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La présente invention concerne un procédé de
séparation entre au moins deux zones de reproduction d'un
puits, et est relative à un procédé de fabrication in situ
d'un joint d'étanchéité entre une portion de paroi interne
d'un puits de pétrole, ou analogue, et une portion de paroi
externe d'une colonne de production (ou exploitation) de ce
puits, ainsi qu'à un dispositif de mise en oeuvre de ce
procédé d'isolation (ou séparation) entre au moins deux
zones de production d'un puits.
Lors de la mise en production ou au cours de
l'exploitation d'un gisement, il puet être utile d'isoler
(ou séparer) parfaitement des zones de production existant
le long d'un puits pour différentes raisions, notamment
parce que: a) la réglementation locale l'exige; b) il y a
incompatibilité entre les fluides (ou effluents) produits
par les différentes zones ou les pressions de ces fluides;
c) les pressions des fluides des différentes zones de
production évoluent de façon différente; et d) de l'eau ou
du gaz vient se mélanger au fluide produit par au moins une
des zones productrices.
Les zones de production sont isolées en rendant
étanche l'espace existant entre une portion de paroi
interne d'une formation rocheuse d'un puits et une portion
correspondante de paroi externe d'une colonne de production
(dite "casing" dans la terminologie anglo-saxonne: on parle
aussi de tubage dans la terminologie française).
Dans l'Art antérieur l'étanchéité est obtenue par
cimentation de l'espace précité à l'aide, parfois, de
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dispositifs d'étanchéité auxiliaires dits packers de
cimentation gonflables.
Ces packers sont des joints d'étanchéité toriques
comportant une double paroi élastomère renforcée par une
tresse métallique; cette double paroi délimite une chambre
gonflable à l'aide de ciment (ou d'eau ou d'huile) jusu'à
1,6 fois leur diamètre nominal, sous une pression maximale
admise de 110 à 120 bars, par l'intermédiaire d'un système
de sécurité à clapets.
Toutefois, en ce qui concerne la cimentation de la
colonne de production, celle-ci est souvent imparfaite et
la restauration de l'étanchéité longue et incertaine;
tandis que, les packers de cimentations gonflables, bien
que ceux-ci facilitent la réalisation de l'étanchéité par
cimentation, présentent des limitations et des
inconvénients, notamment en ce qui concerne: i) leur
gonflage, qui ne peut pas dépasser la valeur indiquée plus
haut; ii) la diminution de pression admissible à plein
diamètre, qui n'est que d'environ 70 bars; iii)
l'adaptation au contour du puits de production, qui ne doit
pas présenter de variations de courbure trop brusques; en
outre, même avec des puits présentant un contour
acceptable, l'étanchéité n'est pas parfaite parce que la
paroi élastomère relativement rigide du packer (à cause de
son épaisseur et de la présence de la tresse métallique) ne
remplit pas complètement les irrégluarités de la roche; iv)
l'encombrement radial en condition de repos, qui peut
dépasser, au moins localement et avec les valeurs
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_ 3
classiques du diamètre du puits et du diamètre nominal du
casing, l'épaisseur de l'espace existant entre le puits et
le casing, ce qui entraîne le risque de pistonnage et
d'endommagement du packer pendant la descente de la colonne
de production, autour de laquelle est monté le packer; et
v) le gonflage du packer, qui n'a lieu gu'en fin de
cimentation, à savoir tardivement par rapport aux exigences
de centrage de la colonne de production, qui peut donc être
cimentée de façon excentrique par rapport au puits.
La présente invention s'est donc donné pour but de
pourvoir à un procédé de fabrication in situ d'un joint
d'étanchéité entre une portion de paroi interne d'un puits
et une portion de paroi externe d'une colonne de
production, qui répond aux nécessités de la pratique mieux
que les procédés visant au même but antérieurement connus,
notamment en ce que: A) on obtient un bon centrage de la
colonne de production par rapport au puits; B) le joint
d'étanchéité ainsi obtenu remplit parfaitement l'espace
annulaire entre les deux portions choisies et
correspondantes de paroi du puits et de la colonne de
production; C) le joint d'étanchéité résiste efficacement
à des variations de pression résultant des variations des
conditions d'exploitation (notamment définies par une
stimulation, une fracturation, etc...); D) le joint
d'étanchéité résiste chimiquement à l'action des effluents
du puits, et E) il est possible de restaurer facilement
l'étachéité, le cas échéant.
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- 4
La présente invention a pour object un dispositif pour
fabriquer un joint d'étanchéité dans un puits comprenant:
une colonne de production adaptée de telle manière que sa
position à l'intérieur d'un puits délimite un espace
annulaire entre une paroi interne du puits et une paroi
externe de la colonne de production; une première et une
deuxième membrane de confinement annulaire déformable en
élastomère, espacées l'une de l'autre et disposées
longitudinalement l'une par rapport à l'autre sur la paroi
externe de la colonne de production et dont les extrémités
sont rattachées à la paroi externe afin de délimiter
l'espace annulaire, et une membrane de séparation annulaire
déformable en élastomère disposée longitudinalement sur la
paroi externe de la colonne de production et interposée
entre les membranes de confinement précitées, les extré-
mités opposées de la membrane de séparation étant
rattachées à la fois à la paroi externe et à l'une des
extrémités respectives des membranes de confinement préci-
tées pour séparer une substance à injecter dans l'espace
des fluides habituellement présents dans l'espace.
Selon un mode de réalisation du dispositif conforme à
l'invention, chacune des membranes de confinement précitées
et la paroi externe de la colonne de production délimitent
une chambre gonflable.
Selon un autre mode de réalisation du dispositif
conforme à l'invention, la membrane de séparation et la
paroi externe de la colonne de production délimitent une
chambre gonflable.
B
5 1 337043
Selon un autre mode de réalisation du dispositif
conforme à l'invention, chacune des membranes de
confinement précitées comprend des moyens permettant à la
chambre de recevoir un fluide sous pression.
Selon un autre mode de réalisation du dispositif
conforme à l'invention, la membrane de séparation comprend
des moyens de permettre à la chambre de recevoir un fluide
sous pression.
Selon un autre mode de réalisation du dispositif
conforme à l'invention, les membranes de confinement
comprennent des moyens par la surface externe de celles-ci
peuvent collaborer avec la paroi interne du puits précité
pour permettre l'éjection des fluides en question de
l'espace précité; selon un mode de réalisation préféré les
moyens comprennent une pluralité de gorges axiales.
Selon un autre mode de réalisation du dispositif
conforme à l'invention, la membrane de séparation comprend
des moyens de permettre audit espace d'être complètement
rempli par une substance et de prévenir que les fluides
éjectés ne retournent dans ledit espace; selon un mode de
réalisation préféré, les moyens de permettre le remplissage
et le non-retour des substances comprennent une zone
annulaire de moindre résistance.
Selon un autre mode de réalisation du dispositif
conforme à l'invention, au moins l'une des extrémités
précitées de chacune des membranes de confinement est
rattachée de manière coulissante à la paroi externe de la
colonne de production.
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_ 6
La présente invention a pour un autre objet un
dispositif pour faire un joint d'étanchéité dans un puits,
comprenant: une colonne de production adaptée de telle
manière que sa position dans un puits délimite un espace
annulaire entre une paroi interne du puits et une paroi
externe de la colonne de production; deux moyens de
confinement pour confiner l'espace annulaire à rendre
étanche; et des moyens de séparation pour séparer une
substance à injecter dans l'espace annulaire des fluides
habituellement présents entre le puits et la colonne de
production, les moyens de séparation étant également
adaptés pour éjecter les fluides dudit espace tout en
permettant à l'espace précité d'être complètement rempli
par la substance qui forme le joint d'étanchéité; où les
moyens de confinement comprennent la première et la
deuxième membrane déformables annulaires en élastomère,
portées par la colonne de production et pressées contre
celle-ci, et situées aux extrémités opposées de la portion
de la paroi externe de la colonne de production
correspondant à la portion de la paroi interne du puits,
les portions prises ensemble délimitant une étendue axiale
de l'espace annulaire, chaque membrane de confinement
délimitant une chambre gonflable située entre elle-même et
la colonne de production, et où les moyens de séparation
comprennent une membrane déformable annulaire en élastomère
interposée entre les deux membranes de confinement
précitées et pressée contre la colonne de production par-
dessus la portion de la paroi externe de celle-ci, où la
l 337043
6 a
membrane de séparation et la portion de la paroi externe
délimitent une chambre pour recevoir une substance à être
injectée sous pression, la membrane de séparation guidant
la distribution de la substance à l'intérieur de l'espace
annulaire et se dilatant axialement sous l'effet de la
pression; les membranes de confinement ayant une pluralité
de gorges axiales distribuées uniformément autour d'une
surface externe de celle-ci, les gorges collaborant avec la
paroi du puits lorsque les membranes de confinement sont
dilatées axialement pour délimiter les canaux par lesquels
les fluides peuvent s'échapper.
Selon un mode de réalisation du dispositif conforme à
l'invention, la membrane de séparation comprend une zone
annulaire de moindre résistance qui se déchire sous la
pression, les portions déchirées de la membrane fermant
alors les canaux et empêchant les fluides éjectés de
retourner dans espace, de sorte que espace est complètement
rempli par la substance.
Selon un autre mode de réalisation du dispositif
conforme à l'invention, la chambre, délimitée par la
membrane de séparation et la portion de la paroi externe,
contient un liquide de remplissage à base d'élastomère qui
s'adapte aux irrégularités de la paroi du puits et résiste
aux effluents du puits et aux variations de température, de
même qu'aux pressions qui peuvent y exister.
1 337043
6 b
Selon un autre mode de réalisation du dispositif
conforme à l'invention, la chambre délimitée par la
membrane de séparation et la portion de la paroi externe
contient une substance gonflable.
Selon un autre mode de réalisation du dispositif
conforme à l'invention, la chacune des membranes de
confinement possède une extrémité interne et une extrémité
externe par rapport à l'espace annulaire précité, où
chacune des extrémités comprend des moyens de relier la
extrémité à la paroi externe de la colonne de production
précitée, et selon un mode de réalisation un préféré les
moyens de relier les extrémités sont adaptés de manière à
permettre à une extrémité de glisser le long de la colonne
de production.
La présente invention a pour un autre objet, un
procédé pour faire un joint d'étanchéité dans un espace
annulaire se trouvant entre une portion d'une paroi interne
d'un puits et une portion correspondante d'une paroi
externe d'une colonne de production à l'intérieur du puits,
le procédé comprenant: la délimitation dudit espace
annulaire en gonflant chacune des deux chambres délimitées
par la première et la deuxième membrane de confinement
déformables annulaires en élastomère et la paroi externe
précitée; consécutivement, l'injection sous pression d'une
substance dans la chambre définie par une membrane de
séparation déformable annulaire en élastomère interposée
entre les membranes de confinement où un joint d'étanchéité
est disposé dans espace, et l'éjection hors de l'espace
1 337043
._
6 c
précité, de manière importante et simultanee, des fluides
qui y sont habituellement presents tout en maintenant
isolee de cet espace la substance de remplissage injectee.
Selon un mode de mise en oeuvre du procede conforme à
l'invention, le procedé comprenant en outre l'étape de
l'étanchéisation dudit espace de la paroi interne dudit
puits, pour prévenir le retour dans espace des fluides
éjectés.
La présente invention a pour un autre objet, un
procédé pour isoler au moins deux zones de production dans
un puits, les zones etant separees par un intervalle axial,
le procede comprenant la formation d'un joint d'etancheite
in situ entre le puits et la colonne de production dans le
puits au moins à chacune des extremites dudit intervalle
entre les deux zones de production, en utilisant les
procedes decrit en ceci.
Relativement aux dessins qui illustrent la realisation
de l'invention:
20 - les figures 1 à 4 illustrent schematiquement les
differentes étapes du procede selon l'invention,
visant à fabriquer in situ un joint d'etancheite dans
un espace annulaire qui separe une portion de paroi
interne d'un puits d'une portion correspondante de
paroi externe d'une colonne de production de ce puits,
- la figure 5 est une coupe transversale d'une des deux
membranes de confinement de l'espace precite, dont se
-
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compose un dispositif de mise en oeuvre du procédé
susdit , illustré aux figures 1 à 4,
- la figure 6 est une illustration schématique d'un puits
avec sa colonne de production dans laquelle sont repré-
sentées deux zones de production qui sont isolées (ouseparées) entre elles par deux joints d'étanchéité
fabriqués à l'aide du procédé selon l'invention.
Pour isoler (ou séparer) deux zones de produc-
tion, telles que les zones Zl et Z2 illustrées à la fi-
gure 6, d'un puits P, il s'agit d'empêcher toute communi-
cation entre elles par l'espace annulaire 5 séparant le
puits P de sa colonne de production T sur toute la hau-
teur H de l'intervalle existant entre les deux zones Z
et Z2-
De cette manière, lorsque l'un des problèmes
évoqués sous b) a d) se présente, isolément ou conjointe-
ment avec les autres, il suffit de fermer, à l'aide d'un
dispositif introduit dans la colonne de production et
connu des techniciens en la matière, la ou les zones
concernées, ce qui permet aux autres zones de continuer
à débiter leurs effluents.
Dans l'Art antérieur, l'intervalle H précité
séparant axialement deux zones était cimenté dans l'es-
pace annulaire 5 existant entre la formation rocheuse du
puits P et la colonne de production T,selon une technique
également bien connue des techniciens en la matière. Par-
fois,on utilise dans les deux portions d'extrémité de
l'intervalle H deux dispositifs d'étanchéité auxiliaires,
constitués par ce qu'on appelle packers de cimentation
gonflables,qui facilitent la cimentation et qui ont été
déj~ decrits plus haut conjointement avec les limitations
d'emploi et les inconvénients correspondants,évoqués sous
i) ~ v).
La présente invention propose une solution qui,
bien que ne visant pas à remplacer systématiquement la
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technique de la cimentation, a pour objectif de la ré-
duire au maximum (par exemple, en la limitant - pour des
raisons pratiques d'exploitation en surface - à la seule
partie supérieure du puits, comme illustré schématique-
ment par la référence C à la figure 6) avec des avantagessensibles (par rapport à la technique de clmentatlon assistée,
éventuellement, par l'utilisation de packers de cimentation
gonflables), dont certains ont été évoqués sous A) a E).
Conformément à l'invention, l'isolation entre
deux zones Zl et Z2 est obtenue en fabriquant in situ des
joints d'étanchéité 18 au niveau des extrémités de l'inter-
valle H séparant les deux zones, chaque joint étant obte-
nu par une étape préalable de délimitation de l'espace
annulaire destiné à être occupé par le joint, suivie par
une étape d'injection dans l'espace annulaire ainsi déli-
mité,d'un matériau capable non seulement de remplir
complètement cet espace,mais aussi de s'adapter parfaite-
ment aux irrégularités de la roche délimitant la paroi
interne du puits.
A cet effet, on peut utiliser avantageusement
des mastics à base d'élastomère (bien entendu,résistant
aux effluents du puits) ayant une viscosité et une densité
leur permettant de remplir parfaitement les irrégularités
de la roche avant réticulation,le temps de réticulation pou-
vant être comp-:is entre environ l heure et environ 24 heures,
en fonction de la température existant au niveau de l'in-
jection du mastic ainsi que des besoins de l'exploitation.
Etant donné qu'entre la colonne de production et
le puits existe normalement de la boue - dite boue de
forage ou de complétion - l'injection de mastic doit
éviter que celui-ci se mélange à la boue.
Conformément à l'invention, le procédé de fabrl-
cation in situ du joint d'étanchéité prévoit de separer
~e mastic de la boue pendant l'injection, tout en éjectant
la boue de l'espace qui doit être occupé par le mastic
d'étanchéité.
1 3 3 ~ 3
Pour la mise en oeuvre du procédé, on utilise
un dispositif 1 comprenant essentiellement deux moyens de
confinement de l'espace annulaire à rendre étanche et des
moyens de séparation du mastic à injecter,par rapport
la boue,et d'éjection de celle-ci en dehors de l'espace
qui doit être rempli de mastic.
Les moyens de confinement sont constitués par
deux membranes annulaires élastomères identiques,2,qui
sont appliquées contre la surface externe de la colonne
de production T.
Entre chaque membrane de confinement 2 et la
colonne de production T existe une chambre 6 gonflable
à l'aide d'un fluide sous pression, tel qu'eau ou huile,
qui dilate la membrane radialement (cf. la figure 2~ sous
l'action de la pression de gonflage,jusqu'à la faire venir
en contact avec la paroi du puits P, délimitant ainsi
l'espace 5 à rendre étanche. Pour permettre le gonflage
des membranes de confinement 2, les extrémités internes 3
(par rapport à l'espace 5) de chacune de ces membranes sont
solidarisées de façon fixe à la colonne T par des moyens
(non représentés,car connus des techniciens en la matière)q
permettent en même temps d'injecter le fluide de gonflaqe des
membranesde confinement.Pour permettre la dilatation de
celles-ci,leurs extrémités externes 4 sont solidariséesde
façon àcoulisser le long de la colonne de production T sous
l'action de la pression de gonflage, à l'aide de moyens
connus des techniciens en la matière (et non représentés)
du type utilisé en rapport avec les packers de cimentation
gonflables (La référence 7 est une représentation schéma-
tique de ces moyens).
Une fois délimité l'espace 5 à rendre étanche,àl'aide des membranes de confinement gonflables 2, il
s'agit d'injecter le mastic dans cet espace. Pour permet-
tre de maintenir séparé le mastic par rapport à la boue
existant dans l'espace 5, le dispositif de mise en oeuvre
du procédé conforme à l'invention comporte une troisième
lo 1 337043
membrane 8,dont les extrémités 9 et 10 sont reliées aux
extrémités internes 3 des membranes de confinement 2 et
solidarisées de fason fixe à la colonne T conjointement
avec les extrémités 3.
La présence de la membrane 8 permet donc d'ef-
fectuerl'injection du mastic 11 (bien entendu, à travers la
paroi de la colonne de production T)dans la chambre 20 délimi-
tée entre la membrane 8 et la colonne T, de manière que celui-
Cl ne vienne pasen contact avec la boue existant dans l'espace 5.
Pour permettre l'éjection de cette boue en
dehors de l'espace 5 précité, chacune des membranes de
confinement 2 comporte des gorges axiales 12 (cf.aussi
la figure 5) distribuées uniformément autour de la péri-
phérie de chaque membrane. Ces gorges définissent des
canaux 13 lorsque les membranes viennent en contact avec
la paroi interne du puits P. La boue existant dans l'es-
pace S est donc éjectée à l'extérieur de cet espace par
les canaux de passage 13 sous l'action de la pression
d'injection du mastic (la différence de pression entre la pres-
sion du masticet la pression de la boue de complétion existant
dans l'espace à rendre étanche est, par exemple, de l'ordre
d'environ 30 bars) sur la membrane de séparation 8, qui - comme
on peut l'apprécier à la figure 3 - a aussi le rôle de guider la
distribution du mastic 11 dans l'espace 5.
Pour permettre que cet espace soit effectivement
rempli de mastic et que celui-ci vienne en contact avec
la formation rocheuse du puits P, la membrane de sépara-
tion 8 comporte une zone annulaire 15 de moindre
résistance qui se déchire sous l'action de la pression
d'injection,lorsque la membrane a été dilatée jusqu'à ce
qu'on ait éjecté la plus grande partie de la boue par les
canaux 13. Le déchirement de la membrane 8 divise celle-ci
en deux portions 16 et 17 qui obturent les canaux 13 à la
fin de l'injection du mastic et qui empêchent le reflux
de la boue vers l'espace 5 : de cette manière, la réticu-
lation du mastic a lieu dans les meilleures conditions
1 337043
permettant ainsi d'obtenir un joint 18 parfaitement
étanche.
Les figures 1 ~ 4 représentent schématiquement
les différentes étapes de fabrication du joint d'étan-
chéité 18,a 1'aide du dispositif 1 de mise en oeuvre dece procédé.
En particulier, la figure 1 illustre la phase
préalable a l'exécution du procédé de fabrication,qui
comprend la descente dans le puits P de la colonne de
production T équipée d'un dispositif 1 p 1 a q u é
contre la surface externe de la colonne : on peut appré-
cier qu'à cause de l'épaisseur relativement mince des
membranes constituant le dispositif 1, il existe un
espace relativement important entre celui-ci et le puits
P, ce qui évite les problèmes de pistonnage et d'endomma-
gement existant avec les packers de cimentation gonflables
de l'Art antérieur. La réduction de l'épaisseur, notamment
des membranes de confinement 2, estdue au fait que ces der-
nières, à l'état gonflé, ne constituent pas des joints
d'étanchéité mais, comme il a été précisé plus haut,
essentiellement des moyens provisoires de confinement de
l'espace annulaire 5 à rendre étanche.
La figure 2 illustre la premi~re étape du procé-
dé de fabrication du joint 18,qui consiste dans la déli-
mitation de l'espace 5 par gonflage des chambres 6 déli-
mitées entre chaque membrane de confinement 2 et la
colonne de production T.
La figure 3 illustre la deuxième phase du pro-
cédé de fabrication du joint 18,consistant dans l'injec-
tion du mastic 11 dans la chambre 20 délimitée entre lamembrane de séparation 8 et la colonne de production T.
La figure 4 illustre la situation existant à la
fi.l de la deuxième étape,quand les portions 16 et 17 de
la membrane de séparation 8,déchirée au niveau de sa zone
de moindre résistance 15,obturent lescanaux de passage 13
1 337043
12
empêchant ~insi le reflux de la boue par ces canaux et per-
mettant le remplissage complet de l'espace 5 par le
mastic ll de fason à réaliser un joint d'étanchéité
parfaite, 18.
Il va de soi que l'application du procédé de
fabrication de ce joint à l'isolation entre au moins
deux zones de production d'un puits,n'est pas limitée
à la réalisation d'un joint d'étanchéité au niveau des ~
extrémités de l'intervalle séparant ces zones : en fait,
(comme le montre la partie inférieure de la figure 6),
on peut réaliser un joint d'étanchéité 18 au niveau de
chacun des espaces annulaires délimitant c h a q u e
zone de production et disposés ~ proximité de celles-ci.
Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'in-
vention ne se limite nullement à ceux de ses modes demise en oeuvre, de réalisation et d'application qui
viennent d'être décrits de fa~on plus explicite ; elle en
embrasse, au contraire, toutes les variantes qui peuvent
venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écar-
ter du cadre, ni de la portée, de la présente invention.En particulier- bien qu'on ait précisé que l'injection de
mastic peut se faire à travers un orifice ménagé dans la
paroi de la colonne de production T (et, bien entendu,
obturé normalement par une vanne sensible à un certain
seuil de pression),et ce en descendant à l'intérieur de la
colonnelln dispositifd'injection - il va de soi ~ue d'autres
systèmes sont utilisables à cet effet. Par exemple, on
peut aménager une réserve de mastic et de réticulant dans
une double paroi dela colonne et les injecter à l'aide de
deux pistons annulaires coulissant dans la doule paroi
de la colonne et disposés de part et d'autre par rapport
à la membrane de séparation susdite.
De plus, bien que la description du procédé de
fabrication des joints d'étanchéité 18,et donc d'isola-
tion entre deux zones de production Zl et Z2~ à l'aide du
1 337043
dispositif conforme à l'invention, ait été limitée au casde complétion simple, il va de soi que l'invention s'ap-
plique également au cas de complétion multiple (imposée
notamment par des raisonsd'incompatibilité entre la nature,
les pressions, etc..des effluents débités par les différentes
zones), de complétion avec zones de production sableuses
(dites "gravel packs" suivant la terminologie anglo-saxonne)
ainsi que d'autres types de complétion.
En outre, en ce qui concerne, d'une part, les
moyens destinés à solidariser d'une façon fixe les extré-
mités internes des membranes de confinement et, d'autre
part, les moyens destinés à solidariser de façon coulis-
sante les extrémités externes de ces membranes à la
colonne de production - bien qu'ils soient connus des
techniciens en la matière,pour être déjà appliqués, comme
évoqué plus haut, aux packers de cimentation gonflables -
il y a lieu de préciser ce qui suit :
- les premiers moyens comportent un raccord spécial (dési-
gné par l'appellation anglo-saxonne "valve sleeve"~ qui
est pourvu d'un système de sécurité à clapets (dit
"pressurizing and overpressure protection system" en
anglais) et qui coopère avec une pluralité de joints
toriques, l'un et les autres disposés autour de la colonne
de production au niveau des extrémités fixes de chaque
membrane de confinement ;
- les autres moyens comportent un écrou fixé à une boîte
à garniture (dite "upper sleeve" selon la terminologie
anglo-saxonne). La boîte à garniture coopère avec deux
~agues d'appui et deux garnitures VHT (désignées par les
appellations anglo-saxonnes "back-up rings" et "chevron
packing"~. Des joints toriques, portés par une bague
porte-joint, assurent l'étanchéité pendant le coulisse-
ment de l'écrou et de la boîte à garniture. Cet écrou
peut être, le cas échéant, fixé, à l'autre extrémité, à
une manchette de rupture ("shear sleeve"), dont la
1 337043
fonction est de maintenir la membrane contractée pendant
la descente de la colonne de production.
Bien que la description se réfère au cas où la
solidarisation des extrémités internes des membranes de
confinement soit fixe, alors que la solidarisation de
leurs extrémités externes autorise le coulissement axial
de ces dernières, il est possible d'inverser ces deux
conditions. De même, il est possible de rendre fixes ou
coulissantes les deux extrémités, internes et externes,
de chaque membrane de confinement.
Toujours dans le but de mieux apprécier le fait
que l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation
décrits en rapport avec les dessins, il y a lieu aussi de
souligner ce qui suit, notamment en ce qui concerne :
- la membrane de séparation,qui peut ne pas co~nporter de
zones de moindre résistance. En effet, la déchirure de
la membrane de séparation pourrait être provoquée par
la seule action de la pression d'injection, sans qu'il
soit nécessaire de ménager aucune zone de moindre résis-
tance dans la membrane. En outre,on peut utiliser essen-
tiellement une membrane très déformable et non déchi-
rable qui soit capable de s'adapter (par simple défor-
mation, donc), sous l'action de la pression d'injection,
aux irrégularités de la surface interne du puits, sans
qu'il soit nécessaire de prévoir la déchirure de la
membrane pour faire venir le mastic en contact avec la
paroi du puits : dans ce cas, l'on pourrait même rem-
placer le mastic par un simple produit de gonflage de
la membrane de séparation ; toutefois, même si la
membrane de séparation est conçue pour rester intègre,
des déchirures accidentelles peuvent se manifester à
cause de différences localisées dans l'épaisseur de
l'espdce à rendre étanche, géneralement très irrégulier,
en sorte qu'il est préférable d'utiliser un produit
mastic réticulant pour assurer dans chaque cas l'étan-
chéité parfaite de l'espace précité ;
~ 337043
- ce mastic réticulant,qui doit être non seulement résis-
tant aux effluents, très agressifs, du puits (tels
qu'huiles aromatiques,etc...), mais aussi à l'eau qui
peut présenter un pH très variable, compris par exemple
S entre 2 et 12, de même qu'aux hautes températures et
aux hautes pressions existant dans les puits qui peuvent
aller, respectivement, jusqu'à des valeurs de l'ordre de
150C et de plusieurs centaines de bars (la pression
d'injection du mastic doit donc vaincre l'action anta-
goniste de la pression très élevée existant dans l'es-
pace à rendre étanche et occupée par la boue de complé-
tion). A cet effet, on peut avantageusement utiliser des
mastics constitués par des élastomères liquides, tels
que des silicones fluorés, des polysulfures, des poly-
thioéthères ainsi que des résines époxydes ou phéno-
liques, notamment gonflables ;
- les élastomères dont se composent les membranes de sépa-
ration et de confinement (très déformables,comme la membrane
de séparation), qui doivent eux aussi résister aux mêmes
conditions de température, pression et pH évoquées plus
haut pour le mastic et qui peuvent être, par exemple,
des élastomères fluorés (fluoro-carbone ou fluoro-sili-
cone) ou acrylo-nitriles (ou autres nitriles saturés).
