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Dans les environnements de production hostiles aujourd’hui, les composites polymères VICTREX PEEK font preuve de capacités supérieures à celles des matériaux plus traditionnels comme les thermodurcissables, l’aluminium, l’acier et le titane. Par ailleurs, la technologie AFP (placement automatique de fibres) proposée par la société américaine Automated Dynamics permet de construire des composites VICTREX PEEK couche par couche afin d’améliorer les performances de la production de pièces. Aussi bien Victrex Polymer Solutions (Hall 7.2, Stand F41) qu’Automated Dynamics (Hall 7.3, Stand M 63) seront présents au salon JEC Europe 2014 du 11 au 13 mars à Paris.

La nouvelle génération de méthodes de production dans l’industrie pétrolière et gazière expose les équipements à des sollicitations de plus en plus extrêmes. Les outils de production doivent être opérationnels à long terme, avec une durée de vie minimale de dix à vingt ans, dans des conditions d’exploitation hostiles mêlant températures extrêmes et pressions élevées. Pour couronner le tout, les dernières évolutions techniques telles que les mesures en cours de forage (MWD), la diagraphie en cours de forage (LWD) et les systèmes filaires impliquent la transmission de données électroniques critiques, exigeant une fiabilité totale des équipements. Le polymère VICTREX PEEK a prouvé qu’il est capable de répondre à ces nouveaux défis. VICTREX PEEK 450G donne une bonne illustration de cette réalité puisque ce thermoplastique excède les exigences de la norme NORSOK M710 avec une concentration de H2S dix fois supérieure à celle requise pour la conformité et une résistance supérieure aux produits chimiques agressifs et corrosifs souvent à l’origine des retards de production. Depuis plus de 35 ans, les propriétés du polymère VICTREX PEEK font l’objet d’essais et de tests documentés attestant leur supériorité dans la pratique.

A l’avenir, les sites d’extraction non classique nécessitant la mise en œuvre d’antennes et de gaines de diagraphie ultra performantes ne feront qu’amplifier les besoins en matériaux composites à base de VICTREX PEEK. Par rapport aux métaux, ces composites présentent de nombreux avantages, notamment une résistance et une rigidité plus élevée et un poids réduit. Typiquement, les composites VICTREX PEEK pèsent 40 % de moins que l’aluminium, 55 % de moins que le titane et 70 % de moins que l’acier. Les retombées immédiates pour l’utilisateur sont une installation plus facile et une exploitation plus rapide et plus performante. A ces atouts viennent s’ajouter une faible expansion thermique de l’ordre d’un sixième de celle de l’acier et une stabilité dimensionnelle permettant de fabriquer des pièces de précision avec des tolérances infimes. En complément, les composites VICTREX PEEK combinent une haute résistivité électrique et une faible interférence électromagnétique de sorte qu’ils peuvent être utilisés pour les outils de forage de puits nécessitant des structures composites renforcées par des fibres. Comparés aux thermodurcissables, les composites thermoplastiques ont donné la preuve de leur meilleure longévité dans les applications haute pression / haute température (HP/HT) et partout où une résistance chimique élevée est de mise.

Compte tenu du bilan positif des solutions à base de VICTREX PEEK, la technologie éprouvée de placement automatique de fibres mise en œuvre par la société Automated Dynamics permet de fabriquer des composites couche par couche sur un site robotisé. Cette méthode procure de nombreux avantages par rapport à la cuisson en autoclave - avec en complément la capacité de chauffage au laser - et permet même de décupler le rendement dans certaines applications.

Selon Brett Kimball de la société Automated Dynamics « Les applications de forage complexes nécessitent souvent des composites à fibres continues fabriqués en VICTREX PEEK essentiellement en raison de leur meilleur module et résistance comparés aux composites à fibres courtes. Parmi ces applications figurent les blindages d’antenne pour différentes techniques de mesure en relation avec les appareils de diagraphie LWD, isolateurs électriques et structuraux (tiges de puits) sur les appareils M/LWD (mesure/ diagraphie en cours de forage) et boîtiers et gaines de diagraphie pour sondage par résistivité filaire. »

Un autre atout majeur des composites en VICTREX PEEK est leur stabilité hydrolytique avec une absorption d’humidité limitée à env. 0,2 %. Les thermodurcissables en revanche présentent typiquement un coefficient d’absorption d’humidité de 2 % qui accélère leur instabilité dimensionnelle et leur fissuration. Les composites thermoplastiques sont également adaptés à la formation d’interfaces métal-composites. La société Automated Dynamics a déjà utilisé avec succès des films APTIV® en PEEK comme technologie d’assemblage dans de nombreuses applications.

Les propriétés exceptionnelles et la capacité de transformation des composites en VICTREX PEEK permettent leur mise en œuvre dans toute une série d’applications de forage et de technologies sous-marines. Le perfectionnement futur des matériaux en PEEK va permettre de suivre le rythme de l’évolution des exigences de plus en plus strictes dans l’industrie pétrolière et gazière. Ce secteur a l’assurance que les essais menés sur les composites VICTREX PEEK dans les environnements extrêmes continueront à fournir d’excellentes performances. Le matériau thermoplastique s’affiche comme la solution de choix pour toutes les applications pétrolières et gazières critiques recherchant une alternative aux métaux et aux thermodurcissables.