Brevet FR2663676A1 — publié le 19911227

- 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 Loca Lisées 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, ou d'une façon plus générale dans tout puits o La progression d'un outi L de mesure par gravité est difficile. Par le brevet FR 2 609 105, on connaît une méthode et un dispositif pour effectuer des interventions tel Les que des mesures dans des puits qui conviennent notamment Lorsque ces interventions doivent avoir lieu 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 lesque Ls il peut être rendu solidaire de la partie terminale de la colonne et d'une prise mâLe multi-contacts Les moyens de retenue sont enclenchés pour solidariser l'élément support à cette section Par adjonction successive 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 o Les interventions sont prévues Au moyen d'un raccord à fenêtre Latérale, on introduit une prise femel Le surmontée d'une barre de charge et on La propulse 2 - par un courant de fluide jusqu'à une fiche mâLe mu Lti-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'outil 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'outil 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 être 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 comporte l'utilisation d'un ensemble d'intervention constitué par exemple d'un outil quelconque ou d'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 o des mesures ou interventions sont prévues, la connexion électrique différée de l'ensemble d'intervention à un câble électro-porteur déroulé depuis la surface, le déplacement dudit ensemble 3 - d'intervention de la première position jusqu'à une deuxième position o 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. La méthode se caractérise par: l'emploi de moyens de connexion électrique permettant de solidariser sur commande l'élément-support et le câble éLectro-porteur, et d'une colonne rigide pourvue d'un embout terminal de section suffisante pour laisser passer l'élément-support quand ledit ensemble d'intervention est déplacé vers ladite deuxième position; le retrait de la colonne sur toute la longueur de la zone de mesure ou d'intervention; et le retrait progressif de l'ensemble d'intervention jusqu'à ladite première position par une traction exercée sur le câble par des moyens de manoeuvre en surface et la réalisation d'opérations en divers emplacements du puits. Le dispositif selon l'invention permet de conduire des interventions ou des opérations de mesure dans des puits Il comporte une colonne rigide, un ensemble d'intervention comportant par exemple un ou plusieurs instruments de mesure et de 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 o l'ensemble d'intervention est en appui contre une première extrémité de la colonne, et une deuxième position, l'élémentsupport étant pourvu de moyens de fixation à la colonne dans sa première position, télécommandables depuis une installation de surface, un câble électro-porteur multi-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 hors de la 4- colonne; 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 par avec la méthode antérieure par la longueur des sections de la colonne de poussée. 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 annexes o: la Fig 1 montre schématiquement un mode de réalisation du dispositif o 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 la Fig 3 montre une autre étape o, après recul de la colonne, l'outil d'intervention est prêt 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 être 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 (Fig 1) o 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 2, un prolongement tubulaire 8 Au centre du prolongement tubulaire 8 et suivant son axe, est disposée une fiche mâle multi- 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 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 FR 2 544 013. 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 2 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, 6 - l'épaulement 19 et l'embout profi Lé 18 coopèrent pour empêcher 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 23 La vanne 25 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 colonne sont progressivement rajoutés pour l'amener jusqu'à la partie supérieure de la zone de puits o des opérations doivent avoir lieu. Dans cette position, à l'extrémité supérieure du tubage, on introduit la prise multi-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 multi-contacts 9, comme décrit dans le brevet français précité FR 2 544 013 on commande alors le 7 - verrouillage des doigts 17 dans leurs encoches 18. Des sections rigides de conduite sont assemblés à l'extrémité supérieure de la colonne 2, de manière à assurer la progression de l'extrémité inférieure o 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 parvenue 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 o 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 o 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. 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 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 multi-lignes à connexion préétablie ou pourvu d'un connecteur enfichable de façon différée en milieu humide comme le connecteur ( 9, 11) On ne sortirait -8- 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 o 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. 9 - REVENDICATIONS 1) Méthode perfectionnée pour conduire des opérations de mesure ou des interventions dans des puits ( 1), comportant l'utilisation d'un ensemble d'intervention constitué par exemple d'un ou plusieurs outils ou instruments de mesure ( 3), le positionnement ou Le maintien de cet ensemble d'intervention dans une première position à une première extrémité d'une colonne rigide ( 2) par un élément-support ( 5) pourvu de moyens de verrouillage ( 6, 7) 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 o des mesures ou interventions sont prévues, la connexion électrique différée de l'ensemble d'intervention à un câble électro-porteur ( 2) déroulé depuis la surface, le déplacement dudit ensemble d'intervention de la première position jusqu'à une deuxième position o 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, la méthode étant caractérisée par l'emploi de moyens de connexion électrique ( 9, 11) permettant de solidariser sur commande l'élément-support ( 5) et le câble électro-porteur ( 12), et d'une colonne rigide ( 2) pourvue d'un embout terminal ( 18) de section suffisante pour laisser passer l'élémentsupport ( 5) quand ledit ensemble d'intervention ( 3) est déplacé vers ladite deuxième position; le retrait de la colonne ( 2) sur toute la longueur de la zone de mesure ou d'intervention; 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. 2) Dispositif pour conduire des interventions ou des opérations de mesure dans des puits comportant une colonne rigide ( 2), un ensemble d'intervention ( 3) comportant par exemple un ou plusieurs - outil ou instruments de mesure et de moyens d'ancrage ( 20) permettant de l'immobiliser dans le puits, un élément-support ( 5) réuni audit ensemble d'intervention par des moyens de liaison ( 4) et déplaçable à l'intérieur de la colonne entre une première position o l'ensemble d'intervention est au voisinage d'une première extrémité de la colonne, et une deuxième position, l'élément-support ( 5) étant pourvu de moyens de fixation ( 6, 7) à la colonne dans sa première position, ces moyens de fixation étant télécommandables depuis une installation de surface, par l'intermédiaire d'un câble électro-porteur multi-conducteurs ( 12) relié à un ensemble de commande et d'acquisition ( 15) en surface, et un système de connexion différée dudit câble à l'ensemble d'intervention postérieurement à sa descente dans le puits, le dispositif étant caractérisé en ce que la colonne est pourvue, à sa première extrémité, d'un embout ( 18) de section suffisante pour laisser sortir l'élément-support ( 5) hors de la colonne; le système de connexion différée comporte un connecteur ( 11) enfichable en milieu humide et des moyens de verrouillage ( 17, 18) télécommandables depuis l'installation de surface pour fixer le connecteur ( 11) à l'élément-support ( 5) en position d'enfichage, et des moyens ( 19) pour limiter l'accès aux moyens de fixation et aux moyens de verrouillage, de débris solides susceptibles d'empêcher leur fonctionnement. 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ensemble d'intervention est relié à l'élément-support ( 5) par une tige rigide ( 4). 4) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ensemble d'intervention est relié à l'élément-support ( 5) par une liaison souple. 5) Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la colonne rigide ( 2) est prolongée d'un carter adapté à contenir au moins une partie de l'ensemble d'intervention.