Brevet FR2091931A1 — publié le 19710121

20919; 1 La présente invention concerne une méthode de fracturation des roches contenant des hydrocarbures liquides ou gazeux et plus particulièrement -des roches situées aux abords d'un puits de production ou d'injection, de façon à augmenter l'index de productivité ou d'injectivité de ce puits ainsi 5 que l'appareil mis en jeu. Les méthodes de fracturation actuellement connues utilisent une ou plusieurs charges explosives placées dans un puits de production à hauteur de la roche à fissurer ou encore un explosif liquide poussé soit directement dans la roche, soit dans une ou plusieurs fissures amorcées par fracturation 10 hydraulique ou chimique. Dans le premier cas, les inconvénients observés dépassent souvent les avantages recueillis. En effet, un bon couplage entre la charge et la roche est impossible car la charge doit pouvoir être descendue au fond du puits donc avoir une section inférieure à celle du trou. L'expérience a montré 15 que la roche est désagrégée très localement et que le réseau de fissure a peu d'extension. De plus, en raison de la répartition des contraintes de confinement aux abords d'un puits, l'explosion amorce des fissures radiales qui n'isolent pas des volumes finis de roche. De ce fait, les fissures ouvertes lors de l'explosion se referment ensuite sans qu'il en résulte un gain 20 appréciable de la perméabilité donc de la production en hydrocarbures. L'endommagement occasionné aux installations de fond est par contre important : détérioration du tubing, du casing, des cimentations éventuelles, etc..., à laquelle s'ajoute l'accumulation dans le puits des fragments de roche désagrégés par l'explosion, lesquels sont souvent préjudiciables à la produc-25 tion des niveaux sous-jacents. Dans le second cas, il s'agit d'injecter un explosif liquide dans des fissures naturelles ou amorcées par fracturation hydraulique et éventuellement élargies par l'action d'un acide. Or, indépendamment de la difficulté de mise en place d'un explosif liquide dans une roche dont la 30 température est supérieure à 60* C. en raison des risques de détonation spontanée d'un explosif liquide conventionnel, l'expérience montre que si la formation à traiter est une roche perméable, l'explosif injecté n'est en général pas apte à détoner en raison de son état dispersé dans la roche et des mélanges qui se sont formés lors de l'injection entre l'explosif et les 35 hydrocarbures. Seules les formations de sable très poreuses, donc très perméables, peuvent transmettre la détonation mais, dans ce cas, le caractère peu consolidé de la formation s'accompagne d'une désagrégation totale de la roche envahie par l'explosif, cette désagrégation entraînant un bouchage du puits• 40 Si la roche est peu perméable, l'injection de l'explosif liquide COPY 70 17814 2091931 s'effectue en utilisant divers procédés. Si l'on a affaire par exemple à une formation calcaire imprégnée d'huile ou de gaz, et dans la mesure où cette formation comporte une fissuration naturelle, il est possible d,élargir ces fissures par injection d*acide chlorhydrique à 15 %• Si une telle formation 5 ne comporte pas de fissures, on peut les amorcer par fracturation hydraulique. Mais l'expérience montre qu'indépendamment de 11endoamagement des installai tions du puits, l'explosion produit une compaction des calcaires et colmate de ce fait la formation. Les essais réalisés dans les matrices gréseuses ne donnent pais de résultats nettement meilleurs. 10 Ainsi, dans les deux cas énoncés, la mise en place d'un appareil de forage est indispensable pour remonter en surface une partie de l'équipement tel que tubing, etc..., pour cimenter le fond du trou, pour mettre du sable au-dessus de la charge ou pour exercer une forte pression sur la charge liquide et reprendre le trou après l'explosion. Il s'agit donc d'opérations 15 très onéreuses dont les avantages sont bien inférieurs à ceux escomptés. L'objet de la présente invention est une méthode de fracturation des terrains entourant un puits de pétrole selon laquelle on effectue, au niveau de la zone à fracturer et à partir du puits, au moins un forage oblique par rapport à l'axe du puits, ledit forage ayant un diamètre inférieur au rayon du 20 puits, les axes du puits et du forage oblique étant dans un m6me plan ou sensiblement dans ce même plan, on dispose une charge au fond dudit forage oblique, on procède à l'opération de bourrage et l'on fait exploser la charge. Contrairement aux méthodes connues de facturations des roches peur explosifs préconisées pour augmenter l'index de productivité, la charge n'est 25 plus disposée dans le puits mais se trouve dans la formation à une certaine distance du puits. L'une des premières conséquences est d'éviter l'endonatage-ment du puits, une distance de la charge explosive à l'axe du puits, mftae faible : 1 mètre par exemple, empêchant les détériorations produites par des charges de même puissance disposées dans le puits. 30 De plus, pour des charges semblables, les fractures obtenues n'ont plus tendance à disparaître et les terrains calcaires ne subissent plus d'effet de compactage contrariant la perméabilité des terrains et par conséquent entravant le débit du puits. Il est difficile de donner une explication rigoureuse des résultats 35 que l'on obtient par application de la méthode objet de l'invention mais on peut penser que l'excellente fracturation des roches effectuée dans ces conditions provient en partie de la réflexion de l'onde explosive sur les parois non entamées du puits de forage. En outre, on peut admettre que les contraintes horizontales 40 radiales, et tangentielles en un point voisin du puits ont pour valeur : 70 17814 3 2091931 °~r = ^2 ^ et r °"t - ri (i+4> r 5 avec où est la contrainte verticale, V le coefficient de Poisson, "a" le rayon du puits et r la distance du point au centre du puits. Dans les méthodes classiques où les fissures radiales partent du puits, cette dissymétrie tend à refermer ces fissures. Par contre, les 10 fissures concentriques éventuelles dont l'effet sur la production est nul ont moins tendance à se refermer. Dans le cas de la méthode faisant l'objet de l'invention, les fissures radiales partent d'un forage latéral oblique dans une zone où la différence entre et cr"t est plus faible et l'on constate que quelle que 15 soit leur orientation ces fissures ont moins tendance à se refermer et sont productrices. De plus, l'utilisation de l'énergie dégagée par l'explosion est plus complète puisque l'on dispose à proximité de la charge placée dans le forage oblique d'une surface réfléchissant les ondes de contraintes émises 20 lors de l'explosion. C'est ainsi que l'onde de compression radiale se réfléchit en onde de traction radiale créant un réseau de fissures grossièrement concentriques au forage oblique, découpant avec les premières fissures radiales et les fissures concentriques formées par le train d'ondes incidentes un réseau de fissures délimitant des volumes finis empêchant la disparition 25 des fissures radiales. Ainsi, après la fracturation des roches, on observe une augmentation de perméabilité plus importante que dans les méthodes précédentes et aucun endoaraagement n'est causé au puits. Un autre objet de l'invention est une méthode du type indiqué dans 30 laquelle la distance du fond du forage oblique à l'axe du puits est comprise entre 0 m 50 et 2 mètres et dans laquelle on effectue au moins deux forages obliques identiques répartis d'une façon symétrique autour du puits, l'explosion de ces charges identiques ayant lieu simultanément. L'effet de simultanéité du tir renforce encore les effets obtenus 35 avec un seul forage oblique de sorte que les fissures se répartissent uniformément tout autour du puits sans qu'aucun des inconvénients rencontrés lorsque l'explosion est effectuée à partir du puits lui-même, avec ou sans injection d'explosif liquide dans les fissures, n'apparaisse. Cette méthode bénéficie encore du meilleur couplage assuré par les 40 charges séparées introduites dans les forages obliques dont la section est en 70 17814 2091931 outre beaucoup plus petite que celle du puits. Il est donc possible de faire détoner une masse minimale d'explosif grâce au bon couplage roche - explosif, à une distance telle du puits que l'extension des fissures peut atteindre le puits sans entraîner pour autant des dommages aux installations, les détona-5 tions simultanées des charges fissurant une couronne autour du puits en laissant les abords immédiats du puits relativement intacts malgré l'extension des fissures. Le puits peut donc être remis en production ou injection immédiatement après la détonation. 10 Un autre objet de l'invention est une méthode de ce type dont la mise en oeuvre est obtenue par un outil caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'ancrage pour se maintenir dans le puits au niveau où l'on désire effectuer le forage oblique, un corps comportant un passage interne à section transversale circulaire débouchant sur la périphérie de l'outil par une 15 partie cylindrique dont l'axe fait un angle donné avec l'axe du puits, un arbre flexible à l'intérieur dudit passage ainsi que des moyens d * entraînement coopérant avec l'une des extrémités dudit arbre flexible pour entraîner 3a rotation, son avancement ou son recul, l'autre extrémité dudit arbre étant équipée d'un porte foret et d'un foret. 20 II suffit donc d'introduire ledit outil dans le puits jusqu'au niveau. désiré, de manoeuvrer son dispositif d'ancrage puis se3 moyens d'entraînement, d'avancement et de rotation de l'arbre flexible pour amorcer un forage oblique qui se poursuit automatiquement dans la direction amorcée par le passage cylindrique incliné du corps de l'outil. 25 Un autre objet de l'invention est une méthode de ce type selon laquelle ledit outil est composé de deux parties séparables, l'une dite porte-outil comprenant une enveloppe tubulaire à section circulaire portant lesdits moyens d'ancrage, des orifices également espacés sur une section droite de l'enveloppe ainsi qu'un dispositif d'orientation, l'autre partie constituant 30 l'outil proprement dit comprenant en plus du passage à section circulaire et de son arbre flexible une partie inférieure coopérant avec ledit dispositif d'orientation, de telle sorte que la simple descente dudit outil dans son porte-outil entraîne la coïncidence de l'orifice dudit passage avec l'un des orifices dudit porte-outil, le soulèvement de l'outil par rapport au porte-35 outil entraînant la rotation de l'outil pour amener l'orifice du passage cylindrique en regard de l'orifice suivant du porte-outil. On peut donc de la sorte procéder aux opérations de forages successives sans qu'il soit nécessaire de remonter l'outil en surface, le dispositif d'orientation du porte-outil assurant l'orientation correcte des 40 forages obliques effectués autour du puits. 70 17814 2091931 ITn autre objet de l'invention est une méthode utilisant un appareil de ce type selon laquelle on remonte en surface, après 1*exécution des forages obliques, ledit outil à l'exclusion de son porte-outil et selon laquelle on descend un second outil comprenant : a) un corps avec autant de passages 5 débouchant obliquement à la périphérie de l'outil qu'il existe d'orifices dans le porte-outil, chacun desdits passages comportant un tube flexible contenant une charge explosive, son détonateur et un moyen de bourrage, b) une partie inférieure pour coopérer avec le dispositif d'orientation dudit outil, c) un premier moyen pour déplacer et introduire simultanément tous les tubes 10 flexibles dans les forages préalablement exécutés, d) un second moyen pour injecter siaultanément un fluide dans chacun des tubes flexibles et repousser les charges explosives, leurs détonateurs et leurs môyens de bourrage hors du tube, ledit premier moyen ramenant lesdits tubes à l'intérieur de leur logement. 15 On parvient donc, en une seule opération consistant à descendre le second outil après retrait du premier, à disposer correctement et automatiquement l'ensemble des charges qu'il suffit de faire exploser après remontée du second outil et de son porte-outil, soit par commande manuelle au moyen d'une connexion électrique, soit par commande automatique au moyen de détonateurs à 20 retards. On réalise de la sorte des forages obliques précis, la mise en place simultanée des charges et leur détonation par des moyens simples, peu coûteux et d'une grande sûreté en un temps très court, la méthode préconisée permettant en outre une reprise quasi immédiate de l'exploitation du puits. 25 D'autres objets et avantages de l'invention ressortiront encore de la description suivante faite en référence au dessin annexé qui représente, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation de l'outil mis en oeuvre dans la méthode objet de l'invention. Sur le dessin : 30 La figure 1 est une représentation schématique en plan du type de fissuration obtenue par explosion d'une charge dans un puits, la figure 2 la représentation schématique des fissures dans une coupe axiale d'un puits où se produit l'explosion, la figure 3 une représentation schématique en plan du type de 35 fissuration obtenue par application de la méthode objet de l'invention, la figure 4 une «présentation schématique des fissures, obtenues par application de la méthode objet de l'invention, dans une coupe axiale du puits, la figure 5 la vue en coupe dans une section contenant l'axe du 40 puits de forage oblique, 70 17814 6 2091931 la figure 6 «ne vue schématique d'une coupe longitudinale d*!» outil pour exécuter les forages obliques, la figure 7 une vue schématique d'une coupe longitudinale d'un outil de mise en place automatique des charges explosives, et 5 la figure 8 une représentation schématique d'une munition portée par l'outil de la figure 7. Afin de rendre plus clair l'exposé de la méthode de fracturation des terrains aux abords d'un puits de pétrole et de pouvoir aisément comparer les résultats obtenus par application de l'invention et des méthodes antérieures, 10 on a représenté aux figures 1 et 2 les fissures obtenues dans le cas de l'explosion d'une charge déposée dans un puits au niveau de la zone à fracturer et aux figures 3 et 4 les fissures obtenues par application de la méthode objet de l'invention. Sur les figures 1 et 2, les parois du puits sont représentées en 1. 15 Les lignes 2 correspondant à la zone de dislocation produite par l'explosion faite dans le puits 1. Les lignes 3 sont les fractures radiales et les lignes 4 des fractures concentriques qui peuvent exister en raison d'une réflexion des ondes radiales sur une surface libre ou sur un milieu dont la vitesse de propagation du son est différente. On peut ajouter à ces fractures ne dépen-20 dant que du milieu dans lequel le puits a été foré des fissures de moindre importance telles que 5 dues à la réflexion d'une onde plane se propageant verticalement. On rappellera qu'en fait les fissures 3 qui sont les plus importantes ont tendance à se refermer, de sorte que l'explosion des charges dans le puits lui-même ne procure pas l'accroissement de circulation du 25 fluide injecté ou de l'huile recueillie. Dans le cas des figures 3 et 4, on fait exploser la charge dans le forage oblique dont les parois sont représentées en 6. On retrouve une zone de dislocation 7 aux abords immédiats du lieu de l'explosion mais cette zone est en dehors du puits 1. Les fissures radiales 8 sont déplacées et partent cette 30 fois du forage 6 en s*étendant dans toutes les directions, de sorte que certaines aboutissent à proximité des parois 1 du puits. Les fissures concentriques, apparaissant en 9 sous l'action du train d'ondes réfléchies sur les parois 1 du puits, sont cette fois prévisibles et de plus grande importance que dans le cas des figures 1 et 2 correspondant à l'explosion d'une charge 35 dans le puits lui-même. Ces fissurations, dues à l'onde de contrainte radiale, réfléchie en onde de traction, ont tendance à disloquer les fissures radiales 8 et à empêcher leur fermeture tandis que les fissures 10, dues à l'influence du train d'ondes réfléchies se propageant le long du forage oblique, achèvent le découpage de volumes de terrains bien délimités dont la structure empêche 40 la fermeture du réseau de fissuration. 70 17814 7 2091931 Cette structure particulière se retrouve autour de chacun des forages latéraux 11, figure 5, disposés symétriquement par rapport au puits. Dans l'exemple choisi, les plans des quatre forages 11 sont disposés à 90* les uns des autres, les charges 12 étant disposées au fond des forages 5 et au même niveau. La simultanéité des tirs des quatre charges a pour effet d'additionner les contraintes provenant de chaque explosion et de créer une fissuration en des endroits qui resteraient normalement intacts. Les méthodes de descente et de remontée d'outils étaat connues en 10 soi, on se bornera à la description des deux outils coopérant avec un même porte-outil et assurant la mise en oeuvre de la méthode de fracturation qui vient d,être décrite. Le porte-outil comprend un tube 13 représenté figure 6 qui contieat le .corps 17 comprenant l'ensemble des composants de l'outil de forage propre-15 ment dit. Il est descendu avec un câble électrique multiconducteur 14 relié aux circuits de l'outil par le connecteur 15. La tube 13 du porte-outil est percé d'un certain nombre de trous 16 égal au nonbre de forages obliques latéraux que l'on désire effectuer : soit quatre dans l'exemple choisi. Ces trous sont les sections du tube cylindrique à section droite circulaire du 20 porte-outil 13 par un cylindre à section droite circulaire dont l'axe coupe l'axe du puits sous un angle de préférence égal à 45*. Des guides 18 ainsi que des patins d'ancrage 19 sont prévus sur le tube 13. Les patins d'ancrage qui peuvent être de tout type connu, fixent la position du tube 13 par rapport au terrain et se trouvent solidaires de la 25 pièce 20. Celle-ci permet de fixer l'orientation du corps 17 de l'outil par rapport au tube 13. Un dispositif simple, schématisé par la pièce 21, orienta automatiquement le corps 17 par rapport à la pièce 20 de façon qu'il puisse présenter un orifice semblable aux trous 16 du tube 13 en regard d'un de ces trous. Ce dispositif peut comporter deux ou quatre tenons coopérant avec 30 quatre rainures verticales et quatre rainures obliques, de telle sorte qu'un premier glissement vertical et vers le haut du corps 17 de l'outil, par rapport à son support 13 ancré dans le puits au niveau choisi, entraîne chacun des tenons par les rainures obliques vers la rainure verticale suivante, 1'abaissement du corps 17 entraînant de nouveau la coïncidence de 35 l'orifice semblable du corps 1? et d'un autre trou 16 du tube 13. La puissance nécessaire à l'outil de forage est fournie par le moteur électrique.22 à deux sens de rotation et supportant les conditions habituelles de température et de pression du fond. Il entraîne un arbre 23, cannelé extérieurement, de longueur égale ou supérieure à la longueur du trou 40 à forer. bad original] 70 17814 2091931 Autour de cet arbre, coulisse tua arbre 24 cannelé intérieurement portant un piston 25 de mime axe. Ce piston coulisse à l'intérieur d'un vérin hydraulique 26, actionné par un circuit hydraulique alimenté par la pompe 27, entraînée par le moteur 22. Le piston 25 permet ainsi d'appliquer une force 5 descendante ou ascendante sur l'arbre cannelé 24. Un arbre flexible 28 est fixé à la partie inférieure de l'arbre 24. Cet arbre transmet à la fois le mouvement de rotation que lui imprime l'arbre 24 lors de la rotation de l'arbre 23 et le mouvement de translation assuré par le vérin 26. La constitution de l'arbre flexible 28 peut être quelconque 10 et se trouve disponible dans le commerce. Une gaine rigide rectiligne 29a que prolonge une gaine rigide incurvée 29b sert dç_.glissière à l'arbre flexible 28. La partie rigide 29a est d'une longueur égale à celle du trou à forer latéralement. Sous l'effet de la courbure de la partie 29b de la gaine rigide, l'arbre 28 aborde la 15 paroi 1 du puits sous un angle déterminé par la direction de la dernière partie rectiligne du passage 29b. Un porte foret 30, équipé de son foret 31, permet ainsi d'effectuer un forage oblique. Le foret est choisi parmi les types d'outils rejetant les débris vers l'extérieur sans laisser de carottes au centre du forage. 20 L'avance du foret 31 s'effectue sous la commande du vérin 26 alimenté par la pompe 27. Le circuit de commande comprend une chambre d'équilibrage 32 de la pression interne par rapport à la pression ambiante et un distributeur 33 à commande électrique permettant de faire monter ou descendre le piston ou encore de le maintenir à une position déterminée. 25 La lubrification du foret est assurée par la pompe de refroidisse ment et de lubrification 34 montée éventuellement sur un deuxième axe du moteur 22. La pompe 34 aspire le fluide environnant par une crépine 35 et le refoule autour du moteur 22 dont il assure le refroidissement. Ce fluide est collecté au niveau de la partie supérieure du guide rigide 29a et pénètre 30 entre l'arbre 24 et le guide 29a. A la jonction, entre l'arbre 24 et l'arbre 28, on fait pénétrer une partie du fluide à l'intérieur de l'arbre 28 de façon à canaliser ce fluide vers le foret 31 dans lequel il débouche. De cette manière, les frottements sont diminués entre l'arbre 28 et son guide : 29a - 29b. 35 Les débris de forage entraînés par le fluide de refroidissement tombent dans le panier 36. Un doigt escamotable 51 traversant le fond du cylindre 26 est utilisé pour arrêter le piston 25 à un niveau déterminé et limiter de la sorte l'avance du foret 31. Ce doigt porte à sa partie inférieure un filetage 40 en prise avec un mécanisme d'entraînement conventionnel représenté BAD ORIGINAL 70 17814 2091931 schématiquement en 52. Lorsque le piston 25 vient en butée sur le doigt 51» supposé dans sa' position supérieure extrême, la surpression produite au-dessus du piston entraîne l'ouverture de la valve de sécurité 53. Celle-ci met en communication 5 la partie du cylindre où se produit la surpression avec le conduit 54 servant à refouler le fluide du vérin lors de la descente du piston. Le mécanisme 52 peut être à commande manuelle ou être commandé de la surface ou rais en route automatiquement selon la nature du travail à effectuer. L'exécution des quatre forages sans carottage s'effectue à l'aide 10 de l'outil qui vient d'être décrit d'une façon extrêmement simple» En effet, il suffit, après la mise en place du tube 13 par les méthodes conventionnelles, de descendre l'outil 17 avec son câble électrique 14-pour que l'outil vienne s'engager automatiquement dans le tube 13 dans une position faisant coïncider son orifice latéral avec l'un des trous 16 grâce au dispositif d'orientation 15 21. Le doigt 51 étant en position basse, le moteur 22 est mis en route depuis la surface et le foret attaque la paroi rocheuse. En fin de course, l'intensité absorbée par le moteur décroît. On change alors le sens de rotation depuis la surface. L'arbre flexible 28 et son foret rentrent alors dans le guide 29a - 29b du corps de l'outil que l'on remonte partiellement an cible 20 puis que l'on redescend. Dans ce mouvement, le dispositif d'orientation fait pivoter l'outil de 90* dans l'exemple choisi. Il suffit de recommencer à forer pour effectuer le second forage latéral et de procéder ainsi jusqu'au dernier forage• Lorsque l'on désire effectuer an carottage, le doigt 51 est déplacé 25 vers le haut d'une longueur égale à la carotte que l'on désire recueillir. Dans un premier temps, l'opération de forage peut être réalisée comme on vient de l'exposer. Cependant le doigt 51 étant en position haute le forage sans carottage s'arrête dès que le piston 25 vient buter contre le doigt 51. On remonte alors l'outil 17, le porte-outil 13 restant en position, et l'on 30 remplace le foret 31 par un outil carottier. On efface le doigt 51 et l'on redescend l'outil 17 au câble électrique. La mise en rotation du moteur électrique 22 permet de descendre le piston 25 jusqu'au fond du cylindre 26 et par conséquent de prélever une carotte à l'endroit même que l'on désire, c'est-à-dire, dans le cas considéré, à l'endroit où l'on veut déposer une 35 charge explosive. On ramène donc le carottier à l'intérieur de la gaine 29b et l'on remonte l'outil. Après cette opération, on descend au câble électrique l'outil 37 sans toucher au porte-outil toujours ancré dans le puits. L'outil 37, représenté à la figure 7, sert à la mise en place des explosifs et à commander le 40 tir. 70 17314 2091931 Cet appareil comporte un moteur électrique 38 à deux sens de rotation supportant les conditions de température et de pression de fond. Ce moteur comprend un réducteur, lequel entraîne un arbre fileté 39. Un arbre 40, fileté intérieurement, est vissé sur l'arbre 39 et porte à sa partie inférieu-5 re un piston 41 coulissant dans le cylindre 42. En position haute, le piston 41 est fixé au cylindre 42 par des goupilles 43, lesquelles se cisaillent sous un effort déterminé. Le fond du cylindre comporte des passages obturés par des soupapes 44, tarées à une certaine pression, et communiquant avec autant de tiges 10 rigides creuses 45 qu'il y a de trous à garnir. La longueur de ces tiges rigides creuses est inférieure à celle des trous latéraux forés. Elles sont fixées à leurs parties inférieures à des gaines souples 46 métalliques ou en matériaux plastiques ou autres, de même longueur, coulissant dans des tubes guides rigides 47 dont l'ouverture est en regard des orifices 16 du tube 15 porte-outil 13. Chaque gaine 46 se termine par une pièce cylindrique rigide 48 dans laquelle vient se fixer l'ensemble : détonateur - dispositif de retardement. La pièce 48 peut inclure également les charges ou être remplacée par un simple prolongement du tube 46 contenant alors une enveloppe rigide contenant une munition complète. 20 Un système de contacts électriques arrête le moteur 38 lorsque le piston 41 vient buter contre la face inférieure du cylindre 42. Ce système a été schématisé en 49. L'explosif solide, en pastilles ou en granulés, est enrobé dans des sachets cylindriques de matières plastiques que l'on introduit dans les gaines 25 flexibles 46. Les détonateurs et éventuellement les dispositifs à retard sont fixés à l'extrémité des gaines, les tiges 45 et l'espace restant dans les gaines 46 pouvant être garnis de billes de verre. Le cylindre 42 est rempli d'un liquide inerte 50. L'appareil ainsi chargé est descendu dans le puits et se trouve mis 30 automatiquement en position grâce au dispositif d'orientation 21 du porte-outil. Le moteur 38 est mis en route entraînant la descente de l'arbre 40 et par conséquent la pénétration simultanée des gaines flexibles 46 dans les forages latéraux. Lorsque le cylindre est descendu d'une longueur prédétermi-35 née inférieure à celle du trou, son mouvement est arrêté par une butée. Les goupilles 43 du piston 41 se cisaillent et celui-ci éjecte dans sa descente le liquide 50 par des clapets taré3 44. Le liquide ainsi éjecté à une pression supérieure à la pression ambiante force les charges et les détonateurs à sortir des gaines 46. Lorsque la totalité du liquide 50 a été refoulée à 40 l'extérieur du cylindre, un contact de fin de course arrête le moteur. On peut Copy 70 17814 11 2091931 alors le remettre en marche de la surface en sens inverse pour faire rentrer les gaines 46 dans le corps de l'outil que l'on remonte avec le porte-outil 13» Il va de soi que l'on peut remplacer le liquide 50 par un explosif liquide. 5 La aise à feu peut être commandée de la surface. Dans ce cas, les détonateurs sont fixés à un câble électrique solide et fin. Les détonateurs sont munis de griffes qui les ancrent dans le trou. Les câbles électriques contenus dans l'outil se déroulent pendant le mouvement de remontée simultanée de l'outil 37 et du porte-outil 13. La mise à feu est commandée depuis la 10 surface par un contact actionné quand l'outil est suffisamment remonté. On peut encore utiliser une mise à feu automatique. Dans ce dernier cas, le détonateur est relié à un système de retard électrique placé dans la même enveloppe et qui se déclenche lors de l'éjection de la gaine 46. Les retards pouvant aller jusqu'à quelques heures, on a donc tout le loisir de 15 sortir du puits l'outil et le porte-outil. Afin d'accroître la sécurité de mise en place de l'explosif, on introduit dans la partie métallique 48 une munition comportant tin retardateur 55t figure 8, qui est maintenu dans le tube 48 soit par des goupilles de cisaillement, soit tout simplement par frottement doux à l'intérieur du tube. 20 Un verrou représenté schématiquement en 56 empêche la sortie prématurée du retardateur hors de son logement 48 et de ce fait empêche le fonctionnement du contact d'amorçage 57. Ainsi, au cours du chargement de la munition, l'opérateur peut manipuler les charges en toute sécurité. Le détonateur 58 est logé de manière habituelle dans le retardateur 55 par simple vissage par 25 exemple et la charge liquide ou solide, schématisée en 59, entoure le détonateur. Le reste du tube peut être rempli de billes de verre 60 assurant le bourrage de la charge. Bien que l'on n'ait décrit qu'un seul mode de réalisation d'outil mis en oeuvre avec l'invention lorsque l'on désire accroître la rapidité des 30 opérations, il est clair que l'invention ne se borne pas exclusivement à la méthode de fracturation décrite en introduisant obligatoirement quatre forages latéraux. Le nombre de forages peut être quelconque et dépend en premier lieu de la topographie du sous-sol. De même, ces forages avec ou sans carottage peuvent être effectués par simple déviation d'un outil de forage classique. 35 Quant à l'outil de mise en place des charges, il est clair que l'appareil peut comporter un seul ou un nombre quelconque de tubes porte charge. Ces tubes peuvent avoir une longueur égale à celle des forages réalisés, les charges étant toujours disposées à l'extrémité de ces tubes. Dans ce cas, la rupture des goupilles 43 permettant de désolidariser le cylindre 42 du piston 41, on 40 peut continuer la descente du piston 41 tout en remontant progressivement les U C0PY pÉâ»«- 70 17814 2091931 tubes 46 jusqu'au dégagement total de la munition. Cette remontée peut être assurée par exemple par un simple ressort primitivement bandé par le déplacement du fond du cylindre 42 avant rupture des goupilles 43. 70 17814 2091931 KEVBHDICATIOMS 1*) Méthode de fracturation des terrains entourant un puits de pétrole selon laquelle on effectue au niveau de la zone à fracturer et à. partir du puits, au moins un forage oblique par rapport à l'axe du puits, 5 ledit forage ayant un diamètre inférieur au rayon du puits, les axes du puits et du forage oblique étant dans un même plan, ou sensiblement dans un mtme plan, on dispose une charge au fond dudit forage oblique, on procède à l'opération de bourrage et l'on fait exploser la charge. 2*) Méthode telle que revendiquée en 1 dans laquelle la distance du 10 fond du forage oblique à l'axe du puits est comprise entre 50 cm et 300 cm. 3*) Méthode telle que revendiquée dans l'une quelconque des revendications 1 ou 2 dans laquelle on effectue au moins deux forages obliques, lesdits forages étant identiques et répartis symétriquement autour de l'axe du puits, on dispose au fond des forages une charge identique et l'on fait 15 exploser les charges simultanément. 4*) Méthode telle que revendiquée dans l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3 dans laquelle l'angle de l'axe du forage oblique par rapport à l'axe du puits est compris entre 20 et 70*. 5#) Méthode telle que revendiquée en 1 selon laquelle on effectue le 20 forage oblique en ancrant un outil au niveau du puits où l'on désire effectuer le forage oblique et en guidant un arbre flexible porteur d'un moyen de forage à l'une de ses extrémités par un corps rigide comportant tua passage à section circulaire débouchant latéralement sur la paroi du puits selon un cylindre dont la direction de l'axe coïncide avec la direction du forage oblique à 25 exécuter. 6*) Méthode telle que revendiquée en 3 selon laquelle on effectue les forages obliques en ancrant un porte-outil, muni d'un dispositif d'orientation, au niveau où l'on désire effectuer les forages obliques, on descend avec ledit porte-outil un outil comprenant un corps rigide avec un passage 30 pour le guidage d'un arbre flexible porteur d'un moyen de forage, ledit passage débouchant sur un orifice du porte-outil par un cylindre de mtme axe que le forage que l'on désire effectuer, on ramène après le premier forage l'arbre flexible dans son dispositif de guidage, on change l'orientation de l'outil, on procède au second forage et aux suivants de la mêine manière, on 35 ramène ledit outil à la surface, on descend dans le porte-outil toujours ancré aux parois du puits un second outil muni d'un dispositif d'orientation coopérant avec celui du porte-outil, ledit second outil portant autant de tubes flexibles et de corps de guidage qu'il existe de forages obliques, chacun des tubes contenant une charge identique d'explosif, un détonateur et 40 un moyen de bourrage, on repousse lesdits tubes flexibles à l'intérieur 70 17814 14 2091931 desdits forages obliques, on éjecte par injection d'un liquide lesdites charges, détonateur et moyen de bourrage dans les trous de forage, on remonte le porte-outil et son outil et l'on procède à l'explosion simultanée des charges. 7#) Méthode telle que revendiquée dans l'une quelconque des reven— 5 dications 5 ou 6 selon laquelle on effectue le forage en fixant un foret à l'extrémité de l'arbre flexible et en imprimant au flexible lui-même un mouvement d'avancement et de rotation. 8*) Méthode telle que revendiquée en 6 selon laquelle on arrête le forage immédiatement avant l'endroit où l'on désire faire exploser la charge 10 et selon laquelle on intercale entre cette opération et la mise en place de la charge explosive une opération de prélèvement de carotte au lieu choisi pour le dépôt de la charge. 9*) Méthode telle que revendiquée en 8 selon laquelle on effectue le carottage en fixant un carottier à l'extrémité de l'arbre flexible et en 15 imprimant au flexible lui-même un mouvement d'avancement et de rotation. 10*) Méthode telle que revendiquée à la fois en 6 et 8 dans laquelle on commande simultanément l'enfoncement desdits flexibles, on arrête le mouvement d'enfoncement desdits flexibles dans le forage avant que leurs extrémités n'atteignent le fond des forages et l'on éjecte simultanément les 20 charges, détonateur et moyen de bourrage qu'ils contiennent. 11") Appareil de mise en oeuvre de la méthode revendiquée en 1 selon lequel l'outil comporte un moyen d'ancrage pour se maintenir dans le puits au niveau où l'on désire effectuer le forage oblique, un corps comportant un passage interne à section transversale circulaire débouchant sur la périphérie 25 de l'outil par une partie cylindrique dont la direction de l'axe fait un angle donné avec l'axe du puits, un arbre flexible à l'intérieur dudit passage ainsi que des moyens d'entraînement coopérant avec l'une des extrémités dadit arbre flexible pour entraîner sa rotation, son avancement ou son recul, l'autre extrémité dudit arbre étant équipée d'un porte foret et d'un foret. 30 12*) Appareil tel que revendiqué en 11 dont le moyen d'avancement ou de recul dudit arbre flexible est un vérin et dont le moyen de coimande de la rotation dudit flexible est un moteur à deux sens de rotation. 13*) Appareil tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 11 ou 12 caractérisé en ce qu'il est composé de deux parties sépara-35 bles, l'une dite porte-outil comprenant une enveloppe tabulaire à section circulaire portant ledit moyen d'ancrage, des orifices également espacés sur une section droite de l'enveloppe ainsi qu'un dispositif d'orientation, l'autre partie constituant l'outil proprement dit comprenant en plus du passage à section circulaire et de son arbre flexible une partie inférieure comportant 40 au moins deux tenons s'engageant dans deux rainures verticales dudit porte- 70 17814 2091931 outil lors du mouvement de"descente de.l'outil et s'engageant dans deux rainures obliques lors d'un mouvement ascendant de l'outil pour s'engager dans deux autres rainures verticales lors du mouvement descendant de l'outil, de telle sorte que pair le simple soulèvement de l'outil suivi d'un enfoncement, 5 le porte-outil entraîne la rotation de l'outil pour amener l'orifice du passage cylindrique incliné en regard de l'orifice voisin du porte-outil. 14*) Appareil tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 12 ou 13 comportant en outre deux pompes entraînées par ledit moteur, l'une de refroidissement et de lubrification aspirant le liquide fourni par 10 le milieu extérieur et l'injectant, après circulation autour dudit moteur, entre ledit arbre flexible et la paroi dudit passage de guidage rigide, l'autre entraînant le fluide de commande dudit vérin» 15*) Appareil tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 12, 13 ou 14 dont le vérin est composé d'un cylindre, d'un piston 15 rigidement relié audit arbre flexible, d'un doigt escamotable limitant la course du piston et d'une valve de sécurité, ladite valve étant située dans le corps du cylindre et au-dessus du piston lorsque ce dernier vient en butée sur le doigt escamotable. 16*) Appareil de mise en oeuvre de la méthode revendiquée dans l'une 20 quelconque des revendications 3, 6 ou 10 composé de deux parties séparables, l'une dite porte-outil comprenant une enveloppe tubulaire à section circulaire portant un moyen d'ancrage pour le maintenir dans le puits au niveau des forages obliques, des orifices également espacés sur une section droite de l'enveloppe, ainsi qu'un dispositif d'orientation, l'autre partie constituant 25 l'outil proprement dit portant autant de tubes flexibles et de corps de guidage que de forages obliques, les axes des corps de guidage faisant avec l'axe du puits un angle identique à celui des axes des forages obliques avec l'axe du puits, chaque tube flexible contenant une charge explosive, un détonateur et un moyen de bourrage, ledit outil portant en outre des moyens 30 coopérant avec ledit moyen d'ancrage pour maintenir les axes des corps de guidage dans le prolongement des axes des forages, des moyens pour repousser lesdits tubes flexibles dans les forages et les rentrer à l'intérieur des corps de guidage ainsi qu'un moyen refoulant les charges, détonateurs et moyens de bourrage à l'extérieur desdits tubes. 35 17*) Appareil tel que revendiqué en 16 dont le raoyen refoulant les charges à l'extérieur desdits tubes flexibles est solidaire desdits tubes. 18*) Appareil tel que revendiqué en 16 dont le moyen d*entraînement desdits tubes comporte un moteur à deux sens de rotation, un arbre fileté tournant avec le moteur, un arbre fileté solidaire d'un piston, un cylindre 40 rendu solidaire dudit piston par des goupilles de cisaillement^ des tiges 70 17814 2091931 rigides solidaires dudit cylindre, des tubes flexibles solidaires des tiges rigides, des clapets tarés à une certaine pression dans ledit cylindre rempli de liquide, un contact électrique commandé par une butée fin de course du piston, ledit arbre entraîné par le moteur coopérant avec l'arbre fileté 5 solidaire dudit piston de telle sorte que les goupilles retenant le piston au cylindre se cisaillent lorsque l'ensemble cylindre - tiges arrive en fin de course, le piston chassant alors le liquide du cylindre par lesdits clapets jusqu'à ce que le contact actionné par ladite butée fin de course déclenche l'arrêt du moteur puis son changement de sens pour ramener piston et cylindres 10 à leur position primitive. 19*) Appareil tel que revendiqué en 18 dont la longueur des tubes flexibles portant la charge est inférieure à la longueur du forage oblique dans lequel on dépose la charge d'une longueur légèrement supérieure à celle occupée par les charges et le dispositif de mise à feu de telle sorte que ledit 15 piston entraîne l'éjection des charges lors de son déplacement dans le cylindre après rupture desdites goupilles. 20*) Appareil tel que revendiqué en 18 dont la longueur des tubes flexibles pénétrant dans les forages obliques est égale à la longueur desdits forages et dont la descente dudit cylindre entraîne la mise sous tension d'un 20 ressort de telle sorte que le cisaillement des goupilles entraîne à la fois l'éjection de la charge et le retrait desdits tubes flexibles. 21*) Appareil tel que revendiqué à la fois en 13 et en 18 dans lequel ledit porte-outil est commun à l'outil de forage et à l'outil de mise en place des charges. 25 22°) Appareil tel que revendiqué en 16 dont les tubes flexibles se terminent par une partie métallique rigide. 23") Appareil tel que revendiqué dans l'une quelconque des revendications 16 ou 22 dont les tubes flexibles contiennent à leurs extrémités une munition composée d'un retardateur maintenu dans le tube par un moyen de 30 fixation cédant sous une pression déterminée exercée sur le retardateur, d'un contact d'allumage entre le retardateur et le tube, d'un verrou évitant l'éjection du retardateur hors de son logement au cours de la mise en place de la munition et étant effacé après mise en place de la munition, d'un détonateur relié audit retardateur, d'une charge explosive autour dudit détonateur et 35 d'un moyen de bourrage disposé au-dessus de la charge. 24*) Appareil tel que revendiqué en 23 dont le moyen de bourrage est constitué par des billes de verre.