Brevet FR2861800A1 — publié le 20050506

SYSTEME DE LIAISON DESCENDANTE POUR FORAGE ET PROCEDE DE PRODUCTION D'UN SIGNAL UTILISANT UNE POMPE DE LIAISON DESCENDANTE A MOUVEMENT ALTERNATIF Contexte de l'invention Des puits sont généralement forés dans le sol pour récupérer des dépôts naturels d'hydrocarbures et d'autres matières souhaitables piégés dans des formations géologiques dans la croûte terrestre. Un puits est typiquement foré en utilisant un trépan fixé sur l'extrémité inférieure d'un train de tiges de forage. Le puits est foré de sorte qu'il pénètre les formations souterraines contenant les matières piégées et les matières peuvent être récupérées. Au niveau de l'extrémité inférieure du train de tiges de forage se trouve un ensemble de fond de sondage . L'ensemble de fond de sondage comprend le trépan avec des capteurs, des mécanismes de commande, et la circuiterie requise. Un ensemble de fond de sondage typique comprend des capteurs qui mesurent les propriétés diverses de la formation et du fluide qui est contenu dans la formation. Un ensemble de fond de sondage peut également comprendre des capteurs qui mesurent l'orientation et la position de l'ensemble de fond de sondage. Les opérations de forage sont commandées par un opérateur à la surface. Le train de tiges de forage est tourné à une vitesse souhaitée par une table rotative, ou entraînement supérieur, à la surface, et l'opérateur commande le poids sur le trépan et d'autres paramètres de fonctionnement du procédé de forage. Un autre aspect du forage et de la commande du puits concerne le fluide de forage, appelé boue . La boue est un fluide qui est pompé depuis la surface vers le trépan au moyen du train de tiges de forage. La boue sert à refroidir et lubrifier le trépan, et elle transporte les déblais de forage à la surface. La densité de la boue est commandée avec soin pour maintenir la pression hydrostatique dans le forage à des niveaux souhaités. Afin que l'opérateur soit conscient des mesures effectuées par les capteurs dans l'ensemble de fond de sondage, et que l'opérateur soit capable de commander la direction du trépan, la communication entre l'opérateur à la surface et l'ensemble de fond de sondage est nécessaire. Une ligne descendante est une communication depuis la surface vers l'ensemble de fond de sondage. Sur la base des données collectées par les capteurs dans l'ensemble de fond de sondage, un opérateur peut souhaiter envoyer une commande à l'ensemble de fond de sondage. Une commande commune est une instruction pour l'ensemble de fond de sondage de changer la direction de forage. De la même manière, une liaison montante est une communication depuis l'ensemble de fond de sondage vers la surface. Une liaison montante est typiquement une transmission des données collectées par les capteurs dans l'ensemble de fond de sondage. Par exemple, il est souvent important qu'un opérateur connaisse l'orientation de l'ensemble de fond de sondage. Ainsi, les données d'orientation collectées par les capteurs dans l'ensemble de fond de sondage sont souvent transmises à la surface. Les communications de liaison montante sont également utilisées pour confirmer qu'une commande de liaison descendante a été correctement comprise. Un procédé de communication commun est appelé télémétrie d'impulsion de boue . La télémétrie d'impulsion de boue est un procédé d'envoi de signaux, soit des liaisons descendantes, soit des liaisons montantes, en créant des impulsions de pression et/ou de débit dans la boue. Ces impulsions peuvent être détectées par des capteurs au niveau de l'emplacement de réception. Par exemple, dans une opération de liaison descendante, un changement dans la pression ou le débit de la boue étant pompée dans le train de tiges de forage peut être détecté par un capteur dans l'ensemble de fond de sondage. La configuration des impulsions, tel que la fréquence et l'amplitude, peut être détectée par des capteurs et interprété de sorte que la commande puisse être comprise par l'ensemble de fond de sondage. La télémétrie d'impulsion de boue est bien connue dans l'art du forage. Une technique de l'art antérieur commune pour la liaison descendante comprend l'interruption temporaire des opérations de forage de sorte que les pompes de boue à la surface puissent être mises en cycle de marche et d'arrêt pour créer les impulsions. Les opérations de forage doivent être interrompues car le trépan requiert un flux de boue continuel pour fonctionner correctement. Ainsi, le forage doit être arrêté alors que les pompes de boue sont mises en cycle. 2861800 4 La figure lA illustre un système de télémétrie d'impulsion de boue 100 de l'art antérieur. Le système 100 comprend une pompe de boue 102 qui pompe la boue depuis la surface, vers l'ensemble de fond de sondage 112, et de nouveau vers la surface. Un appareil de forage typique présentera de multiples pompes de boue qui coopèrent pour pomper la boue. Les pompes de boue sont des pompes volumétriques, qui sont capables de pomper à un débit constant à une pression quelconque. Ces pompes sont représentées schématiquement en tant qu'une pompe 102. La boue du réservoir de stockage de boue 104 est pompée à travers la pompe 102, à l'intérieur d'une colonne montante 108, et sous le train de tiges de forage 110 vers le trépan 114 au niveau de la partie inférieure de l'ensemble de fond de sondage 112. La boue quitte le train de tiges de forage 110 à travers des orifices (non illustrés) dans le trépan 114, où elle refroidit et lubrifie le trépan 114. La boue transporte également les déblais de forage de nouveau vers la surface puisqu'elle monte à travers l'espace annulaire 116. Une fois à la surface, la boue s'écoule à travers une conduite d'aspiration de boue 118 qui ramène la boue au réservoir de stockage de boue 104. Une opération de liaison descendante implique de mettre en cycle la pompe 102 en marche et arrêt pour créer des impulsions dans la boue. Des capteurs dans l'ensemble de fond de sondage détectent les impulsions et les interprètent en tant qu'instruction. Une autre technique de liaison descendante de l'art antérieur est illustrée sur la figure 1B. Le 2861800 5 système de signaux de liaison descendante 120 est une dérivation de la colonne montante 108 vers la conduite d'aspiration de boue 118. Le système 120 fonctionne en autorisant une certaine quantité de boue à dériver le système de forage. Au lieu de passer à travers le train de tiges de forage (110 sur la figure 1A), l'ensemble de fond de sondage (112 sur la figure 1A), et retourner à travers l'espace annulaire (116 sur la figure 1A), une fraction relativement petite de la boue s'écoulant à travers la colonne montante 108 est autorisée à s'écouler directement à l'intérieur de la conduite d'aspiration de boue 118. Le débit de boue vers l'ensemble de fond de sondage (non illustré) est diminué par la quantité qui s'écoule à travers le système de dérivation 120. Le système de dérivation 120 comprend un étrangleur 124. Pendant les opérations normales, l'étrangleur 124 peut être fermé pour empêcher un quelconque écoulement à travers le système de dérivation 120. Le rendement complet de la pompe de boue 102 s'écoulera vers l'ensemble de fond de sondage (non illustré) pendant les opérations normales. Lorsqu'un opérateur souhaite envoyer une instruction à l'ensemble de fond de sondage (non illustré), un signal sur le trajet descendant peut être généré en ouvrant et fermant en séquence l'étrangleur 124. L'ouverture et la fermeture de l'étrangleur 124 créent des fluctuations dans le débit de boue vers l'ensemble de fond de sondage (non illustré) en autorisant une fraction de la boue à s'écouler à travers la dérivation 120. Ces impulsions sont détectées et interprétées par les capteurs dans l'ensemble de fond de sondage (non illustré). Le système de dérivation 120 peut comprendre des limiteurs de flux 122, 126 pour aider à réguler le débit à travers le système 120. Un avantage à ce type de système est qu'un système de dérivation détourne seulement une fraction du débit total de boue vers l'ensemble de fond de sondage. Avec la boue s'écoulant toujours vers l'ensemble de fond de sondage et le trépan, les opérations de forage peuvent continuer, même alors qu'un signal sur le trajet descendant est envoyé. Résumé de l'invention Un aspect de l'invention concerne un système de liaison descendante comprenant au moins une pompe de fluide de forage principale en communication fluidique avec un réservoir de fluide de forage au niveau d'une admission de la au moins une pompe de fluide de forage et en communication fluidique avec une colonne montante au niveau d'un refoulement de la au moins une pompe de fluide de forage, et une pompe de liaison descendante à mouvement alternatif en communication fluidique avec la colonne montante au niveau d'un refoulement de la pompe de liaison descendante à mouvement alternatif. Un autre aspect de l'invention concerne un procédé de production d'un signal sur le trajet descendant comprenant un fluide de forage de pompage vers un système de forage à un débit nominal, et l'augmentation et la diminution alternative de manière sélective du débit de boue du fluide de forage utilisant une pompe de liaison descendante présentant une admission qui est en communication fluidique avec une colonne montante et présentant un refoulement qui est en communication fluidique avec la colonne montante. D'autres aspects et avantages de l'invention vont 5 être apparents à partir de la description suivante et des revendications annexées. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure lA illustre une vue schématique d'un système de liaison descendante de l'art antérieur. La figure 1B illustre une vue schématique d'un système de liaison descendante de dérivation de l'art antérieur. La figure 2 illustre une vue schématique d'un système de liaison descendante de dérivation conformément à un mode de réalisation de l'invention. La figure 3A illustre une vue éclatée d'un modulateur conformément à un mode de réalisation de l'invention. La figure 3B illustre une vue éclatée d'un réalisation de vue schématique d'un de dérivation de l'invention. schématique d'un de dérivation modulateur conformément à un mode de l'invention. La figure 4A illustre une système de liaison descendante conformément à un mode de réalisation La figure 4B illustre une vue système de liaison descendante conformément à un autre mode de réalisation de l'invention. La figure 5A illustre un schéma d'un système de liaison descendante conformément à un mode de 5 réalisation de l'invention. La figure 5B illustre un schéma d'un système de liaison descendante conformément à un mode de réalisation de l'invention. La figure 5C illustre un schéma d'un système de 10 liaison descendante conformément à un mode de réalisation de l'invention. La figure 5D illustre un schéma d'un système de liaison descendante conformément à un mode de réalisation de l'invention. La figure 6A illustre une vue schématique d'un système de liaison descendante conformément à un mode de réalisation de l'invention. La figure 6B illustre une vue schématique d'une pompe de boue conformément à un mode de réalisation de 20 l'invention. La figure 7 illustre une vue schématique d'un système de liaison descendante conformément à un mode de réalisation de l'invention. La figure 8 illustre une vue schématique d'un 25 système de liaison descendante conformément à un mode de réalisation de l'invention. La figure 9 illustre une vue schématique d'un système de liaison descendante conformément à un mode de réalisation de l'invention. Description détaillée Dans certains modes de réalisation, la présente invention concerne des systèmes et procédés de liaison descendante pour envoyer un signal sur le trajet descendant. Un signal sur le trajet descendant peut être produit en créant des impulsions dans la pression ou le débit de la boue étant pompée sur le trépan. L'invention va être décrite en faisant référence aux figures jointes. Les termes suivants présentent une signification spécialisée dans cette description. Alors que beaucoup sont compatibles avec les significations qui leur seraient attribuées par un homme du métier, les significations sont également spécifiées ici. Dans cette description, communication fluidique est destiné à signifier relié de manière telle qu'un fluide dans un des composants puisse se déplacer vers les autres. Par exemple, une conduite de dérivation peut être en communication fluidique avec une colonne montante en reliant la conduite de dérivation directement à la colonne montante. Communication fluidique peut également comprendre les situations où il y a un autre composant agencé entre les composants qui sont en communication fluidique. Par exemple, une soupape, une conduite, ou une certaine autre pièce d'équipement utilisée dans la production de pétrole et de gaz peut être agencée entre la colonne montante et la conduite de dérivation. La colonne montante et la conduite de dérivation peuvent toujours être en communication fluidique tant que le fluide peut passer de l'une à l'autre, à travers le composant ou les composants s'interposant. Colonne montante est un terme qui est connu dans l'art, et se rapporte typiquement au passage du fluide à haute pression qui s'étend sur un tiers du passage au-dessus d'un appareil de forage. Dans cette description, toutefois, Un système de forage comprend typiquement un train de tiges de forage, un ensemble de fond de sondage avec des capteurs, et un trépan situé au niveau de la partie inférieure de l'ensemble de fond de sondage. La boue qui s'écoule vers le système de forage doit retourner à travers l'espace annulaire entre le train de tiges de forage et la paroi du forage. Dans l'art, un système de forage peut être connu pour comprendre l'appareil, la table rotative, et un autre équipement de forage, mais dans cette description il est destiné à se rapporter à ces composants qui viennent en contact avec le fluide de forage. Dans cette description, de manière sélective est destiné indiquer un moment qui est choisi par une personne ou par une circuiterie de commande sur la base de certains critères. Par exemple, un opérateur de forage peut choisir le moment lorsqu'un signal sur le trajet descendant est transmis. Dans des opérations automatisées, un ordinateur ou une circuiterie de commande peut choisir à quel moment transmettre un signal sur le trajet descendant sur la base des entrées dans le système. La figure 2 illustre une vue schématique d'un système de liaison descendante conformément à un mode de réalisation de l'invention. Le système comprend une conduite de dérivation 200 avec une soupape d'arrêt 204, un limiteur de flux 205, un partiteur de flux 206, un modulateur 210 couplé à une circuiterie de commande 231, et un second limiteur de flux 215. La dérivation 200 est en communication fluidique avec la colonne montante 208 au niveau d'une extrémité amont et avec la conduite d'aspiration de boue 218 sur une extrémité avale. Cette disposition permet à la conduite de dérivation 200 de détourner le flux de boue depuis la colonne montante 208, réduisant ainsi le débit vers l'ensemble de fond de sondage (non illustré). Le système de dérivation 200 comprend un modulateur 210 pour changer le débit de boue à travers le système de dérivation 200. La fréquence et l'amplitude des changements de débit définissent le signal sur le trajet descendant. Un mode de réalisation d'un modulateur va être décrit plus en détail ultérieurement, par rapport à la figure 3A. Le système de liaison descendante sur la figure 2 comprend une soupape d'arrêt 204. La soupape d'arrêt 204 est utilisée pour isoler la conduite de dérivation 200 lorsque aucun signal sur le trajet descendant n'est transmis. En fermant la soupape d'arrêt 204, le système de liaison descendante est protégé de l'érosion qui peut survenir lorsque de la boue s'écoule à travers les composants du système. Lorsque la conduite de dérivation 200 est en utilisation, la soupape d'arrêt 204 peut être dans une position complètement ouverte de 2861800 12 sorte qu'elle ne soit pas exposée aux vitesses de boue élevées qui érodent les étrangleurs (par exemple, 124 sur la figure 1B) de l'art antérieur. Dans un mode de réalisation préféré, la soupape d'arrêt 204 est agencée en amont d'un limiteur de flux (par exemple, 205) de sorte que la soupape d'arrêt 204 ne subisse pas les débits de boue élevés présents en aval d'un limiteur de flux. Des partiteurs de flux et des limiteurs de flux sont des composants qui sont bien connus dans l'art. Ils sont illustrés schématiquement sur plusieurs des figures, notamment la figure 2. L'homme du métier sera familier avec ces composants et la manière selon laquelle ils fonctionnent. Ce qui suit décrit leur fonctionnement spécifique dans ces modes de réalisation de l'invention qui comprennent soit un limiteur de flux, soit un partiteur de flux. Dans certains modes de réalisation, une conduite de dérivation 200 selon l'invention comprend un limiteur de flux 205. Le limiteur de flux 205 fournit une résistance au flux qui limite la quantité de boue qui peut s'écouler à travers la conduite de dérivation 200. Le limiteur de flux 205 est également relativement peu coûteux et facilement remplacé. Ceci permet à un limiteur de flux 205 d'être érodé par le flux de boue sans endommager des parties plus coûteuses du système. Lorsque le limiteur de flux 205 est situé en amont du modulateur 210, il peut également servir en tant que réflecteur d'impulsion de pression qui réduit la quantité de bruit produite dans la colonne montante 208. Par exemple, le modulateur 210 peut être utilisé pour créer des impulsions dans le flux de boue. Ceci présente un effet secondaire de création d'impulsions de contre-pression qui se propageront à travers la colonne montante 208 et créeront du bruit. Dans les systèmes de forage qui utilisent également une télémétrie de liaison montante, le bruit peut interférer avec la détection du signal de liaison montante. Un limiteur de flux 205 réfléchira une grande partie de ces impulsions de contrepression de sorte que la colonne montante 208 soit moins affectée par le bruit. On note que dans les cas où les capteurs de liaison descendante sur l'ensemble de fond de sondage sont des transducteurs de pression, on peut souhaiter utiliser un système de liaison descendante sans un limiteur de flux en amont du modulateur. Ainsi, certains modes de réalisation d'un système de liaison descendante conformément à l'invention ne comprennent pas de limiteur de flux 205. L'homme du métier sera capable d'imaginer un système de liaison descendante avec des composants choisis pour installer l'application particulière. Dans certains modes de réalisation, un système de liaison descendante conformément à l'invention comprend un partiteur de flux 206 qui est situé en amont du modulateur 210. Un partiteur de flux 206 peut être utilisé pour réduire la quantité de turbulence dans la conduite de dérivation 202. Le partiteur de flux 206 est illustré en tant que partiteur de flux à branchement double, mais d'autres types de partiteurs de flux peuvent être utilisés. Par exemple, un partiteur de flux avec plusieurs courbes peut également être utilisé. L'homme du métier sera capable d'imaginer d'autres partiteurs de flux sans s'éloigner du cadre de l'invention. Un partiteur de flux 206 peut être avantageux car le flux de boue aval d'un limiteur de flux 205 est souvent un flux turbulent. Un partiteur de flux 206 peut être utilisé pour amener le flux de boue de nouveau vers un régime de flux moins turbulent. Ceci réduira l'effet d'érosion que le flux de boue présentera sur le modulateur 210. Dans certains modes de réalisation, le partiteur de flux 206 est recouvert d'un revêtement résistant à l'érosion. Par exemple, un matériau tel qu'un carbure ou un revêtement de diamant pourrait empêcher l'érosion de l'intérieur du partiteur de flux 206. Dans au moins un mode de réalisation, le partiteur de flux 206 comprend des pastilles de carbure qui peuvent être facilement remplacées. A ce titre, on peut concevoir la pastille comme étant un élément consommable conçu pour s'user et être remplacé. Dans certains modes de réalisation, un système de liaison descendante 200 conformément à l'invention comprend un second limiteur de flux 215 qui est agencé en aval du modulateur 210. Le second limiteur de flux sert à produire suffisamment de contre-pression pour éviter la cavitation dans le modulateur 210. La cavitation est un danger car elle affecte le signal d'impulsion de boue et elle provoque une érosion sévère dans le modulateur 210. Dans des situations où la cavitation n'est pas un danger, il peut être avantageux 2861800 15 d'utiliser des modes de réalisation de l'invention qui ne comprennent pas un second limiteur de flux 215 ou limiteur aval. L'homme du métier réalisera que les composants décrits ci-dessus peuvent être agencés dans un système de liaison descendante dans un ordre quelconque qui peut être avantageux pour l'application particulière. Par exemple, le mode de réalisation illustré sur la figure 2 peut être modifié en ajoutant un second partiteur de flux aval du second limiteur de flux 215. L'homme du métier sera capable d'imaginer d'autres dispositions de composants qui ne s'éloignent pas du cadre de l'invention. La figure 3A illustre une vue éclatée d'un modulateur 301 conformément à l'invention. Le modulateur 301 est positionné à l'intérieur d'une section de tuyau 308, telle qu'une conduite de dérivation ou une colonne montante. Comme on le voit sur la figure 3A, le modulateur 301 comprend un rotor 302 et un stator 304 (ou limiteur). De préférence, le rotor comprend trois passages 311, 312, 313 qui autorisent le fluide à passer à travers le rotor 302. Le stator comprend des passages similaires 321, 322, 323. La vue sur la figure 3A est éclatée. Typiquement, le rotor 302 et le stator 304 seraient reliés de sorte qu'il n'y ait pas d'espace ou un petit espacement entre eux. Un modulateur typique peut également comprendre un moteur (non illustré sur la figure 3A) pour faire tourner le rotor 302. Alors que le rotor 302 tourne, les passages 311, 312, 313 dans le rotor 302 couvrent et découvrent alternativement les passages 321, 322, 323 dans le stator 304. Lorsque les passages 321, 322, 323 dans le stator sont couverts, le flux à travers le modulateur 301 est limité. La rotation continue du rotor 302 contraint la limitation de flux dans le modulateur 301 à se fermer à une taille minimale et à s'ouvrir à une taille maximale alternativement. Ceci crée des impulsions d'ondes sinusoïdales dans le flux de boue. Dans certaines modes de réalisation, tels que celui illustré sur la figure 3A, le moteur 302 comprend un passage central 331 qui permet au fluide de passer à travers le rotor 302. Le stator 304 présente un passage central similaire 332. Les passages centraux 331, 332 permettent au moins à un certain flux de passer à travers le modulateur de sorte que le flux à travers le modulateur 301 ne soit jamais complètement arrêté. Dans certains modes de réalisation, les passages 311, 312, 313 dans le rotor 302 sont dimensionnés de sorte qu'ils ne bloquent jamais complètement les passages 321, 322, 323 dans le stator 304. L'homme du métier sera capable d'imaginer d'autres modes de réalisation d'un rotor et d'un stator qui ne s'éloignent pas du cadre de l'invention. La figure 3B illustre une vue éclatée d'un autre mode de réalisation d'un modulateur 351 conformément à l'invention. Le modulateur 351 comprend deux sections 361 et 371 qui peuvent être agencées pour moduler le flux. Par exemple, dans un mode de réalisation, la section 371 comprend un segment intérieur qui s'installe à l'intérieur de la section extérieure 361. Le modulateur peut ensuite être installé dans un tuyau (non illustré). Le flux à travers le tuyau peut être modulé en faisant tourner une des sections par rapport à l'autre. Par exemple, la section intérieure 371 peut être tournée par rapport à la section extérieure 361. Puisque les fenêtres 373 dans la section intérieure s'alignent avec les fenêtres 363 dans la section extérieure 361, le flux à travers le modulateur 351 est maximisé. Lorsque les fenêtres 373 dans la section intérieure 371 ne sont pas alignées avec les fenêtres 363 dans la section extérieure 361, le flux à travers le modulateur est réduit. Le modulateur 351 peut être agencé dans différentes configurations. Par exemple, le modulateur 351 peut être agencé parallèlement au flux dans un tuyau. Dans une telle configuration, le modulateur 351 peut être capable de bloquer complètement le flux à travers le tuyau lorsque. les fenêtres 363, 373 ne sont pas alignées. Dans certains modes de réalisation, le modulateur est agencé de sorte que le fluide puisse passer le modulateur dans l'espace annulaire entre le modulateur 351 et le tuyau (non illustré) . Dans ces modes de réalisation, le flux à travers le centre du modulateur peut être modulé en tournant une des sections 361, 371 par rapport à l'autre. Dans d'autres modes de réalisation, le modulateur peut être agencé pour bloquer complètement le flux à travers le tuyau lorsque les fenêtres 363, 373 ne sont pas alignées. 1 8 Dans certains autres modes de réalisation, le modulateur peut être agencé perpendiculairement au flux dans un tuyau (non illustré). Dans un tel mode de réalisation, le modulateur peut agir en tant que soupape qui module le débit à travers le tuyau. L'homme du métier sera capable d'imaginer d'autres modes de réalisation et dispositions pour un modulateur sans s'éloigner du cadre de l'invention. Un ou plusieurs modes de réalisation d'un système de liaison descendante avec un modulateur peuvent présenter certains des avantages suivants. Un modulateur peut produire des ondes sinusoïdales avec une fréquence et une amplitude qui sont facilement détectables par des capteurs dans un ensemble de fond de sondage. La fréquence des ondes sinusoïdales peut également permettre un taux de transmission bien plus rapide que ce qui était possible avec les systèmes de l'art antérieur. Avantageusement, une onde sinusoïdale présente moins d'harmoniques et produit moins de bruit que d'autres types de signaux. Certains modes de réalisation de l'invention peuvent permettre la transmission d'un signal sur le trajet descendant en seulement quelques minutes, comparativement au vingt ou trente minutes requises dans certains systèmes de l'art antérieur. Avantageusement, certains modes de réalisation de l'invention permettent à un signal sur le trajet descendant d'être transmis simultanément à des opérations de forage. Ceci signifie qu'un signal sur le trajet descendant peut être transmis alors que des opérations de forage continuent et sans le besoin d'interrompre le procédé de forage. Certains modes de réalisation permettent le réglage du modulateur de sorte qu'un opérateur puisse équilibrer le besoin d'une intensité du signal avec le besoin duflux de boue. De plus, dans des situations où il devient nécessaire d'interrompre les opérations de forage, le taux de transmission amélioré permettra au forage de continuer dans un temps bien plus court. La figure 4A illustre un autre mode de réalisation d'un système de liaison descendante 400 conformément à l'invention. Un modulateur 410 est agencé en ligne avec la colonne montante 408 en aval de la pompe de boue 402. Au lieu de réguler le flux de boue à travers une dérivation, le modulateur 410 dans le mode de réalisation illustré sur la figure 4A régule la pression dans la colonne montante 408. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 4A, le système de liaison descendante 400 comprend un partiteur de flux 406 en aval de la pompe de boue 402 et en amont du modulateur 410. Le flux de boue de la pompe de boue est souvent turbulent, et on peut souhaiter créer un régime de flux normal en amont du modulateur 410. Tel qu'il était décrit cidessus en faisant référence à la figure 3A, le partiteur de flux 406 peut être recouvert sur son intérieur par un revêtement résistant à l'érosion, tel qu'un carbure ou des diamants. Dans certains modes de réalisation, le partiteur de flux 406 peut comprendre une pastille de carbure conçue pour être facilement remplacée. Le modulateur 410 illustré sur la figure 4A est en parallèle avec un second limiteur de flux 411. Le second limiteur de flux 411 permet à une certaine quantité de boue de s'écouler avant le modulateur sans être modulée. Ceci présente l'effet d'amortir le signal produit par le modulateur 410. Alors que cet amortissement diminuera l'intensité du signal, il peut cependant être souhaitable. Le second limiteur de flux 411 peut permettre à suffisamment de boue de s'écouler à travers le système de liaison descendante 400 de sorte que les opérations de forage puissent continuer lorsqu'un signal sur le trajet descendant est transmis. L'homme du métier sera capable d'équilibrer le besoin de flux de boue avec le besoin d'intensité du signal, en choisissant les composants d'un système de liaison descendante. Dans certains modes de réalisation, bien qu'il ne soit pas illustré sur la figure 4A, un système de liaison descendante comprend un limiteur de flux en aval du modulateur 410. Dans de nombreuses circonstances, le système de forage fournit suffisamment de résistance pour qu'un limiteur de flux ne soit pas nécessaire. Lorsque ceci est bénéfique, toutefois, on peut en inclure un pour fournir une contre-pression pour le bon fonctionnement du modulateur 410. Dans un autre mode de réalisation, illustré sur la figure 4B, un système de liaison descendante 450 peut être agencé dans la conduite d'aspiration de boue 418. Le mode de réalisation illustré sur la figure 4B comprend un partiteur de flux 406, un modulateur 410 en parallèle avec un limiteur de flux 411, et un limiteur de flux aval 415. Chacun fonctionne sensiblement de la même manière que les mêmes composants décrits en faisant référence à la figure 4A. Dans ce cas, toutefois, le système de liaison descendante 450 est situé dans la conduite d'aspiration 418 au lieu de la colonne montante (408 sur la figure 4A). Le système de liaison descendante 450 est toujours capable de moduler la pression de boue dans le système de forage (non illustré) de sorte que les impulsions puissent être détectées par des capteurs dans l'ensemble de fond de sondage. Avantageusement, un système de liaison descendante agencé dans la conduite d'aspiration de boue produit une très petite quantité de bruit dans la colonne montante qui affecterait les transmissions de liaison montante. Un mode de réalisation d'un système de commande de liaison descendante 500 conformément à l'invention est illustré sur la figure 5A. Une console de commande d'un opérateur 502 comprend typiquement des mécanismes de commande de pompe. Comme on le voit sur la figure 5A les mécanismes de commande de pompe peuvent comprendre des boutons 504, 505, 506 qui commandent la vitesse des pompes de boue (non illustrées). La figure 5A illustre trois boutons de commande 504, 505, 506 qui peuvent commander trois pompes de boue (non illustrées). Un système de forage peut contenir plus ou moins que trois pompes de boue. Par conséquent, la console de commande peut présenter plus ou moins de boutons de commande de pompe de boue. Le nombre des boutons de commande sur la console de commande n'est pas destiné à limiter l'invention. Un procédé d'envoi typique d'un système de liaison descendante de l'art antérieur implique l'interruption des opérations de forage et l'actionnement manuel des boutons de commande 504, 505, 506 pour contraindre les pompes de boue à se mettre en cycle de marche et d'arrêt. Alternativement, les boutons de commande 504, 505, 506 peuvent être actionnés pour moduler la vitesse de pompage de sorte qu'un signal sur le trajet descendant puisse être envoyé alors que le forage continue. Dans ces deux situations, un foreur humain actionne les boutons de commande 504, 505, 506. On note que, dans l'art, le terme foreur se rapporte souvent à une personne part=iculière sur un appareil de forage. Tel qu'utilisé dans les présentes, le terme foreur est utilisé pour se rapporter à une quelconque personne sur l'appareil de forage. Dans un mode de réalisation de l'invention, la console de commande 502 comprend des dispositifs d'actionnement 511, 513, 515 qui sont couplés aux boutons de commande 504, 505, 506. Les dispositifs d'actionnement 511, 513, 515 sont couplés aux boutons de commande 504, 505, 506 par des courroies 512, 514, 516. Par exemple, le dispositif d'actionnement 511 est couplé au bouton de commande 504 par une courroie 512 qui s'enroule autour de la tige du bouton de commande 504. Les autres dispositifs d'actionnement 511, 513 peuvent être couplés de la même manière aux boutons de commande 504, 505. Les dispositifs d'actionnement peuvent fonctionner 30 dans un nombre de manières différentes. Par exemple, chaque dispositif d'actionnement peut être défini 2861800 23 individuellement pour actionner un bouton de commande à une fréquence et une amplitude souhaitées. Dans certains modes de réalisation, les dispositifs d'actionnement 511, 513, 515 sont couplés à un ordinateur ou à un autre système de commande électronique qui commande le fonctionnement des dispositifs d'actionnement 5:L1, 513, 515. Dans certains modes de réalisation, les dispositifs d'actionnement 511, 513, 515 sont intégrés à la console de commande 502. Dans certains autres modes de réalisation, les dispositifs d'actionnement 511, 513, 515 peuvent être fixés à la console de commande 502 pour actionner les boutons de commande 504, 505, 506. Par exemple, les dispositifs d'actionnement 511, 513, 515 peuvent être couplés magnétiquement à la console 502. D'autres procédés de couplage d'un dispositif d'actionnement à une console comprennent des vis et un mécanisme de verrouillage. L'homme du métier sera capable d'imaginer d'autres procédés pour fixer un dispositif d'actionnement à une console qui ne s'éloignent pas du cadre de l'invention. Les dispositifs d'actionnement 511, 513, 515 peuvent être couplés aux boutons de commande 504, 505, 506 par des procédés autres que les courroies 511, 513, 515. Par exemple, la figure 5B illustre un bouton de commande de pompe 504 qui est couplé à un dispositif d'actionnement 521 utilisant une roue motrice 523. Le dispositif d'actionnement contraint la roue motrice 523 à tourner, qui, à son tour, contraint la tige 509 du bouton de commande 504 à tourner. Dans certains modes de réalisation, tels que celui illustré sur la figure SB, un dispositif d'actionnement 521 comprend un bras de tension 524 pour maintenir le dispositif d'actionnement 521 et la roue motrice 523 en place. Le bras de tension 524 sur la figure 5B comprend deux roues de rotation libres 528, 529 qui entrent en contact avec un côté opposé de la tige 509 du bouton de commande 504 depuis la roue motrice 523. La figure 5C illustre un autre mode de réalisation d'un dispositif d'actionnement 531 couplé à un levier de commande de pompe 535. Le dispositif d'actionnement 531 comprend une roue motrice 533 qui est couplée au levier de commande de pompe 535 par une bielle 534. Lorsque la roue motrice 533 est tournée par le mécanisme d'actionnement 531, le levier 535 est déplacé dans une direction correspondante par la bielle 534. La figure 5D illustre un autre mode de réalisation d'un dispositif d'actionnement 541 conformément à l'invention. Le dispositif d'actionnement 541 est monté sur la partie supérieure du levier de commande de pompe 546. Le dispositif d'actionnement 541 comprend une forme intérieure qui se conforme à la forme du levier de commande de pompe 546. Alors que le mécanisme d'entraînement intérieur 544 du dispositif d'actionnement 541 tourne, le levier de commande de pompe 546 est également tourné. Un ou plusieurs modes de réalisation d'un dispositif d'actionnement peuvent présenter certains des avantages suivants. Les dispositifs d'actionnement peuvent être couplés à des systèmes de forage déjà existants. Ainsi, un système de liaison descendante amélioré peut être atteint sans ajouter d'équipement coûteux au système de pompage. Avantageusement, la commande mécanique d'un dispositif d'actionnement peut être plus rapide et plus précise qu'une commande humaine. Il en résulte qu'un signal sur le trajet descendant peut être transmis plus rapidement et avec une plus grande probabilité que la transmission soit correctement reçue à la première tentative. La précision d'un dispositif d'actionnement mécanique peut également permettre un flux de boue suffisant et à un signal sur le trajet descendant d'être transmis pendant l'opération de forage. Avantageusement, la commande mécanique d'un dispositif d'actionnement fournit un système de liaison descendante où aucun composant supplémentaire n'est requis qui pourrait s'éroder en raison du flux de boue. Puisque aucune autre modification n'est nécessaire au système de forage, les opérateurs et les foreurs peuvent mieux accepter un système de liaison descendante. En outre, un tel système pourrait être facilement retiré si cela s'avérait nécessaire. Dans certains autres modes de réalisation, un système de liaison descendante comprend un dispositif qui contraint les pompes de boue à fonctionner inefficacement ou qui contraint au moins une partie des pompes de boue à s'arrêter de fonctionner temporairement. Par exemple, la figure 6 illustre schématiquement un contrôleur d'inefficacité de pompe 601 fixé sur une pompe de boue 602a. La figure 6 illustre trois pompes de boue 602a, 602b, 602c. Des appareils de forage peuvent comprendre plus ou moins que trois pompes de boue. Trois sont illustrées sur la figure 6A pour des raisons d'illustration. Chacune des pompes de boue 602a, 602b, 602c aspire la boue du réservoir de stockage de boue 604 et pompe la boue à l'intérieur de la colonne montante 608. Idéalement, les pompes de boue 602a, 602b, 602c pomperont à un débit constant. Le contrôleur d'inefficacité de pompe 601 est relié à la première pompe de boue 602a de sorte que le contrôleur 601 puisse affecter l'efficacité de la première pompe de boue 602a. La figure 6B illustre schématiquement les éléments de pompage intérieurs de la première pompe de boue 602a. Les éléments de pompage de la pompe 602a comprennent trois pistons 621, 622, 623 qui sont utilisés pour pomper la boue. Par exemple, le troisième piston 623 présente un temps d'admission, où le piston 623 se déplace à distance de la soupape d'admission 625, et la boue est aspirée du réservoir de boue à l'intérieur de la chambre dans le piston. Le troisième piston 623 présente également un temps d'évacuation, où le piston 623 se déplace dans la direction opposée et pousse la boue hors d'une soupape d'évacuation 626 et à l'intérieur de la colonne montante (608 sur la figure 6A). Chacun des autres pistons 621, 622 présente un fonctionnement similaire qui ne sera pas décrit séparément. Le premier piston 621 comprend un contrôleur de soupape 628 qui forme une partie de, ou est couplé de manière fonctionnelle au, contrôleur d'inefficacité de pompe (604 sur la figure 6A). Lorsque l'on souhaite envoyer un signal sur le trajet descendant, le contrôleur de soupape 628 empêche la soupape d'admission 627 sur le premier piston 621 de s'ouvrir pendant le temps d'admission. Il en résulte que le premier piston 621 n'aspirera pas de boue qui pourrait être pompée pendant le temps d'évacuation. En empêchant la soupape d'admission 627 de s'ouvrir, l'efficacité de la première pompe 603 est réduite d'environ 33 %. L'efficacité du système de pompage entier (comprenant la totalité des trois pompes de boue 602a, 602b, 602c dans le mode de réalisation illustré sur la figure 6A, par exemple) est réduite d'environ 11 %. En faisant fonctionner le contrôleur d'inefficacité de pompe (604 sur la figure 6A), l'efficacité, et ainsi le débit, du système de pompage de boue peut être réduite. Le fonctionnement intermittent ou sélectif du contrôleur d'efficacité de pompe crée des impulsions dans le débit de boue qui peuvent être détectées par des capteurs dans l'ensemble de fond de sondage. Un ou plusieurs modes de réalisation d'un contrôleur d'inefficacité de pompe peuvent présenter certains des avantages suivants. Un contrôleur d'inefficacité peut être couplé à un quelconque système de pompe de boue préexistant. Le système de liaison descendante peut fonctionner sans le besoin d'ajouter un quelconque équipement au système de pompe. L'inefficacité de pompe contrôlée peut être commandée par un ordinateur ou un autre processus automatisé de sorte que l'erreur humaine dans la production d'impulsions soit éliminée. Sans l'erreur humaine, le signal sur le trajet descendant peut être transmis plus rapidement avec une plus grande chance que le signal soit reçu correctement à la première tentative. La figure 7A illustre schématiquement un autre mode de réalisation d'un système de liaison descendante 700 conformément à l'invention. Une pompe de liaison descendante 711 est reliée au collecteur de boue 707 qui conduit à la colonne montante 708, mais n'est pas reliée aux réservoirs de boue 704. Comme avec un système de pompe de boue typique, plusieurs pompes de boue 702a, 702b, 702c sont reliées au réservoir de boue 704. La boue du réservoir est pompée à l'intérieur du collecteur de boue 707 et ensuite à l'intérieur de la colonne montante 708. Comme on le sait dans l'art, les pompes présentent une admission où le fluide entre dans les pompes. Les pompes présentent également un refoulement , où le fluide est pompé hors de la pompe. Sur la figure 7A, l'extrémité d'admission de chacune des pompes de boue 702a, 702b, 702c est reliée au réservoir de stockage de boue 704, et l'extrémité de refoulement de chacune des pompes de boue 702a, 702b, 702c est reliée au collecteur de boue 707. A la fois l'admission et le refoulement de la pompe de liaison descendante 711 sont reliés au collecteur de boue 707. La pompe de liaison descendante 711 illustrée sur la figure 7A est une pompe à piston à mouvement alternatif qui présente des temps d'admission et d'échappement tels que ceux décrits ci-dessus par rapport à la figure 6B. Au temps d'admission, la boue est entrée à l'intérieur de la pompe de liaison descendante 711, et au temps d'évacuation, la boue est forcée hors de la pompe de liaison descendante 711. Le fonctionnement de la pompe de liaison descendante 711 diffère de celui des autres pompes 702a, 702b, 702c dans le système de pompe de boue car elle n'est pas reliée au réservoir de boue 704. A la place, les deux soupapes d'admission et d'évacuation (non illustrées) de la pompe de liaison descendante 711 sont reliées au collecteur de boue 707. Ainsi, au temps d'admission, la pompe de liaison descendante 711 entre dans la boue depuis le collecteur de boue 707, diminuant le débit global du système de pompe de boue. Au temps d'évacuation, la pompe de liaison descendante 711 pompe la boue à l'intérieur du collecteur de boue 707 et augmente le débit global du système de pompe de boue. Dans certains modes de réalisation, une soupape sert à la fois en tant qu'admission et refoulement pour la pompe de liaison descendante. Dans au moins un mode de réalisation, une pompe de liaison descendante est reliée au collecteur, mais elle ne comprend aucune soupape. La boue est autorisée à s'écouler dans et hors de la pompe de liaison descendante à travers le raccordement au collecteur. Le fonctionnement choisi de la pompe de liaison descendante 711 créera une modulation du débit de boue par rapport à l'ensemble de fond de sondage (non illustré). La modulation comprendra non seulement une diminution du débit, tel qu'avec les systèmes de dérivation décrits ci- dessus, mais elle comprendra également une augmentation du débit qui est créé au temps d'évacuation de la pompe de liaison descendante 711. La fréquence du signal sur le trajet descendant peut être commandée en changeant la vitesse de la pompe de liaison descendante 711. L'amplitude du signal sur le trajet descendant peut être commandée en changeant la course de piston ou le piston et le diamètre du manchon de la pompe de liaison descendante 711. L'homme du métier appréciera que l'emplacement d'une pompe de liaison descendante ne soit pas limité au collecteur de boue. Une pompe de liaison descendante pourrait être située à d'autres emplacements, tels que, par exemple, à une quelconque position le long de la colonne montante. La figure 8 illustre schématiquement un autre mode de réalisation d'un système de liaison descendante 820 conformément à l'invention. Le système de pompage de boue comprend des pompes de boue 802a, 802b, 802c qui sont reliées entre un réservoir de boue 804 et une colonne montante 808. Le fonctionnement de ces composants a été décrit ci-dessus et, dans l'intérêt de la brièveté, il ne sera pas répété ici. Le système de liaison descendante comprend deux pompes à membrane 821, 825 dont les admissions et refoulements sont reliés au collecteur de boue 807. Les pompes à membrane 821, 825 comprennent une membrane 822, 826 qui sépare les pompes 821, 825 en deux sections. La position de la membrane 822 peut être commandée de manière pneumatique par une pression d'air sur le côté arrière de la membrane 822. Dans certains modes de réalisation, la position de la membrane 822 peut être commandée par un actionneur hydraulique lié mécaniquement à la membrane 822 ou par un actionneur électromécanique lié mécaniquement à la membrane 822. Lorsque la pression d'air est autorisée à chuter en dessous de la pression dans le collecteur de boue 807, la boue s'écoulera depuis le collecteur 807 à l'intérieur de la pompe à membrane 821. A l'inverse, lorsque la pression derrière la membrane 822 est augmentée au-dessus de la pression dans le collecteur de boue 807, la pompe à membrane 821 pompera la boue à l'intérieur du collecteur de boue 807. La figure 7 illustre une pompe de liaison descendante à piston, et la figure 8 illustre deux pompes de liaison descendante à membrane. L'invention n'est pas destinée à être:Limitée à un quelconque de ces types de pompes, ni destinée à être limitée à une ou deux pompes de liaison descendante. L'homme du métier sera capable d'imaginer d'autres types et nombres de pompes de liaison descendante sans s'éloigner de la portée de l'invention. La figure 9 illustre schématiquement un autre mode de réalisation d'une pompe de liaison descendante 911 conformément à l'invention. Le refoulement de la pompe de liaison descendante 911 est relié au collecteur de boue 907, et l'admission de la pompe de liaison descendante 911 est reliée au réservoir de boue 904. La pompe de liaison descendante 911 dans ce mode de réalisation pompe la boue depuis le réservoir de boue 904 à l'intérieur du collecteur de boue 907, augmentant ainsi le débit nominal produit par les pompes de boue 902a, 902b, 902c. Pendant le fonctionnement normal, la pompe de liaison descendante 911 n'est pas en fonctionnement. La pompe de liaison descendante 911 est seulement actionnée lorsqu'un signal sur le trajet descendant est envoyé à l'ensemble de fond de sondage (non illustré). La pompe de liaison descendante 911 peut être actionnée de manière intermittente pour créer des impulsions d'un débit augmenté qui peuvent être détectées par des capteurs dans l'ensemble de fond de sondage (non illustré). Ces impulsions sont d'un débit augmenté, donc le flux de boue vers l'ensemble de fond de sondage reste suffisant pour continuer les opérations de forage alors qu'un signal sur le trajet descendant est envoyé. Un ou plusieurs modes de réalisation d'une pompe de liaison descendante peuvent présenter certains des avantages suivants. Une pompe à mouvement alternatif permet la commande à la fois de la fréquence et de l'amplitude du signal en choisissant la vitesse et la course de piston de la pompe de liaison descendante. Avantageusement, une pompe à mouvement alternatif permet la transmission de signaux d'impulsions de boue compliqués dans un court délai. Une pompe de ce type est bien connue dans l'art, comme le sont les programmes et procédures d'entretien nécessaires. Une pompe de liaison descendante peut être maintenue et réparée au même moment en raison des pompes de boue. La pompe de liaison descendante ne requiert pas de temps de forage perdu supplémentaire en raison de la maintenance et de la réparation. Avantageusement, une pompe à membrane peut ne présenter aucune partie de déplacement qui pourrait s'user ou échouer. Une pompe à membrane peut demander 2861800 33 moins de maintenance et de réparation que d'autres types de pompes. Avantageusement, une pompe de liaison descendante qui est couplée à la fois aux réservoirs de boue et à la colonne montante peut fonctionner en augmentant le débit de boue nominal. Ainsi, il n'y a aucun besoin d'interrompre les opérations de forage pour envoyer un signal sur le trajet descendant. Dans certains modes de réalisation, un système de liaison descendante comprend une circuiterie électronique qui est couplée de manière fonctionnelle au moteur pour au moins une pompe de boue. La circuiterie électronique commande et change la vitesse de la pompe de boue pour moduler le débit de la boue à travers le système de forage. Un ou plusieurs des modes de réalisation décrits précédemment d'un système de liaison descendante présentent l'avantage d'être un processus automatisé qui élimine le jugement humain d'une erreur depuis le processus de liaison descendante. Par conséquent, certains de ces modes de réalisation comprennent un ordinateur ou un système électronique pour commander précisément la transmission du signal sur le trajet descendant. Par exemple, un système de liaison descendante qui comprend un modulateur peut être relié de manière fonctionnelle à un ordinateur près de l'appareil de forage. L'ordinateur commande le modulateur pendant la transmission du signal sur le trajet descendant. En faisant de nouveau référence à la figure 2, le modulateur est couplé de manière fonctionnelle à une circuiterie de commande 231. L'homme du métier réalisera qu'un quelconque des modes de réalisation décrits ci-dessus peut être couplé de manière fonctionnelle à une circuiterie de commande, telle qu'un ordinateur. REVENDICATIONS 1. Système de liaison descendante (700), caractérisé en ce qu'il comprend: au moins une pompe de fluide de forage principale en communication fluidique avec un réservoir de fluide de forage au niveau d'une admission de la au moins une pompe de fluide de forage et en communication fluidique avec une colonne montante (708) au niveau d'un refoulement de la au moins une pompe de fluide de forage; et une pompe de liaison descendante (711) à mouvement alternatif en communication fluidique avec la colonne montante au niveau d'un refoulement de la pompe de liaison descendante (711) à mouvement alternatif. 2. Système de liaison descendante (700) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe de liaison descendante (711) est en communication fluidique avec la colonne montante (708) au niveau d'une admission de la pompe de liaison descendante (711) à mouvement alternatif. 3. Système de liaison descendante (700) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide de forage passe dans et hors de la pompe de liaison descendante (711) à travers le refoulement de la pompe de liaison descendante (711) à mouvement alternatif. 4. Système de liaison descendante (700) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe de liaison descendante (711) à mouvement alternatif est en communication fluidique avec le réservoir de fluide de forage au niveau d'une admission de la pompe de liaison descendante (711) à mouvement alternatif. 5. Système de liaison descendante (700) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pompe de liaison descendante (711) à mouvement alternatif comprend une pompe à membrane. 6. Système de liaison descendante (700) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une seconde liaison descendante à mouvement alternatif. 7. Procédé de production d'un signal sur le trajet descendant, caractérisé en ce qu'il consiste à : pomper un fluide de forage depuis un bassin à boue vers un matériel de forage d'extraction à une vitesse de flux nominale; et augmenter et alternativement diminuer de manière sélective le débit de boue du fluide de forage à l'aide d'une pompe de liaison descendante (711) présentant une admission (625) qui est en communication fluidique avec une colonne montante et présentant un refoulement (626) qui est en communication fluidique avec la colonne montante (708).