Brevet FR2010946A1 — publié le 19700220

1994.4 1 2010946 La présente invention a pour objet un mélange formé d'un traceur radio-actif et d'un agent d'entraînement qui se décompose avec dégagement de gaz lorsqu'il vient en contact avec de l'eau. On garnit avec de tels mélanges les trous de marquage qui sont pratiqués dans les outils de forage profond, pour indiquer l'apparition du degré d'usure critique de ces outils. Il a été décrit dans le brevet français N° 1.469.364 comment on pouvait indiquer la limite d'usure à ne pas dépas-^JfQser pour les outils qui sont utilisés dans les forages profonds au moyen de traceurs radio-actifs. Les outils de forage sont munis, aux endroits particulièrement exposés à l'usure, de trous de marquage qui sont garnis d'un traceur radio-actif et d'un agent d'entraînement et qui sont ensuite refermés. Lorsque la JS limite d'usure a été atteint, les trous de marquage sont entamés, le liquide de forage aqueux vient en contact avec l'agent d'entraînement et il se produit une réaction chimique avec dégagement de gaz, qui chasse le traceur du trou de marquage. A titre d'agents d'entraînement on a proposé jusqu'ici, tZû par exemple, des métaux alcalins, leurs hydrures et, de plus, des alanates, c'est-à-dire des substances avec lesquelles la réaction avec l'eau et, de ce fait, -le dégagement de gaz, ont lieu dans des proportions stoechiométriques. Une condition essentielle pour avoir une indication sûre est que, lorsque le trou . de marquage est entamé, une section transversale suffisante soit mise à nu, à travers laquelle l'eau puisse pénétrer. Dans le cas contraire, le dégagement de gaz et, par conséquent, la sortie du traceur, n'a lieu que par intermittences. Dans des conditions défavorables, par exemple si l'entrée de la section transversale est obstruée, le dégagement de gaz peut cesser entièrement et le contrôle de l'usure devient alors incertain. La présente, .invention est fondée sur le fait que des mélanges d'aluminium à l'état finement divisé et de peroxydes de métaux alcalins réagissent de manière explosive déjà en •3^ présence de petites quantités d'eau, l'eau n'ayant alors qu'une fonction catalytique et ne participant pas à la réaction en proportions stoechiométriques. Les mélanges qui sont ordinairement utilisés pour garnir les trous de marquage des outils de forage profond sont ho formés d'un traceur radio-actif et d'un agent d'entraînement 69 19944 2 2Ô1&946 qui dégage dés gaz lorsqu'il vient en contact avec l'eau. Conformément à l'invention, on utilise comme agent d'entraînement un mélange d'aluminium très divisé et d'un peroxyde de métal alcalin, à titre d'amorce ou de détonateur, avec une poudre ou un 5 explosif comme composante dégageant le gaz. On peut avantageusement utiliser comme aluminium une poudre d'aluminium, par exemple le bronze d'aluminium du commerce pour peintures. A titre de composante génératrice de gaz, on peut 10 théoriquement utiliser toute poudre ou tout explosif pouvant détoner ou exploser sous l'effet du mélange explosif de l'aluminium divisé et du peroxyde alcalin. Cependant, des explosifs à point de fusion bas, par exemple le TNT, sont sans doute moins appropriés car, par suite des hautes températures auxquelles sont 15 portés les outils de forage, la poudre ou l'explosif peut alors fondre, enrober le mélange d'amorçage et empêcher ainsi le contact de celui-ci avec l'eau. De plus, on ne peut pas utiliser non plus des substances qui forment avec les métaux lourds, des sels sensibles aux chocs, tels que, par exemple, l'acide picrique. 20 Le picrate d'ammonium convient particulièrement bien dans les mélanges conformes à l'invention. Il est stable jusqu'à des températures supérieures à 200°C et ne forme pas de sels avec les métaux lourds. L'aluminium à l'état finement divisé et le peroxyde 25 alcalin peuvent être en proportions stoechiométriques ou non. Pour avoir un bon amorçage, il suffit d'une quantité de peroxyde représentant la moitié de la proportion stoechiométrique correspondant à la réaction 2 Al + 3 Me202 ~> AlgO^+3 Me20. Une quantité de peroxyde double de la proportion stoechiométrique 30 procure aussi un amorçage satisfaisant mais l'effet diminue rapidement si l'on s'écarte des limites indiquées, en plus ou en moins. Comme indicateur radioactif on utilise avantageusement 85 du krypton , de préférence sous la forme de son clathrate avec 35 l'hydroquinone, comme il a été décrit dans le brevet français N° 1.469.364. Le rapport de la quantité du mélange d'amorçage à celle de la poudre ou de l'explosif n'est pas déterminant. Par exemple, les mélanges qui sont indiqués dans le tableau ci-dessous donnent 40 de bons résultats; les proportions sont aussi données en volumes 69 19944 3 2010946 car les dosages en volumes sont particulièrement commodes. L'aluminium utilisé est du bronze d'aluminium. TABLEAU Al NapOp Picrate 5 d'ammonium Proportions en volumes 11 1 Proportions en poids 1 2,6 1,4 Proportions en volumes 12 1 10 Proportions en poids 1 5,2 1,4 Proportions en volumes 12 2 Proportions en poids 1 5,2 2,8 Proportions en volumes 1 3 1 15 Proportions en poids 1 7,8 1,4 Proportions en volumes 13 2 Proportions en poids 1 7,8 2,8 69 19944 4 2010946 REVENDICATION Mélange d'un traceur radio-actif et d'un agent d'entraînement pour le marquage d'outils utilisés dans les forages profonds, destiné à indiquer l'apparition du degré d'usure 5 critique de ces outils, caractérisé en ce que l'agent d'entraînement est constitué par un mélange d'aluminium finement divisé et d'un peroxyde de métal alcalin, comme amorce ou détonateur, avec une poudre ou un explosif comme composante génératrice de gaz.