Brevet FR2875286A1 — publié le 20060317

La présente invention concerne un dispositif d'étanchéité destiné à assurer l'obturation temporaire d'un puits, notamment de pétrole, ou d'une canalisation. Un tel dispositif, bien connu dans le domaine technique du forage et de l'exploitation des gisements de pétrole, est usuellement désigné par le terme anglais packer . Il est destiné à séparer provisoirement l'une de l'autre deux portions contiguës du puits ou de la canalisation, par exemple pour effectuer des investigations ou des réparations dans l'une de ces portions. L'invention s'adresse plus particulièrement à un dispositif d'étanchéité de ce genre, sous forme d'une vessie gonflable qui est portée par un support destiné à être introduit dans le puits ou de la canalisation. Un tel dispositif comporte une membrane tubulaire gonflable, de section circulaire, à paroi en matériau étanche, souple et élastique, radialement déformable vers l'extérieur sous l'action d'une pression de fluide interne, afin de s'appliquer hermétiquement contre la paroi du puits ou de la canalisation. Au repos, le diamètre du dispositif et de la membrane est inférieur à celui du puits ou de la canalisation. Une fois que le dispositif a été positionné dans la zone voulue, le gonflage de la membrane est généralement réalisé par pompage d'un liquide, tel que de l'eau, un hydrocarbure, et/ou de la boue présente à l'intérieur du puits ou de la canalisation. Ce fluide est porté à une pression élevée, apte à provoquer l'expansion de la membrane et à la plaquer fermement contre la paroi de la zone en 25 question afin de l'obturer hermétiquement de manière temporaire. Une fois les opérations d'investigation et/ou de réparation terminées, on dégonfle la membrane, et on retire le dispositif. Il peut bien sûr être utilisé à nouveau ultérieurement pour obturer ensuite une nouvelle zone du même puits ou de la même canalisation, ou être transféré vers un autre site, dans un nouveau puits ou dans une nouvelle canalisation, pour y remplir la même fonction. A titre indicatif, dans une application du domaine pétrolier, la membrane a généralement une longueur de l'ordre de 1 à 4 m environ, un diamètre externe initial (membrane non gonflée) compris dans une fourchette de 70 mm à 150 mm environ, et une épaisseur de paroi (membrane non gonflée) comprise dans une fourchette de 15 mm à 25 mm environ. Le matériau constitutif de la membrane est généralement du caoutchouc naturel ou synthétique. Le gonflage convenable de la membrane requiert la mise en oeuvre d'une pression interne relativement élevée, dont la valeur, toujours à titre indicatif, est usuellement de l'ordre de 3.107 à 4. 107 Pascal (30 à 40 MPa). La paroi de la membrane se trouve donc exposée durant le gonflage à 10 des efforts très important qui risquent de la détériorer, voire même de la faire exploser. C'est pourquoi il est nécessaire de la renforcer. Dans la suite du présent exposé, on entendra par: - Le terme "fibre" : une formation cylindrique élémentaire de très petit diamètre, de l'ordre de 0,01 à 0,02 mm par exemple, généralement en matière synthétique ou organique et le plus souvent rassemblée sous forme de fil ou de mèche. - Le terme "fil" désigné en anglais dans le métier par le mot "yarn": brin long et de petit diamètre, de l'ordre de 0,1 à 0,5 mm par exemple, constitué de la réunion de fibres tordues et filées ensemble. - Le terme "mèche" désigné en anglais dans le métier par le mot "roving": brin long et de petite section (inférieure à 1 mm2), constitué de la réunion de fibres parallèles. - Le terme "câble": faisceau de fils d'acier ou en matière synthétique, tressés ensemble, dont le diamètre est supérieur à 0,5 mm. Il existe actuellement deux grandes catégories de dispositif d'étanchéité expansible connus. a) Le premier type, appelé dispositif d'étanchéité à câbles utilise des câbles d'acier ou en matière synthétique, de diamètre compris entre 1 et 4 mm, enroulés en hélice dans la paroi du dispositif d'étanchéité et fixés à leurs extrémités par des moyens de liaison par coincement, sertissage ou collage grâce à des résines de type époxy. Les câbles sont enveloppés dans une matrice souple et déformable, à base de caoutchouc ou de silicone par exemple. Dans un mode de réalisation connu, il est prévu une paire de nappes de renforcement concentriques, composées chacune d'une série de câbles souples parallèles, enroulés en hélice avec un pas élevé (c'est-à-dire avec une faible inclinaison par rapport à l'axe longitudinal du dispositif), les câbles des deux nappes ayant une inclinaison d'une valeur d'angle voisine, mais de sens contraire. Cet angle est initialement, c'est-à-dire avant gonflage de la membrane, par exemple, de l'ordre de 10 à 18 ; il croît au cours du gonflage de la membrane pour atteindre une valeur finale de l'ordre de 35 à 40 . Dans les dispositifs élaborés, il est prévu au moins une troisième nappe similaire (nappe auxiliaire), disposée coaxialement aux deux autres, vers l'intérieur de la membrane, mais composée de câbles plus fins, de diamètre compris entre 0,5 et 1 mm, et plus rapprochés les uns des autres que ceux des nappes (principales) extérieures. La fonction de cette nappe auxiliaire est de s'opposer au phénomène dit d'extrusion, lié au fluage de la matière constitutive de la paroi de la membrane, de l'intérieur vers l'extérieur, sous l'action de la pression interne très élevée, qui risque de provoquer la formation d'une hernie traversant les interstices entre certains fils de renforcement des nappes principales et conduisant à une rupture de la paroi. Les câbles constitutifs des deux premières nappes, dites principales ont donc pour fonction la tenue mécanique de la membrane, tandis que ceux de la nappe intérieure auxiliaire font office de barrière anti-extrusion. b) Le deuxième type, appelé dispositif d'étanchéité à lamelles , utilise de longues lamelles en acier, disposées parallèlement à l'axe du dispositif d'étanchéité, se recouvrant partiellement les unes sur les autres à la manière de tuiles. Lorsque le dispositif d'étanchéité se gonfle, ces lamelles glissent les 25 unes par rapport aux autres, comme les lamelles d'un store vénitien, tandis que leur orientation varie. L'ensemble des lamelles a une configuration annulaire, cylindrique. Cet ensemble est intercalé entre deux membranes annulaires, l'une intérieure qui réalise l'étanchéité avec le liquide de gonflage, l'autre extérieure qui réalise l'étanchéité contre la paroi du puits ou du chemisage dont est garni le puits. Dans ce genre de dispositif, qui est décrit par exemple dans le document US 3 604 732, les lamelles métalliques ont la double fonction de résistance mécanique et de barrière anti-extrusion. Dans les deux cas, la force exercée par la pression sur les extrémités, 35 dans le sens perpendiculaire à l'axe du dispositif d'étanchéité, est considérable ce qui nécessite l'utilisation d'extrémités métalliques épaisses et augmente en conséquence l'encombrement radial du dispositif d'étanchéité. Tous ces dispositifs d'étanchéité doivent répondre à des contraintes contradictoires qu'exigent les conditions rencontrées dans les puits. Ils doivent en particulier: a) supporter plusieurs cycles de gonflage dégonflage tout en conservant une dimension proche de leur dimension initiale; b) pouvoir accepter des taux de déformation importants, pouvant aller jusqu'à 3:1; c) présenter un encombrement radial réduit pour pouvoir être posés à travers des restrictions ayant un diamètre limité; d) supporter des pressions de gonflage différentielles importantes, de valeur pouvant atteindre 30 à 40 MPa; e) pouvoir être posés dans des environnements agressifs, aussi bien sur le plan des températures, qui peuvent dépasser 180 C, que celui de la corrosion car ils sont exposés à divers fluides (eau, pétrole et gaz, notamment) Ces deux types de dispositifs d'étanchéité susmentionnés, quoique largement utilisés, présentent chacun des inconvénients, que la présente innovation vise à résoudre. Le premier type de dispositif a de bonnes qualités de mémoire et peut supporter plusieurs cycles de gonflage et de dégonflage tout en conservant une dimension proche de sa dimension initiale. Cependant, ses performances sont limitées en termes de tenue en température et de pression de gonflage en raison, d'une part, de la densité limitée de câbles utilisés pour la fonction mécanique et, d'autre part, de la présence d'espaces entre les câbles qui assurent la fonction anti- extrusion. De plus, le double arrangement de câbles, enveloppés dans la matrice souple, présente un encombrement relativement important augmentant la dimension radiale du dispositif d'étanchéité avant gonflage. Le dispositif décrit dans le document US 5 340 626 propose un arrangement particulier de câbles visant à atténuer ces inconvénients. Ceux-ci présentent des angles d'enroulement différents aux extrémités et en partie centrale, de façon à limiter la force exercée sur les organes d'extrémité et ainsi de réduire l'encombrement de ces mêmes organes. Ce même dispositif est pourvu d'un ensemble particulier de fibres courtes dont le but est de limiter l'extrusion de la matrice élastique à travers les câbles de tenue mécanique. Le second type de dispositif, à lamelles, possède une meilleure tenue à la pression et à la température que le premier, et son encombrement radial est relativement faible. En revanche, il a une très faible propension à revenir à sa dimension 5 initiale après un cycle de gonflage-dégonflage. Bien qu'intéressants, aucun de ces deux types de dispositifs connus ne permet de répondre de façon complètement satisfaisante aux besoins des dispositifs d'étanchéité utilisés dans des conditions difficiles, en satisfaisant aux différentes contraintes rappelées plus haut. La présente invention a pour objectif de combler cette lacune, en proposant un troisième type de dispositif d'étanchéité utilisant une structure fibreuse. Le dispositif d'étanchéité faisant l'objet de l'invention, dont la fonction est d'obturer un puits ou une canalisation, comporte, de manière classique, un manchon fixé à des organes d'extrémité et radialement expansible sous l'action d'un fluide de gonflage, afin de se plaquer hermétiquement contre la paroi du puits ou de la canalisation. Il est remarquable par le fait que ce manchon comprend, d'une part, une paire de membranes cylindriques à paroi souple et élastique, emmanchées coaxialement l'une dans l'autre, l'une intérieure, destinée à être soumise intérieurement à la pression du fluide de gonflage, l'autre extérieure, destinée à s'appliquer contre la paroi du puits ou de la canalisation pour réaliser l'étanchéité, et, d'autre part, au moins une structure fibreuse très dense formée d'une multitude de fibres fines et longues à haute résistance mécanique, qui relient les organes d'extrémité et qui sont enroulées hélicoïdalement autour de la membrane intérieure, selon un axe qui est confondu avec l'axe longitudinal de symétrie du manchon, et que cette structure fibreuse est intercalée librement entre lesdites membranes. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, l'angle d'enroulement des fibres a une valeur de l'ordre de 54 dans les portions d'extrémité du dispositif d'étanchéité, et une valeur de l'ordre de 10 à 18 dans la portion centrale de celui-ci, la transition entre les deux portions se faisant progressivement, avec des angles ayant une valeur intermédiaire. Les angles sont considérés par rapport à l'axe longitudinal du dispositif. Les deux zones de transition peuvent avoir la même longueur, ou au contraire, avoir des longueurs différentes. Lesdites fibres peuvent être notamment, des fibres d'aramide, de carbone, de verre ou d'acier. Avantageusement, elles ont une section circulaire dont le diamètre est inférieur à 0,5 mm. Dans un mode de réalisation préféré, ce diamètre est compris entre et 100 micromètres (soit entre 0,005 et 0,1 mm) environ, et est de préférence de l'ordre de 10 à 20 micromètres (soit de 0,01 à 0,02 mm). Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques avantageuses, mais non limitatives, de l'invention: - la densité des fibres au sein de ladite structure fibreuse, considérée dans un plan de coupe transversal (au manchon), est comprise entre 100 et 45 000/ mm2, et est de préférence de l'ordre de 10 000 / mm2; - la structure fibreuse est composée d'une pluralité de mèches ou de fils indépendants les uns des autres et posés ensemble, les uns contre les autres, de 15 façon à constituer une structure dense et homogène. - ladite structure fibreuse est formée de plusieurs nappes concentriques contiguës, et les orientations angulaires des fibres constitutives de deux nappes contiguës sont contraires; - certaines au moins desdites mèches ou fils sont communes à 20 plusieurs nappes; - le dispositif comporte, emprisonné entre lesdites membranes intérieure et extérieure, un agent très faiblement compressible, liquide ou pâteux, et relativement fluide, dans lequel baignent les fibres constitutives de la structure fibreuse; cet agent est une huile, une graisse, ou de la résine de silicone; - les fibres constitutives de ladite structure fibreuse sont enrobées dans un matériau solide mais présentant des caractéristiques de souplesse et d'élasticité élevées, qui n'affecte pas l'aptitude à la libre déformation de cette structure relativement aux membranes qui l'entourent. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préféré de l'invention. Cette description est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: Les figures 1 et 2 sont des vues schématique, en coupe axiale, d'un dispositif d'étanchéité classique placé à l'intérieur d'un puits ou d'une canalisation à obturer, avant et, respectivement, après gonflage. 30 Les figures 3A et 3B sont des vues de côté schématiques et partiellement coupées, et avec arrachements de certains éléments, représentant chacune une portion d'extrémité d'un dispositif conforme à l'invention, ces vues étant essentiellement destinées à montrer l'enroulement d'une mèche ou d'un fil de fibres sur la membrane intérieure. La figure 4 est une vue en coupe axiale montrant un mode de fixation préféré du manchon sur un organe d'extrémité. La figure 5 est une vue de côté schématique, avec arrachements de certains éléments, de la zone centrale du dispositif, montrant deux nappes contiguës 10 de mèches. La figure 6 est une vue partielle, en perspective et en coupe, du même dispositif, illustrant l'interposition de quatre nappes de mèches entre les membranes intérieure et extérieure. La figure 7 représente le même dispositif en demi coupe transversale. La figure 8 est un détail, à plus grande échelle, de la figure 7. Les figures 9 et 10 sont des détails montrant deux configurations différentes possibles de mèches ou de fils de deux nappes contiguës. Les figures 9A et 9B sont des vue de détail, en perspective et à grande échelle, de deux nappes contiguës constituées de mèches et, respectivement, de fils, superposé(e)s, le plan de coupe étant un plan "brisé" en forme de dièdre portant la référence W-W' sur la figure 9. Les figures 9C et 10A sont des vues de détail similaires aux précédentes, montrant des nappes fibreuses superposées, selon deux configurations différentes. La figure 11 est un schéma montrant la manière dont une mèche ou un fil peut être enroulé de manière à appartenir à deux nappes contiguës. Les figures 12 et 13 sont des schémas représentants deux configurations différentes possibles du dispositif, à l'état gonflé, dans lesquelles la portion centrale du manchon est disposée en partie médiane et, respectivement, décalée longitudinalement par rapport à un plan de symétrie transversal. La figure 14 est une vue partielle, en coupe transversale, qui représente une variante du dispositif pourvue de deux structures fibreuses. Sur la figure 1, on a désigné par la référence C la paroi d'un puits, par exemple d'extraction de pétrole, ou d'une canalisation. Cette paroi, cylindrique, d'axe X-X', peut consister, lorsqu'il s'agit d'un puits, en la paroi brute du puits foré, ou en la paroi d'un chemisage en acier ou en matière synthétique si le puits est tubé. Son axe X-X' est disposé horizontalement sur la figure pour simple 5 raison de commodité de représentation. Son orientation, bien évidemment, pourrait être différente, en particulier verticale ou oblique. Le dispositif d'étanchéité 1 comprend essentiellement un manchon cylindrique 2 centré sur l'axe X-X' et porté par une paire d'organes de retenue 3, 4. Ces derniers sont des rondelles d'extrémité rigides, par exemple en acier, reliées l'une à l'autre par le manchon 2. Ce manchon possède une paroi souple et élastiquement déformable. Ses extrémités sont obturées par les rondelles 3 et 4, qui y sont fixées de manière étanche, par exemple par collage. Les dimensions d'un tel dispositif peuvent être très différents selon les applications. A titre purement indicatif, le manchon (non gonflé) a par exemple une longueur 1 égale à 2,5 m, un diamètre d égal à 120 mm, et une épaisseur de paroi e égale à 20 mm. Un appareillage de type connu, non représenté, permet de déplacer le dispositif à l'intérieur du puits afin de le positionner en regard de la zone à obturer, et d'introduire un liquide de gonflage sous pression élevée à l'intérieur du manchon 2. A cet effet, la rondelle 3 est munie d'un conduit 30 d'amenée du 25 liquide. Sur la figure 2, cette introduction de liquide sous pression est symbolisée par la flèche P, et la pression interne a pour effet de déformer radialement la paroi du manchon vers l'extérieur, de sorte que sa partie centrale se plaque fermement, de façon étanche, contre la paroi C, comme cela est symbolisé par les flèches f sur la figure 2. A titre indicatif, la pression de gonflage peut atteindre une valeur de l'ordre de 3.10' à 4. 0' Pascal environ. L'expansion radiale du manchon entraîne une diminution de sa longueur, ce qui rapproche l'une de l'autre les rondelles 2 et 3. Il est souhaitable que le taux de déformation diamétral du manchon soit au moins de 3: 1 (triplement du diamètre). Le dispositif est donc soumis à des contraintes mécaniques importantes, ceci dans un milieu souvent agressif et à des températures élevées. De plus, un même dispositif doit pouvoir être utilisé plusieurs fois à l'intérieur d'un même puits ou d'une même canalisation, par exemple une vingtaine de fois, pour permettre de procéder à des investigations données, par exemple pour mesurer la porosité de la paroi, en différentes zones axialement éloignées. Après chaque cycle de gonflage-dégonflage, le manchon doit revenir à un diamètre proche de son diamètre initial, ce qui suppose qu'il possède de bonnes qualités élastiques. Conformément à l'invention, comme on le voit notamment sur la figure 7, le manchon 2 comprend une paire de membranes cylindriques emmanchées coaxialement l'une dans l'autre, l'une 20 intérieure, destinée à être soumise intérieurement à la pression du fluide de gonflage, l'autre 21 extérieure, destinée à s'appliquer contre la paroi C du puits ou de canalisation pour réaliser l'étanchéité. Ces membranes 20 et 21, à paroi souple et élastique, sont avantageusement toutes deux réalisées dans des matériaux élastomères; cependant celles-ci n'ont pas forcément la même composition, car les deux membranes ne sont pas exposées aux mêmes fluides ni soumises aux mêmes contraintes. Les variétés d'élastomère les mieux adaptées peuvent ainsi être choisies en fonction des différentes applications. Entre ces deux membranes est intercalée librement une structure annulaire fibreuse très dense 5 formée d'une multitude de fibres longues, et de très faible section, à haute résistance mécanique. Chacune de ces fibres relie les deux organes d'extrémité 3 et 4, auxquelles elle est fixée par ses portions d'extrémité, et est enroulée hélicoïdalement autour de la membrane intérieure 20, l'axe de l'hélice ainsi formée étant confondu avec l'axe longitudinal de symétrie X-X' du manchon. Comme on le voit sur les figures 9, 10, 9A et 9B, l'ensemble de ces fibres peut être subdivisé en un grand nombre de mèches ou de fils regroupant côte à côte une pluralité de fibres, ces mèches constituant des sous ensembles indépendants, présentant une section non négligeable, par exemple de quelques mm2, de sorte qu'elles sont nettement plus faciles à manipuler, et notamment à enrouler, que des fibres individuelles. Suivant la figure 9A, au sein d'une mèche, les fibres peuvent être simplement juxtaposées, sans être solidarisées les unes des autres, formant alors un brin de fibres similaire à une filasse, du type usuellement désigné dans le métier par le terme anglais "roving". Suivant la figure 9B, elles peuvent, au contraire, être liées les unes aux autres, par torsade ou entrelacement formant alors un brin de fibres similaire à un fil, du type usuellement désigné dans le métier par le terme anglais "yarn". Par mesure de simplification, dans chaque cas, on désignera ces mèches ou ces fils par le mot générique "mèche" dans la suite de la présente description et dans les revendication, que les fibres constitutives du brin en question soient libres, torsadées, entrelacées ou non. Dans l'exemple illustré aux figures 6 à 8, 9C et 10A, la structure fibreuse 5 est composée de quatre nappes concentriques annulaires désignées, de l'intérieur vers l'extérieur, par les références 5.1, 5.2, 5.3 et 5.4. Chacune de ces nappes est formée d'une pluralité de mèches 50, 50' juxtaposées, c'est-à-dire placées les unes contre les autres, et superposées. La valeur de l'angle d'enroulement des mèches 50' constitutives d'une nappe (5.2 ou 5.4) est avantageusement très proche de la valeur de l'angle des mèches 50 constitutives de la nappe (5.1 ou, respectivement 5. 3), qui lui est contiguë, mais leurs sens sont contraires, comme le montre la figure 6. En pratique les angles ont des valeurs très légèrement croissantes 20 lorsqu'on s'éloigne de l'axe X-X'. Dans la région centrale du manchon, sur une longueur plus ou moins importante, qui correspond à la zone destinée à s'appliquer contre la paroi C, cet angle (défini par rapport à la direction longitudinale X-X') a une valeur constante, relativement faible, inférieure à 25 . Elle est, de préférence, comprise entre 10 et 18 . En revanche, elle est notablement plus élevée dans les portions d'extrémité, comprise avantageusement entre 50 et 55 et, de préférence, voisine de 54 . Entre la région centrale et les portions d'extrémité, l'angle a une 30 valeur croissante, par exemple (mais non nécessairement) de manière linéaire. Les figures 3A et 3B montrent le mode d'enroulement d'une mèche autour de la membrane intérieure 20. Les rondelles 3 et 4 possèdent une partie centrale cylindrique, ou noyau, 31, respectivement 41, sur laquelle est emmanchée sans jeu et collée la paroi 35 interne de la membrane cylindrique 20. Au niveau de ces noyaux 31, 41, la mèche 50 est enroulée annulairement sur quelques tours. La mèche est également fixée à ce niveau par collage sur la membrane 20; de plus un collier 6 assure le serrage de la portion d'extrémité de la membrane 21 contre cet enroulement, et contre la portion d'extrémité de la membrane intérieure 20, assurant la solidarisation de l'ensemble contre le noyau. Avantageusement, la membrane extérieure cylindrique 21 est également collée autour de la portion d'extrémité de la membrane intérieure 20. Avantageusement, comme illustré sur la figure 4, la structure fibreuse 5 est fixée directement sur le noyau 31 au moyen du collier de serrage 6', tandis que l'extrémité de la membrane intérieure 20 est collée sur ce même noyau. La portion d'extrémité de la membrane extérieure 21 est ainsi conformée qu'elle présente une gorge interne qui reçoit la bague 6' et qui est bordée par un talon d'extrémité annulaire 210 collé sur le noyau 31 et une saillie annulaire profilée 211 s'appliquant contre la structure fibreuse 5 afin de l'épauler lorsqu'elle se déforme par suite du gonflage du manchon. Un système de montage similaire est naturellement prévu à l'extrémité opposée, sur l'organe de retenue 4. D'une extrémité à l'autre du manchon, la mèche 50 est enroulée en hélice sur la membrane 20. Le pas de cette hélice est variable. A chaque extrémité de la mèche 50, dans les zones où elle se raccorde avec les rondelles 3 et 4, ses tronçons 50a, respectivement 50c, et donc les fibres qui la composent, forment par rapport à la direction X-X' un angle a dont la valeur est proche de 54 . Entre ces tronçons d'extrémité, la partie principale (centrale) 50b de la mèche 50 (et donc des fibres qui la composent) forme, par rapport à la direction X-X', un angle dont la valeur est comprise entre 10 et 18 . Elle est par exemple égale à 12 . La transition entre la partie centrale faiblement inclinée 50b et les extrémités 50a et 50c se fait avec une angulation progressivement variable. Comme le montrent les figures 9A et 9B, chaque nappe est formée d'une pluralité de mèches de fibres adjacentes et superposées ainsi orientées. Les fibres sont souples, et ont une section circulaire. Leur diamètre est avantageusement de l'ordre de 10 à 20 m. Dans ce cas, leur densité au sein de la structure fibreuse, considérée en coupe transversale, est comprise entre 3 000 et 12 000 fibres/mm2. Ce sont par exemple des fibres de carbone. La structure fibreuse 5 a une paroi qui sert tout à la fois de structure mécanique pour supporter les efforts de pression, grâce à la très grande densité des fibres, et de filtre pour éviter toute extrusion de la membrane d'étanchéité intérieure 20, grâce au faible diamètre de ces mêmes fibres. Ces propriétés remarquables sont également liées au fait que la structure fibreuse 5 n'est pas noyée au sein de la matière constituant la paroi du manchon 2. Elle en est indépendante, et libre de se dilater ou de se contracter convenablement en fonction des contraintes qui lui sont appliquées sans être tributaire de la déformation de la matière élastique qui l'entoure. Les deux membranes 20, 21 étant également indépendantes l'une de l'autre, elles sont mobiles au cours de leur expansion et de leur rétraction aussi bien l'une par rapport à l'autre que par rapport à la structure fibreuse qu'elles entourent, ce qui favorise également la conservation de leurs propriété élastiques. Afin d'éviter un phénomène de glissement axial des membranes 20 et 21 par rapport à la structure fibreuse 5, et dans le cas d'une structure fibreuse à nappes multiples, on peut néanmoins envisager des liaisons, par exemple par adhérisation, de la nappe fibreuse extérieure avec la face interne de la membrane extérieure 21 et de la nappe fibreuse intérieure avec la face externe de la membrane intérieure 20, les nappes intermédiaires demeurant libres. L'orientation des fibres telle qu'indiquée plus haut permet de limiter, voire de supprimer, toute force radiale appliquée sur les extrémités lorsque le dispositif d'étanchéité est gonflé. Les caractéristiques de l'invention permettent de résoudre la plupart des problèmes exposés dans le préambule de la présente description, liés à l'utilisation des dispositifs d'étanchéité dits à câbles ou à lamelles . Le dispositif est capable de supporter plusieurs cycles de gonflagedégonflage, tout en conservant une dimension proche de ses dimensions initiales, grâce à la capacité que possède la structure fibreuse de se déformer dans le sens radial quand le dispositif est gonflé, et de revenir à sa position initiale lorsqu'il est dégonflé. La structure fibreuse peut subir des taux de déformations importants permettant au dispositif d'étanchéité d'aller au-delà d'un taux de déformation de 3:1. L'encombrement radial du dispositif est réduit du fait de la densité fibreuse importante et de la non utilisation d'un dispositif antiextrusion additionnel. Grâce à l'utilisation de fibres à haute résistance mécanique à la 5 traction, les pressions de gonflage peuvent être extrêmement élevées. En référence à la figure 8, et à simple titre d'exemple dimensionnel possible, pour une épaisseur e de la paroi du manchon 2 égale à 20 mm, la membrane intérieure 20 a une épaisseur i de l'ordre de 5 mm, la structure annulaire fibreuse 5 a une épaisseur k également de l'ordre de 5 mm, tandis que la membrane extérieure 21 a une épaisseur j de l'ordre de 10 mm. Les mèches croisées 50, 50' de deux nappes voisines peuvent être simplement superposées, comme illustré sur les figures 9, 9A, 9B et 9C. Elles peuvent être entrelacées, sous forme de tresse par exemple, formant alors une même nappe, comme illustré sur les figures 10 et 10A. Cette particularité avantageuse permet d'éviter, au cours du gonflage, un glissement axial des fibres les unes par rapport aux autres dans les zones de transition dans lesquelles l'inclinaison des fibres varie, entre leur partie centrale 50b faiblement inclinée et leurs parties d'extrémité 50a et 50c. Un tel glissement n'est pas souhaité car il risquerait d'entraîner une variation irrégulière du profil du manchon dans ces zones de transition. Comme illustré sur la figure 11, une même mèche 50 de très grande longueur peut être soumise à des enroulements multiples, afin de former une nappe de mèches croisées. Dans un mode de réalisation possible de l'invention, non illustré sur les dessins, on injecte entre les deux membranes 20 et 21 un agent très faiblement compressible, liquide ou pâteux, relativement fluide, dans lequel baignent les fibres constitutives de la structure 5. Cet agent est par exemple une huile, une graisse, ou de la résine de silicone, qui demeure emprisonné entre les deux membranes 20, 21. Sa présence empêche la compression des fibres les unes contre les autres, et facilite leur glissement mutuel, favorisant ainsi l'expansion de la structure fibreuse au gonflage et sa rétraction au dégonflage. Les figures 12 et 13 représentent deux modes de réalisation différents d'un dispositif conforme à l'invention à l'état gonflé, dans lequel ils 35 obturent hermétiquement un puits ou une canalisation, par application de la partie centrale 2b, 2'b du manchon 2, respectivement 2', contre la paroi C du puits ou de la canalisation. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 12, cette partie centrale 2b s'étend en partie médiane du dispositif, symétriquement de part et d'autre de son plan transversal médian M. Les zones transitoires 2a, 2b, qui relient cette partie centrale aux organes d'extrémité 3 et, respectivement, 4 sont d'égale longueur. Mais cette disposition symétrique n'est pas obligée. Dans certaines situations, il peut être intéressant, sans pour cela sortir du cadre de l'invention, d'adopter une configuration telle que celle illustrée sur la figure 13. Dans ce mode de réalisation, la partie centrale 2'b est décalée longitudinalement vers une extrémité du dispositif, en l'occurrence vers l'organe 3, par rapport au plan transversal médian M. Les zones transitoires 2a, 2b, qui relient cette partie centrale aux organes d'extrémité 3 et, respectivement, 4 ont alors des longueurs différentes. La figure 14 représente une variante dont le manchon est composé de deux structures fibreuses 7, 8 possédant chacune les mêmes caractéristiques que la structure 5 décrite ci-dessus. Le manchon possède une membrane médiane 22 similaire aux membranes 20 et 21. L'une des structures fibreuses 7 est intercalée librement entre les membranes intérieure 20 et médiane 22; l'autre 8 est intercalée librement entre les membranes médiane 22 et extérieure 21. Un même support pourrait être pourvu d'une paire de manchons à structure fibreuse, chacun conformes à ceux de l'invention, ces manchons étant portés par un même support mais décalés axialement, de manière à isoler les uns des autres trois portions du puits ou de la canalisation, notamment pour tester ou traiter la paroi de la portion intermédiaire, comme cela est connu en soi (voir par exemple les documents US 4 815 538 et FR 2 710 155). REVENDICATIONS 1. Dispositif d'étanchéité servant à obturer un puits ou une canalisation, qui comporte un manchon radialement expansible sous l'action d'un fluide de gonflage, afin de se plaquer hermétiquement contre la paroi du puits ou de la canalisation, ce manchon étant fixé à des organes d'extrémité, caractérisé par le fait que ledit manchon (2) comprend, d'une part, une paire de membranes cylindriques (20, 21) à paroi souple et élastique, emmanchées coaxialement l'une dans l'autre, l'une (20) intérieure, destinée à être soumise intérieurement à la pression du fluide de gonflage, l'autre (21) extérieure, destinée à s'appliquer contre la paroi (C) du puits ou de la canalisation pour réaliser l'étanchéité, et, d'autre part, au moins une structure annulaire fibreuse très dense (5; 7- 8) formée d'une multitude de fibres fines et longues à haute résistance mécanique, qui relient lesdits organes d'extrémité (3, 4) et qui sont enroulées hélicoïdalement autour de la membrane intérieure (20), selon un axe qui est confondu avec l'axe longitudinal de symétrie (X-X') du manchon (2), et que cette structure fibreuse (5; 7-8) est intercalée librement entre lesdites membranes (20, 21). 2. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'angle d'enroulement des fibres par rapport à la direction dudit axe longitudinal de symétrie (X-X') a une valeur de l'ordre de 54 dans les portions d'extrémité du manchon, et une valeur de l'ordre de 10 à 18 dans la portion centrale de celui-ci, la transition entre les deux portions se faisant progressivement, avec des angles ayant une valeur intermédiaire. 3. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les zones de transition (2'a, 2'c) ont des longueurs différentes. 4. Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 3, 25 caractérisé par le fait que lesdites fibres sont réalisées dans un matériau ayant une haute résistance mécanique à la traction, tel que, notamment, des fibres d'aramide, de carbone, de verre ou d'acier. 5. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 4, caractérisé par le fait que lesdites fibres ont une section circulaire dont le diamètre est inférieur à 0,5 30 mm. 6. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le diamètre des fibres est compris entre 5 et 100 micromètres environ, et est de préférence de l'ordre de 10 à 20 micromètres. 7. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la densité des fibres au sein de ladite structure fibreuse (5), considérée dans un plan de coupe transversal au manchon, est comprise entre 100 et 45 000/ mm2, et est de préférence de l'ordre de 10 000 / mm2. 8. Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les fibres constituant la structure fibreuse sont regroupées en une pluralité de mèches (50, 50') indépendantes les unes des autres. 9. Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite structure fibreuse (5) est formée de plusieurs nappes concentriques (5.1, 5.2, 5.4, 5.5) contiguës, et que les orientations angulaires des fibres constitutives de deux nappes contiguës sont contraires. 10. Dispositif d'étanchéité selon les revendications 8 et 9 prises en combinaison, caractérisé par le fait que certaines au moins desdites mèches (50, 50') sont communes à plusieurs nappes. 11. Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il comporte, emprisonné, entre lesdites membranes intérieure (20) et extérieure (21), un agent très faiblement compressible, liquide ou pâteux, et relativement fluide, dans lequel baignent les fibres constitutives de ladite structure (5). 12. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 11, caractérisé par le fait que ledit agent est une huile, une graisse, ou de la résine de silicone. 13. Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que les fibres constitutives de ladite structure fibreuse (5) sont enrobées dans un matériau solide mais présentant des caractéristiques de souplesse et d'élasticité élevées, qui n'affecte pas l'aptitude à la libre déformation de cette structure (5) relativement aux membranes (20, 21) qui l'entourent.