Brevet FR3038931A1 — publié le 20170120

Dispositif de protection d'un pion dégradable pour système d'isolation dans une barrière annulaire DOMAINE TECHNIQUE GENERAL La présente invention concerne un système de commande et d'isolation d'un outil en forme de chemise expansible pour le traitement d'un puits ou d'une canalisation, cet outil étant relié à un cuvelage d'alimentation d'un fluide sous pression et est intercalé entre ledit cuvelage et la paroi dudit puits ou de la canalisation. Exprimé différemment, elle est relative à un système de fond de puits permettant d'isoler l'espace amont de l'espace aval d'une région annulaire compris entre un cuvelage (traduit par "casing" en anglais) et la formation (c'est-à-dire la roche du sous-sol) ou bien entre ce même cuvelage et te diamètre intérieur d'un autre cuvelage déjà présent dans le puits. Cette isolation doit être réalisée tout en préservant l'intégrité de l'ensemble du cuvelage du puits ("casing string" en anglais), c'est-à-dire la colonne en acier comprise entre la formation et la tête de puits. On notera qu'il faut distinguer l'intégrité de l'espace annulaire et l'intégrité du cuvelage, les deux étant essentiels à l'intégrité du puits. L'espace annulaire précédemment cité est généralement rendu étanche en utilisant un ciment qui est pompé sous forme liquide dans le cuvelage à partir de la surface, puis injecté dans l'espace annulaire. Après injection, le ciment durcit et l'espace annulaire est étanché. La qualité de cimentation de cet espace annulaire revêt une très grande importance pour l'intégrité des puits. En effet, cette étanchéité protège le cuvelage des zones d'eaux salées que renferme le sous-sol, qui peuvent les corroder et les endommager, en entrainant la perte possible du puits. 3038931 2 Par ailleurs, cette cimentation protège les aquifères de la pollution qui pourrait être occasionnée par des formations proches contenant des hydrocarbures. 5 Cette cimentation constitue une barrière protégeant les risques d'éruption causée par des gaz sous haute pression pouvant migrer dans l'espace annulaire entre la formation et le cuvelage. Dans la pratique, il existe de nombreuses raisons qui peuvent 10 aboutir à un processus de cimentation imparfait, telles que la grande taille de puits, les zones horizontales de celui-ci, une circulation difficile ou des zones à perte. Il en résulte une mauvaise étanchéité. On notera également que les puits sont de plus en plus profonds, 15 qu'une bonne partie d'entre eux sont forés "offshore" à la verticale de hauteurs d'eau pouvant atteindre plus de 2000 m, et que les dernières technologies de fracturation hydraulique dans lesquelles les pressions peuvent atteindre plus de 15 000 psi (1000 bars), soumettent ces zones annulaires étanches à des contraintes très élevées. 20 De ce qui précède, il est clair que la cimentation du (ou des) espace(s) annulaire(s) est particulièrement importante et toute faiblesse dans leur réalisation, alors que les pressions en jeu sont très importantes (plusieurs centaines de bars), peuvent causer des dégâts pouvant conduire 25 à la perte du puits et/ou causer des dégâts écologiques très importants. Les pressions en cause peuvent provenir : - de l'intérieur du cuvelage vers l'extérieur, c'est-à-dire de l'intérieur du puits vers l'espace annulaire ; 30 - de l'espace annulaire vers l'intérieur du cuvelage. Le cuvelage (ou "casing string"), dont la longueur peut atteindre plusieurs milliers de mètres, est constitué de tubes de cuvelage, de longueur unitaire comprise entre 10 et 12 m, et assemblés les uns aux autres par des filetages étanches. 3038931 3 La nature et l'épaisseur du matériau constituant le cuvelage est calculé pour supporter des pressions intérieures d'éclatement ("burst" en anglais) ou des pressions extérieures d'écrasement ("collapse" en anglais) très importantes. De plus, le cuvelage doit être étanche pendant toute la durée de vie du puits, c'est-à-dire pendant plusieurs dizaines d'années. Toute détection de fuite conduit systématiquement à une réparation ou à l'abandon du puits. Des solutions techniques sont actuellement disponibles pour parvenir à rendre étanche ledit espace annulaire. 15 ETAT DE L'ART De nombreux systèmes d'isolation ont déjà été proposés et sont actuellement utilisés à cet effet. 20 Le document US 7 571 765 décrit un système comprenant un anneau de caoutchouc comprimé et expansé radialement par une pression hydraulique via un piston, pour venir en contact avec la paroi du puits. A l'usage cependant ces systèmes ne permettent pas d'étanchéifier correctement un puits présentant une section non cylindrique de 25 révolution et sont très sensibles aux variations de température. On a proposé des systèmes mécaniques d'isolation à base d'élastomère gonflable composés d'un polymère du genre caoutchouc activé au gonflage au contact d'un fluide (huile, eau, ou autre selon les 30 formulations). Pour éviter le blocage du tube lors de ta descente dans le puits, le gonflement doit être relativement lent et peut parfois demander plusieurs semaines pour que l'isolation de la zone soit effective. 5 10 3038931 4 D'autres types de systèmes d'isolation sont composés d'une chemise métallique expansible déformée par application de liquide sous pression (voir l'article SPE 22 858 "Analytical and Expérimental Evaluation of Expanded Metal Packers For Well Completion Services (D.S. Dreesen et 5 al - 1991), US 6 640 893, US 7 306 033, US 7591 321, EP 2 206 879, EP 2 435 656). On a schématisé la structure générale d'un système connu de ce type sur les figures 1 et 2 annexées. 10 Comme on le voit sur la figure 1, pour créer un système d'isolation annulaire destiné à isoler de manière étanche deux espaces adjacents annulaires, référencés EA1 et EA2, d'un puits ou formation dont la paroi est référencée P, une technique connue consiste à positionner une 15 membrane ductile déformable 10 de géométrie cylindrique, autour d'un cuvelage 20, à l'emplacement désiré. La membrane 10 est attachée et scellée à ses extrémités sur la surface du cuvelage 20. Il est ainsi défini une chemise en forme d'anneau 20 entre ta surface extérieure du cuvelage 20 et la surface intérieure de la membrane 20. L'intérieur du cuvelage 20 et le volume interne de la chemise formée par la membrane 20 communiquent l'un avec l'autre par un passage 22 qui traverse la paroi du cuvelage 20. 25 La membrane 10 est ensuite expansée radialement vers l'extérieur jusqu'à ce qu'elle soit en contact avec la paroi P du puits, comme on le voit sur ta figure 2, en augmentant la pression P1 dans le cuvelage 20. La membrane 10 fait étanchéité sur cette paroi P et les deux espaces annulaires EA1 et EA2 définis entre la paroi P de la formation et la paroi 30 du cuvelage 20 sont alors isolés. 3038931 5 La membrane 10 peut être métallique ou en élastomère, renforcée ou non de fibres. Bien qu'ayant déjà donné lieu à de nombreuses recherches les 5 systèmes du type illustré sur les figures 1 et 2 annexées présentent plusieurs inconvénients. Si la membrane 10 est en élastomère et que la circulation du fluide de gonflage se fait sans valve dans le passage 22, la membrane 10 reprend une forme proche de son état initial, si la pression est relâchée à l'intérieur du cuvelage, après l'avoir gonflée. La membrane 10 ne fait alors plus office d'isolation de l'espace annulaire. Si la membrane 10 est métallique et que la circulation du fluide de 15 gonflage entre l'intérieur de la membrane 10 et l'intérieur du cuvelage 20 se fait directement, une fois déformée de façon permanente, la membrane 10 conserve en principe sa forme et sa fonction de barrière dans l'espace annulaire est également conservée lorsque la pression dans le cuvelage 20 est relâchée. Cependant si la pression augmente dans 20 l'espace annulaire, par exemple, du côté EA1, le différentiel de pression entre EA1 et l'intérieur de la membrane 10 peut être suffisant pour effondrer la membrane métallique 10. Celle-ci ne tient alors plus son rôle d'isolation de l'espace annulaire. 25 Pour éviter cela, dans le cas d'une membrane 10 métallique ou en élastomère, l'orifice 22 permettant la circulation du fluide de gonflage entre l'intérieur du cuvelage 20 et l'intérieur de la membrane 10 peut être pourvu d'une valve anti-retour. Cette valve emprisonne le volume de gonflage sous pression à l'intérieur de la membrane 10 en fin de gonflage. 30 Néanmoins si la température et/ou la pression dans l'espace annulaire évoluent, le volume à l'intérieur de la membrane peut également évoluer. 3038931 6 Si la pression diminue, la membrane 10 peut s'effondrer ou perdre son contact étanche avec la paroi P du puits. La fonction d'isolation de l'espace annulaire n'est alors plus assurée. Si au contraire la pression augmente, la membrane 10 peut se déformer jusqu'à la rupture. Si la 5 membrane 10 ne rompt pas, il y un risque que la pression augmente suffisamment à l'intérieur de la membrane 10 pour effondrer la paroi du cuvelage 20. Pour éviter ce risque il a été proposé, par exemple dans les 10 documents WO 2010/136806 et US20120125619, en plus du premier orifice 22 muni d'une valve anti retour, un deuxième orifice prévu entre la membrane 10 et la zone EA1 à haute pression qui intègre un disque de rupture. Ce dernier permet de créer une ouverture entre l'intérieur de la membrane 10 et la zone EA1 à haute pression à la fin du gonflage. De 15 cette manière, les évolutions de la température du puits ou de la pression côté EA1 n'ont plus d'effet sur la pression à l'intérieur de la membrane 10 puisque la membrane 10 est en communication avec l'espace annulaire. Cependant si la pression augmente par la suite dans le cuvelage 20, la valve anti retour prévue dans le passage 22 laisse passer le fluide du 20 cuvelage 20 vers la membrane 10 et de la membrane 10 directement dans l'espace annulaire. Le document US 2003/0183398 décrit une valve avec des pions de rupture permettant de la maintenir en position ouverte pour le gonflage 25 et d'assurer une position fermée, après rupture, en fin de gonflage. Néanmoins, il se peut que la pression de rupture ne soit jamais atteinte et que la communication entre le volume annulaire et la chemise ne puisse pas se faire. 30 3038931 7 Le document US 2011/094742 décrit un système avec un matériau réactif qui maintient en position une tige permettant de maintenir ouvert un clapet. Dès lors que le matériau se dégrade, la tige se retire et libère le clapet en rotation qui peut se fermer. 5 Néanmoins, dès lors que le système est inséré dans le puit, la dégradation est déclenchée. Ainsi, tout élément perturbateur (fuite, matériel défaillant, difficulté d'installations, conditions météorologiques défavorables)... qui peut retarder l'installation pourra provoquer la perte de fonctionnement viable du mécanisme d'isolation par chemise. 10 Il apparait ainsi que l'utilisation de pion de rupture ou de pion dégradable telle que décrite dans l'art antérieur révèle des limitations qu'il serait souhaitable de surmonter. 15 PRESENTATION DE L'INVENTION Le but de l'invention est de proposer un dispositif qui permet de résoudre les problèmes précités. 20 L'invention concerne un dispositif de contrôle de fluide pour le traitement d'un puits, comprenant une chemise expansible placée sur un cuvelage et un ensemble adapté pour contrôler l'alimentation du volume interne de la chemise à l'aide d'un fluide sous pression provenant du 25 cuvelage, par un passage traversant la paroi du cuvelage, pour expanser la chemise radialement vers l'extérieur, ledit ensemble comprenant une vanne, ladite vanne comprenant un corps qui définit une chambre dans laquelle débouchent une première et une deuxième conduites de 30 communication respectivement associées à l'intérieur de la chemise expansible et l'espace annulaire situé à l'extérieur du cuvelage, 3038931 8 un piston monté à translation dans ladite chambre, et des moyens d'immobilisation dégradables, solidaires en translation du piston, lesdits moyens d'immobilisation dégradables maintenant 5 dans un état initial le piston dans une première position telle que le piston empêche la communication entre la première et la deuxième conduites, lesdits moyens, après dégradation, libérant le piston de sorte que le piston occupe une deuxième position telle que la 10 communication entre la première et la deuxième conduites est autorisée, dans lequel les moyens d'immobilisation dégradables sont mobiles en translation dans une cavité, dans lequel le dispositif comprend des moyens de protection isolant 15 la cavité d'une conduite d'évacuation configurée pour introduire un fluide dégradant le pion dans ladite cavité, de sorte que, à l'état initial, les moyens de protection protègent lesdits moyens d'immobilisation dégradables, les moyens de protection étant configurés pour se rompre lorsque la 20 pression dans la cavité atteint un écart de pression seuil, permettant ainsi la dégradation des moyens d'immobilisation dégradables. En effet, grâce au dispositif, même si la pression maximale de gonflage n'est jamais atteinte (celle qui permettait de passer les valves 25 en position finale dans l'art antérieur), on est assuré, par la dégradation des moyens d'immobilisation dégradables, que le dispositif se mettra en position de sorte à autoriser une communication entre le volume annulaire et l'intérieur de la chemise. Néanmoins, si jamais la mise en place est plus longue que prévue ou doit 30 être interrompue, les problématiques liées à la dégradation des moyens dégradables sont vaincues, puisque la dégradation ne commence qu'une 3038931 9 fois le gonflage commencé. Les moyens de protection empêchent la dégradation dès l'immersion dans le puits. L'invention peut comprendre les caractéristiques suivantes, prises seules 5 ou en combinaison : le dispositif un état transitoire dans laquelle le piston et les moyens d'immobilisation dégradables sont configurés pour subir une translation dans la chambre réduisant ainsi le volume de la cavité, 10 dont la pression permet d'atteindre alors l'écart de pression seuil, l'état transitoire faisant partie de la première position durant laquelle aucune communication entre la première et la deuxième conduite n'est autorisée, 15 - la cavité est initialement emplie d'un fluide inerte ne dégradant pas les moyens d'immobilisation dégradables, le dispositif comprend outre un élément d'étanchéité disposé entre le piston et les moyens d'immobilisation dégradables, pour protéger 20 les moyens d'immobilisation dégradables d'un fluide pouvant pour se situer au niveau du piston, le dispositif comprend en outre des moyens de rupture pour maintenir en première position le piston, lesdits moyens étant 25 configurés pour être rompus lorsque les moyens d'immobilisation dégradables transmettent un effort supérieur à un effort seuil, autorisant ainsi le piston à passer en deuxième position, En outre, en ajoutant des moyens de rupture, le dispositif garde 30 l'avantage de pouvoir ouvrir la communication entre le volume annulaire et ta chemise dès la fin du gonflage, sans nécessairement attendre la dégradation des moyens dégradables. En revanche, si 3038931 10 les moyens de rupture venaient à ne pas se rompre, la situation se résout par la dégradation progressive des moyens dégradables une fois les moyens de rupture rompus. 5 un effort n'est transmis depuis les moyens d'immobilisation dégradables vers les moyens de rupture qu'une fois l'état transitoire atteint, 10 les moyens de rupture comprennent une tige solidaire d'un pion de rupture configuré pour rompre lorsque l'effort seuil est atteint, ladite tige étant configurée pour transmettre un effort audit pion de rupture par l'intermédiaire des moyens de dégradation, 15 deux conduites débouchent dans la première conduite, les deux conduites étant respectivement associée à l'intérieur du cuvelage, et à l'intérieur de ta chemise expansible, ledit dispositif comprenant en outre un obturateur monté à translation dans ladite chambre configuré pour ouvrir ou fermer la conduite avec 20 l'intérieur du cuvelage, dans lequel : - dans la première position du piston, l'obturateur est en contact avec une extrémité du piston qui maintient en position ouverte l'obturateur pour permettre une communication entre les conduites 25 associée à l'intérieur du cuvelage et à l'intérieur de la chemise expansible, - dans la deuxième position du piston, le piston ne maintient plus l'obturateur en position ouverte, ledit obturateur obturant la conduite vers l'intérieur du cuvelage, 30 3038931 11 le dispositif comprend en outre un ressort qui sollicite l'obturateur en position fermée pour fermer la conduite vers l'intérieur du cuvelage lorsque le piston est en deuxième position. 5 le dispositif définit un état intermédiaire temporaire qui intervient entre la première position et la deuxième position du piston et dans lequel la liaison entre le volume interne du cuvelage et le volume interne de la chemise est interrompue, 10 - le dispositif est adapté pour être commuté une seule fois entre un état initial dans lequel une liaison est établie entre le volume interne du cuvelage et le volume interne de la chemise pour expanser ladite chemise et un état final dans lequel la liaison entre le volume interne du 15 cuvelage et le volume interne de la chemise est interrompue et une liaison est établie entre le volume interne de la chemise et un volume annulaire du puits extérieur à la chemise et au cuvelage. L'invention propose aussi un système d'isolation pour le traitement 20 d'un puits, comprenant un dispositif tel que décrit précédemment, caractérisé par le fait que l'ensemble dudit dispositif comprend en outre un clapet anti-retour placé dans un passage qui relie le volume interne du cuvelage au volume interne de la chemise, ladite vanne et le dit clapet anti-retour formant, après 25 commutation, deux clapets montés en série et de sens opposés sur le passage reliant les volumes internes du cuvelage et de la chemise. En effet, ce dispositif s'insère avantageusement dans un système de double clapet anti-retour dos à dos, qui empêche une fois le gonflage 30 terminé toute communication entre l'intérieur du cuvelage et la chemise et qui autorise une communication de la chemise vers l'espace annulaire. 3038931 12 Enfin, l'invention propose un procédé d'isolation de deux zones annulaires d'un puits, mettant en oeuvre 5 une étape d'alimentation d'une chemise expansible placée sur un cuvelage à l'aide d'un fluide sous pression provenant du cuvelage, pour expanser la chemise radialement vers l'extérieur, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à alimenter le volume interne de la chemise expansible par 10 l'intermédiaire d'un clapet anti-retour placé dans un passage qui relie le volume interne du cuvelage au volume interne de la chemise puis opérer la commutation d'un dispositif tel que décrit précédemment entre un état initial dans lequel une liaison est établie entre le volume interne du cuvelage et le volume interne de la chemise pour expanser 15 ladite chemise et un état final dans lequel la liaison entre le volume interne du cuvelage et le volume interne de la chemise est interrompue et une liaison est établie entre le volume interne de la chemise et un volume annulaire du puits extérieur à la chemise et au cuvelage, ledit dispositif et le dit clapet anti-retour formant, après commutation, deux clapets 20 montés en série et de sens opposés sur le passage reliant les volumes internes du cuvelage et de la chemise. PRESENTATION DES FIGURES 25 D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels : 3038931 13 les figures 1 et 2 précédemment décrites représentent un dispositif d'isolation annulaire conforme à l'état de la technique, respectivement avant et après expansion de la chemise expansible, 5 les figures 3, 4 et 5 représentent un dispositif conforme à la présente invention respectivement à l'état initial, en phase d'expansion de la chemise expansible par communication entre le volume interne du cuvelage et le volume interne de la chemise, puis dans l'état final d'étanchéité après commutation de la vanne 10 trois voies assurant la liaison entre le volume interne de la chemise et le volume annulaire du puits extérieur à la chemise et au cuvelage, les figures 6 et 7 représentent schématiquement un ensemble 15 conforme à une première variante de réalisation de la présente invention comprenant en combinaison une vanne trois voies et un clapet anti-retour en entrée, respectivement en position initiale et en position commutée finale, 20 - la figure 8 représente le schéma équivalent de l'ensemble commuté illustré sur la figure 7, - la figure 9 représentant une vue en coupe axiale passant par un canal qui loge un clapet d'entrée, 25 les figures 10 a, b, c à 13 a, b, c représentent, selon une vue en coupe axiale passant par un deuxième plan radial et un canal qui loge la vanne trois voies, un premier exemple de réalisation d'un ensemble conforme à la présente invention représentant une vanne 30 trois voies maintenue par un pion dégradable à l'état initial de liaison du cuvelage et de la chemise, 3038931 14 les figures 14 a, b, c à 18 a, b, c représentent, selon une vue en coupe axiale passant par un deuxième plan radial et un canal qui loge la vanne trois voies, un deuxième exemple de réalisation d'un 5 ensemble conforme à la présente invention représentant une vanne trois voies maintenue par un pion dégradable à l'état initial de liaison du cuvelage et de la chemise et comprenant un pion de rupture, 10 la figure 19 illustre un montage tête-bêche de deux dispositifs d'isolation conformes à des modes de réalisation de l'invention, sur un cuvelage, pour garantir l'isolation entre deux zones annulaires adjacentes d'un puits, quelles que soient les évolutions relatives de pression dans ces deux zones annulaires, 15 les figures 20 a, b, c à 23 a, b, c représentent, selon une vue en coupe axiale passant par un deuxième plan radial et un canal la vanne, un exemple de réalisation plus général d'un dispositif conforme à la présente invention représentant une vanne deux 20 voies maintenue par un pion dégradable à l'état initial, - les figures 24 et 25 représentent un mode de réalisation de l'invention avec un système de mesure de déplacement du piston. 25 DESCRIPTION DETAILLEE Le dispositif de contrôle de fluide de la présente invention sera décrit dans le cadre particulier d'un système formant deux clapets anti30 retour de sens opposé. 3038931 15 Dans la mesure où ledit dispositif n'est pas exclusivement implémentable sur les modes de réalisation cités précédemment mais peut être installé sur tout type de valve destiné à relié un volume annulaire à un volume de chemise, comme une valve deux-voies. 5 Il sera décrit d'une façon plus générale par la suite. On aperçoit sur la figure 3 annexée un système d'isolation conforme à la présente invention comprenant une chemise expansible 100 placée sur un cuvelage 200, en regard d'un passage 222 traversant la paroi 10 du cuvelage 200 et un ensemble 300 adapté pour piloter l'expansion de la chemise 100. L'ensemble 300 comprend un clapet anti-retour d'entrée 400 et une vanne trois voies 500 adaptée pour être commutée une seule fois et formée, après commutation, en combinaison avec le clapet d'entrée 400, deux clapets anti-retour montés en série et de sens opposés sur un 15 passage reliant te volume interne 202 du cuvelage 200 et le volume interne 102 de la chemise 100. La chemise 100 est avantageusement formée d'une enveloppe métallique cylindrique de révolution engagée sur l'extérieur du cuvelage 20 200 et dont les deux extrémités axiales 110, 112 sont reliées de manière étanche à la surface extérieure du cuvelage 200 au niveau de ces deux extrémités axiales 110 et 112. Une fois le système d'isolation ainsi formé introduit dans un puits 25 P de sorte que la chemise 100 soit placée entre deux zones EA1 et EA2 à isoler, l'ensemble 300 est adapté pour assurer initialement l'alimentation du volume interne 102 de la chemise 100 à l'aide d'un fluide sous pression provenant du cuvelage 200, par le passage 222 traversant la paroi du cuvelage 200, pour expanser la chemise 100 radialement vers l'extérieur 30 comme on le voit sur la figure 4. 3038931 16 Plus précisément selon l'invention, ledit ensemble 300 comprend un clapet anti-retour 400 placé dans le passage 222 qui relie le volume interne 202 du cuvelage 200 au volume interne 102 de ta chemise 100 et des moyens 500 formant une vanne trois voies adaptée pour être 5 commutée une seule fois entre un état initial correspondant à la figure 4, dans lequel une liaison est établie entre le volume interne 202 du cuvelage 200 et le volume interne 102 de la chemise 100 pour expanser ladite chemise 100 et un état final correspondant à la figure 5, dans lequel la liaison entre le volume interne 202 du cuvelage 200 et le volume 10 interne 102 de la chemise 100 est interrompue, tandis qu'une liaison est établie entre le volume interne 102 de la chemise 100 et un volume annulaire EA1 du puits P extérieur à la chemise 100 et au cuvelage 200, afin d'éviter que la membrane composant la chemise 100 ne s'effondre, notamment sous la pression du volume annulaire EA1. En effet le volume 15 interne 102 de la chemise 100 étant soumis ainsi à la même pression que le volume annulaire EA1, ta chemise 100 n'est pas tributaire d'éventuelles évolutions de pression dans le volume annulaire EA1. De préférence comme indiqué précédemment la vanne 500 définit 20 un état intermédiaire temporaire entre l'état initial et l'état final, dans lequel aucune liaison n'est établie entre le volume interne 202 du cuvelage 200, le volume interne 102 de la chemise 100 et le volume annulaire EAl. 25 On aperçoit sur la figure 6 un ensemble 300 conforme à une première variante de réalisation de la présente invention comprenant en combinaison une vanne 500 trois voies deux positions et un clapet antiretour 400 en entrée. 30 Le clapet anti-retour 400 est placé dans un conduit provenant du volume interne 202 du cuvelage 200 et conduisant à une première voie 502 3038931 17 de la vanne 500. Il comprend un corps qui définit un siège conique 410 évasé en éloignement de l'entrée provenant du volume interne 202 du cuvelage 200, un obturateur 420 placé en aval du siège 410 par rapport à un sens d'alimentation de fluide allant du volume interne 202 du cuvelage 5 200 vers le volume interne 102 de la chemise 100 et un ressort 430 qui sollicite l'obturateur 420 en appui étanche contre le siège 410 et ce faisant qui sollicite le clapet 400 à la fermeture. Le siège 410 et l'obturateur 420 sont avantageusement en métal 10 définissant un clapet 400 métal/métal avec des moyens d'étanchéité. Ces moyens seront décrits par la suite. Au repos le clapet 400 est fermé sous la sollicitation du ressort 430. Lorsque la pression exercée de l'amont vers l'aval par un fluide 15 appliqué à partir du volume interne 202 du cuvelage 200 dépasse l'effort de tarage exercé par le ressort 430, cette pression repousse l'obturateur 420 et ouvre le clapet 400. En revanche toute pression exercée de l'aval vers l'amont, c'est-à-dire à partir du volume interne 102 de la chemise 100, tend à renforcer la sollicitation de l'obturateur 420 contre son siège 20 et donc le clapet 300 à la fermeture. Les deux autres voies 504 et 506 de la vanne 500 sont reliées respectivement avec le volume interne 102 de ta chemise 100 et avec le volume annulaire EA1 du puits P. 25 A l'état initial représenté sur la figure 6, la vanne 500 assure une liaison entre tes voies 502 et 504 et par conséquent entre la sortie du clapet 400, soit le volume interne 202 du cuvelage 200, lorsque le clapet 400 est ouvert, et le volume interne 102 de la chemise 100. 30 3038931 18 A l'état commuté final représenté sur la figure 7, la vanne 500 assure une liaison entre les voies 504 et 506. La liaison entre la sortie du clapet 400 et le volume interne 102 de la chemise 100 est interrompue et une liaison est établie entre le volume interne 102 de la chemise 100 et le 5 volume annulaire EA1 du puits. Comme on le décrira plus en détail par la suite, l'état final représenté sur la figure 7 est obtenu après dégradation de moyens d'immobilisation dégradables 590 associés au piston 550 ou après rupture 10 de moyens de rupture 900. Les moyens d'immobilisation dégradables 590 prennent typiquement la forme d'un pion dégradable. Ce terme sera utilisé pour la suite de la description. L'on observera que la pression appliquée à partir du clapet anti 15 retour 400 reste dans le volume interne 102 de la chemise 100 jusqu'à dégradation du pion 590 ou rupture des moyens de rupture 900. Comme indiqué précédemment la vanne 500 comprend un piston adapté pour définir à l'état commuté final un deuxième clapet 510 de 20 sens opposé au clapet 400, sur le passage conduisant du volume interne 202 du cuvelage 200 au volume interne 102 de la chemise 100. Le schéma équivalent de l'ensemble 300 ainsi obtenu à l'état commuté final est représenté sur la figure 8. Sur cette figure 8 on a schématisé le clapet 510 comprenant un corps qui définit un siège conique 512 évasé en 25 rapprochement de l'entrée provenant du volume interne 202 du cuvelage 200, un obturateur 514 placé en amont du siège 512 par rapport à un sens d'alimentation de fluide allant du volume interne 202 du cuvelage 200 vers le volume interne 102 de la chemise 100 et un ressort 516 qui sollicite l'obturateur 514 en appui étanche contre le siège 512 et ce faisant qui 30 sollicite le clapet 510 à la fermeture. 3038931 19 Le siège 512 et l'obturateur 514 sont avantageusement en métal définissant un clapet 500 métal/métal, avec des moyens d'étanchéité. Dans l'état initial de la vanne 500, le clapet 510 est ouvert. Lors 5 de la commutation de la vanne 500 après dégradation du pion 590 ou rupture du pion de rupture 920, le clapet 510 se ferme sous la sollicitation du ressort 516. L'ensemble comprend alors deux clapets 400 et 510 de sens opposé, dos à dos, qui interdisent toute circulation de fluide dans un sens quelconque entre le volume interne 202 du cuvelage 200 et le volume 10 interne 102 de la chemise 100. La vanne trois voies 500 peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation. Elle comprend de préférence un piston 550 équipé d'un et/ou associé à un obturateur 514 en métal monté à translation dans un corps 15 310 en métal de l'ensemble et/ou un autre corps 315 solidaire du premier. Plus précisément le piston 550 est monté à translation dans une chambre 320 de ce corps 310, 315 dans laquelle débouchent des conduits qui correspondent aux voies 502, 504 et 506 et sont reliés respectivement au volume interne 202 du cuvelage 200, au volume interne 102 de la chemise 20 100 et au volume interne EA1 du puits P. La conception avec deux corps 310, 315 est liée au contrainte de fabrication et d'assemblage mais ne joue pas de rôle particulier pour l'invention. 25 Par ailleurs, dans la suite de la description le concept de - corps 310 » doit être compris sans limitation aucune, le corps 310 comprenant l'ensemble du boitier qui loge les éléments fonctionnels de la vanne trois voies 500 et le cas échéant du clapet d'entrée 400, et pouvant être composé de plusieurs pièces. 30 3038931 20 La chambre 320 et le piston 550 sont étagés et les conduits 502, 504 et 506 débouchent en des lieux répartis longitudinalement dans la chambre interne 320, de sorte qu'en fonction de la position axiale du piston 550 dans la chambre 320, deux des conduits 502 et 504 ou 504 et 5 506 sont successivement reliés. On a décrit précédemment des clapets 400 et 510 dont le siège 410, 512 et l'obturateur 420, 514 sont avantageusement en métal définissant ainsi des clapets 400, 510 métal/métal avec un joint. 10 Les moyens d'étanchéité permettent de pallier tout risque de défaut d'étanchéité entre un tel obturateur métal et son siège métal associé. Par exemple, ces moyens d'étanchéité additionnels sont formés d'un joint torique (ou tout moyen équivalent, par exemple un joint torique associé à une bague) adapté pour prendre appui sur une portée 15 complémentaire lorsque le clapet est dans sa position de fermeture ou proche de sa position de fermeture. Ainsi le clapet 400 et/ou 510 est et reste étanche quand bien même l'obturateur 420 ou 514 ne reposerait pas parfaitement contre son siège associé 410 ou 512, par exemple dans le cas où le fluide véhiculé n'est pas correctement filtré. 20 Un tel joint additionnel est prévu sur l'obturateur et est adapté pour venir en appui contre une portée complémentaire formée sur le corps logeant le clapet et formant le siège, lorsque le clapet est dans sa position de fermeture ou proche de sa position de fermeture. Le joint peut en variante être prévu sur le corps logeant le clapet et formant le siège, et 25 être alors adapté pour venir en appui contre une portée complémentaire formée sur l'obturateur, lorsque le clapet est dans sa position de fermeture ou proche de sa position de fermeture. Un mode de réalisation dans lequel un joint additionnel 570 est monté dans une gorge formée sur l'obturateur 514. Ce joint 570 est 30 adapté pour venir en appui contre une portée complémentaire 511 formée au niveau d'un décrochement sur le corps 310 logeant le clapet 510, dans 3038931 21 le prolongement et en amont du siège 512. Le diamètre du tronçon de la chambre 320 qui reçoit l'obturateur 514 et qui loge un joint 370 en position initiale, est de préférence supérieur au diamètre du joint 370. Le diamètre du décrochement qui forme la portée 511 est en revanche au 5 moins légèrement inférieur au diamètre externe au repos du joint 570 pour assurer l'étanchéité précitée. L'on notera que de préférence la course de l'obturateur 514 est telle que en position initiale, le joint 570 est placé au-delà du conduit d'entrée 316 pour ne pas perturber le flux de fluide assurant le gonflage 10 de la chemise 100. En d'autres termes le conduit 316 est situé, en position initiale, entre le joint 570 et la portée 511. Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, le clapet d'entrée 400 et la vanne 500 sont formés de 15 préférence dans des canaux distincts parallèles longitudinaux formés dans le corps 310 de l'ensemble 300 parallèlement à l'axe longitudinal du cuvelage 200, les canaux longitudinaux précités étant reliés par des passages transversaux. 20 On va maintenant décrire des exemples de réalisation illustrés sur tes figures 9 à 18 a, b, c qui correspondent à deux exemples de réalisation d'un ensemble 300 comprenant une vanne 500 trois voies maintenue initialement par le pion dégradable 590 et comprenant à l'état commuté deux clapets opposés dos à dos 400 et 510. 25 Dans la suite de la description on utilisera les termes PEA2, le fluide, et donc la pression, communique à l'intérieur de la chemise expansible 100 par les conduits 318 et 350 de la vanne 500. La pression interne à la membrane expansible 100 est identique à la pression 15 de la zone annulaire EA1 ce qui lui confère d'excellentes propriétés d'isolation de zone. Si la pression annulaire varie au cours du temps et peut être alternativement : pression de EA1 > pression de EA2 ou pression de EA2 > pression de EA1, il est envisageable de monter deux systèmes d'isolation 20 de zone conformes à l'invention tête bêche comme illustré sur la figure 19. Comme indiqué au début de la description, l'invention trouve avantageusement application dans les différentes variantes présentées 25 pour le mode de réalisation sous forme d'une vanne 500 trois voies qui commute une seule fois d'un état initial vers un état final, avec un état intermédiaire où la vanne ferme les trois conduits. En particulier, le mécanisme de protection 800 peut s'appliquer à 30 tout dispositif pour le traitement d'un puits, comprenant une chemise expansible 100 placée sur un cuvelage 200 et vanne comprenant un pion 3038931 38 dégradable 590 dont on souhaite contrôler le début de la dégradation pour éviter Les impératifs de vitesse liés au gonflage une fois que celui-ci a commencé. La vanne 500 peut tout à fait être mise en place en l'absence du 5 clapet anti-retour 400. Les figures 20 a, b, c à 23 a, b, c représentent l'invention dans un cadre plus général, c'est-à-dire un cadre où le pion dégradable 590 maintient une voie 317 d'une valve 500 fermée lorsqu'il n'est pas dégradé 10 et où ledit pion 590 ouvre cette voie 317 lorsqu'il est dégradé. Dans ce mode de réalisation, il n'y a pas d'obturateur 514 et il n'est par conséquent pas nécessaire de distinguer les deux voies 316, 318 qui communiquent respectivement avec l'intérieur 202 du cuvelage 200 et l'intérieur 102 de la chemise expansible 100. 15 Un tel système comprend le boitier 310, 315, dans lequel est logé un piston 550 et un pion dégradable 590 en contact directement ou indirectement avec le piston 550, ce dernier étant apte à avoir une première position dans un état initial obturant la voie 317, et une 20 deuxième position dans un second état ouvrant ladite voie 317. Préférablement, la voie 317 communique avec l'intérieur 102 de ta chemise expansible 100. En particulier, la seconde position peut ne pas être un état final 25 puisqu'elle n'est pas nécessairement définitive : le piston 550 peut commuter ultérieurement entre la première et la seconde position. Sur les figures 20 a, b, c, le dispositif est en première position, correspond à un état initial, d'une façon similaire aux modes de 30 réalisation précédents. 3038931 39 Sur les figures 21 a, b, c, la pression a atteint entre 50 et 90% (cf. infra) de la pression nominal de gonflage et les moyens de protection 800 du pion dégradable 590 ont été rompus. Sur les figures 22 a, b, c, la dégradation du pion 590 a commencé 5 et le piston 550 a entamé sa translation. Il s'agit d'un état transitoire dans lequel le piston 550 est toujours en première position (absence de communication entre l'intérieur de la chemise et l'espace annulaire). Sur les figures 23 a, b, c, la dégradation du pion 590 est suffisante pour que le piston 550 soit en seconde position, c'est-à-dire autorisant la 10 communication entre l'intérieur de la chemise et l'espace annulaire. L'homme du métier saura sans difficulté utiliser les modes de réalisation largement décrits précédemment pour concevoir la présente variante. 15 Le principe de la cavité 700, du ressort 620 et des autres éléments communs aux modes de réalisation sont similaires. Les figures 24 et 25 représentent un système de mesure 1000 implémenté dans le dispositif et destiné à évaluer la position ou l'état du 20 dispositif 500 (première position, état initial, deuxième position, état final). Ce système peut être mis en place sur tous les modes de réalisation. Le système de mesure 1000 permet de mesurer le déplacement longitudinal du piston 550 à l'intérieur de la chambre 320. 25 A cette fin, le dit système comprend un aimant 1100 positionné à l'intérieur du piston 550. Préférablement et comme représenté sur les figures 24 et 25, pour des raisons de positionnement, l'aimant 1100 est situé au niveau de l'extrémité, c'est-à-dire l'extrémité qui est au 30 contact des moyens de rupture à l'état initial, 3038931 un capteur 1200, positionné dans boitier 310 entourant le piston 550 et configuré pour acquérir la position longitudinale (ou abscisse) de l'aimant 1100, et ainsi connaître la position longitudinal du piston 550. Sur les figures 24 et 25, le capteur 5 s'étend sensiblement le long du pion dégradable 590 afin de pouvoir acquérir la position de l'aimant 1100 lorsque le pion se dégrade 590 ou lorsque les moyens de rupture 800 rompent. En figure 24, le dispositif 500 est à l'état initial (ou première 10 position), c'est-à-dire que le pion dégradable 590 est intact et que les moyens de rupture 900 ne sont pas rompus. En figure 25, le dispositif 500 est à l'état final (ou seconde position), c'est-à-dire que le pion dégradable 590 s'est dégradé. Le capteur 1200 a ainsi relevé un déplacement longitudinal de l'aimant 1100 15 qui indique que le dispositif est à l'état final. Le système de mesure 1000 permet ainsi de savoir si le pion dégradable 590 s'est dégradé ou si les moyens de rupture 800 sont rompus, et donc dans le cas présenté sur les figures 24 et 25, si la liaison entre le volume 20 interne 102 de la chemise 100 et l'espace annulaire EA1 à l'extérieur du cuvelage est permise et donc, notamment en présence du ressort 516, si l'obturateur 514 est sur son siège et obture la conduite 316 associée à l'intérieur du cuvelage. 25 A titre d'exemple, le déplacement du piston 550 est de l'ordre de la dizaine de millimètres entre les deux états. La récupération des données du capteur se fait à l'aide d'un outil ( REVENDICATIONS1. Dispositif de contrôle de fluide pour le traitement d'un puits, comprenant une chemise expansible (100) placée sur un cuvelage (200) et un ensemble (300) adapté pour contrôler l'alimentation du volume interne (102) de ta chemise (100) à t'aide d'un fluide sous pression provenant du cuvelage (200), par un passage (222) traversant la paroi du cuvelage (200), pour expanser la chemise (100) radialement vers l'extérieur, ledit ensemble comprenant une vanne (500), ladite vanne (500) comprenant : un corps (310, 315) qui définit une chambre (320) dans laquelle débouchent une première (317, 316, 318) et une deuxième conduites (350) de communication respectivement associée à l'intérieur (102) de ta chemise expansible (100) et l'espace annulaire (EA1) situé à l'extérieur du cuvelage, un piston (550) monté à translation dans ladite chambre (320), et des moyens d'immobilisation dégradables (590), solidaires en translation du piston (550), lesdits moyens d'immobilisation dégradables (590) maintenant dans un état initial le piston (550) dans une première position tette que le piston (550) empêche la communication entre la première et la deuxième conduites (317, 350), lesdits moyens (590), après dégradation, libérant le piston (550) de sorte que le piston (550) occupe une deuxième position telle que ta communication entre la première (317) et la deuxième conduites (350) est autorisée, dans lequel tes moyens d'immobilisation dégradables (590) sont mobiles en translation dans une cavité (700), dans lequel le dispositif comprend des moyens de protection (800) isolant la cavité (700) d'une conduite d'évacuation (810) configurée pour introduire un fluide dégradant le pion (590) dans ladite cavité (700), de 3038931 43 sorte que, à l'état initial, les moyens de protection (800) protègent lesdits moyens d'immobilisation dégradabtes (590), tes moyens de protection (800) étant configurés pour se rompre lorsque la pression dans la cavité atteint un écart de pression seuil (APs), permettant ainsi la dégradation des moyens d'immobilisation dégradabtes (900). 2. Dispositif selon la revendication 1, comprenant un état transitoire dans laquelle le piston (550) et les moyens d'immobilisation dégradabtes (590) 10 sont configurés pour subir une translation dans la chambre (320) réduisant ainsi le volume de la cavité (700), dont la pression permet d'atteindre alors l'écart de pression seuil (ePs), l'état transitoire faisant partie de la première position durant laquelle aucune communication entre la première et la deuxième conduite (316, 318 ; 350) n'est autorisée. 15 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la cavité (700) est initialement emplie d'un fluide inerte ne dégradant pas les moyens d'immobilisation dégradabtes (590). 20 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un élément d'étanchéité (610) disposé entre te piston (550) et les moyens d'immobilisation dégradabtes (590), pour protéger les moyens d'immobilisation dégradabtes (590) d'un fluide pouvant se situer au niveau du piston (550). 25 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre des moyens de rupture (900) pour maintenir en première position le piston (550), lesdits moyens étant configurés pour être rompus lorsque les moyens d'immobilisation dégradabtes (590) 30 transmettent un effort supérieur à un effort seuil (Es), autorisant ainsi le piston (550) à passer en deuxième position. 3038931 44 6. Dispositif selon la revendication précédente en combinaison avec la revendication 2, dans lequel les moyens d'immobilisation dégradables (590) sont configurés pour transmettre un effort vers les moyens de 5 rupture (900) qu'une fois l'état transitoire atteint. 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, dans lequel les moyens de rupture (900) comprennent une tige (910) solidaire d'un pion de rupture (920) configuré pour rompre lorsque l'effort seuil (Es) est atteint, 10 ladite tige (910) étant configurée pour transmettre un effort audit pion de rupture (920) par l'intermédiaire des moyens de dégradation (590). 8. Dispositif (500) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel deux conduites (316, 318) débouchent dans la première 15 conduite (317), tes deux conduites (316, 318) étant respectivement associée à l'intérieur (202) du cuvelage (200), et à l'intérieur (102) de la chemise expansible (100), ledit dispositif (500) comprenant en outre un obturateur (514) monté à translation dans ladite chambre (320) configuré pour ouvrir ou fermer la 20 conduite (316) avec l'intérieur du cuvelage (200), dans lequel : dans ta première position du piston (550), l'obturateur (514) est en contact avec une extrémité (318) du piston (550) qui maintient en position ouverte l'obturateur pour permettre une communication 25 entre les conduites (316, 318) associée à l'intérieur (202) du cuvelage (200) et à l'intérieur (102) de ta chemise expansible, dans la deuxième position du piston (550), te piston (550) ne maintient plus l'obturateur (514) en position ouverte, ledit obturateur (514) obturant la conduite (316) vers l'intérieur (202) du 30 cuvelage (200). 3038931 45 9. Dispositif (500) selon la revendication précédente, comprenant en outre un ressort (516) qui sollicite l'obturateur (514) en position fermée pour fermer la conduite (316) vers l'intérieur du cuvelage (100) lorsque le piston (550) est en deuxième position. 5 10. Dispositif (500) selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (500) définit un état intermédiaire temporaire qui intervient entre la première position et la deuxième position du piston (550) et dans lequel la liaison entre le volume interne 10 (202) du cuvelage (200) et le volume interne (102) de la chemise (100) est interrompue, 11. Dispositif (500) selon l'une des trois revendications précédentes, adapté pour être commuté une seule fois entre 15 un état initial dans lequel une liaison est établie entre le volume interne (202) du cuvelage (200) et le volume interne (102) de ta chemise (100) pour expanser ladite chemise (100) et un état final dans lequel la liaison entre le volume interne (202) du cuvelage (200) et le volume interne (102) de la chemise (100) est 20 interrompue et une liaison est établie entre le volume interne (102) de ta chemise (100) et un volume annulaire (EA1) du puits extérieur à la chemise (100) et au cuvelage (200). 12. Système d'isolation pour le traitement d'un puits, comprenant un 25 dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par te fait que l'ensemble (300) dudit dispositif comprend en outre un clapet anti-retour (400) placé dans un passage qui relie le volume interne (202) du cuvelage (200) au volume interne (102) de la chemise (100), 30 ladite vanne (500) et le dit clapet anti-retour (400) formant, après commutation, deux clapets (400, 510) montés en série et de sens opposés 3038931 46 sur le passage reliant tes volumes internes du cuvelage (200) et de la chemise (100). 13. Procédé d'isolation de deux zones annulaires (EA1, E12) d'un puits, 5 mettant en oeuvre une étape d'alimentation d'une chemise expansible (100) placée sur un cuvelage (200) à l'aide d'un fluide sous pression provenant du cuvelage (200), pour expanser la chemise (100) radialement vers l'extérieur, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à 10 alimenter le volume interne (102) de la chemise expansible (100) par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour (400) placé dans un passage qui relie le volume interne (202) du cuvelage (200) au volume interne (102) de la chemise (100) puis opérer la commutation d'un dispositif tel que défini par les 15 revendications 1 à 11 entre un état initial dans lequel une liaison est établie entre le volume interne (202) du cuvelage (200) et le volume interne (102) de la chemise (100) pour expanser ladite chemise (100) et un état final dans lequel la liaison entre le volume interne (202) du cuvelage (200) et le volume interne (102) de la chemise (100) est interrompue et 20 une liaison est établie entre le volume interne (102) de la chemise (100) et un volume annulaire (EA1) du puits extérieur à la chemise (100) et au cuvelage (200), ledit dispositif et le dit clapet anti-retour (400) formant, après commutation, deux clapets (400, 510) montés en série et de sens opposés sur le passage reliant les volumes internes du cuvelage (200) et de 25 la chemise (100).