Brevet FR3027699A1 — publié le 20160429

DISPOSITIF, PROCÉDÉS ET SYSTÈMES DE DE RÉGULATION DE L'AFFLUX Arrière-plan [0001] Les puits horizontaux creusés dans les formations géologiques se sont répandus et constituent une architecture qui est largement appliquée dans le domaine. Cependant, en raison des chutes de pression dues au frottement et des variations de la perméabilité du réservoir le long du puits, le flux de fluide peut varier considérablement, avec généralement des vitesses de flux de production et d'injection plus élevées au niveau du talon. [0002] Les dispositifs de régulation de l'afflux (ICD) ont été utilisés depuis plusieurs années pour réguler les vitesses de flux en générant une chute de pression additionnelle entre le réservoir et le puits. Afin d'améliorer l'efficacité et la longévité du fonctionnement de l'ICD, on doit tenir compte, lors de leur conception, des conditions de flux de fluide dans le voisinage proche du puits de forage, telles qu'une distribution de pression non-uniforme. Cependant, en raison du fait que le schéma de flux autour d'un ICD est complexe, on a remarqué, dans le domaine, que les approches traditionnelles, celles qui utilisent une modélisation numérique ou qui assument que la pression d'afflux est égale dans toute la longueur du trou de forage ne sont souvent pas suffisamment précises pour satisfaire les exigences d'une production commerciale, particulièrement lorsque l'anneau entre le dispositif et la formation est rempli de sable. Brève description des figures [0003] La FIG. 1 est une vue latérale, en découpe, d'un dispositif selon divers modes de réalisation de l'invention. [0004] La FIG. 2 est un diagramme latéral, en découpe, des fluides s'écoulant dans le voisinage proche d'un dispositif ICD, selon divers modes de réalisation de l'invention. 1 [0005] La FIG. 3 est un diagramme latéral, en découpe, d'une pression de fluide simulée dans le voisinage proche d'un dispositif ICD, selon divers modes de réalisation de l'invention. [0006] La FIG. 4 est un diagramme de flux de fluide simplifié pour une solution analytique de la vitesse de flux totale d'un fluide dans le voisinage proche d'un appareil ICD, selon divers modes de réalisation de l'invention. [0007] La FIG. 5 est un graphique comparant une solution numérique conventionnelle à une solution analytique des profils de distribution de pression de fluide prédits dans le voisinage proche d'un dispositif ICD, selon divers modes de réalisation de l'invention. [0008] La FIG. 6 est un graphique comparant une solution numérique conventionnelle à une solution analytique des profils de distribution de pression de fluide prédits (normalisés) dans le voisinage proche d'un dispositif ICD, selon divers modes de réalisation de l'invention. [0009] La FIG. 7 est un graphique comparant une solution numérique conventionnelle à une solution analytique par rapport à la vitesse de flux totale et une largeur d'espace normalisée d'un fluide s'écoulant dans le voisinage proche d'un dispositif ICD, selon divers modes de réalisation de l'invention. [0010] La FIG. 8 illustre de multiples types de dispositifs selon divers modes de réalisation, avec un puits horizontal 810 dans lequel un dispositif ICD a été placé. [0011] La FIG. 9 est un schéma fonctionnel illustrant divers procédés selon divers modes de réalisation de l'invention. [0012] La FIG. 10 est un organigramme d'un élément selon divers modes de réalisation de l'invention. Description détaillée [0013] Afin de résoudre certains des problèmes décrits ci-dessus, ainsi que d'autres, un dispositif, des systèmes et des procédés qui peuvent permettre d'augmenter l'efficacité opérationnelle des dispositifs utilisés pour prédire la pression et le profil de flux des fluides s'écoulant dans le voisinage proche d'un ICD sont décrits ici. De cette façon, on peut tenir compte, lors de la conception 2 d'un ICD, des conditions, telles que les vitesses de flux, les viscosités, etc., qui sont attendues dans un puits donné, et les résultats des simulations de flux peuvent être disponibles beaucoup plus rapidement qu'ils ne le seraient avec des approches conventionnelles, permettant d'avoir des indications immédiates par rapport à la conception des composants d'irrr ICD. [0014] Dans un mode de réalisation, un procédé permettant de simuler le flux de fluide dans le voisinage proche d'un ICD est divulgué. Une solution analytique du champ de pression et de flux proche de la section de l'ICD du puits de forage, avec des prédictions lisses de la distribution de la pression axiale non-uniforme au fur et à mesure que la distance par rapport au puit de forage augmente, est utilisée. Comme il sera démontré ci-dessous, les résultats obtenus avec la solution analytique sont très proches de ceux obtenus par des simulations numériques beaucoup plus gourmands en informatique, telles que celles utilisant la méthode des différences finies. [0015] Par exemple, lorsque des ICD sont choisis pour être utilisés dans un emplacement de forage donné, les procédés décrits ici peuvent fonctionner pour combiner le flux à travers le dispositif avec le flux dans le substrat poreux entourant le dispositif, pour optimiser les paramètres d'écran des ICD. Ainsi, dans certains modes de réalisation, la zone écran et la hauteur de l'espace entre l'écran et le conduit de base peuvent être choisis relativement rapidement, réduisant les coûts de développement et, en même temps, le risque de déploiement de dispositif de taille inappropriée. Ceci constitue une amélioration globale de la modélisation de la performance d'un ICD à travers des simulateurs numériques qui sont couramment utilisés par des ingénieurs pétroliers. [0016] Dans certains modes de réalisation, les expressions analytiques du champ de pression/de flux autour de l'ICD qui sont développées ici peuvent être alimentées dans les simulateurs numériques conventionnels, tels que ceux qui fonctionnent à l'intérieur des progiciels NEToolTm, QuickLooke et Nexuse, entre autres. Ainsi, la vitesse d'achèvement de la modélisation peut être grandement améliorée. Divers exemples de modes de réalisation qui décrivent certains ou tous ces avantages seront maintenant décrits en détail. 3 [0017] La FIG. 1 est une vue latérale, en découpe, d'un dispositif 100 selon divers modes de réalisation de l'invention. Dans certains modes de réalisation, le dispositif 100 comprend un ICD. [0018] Dans certains modes de réalisation, le dispositif 100 est fabriqué en utilisant un conduit de base 140 ayant une longueur L = 12 m. Les fluides de formation 110 dans le puits de forage entourant le dispositif 100 ne peuvent pénétrer à l'intérieur du conduit de base 140 qu'à travers une petite partie de la surface du dispositif 100 - la partie qui est recouverte d'un écran 120 (souvent soutenu par un substrat d'écran 122), tel qu'un écran de sable, et ensuite, à travers une série d'orifices en aval 160. La surface externe du dispositif 100 qui n'est pas recouverte par l'écran 120 peut comprendre un voile 130 et le conduit de base 140, qui sont tous les deux sensiblement impénétrables au fluide 110 (à l'exception des orifices 160 se trouvant dans le conduit de base 140). Le conduit de base 140 peut comporter des fils ou d'autres mécanismes de couplage 144 placés à proximité de chacun des ports 148 d'extrémité. [0019] En se référant maintenant aux FIGS. 1 et 8, on peut voir que lorsque le dispositif 100 a été placé au fond du trou, le flux de fluides 110 peut entraîner le remplissage de l'anneau 804 entre le dispositif 100 et la formation avec du sable ou d'autres débris. L'anneau 860 peut également être délibérément rempli de matériau poreux, tel que le gravier. Lorsque l'anneau 860 se remplit de cette façon, le flux de fluide 110 est généralement orienté vers la surface de l'écran la plus proche. [0020] La FIG. 2 est un diagramme latéral, en découpe, de fluides 110 s'écoulant dans le voisinage proche d'un dispositif ICD 100, selon divers modes de réalisation de l'invention. Dans certains modes de réalisation, l'écran 120 comprend un maillage, séparé de la surface sous-jacente du conduit de base (par ex., les tubes) 140 par un espace 250 ayant une largeur h, qui, dans certains modes de réalisation, est calculé selon la hauteur des nervures 146 (voir la FIG. 1) qui sont utilisées pour espacer l'écran 120 de la surface externe de la paroi 142 du conduit de base 140. [0021] À l'extrémité de l'espace 250, il y a des orifices d'entrée permettant de recevoir le fluide 110 (par ex., le fluide de production) pénétrant 4 l'écran 120. Le flux dans l'espace 250 est principalement orienté axialement (dans la direction r) comme le décrit les équations de la théorie de lubrification : av 2 ap r = rco z 0 1 (o) P2 (o) = Pin; z ni) = P2(L- zm); dp z ) = dp2 - Z dz dz (3) [0027] La première équation dans le jeu d'équations (3) représente la somme des équations de mouvement pour l'espace 250 sous l'écran et la couche de sable au-dessus de l'écran, alors que la deuxième équation dans le jeu d'équations (3) représente l'équation de mouvement de la couche de sable adjacente au voile. La forme explicite des densités d'afflux du côté droit des équations dans le jeu (3) est basée sur la supposition d'un profil de pression logarithmique à l'état d'équilibre, pB étant égal à la pression au niveau de la limite entre le sable et la formation. On assume que la pression d'entrée pin du dispositif 100 est connue. La dernière équation du jeu (3) représente les conditions de périodicité, supposant une correspondance lisse des distributions pi(z) et p2(z) au début et à la fin (par ex., au niveau des deux ports) du dispositif 20 100. [0028] Le jeu d'équations (3) peut être résolu pour donner la solution analytique pour la distribution de la pression dans la couche de sable, comme le jeu d'équations (4) ci-dessous : Z 0: p2 =pB +(PB - p ,')[A2 sinh(.12z)- cosh(.12z)] k '(r,2 - r2 )ln 1 ( j2 Lj+ ; 22 co L 2 kfr h3 ro = rB 6k (r,2 - ro2) 9/ co rs (4) dans lequel les constantes A1 et A2 sont définies par les expressions A = 22F1 C°Sh[12 (11 Zn/ )1- F2 sinhk z. 1 22 sinh(ilizm ) coshk - z ilicosh(21. z yi)sinhP1.2(L - z ',)] -A1 Siilh(11/Zm ) 4 Sinh [22 Zni = COS11{22 Zni - COS11(21Zm F2 = sinh(Azni)+ 112 sinhk zm (5) [0029] En assumant le même profil de pression logarithmique à l'état d'équilibre, le jeu d'équations (4) peut être utilisé pour construire une solution analytique dans la formation sous forme de 8 r : p PB±[PB- P1,2 (Z)] - (6) Au niveau de l'interface entre la couche de sable et la formation (r = rs) l'équation (6) est réduite à l'équation (4) pour la distribution de la pression dans la couche de sable. [0030] La FIG. 5 est un graphique 512 comparant une solution numérique conventionnelle à une solution analytique des profils de distribution de pression de fluide prédits dans le voisinage proche d'un dispositif ICD, selon divers modes de réalisation de l'invention. Dans ce graphique 512, les profils de pression dans la couche de sable calculés numériquement et analytiquement sont illustrés dans la partie basse du graphique. Les profils de pression calculés de façon numérique et analytique à 2 m de l'axe du puits sont illustrés dans la partie supérieure du graphique 512. Dans chaque cas, une largeur d'espace, h de 0,0005 m, relativement étroite est utilisée. [0031] La FIG. 6 est un graphique 612 comparant une solution numérique conventionnelle à une solution analytique des profils de distribution de pression de fluide prédits (normalisés) dans le voisinage proche d'un dispositif ICD, selon divers modes de réalisation de l'invention. Dans ce graphique 612, les profils de pression dans la couche de sable calculés numériquement et analytiquement sont illustrés dans la partie inférieure du graphique. Les profils de pression calculés de façon numérique et analytique à 2 m de l'axe du puits sont illustrés dans la partie supérieure du graphique 612. Dans ce cas, une largeur d'espace, h de 0,005 m, plus grande est utilisée. [0032] Les FIG. 5 et 6 facilitent ainsi la comparaison des distributions de pression prédite par la solution analytique représentée par les Équations (4) - (6) et les simulations numériques directes qui sont utilisées pour résoudre les Équations (1) and (2). Les paramètres de la formation pour ces calculs sont les mêmes que ceux utilisés dans les calculs qui ont donné la représentation 9 graphique de la pression dans la FIG. 3. Les résultats analytiques et numériques démontrent une correspondance remarquablement bonne, particulièrement dans la couche de sable, ce qui implique que le jeu des Équations (4) - (6) peut être utilisé pour l'analyse presque instantanée du flux dans le voisinage proche d'un dispositif 100, tel qu'un dispositif ICD placé dans un puits. [0033] En particulier, la vitesse de flux intégrale du dispositif 100 peut être déterminée rapidement. Par exemple, l'Équation (6) donne l'équation suivante sous forme de l'Équation (7), représentant la vitesse de flux totale d'un dispositif 100, matérialisé sous forme d'une section d'ICD d'une longueur de tube : 271-k (pB- p.) f m (fi f2) ,u rs ln rB /11/1,2 fi = 112 {sinhkzm -4 [i -cosh(itiz',)11 f2 = 2 {sinh[22 - zm 1+ A2 - COSh[112 - Zm 3 (7) [0034] La FIG. 7 est un graphique 712 comparant une solution numérique conventionnelle à une solution analytique par rapport à la vitesse de flux totale et une largeur de trou normalisée d'un fluide s'écoulant dans le voisinage proche d'un ICD, selon divers modes de réalisation de l'invention. Dans cette figure, le graphique 712 démontre la dépendance de la vitesse de flux totale dans le dispositif 100, comme elle est prédite par l'équation analytique, et une solution numérique. Ces résultats ont été obtenus avec une largeur de l'espace normalisée de h/hm, dans laquelle hm= 0,005 m. La vitesse de flux est normalisée par sa valeur maximale, qui est exprimée sous forme de : 10 -ck f(pB - p (r (8) ,u rs ln B s ) 2 Dans ce cas, la différence entre la solution analytique et des valeurs calculées numériquement pour la vitesse de flux est inférieure à 1 %. [0035] Ainsi, il est clair que la solution analytique peut servir de modèle commercial utile pour le champ de pression et de flux proche des sections de tube où un dispositif 100 (par ex., une section d'ICD) a été placé dans un trou de forage, permettant une prédiction du lissage de la distribution de la pression axiale non-uniforme au fur et à mesure que la distance par rapport au puit de 10 forage augmente. Les équations analytiques ont été validées par comparaison avec les résultats détaillés d'une simulation numérique utilisant la méthode de différence finie. Ainsi, la solution analytique peut être utilisée dans une diversité d'applications apparentée à la conception de trou de forage et à l'optimisation mécanique des ICD. 15 [0036] La FIG. 8 illustre de multiples types de dispositifs 800 selon divers modes de réalisation, avec un puits horizontal 810 dans lequel un dispositif ICD 100 a été placé. Par exemple, dans certains modes de réalisation, un dispositif 800 comprend un ou plusieurs processeurs 830 qui peuvent être placés à la surface 866, formant partie d'un dispositif de sélection 856, ou dans 20 un dispositif d'acquisition de données et de simulation 824, dont des parties peuvent être placées au-dessus ou en-dessous de la surface de la terre 866 (par ex., fixé au dispositif 100). [0037] Un dispositif 800 peut également comprendre un émetteur/récepteur de données 844 (par exemple, un transmetteur et/ou un 25 récepteur de télémétrie) pour transmettre les données acquises 870 vers un dispositif de sélection 856. Les données 870 peuvent comprendre des informations sur la pression, ou d'autres renseignements qui peuvent être utilisés pour calculer la valeur d'un ou de plusieurs variables mentionnées dans la 11 solution analytique décrite ici, peut-être basés sur des mesures réalisées à l'intérieur de la formation 820 entourant le puits 812. Une logique 840 peut être utilisée pour acquérir les données 870 sous forme de signaux, selon divers procédés décrits ici. Les données acquises 870, aussi bien que d'autres données, peuvent être stockées dans la mémoire 850, peut-être sous forme d'une base de données 834. [0038] Les processeurs 830 peuvent être utilisés pour traiter les données 870 afin de trouver des solutions à la solution analytique de la distribution de la pression de fluide dans le voisinage immédiat d'un dispositif ICD 100. Un programme d'instructions 842 stocké peut être utilisé pour contrôler l'activité des processeurs 830. Dans certains modes de réalisation, les instructions 842 stockées peuvent se trouver à l'intérieur de la mémoire 850, ou à l'intérieur du dispositif de simulation 856, ou des deux. [0039] En se référant maintenant aux FIG. 1 et 8, on peut constater que beaucoup des modes de réalisation peuvent être réalisés. Par exemple, un dispositif 800 peut comprendre un simulateur de flux de fluide qui comporte un processeur et un programme stocké pour contrôler le fonctionnement du processeur, pour faire varier la zone occupée par l'écran d'un ICD et pour déterminer la performance résultante d'un ICD. Les simulateurs de flux de fluide 20 disponible actuellement ne tentent même pas de calculer la performance de l'ICD in situ (à cause des variations de la taille de l'écran) parce que c'est trop gourmand en ressources informatiques pour être pratique. La solution analytique pour les distributions du flux et de la pression décrites ici, cependant, simplifie grandement le procédé de sélection de la zone d'écran par l'utilisation efficace 25 des conditions limites par rapport à la zone de l'écran. [0040] Ainsi, dans certains modes de réalisation, un dispositif de simulation 800 peut comprendre un processeur 830 et une mémoire 850 pour stocker un jeu d'instructions 842, qui, lorsqu'il est exécuté par un processeur 830, forme une machine programmée pour générer une solution analytique pour 30 simuler de multiples scénarios pour une vitesse de flux totale J afin de trouver l'un des scénarios qui correspond à une vitesse de flux totale souhaitée pour un flux de fluide 110 entrant dans une partie d'un écran 120 pour passer à travers au 12 moins un ou plusieurs orifices 160 dans un conduit de base 140 recouvert par un écran120. La vitesse de flux totale J peut être calculée par la solution analytique 271-k (pB - Pin) = f f2) ( r p rs ln .1122 rs = 2 sinh(ilizm) - [1 - cosh(21z. )11 f2 = Â tsinh [22 - z.1+ A2[1 - cosh (L oùpB est une pression de limite associée à une formation environnante,pin est une pression associée à un espace d'entrée entre l'écran et le conduit de base, est une viscosité du fluide, rs est un rayon de l'interface sable/formation entourant le conduit, rB est un rayon de drainage associé à un puits définissant l'interface sable/formation, Xi est 1 + co , k2 est L' Zm est une longueur de l'écran qui est exposée au fluide, A1 est - sing sinhk L - est A2 F1 est cash -,cosh F2 est 13 9 L est une longueur du conduit de base, çà est (1) est , kir est une perméabilité de la formation dans l'interface sable/formation, ks est une perméabilité du sable dans l'interface sable/formation et ro est un rayon du conduit. Les scénarios peuvent être associés à des simulations couplées réservoir/puits de forage pour les puits 812 contenant un dispositif de l'achèvement de la régulation de l'afflux (par exemple, tel que le démontre la FIG. 8). [0041] Dans certains modes de réalisation, le dispositif 800 peut comprendre un écran 896 pour afficher la vitesse de flux totale J pour les scénarios au niveau d'une interface entre l'écran 120 et le conduit de base 140. [0042] Le dispositif de simulation 856 peut recevoir des valeurs en temps réel afin d'ajuster la vitesse de flux totale J pour chaque scénario. Ainsi, dans certains modes de réalisation, le dispositif 800 comprend un récepteur de données (par ex., intégré à un émetteur/récepteur 844) pour recevoir une ou plusieurs valeurs associées à au moins l'une de la pression limite pg ou de la pressionpin associée à un espace d'entrée de la taille h. Dans certains modes de réalisation, le dispositif 800 comprend un dispositif de saisie par l'utilisateur 898 (par ex., un clavier, un ordinateur portable, une tablette ou un écran tactile) pour 14 recevoir une ou plusieurs valeurs associées à au moins l'une de la pression limite pg, de la pression pin, de la viscosité 1.1, du rayon rs, du rayon rB, de la longueur de l'écran Zn', de la longueur du conduit de base L, de la perméabilité kf, de la perméabilité ks ou du rayon ro. 100431 Dans certains modes de réalisation, le dispositif 800 comporte un dispositif de sélection, comprenant un écran 896 et un circuit de sélection 890 permettant de calculer la longueur d'un écran 120 ou d'une taille de l'espace entre l'écran 120 et un conduit de base 140 utilisant une solution analytique pour la distribution d'un fluide s'écoulant à proximité de l'écran 120. L'écran 120 peut être formé pour se fixer à une section externe de la paroi 142 définie par deux ports d'extrémité 148 dans un conduit de base 140 ayant au moins un orifice 160. La longueur de l'écran 120 peut être exposée au fluide 110 s'écoulant à travers l'écran 120 dans l'au moins un orifice 160, et la solution analytique peut être utilisée pour identifier une zone associée à la longueur de l'écran 120. Le circuit de sélection 890 peut être utilisé pour donner un résultat pour permettre l'affichage des valeurs associées à la longueur de l'écran ou de la taille de l'espace affichée sur l'écran 896. [0044] Dans certains modes de réalisation, le dispositif 800 comprend un transmetteur (par ex., intégré à un émetteur/récepteur 844) pour transmettre des valeurs (par ex., associées à la longueur de l'écran ou de la taille de l'espace) vers un emplacement, tel qu'un emplacement du dispositif 856, couplé au dispositif de sélection à travers une connexion câblée ou sans fil 892. Le dispositif 800 peut comprendre un dispositif de fabrication 888 d'un écran, bien connue des hommes de métier, pour recevoir les valeurs (par ex., associées à la longueur de l'écran ou à la taille de l'espace) afin de déterminer les paramètres de fabrication de l'écran. La vitesse de flux totale J peut être calculée comme précédemment décrite. [0045] Dans certains modes de réalisation, un dispositif ICD comprend un conduit de base (par ex., une section de tuyau) et un écran qui filtre le fluide 30 passant dans le conduit, la zone de l'écran étant déterminée par une solution 15 analytique, comme précédemment décrit. Ainsi, un dispositif ICD 100 peut comprendre un conduit de base 140 avec deux ports d'extrémité 148 est au moins un orifice 160 dans une paroi 142 définie par les ports d'extrémité 148. Le dispositif 100 peut également comprendre un écran 120 permettant de fixer une section externe de la paroi 142, dans lequel une partie de l'écran 120 peut être exposée à un fluide 110 s'écoulant à travers la partie dans l'au moins un orifice 160. La solution analytique pour la distribution de la pression du fluide 110 à proximité de l'écran 120 peut être utilisée pour déterminer la zone de la partie de l'écran. [0046] Un voile 130 peut être utilisé pour réduire le coût du dispositif 100. La raison en est que le dispositif 100 est généralement entouré d'une couche de gravier ou de sable lorsqu'il est placé au fond du trou, et donc le flux de fluide 110 provenant du réservoir peut être orienté vers une zone relativement petite du dispositif 100 qui est recouverte par l'écran 120. L'écran 120 constitue généralement une grande partie des dépenses pour la construction du dispositif 100, et il est donc utile de réduire la zone de l'écran autant que possible. Cependant, la zone de l'écran ne doit pas être trop petite, parce que la densité du flux de fluide 110 à travers l'écran peut devenir suffisamment grande pour endommager l'écran lui-même, à cause des particules de débris (par exemple, du sable) qui passent constamment à travers l'écran 120 dans le flux de fluide 110. Ainsi, le dispositif 100 peut comprendre un voile 130 pour se fixer au conduit de base 140. [0047] Dans certains modes de réalisation, le voile 130 est situé proche du milieu du conduit de base 140, et il n'est pas amovible. C'est-à-dire, 25 beaucoup de dispositifs ICD 100 sont préconfigurés à la surface avant l'installation et sont ensuite fixés dans cette même configuration. [0048] Cependant, dans certains modes de réalisation, un dispositif ICD 100 peut être fabriqué avec la capacité de modifier sa configuration après l'installation. C'est-à-dire, un voile amovible 130 peut être utilisé pour 30 sélectivement exposer la quantité souhaitée de la zone d'écran dans certains modes de réalisation, de sorte qu'un ICD peut être fabriqué avec la capacité de changer sa configuration après l'installation. 16 [0049] Par exemple, le voile 130 peut être configuré sous forme d'une technologie de manchon coulissant. Lorsque les exigences de production changent ou que le flux de fluides 110 diminue en raison de l'appauvrissement du puits, le flux de fluides 110 peut être ajusté en déplaçant le voile 130 pour plus ou moins couvrir l'écran 120. Ainsi, le dispositif 100 peut comprendre un voile amovible 130 afin de couvrir partiellement l'écran 120, pour exposer une fraction ajustable de la zone d'écran. Un actionneur, tel qu'un actionneur électrique ou hydraulique, peut être utilisé pour déplacer le voile. Ainsi, dans certains modes de réalisation, le dispositif 100 comprend un actionneur 170 permettant de déplacer le voile amovible 130 afin d'ajuster une valeur de la fraction ajustable de la zone d'écran. [0050] Un récepteur 872, tel qu'un récepteur d'impulsion de pression, peut accepter des commandes provenant de la surface 866 (par exemple, du dispositif 856) afin d'ajuster la zone d'écran qui est exposé au flux de fluides 110. Ainsi, le dispositif 800 peut comprendre un récepteur 872 pour recevoir des commandes afin d'exposer une zone choisie de la partie de l'écran 120. [0051] Le dispositif ICD 100 peut être connecté à une longueur de tuyau 860 et placé au fond du trou. Ainsi, le dispositif 800 peut comprendre une longueur de tuyau 860 placé dans un puits 812 au fond du trou et couplé au conduit de base 160. [0052] Le dispositif 100, 800, 824, 856; fluides 110; écran 120; voile 130; conduit 140; paroi 142; nervures 146; ports 148; orifices 160; actionneur 170 ; espace 250 ; formation 820 ; processeurs 830 ; base de données 834; logique 840; instructions 842; émetteur/récepteur 844; mémoire 850; tuyau 860; données 870; récepteur 872; dispositif de fabrication d'écran 888; circuit 890 ; connexion 892 ; écran 896 et dispositif de saisie par l'utilisateur 898 peuvent tous être caractérisés comme des « modules » ici. [0053] De tels modules peuvent comprendre un circuit matériel et/ou un processeur et/ou des circuits de mémoire, des modules et des objets de programmes informatiques et/ou un micrologiciel et des combinaisons de ceux-ci, tel que le désir de l'architecte du dispositif 100,800,824 et 856 tel qu'il est approprié pour la mise en oeuvre particulière de divers modes de réalisation. Par 17 exemple, dans certains modes de réalisation, de tels modules peuvent être intégrés dans un dispositif fonctionnel et/ou un ensemble de simulations de réservoir, tel qu'un ensemble de simulation de signal électrique logiciel, un ensemble de simulation d'utilisation et de distribution de l'énergie, un ensemble de simulation de la dissipation de l'énergie/de la chaleur, un ensemble de simulation du flux de fluide au fond du trou (comprenant un ensemble de simulation de flux de fluide ICD) et/ou une combinaison de logiciels et de matériels utilisés pour simuler le fonctionnement de divers modes de réalisation potentiels. [0054] Il doit être compris que le dispositif et les systèmes décrits dans les divers modes de réalisation peuvent être utilisés dans d'autres applications que dans des applications d'extraction de pétrole, et ainsi, les divers modes de réalisation ne sont pas limités à ceux-ci. Les illustrations du dispositif 100, 800,824 et 856 sont destinées pour donner une compréhension générale de la structure des divers modes de réalisation, et elles ne sont pas données comme une description complète de tous les éléments et caractéristiques du dispositif et des systèmes qui pourraient utiliser les structures décrites ici. [0055] Les applications qui peuvent faire usage du nouveau dispositif et des nouveaux systèmes des divers modes de réalisation comprennent les circuits électroniques utilisés dans des ordinateurs ultrarapides, les circuits de traitement de la communication et des signaux, des modems, des modules processeur, des processeurs intégrés, des commutateurs de données et des modules spécifiques à une application. Un tel dispositif et de tels systèmes peuvent également être intégrés comme sous-composants dans une diversité de systèmes électroniques, tels que des téléviseurs, des téléphones cellulaires, des ordinateurs personnels, des stations de travail, des radios, des lecteurs vidéo, des véhicules, le traitement de signal pour les outils de contrôle du flux et des systèmes de télémétrie à noeud d'interface de transducteur intelligent, entre autres. Certains modes de réalisation comprennent un certain nombre de procédés. [0056] La FIG. 9 est un schéma fonctionnel illustrant divers procédés 911 selon divers modes de réalisation de l'invention. Il doit être noté que toute activité constituant une partie de l'un quelconque des modes de réalisation 18 décrits ici peut être réalisée à travers des robots programmés sur une ligne d'assemblage, selon des mouvements programmés qui sont bien connus des hommes de métier. [0057] Par exemple, selon la capacité interne d'un fabricant donné, un procédé 911 peut commencer au niveau du bloc 921 par la fabrication d'une certaine longueur d'un conduit de base. Le procédé 911 peut comprendre la fabrication de l'écran au bloc 925. Le procédé 911 peut également comprendre la fabrication du voile au bloc 929. Bien sûr, certains fabricants peuvent choisir d'acheter ces composants au lieu de les fabriquer. [0058] Dans certains modes de réalisation, un procédé 911 comprend la construction d'un dispositif ICD, pour comprendre la fixation d'un écran et d'un voile au conduit de base, les caractéristiques de l'écran étant choisies selon les procédés analytiques précédemment décrits. [0059] Ainsi, dans certains modes de réalisation, un procédé 911 comprend, au niveau du bloc 941, la fixation d'un écran à un conduit de base faisant partie d'un ICD de fond de trou. Comme il a été mentionné précédemment, le conduit de base peut comporter deux ports d'extrémité et un ou plusieurs orifices formé dans une paroi définie par les ports d'extrémité. L'écran peut être fixé de sorte qu'une certaine partie (y compris toute) de l'écran peut être exposé au fluide passant à travers la partie exposée vers un ou plusieurs orifices. La zone de la partie exposée peut être identifiée grâce à une solution analytique pour une distribution de pression estimée du fluide à proximité de l'écran, avec la solution analytique pour une vitesse de flux totale J étant déterminée comme précédemment décrite. Le procédé 911 peut se conclure par la fixation d'un voile au conduit de base ou à l'écran au niveau du bloc 945. 10 [0060] Ainsi, dans certains modes de réalisation, le dispositif, les systèmes et les procédés décrits ici sont destinés à l'utilisation d'une solution analytique pour la conception efficace d'un dispositif ICD, pour expliquer la distribution non-uniforme de la pression et du flux le long du voile et de l'écran du dispositif ICD. Le dispositif, les systèmes et les procédés peuvent être utilisés 15 pour améliorer la précision et la vitesse des simulations couplées réservoir/puits de forage pour les puits contenant des ICD. 19 [0061] Il doit être noté que les procédés décrits ici ne doivent pas nécessairement être réalisés dans l'ordre décrit, ou dans un quelconque ordre donné. En outre, divers activités décrites par rapport aux procédés identifiés ici peuvent être réalisées de façon itérative, en série ou en parallèle. Les divers éléments de chaque procédé (par exemple, les activités et les procédés illustrés dans la FIG. 9) peuvent être substitués, les uns par les autres, à l'intérieur de et entre diverses parties des activités et des procédés. Les informations, y compris les paramètres, les commandes, les opérandes et autres données, peuvent être envoyées et reçues sous la forme d'une ou de plusieurs ondes de support. [0062] Lors de la lecture et de la compréhension du contenu de cette divulgation, un homme de métier comprendra la façon dont le programme informatique peut être exécuté à partir d'un support lisible par ordinateur dans un système informatique afin d'exécuter les fonctions définies dans le programme logiciel. Un homme de métier comprendra également les diverses langues de programmation qui peuvent être utilisées pour créer un ou plusieurs des programmes logiciels conçus pour mettre en oeuvre et exécuter les procédés divulgués ici. Par exemple, les programmes peuvent être structurés dans un format orienté objet utilisant un langage orienté objet tel que Java ou le langage C#. Dans un autre exemple, les programmes peuvent être structurés dans une procédure format orientée utilisant un langage procédural, tel que le langage d'assemblage ou le C. Les composants logiciels peuvent communiquer utilisant un quelconque nombre de mécanismes bien connus des spécialistes du domaine, tels que des interfaces de programmes d'application ou des techniques de communication interprocessus, y compris les appels de procédure à distance. Les enseignements des divers modes de réalisation ne sont pas limités à un quelconque langage ou environnement de programmation. Ainsi, d'autres modes de réalisation peuvent être réalisés. [0063] Par exemple, la FIG. 10 est un organigramme d'un objet de fabrication 1000 selon divers modes de réalisation de l'invention. De tels objets 1000 peuvent comprendre un ordinateur, un dispositif conçu spécifiquement pour mettre en oeuvre la solution analytique décrite ici, dans le contexte des données saisies ou reçues pour caractériser les conditions entourant un dispositif 20 ICD. De tels objets peuvent également comprendre un système de mémoire, ou un disque optique ou magnétique, ou un quelconque dispositif de stockage. L'objet 1000 peut comprendre un ou plusieurs processeurs 1016 couplés à un support accessible par un ordinateur tel qu'une mémoire 1036 (par ex., support de stockage amovible, aussi bien que toute mémoire non transitoire, tangible comprenant un conducteur électrique, optique ou électromagnétique) comportant des informations apparentées 1038 (par ex., des instructions et/ou des données d'un programme informatique), qui, lorsqu'elles sont exécutées, par un ou plusieurs processeurs 1016, créent une machine (par ex., l'objet 1000) exécutant toutes les actions décrites par rapport aux procédés de la FIG. 9, et du dispositif des FIG. 1 et 8. Les processeurs 1016 peuvent comprendre un ou plusieurs processeurs vendus par Intel Corporation (par ex., la famille des processeurs Intel® CoreTm), Advanced Micro Devices (par ex., les processeurs AMD AthlonTm), et d'autres fabricants de semi-conducteurs. [0064] Dans certains modes de réalisation, l'objet 1000 peut comprendre un ou plusieurs processeurs 1016 couplés à un écran 1018 pour afficher des données traitées par le processeur 1016 et/ou un émetteur-récepteur sans fil 1020 (par ex., un émetteur récepteur de télémétrie de fond de trou) pour recevoir et transmettre des données traitées par le processeur. [0065] Le ou les systèmes de mémoire compris dans l'article 1000 peuvent comprendre une mémoire 1036 comprenant une mémoire volatile (par exemple, une mémoire RAM) et/ou une mémoire non volatile. La mémoire 1036 peut être utilisée pour stocker des données 1040 traitées par le processeur 1016. [0066] Dans divers modes de réalisation, l'objet 1000 peut comprendre un dispositif de communication 1022, qui peut à son tour comprendre des amplificateurs 1026 (par exemple, des préamplificateurs ou des amplificateurs de puissance) et une ou plusieurs antennes 1024 (par exemple, des antennes de transmission et/ou des antennes de réception). Les signaux 1042 reçus ou transmis par le dispositif de communication 1022 peuvent être traités selon les procédés décrits ici. [0067] Plusieurs variations de l'objet 1000 sont possibles. Par exemple, dans divers modes de réalisation, l'objet 1000 peut comprendre un outil de fond 21 de trou, y compris un dispositif 100 illustré dans la FIG. 1. Dans certains modes de réalisation, l'objet 1000 est semblable ou identique au dispositif 100, ou au dispositif 800, 824, 856 illustré dans la FIG. 8. 100681 En guise de conclusion, même s'il est techniquement possible pour les simulateurs de modélisation d'élément fini (FEM) en trois dimensions (3D) de prédire les champs de pression/de flux de fluide dans l'environnement immédiat de structures complexes, les résultats ne sont pas couramment utilisés par le logiciel de simulation de l'ingénierie de production. La raison en est que le couplage direct impliqué sert à ralentir le temps de simulation à un point qui est commercialement non viable. Par contre, les divers modes de réalisation proposés ici constituent une solution analytique numériquement vérifiée pour la baisse de pression apparentée à la géométrie de l'écran/du voile d'un dispositif ICD, le résultat étant une énorme amélioration de la vitesse de fonctionnement des ordinateurs programmés pour réaliser la simulation. En outre, la précision des résultats de la simulation analytique est si proche de ceux obtenus par une solution numérique que le dispositif, les systèmes et les procédés qui fonctionnent selon la solution analytique décrite ici sont bien appropriés pour une utilisation immédiate sur le terrain. 100691 La solution analytique qui est commune à divers modes de réalisation décrits ici peut ainsi remplacer les simulations de performances numériques des ICD plus coûteuses, et peut permettre une fonction de conception d'une structure agile qui répond immédiatement aux caractéristiques du puits de forage/réservoir. Ainsi, la valeur des services fournis par une compagnie d'exploitation/d'exploration peut être augmentée de façon importante. [0070] Les illustrations ci-jointes qui constituent une partie de ce document démontrent, par voie d'illustration, et non pas de limitation, des modes de réalisation spécifiques dans lequel l'objet de l'invention peut être pratiqué. Les modes de réalisation illustrés sont décrits avec suffisamment de détails pour permettre à l'homme de métier de pratiquer les enseignements divulgués ici. D'autres modes de réalisation peuvent être utilisés et peuvent être dérivés de celui-ci, telles que les substitutions structurelles et logiques et les changements 22 peuvent être apportés sans s'écarter de la portée de cette divulgation. Cette description détaillée ne doit donc pas être comprise comme limitant le sens et la portée des divers modes de réalisation définit seulement par les revendications annexées, avec toute la gamme des équivalents auxquels de telles revendications ont droit. [0071] On peut ici faire référence à de tels modes de réalisation de l'objet de l'invention, individuellement et/ou collectivement, par le terme « invention » simplement par commodité et sans intention de limiter volontairement la portée de cette demande à une quelconque invention au concept inventif, dans le cas ou plusieurs sont en fait divulgués. Ainsi, même si des modes de réalisation spécifiques ont été illustrés et décrits ici, on doit apprécier que tout agencement calculé pour atteindre le même objectif puisse être substitué par les modes de réalisation spécifiques illustrés. Cette divulgation est destinée à couvrir une quelconque et toutes les adaptations ou variations des divers modes de réalisation. Des combinaisons des modes de réalisation susmentionnés, et d'autres modes de réalisation qui n'ont pas été spécifiquement décrits ici, seront apparentes aux hommes de métier lors de la lecture de la description précédente. [0072] L'abrégé de cette divulgation est présenté pour se conformer au 37 C.F.R. §1.72(b), qui exige un abrégé qui permet au lecteur de rapidement cerner la nature de la divulgation technique. Il est soumis avec la compréhension qu'il ne sera pas utilisé pour interpréter ou pour limiter la portée ou la signification des revendications. En outre, dans la description détaillée précédente, on peut voir que diverses caractéristiques sont regroupées ensemble dans un mode de réalisation unique dans le but de simplifier la divulgation. Cette méthode de divulgation ne doit pas être interprétée comme reflétant une intention que les modes de réalisation revendiqués nécessitent d'autres caractéristiques qui sont implicitement décrites dans chaque revendication. Plutôt, comme le reflètent les revendications suivantes, l'objet de l'invention se trouve dans moins que toutes les caractéristiques d'un mode de réalisation unique divulgué. Ainsi, les revendications suivantes sont incorporées ici dans la 23 description détaillée, chaque revendication étant indépendante comme un mode de réalisation distinct. 24 REVENDICATIONS1. Dispositif de simulation, comprenant : un processeur ; et une mémoire pour stocker un jeu d'instructions, qui, lorsqu'il est exécuté par un processeur, forme une machine programmée pour générer une solution analytique pour simuler de multiples scénarios pour la vitesse de flux totale J afin de trouver l'un des scénarios qui correspond à une vitesse de flux totale souhaitée pour un flux de fluide entrant dans une partie d'un écran pour passer à travers au moins un orifice dans un conduit de base recouvert par un écran, la vitesse de flux totale Jest représentée par 27-ck (Io B - = f ( (fi ± f2) ,u rs ln .1,22 rs = {sinhkzm - A1[1 - cosh(.1,' )11 f2 = À {sinhk2 - Zm + A2 - COShk2 - Zm 11} oùpg est une pression de limite associée à une formation environnante,pin est une pression associée à un espace d'entrée entre l'écran et le conduit de base, g, est une viscosité du fluide, rs est un rayon de l'interface sable/formation entourant le conduit, /g est un rayon de drainage associé à un puits définissant l'interface sable/formation, Xi est X.2 est Zm est une longueur de l'écran qui est exposée au fluide, A1 est 25cosh L sinh z /12 S' Zer COS14)..2 L-Z cosh F1 est - sinh( L est 5 A2 r C 0 ShP1,2 F2 est L est une longueur du conduit de base, n est kf est une perméabilité de la formation dans l'interface sable/formation, ks est une perméabilité du sable dans l'interface sable/formation et ro est un rayon du conduit. 2. Dispositif de la revendication 1, comprenant également : un écran pour afficher la vitesse de flux totale Jpour les scénarios au niveau d'une interface entre l'écran et le conduit de base. 3. Dispositif de la revendication 1, comprenant également : 26un récepteur de données pour recevoir une ou plusieurs valeurs associées à au moins l'une de la pression limite pB ou de la pression pin associée à l'espace d'entrée. 4. Dispositif de la revendication 1, comprenant également : un dispositif de saisie par l'utilisateur pour recevoir une ou plusieurs valeurs associées à au moins l'une de la pression limitepB, la pressionpin, la viscosité 1.1, le rayon rs, le rayon rB, la longueur de l'écran Zni, la longueur du conduit de base L, la perméabilité kf, la perméabilité ks ou le rayon ro. 5. Dispositif de la revendication 1, dans lequel les scénarios sont associés à des simulations couplées réservoir/puits de forage pour les puits contenant un dispositif de régulation de l'afflux. 6. Dispositif de sélection, comprenant : un écran ; et un circuit de sélection permettant de déterminer la longueur d'un écran ou d'une taille d'espace entre l'écran et un conduit de base utilisant une solution analytique pour une distribution de pression de fluide s'écoulant à proximité de l'écran, l'écran devant être fixé à une section externe d'une paroi définie par deux ports d'extrémité dans un conduit de base ayant au moins un orifice, et dans lequel la longueur de l'écran peut être exposée au fluide s'écoulant à travers l'écran dans l'au moins un orifice, dans lequel la solution analytique est utilisée pour déterminer une zone associée à la longueur, et dans lequel le circuit de sélection doit donner un résultat permettant d'afficher des valeurs associées à la longueur de l'écran ou à la taille de l'espace qui est affichée. 7. Dispositif de la revendication 6, comprenant également : un transmetteur permettant de transmettre des valeurs à un emplacement couplé au dispositif de sélection à travers une connexion câblée ou sans fil. 27. Dispositif de la revendication 6, comprenant également : un dispositif de fabrication d'un écran pour recevoir les valeurs permettant de déterminer les paramètres de fabrication de l'écran. 9. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel la vitesse de flux totale J est donnée par 27ck (pi,- Pin) j = f (fi f2) durs ln 21.12 rs f = /12 {sinh(illzm)- A1 i - cos*zm )11 f2 = 2 {sinh[22 zni + 4[1- coshk - zm oùpg est une pression de limite associée à une formation environnante,pin est une pression associée à un espace d'entrée entre l'écran et le conduit de base, g est une viscosité du fluide, rs est un rayon de l'interface sable/formation entourant le conduit, rB est un rayon de drainage associé à un puits définissant l'interface sable/formation, xi 1./F2 V1 +a) est , X2 est Zm est une longueur de l'écran qui est exposée au fluide, Ai est A2 -4 sinh 9 F1 est *,est sin 28coshk - z. - cash F2 est 9 L est une longueur du conduit de base, Çl est CO est kf est une perméabilité de la formation dans l'interface sable/formation, ks est une perméabilité du sable dans l'interface sable/formation et ro est un rayon du conduit. 10. Dispositif de régulation de l'afflux, comprenant : un conduit de base avec deux ports d'extrémité et au moins un orifice dans une paroi définie par les ports d'extrémité ; et un écran permettant de fixer une section externe de la paroi, dans lequel une partie de l'écran peut être exposée à un fluide s'écoulant à travers la partie dans l'au moins un orifice, et dans lequel une solution analytique pour la distribution de la pression du fluide à proximité de l'écran est utilisée pour déterminer une zone de la partie. 11. Dispositif de la revendication 10, comprenant également : un voile pour fixer le conduit de base. 12. Dispositif de la revendication 11, dans lequel le voile comprend : 29un voile amovible pour couvrir partiellement l'écran, pour exposer une fraction ajustable de la zone. 13. Dispositif de la revendication 12, comprenant également : un actionneur permettant de déplacer le voile amovible pour ajuster une valeur de la fraction ajustable. 14. Dispositif de la revendication 10, comprenant également : un récepteur pour recevoir des commandes pour exposer la zone de la partie. 15. Dispositif de la revendication 10, comprenant également : une longueur de tuyau placé dans un fonds de puits et couplé au conduit de base. 16. Dispositif de la revendication 10, dans lequel la solution analytique pour la vitesse de flux totale tide la distribution de la pression est donnée par : 27c1c,G9B- p.) = j ( ln (fi f2) p rs ln rB 11122 rs f, = 22 {sinh(2izni )- A,[1- coshkz f2 =2 {sinhk2(L-Zm )1+ A2 [1- COSK/12 - z ,n111 oùpB est une pression de limite associée à une formation environnante,pin est une pression associée à un espace d'entrée entre l'écran et le conduit de base, Ji est une viscosité du fluide, rs est un rayon de l'interface sable/formation entourant le conduit, rB est un rayon de drainage associé à un puits définissant 30l'interface sable/formation, 11 1-2 1 + est ?^.,2 est L 9 zm est une longueur de l'écran qui est exposée au fluide, A1 est .z,)] inhp, s A2 C 0 S h [ inh 1 est F2 est 9 L est une - sh(),,z cogh sinh - coshP L z,, F, sinh est Sillh[ longueur du conduit de base, Ç-2 est CO est T3 61c, kf est une perméabilité de la formation dans l'interface sable/formation, ks est une perméabilité du sable dans l'interface sable/formation et ro est un rayon du conduit. 17. Procédé comprenant : 31la fixation d'un écran à un conduit de base formant partie d'un dispositif de régulation de l'afflux de fond de trou, le conduit de base ayant deux ports d'extrémité et au moins un orifice dans une paroi définie par les ports d'extrémité, dans lequel une partie de l'écran peut être exposée à un fluide s'écoulant à travers la portion dans l'au moins un orifice, et dans lequel une zone de la portion est déterminée selon une solution analytique pour une distribution de pression estimée du fluide à proximité de l'écran, dans lequel la solution analytique pour la vitesse de flux totale J de la distribution de la pression est donnée par 27-ck - p. ) = f ln f2) rs tri rB 21/12 rs fi = /12 tsi111(1112. )- Ai[1- coshkz f2 = 21 {sinh[22(L z. )1+ A2[1 COShk2 Zm oùpB est une pression de limite associée à une formation environnante,pin est une pression associée à un espace d'entrée entre l'écran et le conduit de base, ILL est une viscosité du fluide, rs est un rayon de l'interface sable/formation entourant le conduit, rB est un rayon de drainage associé à un puits définissant -NT() 1+ co l'interface sable/formation, ?si estX,2 est T 1_, Zm est une L , ' longueur de l'écran qui est exposée au fluide , Ai est 32F1 est F2 est A2 C 0 Sh[i - cash est - sinh. sùi.hP - 9 sinhP L est une longueur du conduit de base, 12 est (.0 est kf est une perméabilité de la formation dans l'interface sable/formation, ks est une perméabilité du sable dans l'interface sable/formation et ro est un rayon du conduit ; et la fixation d'un voile au conduit de base ou à l'écran. 18. Procédé de la revendication 17, comprenant également : la fabrication du conduit de base. 19. Procédé de la revendication 17, comprenant également : la fabrication de l'écran. 20. Procédé de la revendication 17, comprenant également : la fabrication du voile. 33