Brevet FR2415716A1 — publié le 19790824

La présente invention concerne un dispositif de récupération d'objets perdus au fond d'un trou de forage tels que par exemple des débris métalliques pouvant résulter de la détérioration de 11 outil ou de tout élément ayant été introduit dans le puits. Les débris métalliques qui s'accumulent au fond d'un puits en cours de forage représentent une gène considérable pour la poursuite du forage dans de bonnes conditions puisque, du fait de leur position, ils sont soumis à l'action de l'outil de forage dont ils accélèrent l'usurpe et même la destruction partielle lorsque ces débris sont de grande dureté. La destruction prématurée de l'outil se traduit par une diminution de son rendement global, augmente la fréquence des opérations de remplacement de l'outil et donc augmente la durée et le coût des opérations de forage. Pour éviter ces inconvénients il y a lieu de repêcher ces débris avant la reprise du forage. Pour cela on utilise des outils prévus à cet effet et qui peuvent être classés selon deux types principaux. Le premier concerne les outils de repêchage comportant un corps tubulaire pourvu à son extrémité d'éléments d'attaque des terrains. A l'intérieur du corps des doigts articulés pivotent vers la paroi intérieure du corps tubulaire lorsque celui-ci pénètre dans les terrains lors de la remontée de l'outil, les doigts articulés basculent sous l'action de la pesanteur et obturent plus ou moins l'alésage interne du corps pour capturer tout objet qui a pénétré à l'intérieur du corps. Le second type d'outil de repêchage de débris comporte une surface active capable de détruire ces débris qui sont alors entrainés par le fluide de forage en circulation. Un dispositif, dénommé panier, entourant l'outil, recueille une partie des débris les plus lourds qui n'ont pu être entrainés par le fluide de forage jusqu'à la surface. Dans la plupart des cas ces deux types d'outil doivent être utilisés l'un après l'autre, le premier pour récupérer les plus gros débris, le second pour repêcher les débris plus petits. Il faut donc effectuer deux opérations successives de manoeuvre de la colonne de forage avant de poursuivre les opérations de forage. Malgré cela, ltexpérience montre que la récupération des débris n'est pas totale. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif permettant d'éviter ou tout au moins de réduire fortement ces inconvénients puisqu'il ne nécessite qu'une seule manoeuvre de la colonne de forage et assure une récupération quasi totale des débris. L'invention pourra être bien comprise et tous ses avantages apparai- tront clairement à la lecture de la description qui suit, illustrée par la figure annexée qui représente schématiquement le dispositif selon l'invention suspendu à l'extrémité d'une colonne de manoeuvre 1. Le dispositif comporte essentiellement un organe 2 de collecte des débris et un organe 3 adapté à transférer les débris à récupérer à l'intérieur de l'organe collecteur 2. L'organe de collecte 2 a un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre du puits foré 4 et comporte un alésage 5 de diamètre aussi grand que possible. Au voisinage de l'extrémité inférieure de cet alésage 5 est placé un obturateur de cet alésage. Cet obturateur comprend un disque 19 fixé par exemple par un filetage 20 à l'extrémité inférieure de l'organe de collecte 2. De préférence, ce disque 19 a une forme conique de sorte qu'il présente une surface concave 21 munie d'éléments taillants 22. Dans la partie centrale du disque 19 est usiné un orifice 23 qui communique par l'intermédiaire d'un prolongement tubulaire 24 de la bague 19 avec l'alésage 5 de organe de collecte 2. L'organe de transfert 3 qui est fixé par exemple par un filetage 8 à l'extrémité de l'organe collecteur 2 opposée à celle où est fixé le disque 19, est adapté à créer à l'intérieur de l'alésage 5 une pression inférieure à la pression hydrostatique du lieu où est placé le dispositif. De préférence une grille 9 est interposée entre l'organe collecteur 2 et l'organe de transfert 3 pour des raisons qui apparaîtront ultérieurement. Les moyens de transfert 3 créant une dépression ss P dans alésage 5 pourront être de tout type connu et par exemple du type illustré dans le certificat d'addition 2 092 646 au brevet français 1 567 862. Ces moyens, qui ne seront pas décrits ici en détail, comportent un éjecteur à orifice calibré alimenté en fluide de forage sous pression, par exemple par l'intermédiaire de la colonne de manoeuvre 1 qui est alors constituée par une conduite. L'éjecteur produit un jet de fluide dirigé à l'opposé du fond du puits 4. Le fluide liquide contenu dans l'alésage 5est aspiré par le jet puis rejeté dans l'espace annulaire délimite entre la paroi du puits et le dispositif au-dessus de l'organe de collecte. Selon une variante possible l'organe de transfert 3 peut comporter une pompe aspirante par exemple du type MOINEAU dont l'orifice d'aspiration communique directement avec'l'alésage 5 de l'organe 2 et dont l'orifice de refoulement débouche dans ltespace annulaire délimité entre la paroi du puits. L'entrainement de la pompe est assuré par un moteur électrique ou hydraulique qui lui est associé. Les moyens de transfert 3 sont reliés à l'organe de collecte 2 par tout moyen approprié tel qu'un filetage 8. Le dispositif ainsi constitué est suspendu à la colonne de manoeuvre 1 par l'intermédiaire d'un porte outil capable d'entraîner organe collecteur 2 ou au moins le disque 19 en rotation. Dans le cas représenté ce porte outil est constitué par le rotor 25 d'un moteur 26 fixé à l'extrémité de la colonne de manoeuvre.Ce moteur peut être un moteur électrique, la colonne de manoeuvre pouvant alors être un câble plein auquel sont associés les conducteurs électriques alimentant le moteur en énergie. Le moteur 26 peut également être un moteur hydraulique alimenté en fluide sous pression par l'intermédiaire d'une conduite souple ou rigide constituant la colonne de manoeuvre 1. Le porte outil peut également être constitué par une colonne rigide entrainée en rotation depuis la surface par l'intermédiaire d'une table de rotation, la porte outil constituant également la colonne de manoeuvre. Après avoir été introduit dans le puits foré, l'organe collecteur 2 est entraîné an rotation par le porte outil tandis que l'organe de transfert 3 est alimenté en énergie. Les éléments taillants 22 détruisent les débris 27 et réduisent leurs dimensions.Sous l'action de la circulation du fluide,indiquée par les flèches en traits continus, les déblais de petites dimensions 28 pénètrent par l'intermédiaire de l'orifice 23 dans l'alésage 5. Lorsque l'action de l'organe de transfert est stoppée la totalité des débris 28, sous l'action de la pesanteur et de la force centrifuge retombent dans ltespace annulaire 29 délimité par la prolongation tubulaire 24 du disque 19 et la paroi de l'alésage 5. REVENDICATIONS 1. - Dispositif pour récupérer des objets situés sur le fond d'un trou foré, ce dispositif étant suspendu à l'extrémité libre d'une colonne de manoeuvre et comportant en combinaison un organe collecteur comprenant un corps tubulaire ayant un alésage de diamètre au moins égal aux dimensions des objets à récupé rer, et un obturateur d'une section de cet alésage placé au voisinage de l'extré- mité du corps la plus éloignée de la colonne de manoeuvre, caractérisé en ce que ledit obturateur comporte un disque ayant une surface concave munie d'éléments capables de détruire les objets par rotation de ce disque, la surface opposée à la face concave étant située du côté de l'alésage dudit corps, ce disque étant en outre muni d'un orifice central débouchant dans l'alésage du corps, et en ce que le dispositif comprend des moyens moteurs capables d'entraîner en rotation le disque obturateur. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le disque obturateur est prolongé à l'intérieur de l'alésage du corps par un tube de longueur inférieure à celle de l'alésage, ce tube communiquant directement avec ledit orifice central, à l'une de ses extrémités et débouchant dans l'alésage du corps à l'autre de ses extrémités. 3. - Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le disque obturateur est solidaire en rotation du corps de l'organe collecteur et en ce que lesdits moyens moteurs entraînent en rotation organe collecteur. 4. - Dispositif selon une des revendication 1 ou 2 pour lequel la colonne de manoeuvre est une colonne rigide, caractérisé en ce que lesdits moyens moteurs sont constitués par la colonne de manoeuvre qui entraîne le dispositif en rotation. 5. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe de transfert est adapté à créer à l'intérieur dudit corps une pression dont la valeur est inférieure à la pression hydrostatique régnant dans le trou foré à l'extérieur du corps.