Brevet FR2711728A1 — publié le 19950505

La présente invention concerne la combinaison d'un tubage bobiné et d'un passage de transmission de signal permettant de transmettre et/ou de recevoir des signaux vis-à-vis d'outils de puits positionnés dans le tubage bobiné. Le passage de transmission de signal permet d'émettre et de recevoir des signaux hydrauliques, électriques ou de lumière et les passages peuvent être utilisés pour transmettre des signaux d'alimentation pour actionner des outils de puits, des signaux de commande pour commander des outils de puits et/ou des signaux de données pour émettre et/ou recevoir une information. Le passage de transmission de signal est positionné de manière à être adjacent à la paroi du tubage bobiné et à être décalé par rapport au centre du trou du tubage bobiné pour éviter toute interférence avec le passage d'un équipement au travers du tubage bobiné et en plus, le passage de transmission de signal ne crée pas de quelconques protubérances sur l'extérieur du tubage bobiné, lesquelles interféreraient avec son passage au travers d'injecteurs de tête de puits. Un tubage bobiné est utilisé dans des puits de pétrole et/ou de gaz en étant enroulé et déroulé depuis un câble de tubage de production pour réaliser divers types d'opérations. En outre, I'utilisation de divers types d'outils de puits dans un tubage bobiné nécessite d'utiliser un passage de transmission de signal, un conduit ou une ligne, soit à l'extérieur, soit à l'intérieur du tubage bobiné tel que décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n"s 4844 166 et 5 285851. Cependant, un tel tubage bobiné et un tel passage de transmission de signal doivent être flexibles de manière à pouvoir être bobinés sur une bobine de tubage bobiné et il est également important que le trou du tubage bobiné soit non obstrué pour permettre le passage d'outils de ligne requis au travers tels que des outils de surveillance ou de prise de température de fond de trou. Cependant, les passages de transmission de signal externes antérieurs tels que des lignes hydrauliques sont non souhaitables et sont susceptibles d'être endommagés lors de l'injection au travers d'un équipement de tête de puits. Les passages de transmission de signal positionnés à l'intérieur connus de l'art antérieur tels que des lignes hydrauliques et électriques ne peuvent pas se déplacer et sont bobinés selon des longueurs spécifiques pour permettre une dilatation et une contraction et par conséquent, ils interfèrent avec le passage d'autres outils de puits au travers. Ces problèmes croissent dans des contextes de tubages de puits bobinables dans lesquels il est souhaitable de faire fonctionner plus d'un passage de transmission de signal en combinaison avec un tubage bobiné. La présente invention concerne divers modes de réalisation d'une combinaison d'un tubage bobiné et d'un passage de transmission de signal qui maintienne le passage décalé par rapport au centre du trou du tubage bobiné pour ainsi permettre un passage libre d'autres outils de puits au travers du trou mais qui assure toujours une combinaison flexible et bobinable qui peut aisément passer au travers d'injecteurs de tête de puits en prévoyant un extérieur lisse sur le tubage bobiné et qui permette de transmettre divers types de signaux tels que des signaux hydrauliques, électriques et optiques. Un objet de la présente invention est constitué par la fourniture d'une combinaison d'un tubage bobiné et d'un passage de transmission de signal pour transmettre et/ou recevoir des signaux vis-à-vis d'outils de puits positionnés dans le tubage bobiné. Le tubage bobiné flexible inclut une paroi externe, une paroi interne et un trou le traversant et il est conçu pour supporter au moins un outil de puits actionné par signal en son sein. Le tubage bobiné inclut au moins un passage de transmission de signal positionné dans le tubage bobiné entre la paroi interne et la paroi externe. Selon un mode de réalisation particulier, au moins deux passages de transmission de signal séparés sont positionnés entre la paroi interne et la paroi externe. Le passage de transmission de signal peut être conçu pour conduire des signaux de fluides hydrauliques, électriques ou de lumière. Encore un autre objet de la présente invention consiste en ce que le passage de transmission de signal est positionné approximativement à mi-chemin entre la paroi interne et la paroi externe. Selon un autre mode de réalisation, le passage de transmission de signal est positionné contre la paroi externe du tubage bobiné. Selon un mode de réalisation particulier, le moyen de transmission de signal est lié dans le passage. Encore un autre objet de la présente invention est constitué par le fait que le passage de transmission de signal s'étend depuis la paroi externe en direction de la paroi interne et en ce que la section en coupe au niveau de la paroi externe est inférieure à la section en coupe du passage et ainsi, le moyen de transmission de signal peut être maintenu de façon sûre dans le passage. Encore un autre objet de la présente invention est constitué par la fourniture d'une ou de plusieurs nervures de protection s'étendant transversalement sur la paroi externe entre les passages de signal adjacents pour assurer la protection des passages. Encore un autre objet de la présente invention est constitué par la fourniture d'une combinaison d'un tubage bobiné et d'un passage de transmission de signal pour transmettre et/ou recevoir des signaux vis-à-vis d'outils de puits positionnés dans le tubage bobiné dans laquelle un tubage bobiné flexible comportant une paroi externe, une paroi interne et un trou le traversant est conçu pour supporter au moins un outil de puits actionné par signal comportant un trou en communication avec le trou du tubage bobiné. Un passage de transmission de signal annulaire est formé entre la paroi interne et l'extérieur d'un tube concentrique positionné coaxialement à l'intérieur du tubage bobiné. Selon un mode de réalisation particulier, le passage annulaire de transmission de signal est formé pour conduire un fluide hydraulique. Encore un autre objet de la présente invention est constitué par la fourniture d'une combinaison d'un tubage bobiné et d'un passage de transmission de signal pour transmettre et/ou recevoir des signaux vis-à-vis d'outils de puits positionnés dans le tubage bobiné. Un tubage bobiné flexible comportant une paroi externe, une paroi interne et un trou le traversant est conçu pour supporter au moins un outil de puits actionné par signal comportant un trou en communication avec le trou du tubage bobiné. Un passage de transmission de signal est formé en enroulant de façon circulaire un conduit autour de l'extérieur de la paroi externe du tubage bobiné et est encapsulé à l'aide d'un revêtement assurant une circonférence externe lisse. Selon un mode de réalisation, plus d'un conduit est enroulé circulairement autour de l'extérieur de la paroi externe du tubage bobiné. D'autres objets, caractéristiques et avantages supplémentaires apparaîtront à la lumière de la description qui suit de modes de réalisation particuliers présentés au fil de la description que l'on lira en relation avec les dessins annexés sur lesquels des index de référence identiques indiquent des parties identiques pour plusieurs vues, et parmi ces dessins la figure 1 est une vue en élévation et en coupe d'une partie d'un système de tubage continu de puits bobinable qui utilise la combinaison d'un tubage bobiné et d'un passage de transmission de signal, ici représenté en tant que passage de commande hydraulique, selon la présente invention la figure 2 est une vue en coupe prise selon une ligne 2-2 de la figure 1 la figure 3 est une vue en élévation d'une plaque de métal plane qui représente la première étape de la fabrication du tubage bobiné et du passage de transmission de signal combinés de la figure i la figure 4 est une vue en coupe similaire à la figure 2 et elle représente l'utilisation d'une combinaison de passages de signal hydraulique, d'un passage de signal électrique et d'un passage de signal par fibre optique dans la paroi d'un tubage bobiné la figure 4A est une vue en coupe agrandie de l'un des passages de transmission de signal de la figure 4 la figure 4B est une vue en coupe agrandie d'un autre passage de transmission de signal de la figure 4 ; la figure 5 est une vue en coupe partielle et agrandie d'un autre mode de réalisation d'un passage de transmission de signal dans la paroi d'un tubage bobiné la figure 6 est une vue en coupe partielle et agrandie d'un autre mode de réalisation d'un passage de transmission de signal dans la paroi d'un tubage bobiné la figure 7 est une vue en coupe partielle d'encore un autre mode de réalisation du positionnement d'une pluralité de passages de transmission de signal dans la paroi d'un tubage bobiné la figure 8 est une vue en coupe partielle d'encore un autre mode de réalisation d'un passage de transmission de signal dans la paroi d'un tubage bobiné la figure 9 est une vue en coupe partielle d'encore un autre positionnement d'un moyen de transmission de signal dans la paroi d'un tubage bobiné la figure 10 est une vue en élévation et en coupe d'un autre mode de réalisation de la combinaison d'un tubage bobiné et d'un passage de transmission de signal la figure 11 est une vue en coupe prise selon une ligne 1111 de la figure 10 la figure 12 est une vue en élévation et en coupe d'encore un autre mode de réalisation de la présente invention ; et la figure 13 est une vue en coupe prise selon une ligne 1313 de la figure 12. Par report maintenant aux dessins et plus particulièrement aux figures 1 et 2, un index de référence 10 indique de façon générale une partie d'un système de tubage continu de puits bobinable qui inclut de façon générale un tubage bobiné 12 comportant un ou plusieurs passages de transmission de signal tels que des conduits de commande hydraulique, des passages ou des lignes 14 et 14a (figure 2) pour commander hydrauliquement un ou plusieurs outils de puits positionnés dans le tubage bobiné tels qu'un outil de puits activé hydrauliquement 16. L'outil de puits activé hydrauliquement 16 peut être n Importe quel outil de puits approprié tel qu'une vanne de sécurité de puits activée hydrauliquement modèle CTSP de Camco. Le tubage bobiné 12 inclut une paroi 15 comportant une paroi interne 17, une paroi externe 19 et un trou coaxial 13 le traversant. Le système de tubage continu 10 peut inclure divers autres types d'outils de puits tels que des gaines coulissantes, des vannes de levage de gaz et d'autres outils (non représentés). Comme précédemment discuté, I'utilisation de lignes de commande hydrauliques ou électriques pour activer des outils de puits activés de façon électrique ou hydraulique a été prévue en utilisant des lignes électriques ou hydrauliques séparées, soit sur l'extérieur du tubage bobiné 12, soit sur l'intérieur du tubage bobiné 12. Des passages de transmission de signal, des conduits ou lignes sur l'extérieur du tubage bobiné 12 présentent des problèmes d'étanchéité vis-à-vis de la paroi externe 19 du tubage bobiné 12 tandis que le tubage bobiné 12 est inséré dans un puits au travers d'un équipement classique de tête de puits tel qu'une tête à injecteur. Le positionnement d'une ligne de transmission de signal à l'intérieur du tubage bobiné crée une ligne flottant librement et bobinée susceptible de se dilater et de se contracter mais qui interfère avec le trou ouvert 13 ménagé dans le tubage bobiné 12. Ainsi, il est souhaitable de faire passer d'autres outils de puits tels que des outils de mesure de température et d'inspection de fond de trou vers le bas au travers du trou 13 du tubage bobiné 12, tel que sur des systèmes de travail au câble. Dans un tel cas, il est souhaitable que le trou longitudinal coaxial 13, plus particulièrement le long de l'axe longitudinal, soit exempt d'obstructions. Les lignes de commande hydrauliques 14 et/ou 14a du mode de réalisation des figures 1 et 2 constituent un passage ou des lignes de transmission de signal hydraulique à l'intérieur de la paroi 15 du tubage bobiné entre la paroi interne 17 et la paroi externe 19, ce qui est particulièrement avantageux du fait qu'elles n'interfèrent pas avec la capacité de bobinage du tubage bobiné 12, qu'elles ne créent pas de quelconques renflements ou protubérances sur l'extérieur pour la paroi externe 19 du tubage bobiné 12 et qu'elles n'interfèrent pas avec le passage d'outils de travail au câble au travers du trou coaxial 13 du tubage bobiné 12. Comme représenté, le passage de signal hydraulique 14 est utilisé pour appliquer du fluide de commande hydraulique sur la vanne de sécurité de puits 16 pour ouvrir et fermer la vanne de sécurité. Le second passage de signal hydraulique 14a (figure 2) peut être amené à courir longitudinalement vers le bas à l'intérieur de la paroi 15 et au travers du tubage bobiné 12 afin de faire fonctionner d'autres types d'outils de puits (non représentés). Par report maintenant à la figure 3, un procédé de fabrication du tubage bobiné 12 ainsi que des passages de transmission de signal 14 et 14a des figures 1A-1C et 2 est mieux représenté et sur cette figure, une plaque de métal allongée plane 20 comportant une extrémité 22 et des premier et second bords 24 et 26 est représentée selon une vue d'extrémité. Une unique gorge 30 ou une gorge supplémentaire 30a constituant un passage ou deux passages peuvent respectivement être ménagées dans les bords 24 et 26. La plaque 20 est alors roulée sous la forme d'un cercle autour de son axe longitudinal et comme on peut mieux le voir sur la figure 2, une soudure longitudinale 28 est utilisée pour souder les bords 24 et 26 ensemble. La soudure 28 constitue une barrière entre les gorges 30 et 30a pour ainsi former des passages 14 et 14a. Bien entendu, les longueurs des passages 14 et 14a peuvent présenter n'importe quelle valeur souhaitée et peuvent être différentes l'une de l'autre, comme rendu nécessaire pour le système de tubage continu de puits particulier 10. Les sommets des passages 14 et 14a s'étendent donc dans une tête de puits (non représentée) pour appliquer le fluide de commande hydraulique dans les passages 14 et 14a. D'autres modes de réalisation supplémentaires peuvent être proposés, comme décrit ci-après, modes de réalisation pour lesquels des parties identiques à celles représentées sur les figures lA-I C et 2 sont repérées de façon similaire moyennant l'ajout des suffixes "a", "b", "c", "d", "e", "f", "g" et "h". Par report maintenant aux figures 4, 4A et 4B, une pluralité de passages de transmission de signal différents sont ménagés à l'intérieur de la paroi du tubage bobiné 12a entre la paroi interne 17a et la paroi externe 19a. Des passages hydrauliques 32 et 34 sont ménagés, un passage de fibre optique 36 est ménagé et un passage de transmission de signal électrique 38 est ménagé. Comme on peut mieux le voir sur la figure 4A, le câble à fibres optiques 36 est constitué par une pluralité de lignes à fibres optiques 40 protégées par une isolation appropriée 42. Comme on peut mieux le voir sur la figure 4B, la ligne électrique peut inclure un fil en ruban plat 44 protégé par une isolation appropriée 46. Ainsi, diverses données et divers signaux de transmission d'énergie peuvent être conduits au travers de la paroi 15a du tubage bobiné 12a jusqu'à divers outils de puits de travail au câble (non représentés). Par report à la figure 5, un autre mode de réalisation dans lequel un passage de transmission de signal 14b est formé entre la paroi interne 17b et la paroi externe 19b d'un tubage bobiné 12b en entaillant une partie de la paroi externe 19b longitudinalement sur l'extérieur du tubage bobiné 12b est représenté. Le passage 14b est alors formé en plaçant une plaque de fermeture 50 en son sein tel qu'au moyen de soudures 52 s'étendant le long des bords de la plaque de fermeture 50. Bien entendu, le passage 14b peut être laissé vide pour conduire un fluide hydraulique au travers d'autres types de moyen de transmission de signal qui peuvent être insérés dans le passage 14b tels qu'un moyen 54 dans lequel les éléments de transmission de signal 56 peuvent être des câbles à fibres optiques ou des torons multiples de fil électrique. Sur la figure 6, une plaque de fermeture 50c est soudée dans la paroi externe 19c d'un tubage bobiné 12c renfermant un faisceau de fibres optiques 58. Par report à la figure 7, une plaque de fermeture 50d renferme une pluralité de passages 14d qui sont séparés les uns des autres par des nervures de protection 60. Divers types de moyens de transmission de signal 58d peuvent être prévus dans les passages individuels 14d tels que des fils électriques uniques ou des lignes à fibres optiques uniques. Par report maintenant à la figure 8, les passages de transmission de signal 14e sont positionnés contre la paroi externe 19e du tubage bobiné 12e et ils s'étendent depuis la paroi externe 19e vers l'intérieur. Dans l'éventualité où une pluralité de passages 14e sont souhaités, une nervure de protection 60e est prévue entre les passages adjacents 14e pour protéger le moyen de transmission de signal 58e. Le moyen de transmission 58e est de préférence protégé par un matériau de remplissage en caoutchouc approprié 62 qui est lié au moyen de transmission 58e et qui le maintient en place au lieu que les passages 14e soient liés dedans. Par report à la figure 9, un passage de transmission de signal 14f s'étend depuis la paroi externe 19f en direction de la paroi interne 17f du tubage bobiné 12f. La section en coupe 64 au niveau de la paroi externe 19f est inférieure à d'autres sections en coupe du passage 14f et ainsi, le moyen de transmission de signal 58f peut être maintenu dans le passage 14f. Le moyen de transmission de signal 58f peut inclure n'importe quel moyen de signal approprié tel que des lignes électriques ou que des lignes à fibres optiques qui sont recouvertes d'un couvercle en plastique 68. La forme du passage 14f permet au moyen de transmission de signal 58f d'être emboîté de façon peu coûteuse en place dans le passage 14f et d'être maintenu fermement en son sein. Par report maintenant aux figures 10 et 11, un système de tubage continu de puits bobinable 109 est représenté comme comportant un tubage bobiné 129, un conduit ou ligne de passage de transmission de signal hydraulique 70 pour appliquer un fluide hydraulique à un outil de puits activé hydrauliquement tel qu'une vanne de sécurité 169. Le passage de transmission de signal 70 est une chambre annulaire concentrique qui est prévue entre le diamètre interne de la paroi 179 du tubage bobiné 129 et le diamètre externe 72 d'un élément tubulaire 74 qui est positionné de façon concentrique à l'intérieur du tubage bobiné 129. A nouveau, le passage de signal hydraulique à anneau concentrique 70 satisfait les critères souhaités consistant en ce qu'il ne doit pas être à l'extérieur de la paroi 159 et en ce qu'il ne doit pas interférer avec le passage coaxial des outils de puits au travers du trou 139 qui est en communication avec le trou 76 de l'outil de puits 169. Par report à d'autres modes de réalisation, comme on peut mieux le voir sur les figures 12 et 13, un tubage bobiné 12h est prévu de manière à présenter un diamètre interne légèrement réduit 17h qui permet la formation d'un trou ouvert 13h au travers. Dans ce mode de réalisation, un ou plusieurs passages, conduits ou lignes de transmission de signal hydraulique 80 et 80a sont enroulés hélicoïdalement autour du diamètre externe 19h du tubage bobiné 12h. L'enroulement circulaire des passages hydrauliques 80 et 82 assure un supplément de résistance à la structure. Les lignes commandées enroulées circulairement 80 et 82 sont ensuite encapsulées à l'aide d'un couvercle externe 84 constitué par un couvercle en matière plastique assurant une résistance appropriée qui est réalisé en n'importe quel matériau approprié tel qu'un composite à fibres PEEK ou qu'un composite renforcé par des fibres longues Ryton "PPS" (sulfure de polyphénylène), le couvercle 84 assure un extérieur lisse moyennant une circonférence non bombée, ce qui permet un passage aisé au travers d'un injecteur dans une tête de puits et dans le même temps, il protège les lignes de commande 80 et 82 de tout endommagement tout en assurant également la résistance nécessaire pour la saisie par un moyen de suspension permettant de supporter le tubage bobiné 12h. La présente invention est par conséquent bien adaptée pour la mise en oeuvre des objets mentionnés ci-avant et elle atteint les buts et avantages mentionnés ci-avant ainsi que d'autres inhérents. Bien que des modes de réalisation particulièrement préférables de l'invention aient été présentés au fil de la description, de nombreuses variantes quant aux détails de la construction et de l'agencement des différentes parties, lesquels viendront aisément à l'esprit de l'homme de l'art et sont englobés dans l'esprit et dans le cadre de l'invention, sont possibles. REVENDICATIONS 1. Combinaison d'un tubage bobiné (12) et d'un passage de transmission de signal (14) permettant de transmettre et/ou de recevoir des signaux vis-à-vis d'outils de puits positionnés dans le tubage bobiné, caractérisé en ce qu'elle comprend un tubage bobiné flexible comportant une paroi externe (19), une paroi interne (17) et un trou (13) le traversant et conçu pour supporter au moins un outil de puits actionné par signal (16) en son sein ; et ledit tubage bobiné (12) comportant au moins un passage de transmission de signal (14) positionné dans le tubage bobiné entre la paroi interne et la paroi externe. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins deux passages de transmission de signal (14, 14a) séparés sont positionnés entre la paroi interne (17) et la paroi externe (19). 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une nervure de protection (60) s'étend transversalement par rapport à la paroi externe (19d) entre des passages adjacents (14d) pour assurer la protection des passages. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les passages de transmission de signal (14) sont formés pour conduire un fluide hydraulique. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage de transmission de signal inclut un fil électrique. 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage de transmission de signal inclut un câble à fibres optiques. 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage de transmission de signal est positionné approximativement à mi-chemin entre la paroi interne (17) et la paroi externe (19). 8. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage de transmission de signal est positionné contre la paroi externe (19) du tubage bobiné (12). 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen de transmission de signal est lié dans le passage. 10. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le passage de transmission de signal (14) s'étend depuis la paroi externe (19) en direction de la paroi interne (17) et la section en coupe au niveau de la paroi externe est inférieure aux autres sections en coupe du passage et ainsi, le moyen de transmission de signal peut être maintenu dans le passage. 11. Combinaison d'un tubage bobiné et d'un passage de transmission de signal permettant de transmettre et/ou de recevoir des signaux vis-à-vis d'outils de puits (16) positionnés dans le tubage bobiné, caractérisée en ce qu'elle comprend un tubage bobiné flexible (12) comportant une paroi externe (19), une paroi interne (17) et un trou (13) ménagé au travers et conçu pour supporter au moins un outil de puits activé par signal (16) comportant un trou en communication avec le trou (13) du tubage bobiné ; et un passage de transmission de signal annulaire (14) formé entre la paroi interne et l'extérieur d'un tube concentrique positionné coaxialement à l'intérieur du tubage bobiné. 12. Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que le passage de transmission de signal (14) est formé pour conduire un fluide hydraulique pour activer ledit outil de puits (16). 13. Combinaison d'un tubage bobiné et d'un passage de transmission de signal permettant de transmettre et/ou de recevoir des signaux vis-à-vis d'outils de puits (16) positionnés dans le tubage bobiné (12), caractériséeen ce qu'elle comprend un tubage bobiné flexible (12) comportant une paroi externe (19), une paroi interne (17) et un trou (13) le traversant et conçu pour supporter au moins un outil de puits activé par signal (16) comportant un trou en communication avec le trou du tubage bobiné ; et un passage de transmission de signal (14) formé en enroulant circulairement un conduit autour de l'extérieur de la paroi externe (19) du tubage bobiné et encapsulé à l'aide d'un revêtement assurant une circonférence externe lisse. 14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il inclut plus d'un conduit enroulé circulairement autour de l'extérieur de la paroi externe (19) du tubage bobiné (12).