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FW2~PGT .021220
Mg'I80D$ ET SYSl~ DB CUVgLAQE D'ON PUITS EN DiAM~TRB U1~IIQüE
Domadn~ fore
Cette invention concerne ear général les installations de cuvelage des puits
de
s pétrole et en particulier une méthode pour descendre un cuvelage replib ou
expa»'bIe dents un puit à trsvets un cuvolage pr6cédeat d'un diamètre donné,
et
regonfler le cavelage plié, ou aux le diamètre du cuve~iag~e ex~'ble au
diamètre donné.
' 1o ~ ~at de la ttechelaae
D'une manière habitnal3e, les puits p6troliers sont forts mt installant un
cuvelage
conducteur à une ânière prof puis etr forant le puits jusqu'à une deuxiànte
profon~deia Habituellement, un cuvelage formëe par l'assanblage à l'aide d'un
connxteur des longueurs de tube, chacune faisant environ 12 màtres de long,
est
t5 das<:~du à le premier cuvelage jusqu'à ~la demciâne prof Un laitiar de
clairet est alors injecté dans le cuvelage pour raQnontar dans fespaco
annulaire eu>tre
le cuvelage et les parois du puits. Le forage reprend jusqu'à une troisième
profondemr et le pmcédE est répé~ avec un cnvedsge de plus petit
concéntcique. Exccptiannellcme>st, un ouvelage de diamètre encore plus réduit
peut
2o àtne installé à utx 4''"° prof~cmdaua~. _
I,as cuvelages servent à supporter les parois du puüs et empbcha la perte des
boues de forage dans les tesraias ou la production de fluides des terrains
verrs le puits
à partir de couds anis que la none àe produlction projet. La configaration
concentrique de cuvelages de plus en plus petits demsade un Enrage de grand
2s diamtfre ~, Ia partie supdrieure du puits du faü de l'épaisseur des
cuvelages et des
canaactetus et ét du ntinimnm de jeü nécessaire à la circnlat;on du cimart
entre le cuvelage et la paroi du puits.
Les puits de grand diamètres sont plus co8teux à ~ot~er étsat donné qu'ils
damandaiut,des outils de plus gins diambtre, plus de boue et nécossiteat
d'évsau~ar un
30 volume de terrain foré supérieur. Egaletneat, un cuvelage de grand diamètre
a une
ps~ion de se~tvica pour une épaiesatr identique inférieure à un cuvelage de
plus
petit diamètre. En conséquence, chacun des cuvelages doit recouvrir les
cuvelages
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précédents jusqu'à la t8te de puits pour accroqtre la capacité en pression, à
mesure
que la profondeur du puits s'accrolt.
Dans les cas où le problème de pression n'est pas critique au niveau du
cuvelage
do production qui est le dernier cuvelage descendu et en conséquence le plus
petit en
s diamètre, on descend le denier cuvelage en limer du préc6deat et donc au
lieu de
l'étendre jusqu'à la tète de puib de surface, la partie supérieure d'un limer
est
suspendue à partir de la surface intés'ieure du précédent cuvelage,
général~nent à
une hauteur juste au dessus du pied du cuvelage précédent. On économise ainsi
une
certaine longueur de cuvelage, augmentant ainsi la section supérieure du
puits, mais
1o étant donné que les liners sont toujours formés par (assemblage de tubes
d'un
diamètre inférieur au cuvelage précédent, on limite toujours le diamètre du
trou sur
une hauteur substantielle entro la zone de production et la t8te de puits.
Enfin, aujourd'hui lorsque l'on commence le forage d'un puits dans une zone
mal
cannuç géologiquement, forage d'exploration, il est nécessaire de
surdime~sionnea~
1s le nombre de cuvelages de façon à pouvoir faire face aux aléas que l'on
rencontrera
pendant le fanage qui nécessiteront peut étre de cuveler le puits sans avoir
atteint les
prnfondeuns de sabot prévues. Pour prévoir ce genre de di~cultés, on prévoit
en
général un cuvelage suppléenentaira ce qui n~site de , démaaer le diamètre du
forage une dimension de cuvelage au dessus de co qui serait la plupart du
temps
zo nécessaire et grève d'autant le coflt des forages d'exploration.
Le brevet Français 2 662 207 de f inventeur décrit une préforma tubulaire
composite {fibres noyés dans une résine) radi$lement déformablc entre un état
replié
dans le sens de la longueur et un état déplié sensiblement cylindrique pour
former
in-situ un tronçon de tube rigide après durcissement de Ia résine. Si cette
solution
25 ribsout le problème, son coflt prohibitif la cantonné su tubage ~de faible
longueur.
Eanosé de finvenüoa
Par conséquent, Ie but de l'invention est d'o~'rir une méthode économique pour
cuveler un puits dans laquelle une pluralité non limitëe de cuve>ages d'na
m&ae
diamètre sont descendu successiveanent, le suivant à travea~s le précédent,
pour 8tre
installé l'un ~ dessous de l'autre et relié d'une manière étanche.
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m..~. ... _
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Un autre but de l'invention est de permettre d'dvita des volumes de forage
inutiles c~ donner au foreur une totale (becté snF le nombre de envelages à
descendre
pour atteindre les objectifs du ptrita e~a toute ~curité,
L'objet de I'invesstion est donc une méthode pour cuveler un puüs dans
laquelle,
s après chaque phase de forage d'une profondeur déterminée à l'aide de Ia
gmaiture de
forage à partir d'une phase de forage pro un cuvelage est installé dans le
puüs, chacun des cuvelages suces étant dasce~u A travers le cuvelage préa6dant
et Ia t8te dn cuvelage suivant étant relié d'une manière 6tanche su cuvelage
précédent. Cette méthode comprend les étapes de:
- descente dans le puits à travers un cuvelage précddent ayant un diamàtre
préddfini
du cuvelage suivant sous une forme do~at la phis grande dimexesion
transversale est
infèrieur au diamètre intérieure da cuvelage préeédeznt, la t8te du cuvelage,
suivant
étant stu~ndu à la gamitum de ibrage,
- positionnement de la ta#e du cuve,Iage suivant ~ pmximité du piod du
cuvelage
1s précédent,
- expansion du diamètre du cuvelage suivant de manière ~ ce que le diamètre du
'
cuvelage suivant soit égal au diam~re ~édé~i, et
- résüsation d'une liaison blanche entre la tâte du cavatage suivant et le
pied du
cuvelage précédent. ~ .
2o Selon un premier modo de ion de fiavoatiem, le cuvelage suivant est
descendu replié à travers Ie cuvelage précédent et fëtape d's~cpansion
consiste à
envoyer du fluide sous presaian à travetrs in garaittue da forage vers le
cuvelage
suivant de manière à le regon$er puis ~ iii un calibre de la t8te au pied du
cuvelage suivant de maaiàra à ce que Ie cuvelage sit une forme cylindrique
dont Ie
Zs diane est égal an diamètre prédéüni.
Selon un second mode de réalisation de l'iuventian, le cuvelage suivant cst un
tube cylindrique ayant un âiamètre inférieur au diamètre intérieur da cuvelage
précédent et l'étape d'expa~asion . consiste à far un mandrin cylindrique
d'axpensioa de Ia t8te au pied du cuvelages suivant de maai~e à augmenter son
3o diamètre pour le égal au diamètre prédéfini.
Hréve deacriotèo~gde~ie~sins
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~.: ,
La figure 1 est une vue en ~ coupa partielle an peaspearve d'un cuvelage
replié
selon Ie premier mode de réalisation de l'invantioa.
La figure 2 est une vue en coupe partielle en paspxtive d'un cuvelage
expansible selon le second modo de réalisation de l'invention.
s La figure 3 est une vue en coupe partielle ~ perpective du cuvelage final
selon
le premier ou le second mode da réalisation de l'invention avec ~Ia téta de
cuvelage
forgc~e dans le pied de cuvelage du cuvelage précédant et le sabot foré.
Les figures 4a à 4c sont des vues an coupe du cuvelage replié, de l'outil de
pose
jusqu'au sabot, dans la configuration de desecate selon le premier mode de
1o réalisation de l'invention
La figure 4d est une vue en coupe du sabot dans la configuration de dite
selon le second mode de réalisation de l'invention.
Les figures Sa ~ Sb sont des vues en coupe âe l'outil de pose et du sabot, des
figures 4a - 4c après que le cuvelage relié et le pied de cuvelage niant été
regonflés
15 selon le premier modo de réalisation de l'invention.
Les figures 6a et 6b sont dos vues e~n c~e de l'outil de pose ~ du sabot de 1a
figure 4d après que le pied de cuvelage ait été regonflé du cwelage ble selon
le second mode de réalisation de l'iavartian.
La figure 7a est une vue en coupe d'usa portion de l'outil de pose des figures
4a
2o et 4b lorsqu'il eut paussE veas le bas pour dilate la téta du cuvelage
selon le premier
modo de résüsation de l'invention.
La figure 7b est uue vue en coupe d'une portion de l'outre de pose des figuras
4a
et 4b lorsqu'il est poussé vers Io bas pour dilater la t8te du cuvelage selon
le second
mode de réalisation de l'invention.
2s La figure 8a est une coupe du cafbre détaché de l'outil de pose cah'braat
le
cuvelage regonflé selon le premzer mode de réalisation de I'iavention.
La figure 8b ost une coupe du mandrin d'expansion détaché de l'outil de pose
dilatant le cuvelage expansible selon la second mode de rëalisation de
l'invention.
La figure 9 est une coupe illustrant le calibre situd au sabot et recannecté.à
l'outil
3o do pose selon le premier mode de réalisation de l'invention.
La figure 10 est une coupa illustrant l'outil de pose forgeant Ia tète de
cuvelage
selon le premier ou le deuxième mode de réalisation de l'invention.
La figure ï 1 est un agrandissement de la partie forgée do la figure I0.
cmn i ~ ~nnnm~F _ '
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Se référant à la fguie 1, le cuvelage 6 est fcnmé de longueurs multiples de
tube
replié 8. Le cuvelage 6 oo~mprsnd une tâte de cuvelage 26 cormectée par des
loaguaas de tube 8 su pied de ouvetaga 28 égaieeaawt replié et à un sabot-34
partielleanant replié. La ttoe de cuvelage 26 cal des doigte d'~ 30.
La tébe de cuvelage 26 comporte égalem~.t des rainures triangulaires
circonféaeatielles 27 sur sa sinrface extérieure. De préférence, un revétemeat
de
mExal mou est disposé en faa><d de iri~a~gulaire 27 pour facilite
l'étanchéité.
1o Les cx~s des raiaurns triangulaires permettent d'augmentant la pression de
ca~ataat
pour favoriser l'btaachénté asetal-méat. Un profil ~ n~inure inbériesa~e 31
esà dispo~eé
snr le iat~ieur de la susp~sian 26 pour pea~mettie l'accrochage sur l'outil
do pose 50 (figura 4b). Le cwelage 8 relié à 1s tLte da cuvtIage 26 peut
s'étçadr~e ~
cuvelage 6 sur plusieurs milliers de métras.
Le pied de cuvelage 28 c~m~md un profil s rainure iat&ieure 32 destiné à
recevoir les doigts d'aax~ochege 30 de la t;~xe c~ cnvd~e 26 du cuvelage
suivant
(non visible) qni sera suspendu an d~OUS. Le pied de cuveiage 28 a une surlhce
de
rainure trieosgulaire 29 (figure 3) gui d'une manidre aimilaine coopèmre avx
les
rainuras triaugula~s 27 de la t8te de cwelage 26 du prociain cuvelage (non
visible)
qui sets suspr~ndu an dessous.
Le sabot de cimentation 34 est décalé par rapport ~ l'axa du cuvelage 6 et
d un clapet agi-retour 35 avec un siège st>p~rieur d'étanchédté 38, un siège
iniérie~a 36 maintenu en place par des goupilles de cieaillemait 37, étanche
dans le
sabot de cime~ti~ 34 par des joints, une billa flottante 39 et un passage de
floide
40 reliant le clapet asti-rad~u 35 à la sortie inférieure. F,e sabot qui est
partiellarnesit
. replié pourra 8tre construit en hum afin d'ire fao~am~t fraisabIo par des
outils de forage standard.
La âgure 1 montre le cuvelage 6 et le pied de cuvelage 28 dans une
configuration
repliés La tâte de cuvelage 26 et le sabot 34 ne sont pas repliés.1.s t8te de
cuvelage
26 sera dans un premier typa dilatée cylindriquem~t (figaro 7a) pour panaet~e
la
descente de l'outil de pose et du calibre, puis sors 5nala~nant dilatée en
sa~sage .
dans Ie pied de ~cnvelage 28 du précédent cuvelage installé.
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' ' La figure 2 montre la. m&ne configuration de cuvelage que la figure 1 ~. ,
l'exception près que le corps du cuvelage est constitué de tubes dilatables 8'
et non
¿ replié 8' mais on retrouve les mème t8te de cuvelage 26 dilatables et pied
de
cuvelage 28 gonflable décrit sur la figure 1.
Se référant à la figure 3, la tee de cuvelage 26 est suspendue au précédent
cuvelage déplié 5 par l'intermédiaire des doigts d'accrochage 30. Les rainures
triangulaires 27 ont âté déformiées pour interpénétrer les rainures
triangulaires 28 du
prbcëdent cuvelage 5. Le cuvelage 8 a été regonflé.
Se référant aux figures 4a et 4b, l'outil de pose 50 est utilisé pour
descendre un
1o cuvelage replié 6 dans un puits 1. L'ontil~de pose 50 ~pread un calibre
détachable
52 qui est montré attaché à la partie infér~ieure~ de l'outil de pose 50. La
partie
supérieure de l'outil de posé 50 est mécaniquement et d'une façon étanche
com~ecté
j à la gannïture 54 qui remonte jusqu'al la surface. Un espace a~mulaire 58
pour le
retour de circulation vers la surface est situé entre la garniture 54 et la
cuvelage 5
précédemment installé.
Une chemise annulaire 60 est située à la partie supérieure de l'outil de pose
50.
Lorsqu'un fluide est injecté dans la garniture 54, il traverse la chemise
annulaire 60
et entre dans l'outil de pose 50. La chemise annulaire 60 est maintenue dans
une
chambre de l'outil de pose 50 d'une manièra étanche et maintemie an place par
des
2o goupilles de cisaillement 64. Lorsqu'elle se trouve dans la position
supérieure
illustrée dans la figure 4a, la chemise annulaire 60 ferme l'accès 66 qui
alimente les
deux chambres dts pistons 73.
r
Un passage de retour de fluide 72 est connecté à l'espace annulaire de la.
garniture
54. Le retour de fluide 72 s'étend >~ travers Ie corps supérieur 68 de l'outil
de pose
j 25 50. Une chemise 71, comportant cme paire de pistons 74, peut se déplacer
i axialemerlt par rapport au corps supérieur 68 et comporte de multiples
joints
d'étanchéité outre le corps supérieur 68 et les pistons 74. Ceci forme de
multiples
chambres 73 entre le corps supérieur 68 et les pistons 74.
Un anneau de sertissage ou de forgeage 78 est situé à la partie inférieure du
3o piston 74, et attaché au corps supérieur 68 par des dispositifs de liaison
80. La
chemise 71 actionne fanaeau da sertissage 78 par l'intermédiaire d'un c8ne.
Une
coupelle supérieure 82 et une coupelle inf~ieure 84 fournissant des
étanchéités entre
le corps supérieur de l'outil de pose 68 et le cuvelage 5 précédemment
installé. Un
CCI 111 1 C \A11i11CICC
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corps central 86 est fixé en dessous du corps supé~ie~a 68. Un corps inférieur
118 est
situé en dessus du carpe cemh~al 86. Le calibre détachable 52 est placé en
dessous
du corps inférieur 118.
Le calibre détachable 52 possède un alésage fileté angageaat le corps
nnfErieur
118 par l'ir~médisire d'us anneau fileté rétractable 110 situé s la partie
inférieure
du cinfdriear 118. Un anneau élastique est placé sur le calibre détachable 52
pour c:oupér~ avec le profil à gorge 31 de la t8te de cuvelage 26 du cuvelage
6. Le
calibre détachable 52 possède us anneau de calibrage 128.
Un passage de fluide 88 travm~se l'outil de pose 50 et le cahôre détachable
52. Le
I4 fluide de retour mate fannulaira 122 qui carate initialement entre le
cuvelage 6
suivant et le cuvelage 5 précédant. L'espace anmulaite 122 s'ëtaaadant cafre
le aaiz'bro
détachable 52 et le cuvelage S contourne la coupelle 89 par fintemZ6disira
d'us
clapet inf~ienr 98 et communique avec le retour inféo~i~r de fluide 120 au
niveau
d'un clapet ce~sl 94. L,e clapi inférieur 98 c~d uno bille 99 et Ie clapet
Is ce~al 94 oomp~d use bille 96. Le clapet 94 est situé è la partie inféri~r~e
du
passage de fluide de rabota 120. Le retour de fluide à travers le passage 120
communique avec un clapet sapEaieur 90 avant d'sntrcr dans le passage de
retour de
fluide 72. Le clapet supérieur 90 comprend une bille 92 et communique avec
l'annulaire 122 embourant l'outil de pose 50. Le clag~~ 90 est situé au dessus
de la
2o coupelle inférieure 84 alors que le clapet 94 est situé en dessous. Le
clapet supérieur
90 part le passage de W ide de fammlaire 122 vers le retour de fluide 72, mais
i~a~dit la ion imasa Le reto~a de fluide 72 communique avec faanntaire
58 da la gaenitme 54. Le retour de fluide 88 communique avec le.clapet
iaférieur
100 avant d'emtrer le calibre détachable 52. Le clapet inférieur 100, oamprend
une
25 bille 102 située dans le conduit de fluide 88.
Un cwelage 103 mobile axialememt s'ét~d à la partie inférieurs du corps
inférieur 118 et du calbrc détachable 52 ~l que mo~é sur la figure 4b. Le
cuvelage
I03 a use a'ctr~aité snpéaieiue qui passe à traveas us alésage pour agir sur
la bille
96. L'~tr6anité iaf~riawe s'6tend à travers un passage dans le calibre
détachable S2
3o pour agir sur la bille 102. Un rossort 105 applique une force verticale
vers le bas sur
le cuvelage 103. Dans la position illustrée en figure 4b, (extrémité
supé~riaure du
cuvelage 103 emp8che la bille 96 de se déplaces vers la droite angéChaat la
c~l..E~t ~ ~ ~.~nnW t~.~
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fermeture du clapet 94. L'extrémité inférieure du cuvelage 103 empêche le
déplacement de la bille 102 vers la gauche bloquant ainsi Ie clapet 100.
La figure 4 c illustre un sabot de cimentation 34 dans une configuration
repliée
descendu dates une sxtion élargie du puits. Lors de sa dasccate sur la
garniture 54,
le poids du cuvelage 6 sera suspendu par (intermédiaire d'un anneau élastique
l I4
situb sur le calibre détachable 52 qui engage un profil à gorge 31. Cette
position est
illustrée sur la figure 4b avec l'outil de pose 50 et le cuvelage 6 en train
de
descendre à travers Ie cuvelage 5 précédent.
Lorsque la profondeur désirée est atteinte les doigts d'accrochage 30 de la
tête de
1o cuvelage 26 du cuvelages 6 s'accrochent sur le profil ~ rainure 32 dans le
pied de
cuvelage 28 du cuvelage 5 précëdent. Cet accrochage est illustrE sur la figure
Sa. Cet
accrochage arrête la descente de la garniture 54 et du cuvelage 6. Ensuite le
cuvelage
6 et Ie pied de cuvelage situés au dessus du sabot 34 sont regonflés en
injectant un
fluide sous pression de la surface. Les figures Sa et Sb montrent le cuvelage
6 et Ie
sabot 34 après regonflage. Un fluide tel que de f eau ou une boue de forage
est
pompë u travers la garniture 54. Lo fluide passe à travers la chemise 60
(figure 4a)
pour atteindre le conduit 88. Le fluide passe à travers le clapet 102 et
alimente
l'intérieur du cuvelage 6. A la partie inférieure du cuvelage 6, Ie fluide
atteint Ie
sabot do cimentation 34 et est empéché d'atteindre le passage de fluide 40 par
le
2o clapet 39 qui est initialement maintenu dama la position haute do la figure
4c par des
goupilles de cisaillement 37 et le siège 36. La pression du fluide regonfle le
cuvelage
6 et le pied de cuvelage 28 pour leur redonner leur forme cylindrique.
Lorsqu'une
pression déterminée est atteinte, les goupilles 37 sont cisaillëes permettant
au siège
36 de se déplacer vers le bas dans la position illustrée à la figure Sb. Ce
niveau de
pression est déterminé pour assurer que le cuvelage 6 et le pied de cuvelage
28
possèdent une forme cylindrique suffisante. La pression peut maintenant se
décharger à travers 1c passage 40 du sabot 34 dans le puits.
Lorsque le cuvelage 6 est regonflé, le volume de fluide contenu dans le puits
autour ~ du cuvelage 6 est chassé. So référant à Ia figure 5a, le volume de
f3uidc se
déplace à travers l'annulaire 122 du recouvrement entre le cuvelage 5 et le
cuvelage
suivant 6 en cours d'installation. De fait de la. présence de la coupelle 84
en contact
! avec Ie cuvelage 5, Ie volume de fluide de retour ne peut progresser vers le
haut
autour de l'outil de pose 50. Le retour passe à travers le passage latéral
vers Ie clapet
t FFI llt ( F MCZff'=1FF
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Fw2 YCr-o2izzo
94 et du clapet 94 vers le passage de retour 120 (figure Sa). Le fluide coi
son
te~a de passage 120 dans le passage 72 (figure 4a) et de là vara I'smnvlaira
58
autour de la garnita~e 54 pour atteindre la surface.
Aprés le regonflage, caanme illustré sur les figure Sa et Sb, la cafbme
détachable
52 eara forcé vers le bas de l'outil de pose SO vers le sabot 34 pour rectifie
toute
innparfectioa du 6. Ceci est en fit le bloc d'obtmaaion de prit
(non visible) à la senface autour de la garniture 54 et eu appliquant une
pression dans
l'sannlaire 58 de la gamihn~e 54. Cette pression agit sur la coupelle
aupdneure 82
(figure 4a) anhu~ le corps supérieur 68 dans un mouvanemt vers le bas avec la
1o g~u~e 54 sur uoe crnube dist~e ~ l'intérieur du c~vWage 6. L'aan~n
élashqu~e
114 se li'bèae des rainures 116 et se dbplace vars le bas deus le cuvelage 6
tel qu'on
le voit sar la fige 7a. Les doigts d'ae~ochagro 30 (figime Sa) contiaua~rt à s
te poids du cuvelage 6. La coupelle supérieure 82 de l'outil de pose 50 reste
au
dessus de l'aoctrEanité inîéaieure du cuvelage 5 p~dalable~neat installé, gal
~e la
coupelle infi~ieum 84 se déplace dans la suapansion 26 du cuvelage 6. Lorsque
la
poeitio~n désirée est atteinte, l'opération anfxe le paa~apage du fluide dans
l'annulaire
de la garniture 58.
La gamituxe 54 est toum6e vers la droite. Le calibre détachable 52 est
connecté à
l'anosan fitet6 réhsatable 110 par ~ filetage à pas ~ gauche ct possède un
fzspasitif
suri-rotation (non visible) qui la swface intérieure de 1a suspension du
6. L'outil de pose SO tourne avec la garniture 54 dévisamnt le cxilbre
détachable 52 tel qu'illustré dans Ia figure 8a. Lorsque le calibre détachable
52 se
sépare du oisrps ini8rievr 118 de l'outil de pose, Ie cavelage 103 resta avec
le corps
inférieur 118. Le ressort 105 pousse sur Ie cuvelage 103 vars le bas
permettant à la
~5 bille 96 de se déplacer vota une position da fermehu~e bloquant le passage
d'un
fluide vers le haut à travers le clapet 94. Egaleament l'absence du tube I03
dans le
clapet I00 parmd à la bille 102 de fermer le passage 88 du clapet 100. La
f~nefiu e
des clapets 94 et 100 et les coupelles inférieures 89 et 84 peamettent à la
pression du
fluide de panser suc le calibre ddtachable 52.
3o Une fois dévissé, l'opérateur applique une pression de fluide à.
l'intérieur de la
54. Cette dan le passage 88 et sort à la partie inférieure du
corps inférieur 118. Cette pression atteint la passa,ga I40 poussant sur la
cheanise
d'activation 142 ani rousse les coins 150 sur le pmfil conique du carpe 118
confire la
FEtiILLE MODIFIÉE . _ __
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30-12-2002 FROi 0309'
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surface intérieure de la précédente colonne 5 afin d'éviter tout déplacement
do
l'outil de pose 50 vers le haut. Le ressort hélicoydal 148 empEchait
l'engagement des
coins 150 durant Ia descente du cuvelage 6 ~. travers le cuvelage 5. La
pression agit
également sur la coupelle 89 du cavôre détachable 52, le propulsant ainsi vers
le bas.
L'anneau de calibrage 128 calibre le cuvelage 6 à la configuration souhaitée
par la
descente du calibre détachable 52 dans le cuvelage b. A l'extrémité in~ériaure
du
cuvelage 5, le calibra détachable 52 antre dans le pied de cuvelage 28 tel
qu'illustré
dans la figure 9 du second modo de réalisation de l'invention . Le conduit
inférieur
concentrique du calibre détachable 52 pénétre dans le logoment du sabot 34
1o directement au dessus de la bille 39. L'opérateur amEte le pompage du
fluide par la
garniture.
Ensuite, I'opéxatava descend l'outil de pale 50 par l'intannédisire de la
~niture
54 jusqu'à ce que. le corps inféria~r 118 réengage le calibre détachable 52
tel
qu'illustré snr la figure 9. Le cuvelage I03 pénètre de nouveau dans le
passage du
. calibre détachable 52 ouvrant de nouveau le clapet 100. La partie supérieure
du
cuvelage 103 repousse la bille 9G vers la gauche ouvrant le clapet 94.
L'anneau fileté
rétractable 110 permet au calibre détachable 52 de rexonnecter à l'outil de
pose par
un simiple mouvement de translation verticale.
L'op~rat~r injocte ensuite du ciment dans la garniture 54 qui communique ~
2o travers le passage 88 et le clapet 35 su sabot de cimentation 34. le cimont
remonte
dans l'annulaire entourant le cuvelage 6. he fluide du puits déplacé par le
ciment
retourne à travers l'annulaire 122 (figure 4b) et le clapet 104, et remonte â
travers Ie
passage 120. La bille 39 du sabot de cinnentation 34 emp8che le retonnr du
ciment
vers le l'outil de post 50.
Pendant que le ciment prend, l'opérateur remonte l'outil de pose 50 jusqu'au
niveau de la t8te du cuvelage 6 pour sertir la tLte de cuvelage 26 au pied de
cuvelagé
28 du cuvelage 5 préalablement installé. Le calibre détachable 52 reste
connecté à
l'outil de pose 50. Le seztissage est illustré aux figure 10 et 11.
L'opérateur laisse
tombar une bille I32 a travers la gamituxe 54 qui atterri sur la chemise 60
obtint
3o ainsi le passage 88. L'injection de fluide à travers la garniture 54
cntra~ne le
cisaillement des goupilles 64 permettant la translation d~e la chemisa 60 vers
le bas.
Ceci ouvre une communication avec le passage 66 qui débouche sur les chambres
des deux pistons 73. La pression agit sur les pistons 74 entraînant un
déplacement
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relatif de la chemise 71 par rapport au corps supérieur 68. Coci anhable une
expansion de l'es de sert~age 78 qui déforme et sorrti la t8te de cuvelage 26
chas le pied de cuvelage 28. les goag~ triangulaires 27 at 29 s'in~ pour
fournir une t6 aid~6 en cela par le rev8tament de métal mou présent en fond
s de rainure triangulaire.
L'opta relAohe Ia pression de sertissage at testa em pression l'étanchéité à
(aide da la épelle supârieuro 82. Ceci erst réal;sé par la So~m~re du bloc
d'obttuatia~n de puits autour do la garnit~ue et fapplicst:ion d'ana pression
dans
l'espace annulaire s8 autour de la garniture. La coupelle inférieure 82
emp8ch~e 1c
1o fluide de s'écouler par la partie infâieure de l'outil de pose. Si Ie
sertissage fuit, la
pression ne peut EtCe mainteune. Si aucune fuüe e~et con~at~e, l'es nunotrte
l'outil de pose 50 à travetg le cuvelage s. Après fiastavation les cuvelages 5
et 6
poesédent les m~ diamètres int&ieurs et extérieure. Si le puits doit étre foré
plus
proîond, le sabot de cimentation 34 sera fort car il est fait d'un métal
friable tel que
is l'aluminium. Sa configuration excartrique réduit les qu'il sa mette en
rotation simnitanée avoec l'.outil de forage. ll cube également un c8ne da
tra~isitioa 33 qui possède un axe de révolution ineliaé par rapport à l'axe du
puits
pour éviter la d~OUpe de la pami du c8na 33 , sur toute sa circonféxmce au
mEane
momnant. Dsoos le second modo de réalisation de fimroation (re~ figure 2~, le
2o cuvelage 8' n'est pas relié mais est cylindrique lors de sa desc~te dans le
puits Le
cuvelage 8' peut 8tre dilaté pour obtenir la m&ne dimension obtanne par le
cuvelage
8 regonflé. Le cuvelage 8' peut 8tre composé de ~ d'environ 12 mires qui
sont asaaanbtéea par des conaectmas filetés la descanie comme pour les
cnvalages conventiom~als. Cepend~t, le cuvelage 8' mcpaaeible pose~de un
25 diamètre plus petit ptndant sa descende afin de passer à travers le
cuvelage composé
é partir de cuvelages de mie dimensions mais dilatés. Le cuvelage 8' est
dilaté au
m8me diambtre que la pr~bd~te coiomaa après avoir atteint la profondeur
désirée.
Par exemple, le cuvelage 8' peut avoir un diam~re ext~ieur de G-1/4 pendant sa
deaccnta et un diambtra dilaté de T. Le cuvelage b' se raccourcira en longueur
lors
3o de f expansion. Les mZmes outils da pose 50, tbbe de aavelage acpanse'bles
28 et pied
de cuvelage replié 28 avec sabot 34 sont utilis68. Les msme~s m~m6~otations
serons
utiliabos dans le second mode de réalisation de finvmtion à (exception d'un
indice
prime lor8qu'on sa réftra au cuvelage. L'assarnblage de la figure Z saa
c~oomposé
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d'un cuvelage 6' de tube 8' qui est cyliadxiquc mais expansible. Du fait que
le pied . ,
de cuvelage 28 doit &re d'un diannàre supézi~r à la précédente colonne
installée, il
sera replié de 1s méme façon qui est décrite dans le premier mode de
réalisation de
(invention illustré à la figure 1. Les longueurs de tube 8' sont vissées
ensennble en
surface et attachées à l'outil de pose 50 par l'intezrnédiaire de la tête de
cuvelage 26
(figure 4a). L'outil de pose 50 est desc~du sur la garniture 54~juaqu'à la
profondeur
désirée. La figure 4d iIlusà~e un pied de cuvelage replié 28 et , un sabot de
cimentation 34 attaché à une colonne acpansible 6' alors qu'il est descendu à
travers
1e cuvelage précédente 5'.
1o Comnne illustré sur la figure 6a les doigts d'ac~ochage 30 de la t8tc de
cuvelage
26 accrocheront le profil à gorge 32 du pied de cuvelage 28 du cuvelage
précédente
5'. L'opérateur exerce une pression à travers la garniture 54 qui regonfle le
pied de
cuvelage 28 du cuvelage 6' tel qu'on le voit dans la figure 6b. La pr~io~i du
fluide
est transmise à travers l'outil de pose 50 de la m&ne façon que dans le
premier mode
i5 de réalisation de l'invention. L'outil de pose 50 est alors poussé vars le
bas sur une
courte distance jusqu'à la position à la figure 7b l'saneaon supérieur
d'expansion 128' et l'anneau inférieur 130' ayant un diamètre inférieur à
l'anneau
128' situé à l'iat~ia~r du cuvelage 6'. Bn positio~nt deux ou phtsieurs
anneauu
d'expansion ayant des diamètres diff~ats, on évite une striction prématurée de
se
2o produiro sur le c8ne d'expansion du fatt de la prése~n~ de petits défauts.
Le
~uveDnent vars le bas est obtenu par l'application d'une pn~sion sar
l'annulaire SS
de la garniture (figure 6a) qui agit sur le coupelle sup~ieure 82 poussant
ainsi
fa»nble de l'outil de pose usas le bas. A menue que les saneaux d'expansions
128' ~ 130' eatrmt dans le cuvelage 6', ils commencent l'expansion du cuvelage
6'
25 vers le diamètre ânal.
L'opérateur alors libère par rotation le marLalrin d'expansion d~achable 52'
de la
même façon que le calibre tlttachable 52 du premier mode de réalisation de
l'invention. L'opérateur injecte à travers la garniture pour rapouss~ Ie
mandrin
d'expansion dEtachable 52' vers le bas s'éloignant de l'outil de pose 50 tel
qu'il est
3o montré dans la figure 8b. Ceci est réalisé de la méme façon qua décrite
dans le
prarmiea~ mode de réalisation de l'invention à l'exception que les joints 132
sont
utilisés à la place de la coupelle 89. Des joints de plue petite dimension
peuvent être
utilisés (tant donné que les cuvelages expansibles ont une stu~ace intérieure
de
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mqualité ofâant ua ~cieat de friction in~arieur à. des cuvelages
conventionnels qui sont utiiisès dans les cuvelages repliés. A mesura que le
mandrin
'bla détechabk 52' se déplace vers le bas, il dilata k cuvelage 6' au diamètre
final D y aura un déplacement du fluide situé dans l'espace annulaire
entourant la
s cuvelage 6'. Ce fluick ddplacé re~ume ~ travers l'emiulaire 122 (figuze
10b), le
clapet 94 et les passagos da retour 120 et 72 vers (annulaire de le garniture
58
(~)~
Lorsque le m~mdria expansible détachable 52' atteint le sabot 34, f opEratcur
deseand faatil de pose 50 sa: la ganaiture 54 afin que (outil de pop recomucte
Ie
1o mandrin d'expansion d6tachable 52'. Ceci est tEaliaé de la m&ne façon que
dans le
pramiea mode de réalisation de l'im~ention et l'ensemble devient comme indiqué
sur
la fige 9. L'apéra~a pormpe ua laitier de cimm~t à travers la garniture qui
sort par
le passage 40 et remonte l'espace annulaire entourant le cuvelage 6' de 1a
mine
~çOa que dans la premier mode da réalisation da fiaventioa. Aprbs cimantatiam,
15 fopéaataur remonte l'outil de poco jusqu'au niveau da la tâte da cuvelage
26 et la
sertit âu pied de cuvelage Z8 du cuvelage 5' de la mine que la premier mode
de réalisation de l'invention. Cette procédure est illustrée aux figure 10 et
1I.
~L'opé~aa ta$be et fore le sabot de la m&ne ~aç~ que dans la pteam~ie~r mode
de
réalisation ck fiaventioa.
Comma an peut le c, un sysb~na de cuvelage è dia~màtre unique peut être
consdwit autour d'un cuvelago replié ou d'un cuvelage axpanaibla La r6duction
de
diamètre pour sa descente à travers k cuvelage pr6c&lant de m8me dimension
part
bà~e obtenue à partir des deux toehniques de zepliage-de cuvelage ou
d'expansion de
cuvelage. Dans certains cas, il peut ètre avantagernc de combiner ks danyc
techniques
25 en repliant un cuvelage de 6-SI8" (168 mm) pour obtenir un diamètre
extérieur de
6" (152mm) et ensuite à la place de calibrer an m8ma diamètre la dilater pour
obtenir ua diamàtce da 7" (178 mm), e~n conséquence 8tre capable de combiner
la
capacüé d'utiliaec~ des cuvelages épais at féaouissage réduit de la txhniqua
repliée
avec la bonne gdornétcie de la teatmique dikiée.
En dépit du fhit que les colonnes sont asea~oabIéea à partir de laragueufs
droites
dans la description, dos cuvelages continus sur bobines peuvent ètre utilisés
pour
construire un sysb~me de cuvelage à diamèere unique.
FEUILLE.~IQI~1FIÉE
