter : le chevalement ou derrick, letreuil de manoeuvre G, le levier de battage J et la machine vapeur /,destine fournir la force ncessaire au forage et la manoeuvre des outils.

La hauteur du derrick est de 25 mtres, et la base a gnralement6m,00 X 6 mtres.

Le cadre qui supporte le derrick est form de traverses convenablementdisposes sur lesquelles on assemble un plancher jointif Q, dit plancher demanoeuvre.

Aux quatre angles sont disposs quatre poutres T, formant une pyramide base carre, qu'on entretoise entre elles pour former le chevalement.

Les autres cadres, qui servent de support aux autres parties de l'instal-lation, sont disposs dans le prolongement d'une mme face du derrick.

Celui qui est le plus prs du derrick proprement dit est le cadre sup-

I. SONDAGEA LA CORDE OU PROCD AMRICAIN 11

portant l'arbre qui reoit le mouvement de la machine vapeur par poulie et

courroie et qui le communique aux autres organes, savoir : le treuil de

forage R, le levier de battage J et le treuil de curage E. Il est en effet pluscommode d'effectuer le curage l'aide d'un cble auxiliaire plutt que d'em-

ployer le cble qui supporte le trpan.La section du cble de curage est alors beaucoup plus petite que celle

du cble de forage, les efforts qu'il a supporter tant beaucoup moindre, et

l'adjonction de ce dispositif qui ne ncessite qu'une faible dpense suppl-mentaire, augmente dans, une large mesure la rapidit du travail. Le trpanet les tiges de surcharge restent alors constamment attachs au cble de forage,sauf quand il faut changer le trpan, soit pour lui en substituer un de diamtre

moindre, soit parce que son tranchant tant mouss, il faut en mettre un

autre dont le tranchant a t frachement affil la forge.Le cadre qui supporte la machine vapeur, ll^Um^n.^ est plac dans

le prolongement des deux autres cadrs, et une certaine distance. Un fort

arc-boutant en bois n maintient l'.cartement de ce dernier cadre et des pr-cdents, en rsistant la tension de la courroie.

PICES DE CHARPENTECONSTITUANTLE DERRICK,POUR SONDAGESDE GRANDESPROFONDEURS

(Lesdimensionsindiquessonlcellesdss ]>oisbruts avantemploi)

0. PIEGESBN10ISDUR

.NOMBRE LETTRES SECTIONS LONGUEURNOMSDUSPIECESDL:['1KC.I-:Sm: I.AFIGUUI: KNcc.vmiTKES K.N.MTRES

4 A,A.,A3A, Mud sill. Traverse de fondation 40X45 4,80 (A,A2)0 (A3A,)2 mm, Engine mud sill. Traverse de fon-dation de la machine 40 X 45 4,20

2 /|/,2 Engine pony sill. Traverses secon-daires pour la machine vapeur .... 40X40 3,601 D San d reei tail sill. Traverse de queuede treuil de pompe sable 35 X 3a 4,801 F Pice for tail posl. Support d'extr-mit de treuil de pompe sable 30X 33 1,502 GE Jack post el knucke posi. Supportfixe et support genouillre pourtreuil de pompe sable 40 X 45 4,801 Jack post cap. Chapeaux de supportsde treuil de pompe sable 30X35 1,502 RiU2 Bull weel post. Support de treuilde forage. 25,4X25,4 3,353 Keys. Eclisses 7,6 X 12,7, 4,801 M Pitman. Rielle 10X10etl0x23 3,601 X Crown block. Traverse du haut duderrick

1 Sand sheave pulley bloek. Bloc depoulie de curage 1.0X33 4,80.1 Ki Levier de treuil de curage 15 X 20 2,40"1 J| Adjusterboard. Planche d'ajustage... 5X30 1,501 K3 Sand rel handle. Levier de treuilde curage 5X15 20

12 CHAPITREII. EXTRACTIONDUPTROLEBRUT

b. PICESEN101SDEPIN

NOMBRELETTRES SECTIONS LONGUEURNOMSDESPICESUEPIECESDELAFIGURE EXCENTIMETRESENHETRES

1 A Nose sill. Traverse de nez 40X 40 31 D Mainsill. Traverse principale 45X 45 81 C Sub sill. Traverse auxiliaire 45X45 4,802 00) Derrick mud sills. Traverses de fon-

dation du derrick 30X 30 6,406 PPs Derrick floor sills. Lambourdes du

plancher du derrick 23X 23 6,401 J Walking beam. Levier de battage... 35X 10 3,701 I Samson post. Support de levier de

battage 40X 40 42 I(L, Samson post brace. Arc-boutantsde support de levier de battage 16X21 4,201 I2 4,80

1 I3 . 3,601 lt Engine block. Bloc de fondationde la machine vapeur 50X 50 2,401 S Head ache post.Pieu de scurit.... 18X18 4,201 R;j Bull wheel post brace. Etanon de

de support du treuil de forage 15X 20 4,20i n Bumper. Arc-boutant entre la ma-chine vapeur et les cadres de fon-dations 10X16 1,20

20 Q Derrick floor.Planches du derrick... 5X 30 6,102 Jack post braces. Elanons6 N Fondationposts.Pieuxdefondation... 40X45 1,2016 T Derrick legs. Jambes du derrick 5X20 4,8014 5X 30 4,802 5X 20 68 5X 30 5,404 M Derrick girts.Enlretoises du derrick. 3,5X25 4,804 5X30 5,108 3,5X 2o 4,8020 3,5X25 3,6014 v Derrick braces.Croisillonsduderrick. 5X15 5,608 3,5X 15 5,608 3,5X 15 58 - 3,5X 15 4,808 ' ' 3,5X 13 38 ;._.... _ 3,oX 13 2,70

ORGANESPRINCIPAUXDUSONDAGEAMRICAINA LA CORDE

1s, Sand rel. Treuil de curage ou treuil de pompe sable.L, Bandwheel. Poulie recevant le mouvement par courroie.M, Pitman. Bielle.R, Bullwheel. Treuil de forage.b, Shaftcrank and wristpin. Manivelleet manneton de la manivelle.c, Sadle. Arliculalion du levier de battage.d, Stirrup. Etrier de la bielle./', Brake lever. Levier de frein du treuil de forage.g, Brake band. Bande du frein du treuil de forage.k, Levier de changement de marche de la machine vapeur.o, Chaudire.p, Tank.Rservoir ptrole en bois.-q, Sand line. Corde de curage.r, Cable. Cble de forage.

I. SONDAGEA LA CORDEOUPROCEDEAMERICAIN 13

t-lf, Telegraph. Corde et poulie commandant l'admission de vapeurde la machine.

u, Commande du levier k de chargement de marche.v, Rope socket. Douille d'extrmit de cble de forage. .w, Sinker bar. Tige de surcharge suprieure. . . . -x,. Jars. Coulisse.y, Auger stem. Tige de surcharge infrieure.z, Drilling bit. Trpan.&, Temper serew. Vis de rallonge du cble de forage.

14 CHAPITREII. EXTRACTIONDU PTROLEBRUT

viter les incendies qui pourraient se produire par suite de l'inflammationdes gaz, ou du ptrole, sortant du sondage, au contact de la flamme du foyer.Il est mme prudent de placer la chaudire en un point un peu plus levque le reste de l'installation, si la disposition des lieux s'y prte.

PRINCIPALESCARACTRISTIQUESDESCHAUDIRESEMPLOYESDANSLESSONDAGESDE RECHERCHEDEPTROLE

(Dimensions-enmillimtres)

FORCISENCHEVAUX : 15 80 25 30 40

Diamtre du corps cylindrique 762 914 1.016 1.067 1.118Longueur du foyer : 1.219 1.270 1.270" 1.270 1.270Hauteur 762 914 1.016 1.067 1.118 .Largeur ......: 762 914 1.016 1.067 1.118Diamtre du dme '. 359 762 762 813 864Hauteur 610 813 864- 914 914Diamtre de la chemine 400 457 308 359 610Longueur de la chaudire 3.962 4.266 4.561 4.866 4.8C6Longueur des tubes '. 2.133 2.438 2.743 3.048 3.048Longueur de la chemine 7.000 7.800 '7.800 9.140 9.600Nombredes tubes de 75millimtres de diamtre. 30 36 43 48 54Poids de la chaudire en kilogrammes 1.993 2.910 3.447 4.082 4.444

Machine vapeur (fig. 4 et 5). , La machine vapeur a une force

pouvant varier de 12 70 chevaux, pour les forces de plus de 40 chevaux,on- emploie deux chaudires pour fournir lia vapeur.

Les deux figures ci-dessus, donnent d cette macbine une ide suffisante,pour rendre toute description inutile. Elle est d'une construction simple et

robuste, deux, excentriques commandent la coulisse de renversement demarche, qu'un levier permet de manoeuvrer.

DIMENSIONSET PUISSANCESDESMACHINESA VAPEURPOURLESPUISSANCESLESPLUSEMPLOYES: 12, 13, 20, 30, 70 CHEVAUX

PUISSANCES

12CHKvAiJX15CHEVAUX20CHEVAUX30CHHVAUX70CHF.VAUX

Nombre de tours par minute 173 173 130 150 125Diamtre du cylindre, en millimtres.. 203 229 254 254 406Longueur de la course, .. 305 305 305 305 406Diamtre de la poulie, 762 762 762 762 762Poids en kilogrammes 1.050 1.180 1.360 1.950 2,500

Transmission du mouvement. La transmission du mouvemententre la machine vapeur et les diffrents organes s'effectue de la faon sui-vante :

FG.4.Macninvapeur(coup).

FG.3.Machinevapeur(lvation).

L SONDAGEA LA CORDEOU PROCDAMERICAIN 17

Une courroie passant sur la poulie de la machine vapeur met en mou-

vement la poulie L; sur l'extrmit de l'arbre de cette poulie se trouve cale

une manivelle qui servira transmettre au levier,'"par l'intermdiaire d'unebielle M, le mouvement alternatif de battage. ...

Contre la jante de cette poulie et dans la partie o ne fr otte pas- la cour-

roie, on peut appuyer volont une poulie K cale sur l'arbre du treuil de

curage; on peut donc par frottement obtenir le mouvement de ce dernier;enfin une poulie gorge (indique sur la vue en plan, planche I) est appl iquecontre la poulie L et sur cette gorge, on :peut placer un cble, qui va donnerle mouvement au treuil de forage R (le treuil de" forage est la bull wheel etle cble de commande le:bull rope).

Pour mettre en place ce cble ou l'enlever,' il faut arrter le moteur.Telles sont les dispositions, peut-tre un peu primitives, adoptes pour

la transmission de mouvement; elles conviennent particulirement bien aux

rgions o ce systme de sondage fut appliqu tout d'abord, rgions souvent

loignes de tout centre habit et de toute :station, de chemin de fer, mais ole bois tait presque toujours en abondance. : :.'.-.:." .'.: ;

Amorage du trou de sonde. - Lorsque l'installation des enginsde la surface est termine, on commence par' prparer dans les terrainsmeubles un avant-puits ayant peu prs 90 centimtres de ct pour atteindrela roche solide, si celle-ci n'est qu' quelques mtres du sol, et l'on y installebien verticalement un conducteur tubulaire destin guider les outils de

forage au dbut du travail.Le conducteur tubulaire est en bois (fg. 6) ou en mtal ; autrefois il tait

le plus souvent en bois et, bien qu'aujourd'hui, on emploie encore ce genrede conducteur, on le constitue gnralement par un tube en fer, la fonte em-ploye autrefois ayant t compltement abandonne.

La section du conducteur est hexagonale pour le conducteur en bois(fg. 6), circulaire pour le conducteur en mtal; dans tous les cas, elle doittre un peu suprieure la section de dbut du forage qu'on veut excuter.Le conducteur qu'il soit en bois ou en mtal, est solidement mastiqu dans lefond de l'avant-puits et troitement entretois contre les parois latrales; ildoit tre fix dans une position absolument verticale et on ne saurait prendretrop de soins cet gard.

Si le rocher est une trop grande profondeur, on doit renoncer creuser l'avant-puits la main et l'on devra galement forer cette portion du

* 2

FG.G.Conducteuren bois.

18 CHAPITREIL EXTRACTIONDUPETROLEBRUT

sondage, en faisant suivre le trpan d'aussi prs que possible par le tubage,qu'on enfonce au besoin coups de mouton.

Quelquefois mme l'enfoncement au mouton prcde le travail du

trpan.

Fonctionnement dit forage la corde. Si l'on ne peut creuserl'avant-puits la main, le travail de forage doit commencer immdiatementds la surface du sol. Comme il n'y a pas assez de place entre l'extrmitdu levier de battage et le sol pour pouvoir disposer les outils de forage, ondoit employer un autre moyen.

Il y a deux procds pour tourner la difficult :1 La corde qui porte le trpan est passe sur la poulie suprieure;

(crown pulley), puis enroule deux ou trois fois sur le treuil de forage; unhomme est plac au bout libre de la corde. Le treuil tant mis en mouve-ment, si l'homme tend la corde, le frottement entranera celle-ci et lesoutils monteront ; si la corde est relche, elle se desserrera du treuil et lesoutils tomberont. En alternant les priodes de tension et de relchement onobtient le battage.

2 La corde qui soutient les outils est enroule sur le treuil aprs son

passage sur la crown pulley et la longueur du cble est rgle de faon quele trpan touche le fond du trou. Une corde est alors attache sur le brinallant de la crown pulley au tambour, d'une part, et d'autre part, au boutonde la manivelle de la band wheel; la bielle tant, bien entendu, dtache et lelevier de battage n'tant pas mis en place ou bien tant relev pour dgagerl'emplacement du forage. On conoit que, si l'on fait tourner cette manivelle l'aide de la machine vapeur, la corde qui y est fixe, tirera le cblede forage, puis le relchera, on obtiendra donc un battage par tour de roue.La figure 7 indique ce genre de fonctionnement appliqu l'enfoncement -

d'un tube.Ds qu'on a atteint par ce procd une profondeur suffisante pour pou-

voir loger toute la srie des pices qui constituent l'ensemble de l'appareilde frappe, on abandonne, cet expdient pour faire le battage l'aide dulevier lui-mme.

L'amorage du trou de sonde, quand il est fait l'aide du trpan, estexcut avec un cble auxiliaire de faible longueur ; quand on veut com-mencer le forage proprement dit l'aide du levier de battage, on commence

par enrouler sur le treuil de forage le cble de forage.Les cbles qu'on emploie pour le forage sont le plus souvent en manille

quoique, dans ces dernires annes, on ait commenc employer les cbles

mtalliques avec me en chanvre.Le diamtre du cble varie naturellement suivant la profondeur que

l'on veut atteindre et le diamtre du forage.Les diamtres les plus couramment employs sont : 63, 50, 43 et

30 millimtres. Le cble employ pour la commande du treuil de forage et

FG. 7. Fonctionnement du systme la corde en Spuding, pour enfoncer un tube.

20 CHAPITREIL EXTRACTIONDUPETROLEBRUT

qui est plac dans la poulie gorge que porte ce treuil a comme diamtrede 76 51 millimtres.

Le cble du treuil de curage a comme diamtre de 30 13 millimtres.

Lorsqu'on emploie des cbles mtalliques les diamtres employs sont :Pour le cble de forage, 32 10 millimtres;Pour le curage, 15 10 millimtres; .Il est prudent, quand les cbles marchent une grande vitesse de leur

donner un diamtre plus fort que lorsque les manoeuvres se font lentement ;le tableau suivant indique les diamtres employer d'aprs la vitesse de marche.

POIDSQUEPEUVENTSUPPORTER'LESCABLESENMANILLE

(D'aprsC.-W.Hunt)

POURLETRAVAILDUFORAGESUIVANTLAVITESSEDEMONTEETDEDESCENTEDESCABLES

CHARGES DIAMTU1MINIMUMDESPOULIESDIAMTRECIMGEDEMfTlWt KKK,LoonAMMES EXMBTBESENMILLIMTRESEXKIEOGHA.MMES-. -" ^ ^ -~ -^ ~ i !A B C A li C

25 3.175 90 181 453 1.016 0,304 0,20328 4.083 110 226 550 1.140 0,329 0,22832 4.988' - 136 272 679 1.270 0,371 0,25433 5.424 170 3-50 S00 1.197 0,410 0,27938 6.250 200 408 810 1.524 0,432 0,30441 8.615 239 500 1.100 1.631 0,450 0,32951 9.960 280 550 1.360 1.778 0,460 0,371

C, pour des vitesses d'enroulementdu cble jusqu' 30 mtres par minuteB, 91 A, 243

L Pourun cblederaanillcde32millimtresdediamtre,M.Duboula trouvcommechargederupture5.600kilogrammes.

On emploie quelquefois un cble en manille pour commencer le son-

dage, et l'on ne met en place le cble mtallique que plus tard. Les cbles

mtalliques ont en effet moins d'lasticit que les cbles en'manille et pourde faibles profondeurs, il faut leur donner des sections proportionnellementplus grande qu'il n'est ncessaire pour supporter le poids des outils; lorsquela longueur du cble devient assez grande cet inconvnient disparat, l'allon-

gement pour un mme effort tant proportionnel la longueur du cble.On a, du reste, employ avec succs les cbles mtalliques pour appro-

fondir des forages qui avaient atteint la profondeur de 900 mtres et quiavaient t fors au systme Canadien Galicien.

Le cble ayant t enroul sur le treuil de forage on passe son extrmit libresur la poulie du haut du chevalement, qui est dispose de telle sorte que lebrin descendant se trouve bien l'aplomb du centre de forage. On fixe l'extrmit du cble une douille en fer laquelle seront visss les outils. Ilssont disposs dans l'ordre suivant : la tige de surcharge suprieure W, lacoulisse X, la tige de surcharge infrieure Y et enfin le trpan Z. Ces diff-

I. SONDAGEA LA CORDEOU PROCEDEAMRICAIN 21

rentes parties sont runies par des joints vis, quile plus souvent sont coniques, de faon rendre plusrapide les oprations de vissage et de dvissage ; la

partie mle du joint vis appartient toujours la piceinfrieure du joint, pour viter que des dbris quel-conques ne viennent s'y loger, ce qui arriverait infailli-blement si la douille filete avait son orifice tourn

vers le haut ; chaque opration de vissage ou de d-

vissage les pas de vis doivent tre soigneusement essuyset graisss.

Sur les diffrentes pices, des portes carres sont

mnages aux extrmits prs des joints, elles servent fournir une prise solide aux tourne--gauches,employs pour visser ou dvisser les joints, et aussi

permettre la prise des crochets, pour enlever et des-cendre les outils. Les portions carres sont un peumoins larges que les joints proprement dits afin queles. outils puissent tre facilement saisis par les piedsde boeufs et clefs de retenue.

La bielle du levier de battage M est alors fixe aprsla manivelle b de l'arbre de la band wheel et, l'autreextrmit du levier de battage, qui se trouve au-dessusdu forage, on attache la vis de rallonge, (temper screw)(fig. 8) qui porte sa partie infrieure les mchoiresqui doivent servir fixer le cble pendant le battage; l'endroit o celui-ci est pinc par les mchoires onl'entoure d'un chiffon ou d'une petite corde pour viterson usure.

Il faut alors rgler la longueur du cbl de tellesorte que le trpan puisse venir frapper la roche dansles meilleures conditions possibles, pour cela on oprede la faon suivante :

Le cble est d'abord tendu de faon que, le trpantouchant juste le fond du puits, les deux fourchettesde la coulisse 1 soient en contact; on descend alors lecble de 15 centimtres environ et on le saisit par lesmchoires de la vis de rallonge, celle-ci tant saposition haute et la tte du balancier la position basse.

Pour placer la tte du balancier la position basse,on met la manivelle de la band wheel la positionhaute, et la bielle (pitman) est connecte avec la ma-nivelle; comme la bielle reste toujours attache son

1. Voirla dispositionde la coulisse,figure17.

FIG.8.Temperscrew.Vis de rallonge.

22 CHAPITREIL EXTRACTIONDU PETROLEBRUT

autre bout avec l'extrmit du balancier, tout se trouve prt pour commencerle travail l'aide du balancier de battage. Avant de mettre la machine enroute on lave 7 ou 8 mtres de cbles sur le plancher du derrick, pour donnerde la libert la tte du balancier et en mme temps pour permettre plusfacilement la rotation du cble.

A chaque coup, on doit en effet faire tourner lgrement le trpan, afind'assurer un travail rgulier sur toute la surface du fond du forage, et obte-nir un trou bien rond. On arrive ce but en faisant tourner la mchoire quitient le cble l'aide d'une broche qu'on passe dans les anneaux qui lasupportent (Anneaux P de la. fg. S).

La machine est mise alors en mouvement, d'abord lentement, puis enacclrant peu peu l'allure jusqu' la vitesse de rgime, la course de la ttedu balancier est d'environ 60 centimtres. Quand le mouvement de montecommence, le cble tire vers le haut, l'trier suprieur de la coulisse seule-ment, et cela pendant une course de 15 centimtres, puisqu'on a laissJ5 centimtres de mou au cble; quand ces 15 centimtres sont parcourusles deux triers du jar sont en contact et l'trier infrieur reli au trpan parla tige de surcharge infrieure, commence monter. Cette partie est en

quelque sorte lance vers le haut par le choc qui se produit ce momententre les deux triers, et s'lve plus vite que la barre attache au cble, etcela grce la course de 25 centimtres environ que possdent les triers. Enredescendant, le trpan vient frapper le fond du trou.

Cette faon de procder tait autrefois gnralement suivie ; aujourd'huion prfre souvent rgler la longueur du cble de faon que le trpan netouche pas le fond du puits, quand la tte du balancier est la partie basse ;la distance qu'on laisse entre le trpan et le fond du puits varie avec la

longueur du cble ; elle est d'une dizaine de centimtres au commencement.Le trpan ne touche donc plus le fond du forage que grce l'lasticit du cble-.

L'opration du forage tant ainsi commence, le balancier continue sonva-et-vient, et le foreur, tenant la main la broche qui fait tourner le cble,tourne autour du trou faisant tourner le trpan; le cble mou s'enroule alorsautour de la partie haute du cble travaillant et, quand les tours de cordesainsi forms deviennent gnants, le foreur tourne en sens inverse. Afind'viter qu'en cas de rupture de la bielle le balancier entran par le poidsdes outils ne vienne frapper les ouvriers, un pieux plac au-dessous de luilimite sa course, ce pieux s'appelle headache post (pieux de mal de tte) oulife prserver (sauve-vie).

Le travail se continue ainsi jour et nuit par postes de douze heures, demidi minuit et de minuit midi ; le dimanche est jour de repos et en mme

temps se fait le changement de postes entre les quipes, qui se composent.chacune d'un foreur et d'un chauffeur forgeron ; il y a en plus un matre foreur

pour surveiller les deux quipes.A mesure que cela devient ncessaire avec l'approfondissement du trou,

on laisse descendre le trpan en agissant sur la vis qui est au-dessous de la

SONDAGEA LA CORDEOU PROCDAMERICAIN 23

tte du levier (temper screw) en agissant sur le levier J (fig. 8). Quand \\faut remonter les outils, soit parce que les dbris amortissent trop le coupdu trpan, soit parce que le trpan tant mouss, le travail ne progresseplus assez rapidement, on opre de la faon suivante : on arrte la machine,et on dispose le mou du cble sur le plancher de faon que rien n'arrte samonte quand on l'enroulera sur le treuil. Le foreur met alors en place lecble qui commande le treuil,, et, le mcanicien tant prs de la machine, leforeur se place prs du frein du treuil de forage, la machine est mise enroute ; le balancier et le treuil sont tous deux en mouvement pendant que lecble s'enroule; au moment opportun la machine est arrte et le foreur

appliquant le frein, le poids des outils passe du balancier au treuil; il y a lune manoeuvre assez dlicate, car si l'on n'arrte pas temps il peut enrsulter un accident.

On desserre les mchoires Q qui tiennent le cble, en agissant sur la visde serrage avec le levier S, on dmonte la bielle d'aprs la manivelle, et onremonte la tte du balancier jusqu' ce qu'elle dgage compltement le trou

de sonde, en faisant basculer le levier autour de son axe horizontal, pourlaisser libre passage aux outils ; la machine est alors remise en route et laremonte s'opre.

Quand la tte du trpan arrive au niveau du plancher de manoeuvre, onarrte, on saisit le haut du trpan avec un tourne--gauche, et le bas de latige de surcharge infrieure, avec un autre tourne--gauche.

Le tourne--gauche (fig. 9), qui maintient la tte du trpan, bute contreune broche fixe dans le plancher du derrick, et, avec un levier dont l'un desbouts s'enfonce dans des trous percs dans une bande de fer circulaire fixe

au plancher, on fait abattage surl'autre tourne--gauche pour desserrerle joint. Au lieu de maintenir la ttedu trpan avec un tourne--gauche onpeut aussi se servir d'une clef deretenue.

Un autre dispositif plus perfec-tionn est reprsent sur la figure 10.

Le vissage et le dvissage s'effec-tuent dans ce dispositif l'aide d'une

crmaillre circulaire sur laquelle glisse un chariot qu'on, fait avancer l'aide d'un levier qui fait prise sur les dents. Le chariot marche toujours

FIG.9. Tourne--gauche.

FIG.10. Chariot et crmaillre circulairepour le vissageet le dvissagedes tiges.

24 CHAPITRE II. EXTRACTIONDU PETROLE BRUT

dans le mme sens, et c'est en faisant permuter les tourne--gauche qu'onopre le vissage ou le dvissage. Pour le vissage c'est le tourne--gauchesunrieur ou'on nousse avec le chariot, comme cela est reprsent dans la

figure, et, pour le dvissage, c'est labranche du tourne--gauche infrieurqu'on met en contact avec le chariotmobile.

Le trpan tant dviss, on sus-pend les tiges le long du chevalement,et l'on remonte le trpan l'aide ducble qu'on a dviss d'aprs les tiges.On peut aussi, pour remonter le tr-pan, se servir du cble de curage oud'une petite grue auxiliaire (fig. 11); cet effet le tourne--gauche quimaintient le trpan est souvent pourvu

d un anneau auquel on accroche le crochet du palan de la petite grue(fig. 12). On ne dvisse le trpan que s'il est ncessaire de le changer; s'ils'agit simplement de procder au curage, on place les tiges le long du che-valement sans rien dmonter.

Pour oprer le curage, on enlve la corde qui commande le treuil deforage qui doit rester immobile pendant cette opration et on met la machineen route ; puis, par le moyen du levier K3, qui est reli au treuil de curage 1,on met en contact la poulie de celui-ci avec la poulie qui reoit le mouvementde la machine vapeur, et le treuil se met tourner en enlevant l cuillre

qui vient se placer au-dessus du forage; ce moment, on carte la poulie dutreuil, et le poids de la cuillre la fait descendre dans le forage ; s'il estncessaire de modrer la vitesse de descente, on applique la poulie du treuilcontre une pice de bois qui fait office de frein.-

Ce mouvement s'opre toujours avec le mme levier qui, lorsqu'il est sa position moyenne, laisse le treuil libre de tourner pour la descente sousl'action du poids des appareils de curage, lorsqu'il est tir du ct du derrikproduit le mouvement de monte et, lorsqu'il est tir en sens oppos, immo-bilise le treuil par l'action du frein.

Quand la cuillre est arrive au fond du trou, on la remonte et on rpte

FIG. 11. Grue de manoeuvrepour les trpans.

FIG.12.Tourne--gauche avec anneau.

1. Voir planche L

I. SONDAGEA LA CORDE OU PROCDAMRICAIN 25

cette manoeuvre autant de fois qu'il le faut pour obtenir un nettoyage com-

plet. Le trou tant nettoy, on redescend les outils de forage, aprs avoir mis

un nouveau trpan, si cela est ncessaire, et l'on recommence le travail.

Pendant la priode de battage le trpan mouss est aiguis nouveau pourrecommencer le travail la prochaine reprise.

Telle est la marche gnrale des oprations du forage.

Outils et accessoires employs dans le systme de sondage la corde. Il nous reste dcrire avec un peu plus de dtails les

diffrents outils et accessoires dont nous avons parl prcdemment, ce

sont :Lavis de manoeuvre (temper screiv) (fig. 8). Cette vis B est prise

entre deux mchoires portant des coussinets mobiles filets, qu'on peut ainsi

enlever quand ils sont uss; les mchoires sont serres l'aide d'un trier I

et d'une vis H, quand la vis a t dvisse fond pour allonger le cble lorsde l'approfondissement du forage, on la raccourcit en desserrant les mchoireset en les faisant glisser le long de la vis; on gagne ainsi le temps du vissageen sens inverse.

La partie infrieure del vis est munie d'une tte sur laquelle repose uncollier M et entre ces deux parties se trouvent en E, soit desbilles, soit des rouleaux; le collier tant reli la partie quisoutient le cble; on pourra donc, malgr le poids des outils,faire tourner facilement celui-ci, grce aux billes qui diminuentle frottement.

Le cble est port par deux mchoires Q supportes pardeux anneaux P accrochs dans deux encoches pratiques dansdeux oreilles du collier L qui repose sur le frottement billesdcrit plus haut; les deux mchoires sont serres par untrier fendu R muni d'une vis de serrage S accroch l'extr-mit d'une chane 0.

Au bas de la vis est un tourne--gauche J qui permejde faire tourner la vis pour visser ou dvisser et rgler ainsiexactement la hauteur du trpan.

La douille du cable {rope socket), qui est fix l'extrmitdu cble et sert soutenir les outils.

Le cble est fix la douille de diffrentes faons, soitavec des rivets traversant la partie suprieure de cette douillequi est fendue pour pincer le cble, soit, quand la douille esten deux pices, par le moyen d'un noeud fait l'extrmit ducble et qui se loge entre les deux parties de la douille runiespar un pas de vis.

Le cble est quelquefois fix dans la douille l'aide de coins serrs par.des vis (fig. 13).

On peut aussi, au lieu de faire un noeud, visser dans la partie inf-

FiG.lb\Douillede cbleropesocket.

26 CHAPITRE IL EXTRACTIONDU PTROLE BRUT

Heure du cble une vis conique qui le serre contre la douille (fig. 14, 15et 16).

La barre de surcharge suprieure ou sincker bar, qui se visse imm-diatement au-dessous de la douille, et 2 1/2 5 1/2 (63 140 milli-

mtres) pouces de diamtre et une longueur variant de 6 16 pieds (lm,80 4m,86).

La coulisse ou jar (fig. 17). Elle se trouve entre la barre de surchargesuprieure et la barre de surcharge infrieure et donne au systme l'lasticitncessaire. Elle est constitue par deux anneaux longs et troits agencscomme les deux maillons d'une chane. La partie infrieure n'a donc pas

ncessairement les mmes phrases de mouvement quela partie suprieure et peut monter pendant que l'autredescend ou inversement.

Nous avons vu (p. 22) que la coulisse peut fonc-tionner de deux faons diffrentes, mais qui nanmoinssont peu de chose prs les mmes, soit qu'on laisse

un peu de mou au cble, soit au contraire que le cble ait t rgl un

peu court.Quand on laisse du mou au cble, les deux anneaux ne sont pas au con-

tact, quand le trpan frappe le fond du forage, et, le cble remontant, il se

produit, entre les deux anneaux, un choc, assez sec qui lance en quelquesorte le trpan vers le haut, et les deux anneaux ne sont au contact qu'aumoment o ce choc se produit.

.,-Quand le cble est rgl un peu court, les deux anneaux viennent encontact au moment o le trpan redescendant va atteindre le fond du forage;mais, comme la barre de surcharge suprieure a une masse assez importanteet qu'elle tend allonger le cble grce sa vitesse aquise, la pression entreles deux anneaux n'est pas trs considrable au dbut et la puissance duchoc du trpan sur la roche, au moment du contact, n'est pas sensiblement

FIG.14. FIG.1S. FIG.17.Coulisseou jar.

FIG.-16.FIG.14: Douilledecble.Fie.15 : Visconiquequis'enfoncedansl'extrmitdu cble,misenplacedansladouille, l'aidedela clef,FIG.1G.

I. SONDAGEA LA CORDEOU PROCDAMRICAIN

diminue. Mais ds que le trpan s'enfonce un peu la tension du

cble augmente immdiatement par deux causes diffrentes, d'abord

parce que le trpan ne peut s'enfoncer qu'en allongeant le cble,et ensuite, parce que presque au mme moment le cble commence remonter.

Dans le premier mode de fonctionnement, c'est par un choc d-terminant la remonte du trpan que la coulisse opre; dans le second,c'est par une tension plus gradue que le trpan est rappel vers le

haut, les deux anneaux de la coulisse restant alors presque cons-tamment en contact.

L'action du trpan sur la roche est plus longue dans le pre-mier cas, plus sche dans le second, et on peut alors augmenter lenombre de coups par minute, tout en mnageant davantage le cble,qui, fonctionnant presque toujours tendu, est moins expos fouettercontre les parois du puits, se trouve soustrait en grande partie l'action dsorganisante des chocs brusques et par suite est moins sujet l'usure.

Autrefois, quand le premier mode d'action tait seul employ,la course libre des deux anneaux de la coulisse, l'un dans l'autre,tait d'environ 25 centimtres aujourd'hui, avec le second mode,employ presque exclusivement, la coulisse n'a plus qu'une coursede 10 centimtres.

La barre de surcharge infrieure ou Augcr Stem, qui se visse aprsla coulisse ; elle a de 2 1/2 5 1/2 pouces de diamtre et une lon-gueur de -16 48 pieds (4m,86 14"',60).

Les diamtres des barres varient avec le diamtre du forage(f-g.iZ).

FIG.18.Barre

de sur-charge.

1HA3ITKKUi;FOUACE OUMKTOEMESItAIlHESenpouces enmillimtres enpouces enmillimtres4 1/4 107 3 7G,25 127 3 1/4 k 3 1/2 82 795 5/8 142 3 1/2 3 3/4 79,55 926 1/4 158 4 4 1/4 101 1076 3/8 168 4.1/4 4 1/2 107 1147 5/8 193 4 1/4 4 1/2 8 1/4 209 4 1/4 5 1/2 107 13910 254 k 1/4 5 1/2

Les poids des barres suivant leurs diamtres sont :Diamtreenpouces Poidsenkilogrammesparmtre3 79,23 1/4 92,4

3 1/2 108,93 3/4 125,44 131,94 1/2 181,58 224,40 V" 270,6 / Ne se font

28 CHAPITRE IL EXTRACTION DU PTROLE BRUT

Comme exemple une tige de 5 pouces de diamtreet de 14'",60 de long pse 3.276 kilogrammes.

Les trpans, qui servent percer la roche.Les trpans varient de forme, suivant qu'ils doivent

travailler dans des terrains meubles ou des rochesdures.

Pour traverser la partie meuble des terrains su-

prieurs on se sert d'un trpan court et large ayant13 pouces (33 centimtres), et mme plus, de largeur delame (fig. 19).

Les trpans employs pour les terrains plus durssont plus longs et moins larges(/?

r. _ SONDAGEA LA CORDEOUPROCDAMRICAIN 29

11ne faut pas qu'il y ait une diffrence de plus de 1 2 millimtres

entre la largeur du taillant et la jauge correspondante.La figure 21 donne la disposition des trpans surtout employs en Cali-

fornie o les terrains boulent facilement; le taillant est relativement plus

large que la lame, pour qu'il puisse se dgager plus facilement.

La figure 22 donne la disposition d'un trpan avec taillant en croix

employ dans les terrains fissurs, stratifications inclines, ou pourredresser un trou dvi.

Les cuillres et pompes sable. Les outils employs au curage du trou

de sonde sont dsigns sous le nom de cuillre ou de pompe

sable (sand pump).Les cuillres (Bailers) (fig. 24) sont des cylindres mtal-

liques d'un diamtre infrieur celui du forage et dont la longueur variede 6 8 mtres.

Il y a un anneau la partie suprieure pour les attacher l'extrmit ducble et la partie infrieure se trouve une soupape, ayant une tige faisantsaillie vers le bas et qui soulve la soupape quand la cuillre arrive au fonddu trou.

Cette tige est souvent termine en forme de bche pour ameublir lesdbris, les mettre plus facilement en suspension dans l'eau, qui emplit tou-jours le fond du forage, et faciliter leur entre dans le cylindre mtallique.

Les cuillres sont aussi quelquefois munies d'une autre soupape lapartie suprieure.

Les pompes sable (sand pumps) (fig. 23) ont une construction gn-

Fio. 21.Trpancalifornien.

FIG.22.Trpan taillanten croix.

FIG.23.Pompe sahleou sand pump.

FIG.24.Cuillre

ou hailer.

30 CHAPITRE IL EXTRACTIONDU PETROLE BRUT

raie analogue celle des cuillres, mais l'intrieur du cylindre mtalliquese meut un piston dont la tige a une longueur plus grande que la longueurdu cylindre mtallique, et c'est l'extrmit de cette tige que s'attache lecble qui sert monter et descendre la pompe sable dans le trou de

forage. .

Quand la pompe sable arrive au fond du trou le piston descend aufond du cylindre, quand on tire sur le cble le piston remonte

1aspirant la

boue dans le cylindre, qui est muni d'une soupape sa partie infrieure pourretenir les dbris aspirs par le piston.

Avant de remonter une cuillre ou une pompe sable, on donne plu-sieurs petits mouvements de va-et-vient au cble pour faciliter l'entre desdbris dans l'appareil.

Dure des manoeuvres. En terrain moyen les oprations du forage ont peu prs la dure suivante :

A 100 mtres de profondeur, la dure -de la remonte dutrpan est de : 3 minutes

La dure de la descen te 4 La dure du curage 30 La dure du battage 2 heures

:DURETOTALE 2h,37

La profondeur moyenne gagne est d'environ 0m,50.Emplois des largisseurs. Leslargisseurs servent surtout largir un

trou de sonde au-dessous d'un tubage dj mis en place. Commele trpan ordinaire avec lequel on commence le travail, a d passer

au travers du tube, le trou qu'il a for a un diamtreinfrieur celui du tubage; pour que celui-ci puissecontinuer descendre, il faut donc employer des outilsspciaux pour largir le trou au-dessous du tubage.

Les largisseurs (reamers) sont aussi employs pourlargir un trou for un diamtre trop faible, ou irrgu-lirement for, avant d'y descendre le tubage 1. Dans cecas, ils doivent plutt prendre le nom de trpans lar-gisseurs, pour les distinguer des largisseurs proprementdits qui, travaillent au-dessous des tubes. Les Amricainsappellent les premiers reamers, les seconds under reamers.Les trpans largisseurs, ou reamers, sont constitus,ou par un trpan dont les joues trs dveloppes sontseules coupantes (fig. 25) et qui est destin arrondir untrou dont la section est elliptique, ou par un trpandouble du modle prcdent (fig. 26) ayant des joues

deux hauteurs diffrentes et dans des positions l'ectangulaires ; dans ce cas,

1. Dansce cas, on se contente parfois d'employer un trpan ayant deux tranchants on formede croix.

FIG.25.Trpan

largisseurouReamer.

FIG. 26.Trpan

largisseurouReamer.

I. SONDAGEA L CORDEOUPROCDAMRICAIN 31

il est plutt destin redresser un trou for oblique-ment. Pour redresser un trou de sonde, on se sert ga-lement d'une longue clo-che bords pais, fenduesuivant une gnratriceet dont les bords inf-rieurs sont coupants.

On se sert encored'une longue cuillre

"

bords tranchants.On emploie aussi

quelquefois avec les dif-frents outils dont nousvenons de parler, et quel-quefois avec un trpanordinaire, des couronnes

mtalliques qu'on fixe surla barre de surchargeinfrieure l'aide de cous-sinets coniques fillets,extrieurement et int-rieurement, et visss entrela tige et les couronnes -

. mtalliques, les rendantainsi solidaires. Les cou-ronnes ont un diamtre

presque gal celui du

forageetassurentla bonnedirection du trpan oude l'outil qui doit re-dresser le forage (fig. 27).

Parmi les largis-seurs proprement dits, leplus simple et celui quidonnele moins de chancesd'accidents est celui deMac Cleary (fig. 28). 11se compose d'un trpandont les joues trs dve-

loppes guident la lamesur presque toute la cir-confrence du trou duforage largir, une certaine hauteur et d'un seulct du trpan se trouve un ergot portant un taillantFIG.27._ Trpan largis-seurtravaillantavecdes

couronnesguides, pourredresserun forage.

FIG.28.largisseurMacCleary.

32 CHAPITRE IL EXTRACTIONDU PTROLE BRUT

sa partie infrieure qui sert largir le trou en entaillant la paroi.C'est donc, en ralit, un trpan taillant auxiliaire excentrique.

La largeur totale de l'outil est infrieure, au diamtre dutubage dj en place et au travers duquel il doit passer.

Le tube tant lgrement soulev du fond du trou qu'ils'agit d'largir, on descend le trpan ; la lame centrale s'engagedans le trou de faible diamtre prcdemment for et l'ergotqui fait saillie attaque le terrain autour du trou central. Onbat comme avec un trpan ordinaire, condition toutefois,que la hauteur du battage soit infrieur la distance quispare le tranchant de la lame infrieure du tranchant latralede l'ergot, afin que la lame de petitelargeur ne sorte pas du trou qui lui sertde guide.

L'largisseur de Mack (fig. 29) secompose d'une pincette dont les deuxbouts sont tranchants. En travail lesdeux branches de la pincette sont cartes

par un coin central qu'un ressort main-tient entre les tranchants qui sont pluspais que les branches de la pincette.Pour faire descendre l'outil dans le trou,on relve le coin en bandant le ressort ;le coin vient se loger entre les deuxbranches qui sont plus minces; on des-cend alors l'outil dans le tube. Quandil a atteint le bas du tubage, les bran-ches, qui ne sont plus presses l'unecontre l'autre, par la paroi du tube, sontcartes par le coin que le ressort poussevers le bas. En mme temps un petitlevier, qui tait couch quand le ressorttait serr, tourne et vient faire sailliesur l'une des branches de la pincette.

Quand on relvera l'outil aprs son travail termin, ou quand il devientncessaire d'affter nouveau les tranchants, ce petit levier viendra butercontre le bord du tube et basculera en bandant le ressort et en faisant rentrerle coin entre les parties minces des deux branches de la pincette qui pourraalors renter dans le tube.

Un autre largisseur dit largisseur russe (russian under reamer) (fig. 30est constitu par deux lames disposes de part et d'autre d'une tige centrale,ayant leurs tranchants tourns vers le bas et pouvant tourner autour d'unaxe horizontal ; elles ont toutefois leur course limite vers le haut par deux

paulements contre lesquels un ressort les applique dans leur position d

FIG.29.lar-gisseurde Mack.

FIG.30.largisseurrusse.

I. SONDAGEA LA CORDEOU PROCDAMRICAIN 33

"travail; le dos de ces lames est bomb. Pour les faire descendre dans le

tube, on les ferme vers le bas, comme la lame d'un couteau, ledos du couteau

frottant contre les paroisdu tube. Quand l'outil arriveau bas du tube les deuxlames qui ne sont pluspresses s'cartent et pren-nent d'elles-mmes la posi-tion de travail. Quand onremonte les lames, le bordinfrieur du tube ferme leslames. Un outil analogue est

employ pour largir le*fondmme d'un forage (fig. 31).

L'largisseur Autri-chien (austrian under rea-

mer) (fig. 32) fonctionne dela mme faon et ne prsenteque des diffrences de dtaildans la disposition du res-sort.

Cet largisseur est sou-vent employ concurrem-

ment avec un trpan qui creuse un trou d'un dia-mtre infrieur au tube, pendantque l'largisseurcomplte le travail la largeur voulue pourque le tubage, qui est tenu suspendu et qui

; suit de prs, puisse descendre son tour. L'largisseur de la Union tool C de LosAngeles (fig. 33 et 34) est particulirementrobuste; il est destin fonctionner immdia-tement aprs avoir franchi le bord infrieur dutubage dj mis en place.

Pendant sa descente travers le tubage,les lames sont maintenues rapproches par lefrottement contre le tube, des paulementsqu'elles portent. Ds qu'elles ont franchi l'ex-trmit infrieure du tube, un fort ressort, qui

, tend les rappeler vers le haut, provoquel'cartement des lames, par l'action d'un coinqui se place entre elles quand elles ont remont sous l'action du ressort.Api es le travail, quand on remonte l'outil, les deux paulements des lamesMennent buter contre l'extrmit infrieure du tubage; le ressort se bande

nouveau, le corps de l'largisseur continuant monter, pendant que

FIG.31.largisseurpour fondde l'orage.

FIG.32.largisseur autrichien.

34 CHAPITRE IL EXTRACTIONDU PTROLE BRUT

les lames sont arrtes par le bord du tubage, le coin se retire d'entreles lames qui peuvent alors se resserrer de faon passer dans letube.

Quand on craint que le ptrole ne vienne soudainement jaillir pendantle travail du forage, on munit la tte du tubage(casingj d'un appareil (dit oil saver) (fig. 35)destin empcher l'huile de se rpandre dans levoisinage ceci pouvant amener, outre la perte del'huile, la destruction par l'incendie du derrick etdes constructions avoisinantes. Cet appareil estconstitu par une calotte enfonte, munie d'orifices d'cou-

lement'pour le ptrole, qu'onvisse la partie suprieure du

tubage. Le haut de cette calotteformant couvercle est main-tenu par des vis qui le serrentsur une rondelle de cuir ou decaoutchouc. Au centre est un

presse-toupe dans lequel passeun tube o le cble est engag ;le tube est rendu solidaire ducble par une bague visse quipresse sur une garniture de

petite corde dont on entoure lecble pour le protger. Pen-dant le battage, le tube cou-lisse dans le presse-toupe ;pour retirer les outils, on d-monte le couvercle.

Le puits tant arriv sa

profondeur dfinitive, on enlve les outils et si le ptrole ne coule pas natu-

rellement, on descend dans le puits une pompe destine l'extraction del'huile. Le puits est ainsi termin.

FIG.33. FIG.3-i.Elargisseur dela UnionToolC.

Fin.33. Pendantla descente.FIG.34.Pendantle travail. FIG.35.Oil Saver.

Outils de secours ou de pehage (Fishing tools), employs dansle sondage amricain la corde. Les outils que nous