Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
~~~i::~er~
- 1 -
La présente invention concerne une méthode et un dispositif
perfectionnés, pour conduire des opérations de mesure ou des
interventions dans des puits et notamment des puits forés au travers
de zones pétrolifères. Ces mesures peuvent être effectuées dans le
cadre d'opérations de prospection sismique ou pour effectuer des
études Localisées d'un puits ou des formations environnantes. La
méthode et Le dispositif conviennent particulièrement pour la conduite
d'opérations de mesure dans des puits déviés, en désignant par ce
terme les puits dont une partie au moins est plus ou moins dévié par
rapport à la verticale, uu d'une façon plus générale dans tout puits
i où la progression d'un outil de mesure par gravité est difficile.
~..~f J . r vv
r ~ ~ Par le brevet européen EP 296 209 ou Le brevet américain
lj,l'~US 4 945 987, on connaît une méthode et un dispositif pour effectuer
r
~-~;~v~'des interventions telles que des mesures dans des puits qui
conviennent notamment lorsque ces interventions doivent avoir lieu
~~ (,~~,~~D dans des puits déviés.
L'outil de mesure ou d'intervention est disposé à la base
d'une première section de tube constituant la partie terminale d'une
colonne rigide. Il est relié à un élément support pourvu de moyens de
retenue amovibles par lesquels il peut être rendu solidaire de la
partie terminale de la colonne et d'une prise mâle mufti-contacts. Les
moyens de retenue sont enclenchés pour solidariser l'élément support à
cette section. Par adjonctions successives de sections, l'outil de
mesure ou d'intervention est descendu et poussé Le Long du puits
jusqu'à atteindre la Limite supérieure de la zone où les interventions
sont prévues. Au moyen d'un raccord à fenêtre latérale, on introduit
une prise femelle surmontée d'une barre de charge et on La propulse
CA 02045434 1998-06-08
_ 2
par un courant de fluide jusqu'à une fiche mâle mufti-contacts ou on
l'enfiche. On ajoute des sections de tube supplémentaires de façon à
pousser l'outil jusqu'à ce que l'outil atteigne l'endroit prévu pour
commencer Les mesures. L'outi l est pourvu de bras d'ancrage que l'on
ouvre pour L'immobiliser dans le puits et l'on remonte plusieurs
sections de la colonne de manière à éloigner l'outil de sa base.
L'élément support vient alors en appui contre une butée à L'extrémité
inférieure de La colonne. On peut alors procéder aux mesures soit de
façon discontinue en déplaçant l'outil d'un emplacement au suivant
après chaque mesure avec placage de l'outi L contre la paroi du puits
par ouverture des bras d'ancrage, soit de façon continue dans des
limites plus ou moins étroites selon l'importance du recul de la
colonne.
Le déplacement de l'outil étant effectué dans tous les cas
par traction sur la colonne, et celle-ci devant ëtre raccourcie
section après section au fur et à mesure de son retrait, on voit bien
que La longueur maximale sur laquelle un mouvement continu est
possible, est limitée à la longueur des sections utilisées.
La méthode selon L'invention permet de s'affranchir de ces
limitations.
Comme la méthode décrite dans le brevet ci-dessus
mentionné, la méthode perfectionnée selon l'invention comprend
l'utilisation d'une colonne rigide comportant intercalé, un raccord à
fenêtre latérale, d'un ensemble d'intervention constitué par exemple
d'un ou plusieurs outils ou instruments de mesure, le positionnement
ou Le maintien de cet ensemble d'intervention dans une première
position à une première extrémité d'une colonne rigide par un
élément-support pourvu de moyens de verrouillage amovibles,
L'introduction dans le puits de l'ensemble d'intervention associé à
ladite première extrémité, La descente de l'ensemble d'intervention
dans Le puits par allongement de ladite colonne jusqu'à atteindre une
zone où des mesures ou interventions sont prévues, La connexion
électrique différée de l'ensemble d'intervention à un câble
électro-porteur déroulé depuis une installation de surface, qui passe
CA 02045434 1998-06-08
_ 3 -
de l'extérieur à l'intérieur de la colonne rigide au travers de la
fenêtre dudit raccord à fenêtre Latérale, le déplacement dudit
ensemble d'intervention de la première position jusqu'à une deuxième
position où il est écarté de Ladite première extrémité, et
l'immobilisation sur commande de l'ensemble d'intervention dans le
puits par ancrage contre les parois de celui-ci.
~a méthode se caractérise par
- L'emploi de moyens de connexion électrique à enfichage différé
pourvu d'éléments de verrouillage permettant de solidariser sur
commande le câble éLectro-porteur et l'élément-support après sa
descente dans le puits, et d'une colonne rigide pourvue d'un embout
terminal de section suffisante pour laisser sortir tout entier hors
de La colonne rigide l'élément-support relié auxdits moyens de
connexions électrique quand ledit ensemble d'intervention est
déplacé vers ladite deuxième position;
- Le retrait de la colonne après ancrage de l'ensemble d'intervention
dans le puits sur toute la longueur de La zone de mesure ou
d'intervention, ledit ensemble d'intervention étant relié à
l'installation de surface directement par L'intermédiaire dudit
câble électro-porteur; et
- le retrait de l'ensemble d'intervention jusqu'à ladite première
position par une traction exercée sur Le câble par des moyens de
manoeuvre en surface, jusqu'à la réintégration complète de
l'élément-support dans la colonne rigide et son verrouillage.
Le dispositif selon l'invention permet de conduire des
interventions ou des opérations de mesure dans des puits. I1 cotrtprend
une colonne rigide pourvue d'un raccord à fenêtre latérale, un
ensemble d'intervention comportant par exemple un ou plusieurs
instruments de mesure et des moyens d'ancrage permettant de
l'immobiliser dans le puits, un élément-support réuni audit ensemble
d'intervention par des moyens de liaison et déplaçable à L'intérieur
de la colonne entre une première position où l'ensemble d'intervention
est en appui contre une première extrémité de la colonne, et une
deuxième position, L'élément-support étant pourvu de moyens de
t
- 4 -
fixation permettant de verrouiller l'élément-support à la colonne dans
sa première position, ces moyens de fixation étant télécommandables
depuis une installation de surface et passant de L'extérieur à
l'intérieur de la colonne rigide au travers du raccord à fenêtre
S latérale, un câble électro-porteur mufti-conducteurs relié à un
ensemble de commande et d'acquisition en surface, et un système de
connexion différée dudit câble à l'ensemble d'intervention
postérieurement à sa descente dans le puits.
Le dispositif est caractérisé en ce que
- la colonne est pourvue, à sa première extrémité, d'un embout de
section suffisante pour laisser sortir l'élément-support tout entier
hors de la colonne en position de déverrouillage des moyens de
fixation;
- le système de connexion différée comporte un connecteur enfichable
en milieu humide et des moyens de verrouillage télécommandables
depuis l'installation de surface pour fixer le connecteur à
l'élément-support en position d'enfichage, et des moyens pour
limiter l'accès aux moyens de fixation et aux moyens de
verrouillage, de débris solides susceptibles d'empêcher leur
fonctionnement.
La structure du dispositif permet d'allonger autant qu'on
le veut la zone d'intervention en continu sans être limité comme dans
la méthode antérieure, par la longueur des sections de la colonne de
poussée, et donc de réaliser éventuellement des interventions de façon
régulière sans être gêné par des manoeuvres de raccourcissement
périodiques de la colonne rigide par exemple.
D'autres caractéristiques et avantages de la méthode et du
dispositif selon l'invention apparaîtront mieux à la Lecture de la
description ci-après de modes de réalisation décrits à titre
d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés où
- la Fig.1 montre schématiquement un mode de réalisation du dispositif
où l'outil est relié à son élément support par une liaison rigide;
- la fig.2 montre une étape à l'issue de laquelle l'outil
d'intervention est conduit jusqu'à sa position de descente maximale;
et
~ ~ ~~ t i. ~ t~
- 5 -
- la Fig.3 montre une autre étape où, après recul de la colonne,
l'outil d'intervention est prët à être déplacer tout au long de la
zone d'intervention par traction sur le câble.
Pour procéder à des interventions dans un puits 1 on y
descend une colonne tubulaire ou tubing 2. A l'extrémité inférieure de
la colonne 2, est adapté un ensemble d'intervention 3, qui peut étre
par exemple un outil de diagraphie.
L'outil d'intervention 3 est fixé (Fig. 1) à une première
extrémité d'une tige de liaison 4. L'extrémité opposée de cette tige 4
est connectée, à L'intérieur de la colonne 2, à un élément support 5
de section inférieure à celle de la colonne. Des doigts d'ancrage 6
sont montés pivotants par rapport à l'élément support 5. Sous l'action
d'un moteur non représenté, ils peuvent être écartés jusqu'à une
position d'ouverture CFig. 1) où ils viennent se bloquer dans une
rainure 7 ménagée dans la paroi intérieure de la colonne 2. L'élément
support 5 comporte, du côté opposé à la tige 4, un prolongement
tubulaire 8. Au centre du prolongement tubulaire 8 et suivant son axe,
est disposée une fiche mâle mufti-contacts 9. La colonne 2 est pourvue
d'un renflement annulaire intérieur 10 qui sert au guidage vers la
fiche mâle 9 d'une prise femelle adaptée 11. Celle-ci est connectée
aux différents conducteurs d'un câble de commande 12 relié à une
installation de surface 13 (Fig. 2) comportant des moyens de manoeuvre
14 et un ensemble 15 de commande et d'enregistrement adaptés à
enregistrer des données captées par des moyens de mesure dans l'outil
d'intervention 3. La prise femelle 11 est surmontée d'une barre de
lestage tubulaire 16 de section sensiblement égale. La prise 11
comporte également des doigts d'ancrage 17 d'un type connu pouvant
être écartés par action de moyens électro-magnétiques ou d'un moteur
électrique. Des encoches 18 pour les doigts 17, sont ménagées dans la
paroi intérieure du prolongement tubulaire 8. Les doigts peuvent s'y
engager quand la fiche mâle 9 est en position d'enfichage correct. Le
déverrouillage des doigts 17 permet la translation de l'élément
support 5 par traction sur le câble 12 exercée par les moyens de
levage 14 en surface. A l'intérieur de L'élément support 5, et de la
CA 02045434 2001-07-25
- 6 -
tige 4 des conducteurs (non représentés) assurent L'interconnexion
électrique du câble 12 et des différents conducteurs électriques de
l'outil d'intervention.
Des exemples de connecteurs électriques utilisant ce type
de fiche mâle multi-contacts et de prise femelle adaptée, sont décrits
par exemple dans le brevet européen EP 122 839 ou le brevet américain
US 4 690 214.
Un embout profilé 18 est rapporté à L'extrémité inférieure
de la colonne tubulaire. Sa section intérieure est légèrement
supérieure à celle de L'élément-support. La tige 4 reliant
l'élément-support à l'outil d'intervention 3, est pourvue d'un
épaulement périphérique 19 de section sensiblement égale à la section
intérieure de la colonne, au voisinage de L'extrémité inférieure de
celle-ci. En position de verrouillage de L'élément-support 5,
l'épaulement 19 et L'embout profilé 18 coopèrent pour empëcher La
pénétration de débris solides à l'intérieur de La colonne tubulaire,
susceptibles de bloquer L'ouverture des doigts de retenue 6 de
L'élément-support.
L'outil d'intervention 3 est pourvu d'un bras ou de
plusieurs bras d'ancrage 20 montés pivotants par rapport au corps de
L'outil 3 et susceptibles en position d'écartement, de l'immobiliser
dans le puits. Chaque bras 20 est actionné par des moyens moteurs non
représentés pouvant être commandés depuis l'ensemble de commande 15 en
surface.
Les opérations de mise en place de L'outil d'intervention
précédemment décrits et la conduite des opérations au moyen de l'outil
se déroulent de la manière suivante
- L'outil 3 prolongé de la tige 4 est introduit dans la section
terminale de la colonne 2 et raccordé mécaniquement et
électriquement à La base de l'élément support 5. Celui-ci est
positionné dans la colonne de manière à pouvoir enclencher les
doigts 6 dans La rainure 7 et à placer L'épaulement 19 au voisinage
de l'ouverture de la colonne 2. La vanne est fermée.
- L'outil d'intervention 3 avec son élément de support 5 verrouillé
dans la colonne 2 , est descendu dans le puits et des sections de
_7_
colonne sont progressivement rajoutés pour l'amener jusqu'à la
partie supérieure de La zone de puits où des opérations doivent
avoir lieu.
- Dans cette position, à l'extrémité supérieure du tubage, on
introduit La prise mufti-contacts 11 reliée au câble de transmission
12 et surmontée par sa barre de charge 16, et on met en place un
raccord spécial à fenêtre latérale 21 du type "Side Entry Sub" à
travers L'ouverture duquel passe le câble 12.
- La prise 11 surmontée de sa barre de charge 16, est ensuite
descendue dans Le puits 1 au bout du câble de commande 12 soit par
gravité si c'est possible, soit propulsée par pompage jusqu'à ce
qu'elle s'enfiche sur la fiche mufti-contacts 9, comme décrit dans
le brevet européen précité EP 122 839. On commande alors Le
verrouillage des doigts 17 dans leurs encoches 18.
Des sections rigides de conduite sont assemblées à
l'extrémité supérieure de La colonne 2, de manière à assurer la
progression de l'extrémit~3 inférieure où se trouve L'outil 3, jusqu'à
ce que celui-ci ait atteint sensiblement l'emplacement de sa première
mesure ou/et intervention.
L'outil d'intervention 3 parvenu dans la position prévue
pour Le début des opérations, est éloigné de l'extrémité de la colonne
en télécommandant depuis la surface, la fermeture des doigts d'ancrage
6 et éventuellement en établissant un courant de fluide dans La
colonne de manière à écarter l'outil de sa première position. Ceci est
rendu possible en déroulant des Longueurs de câbles au travers du
raccord à fenêtre où il passe librement.
- On télécommande l'ouverture des bras d'ancrage 20 de l'outil de
mesure de manière à l'immobiliser dans le puits.
- On remonte ensuite progressivement la colonne de manière que sa base
atteigne la partie supérieure de La portion de puits où les mesures
sont effectuées (Fig. 3).
L'outil de mesure se trouve alors relié à lui par
l'intermédiaire d'une longueur de câble 12 pouvant atteindre plusieurs
centaines de mètres.
2~~~~34
_8_
On peut alors procéder aux interventions prévues. Avec cet
agencement, on a la faculté si l'intervention en cours le requiert, de
déplacer L'outil tout au Long de la zone utile, en tirant sur le câble
au moyen d'un appareil de levage en surface. IL est possible par
S exemple de faire des diagraphies en continu sur une longueur
importante du puits.
Dans Le mode de réalisation décrit, L'outil d'intervention
3 est relié à son élément-support 5 par une tige rigide 4 et il reste
à l'extérieur de la colonne tubulaire 2.
On ne sortirait pas du cadre de l'invention néanmoins en
remplaçant la tige rigide 4 par un élément du câble mufti-lignes à
connexion préétablie ou pourvu d'un connecteur enfichable de façon
différée en milieu humide comme le connecteur (9, 11). On ne sortirait
pas non plus du cadre de l'invention en prolongeant La colonne
tubulaire 2 à sa base par un carter pouvant contenir au moins une
partie de l'outil d'intervention 3. La présence d'un carter protecteur
est parfois utile lorsque le puits est encombré ou bien traversé des
cavités où l'outil d'intervention peut venir s'engager et se bloquer.
Avec un carter protecteur plus résistant on peut sans crainte de léser
l'outil procéder à des manoeuvres de dégagement pour le ramener dans
l'axe du puits.
Par cet emploi d'un tel élément de câble suffisamment
résistant pour supporter les efforts de traction de l'outil mais
néanmoins suffisamment souple pour éviter la transmission au corps de
l'outil des vibrations qui peuvent se propager le long de la colonne
rigide, on peut améliorer le rapport du signal au bruit des capteurs
sismiques.
