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Patent 1326206 Summary

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Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 1326206
(21) Application Number: 1326206
(54) English Title: METHODE ET DISPOSITIF POUR EFFECTUER DES MESURES ET/OU INTERVENTIONS DANS UN PUITS SOUMIS A COMPRESSION HYDRAULIQUE
(54) French Title: METHOD AND MEANS FOR TAKING MEASURES AND/OR UNDERTAKING WORKS IN A WELL SUBJECTED TO HYDRAULIC COMPRESSION
Status: Expired and beyond the Period of Reversal
Bibliographic Data
(51) International Patent Classification (IPC):
  • E21B 34/14 (2006.01)
  • E21B 23/00 (2006.01)
  • E21B 23/14 (2006.01)
  • E21B 34/06 (2006.01)
  • E21B 43/26 (2006.01)
(72) Inventors :
  • WITTRISCH, CHRISTIAN (France)
(73) Owners :
  • INSTITUT FRANCAIS DU PETROLE
(71) Applicants :
  • INSTITUT FRANCAIS DU PETROLE (France)
(74) Agent: ROBIC AGENCE PI S.E.C./ROBIC IP AGENCY LP
(74) Associate agent:
(45) Issued: 1994-01-18
(22) Filed Date: 1988-03-01
Availability of licence: N/A
Dedicated to the Public: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): No

(30) Application Priority Data: None

Abstracts

French Abstract


PRECIS DE LA DIVULGATION:
L'invention concerne une méthode et un dispositif pour
effectuer des mesures et/ou interventions dans un puits
comportant une première zone où l'on effectue une
compression hydraulique, telle une fracturation hydraulique,
et une deuxième zone où l'on effectue les mesures et/ou
interventions, ladite zone de compression étant reliée par
un tubage à des moyens de mise sous pression hydraulique,
l'extrémité inférieure du tubage comportant un ensemble d'un
ou plusieurs instruments de mesure relié à la surface par un
câble placé à l'intérieur du tubage et mécaniquement
découplé du tubage par une liaison élastique, telle un câble
de liaison. La méthode est notamment caractérisée en ce
qu'on contrôle, en un lieu du tubage voisin de ladite zone
de fracturation, tout écoulement de fluide de fracturation
provenant de, ou allant vers ladite zone de fracturation, au
moyen d'un organe de contrôle commandé au moins
partiellement par ledit câble depuis la surface, ledit
organe de contrôle étant situé à un niveau supérieur audit
ensemble. Le dispositif est notamment caractérisé en ce
qu'il comporte un organe adapté à contrôler la circulation
de fluide entre le tubage et ladite zone de compression et
en ce que ledit câble est adapté à commander ledit organe
depuis la surface. L'invention s'applique notamment aux
mesures et/ou interventions exécutées lors de la
fracturation hydraulique de puits forés dans le sol.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.


- 29 -
Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif
de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définis comme il
suit :
1. - Méthode pour effectuer des mesures et/ou interventions dans un
puits comportant une première zone ou l'on effectue une compression
hydraulique, telle une fracturation hydraulique, et une deuxième zone
ou l'on effectue les mesures et/ou interventions, selon laquelle on
introduit dans le puits un ensemble d'un ou plusieurs instruments de
mesures ou/et interventions place à l'extrémité inférieure d'un
tubage, ladite zone de compression étant reliée par le tubage à des
moyens de mise sous pression hydraulique, ledit ensemble étant relie à
la surface par un câble placé à l'intérieur du tubage et étant
mécaniquement découplé du tubage par une liaison élastique, telle un
câble de liaison, caractérisée en ce qu'on contrôle, en un lieu du
tubage voisin de ladite zone de fracturation, tout écoulement de
fluide de fracturation provenant de, ou allant vers ladite zone de
fracturation, au moyen d'un organe de contrôle commandé au moins
partiellement par ledit câble depuis la surface, ledit organe de
contrôle étant situe à un niveau supérieur audit ensemble.
2. - Méthode selon la revendication 1, dans laquelle ladite première
zone de compression et ladite deuxième zone de mesures et/ou
interventions sont confondues et disposées à l'extrémité inférieure du
tubage, caractérisée en ce que l'organe de contrôle comporte un
obturateur solidaire dudit câble relié à la surface et un siège
solidaire du tubage, ledit obturateur coopérant avec ledit siège pour
assurer l'écoulement et le non écoulement du fluide à travers ledit
organe, et en ce que lorsque l'on produit une traction contrôlée sur
ledit obturateur par l'intermèdiaire dudit câble, on permet la
circulation de fluide à travers ledit organe.
3. - Méthode selon la revendication 1, dans laquelle ladite première
zone de compression et ladite deuxième zone de mesures et/ou

- 30 -
interventions sont confondues et disposées à l'extrémité inférieure du
tubage, caractérisé en ce que l'organe de contrôle comporte un
obturateur solidaire dudit câble relié à la surface et un siège
solidaire du tubage, ledit obturateur coopérant avec ledit siège pour
assurer l'écoulement et l'absence d'écoulement du fluide à travers
ledit organe, et en ce que lorsque l'on produit une traction contrôlée
sur ledit obturateur par l'intermédiaire dudit câble, on empêche toute
circulation de fluide à travers ledit organe.
4. - Méthode selon la revendication 1, dans laquelle ladite première
zone de compression est isolée de ladite deuxième zone de mesures
et/ou interventions et est située entre ladite extrémité inférieure et
la surface, caractérisé en ce que l'extrémité dudit câble comporte une
base, mobile en translation et reliée audit ensemble par un arbre, en
ce que ledit arbre coopère avec des moyens d'isolation solidaires du
tubage pour empêcher le fluide contenu dans le tubage de s'en échapper
par l'extrémité inférieure dudit tubage, en ce que ledit organe de
contrôle comporte un obturateur solidaire de ladite base ou dudit
arbre coopérant avec un siège solidaire du tubage et en ce que l'on
déplace ladite base, au moyen dudit câble, pour manoeuvrer ledit
organe de contrôle.
5. - Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce
que l'on maintient ledit organe de contrôle dans une position
empêchant toute circulation de fluide, en produisant une différence de
pression contrôlée entre ledit tubage et ladite zone à fracturer, soit
de part et d'autre dudit organe.
6. - Méthode selon la revendication 1, caractérisée
en ce que ledit câble comporte au moins une ligne électrique, et en ce
que ladite extrémité du câble comporte un organe de connexion relie à
ladite ligne et adapté à coopérer avec un organe de connexion
complémentaire, solidaire de la base lorsque ladite extrémité du câble
est ancrée à ladite base, ledit organe de connexion complémentaire

- 31 -
étant relie par au moins une ligne électrique audit ensemble
d'instruments ou/et audit organe de contrôle.
7. - Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce
qu'au moyen dudit câble, on déplace ledit ensemble d'instruments
relativement audit tubage.
8. - Méthode selon la revendication 1, caractérisée
en ce qu'elle comporte les étapes suivantes pour effectuer lesdites
mesures ou/et interventions :
a) on place ledit tubage dans ledit puits,
b) on ancre ledit ensemble d'instruments à ladite zone de mesure ou/et
intervention du puits,
c) on assure la détente de la liaison élastique;
d) on produit une pression hydraulique dans ladite zone de
compression, et
e) on obture ledit organe de contrôle.
9. - Méthode selon la revendication 1 dans laquelle ledit obturateur
permet toute circulation de fluide lorsqu'une traction contrôlée est
exercée sur ledit câble relie à la surface et ou le siège a une
section suffisante pour permettre audit ensemble d'instruments de
passer à son travers, caractérisée en ce qu'elle comporte les étapes
suivantes :
f) on place ledit tubage dans ledit puits,
g) on fait coulisser ledit ensemble dans ledit tubage,

- 32 -
h) on ancre ledit ensemble d'instruments dans le puits au niveau de la
zone à fracturer,
i) on assure la détente du câble de liaison,
j) on produit une pression hydraulique dans ladite zone de
fracturation de manière à assurer la fracturation, et
k) on obture ledit organe de contrôle.
10. - Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce
que l'extrémité inférieure du câble comporte des moyens de retenue,
tel un système d'ancrage adapté à coopérer avec des organes de retenue
solidaires d'une base ou pièce support, ladite base étant déplaçable
dans le tubage entre deux position, lesdits moyens maintenant ladite
base dans une première position ou ladite base s'écarte de l'extrémité
inférieure du tubage, ces moyens étant déverrouillables par
l'intermédiaire du câble relié à la surface, et caractérisée en ce
qu'on place ladite base dans l'une ou l'autre des deux positions pour
produire une ouverture ou une fermeture dudit organe de contrôle et
éventuellement pour produire le déplacement dudit ensemble
d'instruments relativement audit tubage.
11. - Méthode selon la revendication 1, dans laquelle
ledit ensemble d'instruments est relié par ladite liaison électrique à
un organe de connexion électrique et dans laquelle ledit câble relié à
la surface comporte au moins une ligne de transmission, caractérisée
en ce qu'elle comporte les étapes suivantes :
l) on équipe ledit ensemble d'instruments d'une fiche électrique de
raccordement enfichable en milieu liquide,
m) on place ledit ensemble à l'extrémité du tubage et on place ledit
organe de connexion dans une position permettant la connexion avec

- 33 -
un organe complémentaire relie au câble relie à la surface et
provenant de l'extrémité supérieure du tubage, puis
n) on introduit dans le tubage un câble de transmission équipe dudit
organe complémentaire de connexion électrique adapte à venir se
raccorder audit organe de connexion relié audit ensemble
d'instruments.
12. - Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit
organe de contrôle est électrique et en ce qu'on le commande au moyen
du câble relié à la surface.
13. - Dispositif permettant d'effectuer des mesures et/ou
interventions dans un puits dans lequel on effectue dans une première
zone une compression hydraulique, telle une fracturation hydraulique
et dans lequel on effectue dans une deuxième zone des mesures et/ou
interventions, comportant un tubage d'un diamètre inférieur à celui du
puits, un ensemble d'un ou plusieurs instruments fixés à un câble
relié à la surface, ledit ensemble d'instruments étant mécaniquement
découplé du tubage par une liaison élastique 13, telle un câble de
liaison, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un organe adapté à
contrôler la circulation de fluide entre le tubage et ladite zone de
compression et en ce que ledit câble est adapte à commander ledit
organe depuis la surface.
14. - Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il
comporte un tubage, deux organes annulaires d'étanchéité coopérant
avec ledit tubage et la paroi du puits pour délimiter ladite zone de
compression, un ensemble d'au moins un instrument relié par une
liaison élastique à un arbre solidaire d'une base relié à la surface
par un câble, ledit arbre étant déplaçable en translation et coopérant
avec des moyens d'isolation solidaires du tubage pour empêcher le
fluide contenu dans le tubage de s'en échapper par l'extrémité
inférieure de ce tubage, un organe situe au voisinage de la partie

- 34 -
infèrieure du tubage.
15. - Dispositif selon la revendication 13, utilisable lorsque ladite
première zone de compression est confondue avec ladite deuxième zone
de mesure et/ou intervention, caractérisé en ce qu'il comporte un
organe annulaire d'étanchéité expansible entourant le tubage à sa
partie infèrieure.
16. - Dispositif selon la revendication 13, 14 ou 15, caractérisé en ce que
ledit tubage comporte à son extrémité infer;eure un carter protecteur
dans lequel peut se loger ledit ensemble d'instruments et ledit
dispositif comporte un organe de contrôle laissant circuler le fluide
à travers ledit organe lorsqu'une traction contrôlée est exercée sur
ledit câble et en ce que ledit dispositif comporte une pièce-support
ou base déplaçable dans le tubage placée sur ledit câble de traction
et adaptée à maintenir ledit ensemble dans ledit carter, lorsqu'elle
est dans une première position, et permettant d'une part de sortir du
carter et d'éloigner du tubage ledit ensemble, et d'autre part
d'empêcher toute circulation de fluide entre le tubage et ladite zone
de compression, lorsque ladite pièce-support est dans une deuxième
position.

Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.


13262~6
La présente invention concerne une methode et un dispositif permettant
d'effectuer des mesures ou/et interventions dans un puits au niveau de
formations environnantes, et pLus particul;erement de formations
soumises a une compress;on hydraul;que. L';nvent;on est notamment
applicab~e lorsqu';l s'agit d'effectuer des mesures et/ou
;nterventions au n;veau de formations geologiques s;tuées dans une
prem;ère zone devant etre ;solee du reste du puits, alors que l'on
;njecte un flu;de hydraul;que sous pression dans une deuxième zone, de
man;ere à fracturer les format;ons (procede de fracturation
hydraulique).
.:... i ..
Des techn;ques antér;eures de fracturation hydraul;ques sont, par
exemple, décr;tes dans le brevet US-3.427.652.
.
Les mesures effectuées en appl;quant la presente ;nventicn peuvent,
par exemple, comprendre l'enreg;strement triaxial des bruits produits
par les roches ainsi mises sous contrainte. L'analyse des v;brat;ons
décel~es permet de definir l'orientatton de la source de bruit et par
suite, la direction de propagation de la fracture. Cette techn;que
d'analyse est bien connue des géophysiciens et ne sera pas décr;te ici
plus en déta;l.
- ;,: , ~ .
Des techn;ques selon l'art antér;eur pour determiner la propagation
des fractures dans le sol sont décr;tes, par exemple, dans les brevets ~ :
US-3.739.871 et 3.775.739. ~
,.:, .;
Les mesures effectu~es pourront egalement comporter l'enreg;strement
- ,:, :: ,'-
- -.,.:
. . .
~, ~:. .. .

- z -
1326206
de La pression et de la température de fond, la mesure (focalisée ou
non) de la resistivite électrique des formations, l'ecoute et
l'enregistrement des bru;ts creés par l'écoulement des fluides
produits par les formations géologiques.
Ces mesures pourront etre completees par la visualisation des parois
du puits par caméra de télevision, par exemple.
L'un des objets de l';nvent;on est de fournir un dispositif et une
méthode permettant d'empêcher que les fuites de fluide, provenant du
tubage sous pression et alimentant une zone de puits soum;se à une
compress;on hydraul;que, ;nfluent sur les mesures que l'on effectue
notamment dans ladite zone de compress;on. -~
- .:
Dans un mode de réalisat;on, l';nvent;on permet notamment de deplacer
un ensemble d'un ou de plusieurs instruments de mesure ou/et
d'intervent;on, en part;cul;er dans la zone de pu;ts soum;se à ;
compress;on en vue de les y mettre en place.
L'invention permet aussi de proteger des actions mécaniques
extérieures un ensemble d'instruments placé à l'extrem;te ;nfér;eure
du tubage, lors de la descente de cet ensemble dans le pu;ts vers la
zone de compression,.
Dans un autre mode de réal;sation, l'invention permet d'avo;r une zone ;
de compress;on bien isolee hydrauliquement dans laquelle on peut
effectuer des mesures et d'avoir une autre zone non comprimee,
exterieure et ;nferieure à cette derniere, dans laquelle on effectue
des mesures ou/et interventions. ;
On conna;t dans le brevet FR-2.544.013 un d;spos;t;f et une methode -
permettant d'effectuer des mesures ou/et interventions dans un puits, ~ -
ou dans une zone de puits soumise à une compression hydraulique. ~
',. '--':

- 3 - 1326206
--
:~
Cependant, cette solution anterieure qui permet de placer un ensemble -
- d'instruments avant ou pendant une compression hydraulique et qui
assure la protection de l'ensemble d'instruments au cours de sa mise
en pLace, est notamment sensible aux fu;tes de flu;de dans le tubage.
Les mesures ou/et ;ntervent;ons sont effectuées à l'aide d'un ensembled'instruments relié à la surface par un câble
L'invention fournit une methode pour effectuer des mesures et/ou
;nterventions dans un puits comportant une prem;ère zone où l'on
effectue une compress;on hydraul;que, telle une fracturat;on
hydraulique, et une deuxième zone ou l'on effectue les mesures et/ou
;ntervent;ons. ~
: '~-' ' .
:: ~ . ..
Dans cette méthode, on introduit dans le puits un ensemble d'un ou
plus;eurs ;nstruments de mesures ou/et ;nterventions place à
l'extremité ;nfer;eure d'un tubage, la zone de compression étant
reliée par le tubage a des moyens de mise sous press;on hydraulique,
l'ensemble etant rel;é a la surface par un cable pLace a l';ntérieur
du tubage et etant mecan;quement decouplé du tubage par une l;a;son
élast;que, telle un cable de lia;son. La méthode est notamment
caracter;sée en ce qu'on contrôle, en un l;eu du tubage vo;sin de la
zone de fracturation, tout écoulement de fluide de fracturat;on
provenant de, ou allant vers la zone de fracturat;on, au moyen d'un
organe de controle commande au mo;ns part;ellement par le cable depu;s
la surface, l'organe de contrôle étant s;tué a un n;veau super;eur
aud;t ensemble.
:... .:
.. . ...
Lorsque la prem;ere zone de compress;on et la deux;eme zone de mesures
et/ou ;ntervent;ons sont confondues et d;sposées a l'extrem;te -
;nfer;eure du tubage, l'organe de controle pourra comporter un
obturateur sol;da;re du cable rel;e a la surface et un s;ege solidaire ~ ~;
du tubage, l'obturateur coopérant avec le siège pour assurer
l'écoulement et le non ecoulement du flu;de a travers l'organe, et ~
','' :.
... . :
. . .:
:
;- :-,.

~ 4 ~ 1326206 ~;
lorsque l'on produit une traction contrôlée sur l'obturateur par
l'intermediaire du câble, on pourra permettre la circulation de fluide
à travers ledit organe
s Lorsque la première zone de compression et la deuxième zone de mesures ~-
et/ou interventions sont confondues et disposées à l'extremite ~ ~
;nfér;eure du tubage, L'organe de contrôle pourra comporter un -
obturateur sol;da;re du cable relie à la surface et un s;ège solidaire
du tubage, l'obturateur coopérant avec le s;ège pour assurer
l'écoulement et l'absence d'ecoulement du flu;de à travers l'organe,
et lorsque l'on produ;t une traction controlée sur l'obturateur par
l';nterméd;a;re du c3ble, on pourra empecher toute c;rculation de ~-
flu;de a travers l'organe de controle.
Lorsque la prem;ere zone de compress;on est ;solee de lad;te deuxième
zone de mesures et/ou ;nterventions et est s;tuee entre l'extrem;te -~
~ .. .
inferieure et la surface, l'extrémité du cable pourra comporter une
base, mobile en translation et reliée a l'ensemble par un arbre,
l'arbre pourra cooperer avec des moyens d'isolat;on sol;da;res du
tubage pour empecher le flu;de contenu dans le tubage de s'en échapper
par l'extrem;té inferieure du tubage, l'organe de controle pourra
comporter un obturateur solidaire de la base ou de l'arbre coopérant
avec un siege solidaire du tubage et l'on pourra deplacer la base, au
moyen du câble, pour manoeuvrer l'organe de contrôle.
ZS .. .::
On pourra mainten;r l'organe de contrôle dans une pos;t;on empechant ; ;
toute circulation de fluide, en produ;sant une d;fférence de press;on
contrôlée entre le tubage et la zone 3 fracturer, so;t de part et
d'autre dudit organe de controle.
Le câble pourra comporter au mo;ns une ligne électrique, et
l'extremite du câbLe pourra comporter un organe de connexion relie à
la ligne et adapté à cooperer avec un organe de connexion
complementaire, solidaire de la base lorsque l'extrem;te du cable est
::
:,
', ;.'
f, ~,~,~,,~,``. ~ -:.

13262~6
ancree a la base, L'organe de connex;on compLémentaire etant relié par ;
au moins une ligne eLectrique audit ensembLe d'instruments ou/et audit -
organe de contraLe
,,, .~ .
Au moyen du câble, on pourra déplacer l'ensemble d'instruments
relativement audit tubage.
. ." ' .
Pour effectuer Les mesures ou/et interventions, La méthode pourra -
comporter Les étapes suivantes :
1 0
a) on place le tubage dans le puits, ~
b) on ancre l'ensemble d';nstruments a la zone de mesure ou/et ~-
. :, . . .
;ntervent;on du pu;ts, :
c) on assure la détente de la liaison elast;que,
d) on produit une press;on hydraulique dans la zone de compression, et ~ ~;
.: .: .:
e) on obture l'organe de contrôle. -
','','':. ~'
Quand l'obturateur permet toute c;rculation de fluide lorsqu'une
traction contrôlée est exercée sur le câble reLié a la surface et
lorsque le siege a une section suff;sante pour permettre a l'ensemble
d';nstruments de passer a son travers, la methode selon l'invention -~
pourra comporter les etapes su;vantes : `
~''`'~''.
f) on place le tubage dans le pu;ts,
:" ',
9) on fait coulisser l'ensemble dans le tubage,
.~
h) on ancre l'ensemble d'instruments dans le puits au niveau de la
zone a fracturer, ~
' :,'-
' ' ;''
. "'' ;. '''
:''
. , .
' :

- 6 - 132620~
i) on assure la detente du c3ble de liaison,
j) on produit une pression hydraulique dans la zone de fracturation de
manière à assurer la fracturation, et
k) on obture l'organe de contrôle.
L'extremite inférieure du cable pourra comporter des moyens de
retenue, tel un système d'ancrage adapte à cooperer avec des organes
de retenue solidaires d'une base ou piece support, la base étant
déplaçable dans le tubage entre deux positions, les moyens maintenant
la base dans une première posit;on où la base s'écarte de l'extrem;té
;nfér;eure du tubage, ces moyens etant deverrouillables par ~ ;
l';nterméd;a;re du cable rel;e à la surface, et on pourra placer la -
base dans l'une ou l'autre des deux positions pour produire une `~
ouverture ou une fermeture de l'organe de contrôle et eventuellement
pour produire le déplacement de l'ensemble d';nstruments relativement
au tubage.
Quand l'ensemble d';nstruments est rel;é par la l;a;son electr;que à - ~
un organe de connex;on électr;que et lorsque le câble relie a la h ~-
surface comporte au mo;ns une l;gne de transm;ssion, la méthode selon ;
l';nvent;on pourra comporter les étapes su;vantes :
'~ ",
l) on é4u;pe l'ensemble d'instruments d'une fiche électrique de
raccordement enfichable en milieu liqu;de, ~
m) on place l'ensemble a l'extrém;té du tubage et on place l'organe de ~ -
connex;on dans une position permettant la connexion avec un organe
complémenta;re rel;é au câble rel;e a la surface et provenant de
l'extr~mité supérieure du tubage, pu;s
' ,
- n) on introduit dans le tubage un -câble de transmission equ;pe de
l'organe complémentaire de connexion electrique adapte à venir se
.:. . .
.,,
, '-,;,:
, . .. . .
. ~
. .
~-~ - .'''''":.,

~ 7 1326~06
. .
raccorder a l'organe de connexion relié a l'ensemble d'instruments.
L'organe de contrôle pourra etre électrique et on pourra le commander - au moyen du c3ble relié à La surface.
L'invention fournit également un dispositif permettant d'effectuer des
mesures et/ou interventions dans un puits dans lequel on effectue dans -
une premiere zone une compression hydraulique, telle une fracturation
hydraulique et dans lequel on effectue, dans une deuxieme zone, des ~ -mesures et/ou interventions, comportant un tubage d'un diamètre ~;i
inférieur a celui du pu;ts, un ensemble d'un ou plus;eurs instruments - ~-
fixés a un c3ble relié a la surface, l'ensemble d'instruments etant
mécaniquement découplé du tubage par une liaison élastique, telle un `
c3ble de lia;son. Ce dispositif est notamment caracterise en ce qu'il
comporte en outre un organe adapte a controler la circulation de
fluide entre le tubage et la zone de compression et en ce que le cable ~ -est adapté a commander l'organe depuis la surface. ~ ~
.. ... .
Le dispositif pourra comporter un tubage, deux organes annulaires
d'étanchéité cooperant avec ledit tubage et la paroi du puits pour
dél;m;ter la zone de compression, un ensemble d'au moins un instrument
relié par une l;aison élastique à un arbre solida;re d'une base rel;e
a la surface par un câble, l'arbre ~tant déplacable en translation et
coop~rant avec des moyens d'isolation sol;da;res du tubage pour
emp~cher le fluide contenu dans le tubage de s'en échapper par
l'extrem;te inférieure de ce tubage, un organe situé au voisinage de
la partie inférieure du tubage.
- . ,,, . '':,
Lorsque la première zone de compress;on est confondue avec la deuxième
zone de mesure et/ou intervention, le dispositif pourra comporter un
organe annula;re d'étancheité expansible entourant le tubage à sa
partie inférieure.
, ... ..
;... .
Le tubage pourra comporter a son extremité inferieure un carter
~ .
, . . .
, ~ ~ . . .
: .: . -
..-: :. - .

- - 13262~G :~;
protecteur dans lequel peut se loger l'ensemble d'instruments, et le
dispositif pourra comporter un organe de contrôle laissant circuler le -~
fluide a travers l'organe lorsqu'une traction contrôlée est exercée
sur le câb~e, et le dispositif pourra comporter une piece-support ou
base, deplacable dans le tubage placée sur le c3ble de traction et
adaptee à maintenir l'ensemble dans le carter, lorsqu'elle est dans
une première position, et permettant d'une part de sortir du carter et
d'éloigner du tubage l'ensemble, et d'autre part d'emp8cher toute
circulation de fluide entre le tubage et la zone de compression,
lorsque la piece-support est dans une deux;ème pos;tion.
'
L'extrém;té du câble pourra comporter un système d'ancrage adapte à
coopérer avec des organes de retenue solidaires de la base.
L'organe de contrôle pourra comporter un obturateur solidaire de la
base ou dudit arbre coopérant avec un siege solidaire du tubage et on
pourra deplacer la base pour manoeuvrer l'organe de contrôle.
",:,.. ...
La presente invent;on sera b;en compr;se et ses avantages apparaîtront
zo clairement a la lecture de la description qui suit, illustree par les ~ ;~
f;gures annexées dans lesquelles : ~
,. .
- les f;gures 1 et 2 ;llustrent respect;vement la posit;on ;nitiale et
une posit~on de trava~l d'un dispos~t~f selon l';nvent;on, descendu
dans un pu;ts traversant des format;on geolog;ques,
- les figures 3A et 3~ montrent schematiquement en vue developpee le
système d'ancrage de la piece-support, respectivement dans la -
position de verrouillage de cette piece et au cours de son
déverrouillage,
- la f;gure 3C est une vue en détail du dispositif au ~oisinage de
l'organe de contrôle de la c;rculat;on de flu;des entre le tubage et ~ -
la zone de compress;on, ~
.,.:; ,.,
:: . . i,. ..
:' .' ' .
,',.' . ",, .''.'','.'., . ' ,' ''''~. "'', . ..
: . ~ . . ,. !4; . ,-~
~ ., " ~,r;;~.~,; .r,.~
~ :: - X . :':S.~ ~

_ 9 _ 1326206
- les figures 4 à 8 illustrent les differentes phases de la mise en
oeuvre du dispositif selon l'invention,
:. ,,':
- les figures 9 et 10 illustrent un autre mode de realisation du
dispositif selon l'invention utilisé lorsque l'on veut effectuer une
compression hydraulique dans une zone d'un puits et les mesures
ou/et interventions dans une autre zone ;
Les f;gures 1 et 2 correspondent respect;vement à la pos;t;on ;n;tiale
d'un dispositif selon l'invention, descendu dans un puits
partiellement tubé et à la position de travail de ce dispositif, dans
laquelle la sonde 2 est sortie de son carter protecteur 3
Le puits 1 est équipé sur une certaine longueur d'un tubage 4 termine
par le sabot 5 a sa partie inferieure.
' ,: ,,:. ,
Le disposit;f représente comporte a sa partie inferieure le carter
protecteur 3 dans lequel se loge au moins partiellement l'ensemble
d'instruments de mesure ou d'intervention 2 et qui est surmonte- d'un
tubage 6 auquel ce carter est raccorde.
'~' i"'"
On considere dans ce qu1 suit, a titre d'exemple, que l'ensemble d'un
ou plusieurs instruments 2 comporte une sonde de diagraphie, mais ;l
pourralt également comporter une caméra de television, ou un
;nstrument d';ntervention tel que, par exemple, un outil de
perforation, etc.
Un organe d'etancheité annulaire 7, expansible radialement, pouvant
etre d'un type classique ~packer) est interposé entre le carter 3 et
le tubage 6. Tous moyens de sécurite adaptés et bien connus de l'homme
de l'art pourront etre utilises lors de la mise en place de l'organe
d'étanchéité 7, de telle manière qu'un blocage de cet organe 7 ne
nulse pas a la re-ontee de l'ensemble d'instrunents 2.

- 10 - 1 3 2 6 2 0 ~
L'expansion radiaLe de cet organe est par exemple obtenue par
deplacement axial du tubage 6, provoquant l'ecartement de coins
d'ancrage du packer On pourra aussi utiliser un packer a ancrage
hydraulique d'un type connu, par exemple le modele AD1 de la Societé
BAKER OIL TOOLS.
Dans sa position d'expansion, cet organe 7 est presse contre la paroi
du tubage 4. Le carter 3 et le tubage 6 sont tous deux ouverts a leurs
extrémités.
Un guide de centrage tubulaire 8 est loge dans le tubage 6, cet
elément tubulaire étant ouvert a sa partie superieure et comportant à
sa partie ;nférieure une pièce-support ou base 9 équipée d'un système
d'ancrage 8a.
L'ensemble d'instruments 2 est relié a la base 9 par une liaison
elastique souple, c'est-a-dire de raideur négligeable qui, dans
l'exemple de réal;sat;on ;llustré, comporte un cable de liaison 13
traversant un passage axial 7a de l'organe 7 et de longueur telle que,
dans la position haute de la base 9 (Fig. 1), la sonde 2 est logee, au
moins part;ellement, 3 l';nter;eur de son carter protecteur 3, tandis
que dans la pos;t;on basse de la base 9, la sonde 2 est sortie du
carter 3 (pos;t;on de trava;l représentee sur la figure 2).
De cette man;ere, l'ensemble d';nstruments 2 est mecaniquement
découplé du tubage et les vibrations du tubage 4 ne se transmettent
pas a l'ensemble d'instruments.
...:~..:;
Le câble 13 cont;ent des conducteurs électriques d'alimentation et de
transmission des mesures qui relient electriquement la sonde 2 a une ~-
fiche é~ectrique mâ~e 14, mu~ti-contact, disposee sur la base 9. Cette -~
fiche mâle est adaptée a recevoir une prise femelle complementaire 15
: .
~ surmontee d'une barre de charge ou de lestage 16.
: . . .
".:;',',' ~,'
..... .
.",~
,'-.:: :.-,

- 11 - 132 6 2 ~
- Un système d'ancrage, soit mecanique comportant par exemple des -
rondelles cisaillables adaptees à la prise 15 et cooperant avec des
organes de retenue solidaires du tube 8, soit électro-hydraulique
(comportant par exemple des coins d'ancrage actionnés par moteur
té~ecommande), assure une l;a;son mécan;que entre la barre 16 et la
base 9 lorsque le contact électr;que est réal;se entre la f;che male
14 et la pr;se femelle 15.
L'ensemble formé par la pr;se femelle 15 et la barre de charge 16 est
fixé a l'extrémité ;nfér;eure d'un cable de tract;on 17 renfermant des
conducteurs électr;ques d'al;mentat;on et de transm;ss;on des mesures ~-
effectuées par la sonde 2 Ce cable peut en outre renfermer des
conducteurs assurant la commande de certa;ns organes, tels celui de
retenue lorsque celui-ci est electro-hydraul;que, ou assurant la
transm;ss;on fourn;e par d;fférents capteurs. -
Des exemples de connecteurs électr;ques ut;l;sables pour const;tuer
l'ensemble de la fiche m3le 14 et de la pr;se femelle 15 sont décr;ts
dans le brevet US-4.500.155. ; :
La sonde pourra, par exemple, etre de type connu et comporter comme
moyens d'ancrage des bras d'ancrage art;cules 18, 19 repl;es le long
du corps de la sonde lorsque cette sonde est logée dans le carter
protecteur (F;g. 1), ces bras etant déployés hydraul;quement par
télécommande electr;que depu;s la surface, par l';ntermediaire des
cables 17 et 13, lorsque la sonde 2 est sort;e du carter 3, dans la
pos;t;on de travail représentee sur la f;gure 2, les bras 18 et 19 ;~
s'ancrant alors dans la paro; du pu;ts et pressant la sonde Z contre
cette paro; du cBte diamétralement opposé (F;g Z)
Ces bras pourront etre rel;és a un ou p~us;eurs patins s'appl;quant
contre la paroi du puits.
Dans un exemple d'application ou la sonde 2 est ut;l;sée pour détecter
,, :.,'.,.
: '.' . ' ".~:
~': Y''""- _ ~~~~ , : '

13 2 6 2 al 6
- et enregistrer des signaux acoustiques produits par des formations
geologiques fissurees par fracturation hydraulique, cette sonde pourra
notamment comporter des acceleromètres dynamiques triaxiaux 20,
enregistrant les composantes Ax~ Ay et Az du bruit suivant trois axes
perpendicuLaires entre eux. -~ :
Cette sonde pourra également comporter un hydrophone enregistrant les -~ ~ ;
ondes de compression du fluide contenu dans le trou et des capteurs de
press;on 21 et 22 mesurant respect;vement La press;on hydrostatique
régnant dans le pu;ts a l'extér;eur de la sonde et la press;on
d'appl;cation des bras 18 et 19 contre la paroi. - ~
", ~' ', "
Cette sonde pourra également comporter des capteurs determinant de -~
façon connue :
- son ;ncl;na;son sur la vert;cale ainsi que l'angle formé par une --
génératrice repbre de cette sonde avec le plan vertical passant par :
l'axe de la sonde ("tool face"), cela au moyen d'accéleromètres
statiques triaxiaux ou des ;ncl;nometres, ~ :
; :;
- l'or;entat;on de la sonde par rapport au nord magnétique, c'est-a-
d;re l'angle que fa;t le plan vertical passant par l'axe de la sonde
avec le plan vert;cal contenant le nord magnét;que ~au moyen de ~
magnétometres tr;ax;aux ou d'une boussole). ;
Lorsque la sonde est quas;ment vert;cale, on cons;dere seulement -
l'angle compr;s entre le plan vertical contenant l'axe de la sonde et
la génératrice repere et le plan vert;cal contenant le nord magnet;que ;--
utilisant des magnétometres dynamiques triaxiaux, ou une boussole.
Dans l'exemp~e précité, la base ou piece-support 9 comportant un guide
de centrage 8, est mun;e de moyens de retenue entierement mécanique
comprenant une rainure 10 coopérant avec des ergots de retenue 10a. Ce ~
systeme permet de maintenir la piece-support dans une première ;~:
, : .'';',';"''
. ., '. .~' .
: ~'
-':: ~ -'

- 13 ~ 1 3262 0 6
- position, représentée sur la figure 1, où la partie inférieure de la
base 9 est situee au-dessous d'une butee haute pouvant etre formee par
un épaulement interne 11 du tubage 6 (Fig 3C) à une distance
suffisante de celle-ci pour que le système d'ancrage puisse être
déverrouillé en soulevant la base 9 (voir ci-après).
: ~.
Lorsque la rainure 10 est degagbe des ergots de retenue 1ûa, la pièce-
support peut se placer vers une deux;eme pos;tion, ou position basse, ~;
sous lleffet de la gravité ou d'un pompage hydraulique. Dans la
position basse, un obturateur 12b placé a l'extrémite inferieure de la -
piece-support 9 coopere avec un siège 12a solidaire du tubage, de ~;~
maniere à empêcher toute circulation de fluide.
: ;. :, ~:
L'organe comportant l'obturateur 12b et le siège 12a permet de
controler la circulation de fluide a travers le tubage au n;veau dud;t
organe.
.: .. .
La piece-support 9 ainsi que llépaulement interne 11 presente des
évidements ou alésages permettant a un fluide hydraulique de s'ecouler
tout au long du tubage 6, autour du guide de centrage 8, tant que
l'obturateur 12b ne coopere pas avec le siege 12a pour obturer le
tubage 6.
A;nsi que le montrent schématiquement les figures 3A et 3~, le systeme
d'ancrage 10 pourra comporter une rainure en forme de W ménagee dans
la paroi externe de la base 9 du guide de centrage 8, cette base 9 -
pouvant tourner autour d'un axe vertical par rapport au tubage 6.
Dans la position haute représentee sur les figures 3A et 3C, le bord
superieur du sommet de cette rainure-est soutenu par un ergot 10a - -~
solidaire de la paroi interne du tubage 6.
. ".
En soulevant légerement l'ensemble 16-15-14-8-9 par une traction F, -
exercée sur le cable 17 a partir de la position représentée sur la
' i .,.
-- . . .

14 1 3262~6
Figure 3A, l'encoche 10b à la partie supérieure de la rainure 10 est
dégagee de l'ergot 10a Le bord superieur 10c de la rainure 10 ~
s'appuie alors sur cet ergot, provoquant une rotation de la base 9 qui -
amene le bord superieur 10d de la rainure 10 en regard de l'ergot. En
reLachant la traction F, le bord 10d vient en appui sur l'ergot 10a,
entraînant la rotation de la base 9 jusqu'à son degagement de l'ergot
10a a travers l'ouverture 10e (Fig. 3B).
': '
L'ensemble précité peut alors descendre par gravité jusqu'a sa ~;
position basse représentée sur la figure 2.
Au lieu du systeme d'ancrage entierement mécanique décrit ci-dessus,
la base 9 pourrait comporter un systeme d'ancrage electro-hydraulique :
télécommandé depuis la surface. ~ -
.. . .....
~ -
Dans cette disPosition, la garde entre la piece-support 9 et ~;
l'épaulement 11 peut etre reconsidéree, puisque le debattement
necessaire a libérer l'ergot 10a de la rainure en W n'a plus sa raison ` - -d'8tre en tant que tel. ;
La mise en oeuvre de ce dispositif est indiquée c;-dessous en se - -
réferant aux figures 4 a 8 qui montrent les étapes successives de
cette technique. La f;gure 4 ;llustre la prem;ére étape dans laquelle
on real;se tout d'abord en surface la f;xat;on du packer 7 a
l'extrém;té inférieure du tubage 6. ~ -
,-~,' .' ,":;
On introduit alors dans ce dernier, disposé verticalement, la base ou ~ ~:
piece-support 9 muni du guide de centrage 8 que l'on place en position
haute ou premiere position (Fig. 1), la base 9 reposant sur les ergots ; ~
3û 10a par l'intermédia;re de la ra;nure d'ancrage 10, en fa;sant passer ;
a travers le packer 7 le cable de liaison comportant des lignes
électriques 13 préalablement connecte 3 la base 9.
.~
.. ~:; ..
Dans d'autres modes de realisation du dispositif selon l'invention, on
'' ,"',"". '',
,,.; .'..,

1326206
- pourra, au lieu de placer le packer 7 entre l'extremité inferieure dutubage 6 et le carter protecteur 3, supprimer le carter protecteur 3,
ou placer le packer 7 au-dessus de L'extremite inferieure du tubage,
comme par exemple, au-dessus du niveau de l'extrémité superieure du -
guide de centrage 8 lorsque celui-ci est dans sa position la plus -~
haute ~
' ' '
La sonde (ou outil d'intervention) Z est alors fixee sous le packer 7
à l'extrémite inférieure du câble de liaison 13 et se trouve ainsi
suspendue aux ergots 10a dans la position haute de la figure 1. On
fixe alors a l'extrémite inférieure du packer 7 le carter protecteur
de la sonde qui se trouve logée à l'intérieur du carter.
L'ensemble est alors progressivement descendu dans le puits 1 (Fig. 4) ~ ~;
depuis ~a tour de forage 23, en ajoutant des élements de tubage -~
successifs 6, jusqu'a ce que la sonde 2 atteigne la profondeur
des;rée, par exemple sensiblement au niveau du sabot 5, Le nombre
d'éléments de tubage 6 connectés bout a bout permettant de connaître a
tout instant la profondeur atteinte. Lorsque cette position est
atte;nte, le packer 7 est ancré a l'extrémité inférieure du tubage 4
(F;g. 5)-
Le tubage 6 est rel1e a sa part1e supérieure a une canalisation 24
d'al;mentat;on en flu;de hydraul;que sous pression et est muni a son
sommet d'un obturateur de secur;té ou presse-étoupe 25 dans lequel on
fa;t coul;sser le cable de tract;on 17 soutenant l'ensemble formé par
la barre de charge 16 et la pr;se femeLLe 15, jusqu'a ce que cette
derniere v;enne se raccorder a la f;che mâle 14 f;xée gur la base 9 du ~- i
,
gu;de de centrage comportant par exemple un eLement tubula;re 8 qu;
supporte la sonde, le gu;de de centrage 8 assurant un gu;dage de
l'ensemble 15-16 pour fac;l;ter ce raccordement.
' , ' ' :~,'.:'
: .
':' ' ;..
',:
,.
-.:

- 16 - 1 3 2 6 2 ~ 6
Des organes d'enclenchement ou de liaison mecanique 15a et 8a sont
respectivement adaptes à la prise 15 et a la paroi interne du tube 8.
Dans l'exemple considére, les organes 15a et 8a sont constitues
respect;vement d'une rondelle cisaillable portée par la prise 15 ou la
barre de charge 16 et de bras ou couteaux de retenue de cette
rondelle, portés par le guide tubulaire 8. Ces organes 15a et 8a sont
adaptés a etre degages l'un de L'autre par une traction suffisante
exercée sur le cable 17 depuis la surface.
On pourrait utiliser tout autre type de moyen connu commande à
d;stance, tels des chiens electriques ou electro-hydrauLique
permettant de solidariser la barre de charge 16 de La pièce-support 9.
Le cabLe 17 est dérouLe depuis La surface a partir d'un treuil 26.
Entre le treuil 26 et l'obturateur 25, le cable 17 passe sur les
poulies de renvoi 27 et 28 (Fig. 6).
Lorsque l'opérat;on de connex;on electrique de la prise 15 a la fiche
14 ainsi que la liaison mecanique entre la barre 16 et la base 9 sont
ré~l;sées, tand;s que la base 9 est maintenue dans la position haute :
"' :': .'
- on produ;t un pompage de fluide hydraul;que sous press;on a travers
la canalisation 24 situee en surface, de maniere a assujett;r la
Z5 zone 1a s;tuee sous le packer 7 a une compression hydraulique en vue
d'une fracturation.
Le fluide pompé circule a travers Le tubage 6, autour du guide de
. .
centrage 8 (les orifices 8b du gu;de étant placés pour fac;liter le
transfert de fluides entre l'intérieur et l'exterieur du guide), à
travers la base 9 par des conduits 9d au niveau de la rainure en W
et des conduits 9c sur la partie de la base coopérant avec ~
L'épaulement 11, avant de~traverser le siege 12a. --
- On exerce ensuite une legere traction F sur le câble 17 ~fig. 3~) ~
.: :,:, .
, .:
. .
: , - '. - '~,'
,

~ 17 - 13262~
::
qui permet de desolidariser de l'ergot 10a la base 9 de l'élément
tubulaire 8 qui passe alors en position basse correspondant a la
figure 2, la sonde 2 etant sortie de son carter protecteur 3 et se
trouvant alors dans la partie inferieure non tubee, ou decouverte, -
du puits 1 (Fig. 7). L'obturateur 12b etant alors dans une position
lui permettant de cooperer avec le siège 12a pour assurer
l'isolation de la zone de fracturation.
- On souleve alors légerement le guide de centrage 8 et par suite, la
sonde 2 elle-même d'une hauteur h (;nsuff;sante pour la fa;re _-
rentrer dans son carter 3) par une tract;on exercée sur le câble 17
et, dans cette position de la sonde (Fig. 8), on télécommande depuis
la station 29, par l'intermédiaire des câbles 17 et 13, l'ouverture
des bras articules 18 et 19. Les extremites de ces bras viennent
s'ancrer dans la paroi du puits 1, en pressant ia sonde 2 contre la -
portion de paroi diametralement opposée à ces bras. ~-
- On relâche la traction exercée sur le câble 17 en surface et le
support 9 retombe alors dans sa pos;tion basse sous l'effet de la
gravité. Ceci a pour effet de donner un certa;n mou au cable 13
ainsi détendu (Fig. 8) et de placer l'obturateur 1Zb contre le siège
12a avec lequel il coopere pour empêcher toute c;rculat;on de fluide
entre le tubage et la zone a comprimer.
. .
- On maintient l'obturateur 12b sur le siege 12a en assurant une
différence de pression hydraulique adaptée entre l'interieur du
tubage et la zone a fracturer de maniere que l'isolement de la zone
a fracturer soit effectif. Pour cela, on peut par exemple, soit
avantageusement placer et maintenir le tubage a une pression
constante et supérieure a celle de la zone, soit contrôler au cours
du temps la pression du tubage de façon que sa valeur reste ~ -
supérieure a ce~le de la zone de fracturation et que l'obturateur ~ -
12b soit toujours applique contre le siege 12a. ~
,.
: ' ., "
,' ' ";',"
. .
'~: ' ''',, :" ',
~ "r " ~ ;"~

- 18 ~ 1~262~6
- On pourrait intervertir l'ordre des opérations de pompage et de mise
en place et d'ancrage de la sonde 2. Cependant, la procedure
proposée est plus sGre, car au cours du pompage, alors que la base 9
est maintenue grace a l'ergot 10a coopérant avec la rainure en W
dans la position haute, l'obturateur 12b ne risque pas d'obturer ;
soudainement l'organe de contrôle. Cette obturation brutale lors du
pompage produirait alors un coup de belier aux consequences t
dommageables. `
Le d;spos;t;f selon l'invent;on, décr;t c;-avant, permet de soustraire `
led;t ensemble d'instruments 2 aux v;brat;ons dudit tubage 6 lors de
la mesure ou de L'intervention. Les moyens le permettant sont
constitues par la combina;son d'organes d'ancrage 18, 19 dudit
instrument 2 a un niveau fixe du puits 1, ces derniers étant actionnes ~^
par télbcommande, et d'une liaison souple 13 entre ledit instrument 2
et une piece-support 9 deplaçabLe dans le tubage 6 entre une position
vo;s;ne de la butée haute 11 et une position en butée basse 12 qui ;~
définissent respectivement une premiere et une seconde positions dudit ;~
ensemble d'instruments 2.
ZO ~ .:
Les signaux de télécommande de la sonde 2 depuis la surface, ainsi que ~ i
les signaux de mesure provenant de la sonde 2 et le courant electr;que
alimentant celle-c;, sont respect;vement transm;s de et a la station
de surface 29 par l'intermedia;re des conducteurs incorporés aux
c3bles 13 et 17, la l;aison électr;que entre ces conducteurs et la ~ `
stat;on 29 etant real;see de façon connue par un ensembLe de balais
frottant sur des bagues collectrices solidaires de l'arbre du treuil
26
Lo;sque les diverses operat;ons ou mesures sont term;nées :
- on décomprime le tubage de maniere que l'obturateur 12b ne soit plus
applique contre le siege 12a,
,. . - ,.: ..
- on telecommande de la surface la fermeture des bras articules 18 et ~ ~
. .: .
, ~ :, .
. .: ': '~: '
" .
~ ~ .".,f~
,," ~, ~

1326206
19,
- on rentre la sonde 2 dans son carter protecteur 3 par une traction
sur le câble 17 replaçant la base 9 du guide de centrage 8 dans la
position haute de la figure 1 où cette base est soutenue par l'ergot
10a. L'engagement de la rainure 10 et des ergots 10a s'effectue
d'une manière analogue à celle décrite ci-dessus en se referant aux
figures 3A et 3B. -
- B;en que l'on a;t déj3 pu décomprimer lentement les formations .:-
géologiques en réduisant la pression dans la canaLisation 24, dès
que l'obturateur 12b ne coopere plus avec le siège 12a pour empêcher ;~
toute c;rculat;on de flu;des, on pourra real;ser cette décompress;on ~-
seulement une fo;s que la sonde 2 a été rentrée dans son carter ;~
protecteur 3. -~
'. ` .'' ..- ''~
Selon l';nvent;on, on pourra real;ser des pressurisat;ons successives
de la zone a fracturer en procedant à l'ouverture de l'organe de
contrôle 12a, 12b, par depressur;sat;on du tubage 6, pu;s relevage de
l'obturateur 12b avant d'effectuer un nouveau pompage et la fermeture
de l'organe de contrôle 12a, 12b.
, . .
Une tract;on suff;sante sur le c3ble 17 c;saille la rondelle 15a et
d~connecte alors la pr;se électr;que femelle 15 de la f;che mâle 14,
la base 9 venant en appu; contre la butee haute 11, et l'on peut
remonter au moyen du câble 17 l'ensemble constitue par la prise
femelLe 15 et la barre de charge 16 surmontant cette prise.
L'ensemble 2, 8, 9, 13, 12b reste suspendu aux ergots de retenue 10a
sol;da;res du tubage 6, par l';ntermediaire du systeme d'ancrage en W
des;gné par la réference 10.
-.:. .:
Le tubage 6 peut alors atre a son tour progressivement retire du ` -
pu;ts, les éléments de ce tubage etant successivement deconnectes en
,
- ' ',~ . ' -:
.' ' .-:
. ~ . .
.

- 20 - 1326206
surface - `
., ' '
On a decrit c;-dessus, à titre d'exemple, un mode de realisation selon
lequel l'organe d'etanchéite annulaire 7 est dispose sous la base 9.
Ce mode de realisation presente l'avantage de placer l'organe 7 à
proximité immédiate du sabot 5 et de limiter la longueur du découvert
entre la base de ce sabot et le fond. ^ --
,
On ne sortirait cependant pas du cadre de l'invention en placant ~
l'ensemble de l'équ;pement 8, 9 a un niveau inferieur à celui de ~`
l'organe d'etancheité 7 dont le passage axial 7a serait alors traverse -
par le cable de transmission 17. Ce dernier mode de realisation
présente les avantages suivants : -
5 - l'ensemble mecanique s;tue sous le packer 7 est en équipression avec
le flu;de hydraulique compr;mé au-dessous de ce packer,
- ;l est poss;ble de ménager dans le tubage 6 des ouvertures
d'écoulement du flu;de, au-dessous du n;veau de l'organe 7, entre
celui-c; et le n;veau de la butée haute 11
:,
Par ailleurs, d'autres moyens de mise en oeuvre des équipements
d~finis c;-dessus sont egalement env~sageables.
:' ':i: '
Il sera, par exemple, possible de placer l'organe d'étanchéite 7 dans
une zone non tubee du puits qui sera isolee du reste du puits par
l'utilisat;on d'un organe d'etanché;té obturant totalement le puits a ~-
un n;veau ;nfér;eur a celu; de l';nstrument ou sonde dans sa pos;t;on
basse.
;
Selon une var;ante de ce dern;er mode de realisation, le cuvelage 4
descend sous l'organe d'etanchéite totale defini ci-dessus. Dans la
zone del;m;tee par les deux organes d'etancheite, on perfore le
cuvelage 4 de man;bre classlque, afin de permettre au fluide
:: : '
.
' ": . .-
, .:
.
.:, :~:

- 21 - 132620~
hydraulique injecté de s'ecouler à travers Les formations situees à ce
niveau.
,: ,
Lorsque l'ensemble du dispositif est sous pression hydraulique, il est
S possible de déplacer la sonde 2 par simple traction sur le cable 17 -~depuis la surface, après avo;r telecommandé la fermeture des bras 18 ;~-
et 19.
Lorsque la technique décrite ci-dessus est appliquée aux puits très
déviés ou horizontaux, on peut faire sortir du carter 3 l'instrument
ou sonde 2 par pompage de fluide hydraulique suivi éventuellement d'un
déplacement du tubage 6 depuis la surface, af;n de relacher la tension
dans le cable 13 avant d'effectuer la mesure ou l'intervention au
moyen de la sonde ou instrument Z.
La description de l'invention ;llustrée par les figures 1 à 8 ut;l;se
comme organe de contrale de la circulation du fluide entre le tubage
et la zone a comprimer un organe comportant un obturateur solida;re du ~ -
câble de tract;on coopérant avec un s;ege solida;re du tubage et led;t -
organe est adapté a permettre toute circulat;on de fluide lorsqu'une
tract;on par ledit câble est exercée sur l'obturateur.
On ne sort;ra pas du cadre de la présente invention en utilisant tout
autre organe de contrôle manoeuvrable par un câble, notamment un ~ -
organe comportant un obturateur sol;daire du cable de traction
coop~rant avec un s;ége solidaire du tubage, ledit organe empechant
toute` circulation de fluide a son travers lorsqu'une traction
appropri~e est exércée sur ledit obturateur, la sonde etant placée en
dessous de l'obturateur.
Une telle disposition offre le double avantage, pendant que la zone de
fracturation est sous pression : ~
: ' ,,. ~:
- de ne placer le tubage en pression et de ne pas maintenir
. , . . '
.:
~,

- 22 - 1 3 2 ~ 2 0 6
l'obturateur contre le siège en tirant sur le câble puisque l'effet
de la pression dans ladite zone produit la fermeture naturelle dudit -
organe une fois que l'obturateur a été plaque contre le siège, `
S - de pouvoir eventuellement repressuriser la zone à fracturer d'une
maniere tres simple.
Ce dernier disposit;f a toutefois l'inconvénient d'être plus complexe
d'utilisat;on que celu; ;llustré par les figures 1 à 8, lorsqu'un
glissement de la sonde se produit, aboutissant a une tens;on indesirée
du câble de l;a;son. ;
Dans le premier dispositif décrit, il suffit, après avoir ouvert
l'organe de controle, de desancrer la sonde du puits, de tirer sur le
cable 17 pour la remonter, puis de la reancrer avant de relacher le ~
câble, tand;s que pour le dern;er dispositif decrit, il est necessaire ;:
d'effacer les packers et de produire un mouvement du tubage visant a
détendre le câble de lia1son.
',',...
Lorsque Les sections de passages le permettent, notamment au droit du
packer 7 et du s;ege 12a, le prem;er d;spos;t;f décrit possede en
outre l'avantage de permettre de faire coulisser l'ensemble
d'instruments 2, l'obturateur 12b et le câble de traction le long du
tubage 6, la barre de charge, la ra;nure en W, le guide de centrage
pouvant alors être suppr;mes.
, - . .: ..
Selon un autre mode de réal;sat;on de l';nvent;on, representé ~ la
f;gure 9, la sonde 2 est s;tuée dans une zone 1c du puits dans ~
laquelle on n'effectuera pas de fracturat;on. La fracturation est -
effectuée dans une zone 1b déL;m;tee par deux organes d'étancheite 33
.. .
. ' ':" '
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.. ..
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- 23 ~ 13262~6 : ~:
et 34 qui, dans l'exemple de la figure 9, sont supportes par le tubage
~. . .
Le câble 17, qui est relie à la surface, est termine à son extremité
inférieure par un organe de connexion 15 électrique surmonté d'une
barre de charge 16 permettant de descendre le câble dans ledit tubage.
La barre de charge ou de lestage 16 est centree sur la base 9 au moyen
du gu;de 8 puis ancree a celu;-ci. Les moyens permettant l'ancrage
peuvent comprendre, par exempLe, des ch;ens 16c (electriques ou
électro- hydrauliques, solidaires de la barre de charge 16 et
commandés depuis la surface) cooperant avec des encoches 8a pratiquees --~
dans le corps du guide 8 ou de la base 9. On pourrait aussi utiliser
les moyens d'ancrage mecaniques décrits et illustres dans le premier -
mode de réalisation selon l';nvention. -
,~
L'organe de connex;on 15 qu; est une prise femelle, coopère avec un
organe de connexion complémentaire 14 qui est une prise mâle solidaire
de la base 9 et reliée a la sonde 2 ou aux organes et instruments -
devant être reliés à la surface.
Ce deuxiéme mode de realisation du dispos;t;f selon l';nvention, se
d;st~ngue du prem;er en ce que l'on ;nterpose entre la base 9 et le
c3ble de liaison t3 flexible et souple, un arbre r;g;de 30, sol;daire
de la base 9, cet arbre etant déplaçable en translation et cooperant
avec des moyens d';solat;on 31, sol;da;res du tubage 6, pour empêcher ;
le flu;de contenu dans le tubage de s'en échapper par son extrémite
;nfér;eure. L';solat;on peut être réalisée au moyen d'un joint torique
placé dans une gorge et coopérant avec une surface lisse extérieure ~;
dud;t arbre 30.
Le d;spos;t;f comporte un organe 12a, 12b contrôlant la circulation de
flu;de provenant du tubage et allant vers la zone a comprimer, en vue
de sa fracturat;on hydraul;que, a travers un ou plusieurs passages 32
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- 24 - 13262~6 :`
menages dans le tubage 6. ~- -
: ':
L'organe de contrôle 12a, 12b de la figure 9, comporte un obturateur
12b qui est sol;da;re de la base 9 ou dud;t arbre 30 et coopere avec -
S un siege 12a solidaire du tubage 6.
La course de la base 9 est limitée en position haute par le
débattement de l'ergot de retenue 10a dans la rainure 10 en W, et en ~
position basse par le contact de l'obturateur 12b sur le s;ège 12a. `
1 0 .
On pourra limiter la course de la base au niveau de sa position haute,
notamment lorsque le systeme d'ancrage 16a, 8c de la barre de charge à
la base est effacé par traction sur le cable 17, au moyen d'une butee
11 placée au dessus du guide de centrage 8 à une distance suffisante
pour permettre a l'ergot 10a de jouer avec la rainure 10 en W. Par
cette disposition, on evite la détérioration possible de l'ergot 10a
et de la rainure 10 lors du cisaillement des moyens d'ancrage.
Sur la f;gure 9, la sonde 2 est maintenue dans un carter protecteur 3
placé 3 l'extrem;té ;nfér;eure du tubage 6. En allongeant le carter 3
ou en ;nterposant des élt?ments tubulaires entre le tubage 6 et le
carter 3, et en adaptant la longueur du câble de lia;son 13, on pourra
réaliser des mesures ou/et interventions en un point éloigné de la
zone de compression. -
-
La course de la base a l';nter;eur du tubage ainsi que l'arbre 3û sont - :
adaptés pour que L'on puisse écarter d'une distance suffisante la
sonde ou l'ensemble d'instruments du carter prote~teur, afin
d'effectuer les mesures ou/et interventions.
Pour réal;ser la circulation du fluide vers l'organe de contrôle 12a,
12b, différents passages sont ménagés 8b, 10f respectivement a travers -~
la portie évasee du~guide de centrage 8, le corps de la rainure 10 en
W.
..: .

-
:::
i3262~
:
Sur La figure 9, le câble de liaison 13 est attache à l'extremite
inférieure de l'arbre 30, mais l'arbre 30 pourra comporter une partie
creuse et résistante a la pression de compression, dans laquelle le
câble de liaison est attache. Ceci a notamment pour but d'augmenter la
longueur du câble de liaison 13 et, par ceLa même, sa flex;bilite.
, :" -
Pour mesurer la pression de fracturation de la zone 1b, on pourra
placer un capteur de pression 36 sur l'arbre 30 directement relié aux
lignes électriques reliées a la surface. ;.-
La mise en oeuvre du d;spos;t;f decr;t precédemment s'effectue de la
maniere suivante :
. , .
a) l'ensemble const;tue par le tubage 6, les organes d'étancheite 33
et 34, le support de sonde 9, le guide de centrage 8, l'organe de
contrôle 12a, 12b, l'arbre 30, le câble de l;a;son 13, la sonde 2,
le carter protecteur 3, est descendu dans le pu;ts. La base est
ma;ntenue grâce a la cooperat;on de l'ergot 10a et de la rainure 10 ~ ;en W dans la posit;on haute, la sonde étant protégee par le carter ~ ;
3,
b) les organes d'étanchéité sont m;s en place, ~-~
c) on descend depu;s la surface un connecteur 15, 16 rel;e au câble ~-
17, le connecteur venant coopérer avec la base 9, de maniere a
assurer une liaison électrique et mécanique,
:
d) on met en compression la zone a fratturer 1b,
e) on descend la base 9 au moyen du câble 17 relie a la surface,
jusqu'a ce que la sonde 2 ait atteint sa position d'ancrage et soit
sortie du carter~protecteur, -
., :,,
f) on ancre la sonde,
, - .
:"",.; :..
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:

26 1~26206 ~:
g) on poursuit La descente de la base 9, jusqu'à ce que l'obturateur
12b vienne en butee contre le siege 12a, le câble de liaison entre
l'arbre 30 et la sonde 2 étant relache,
h) on maintient l'obturateur 12b sur le siège 12a en produisant une
pression suffisante dans le tubage, et ~ -
..' :' ' ' .
i) on effectue les mesures ou/et interventions.
On pourra intervertir l'ordre de certaines étapes, cependant, comme i~
a été mentionne dans la description du premier mode de réalisation, il
vaut mieux comprimer la zone lorsque la base 9 est en pos;tion haute, ~;
plutôt que d'ancrer la sonde 2 avant la compression hydraulique.
'. `
Lorsque les organes d'étancheité 33, 34 sont du type à ancrage ` -;
hydrauLique, on pourra obturer l'organe de controle et mettre sous
pression le tubage pour mettre en place ces organes. Pour cela, la
liaison hydraulique permettant la mise en action de l'organe 34, devra
déboucher a un niveau supérieur a celui de l'organe d'étanchéité 12a, ;
12b, c'est-a-dire en un endroit du tubage pouvant être mis sous
pression sans que la zone a fracturer le soit.
. :
Pour une éventuel~e recompression de la zone à fracturer, il suffit de
rel3cher la pression dans le tubage, de separer d'une distance -~
suffisante l'obturateur 12b du siege 12a, ce qui necessite ou pas le ~ -
levage de la sonde 2, de recomprimer la zone a fracturer, de remettre
eventueLlement la sonde en pl~ace, de mettre en contact l'obturateur ~-~
12b, d'assurer une pression dans le tubage pour maintenir ces derniers
12a, 1Zb en contact.
Selon ce mode de réalisation de l'invention, on a un systeme
sensibLement equi-ibre en pression, puisque les forces de pression du
fluide de fracturation s'exercent sur les deux organes d'etancheité
33, 34 dans des directions opposées et, de ce fait, le tubage 6 n'est
.. .. .
. . :,. .
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- 27 ~ 1 3262~6 ~ ~
pas soumis à une force verticale dûe aux forces de pression du fluide
de fracturation.
Ce mode de realisation permet de dépLacer la sonde 2 après ancrage des
organes d'étanchéité 33, 34 et même au cours de la compression. Pour ~-
cette raison, Les organes d'ancrage 8c, 16a et les moyens de retenue
10, 10a doivent permettre la transm;ssion d'un effort de traction
suffisant pour vaincre l'action des forces de pression agissant sur la -
section droite de l'arbre 30.
-
On pourra aussi utiliser ce mode de realisation de l'invention lorsque
l'on voudra effectuer les mesures ou/et ;ntervent;ons dans la zone de
compression. Pour cela, il suffit de supprimer l'étancheite inferieure ~
produ;te par l'organe annulaire 33 du type packer. -
~ ~
La f;gure 10 illustre une variante du mode de réalisation selon -
l'invention illustré a la figure 9 et se distingue de la precédente en
ce que l'organe de contrôle de la circulation de fluide est d'un type
coulissant fixé a la périphérie du support 9, en ce que la butee de la
base est adaptée en consequence et, en ce que le capteur de pression
de fluide de la zone a compression n'est pas monte sur l'arbre. -
~ .
L'organe de contrôle comporte un obturateur 12b comportant une chemise
coul;ssante aux extrémitbs de laquelle sont placées deux garn;tures
d'~tanché;té 35, telles des jo;nts tor;ques, et comporte un s;ége 12a
réal;s~ dans la paro; interne du tubage 6. Le siege comporte un
or;f;ce 32 par lequel transite le fluide vers la zone a comprimer.
~.:~....
Le siege 12a est adapté a cooperer avec l'obturateur 12b pour assurer --~
l'étanchéité entre l'intérieur du tubage et la zone a comprimer, -
lorsque le support 9 est suffisamment descendu pour que la chemise 12a
obture l'or;f;ce 3Z. La deuxieme position, ou position basse, du
support est obtenue lorsque l'une des extremites de la chemise 12b a ;atteint le fond 37 du tubage, alors que l'obturateur 12b coopère avec
~:' :. ..
. . .
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28 1326206
. ..
le siège 12a pour empêcher toute circulation de fluide par l'orifice
32
' :' :':"
Au lieu que la chemise entre elle-même en butée sur le fond 37 du
tubage, on aurait pu placer sur ce fond une butée coopérant avec la
base 9 ou l'arbre 30 pour assurer le même effet
. :.
Le capteur de pression 36 est situé dans L'obturateur 12b ib un niveau
tel qu'iL soit en liaison hydraulique avec la zone comprimée lorsque `
l'obturateur est en butee. Une rainure 38 faisant tout le tour de
l'obturateur 12b et dans laquelle se trouve le capteur 36 permet sa
liaison avec la zone de compression 1b quelle que soit l'indexation du
support par rapport au tubage -
.
On ne sortira pas du cadre de la presente invention en dispensant le
tubage 6 du carter protecteur 3. On pourra alors réduire la course de ~-
la base 9.
~, ~
Pour contrôler la circulation de fluide entre la zone de compression
et le tubage, on pourra utiliser un organe électrique commande a
distance par le câble relié a la surface. Ceci offre notamment
l'avantage de decoupler la commande de l'organe de contrôle du
mouvement du 5upport 9, notamment lorsque l'on désire deplacer la
sonde 2.
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.

Representative Drawing
A single figure which represents the drawing illustrating the invention.
Administrative Status

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Inactive: IPC from MCD 2006-03-11
Inactive: IPC from MCD 2006-03-11
Inactive: IPC from MCD 2006-03-11
Inactive: IPC from MCD 2006-03-11
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Letter Sent 1997-01-20
Grant by Issuance 1994-01-18

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Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Drawings 1994-09-02 5 301
Claims 1994-09-02 6 478
Abstract 1994-09-02 1 78
Descriptions 1994-09-02 28 1,919
Representative drawing 2002-02-24 1 9
Fees 1995-12-20 1 76
PCT Correspondence 1993-10-20 1 18
Examiner Requisition 1992-06-24 1 57
Prosecution correspondence 1992-10-12 3 42