ISO 11961:2018

Norme
internationale
ISO 11961
Troisième édition
Industries du pétrole et du gaz
2018-10
naturel — Tiges de forage en acier
Petroleum and natural gas industries — Steel drill pipe
Numéro de référence
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Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .viii
Introduction .ix
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions, symboles et abréviations . 3
3.1 Termes et définitions .3
3.2 Symboles et termes abrégés .7
4 Conformité . 9
4.1 Double mention des références normatives .9
4.2 Unités de mesure .9
5 Informations devant être fournies lors d'une commande de tige de forage .10
5.1 Classes D95 et F105 .10
5.2 Informations générales .10
5.3 Informations complémentaires .11
6 Exigences relatives aux tiges de forage .12
6.1 Généralités . 12
6.2 Dimensions, masses et connexions . 12
6.2.1 Configuration normalisée . 12
6.2.2 Autres configurations . 12
6.2.3 Diamètres des collerettes à souder des tiges de forage . 12
6.2.4 Diamètres intérieurs des raccords de tiges . 12
6.2.5 Longueur . 12
6.2.6 Longueur de diamètre extérieur du raccord de tiges . 13
6.2.7 Mandrinage des extrémités . 13
6.2.8 Alignement des corps de tige de forage et des raccords de tiges . 13
6.2.9 Profil de la zone de soudure . 13
6.3 Exigences concernant les matériaux . 13
6.3.1 Généralités . 13
6.3.2 Limite d'élasticité de la zone de soudure . 13
6.3.3 Dureté de la zone de soudure .14
6.3.4 Exigences relatives à l'énergie absorbée lors d'un essai Charpy avec entaille en
V de la zone de soudure .14
6.3.5 Autres exigences relatives à l'énergie absorbée lors d'un essai Charpy avec
entaille en V de la zone de soudure .14
6.3.6 Propriétés de pliage latéral transversal de la zone de soudure .14
6.3.7 Essai de fissuration sous contrainte par les sulfures — Classes D et F .14
6.4 Procédé de fabrication d'une tige de forage . 15
6.4.1 Procédés nécessitant une validation . 15
6.4.2 Qualification de soudage . 15
6.4.3 Soudage de raccords de tiges sur le corps d'une tige de forage et traitement
thermique après soudage .16
6.4.4 Usinage de la soudure .16
6.4.5 Revêtement intérieur .16
6.4.6 Revêtement extérieur .16
6.4.7 Protection des filetages . .16
6.5 Traçabilité .16
6.6 Essais — Généralités .17
6.6.1 Étalonnage de l'équipement d'essai .17
6.6.2 Contrôle dimensionnel .17
6.6.3 Longueur de la tige de forage .17
6.6.4 Rectitude .17
6.6.5 Essai de mandrinage des extrémités .17
6.6.6 Profil interne.17

iii
6.6.7 Alignement des corps de tige de forage et des raccords de tiges .17
6.7 Essais des soudures .18
6.7.1 Taille de lot .18
6.7.2 Éprouvettes .18
6.8 Essai de traction .18
6.8.1 Modes opératoires .18
6.8.2 Étalonnage de l'équipement d'essai .18
6.8.3 Éprouvettes .18
6.8.4 Fréquence .18
6.8.5 Éprouvette défectueuse .19
6.8.6 Contre-essais .19
6.9 Essai de dureté .19
6.9.1 Modes opératoires .19
6.9.2 Essai de dureté superficielle .19
6.9.3 Dureté superficielle — Contre-essai .19
6.9.4 Essai de dureté sur toute l'épaisseur de paroi .19
6.9.5 Dureté sur toute l'épaisseur de paroi — Contre-essais . 20
6.10 Essai de résilience Charpy sur éprouvette à entaille en V . 20
6.10.1 Modes opératoires . 20
6.10.2 Dimensions et orientation des éprouvettes . 20
6.10.3 Fréquence d'essai . 20
6.10.4 Contre-essais . 20
6.10.5 Éprouvettes défectueuses .21
6.11 Essai de pliage latéral transversal .21
6.11.1 Mode opératoire . .21
6.11.2 Éprouvettes .21
6.11.3 Fréquence d'essai .21
6.11.4 Contre-essais .21
6.12 Imperfections et défauts dans la tige de forage . 22
6.12.1 Généralités . 22
6.12.2 Défauts de la zone de soudure . 22
6.12.3 Plan de régulation de procédé . 22
6.13 Contrôle visuel de la zone de soudure d'une tige de forage . 22
6.13.1 Généralités . 22
6.13.2 Traitement des défauts . 22
6.14 Contrôles non destructifs (CND) de la zone de soudure . 22
6.14.1 Généralités . 22
6.14.2 Contrôle magnétoscopique par voie humide fluorescente. 23
6.14.3 Contrôle par ultrasons — Mode opératoire . 23
6.14.4 Contrôle par ultrasons — Étalon de référence . 23
6.14.5 Contrôle par ultrasons — Enregistrements relatifs à la capacité du système . 23
6.14.6 Traitement des défauts .24
6.15 Marquage d'une tige de forage .24
6.15.1 Généralités .24
6.15.2 Marquage d'une tige de forage .24
6.15.3 Marquage de traçabilité .24
6.15.4 Marquage de la tige de forage sur le corps du tube .24
6.15.5 Marquage de la tige de forage sur le raccord de tiges . 25
6.16 Exigences minimales relatives aux installations des fabricants de tiges de forage . 25
6.17 Exigences de documentation relatives aux tiges de forage . 26
6.17.1 Documentation normalisée . 26
6.17.2 Documents supplémentaires . 26
6.17.3 Échange de données informatisées . 26
6.17.4 Conservation des enregistrements . 26
7 Exigences relatives au corps des tiges de forage .26
7.1 Informations devant être fournies lors d'une commande de corps de tiges de forage . 26
7.2 Exigences relatives aux dimensions et à la masse .27
7.2.1 Généralités .27

iv
7.2.2 Configuration .27
7.2.3 Zone de refoulement intérieur .27
7.2.4 Tolérance sur le diamètre extérieur .27
7.2.5 Diamètre intérieur . 28
7.2.6 Épaisseur de paroi du corps du tube et tolérance . 28
7.2.7 Longueur . 28
7.2.8 Masse . 28
7.2.9 Rectitude . 29
7.2.10 Alignement du refoulement et du corps de tige de forage . 29
7.2.11 Ovalisation du refoulement . 29
7.3 Exigences concernant les matériaux . 29
7.3.1 Composition chimique . 29
7.3.2 Exigences relatives à la résistance à la traction . 29
7.3.3 Exigences relatives à l'énergie absorbée lors d'un essai Charpy sur éprouvette
avec entaille en V — Classe E . 30
7.3.4 Exigences relatives à l'énergie absorbée lors d'un essai Charpy sur éprouvette
avec entaille en V — Classes X, G, S, D et F . 30
7.3.5 Exigences relatives à l'énergie absorbée lors d'un essai Charpy sur éprouvette
avec entaille en V — Autre température . 30
7.3.6 Exigences relatives à la dureté superficielle . 30
7.4 Procédé de fabrication . 30
7.4.1 Procédés nécessitant une validation . 30
7.4.2 Généralités . 30
7.4.3 Traitement thermique .31
7.4.4 Revêtement extérieur .31
7.5 Traçabilité .31
7.6 Essais — Généralités .31
7.6.1 Étalonnage de l'équipement d'essai .31
7.6.2 Lot de traitement thermique .31
7.7 Essai de composition chimique .31
7.7.1 Analyse de coulée .31
7.7.2 Analyse des produits .32
7.7.3 Méthode d'essai .32
7.7.4 Contre-analyse sur produit .32
7.8 Essais de traction .32
7.8.1 Modes opératoires .32
7.8.2 Étalonnage de l'équipement d'essai .32
7.8.3 Éprouvettes .32
7.8.4 Fréquence d'essai . 33
7.8.5 Essais de contrôle de coulée . 33
7.8.6 Contre-essais . 33
7.8.7 Éprouvettes défectueuses . 33
7.9 Essais de résilience Charpy sur éprouvette à entaille en V . 33
7.9.1 Mode opératoire . . 33
7.9.2 Dimensions et emplacement des éprouvettes . 34
7.9.3 Fréquence d'essai . 34
7.9.4 Essais de contrôle de coulée . 34
7.9.5 Nouvel essai . 34
7.9.6 Éprouvettes défectueuses . 34
7.10 Épaisseur de paroi du corps d'une tige de forage . 35
7.11 Longueur du corps de la tige de forage . 35
7.12 Refoulement intérieur . 35
7.13 Profil interne . 35
7.14 Rectitude . 36
7.15 Alignement du refoulement et du corps de tige de forage . 36
7.16 Détermination de la masse . 36
7.17 Imperfections et défauts du corps de la tige de forage . 36
7.17.1 Généralités . 36
7.17.2 Défauts superficiels du corps du tube . 36

v
7.17.3 Défauts superficiels du refoulement . 36
7.17.4 Peau d'éléphant .37
7.17.5 Tapures de trempe .37
7.17.6 Plan de régulation de procédé .37
7.18 Contrôle visuel du corps de la tige de forage .37
7.18.1 Généralités .37
7.18.2 Couverture .37
7.18.3 Disposition .37
7.18.4 Peau d'éléphant .37
7.19 Contrôle non destructif . 38
7.19.1 Généralités . 38
7.19.2 Couverture . 38
7.19.3 Normes applicables . 38
7.19.4 Étalons de référence . 39
7.19.5 Procédures écrites . 39
7.19.6 Seuils de contrôle . 39
7.19.7 Évaluation du signal transmis par un système de contrôle automatisé . 39
7.19.8 Enregistrements de capacités des systèmes de contrôle non destructif . 39
7.19.9 Évaluation des indications (vérification) . . 40
7.19.10 Traitement des défauts . 40
7.20 Marquage .41
7.20.1 Généralités .41
7.20.2 Ordre des marquages au pochoir .41
7.21 Exigences minimales relatives aux installations du fabricant de corps de tiges de forage .42
7.22 Exigences relatives à la documentation .42
7.22.1 Certificat de contrôle .42
7.22.2 Liste de pointage .43
7.22.3 Échange de données informatisées .43
7.22.4 Conservation des enregistrements .43
8 Exigences relatives aux raccords de tiges .43
8.1 Informations devant être fournies lors d'une commande de raccords de tiges .43
8.2 Exigences dimensionnelles . 44
8.2.1 Généralités . 44
8.2.2 Configuration . 44
8.2.3 Type de raccord de tiges . 44
8.2.4 Dimensions . 44
8.2.5 Connexion rotary à épaulement. 44
8.3 Exigences concernant les matériaux .45
8.3.1 Composition chimique .45
8.3.2 Exigences relatives à la résistance à la traction .45
8.3.3 Dureté .45
8.3.4 Exigences relatives à l'énergie absorbée lors d'un essai Charpy sur éprouvette
avec entaille en V .45
8.4 Procédé de fabrication .45
8.4.1 Procédés nécessitant une validation .45
8.4.2 Matériau . 46
8.4.3 Traitement thermique . 46
8.4.4 Filetage . 46
8.4.5 Traitement de surface permettant de réduire le grippage . 46
8.4.6 Procédure de rodage . . 46
8.4.7 Recharge . 46
8.4.8 Protection des filetages . . 46
8.5 Traçabilité . 46
8.6 Essais — Généralités .47
8.6.1 Étalonnage de l'équipement d'essai .47
8.6.2 Lot de traitement thermique .47
8.7 Essai de composition chimique .47
8.7.1 Généralités .47

vi
8.7.2 Analyses sur produits .47
8.7.3 Méthode d'essai .47
8.8 Essais de traction .47
8.8.1 Modes opératoires .47
8.8.2 Étalonnage de l'équipement d'essai .47
8.8.3 Éprouvettes .47
8.8.4 Fréquence d'essai . 48
8.8.5 Essais de traction pour le contrôle de coulée . 48
8.8.6 Nouvel essai . 48
8.8.7 Éprouvettes défectueuses . 48
8.9 Essais de dureté . 48
8.9.1 Mode opératoire .
...

ISO/TC 67/SC 5/WG 1
Secrétariat : JISC
Troisième édition
2018-10
Industries du pétrole et du gaz naturel — Tiges de forage en acier
Petroleum and natural gas industries — Steel drill pipe

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2 © ISO #### – Tous droits réservés

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Publié en Suisse
iii
Sommaire
Avant-propos . vi
Introduction . vii
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions, symboles et abréviations . 3
3.1 Termes et définitions . 3
3.2 Symboles et termes abrégés . 8
4 Conformité . 9
4.1 Double mention des références normatives . 9
4.2 Unités de mesure . 10
5 Informations devant être fournies lors d'une commande de tige de forage . 10
5.1 Classes D95 et F105 . 10
5.2 Informations générales . 11
5.3 Informations complémentaires . 11
6 Exigences relatives aux tiges de forage . 12
6.1 Généralités . 12
6.2 Dimensions, masses et connexions . 12
6.3 Exigences concernant les matériaux. 14
6.4 Procédé de fabrication d'une tige de forage . 16
6.5 Traçabilité . 17
6.6 Essais — Généralités . 18
6.7 Essais des soudures . 19
6.8 Essai de traction . 19
6.9 Essai de dureté . 20
6.10 Essai de résilience Charpy sur éprouvette à entaille en V . 21
6.11 Essai de pliage latéral transversal . 22
6.12 Imperfections et défauts dans la tige de forage . 23
6.13 Contrôle visuel de la zone de soudure d'une tige de forage . 23
6.14 Contrôles non destructifs (CND) de la zone de soudure . 24
6.15 Marquage d'une tige de forage . 25
6.16 Exigences minimales relatives aux installations des fabricants de tiges de forage . 27
6.17 Exigences de documentation relatives aux tiges de forage . 27
7 Exigences relatives au corps des tiges de forage . 28
7.1 Informations devant être fournies lors d'une commande de corps de tiges de forage . 28
7.2 Exigences relatives aux dimensions et à la masse . 29
7.3 Exigences concernant les matériaux. 32
7.4 Procédé de fabrication . 33
7.5 Traçabilité . 34
7.6 Essais — Généralités . 34
7.7 Essai de composition chimique. 34
7.8 Essais de traction . 35
7.9 Essais de résilience Charpy sur éprouvette à entaille en V . 37
7.10 Épaisseur de paroi du corps d'une tige de forage . 38
7.11 Longueur du corps de la tige de forage . 38
7.12 Refoulement intérieur . 38
7.13 Profil interne . 39
7.14 Rectitude . 39
7.15 Alignement du refoulement et du corps de tige de forage . 39
© © ISO 2018 – Tous droits réservés
iv
7.16 Détermination de la masse . 39
7.17 Imperfections et défauts du corps de la tige de forage . 39
7.18 Contrôle visuel du corps de la tige de forage . 40
7.19 Contrôle non destructif . 41
7.20 Marquage . 45
7.21 Exigences minimales relatives aux installations du fabricant de corps de tiges de forage46
7.22 Exigences relatives à la documentation . 46
8 Exigences relatives aux raccords de tiges . 47
8.1 Informations devant être fournies lors d'une commande de raccords de tiges . 47
8.2 Exigences dimensionnelles . 48
8.3 Exigences concernant les matériaux. 49
8.4 Procédé de fabrication . 50
8.5 Traçabilité . 50
8.6 Essais — Généralités . 51
8.7 Essai de composition chimique. 51
8.8 Essais de traction . 51
8.9 Essais de dureté . 53
8.10 Essais de résilience Charpy sur éprouvette à entaille en V . 53
8.11 Imperfections et défauts . 55
8.12 Contrôle non destructif . 55
8.13 Marquage . 56
8.14 Exigences minimales relatives aux installations des fabricants de raccords de tiges . 57
8.15 Exigences de documentation relatives aux raccords de tiges . 57
Annexe A (normative) Tableaux en unités SI . 59
Annexe B (normative) Figures en unités SI (USC) . 79
Annexe C (normative) Tableaux en unités USC . 101
Annexe D (normative) Contrôle par l'acheteur . 122
Annexe E (informative) Supplementary requirements . 123
Annexe F (informative) Procedures used to convert from USC units to SI units for drill-pipe. 126
Annexe G (normative) Niveaux de spécification des produits . 130
Bibliographie . 133

v
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont décrites
dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents critères
d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été rédigé
conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de droits
de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les références aux droits
de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l'élaboration du document sont
indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par l'ISO
(voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions spécifiques
de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de l'ISO aux
principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/iso/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 67, Matériel, équipement et structures en
mer pour les industries pétrolière, pétrochimique et du gaz naturel, sous-comité SC 5, Tubes de cuvelage, tubes
de production et tiges de forage.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 11961:2008), qui a fait l'objet d'une
révision technique. Elle incorpore également le Corrigendum technique ISO 11961:2008/Cor.1:2009.
Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent
document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l'adresse www.iso.org/fr/members.html.
© © ISO 2018 – Tous droits réservés
vi
Introduction
Les utilisateurs du présent document sont informés que des exigences supplémentaires ou différentes
peuvent être nécessaires pour des applications particulières. Le présent document n'est pas destiné à
empêcher un vendeur d'offrir, ou un acheteur d'accepter, d'autres solutions d'équipement ou d'ingénierie
pour l'application donnée. Cela est d'autant plus vrai lorsque la technologie est innovante ou en cours de
développement. Lorsqu'une alternative est proposée, le fournisseur peut identifier tout écart par rapport au
présent document et fournir des détails.
vii
Industries du pétrole et du gaz naturel — Tiges de forage en acier
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les conditions techniques de livraison des tiges de forage en acier à extrémités
de tubes refoulées et joints de tige soudés, destinées à être utilisées dans les opérations de forage et de
production dans les industries du pétrole et du gaz naturel pour trois niveaux de spécification de produit (PSL-
1, PSL-2 et PSL-3). Les exigences relatives au niveau PSL-1 servent de base au présent document. Les exigences
définissant différents niveaux d'exigences techniques normalisées pour PSL-2 et PSL-3 sont indiquées à
l'Annexe Gl'Annexe G.
Le présent document couvre les classes suivantes de tiges de forage:
— — tiges de forage de classe E;
— — tiges de forage à haute limite élastique, de classes X, G et S;
— — tiges de forage à résistance améliorée au H S, de classes D et F.
Une configuration de tige de forage type est présentée, avec ses principaux éléments et ses longueurs (voir la
Figure B.1Figure B.1).). Les dimensions principales et les masses associées aux différentes classes de tiges de
forage sont données en unités SI (voir le Tableau A.1Tableau A.1)) et en unités USC (voir le
Tableau C.1Tableau C.1).).
Le présent document peut également être utilisé pour les tiges de forage comportant des raccords de tiges
non spécifiés par des normes ISO ou API.
Par accord entre l'acheteur et le fabricant, le présent document peut également être appliqué à d'autres
dimensions de corps de tige de forage et/ou de raccords de tiges. Le présent document énumère des exigences
supplémentaires pouvant éventuellement être convenues entre l'acheteur et le fabricant pour les essais, la
vérification des performances et les contrôles non destructifs (voir l'Annexe El'Annexe E).).
Le présent document ne tient compte ni des caractéristiques de performance ni de la dégradation des
performances du produit lorsqu'il est en service.
NOTE 1 Dans le présent document, une tige de forage est désignée par le label 1, le label 2, la classe de produit (E, X,
G, S, D et F), le type de refoulement et le type de connexion rotary à épaulement. Les désignations sont utilisées dans un
but d'identification pour la commande.
NOTE 2 L'ISO 10424-2 ou la spécification API Spec 7-2 peuvent être consultées pour des exigences détaillées relatives
au filetage des raccords de tiges de forage.
NOTE 3 L'API RP 7G peut être consultée pour les caractéristiques de performance des tiges de forage.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu'ils constituent, pour tout ou partie de leur contenu,
des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 6506--1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6507--1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6508--1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6892, Matériaux métalliques — Essai de traction à température ambiante
ISO 7500--1, Matériaux métalliques — Étalonnage et vérification des machines pour essais statiques uniaxiaux
— Partie 1: Machines d'essai de traction/compression — Étalonnage et vérification du système de mesure de
force
ISO 9513, Matériaux métalliques — Étalonnage des extensomètres utiliséschaînes extensométriques utilisées lors
d'essais uniaxiaux
ISO 10424--2, lndustries du pétrole et du gaz naturel — Équipements de forage rotary — Partie 2: Filetage et
calibrage des connexions rotatives filetées à épaulement
ISO 10893--2, Essais non destructifs des tubes en acier — Partie 2: Contrôle automatisé par courants de Foucault
pour la détection des imperfections des tubes en acier sans soudure et soudés (sauf à l'arc immergé sous flux en
poudre)
ISO 10893--3, Essais non destructifs des tubes en acier — Partie 3: Contrôle automatisé par flux de fuite sur toute
la circonférence des tubes en acier ferromagnétique sans soudure et soudés (sauf à l'arc immergé sous flux en
poudre) pour la détection des imperfections longitudinales et/ou transversales
ISO 10893--5, Essais non destructifs des tubes en acier — Partie 5: Contrôle par magnétoscopie des tubes en acier
ferromagnétique sans soudure et soudés pour la détection des imperfections de surface
ISO 10893--10, Essais non destructifs des tubes en acier — Partie 10: Contrôle automatisé par ultrasons sur toute
la circonférence des tubes en acier sans soudure et soudés (sauf à l'arc immergé sous flux en poudre) pour la
détection des imperfections longitudinales et/ou transversales
ISO 11484, Produits en acier — Système de qualification, par l'employeur, du personnel pour essais non
destructifs (END)
API Spec 7-2, Specification for Threading and Gauging of Rotary Shouldered Thread Connections
ANSI/NACE TM0177, Laboratory testing of metals for Resistance to Sulfide Stress Cracking and Stress Corrosion
Cracking in H S Environments
ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section IX
ASNT SNT-TC-1A, Recommended Practice, Personnel Qualification and Certification in Non-Destructive Testing
ASTM A370, Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products
ASTM A751, Standard Test Methods, Practices and Terminology for Chemical Analysis of Steel Products
ASTM A941, Terminology Relating to Steel, Stainless Steel, Related Alloys, and Ferroalloys
ASTM E4, Standard Practices for Force Verification of Testing Machines
ASTM E10, Standard Test Method for Brinell Hardness of Metallic Materials
ASTM E18, Standard Test Methods for Rockwell Hardness of Metallic Materials
ASTM E23, Standard Test Methods for Notched Bar Impact Testing of Metallic Materials
ASTM E83, Standard Practice for Verification and Classification of Extensometer Systems
ASTM E92, Standard Test Method for Vickers Hardness of Metallic Materials
ASTM E213, Standard Practice for Ultrasonic Examination of Metal Pipe and Tubing
ASTM E309, Standard Practice for Eddy-Current Examination of Steel Tubular Products Using Magnetic
Saturation
ASTM E570, Standard Practice for Flux Leakage Examination of Ferromagnetic Steel Tubular Products
ASTM E709, Standard Guide for Magnetic Particle Testing
3 Termes, définitions, symboles et abréviations
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l'ASTM A941 ainsi que les suivants
s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— — ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https://www.iso.org/obp
— — IEC Electropedia: disponible à l'adresse https://www.electropedia.org/
3.1.1 3.1.1
diamètre de chanfrein
diamètre extérieur de l'épaulement d'étanchéité d'une connexion rotary à épaulement
3.1.2 3.1.2
défaut
imperfection suffisamment importante pour justifier le rejet du produit sur la base des critères définis dans le
présent document
[SOURCE: ISO 11960:2014, définition 4.1.12]
3.1.3 3.1.3
tige de forage
corps de tige de forage muni de joints de tige soudés
3.1.4 3.1.4
corps de tige de forage
tube sans soudure à extrémités refoulées
Note 1 à l'article : : Voir la Figure B.1Figure B.1.
3.1.5 3.1.5
fabricant de corps de tiges de forage
firme, compagnie ou société qui exploite des installations permettant de fabriquer des corps de tiges de forage
et qui est responsable de la conformité aux exigences du présent document applicables à un corps de tige de
forage
Note 1 à l'article : : Voir 7.217.21.
3.1.6 3.1.6
fabricant de tiges de forage
firme, compagnie ou société responsable de la conformité à toutes les exigences applicables du présent
document
Note 1 à l'article : : Voir 6.166.16.
3.1.7 3.1.7
rapport des résistances à la torsion d'une tige de forage
quotient de la résistance à la torsion du raccord de tiges par la résistance à la torsion du corps de tige de forage
3.1.8 3.1.8
collerette à souder de tige de forage
partie usinée de la tige de forage comprenant la collerette à souder du raccord de tiges, la soudure et le
refoulement du corps de la tige de forage
Note 1 à l'article : : Voir la Figure B.1Figure B.1.
3.1.9 3.1.9
peau d'éléphant
surfaces ridées du diamètre extérieur du corps de tige de forage provoquées par le procédé de refoulement
3.1.10 3.1.10
résistance améliorée au H S
classification des tiges de forage qui intègre dans sa qualification et son contrôle qualité des essais de
fissuration sous contrainte en présence de sulfures
3.1.11 3.1.11
variable essentielle
paramètre variable dont les variations ont une incidence sur les caractéristiques mécaniques du joint soudé
3.1.12 3.1.12
blessure
rainure ou cavité allongée causée par un enlèvement mécanique du métal
3.1.13 3.1.13
recharge
application d'un matériau sur les raccords de tiges pour en réduire l'usure externe
Note 1 à l'article : : Ce terme est également appelé «surfaçage de renfort».
3.1.14 3.1.14
indice de dureté
résultat d'une seule empreinte de dureté
3.1.15 3.1.15
coulée
coulée d'acier
métal produit au cours d'un seul cycle d'un procédé de fusion discontinue
3.1.16 3.1.16
analyse de coulée
analyse chimique représentative d'une coulée telle que signalée par le producteur du métal
[SOURCE: ISO 11960:2014, définition 4.1.18]
3.1.17 3.1.17
imperfection
discontinuité dans la paroi ou sur la surface du produit qui peut être détectée par une méthode de contrôle
non destructif incluse dans le présent document
[SOURCE: ISO 11960:2014, définition 4.1.19, modifié]
3.1.18 3.1.18
indication
preuve d'une discontinuité devant être interprétée pour déterminer son importance
3.1.19 3.1.19
contrôle
processus de mesurage, d'examen, d'essai, de jaugeage ou autre permettant de comparer le produit aux
exigences applicables
3.1.20 3.1.20
label 1
désignation sans dimension de la taille du corps de tige de forage qui peut être utilisée lors de la commande
3.1.21 3.1.21
label 2
désignation sans dimension de la masse par unité de longueur du corps de tige de forage qui peut être utilisée
lors de la commande
3.1.22 3.1.22
imperfection linéaire
imperfection qui comprend, mais sans caractère limitatif, des pailles, des repliures, des fissures, des rayures,
des coupures, des rainures et la peau d'éléphant
Note 1 à l'article : : Voir l'API 5T1.
[SOURCE: ISO 11960:2004, définition 4.1.28, modifié]
3.1.23 3.1.23
lot
quantité définie d'un produit fabriqué dans des conditions jugées uniformes pour la caractéristique contrôlée
3.1.24 3.1.24
taille de lot
nombre d'unités dans un lot
3.1.25 3.1.25
fabricant
fabricant de tiges de forage, de corps de tige de forage ou de raccords de tiges
Note 1 à l'article : : Il peut s'agir du fabricant d'un ou de plusieurs des composants spécifiés, selon le contexte.

3.1.26 3.1.26
indice de dureté moyen
moyenne des indices de dureté pour une seule éprouvette ou un seul emplacement évalué(e)
3.1.27 3.1.27
variable non essentielle
paramètre variable du DMOS que l'on peut faire varier sans requalification
3.1.28 3.1.28
imperfection non linéaire
imperfection comprenant, sans toutefois s'y limiter, les empreintes
Note 1 à l'article : : Voir l'API Std 5T1.
3.1.29 3.1.29
corps de tube
tube sans soudure, à l'exclusion des refoulements et des zones affectées par les refoulements
Note 1 à l'article : : Voir la Figure B.1Figure B.1.
3.1.30 3.1.30
procès-verbal de qualification de mode opératoire
PV-QMO
documentation écrite attestant qu'un DMOS spécifique permet d'obtenir des soudures conformes aux
exigences du présent document
3.1.31 3.1.31
produit
tige de forage, corps de tige de forage ou raccord de tiges
3.1.32 3.1.32
acheteur
partie chargée à la fois de la définition des exigences pour une commande de produit et du paiement de cette
commande
[SOURCE: ISO 11960:2014, définition 4.1.39]
3.1.33 3.1.33
tapure de trempe
fissure dans l'acier résultant des contraintes produites au cours de la transformation de l'austénite en
martensite
Note 1 à l'article : : Cette transformation s'accompagne d'une augmentation de volume.
[SOURCE: ISO 11960:2014, définition 4.1.40]
3.1.34 3.1.34
connexion rotary à épaulement
connexion utilisée sur les éléments d'un train de tiges de forage, qui comporte des filetages coniques et des
épaulements d'étanchéité
3.1.35
3.1.35
soudage par friction soudage par rotation
soudage à l'état solide par contact sous pression de pièces à souder tournant l'une par rapport à l'autre autour
d'un axe commun afin d'augmenter la température et de déplacer plastiquement le matériau des surfaces de
contact
Note 1 à l'article : : Un soudage par friction par entraînement direct ou par inertie est acceptable.
3.1.36 3.1.36
échantillon
une ou plusieurs unités d'un produit sélectionnée(s) dans un lot pour représenter ce lot
3.1.37 3.1.37
tube sans soudure
produit tubulaire en acier corroyé fabriqué sans cordon de soudure
Note 1 à l'article : : Il est fabriqué par déformation à chaud et, si nécessaire, par un façonnage à froid ultérieur ou
traitement thermique, ou par une combinaison de ces opérations, pour obtenir la forme, les dimensions et les
caractéristiques voulues.
[SOURCE: ISO 11960:2014, définition 4.1.41, modifié]
3.1.38 3.1.38
raccord de tiges
composant en acier forgé ou laminé pour tige de forage conçu pour être soudé sur le corps de la tige de forage
et comportant une connexion rotary à épaulement
3.1.39 3.1.39
filetage femelle d'un raccord de tiges
sur les raccords de tiges, raccord fileté ayant des filets intérieurs
3.1.40 3.1.40
fabricant de raccords de tiges
firme, compagnie ou société qui exploite des installations permettant de fabriquer des raccords de tiges et qui
est responsable de la conformité aux exigences du présent document applicables aux raccords de tiges
Note 1 à l'article : : Voir 8.148.14.
3.1.41 3.1.41
filetage mâle d'un raccord de tiges
sur les raccords de tiges, raccord fileté ayant des filets extérieurs
3.1.42 3.1.42
ovalisation du refoulement
différence entre le plus grand diamètre et le plus petit diamètre dans un plan perpendiculaire à l'axe du
refoulement
3.1.43 3.1.43
zone de soudure
zone comprenant la ligne de soudure et les zones affectées thermiquement de part et d'autre de la ligne de
soudure causée par les procédés de soudage par friction et de traitement thermique ultérieur
3.1.44
3.1.44
qualification des performances d'une machine à souder et d'un opérateur de soudage
QS
procédure écrite utilisée pour démontrer qu'une combinaison machine à souder - opérateur de soudage a la
capacité d'utiliser le DMOS pour produire une soudure satisfaisant aux exigences du présent document
Note 1 à l'article : : Elle contient les enregistrements des épreuves de qualification.
3.1.45 3.1.45
descriptif du mode opératoire de soudage
DMOS
procédure écrite donnant à l'opérateur de soudage les instructions lui permettant de réaliser des soudures de
production conformément aux exigences du présent document
Note 1 à l'article : : Elle contient toutes les variables essentielles et non essentielles relatives au soudage par friction de
raccords de tiges sur le corps d'une tige de forage. Un DMOS s'applique à toutes les soudures dont chaque élément
présente les mêmes dimensions et la même chimie spécifiées, qui sont regroupées conformément à une procédure écrite
qui garantit une réponse prévisible au traitement de la zone de soudure pour une classe particulière.
3.2 Symboles et termes abrégés
A section transversale du corps d'une tige de forage, basée sur les dimensions spécifiées du corps
dp
du tube
A section transversale de l'éprouvette de traction, en millimètres carrés (pouces carrés)
A longueur de la partie calibrée, en millimètres
A section transversale minimale de la zone de soudure
w
D diamètre extérieur d'un raccord de tiges (extrémités mâle et femelle)
C énergie de rupture Charpy standard, en Joules
m
C énergie de rupture Charpy standard, en pieds-livres
D diamètre extérieur du corps d'un tube
dp
D diamètre de chanfrein (extrémités mâle et femelle)
f
D diamètre extérieur sur la collerette du raccord de tiges, qui devient D après soudage et usinage
j te
final
D diamètre d'une barre ronde
D diamètre extérieur de la soudure d'une tige de forage après usinage
te
D diamètre extérieur du refoulement du corps d'une tige de forage
0u
d diamètre extérieur du corps d'un tube
dp
d diamètre intérieur sur la collerette du raccord de tiges, qui devient d après soudage et usinage
j te
final
d diamètre intérieur du filetage mâle d'un raccord de tiges
p
d diamètre intérieur de la soudure d'une tige de forage après usinage
te
d diamètre intérieur du refoulement du corps d'une tige de forage
0u
EU refoulement externe
e allongement minimal sur une longueur entre repères de 50,8 mm (2,0 in)
e allongement minimal
m
e gain ou perte de masse du corps de la tige de forage liée à la finition des extrémités Pour les
w
tubes pour tiges de forage à extrémités lisses sans refoulement, e = 0
w
G longueur entre repères
DI diamètre intérieur
RIE refoulement intérieur-extérieur
RI refoulement intérieur
L longueur de la tige de forage avec le raccord de tige soudé (d'épaulement à épaulement)
L longueur de diamètre extérieur du raccord de tiges femelle, y compris le chanfrein de
b
raccordement et la recharge, voir les Figures B.1Figures B.1 et B.12B.12
L longueur de refoulement extérieur du corps de la tige de forage
eu
L longueur de refoulement intérieur du corps de la tige de forage
iu
L longueur de diamètre extérieur du raccord de tiges mâle, y compris le chanfrein de
pb
raccordement, voir les Figures B.1Figures B.1 et B.12B.12
L longueur du corps de la tige de forage (sans raccord de tiges)
pe
m longueur du cône de refoulement extérieur du corps de la tige de forage
eu
m longueur du cône de refoulement intérieur du corps de la tige de forage
iu
N fraction ou nombre avec une fraction
CND contrôle non destructif
DE diamètre extérieur
PV-QMO procès-verbal de qualification de mode opératoire
PSL niveau de spécification de produit
R rayon minimal du congé
RSC connexion rotary à épaulement
SSC fissuration sous contrainte en présence de sulfures
T résistance à la rupture
S
t épaisseur de paroi du corps d'un tube
U dimension du refoulement
U résistance à la traction minimale spécifiée
dp
UT contrôle aux ultrasons
W largeur
W masse approximative calculée d'un tronçon de corps de tige de forage de longueur L
L pe
QS qualification du soudeur
DMOS descriptif du mode opératoire de soudage
w masse linéique approximative de la tige de forage
dp
w masse unitaire d'un corps de tube à extrémités lisses (sans refoulement)
pe
Y limite d'élasticité minimale spécifiée, voir le Tableau A.5Tableau A.5 ou le
min
Tableau C.5Tableau C.5
Y limite d'élasticité de la zone de soudure
w
4 Conformité
4.1 Double mention des références normatives
Dans l'optique d'une application du présent document à l'échelle mondiale, le comité technique ISO/TC 67 a
décidé, après une analyse technique détaillée, que certains des documents normatifs énumérés à l'Article 2 et
élaborés par l'ISO/TC 67 ou un autre comité technique de l'ISO sont interchangeables, dans le cadre d'une
exigence donnée, avec les documents pertinents élaborés par l'American Petroleum lnstitute (API), l'American
Society for Testing and Materials (ASTM) et l'American National Standards lnstitute (ANSI). Ceux-ci sont
mentionnés dans le corps du texte après la référence ISO et sont précédés de «ou», par exemple «ISO XXXX ou
API YYYY». L'application d'un autre document normatif, mentionné de cette manière, conduira à des résultats
techniques différents de ceux obtenus en utilisant la référence ISO. Néanmoins, les deux résultats sont
acceptables et ces documents sont donc jugés interchangeables dans la pratique.
4.2 Unités de mesure
Dans le présent document, les données sont exprimées à la fois selon le système international (SI) d'unités et
le système d'unités coutumières des États-Unis (USC). Des tableaux distincts pour les données exprimées en
unités SI et en unités USC figurent respectivement à l'Annexe Al'Annexe A et à l'Annexe Cl'Annexe C. Les
figures sont données à l'Annexe Bl'Annexe B et expriment des données en unités SI et USC. Pour commander
un article spécifique, il est prévu de n'utiliser qu'un seul système d'unités, sans associer les données exprimées
dans l'autre système.
Les produits fabriqués conformément à des spécifications exprimées dans l'un ou l'autre de ces systèmes
d'unités doivent être jugés équivalents et totalement interchangeables. En conséquence, la conformité aux
exigences du présent document, telles qu'exprimées dans un premier système, permet une conformité aux
exigences exprimées dans l'autre système.
Pour les données exprimées en employant le système SI, une virgule est utilisée comme signe décimal et un
espace comme séparateur des milliers. Pour les données exprimées en employant le système USC, un point
(sur la ligne) est utilisé comme signe décimal et un espace comme séparateur des milliers.
Dans le corps du texte, les données en unités SI sont suivies des données en unités USC entre parenthèses.
NOTE Les procédures employées pour convertir les unités USC en unités SI sont indiquées dans
l'Annexe Fl'Annexe F.
5 Informations devant être fournies lors d'une commande de tige de forage
5.1 Classes D95 et F105
Il convient d'apporter une attention particulière à l'application des classes D95 et F105 dans les régions 1, 2
ou 3 SSC de l'ISO 15156-2 ou de l'ANSI-NACE MR0175, puisque ce matériau ne convient pas pour toutes les
applications de service en milieu acide (contenant du sulfure d'hydrogène).
Étant donné la haute résistance souvent requise, les équipements de forage peuvent ne pas satisfaire aux
exigences de l'ISO 15156-2/ANSI-NACE MR0175. Dans de tels cas, le principal moyen d'éviter la fissuration
SSC consiste à contrôler l'environnement de forage ou d'entretien du puits. Plus les contraintes de service et
la dureté des matériaux augmentent et plus cette maîtrise du fluide de forage prend de l'importance. Il est
suggéré d'appliquer les précautions suivantes:
— — maintenir la masse volumique du fluide et l'intégrité de la colonne hydrostatique afin de réduire autant
que possible l'écoulement du fluide de formation;
— — envisager une ou plusieurs des procédures suivantes:
— — maintenir le pH de la phase aqueuse à 10 ou plus pour neutraliser l'H S dans la formation forée,
avec une alcalinité de 1 ou plus pour maintenir le pH;
— — utiliser des agents éliminant chimiquement l'H S;
— — utiliser un fluide de forage dans lequel l'huile constitue la phase continue.
NOTE L'essai de fissuration SSC n'a pour but que de répondre à des besoins de contrôle qualité et ne qualifie pas le
matériau pour une application spécifique quelconque de service en milieu acide. Il incombe à l'utilisateur du produit de
s'assurer que le produit convient à l'application prévue.
5.2 Informations générales
Lorsque l'acheteur commande une tige de forage devant être fabriquée conformément au présent document,
il doit préciser les points suivants dans la convention d'achat.
Exigences Référence
Numéro(s) du document ISO 11961
Quantité
Label 1 Tableau A.1Tableau A.1 ou
Tableau C.1Tableau C.1
Label 2 Tableau A.1Tableau A.1 ou
Tableau C.1Tableau C.1
Classe Tableau A.1Tableau A.1 ou
Tableau C.1Tableau C.1
Type de refoulement (refoulement intérieur, refoulement extérieur ou Tableau A.1Tableau A.1 ou
refoulement intérieur-extérieur) Tableau C.1Tableau C.1
Type de RSC ou autre connexion spéciale convenue entre l'acheteur et le Tableau A.1Tableau A.1,
fabricant Tableau C.1, Tableau C.1 ou
6.2.26.2.2
Gamme de longueurs ou longueur spéciale et tolérance convenues entre Tableau A.3Tableau A.3 ou
l'acheteur et le fabricant Tableau C.3Tableau C.3
Date de livraison et instructions d'expédition
Réception par l'acheteur Annexe DAnnexe D
Documentation 6.176.17
5.3 Informations complémentaires
En outre, l'acheteur doit spécifier dans la convention d'achat ses exigences relatives aux dispositions
suivantes, qui sont des options de l'acheteur.
Exigences Référence
Diamètre extérieur du raccord de tiges 6.2.26.2.2
Diamètre intérieur de l'extrémité mâle du raccord de tiges 6.2.26.2.2
Longueur de diamètre extérieur du raccord de tiges mâle 6.2.66.2.6
Longueur de diamètre extérieur du raccord de tiges femelle 6.2.66.2.6
Tolérance de sous-épaisseur, si elle est inférieure à 12,5 % 7.2.67.2.6
Type de traitement thermique du corps des tiges de forage : : 7.4.37.4.3
classe E uniquement
Méthode d'essai SSC et solution pour les classes D et F 6.3.76.3.7
Recharge: type, emplacement, dimensions et critères d'acceptation 8.4.78.4.7
NOTE La recharge réduit la longueur de diamètre extérieur du raccord
de tiges disponible pour le positionnement de la clé.
Revêtements des tubes: intérieur et/ou extérieur 6.4.56.4.5, 6.4.6, 6.4.6 et
7.4.47.4.4
Filetages spéciaux sur les raccords de tiges 8.2.58.2.5
Graisse pour filetage ou composé de stockage spécifique 6.4.76.4.7
Type de protecteur de filetage 6.4.76.4.7 et 8.4.88.4.8
Exigences relatives au marquage 6.156.15, 7.20, 7.20 et
8.138.13
Traçabilité individuelle des tiges de forage 6.56.5

Exigences supplémentaires
Contrôles non destructifs pour les classes E, X, G, D et F Article E.2Article E.2,, SR2
Certificats d'essai Article E.3Article E.3,, SR15
Essai de résilience Charpy (entaille en V) du corps d'un tube de classe E Article E.4Article E.4,, SR19
Variante d'essai de résilience Charpy (entaille en V) à basse température Article E.5Article E.5,, SR20
Fréquence d'essai de la zone de soudure Article E.6Article E.6,, SR23
Essai de résilience Charpy avec entaille en V: exigences plus rigoureuses Article E.7Article E.7,, SR24
pour la zone de soudure
Pour PSL-2 ou PSL-3 Annexe GAnnexe G
6 Exigences relatives aux tiges de forage
6.1 Généralités
La tige de forage doit être constituée d'un corps de tige d
...