Brevet FR2910048A1 — publié le 20080620

La présente invention concerne le domaine de l'exploitation de gisements d'hydrocarbures, en particulier le domaine des forages horizontaux dans lesquels on doit mettre en oeuvre des mesures dans un puits, ou diagraphies de type "logging". Les techniques actuellement utilisées présentent des inconvénients lorsque les puits sont forés dans des roches sous forte pression, ou lorsque le contrôle des venues de fluides de 15 gisement est difficile. C'est le cas notamment dans certains gisements à grande profondeur, ou dans des terrains enfouis sous une grande profondeur d'eau. La figure 1 décrit un exemple d'une installation de diagraphie dans un puits horizontal 1. Un support de sonde 3 comporte un connecteur électrique male 4 relié par des conducteurs aux sondes de diagraphies 2. Une barre de charge 5 comportant à son 20 extrémité inférieure un connecteur électrique femelle est descendue dans le train de tige 7 à l'aide d'un câble électrique 6, dit câble de diagraphie. La barre de charge et le câble sont déplacés par pompage dans la partie très déviée du puits jusqu'au connecteur male du support de sonde. La connexion entre les deux éléments du connecteur électrique assure la continuité électrique entre les sondes de diagraphies et les équipements d'enregistrement 10 25 situés en surface. Une fois le connecteur femelle en place sur le connecteur male, les opérateurs vissent un raccord à entrée latérale 8 ("ride entry sub") qui permet de faire passer le câble de diagraphie dans l'espace annulaire entre le puits et la garniture. Ainsi, la progression de la descente, et/ou du déplacement, des sondes se fait par l'assemblage, ou le retrait, des tiges de garniture 11. La référence 9 indique les moyens conventionnels 30 d'obturation du puits qui équipent la tête de puits. 2 2910048 Durant l'opération de diagraphie utilisant un train de tiges de forage la pression du fluide de la formation géologique est équilibrée par la pression hydrostatique du fluide, notamment de forage, contenu dans les tiges et à l'extérieur des tiges. En cas de déséquilibre, des venues impromptues de fluides provenant de la 5 formation peuvent être difficile à contrôler. La remontée de fluides par l'annulaire peut être contrôlée par le système d'étanchéité annulaire 9. Mais les remontées de fluides risquent aussi de se faire par l'intérieur des tiges de forage. En effet, les systèmes de diagraphie actuellement utilisés permettent la circulation du fluide de forage, notamment pour refroidir le puits, renouveler le fluide de forage, 10 assurer le maintien de l'équilibre de pression avec la formation géologique traversée, mais également pour pomper et déplacer la barre de charge dans l'espace interne des tiges de forage. Les équipements actuellement utilisés autorisent la libre circulation dans les deux sens à l'intérieur du train de tiges. La présente invention a pour objet de remédier aux risques de circulation brutale, 15 dans le sens inverse de bas en haut, à l'intérieur des tiges en cours de diagraphie horizontale, cette circulation risquant notamment de provoquer une éruption en surface ("blowout"), ou une déconnexion des fiches male et femelle. Ainsi, l'invention concerne un dispositif de support de sonde de diagraphie comportant des moyens de connexion enfichables en fond de puits avec un câble de 20 diagraphie contenu dans l'espace interne de tiges sur lesquelles le support est fixé, des moyens de communication fluidique entre l'espace interne des tiges et l'extérieur du support, lesdites communications étant disposées entre la sonde et les moyens de connexion. Le dispositif comporte, entre les communications et les moyens de connexion, des moyens d'obturation du type clapet anti-retour autorisant la circulation de fluide de 25 l'intérieur vers l'extérieur et interdisant la circulation de l'extérieur vers l'intérieur du support. Les moyens d'obturation peuvent comporter un opercule basculant. Les moyens d'obturation peuvent comporter un opercule de type piston. Un conduit peut mettre en équilibre de pression les moyens de connexion et les 30 moyens de connexion électrique avec la sonde. Des moyens de rappel peuvent maintenir fermé les moyens d'obturation. Un moyen de verrouillage peut maintenir ouvert les moyens d'obturation. Le moyen de verrouillage peut être actionné manuellement. 3 2910048 La présente invention sera mieux comprise et ses avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, illustrée par les figures ci-après annexées, parmi lesquelles: - la figure 1 décrit un système selon l'art antérieur, les figures 2a et 2b décrivent le dispositif de support de sonde de l'invention, - les figure 3a et 3b décrivent une variante selon l'invention. La figure 2a montre en coupe schématique une réalisation du dispositif selon l'invention. La référence 2 indique la sonde de diagraphie liée mécaniquement au corps du support 3 par des moyens mécaniques conventionnels, brides, écrou, ou équivalents. Le corps du support 3 est fixé à l'extrémité inférieure d'une garniture de tubulaires 12 permettant de manoeuvrer les sondes de diagraphie dans un puits. Des moyens de connexion électrique 14 comportent une prise femelle 15 assemblée à des barres de charge manoeuvrées dans l'espace interne des tiges 12 par un câble de diagraphie. Sur les figures, le connecteur femelle est enfiché sur le connecteur male 16. pour relier électriquement la sonde 2, un faisceau de liaisons électriques 17 passe dans un conduit 18 pour être amené aux contacteurs électriques 19 avec la sonde 2. On note que jusqu'aux contacts 19, le faisceau électrique est soumis à la même pression que les moyens de connexion 14. Le corps du support de sonde 3 comporte des ouvertures 13, sous la forme de grilles ou de perçages de dimension appropriée pour éviter le bouchage intérieur par des débris. Ainsi, la circulation d'un fluide par pompage par l'intérieur des tiges 12 peut se faire selon la direction montré par les flèches 20. Cette circulation est effectuée pour déplacer par pompage la prise femelle 15 pour la connexion, ou pour nettoyer le puits grâce à l'utilisation de la circulation remontante dans le puits d'un fluide adapté. Selon l'invention, un moyen d'obturation de type clapet anti retour est intercalé entre les ouvertures de circulation 13 et les moyens de connexion. Ce moyen d'obturation est réalisé par incorporation dans le corps du support de sonde d'un cylindre 22 portant un siège annulaire 23 sur lequel vient se refermer un opercule 24 basculant sur une charnière 25. Un ressort de rappel monté sur l'articulation de la charnière maintient en position fermée l'opercule sur le siège. Le cylindre des moyens d'obturation est assemblé étanche dans l'alésage interne du corps du support de sonde. Les joints d'étanchéité ne sont pas représentés sur les figures. Ainsi, la circulation du fluide peut se faire dans le sens intérieur des tiges vers l'extérieur du support de sonde, le clapet étant libre dans ce sens. 4 2910048 La figure 2b montre les moyens d'obturation fermés par l'opercule refermé sur le siège. La circulation ne peut se faire dans le sens extérieur du support de sonde vers l'intérieur des tiges. Cette circulation, dite en sens inverse, est donc interdite. Les figure 3a et 3b montrent une autre réalisation des moyens d'obturation, dans 5 laquelle l'opercule est sous la forme d'un piston 26 qui se déplace longitudinalement sur une tige 27 pour dégager le passage sous l'action de la circulation directe, ou faire étanchéité sur un siège 28 sous l'action d'un moyen de rappel et de la circulation inverse. Sur la figure 2a, la référence 29 désigne un loquet qui maintient ouvert l'opercule, si l'on désire utiliser un support de sonde sans rendre opérant les moyens d'obturation de type 10 anti retour. Ce loquet est mis en place manuellement avant l'assemblage du support de sonde sur les tiges de manoeuvre. Un système équivalent peut ausi équiper la variante des moyens d'obturation selon les figure 3a et 3b. REVENDICATIONS 1) Dispositif de support de sonde de diagraphie (2) comportant des moyens de 5 connexion enfichables en fond de puits avec un câble de diagraphie contenu dans l'espace interne de tiges sur lesquelles ledit support est fixé, des moyens de communication fluidique (13) entre l'espace interne des tiges et l'extérieur du support, lesdites communications étant disposées entre la sonde et les moyens de connexion, caractérisé en ce qu'il comporte, entre les communications et les moyens de connexion, des moyens d'obturation du type clapet anti-retour autorisant la circulation de fluide de l'intérieur vers l'extérieur et interdisant la circulation de l'extérieur vers l'intérieur du support. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens d'obturation comportent un opercule basculant. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens d'obturation comportent un opercule de type piston. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel un conduit met en équilibre de pression les moyens de connexion et les moyens de connexion électrique avec la sonde. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel des moyens de rappel maintiennent fermé les moyens d'obturation. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel un moyen de verrouillage maintient ouvert les moyens d'obturation. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel ledit moyen de verrouillage est actionné manuellement. 10 2) 153) 4) 20 5) 6) 7) 25