Brevet FR3071926A1 — publié le 20190405

DOMAINE TECHNIQUE [1] La présente technologie concerne des essais de perforation et d'écoulement effectués sur des carottes de roche, et plus particulièrement l'application de contraintes de surcharge triaxiales pour simuler les conditions réelles de fond de trou au cours des essais. ARRIÈRE-PLAN [2] De nos jours, beaucoup de puits de pétrole et de gaz sont généralement réalisés au moyen d'un processus de tubage et de perforation dans lequel des parties d'un trou de forage sont doublées d'un tuyau ou tubage. Souvent, la surface externe du tubage est maintenue en place au moyen de ciment, fixant ainsi le tubage au trou de forage. Bien que le tubage puisse assurer un renforcement et une stabilité, il doit également être perforé afin de permettre l'écoulement du fluide de production provenant d'une formation. À ce titre, l'étape finale d'une telle réalisation implique de faire descendre un ou plusieurs perforateurs jusqu'à la profondeur de forage souhaitée et d'actionner les perforateurs pour perforer le tubage. Bien que les perforateurs utilisent des charges façonnées qui peuvent être adaptées aux conditions et aux paramètres de fond de trou prévus, les opérations de perforation constituent néanmoins, aujourd'hui encore, un processus imprécis. [3] L'American Petroleum Institute (API), dans le document intitulé « Recommended Practice for Evaluation of Well Perforators » [Pratiques recommandées pour l'évaluation des perforateurs de puits] (API RP 19B, Sections 2 et 4), formule les principes de base de l'évaluation des perforateurs au moyen d'essais utilisant des carottes de roche en conditions in situ simplifiées. Les données principales utiles obtenues à l'issue de 2 ces tests sont la profondeur de pénétration produite en fonction de la composition et de l'état. Dans un essai standard conforme à l'API RP 19E Section 2 ou Section 4, un cylindre de roche (ou « carotte ») est inséré dans une gaine en caoutchouc et soumis à 5 une contrainte pour simuler diverses contraintes souterraines présentes dans un gisement de pétrole ou de gaz. Cette contrainte est appliquée en plaçant la carotte gainée dans une cuve à pression, qui est ensuite pressurisée par rapport à la carotte insérée dans la gaine. En présence de ces contraintes, une ou 10 plusieurs opérations de perforation sont effectuées et mesurées. [004] Cependant, la carotte est soumise à des contraintes isostatiques ou hydrostatiques, ce qui signifie que la contrainte appliquée est uniforme dans toutes les directions autour de la carotte. Or, en réalité, l'état des contraintes souterraines 15 n'est pas uniforme. Par exemple, dans le système de coordonnées cartésiennes tridimensionnelles traditionnellement utilisé, trois contraintes principales agissent le long des axes des x, des y et des z, chaque contrainte principale ayant sa propre amplitude. À ce titre, il serait souhaitable de fournir un essai de contraintes 20 triaxiales, ou un test permettant d'appliquer trois contraintes distinctes à un échantillon de roche, utilisable dans le cadre des opérations d'évaluation de la perforation et de l'écoulement. PRESENTATION La présente divulgation comprend chacun des aspects suivants : 25 [005] Aspect 1 : Un appareil à contrainte de surcharge comprenant : une coque de fixation allongée enfermant et isolant une chambre ; une pluralité d'éléments de contrainte à l'intérieur de la chambre, agencés pour former une cavité de réception centrale en forme de prisme rectangulaire pour contenir une carotte de roche à tester, la pluralité d'éléments de 3 contrainte couvrant au moins cinq faces de la cavité de réception en forme de prisme rectangulaire, la cavité de réception en forme de prisme rectangulaire ayant trois faces appariées opposées et ayant trois axes s'étendant chacun à travers l'une des trois faces 5 appariées opposées, la pluralité d'éléments de contrainte pouvant être commandée indépendamment pour appliquer des pressions de surcharge à la carotte lorsque celle-ci est contenue dans la cavité de réception centrale dans le sens de chacun des trois axes ; un premier adaptateur d'extrémité positionné à une première extrémité 10 de la cavité de réception centrale pour recevoir une première extrémité de la carotte lorsque celle-ci y est contenue ; et un second adaptateur d'extrémité positionné à une seconde extrémité de la cavité de réception centrale opposée à la première extrémité, et couvrant au moins l'un de la pluralité d'éléments de contrainte. 15 [006] Aspect 2 : L'appareil à contrainte de surcharge selon l'Aspect 1, dans lequel la coque de fixation est conçue pour recevoir une pression externe provenant d'une cuve à pression externe, la coque de fixation étant configurée pour ne supporter qu'une partie des pressions de surcharge et la pression externe 20 supportant le reste des pressions de surcharge. [7] Aspect 3 : L'appareil à contrainte de surcharge selon l'Aspect 1 ou 2, comprenant en outre une cuve à pression externe, la coque de fixation étant contenue dans la cuve à pression externe et recevant une pression externe provenant de la 25 cuve à pression externe, la coque de fixation étant conçue pour ne supporter qu'une partie des pressions de surcharge, la pression externe supportant le reste des pressions de surcharge. [8] Aspect 4 : L'appareil à contrainte de surcharge selon l'un quelconque des Aspects 1 à 3, dans lequel la pluralité 30 d'éléments de contrainte peut être commandée indépendamment pour 4 générer trois profils de contraintes de surcharge le long des trois axes correspondants. [009] Aspect 5 : L'appareil à contrainte de surcharge selon l'un quelconque des Aspects 1 à 4, dans lequel la pluralité 5 d'éléments de contrainte est fournie par un ou plusieurs vérins plats et pistons. [0010] Aspect 6 : L'appareil à contrainte de surcharge selon l'Aspect 5, dans lequel la carotte est de section rectangulaire et inférieure à 30,48 centimètres (12 pouces) de côté 10 en coupe transversale. [0011] Aspect 7 : L'appareil à contrainte de surcharge selon l'un quelconque des Aspects 1 à 6, comprenant en outre une section de puits de forage simulée, la section de puits de forage simulée étant couplée entre le premier adaptateur d'extrémité et 15 une source de fluide sous pression pour simuler les caractéristiques du puits de forage. [0012] Aspect 8 : L'appareil à contrainte de surcharge selon l'un quelconque des Aspects 1 à 7, dans lequel le second adaptateur d'extrémité assure un couplage fluidique entre une 20 source de fluide interstitiel sous pression et la carotte. [0013] Aspect 9 : L'appareil à contrainte de surcharge selon l'un quelconque des Aspects 1 à 8, dans lequel la première extrémité de la carotte est reçue dans une partie de tubage de puits de forage simulée du premier adaptateur d'extrémité. 25 [0014] Aspect 10 : L'appareil à contrainte de surcharge selon l'Aspect 9, comprenant en outre un perforateur couplé à la partie de tubage de puits de forage simulée du premier adaptateur d'extrémité, le perforateur pouvant être utilisé pour créer un tunnel de perforation à travers la partie de tubage de 30 puits de forage simulée et dans la carotte. 5 [0015] Aspect 11 : Procédé comprenant : le positionnement d'une carotte de roche à l'intérieur d'une coque de fixation d'un appareil à contrainte de surcharge ; le positionnement de l'appareil à contrainte de surcharge à 5 l'intérieur d'un volume interne d'une cuve à pression externe contenant un fluide de cuve ; la pressurisation de la cuve à pression externe jusqu'à une pression de cuve souhaitée, de façon à ce que la pression de cuve fournisse un support circonférentiel à la coque de fixation ; et la pressurisation de l'appareil à 10 contrainte de surcharge jusqu'à des pressions de surcharge triaxiales souhaitées le long d'un premier axe, d'un deuxième axe et d'un troisième axe de la carotte, dans lequel la coque de fixation ne supporte qu'une partie des pressions de surcharge et la pression de cuve supporte le reste des pressions de surcharge. 15 [0016] Aspect 12 : Le procédé selon l'Aspect 11, dans lequel une pression nominale maximale de la coque de fixation est inférieure à une ou plusieurs pressions parmi la pression de cuve et les pressions de surcharge triaxiales. [0017] Aspect 13 : Le procédé selon l'Aspect 11 ou 12, 20 comprenant en outre l'ajustement des pressions de surcharge triaxiales pour générer un premier profil de contraintes de surcharge souhaité le long du premier axe de la carotte, un deuxième profil de contraintes de surcharge souhaité le long du deuxième axe de la carotte et un troisième profil de contraintes de 25 surcharge souhaité le long du troisième axe de la carotte. [0018] Aspect 14 : Le procédé selon l'un quelconque des Aspects 11 à 13, dans lequel la cuve à pression externe et l'appareil à contrainte de surcharge sont pressurisés simultanément, de façon à ce qu'une différence entre la pression de 30 cuve et l'une quelconque des pressions de surcharge triaxiales 6 n'excède jamais une pression de seuil, la pression de seuil étant fonction d'une pression nominale maximale de la coque de fixation. [0019] Aspect 15 : Le procédé selon l'un quelconque des Aspects 11 à 14, dans lequel la cuve à pression externe et 5 l'appareil à contrainte de surcharge sont pressurisés par étapes, la pression de cuve et les pressions de surcharge triaxiales étant augmentées de manière alternée, d'une quantité inférieure à la pression de cuve souhaitée et aux pressions de surcharge triaxiales souhaitées, respectivement. 10 [0020] Aspect 16 : Le procédé selon l'un quelconque des Aspects 11 à 15, dans lequel la pressurisation de l'appareil à contrainte de surcharge comprend l'ajustement d'une pluralité d'éléments de contrainte positionnés à l'intérieur de la coque de fixation et en contact avec la carotte, les éléments de contrainte 15 étant fournis par un ou plusieurs vérins plats et pistons. [0021] Aspect 17 : Le procédé selon l'un quelconque des Aspects 11 à 16, comprenant en outre la fourniture d'une partie de tubage de puits de forage simulée entre une face de la carotte et la cuve à pression externe. 20 [0022] Aspect 18 : Le procédé selon l'Aspect 17, comprenant en outre la réalisation d'un essai de perforation sur la carotte, l'essai de perforation créant un tunnel de perforation à travers la partie de tubage de puits de forage simulée et s'étendant dans la carotte. 25 [0023] Aspect 19 : Le procédé selon l'Aspect 18, dans lequel le tunnel de perforation est utilisé pour réaliser un essai de production ou un essai d'injection sur la carotte. [0024] Aspect 20 : Le procédé selon l'Aspect 19, dans lequel la carotte est isolée fluidiquement du fluide de cuve et une 30 ou plusieurs sources de fluide externes sont couplées à l'appareil 7 à contrainte de surcharge pour réaliser l'essai de production ou l'essai d'injection sur la carotte. [0025] Aspect 21 : Le procédé selon l'un quelconque des Aspects 11 à 20, ledit procédé étant pour l'application de 5 contraintes de surcharge. [0026] Aspect 22 : Le procédé selon l'un quelconque des Aspects 11 à 21, ledit procédé permettant la mise en oeuvre d'un appareil à contrainte de surcharge selon l'un quelconque des Aspects 1 à 10. 10 [0027] Aspect 23 : Système comprenant un appareil à contrainte de surcharge selon l'un quelconque des Aspects 1 à 10 ; et une cuve à pression externe, la coque de fixation étant contenue dans la cuve à pression externe et recevant une pression externe provenant de la cuve à pression externe, la coque de fixation étant 15 conçue pour ne supporter qu'une partie des pressions de surcharge, la pression externe supportant le reste des pressions de surcharge. [0028] Aspect 24 : Système selon l'Aspect 23, comprenant en outre une section de puits de forage simulée, la section de puits de forage simulée étant couplée entre le premier 20 adaptateur d'extrémité et une source de fluide sous pression pour simuler les caractéristiques du puits de forage. [0029] Aspect 25 : Système selon l'Aspect 23 ou 24, dans lequel le second adaptateur d'extrémité assure un couplage fluidique entre une source de fluide interstitiel sous pression et 25 la carotte. [0030] Aspect 26 : Système selon l'un quelconque des Aspects 23 à 25, dans lequel la première extrémité de la carotte est reçue dans une partie de tubage de puits de forage simulée du premier adaptateur d'extrémité. 8 [0031] Aspect 27 : Système selon l'Aspect 26, comprenant en outre un perforateur couplé à la partie de tubage de puits de forage simulée du premier adaptateur d'extrémité, le perforateur pouvant être utilisé pour créer un tunnel de 5 perforation à travers la partie de tubage de puits de forage simulée et dans la carotte. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS [0032] Pour expliquer comment obtenir les avantages et 10 aspects de la présente divulgation mentionnés ci-dessus, ainsi que d'autres avantages et aspects, une description plus précise des principes brièvement énoncés ci-dessus va à présent être proposée par référence aux modes de réalisation particuliers de ladite divulgation illustrés dans les dessins annexés. Étant entendu que 15 ces dessins n'illustrent que des exemples de modes de réalisation de la présente divulgation et ne doivent donc pas être considérés comme limitant la portée de celle-ci, les principes énoncés ici sont décrits et expliqués de manière plus spécifique et détaillée au moyen des dessins joints, dans lesquels : 20 [0033] La FIG. lA est une vue transversale de face d'un exemple d'appareil à contrainte triaxiale selon la présente divulgation ; [0034] La FIG. 1B est une vue en perspective d'un exemple d'appareil à contrainte triaxiale selon la présente 25 divulgation ; [0035] La FIG. 1C est une vue du dessus d'un exemple d'appareil à contrainte triaxiale selon la présente divulgation ; 9 [0036] La FIG. 2 est une première vue transversale latérale d'un exemple de système de test utilisant l'appareil à contrainte triaxiale selon la présente divulgation ; [0037] La FIG. 3 est une seconde vue transversale 5 latérale de l'exemple de système de test représenté dans la FIG. 2, annotée pour indiquer des exemples de différences de pression dans le système ; et [0038] Les FIG. 4A et 4E sont des schémas de principe d'exemples de systèmes informatiques utilisables avec les modes de 10 réalisation de l'exemple de système. DESCRIPTION DÉTAILLÉE [0039] Divers modes de réalisation de la présente divulgation sont présentés en détail ci-dessous. Bien que des mises en oeuvre particulières soient présentées ci-après, il faut 15 comprendre que cela est fait uniquement à des fins d'illustration. L'homme de l'art comprendra que d'autres composants et configurations peuvent être utilisés sans s'écarter de l'esprit ni de la portée de la présente divulgation. [0040] D'autres aspects et avantages de la présente 20 divulgation sont présentés dans la description qui suit et sont en partie évidents d'après la description, ou peuvent être appris par l'application des principes décrits ici. Les aspects et avantages de la présente divulgation peuvent être réalisés et obtenus au moyen des instruments et des combinaisons soulignés dans les 25 revendications annexées. Ces aspects de la présente divulgation, ainsi que d'autres aspects, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et des revendications jointes, ou pourront être appris par l'application des principes énoncés ici. 10 [0041] On comprendra que, pour simplifier et clarifier l'illustration lorsque cela est nécessaire, des numéros de référence sont utilisés de manière répétée dans les différentes figures pour indiquer des éléments correspondants ou analogues. En 5 outre, de nombreux détails particuliers sont présentés pour donner un aperçu complet des modes de réalisation décrits ici. L'homme de l'art comprendra cependant que les modes de réalisation décrits ici peuvent être mis en pratique sans ces détails particuliers. Dans d'autres cas, des procédés, procédures et composants ne sont pas 10 décrits en détail afin de préserver la clarté de l'aspect particulier décrit en lien avec ceux-ci. Les dessins ne sont pas nécessairement à l'échelle et les proportions de certaines pièces peuvent être exagérées pour mieux en illustrer les détails et les aspects. La description ne doit pas être considérée comme limitant 15 la portée des modes de réalisation décrits ici. [0042] Sauf indication contraire, toute utilisation d'une quelconque forme des termes « connecter », « engager », « coupler », « fixer », ou de tout autre terme décrivant une interaction entre des éléments, n'a pas pour objet de limiter leur 20 interaction à une interaction directe entre les éléments, mais peut également comprendre une interaction indirecte entre les éléments décrits. Dans la description suivante et dans les revendications, les termes « incluant » et « comprenant » sont utilisés de manière non restrictive et doivent donc être interprétés comme signifiant 25 « notamment, mais non exclusivement, ». Une référence à « haut » ou « bas » sera faite à des fins de description, « haut », « supérieur », « vers le haut », « en amont » ou « ascendant » signifiant vers la surface du puits de forage, et « bas », « inférieur », « vers le bas », « en aval » ou « descendant » 30 signifiant vers l'extrémité du puits, indépendamment de l'orientation du puits de forage. Les diverses caractéristiques 11 décrites plus en détail ci-dessous apparaîtront facilement à l'homme de l'art au vu de la présente divulgation, à la lecture de la description détaillée qui suit et par référence aux dessins joints. 5 [0043] Les approches présentées ici décrivent un appareil et un procédé permettant d'effectuer un essai de contraintes triaxiales sur un échantillon ou une carotte de roche afin de simuler les contraintes souterraines d'un gisement de pétrole ou de gaz. En particulier, l'essai de contraintes peut être 10 réalisé conformément à divers aspects des Sections 2 et 4 du document API RP 19E de l'American Petroleum Institute, intitulé Recommended Practice for the Evaluation of Well Perfora tors [Pratiques recommandées pour l'évaluation des perforateurs de puits]. L'appareil comprend une coque de fixation allongée 15 contenant une chambre adaptée pour être chargée avec une carotte de roche à tester, et un premier et un second adaptateurs d'extrémité pour recevoir les première et seconde extrémités de la carotte, respectivement, et sceller la carotte à l'intérieur de la chambre de la coque de fixation. Un élément de couplage couple l'appareil à 20 l'intérieur du volume interne d'une cuve à pression externe, moment auquel une pluralité d'éléments de contrainte à l'intérieur d'une chambre de la coque de fixation applique des pressions de surcharge (et donc des profils de contraintes de surcharge) le long des trois axes principaux (soit l'axe des x, l'axe des y et l'axe des z, dans 25 le système de coordonnées cartésiennes) de la carotte. La cuve à pression externe étant pressurisée jusqu'à une pression de cuve, la coque de fixation est supportée circonférentiellement par la pression de cuve. Par conséquent, la coque de fixation peut être dimensionnée de manière à ne résister structurellement qu'à une 30 partie de la pression de cuve ou à une partie de chacune des pressions de surcharge, la valeur la plus élevée étant ici retenue. 12 Le procédé consiste à charger une carotte de roche à l'intérieur de la coque de fixation d'un appareil à contrainte de surcharge et à positionner l'appareil à l'intérieur du volume interne d'une cuve à pression externe. La cuve à pression est ensuite pressurisée 5 jusqu'à une pression de cuve souhaitée, de façon à ce que la pression de cuve fournisse un support circonférentiel à la coque de fixation, et l'appareil à contrainte de surcharge est pressurisé jusqu'à des pressions de surcharge souhaitées le long des trois axes principaux (soit l'axe des x, l'axe des y et l'axe des z dans 10 le système de coordonnées cartésiennes) de la carotte. [0044] S'agissant à présent des FIG. lA à 1C, un exemple d'appareil à contrainte triaxiale 100 (également désigné ici par le terme « appareil de test ») selon la présente divulgation est représenté selon différentes perspectives. La FIG. 15 lA est une vue transversale de face de l'appareil de test 100, la FIG. 1B est une vue en perspective de l'appareil de test 100 et la FIG. 1C est une vue transversale du dessus de l'appareil de test 100. De manière générale, l'appareil de test 100 est prévu à la fois pour contenir une carotte 150 et assurer un couplage à une 20 cuve à pression (non représentée) pour effectuer un ou plusieurs essais selon la présente divulgation. Comme on le voit sur la FIG. 1A, l'appareil de test 100 est pourvu d'un adaptateur supérieur 110 (également désigné ici par le terme « premier adaptateur d'extrémité ») à des fins de couplage à une cuve à pression. Un 25 exemple de ce couplage est visible sur la FIG. 2, qui représente l'appareil de test 100 couplé à la cuve à pression 205. [0045] Concernant, de nouveau, la FIG. 1A, l'adaptateur supérieur 110 comprend en outre un orifice de perforation 112 adapté pour recevoir un perforateur ou pistolet de 30 forage pour effectuer un essai de perforation sur la carotte 150. De plus, une éprouvette simulée de tubage et de ciment peut être 13 placée à l'intérieur d'un réceptacle de tubage 114, de façon à ce que l'éprouvette simulée de tubage et de ciment soit en contact avec la face de la carotte 150. Un espace vide formé entre l'orifice de perforation 112 et le réceptacle de tubage 114 est 5 désigné par le terme « espace fluidique ». L'épaisseur de l'espace fluidique, du tubage et des couches de ciment est ajustée dans chaque cas afin de simuler le puits particulier qui est testé, l'épaisseur de chaque couche étant déterminée par un ou plusieurs paramètres parmi le diamètre de forage, le diamètre et le poids du 10 tubage et le diamètre du système de perforation. [0046] Alors que les essais traditionnels conformes aux Sections 2 et 4 de l'API RP 19E utilisent une carotte cylindrique, le présent appareil et le présent procédé sont conçus pour utiliser une carotte cubique, qui peut avoir une section 15 transversale carrée ou rectangulaire. Ces carottes cubiques sont plus facilement soumises à des contraintes triaxiales, ce qui n'est pas le cas des carottes cylindriques. En conséquence, bien que la carotte 150 soit décrite comme ayant une section transversale carrée, il est entendu que diverses autres géométries de carotte 20 peuvent être utilisées sans s'écarter de la portée de la présente divulgation. Dans certains modes de réalisation, les dimensions de la carotte 150 peuvent être de 7"x7"x24" soit environ 17,78cm x 17,78cm x 60,96 cm (L x 1 x H), ce qui offre une alternative plus économique et de taille beaucoup plus réduite aux essais de 25 contraintes triaxiales existants, qui nécessitent de gros blocs de roche d'au moins 3 pieds de côté (soit environ 91,44 cm). [0047] La carotte 150 étant cubique, elle comporte six faces externes - une face supérieure, une face inférieure et quatre faces latérales. Comme mentionné précédemment, la face supérieure 30 est en contact avec l'orifice de perforation 114. Les cinq autres faces sont chacune en contact avec un élément de contrainte pour 14 appliquer le profil de contrainte souhaité à la carotte 150. La FIG. lA représente des éléments de contrainte suivant l'axe des x 144a et 144b, qui appliquent une contrainte le long de l'axe des x, et un élément de contrainte suivant l'axe des z 142, qui applique 5 une contrainte le long de l'axe des z. La FIG. 1B représente en outre un élément de contrainte suivant l'axe des y 146a, qui applique une contrainte le long de l'axe des y, et un second élément de contrainte suivant l'axe des y 146b, non visible. La FIG. 1C représente les deux éléments de contrainte suivant l'axe 10 des x 144a et 144b, et les deux éléments de contrainte suivant l'axe des y 146a et 146b. [0048] Ensemble, ces cinq éléments de contrainte peuvent être utilisés pour appliquer un profil de contrainte triaxiale à la carotte 150, comme on le souhaite ici. En raison de 15 leur agencement de contact avec cinq faces correspondantes de la carotte 150, les cinq éléments de contrainte sont agencés pour former une cavité de réception centrale en forme de prisme rectangulaire 152 pour contenir la carotte 150. Comme illustré, seule l'extrémité supérieure (près de l'adaptateur supérieur 110) 20 de cette cavité de réception centrale 152 n'est pas couverte par un élément de contrainte. [0049] Dans certains modes de réalisation, un ou plusieurs des éléments de contrainte 142, 144a, 144b, 146a et 146b peuvent être fournis sous forme de vérins plats, qui sont gonflés 25 pour appliquer la contrainte souhaitée. Cependant, les vérins plats peuvent subir des variations de la contrainte appliquée en réponse à une valeur initiale de gonflage donnée, ou présenter des réactions différentes en termes de pression, l'essai pouvant à ce titre nécessiter un étalonnage et un ajustement préalables. À ce 30 titre, dans certains modes de réalisation, un ou plusieurs des éléments de contrainte 142, 144a, 144b, 146a et 146b peuvent être 15 fournis sous forme de pistons, étant entendu toutefois que divers éléments de contrainte autres que les vérins plats et les pistons peuvent être utilisés, dès lors qu'ils permettent d'obtenir la pression et la contrainte souhaitées. 5 [0050] Comme illustré, les éléments de contrainte sont contenus à l'intérieur de la chambre 132 d'une coque de fixation allongée 130, qui peut également agir pour supporter partiellement ou totalement un ou plusieurs des éléments de contrainte. Dans certains modes de réalisation, la coque 130 peut être conçue de 10 façon spécifique par rapport aux dimensions d'une carotte 150 donnée et aux éléments de contrainte associés. Par exemple, la coque 130 peut être une pièce de métal usinée d'un seul tenant ou un autre élément monobloc. Dans certains modes de réalisation, la coque 130 peut comprendre deux pièces ou plus, car un élément 15 constitué de plusieurs pièces peut augmenter l'usinabilité et la modularité tout en réduisant les coûts. Dans certains modes de réalisation, la coque 130 peut être conçue de façon à ce que sa chambre interne 132 soit compatible avec des carottes de dimensions variables et des éléments de contrainte de types ou de dimensions 20 variables. Indépendamment du fait que la coque 130 soit ajustable ou non, sa fonction est de contenir la carotte 150 et ses éléments de contrainte associés, de façon à ce que la carotte et les éléments de contrainte soient isolés fluidiquement de la cuve à pression dans laquelle l'appareil de test 100 est finalement placé. 25 De plus, la coque 130 est conçue de façon à pouvoir supporter les contraintes appliquées par les divers éléments de contrainte et y résister, ainsi que les contraintes appliquées par une cuve à pression externe dans laquelle est placé l'appareil de test 100. [0051] De plus, la coque 130 est conçue pour contenir 30 des lignes de commande, telles que des lignes hydrauliques et électriques, qui peuvent être utilisées pour commander ou ajuster 16 de toute autre manière la contrainte appliquée par les différents éléments de contrainte. En outre, bien que cela ne soit pas représenté, la coque 130 peut être conçue pour intégrer divers capteurs, notamment de pression, de débit et de température, 5 utilisés de manière à obtenir les données pertinentes nécessaires à la réalisation d'essais de perforation et d'écoulement tels que ceux décrits aux Sections 2 et 4 du document API RP 19E. Dans certains modes de réalisation, la coque 130 peut être utilisée pour coupler l'adaptateur supérieur 110 à l'adaptateur inférieur 120. 10 Dans certains modes de réalisation, on peut utiliser des procédés et appareils de connexion à filetage complet ou divers autres procédés et appareils connus dans l'art pour coupler l'adaptateur supérieur 110 à l'adaptateur inférieur 120, avec ou sans support fourni, le cas échéant, par la coque 130. 15 [0052] Comme illustré, l'adaptateur inférieur 120 contient et supporte l'élément de contrainte suivant l'axe des z 142. Comme la coque 130, l'adaptateur inférieur 120 est conçu pour résister à la fois aux contraintes appliquées par l'élément de contrainte suivant l'axe des z 142, et aux contraintes appliquées 20 par la cuve à pression externe dans laquelle est placé l'appareil de test 100. Dans certains modes de réalisation, l'adaptateur inférieur 120 peut en outre contenir un mécanisme de réception pour saisir et centrer la carotte 150 à l'intérieur de l'appareil de test 100. Ce type d'agencement centré est visible dans la vue 25 transversale du dessus présentée dans la FIG. 1C. L'adaptateur inférieur 120 peut en outre être conçu pour assurer une connexion fluidique à une source de fluide interstitiel, utilisée pour simuler un écoulement de fluide de réservoir après l'opération de perforation réalisée durant l'essai. Le fluide interstitiel peut 30 être introduit sur la face inférieure de la carotte 150 ou le long de ladite face et peut s'infiltrer ou pénétrer d'une autre manière 17 dans la carotte 150. Dans certains modes de réalisation, cette source de fluide interstitiel est conçue pour correspondre à la composition et à la pression d'un puits de forage réel, objet de l'essai de perforation ou d'écoulement dont il est ici question. 5 Dans certains modes de réalisation, la connexion fluidique de l'adaptateur inférieur 120 peut être assurée sous forme de distributeur d'écoulement, permettant de dispenser des fluides interstitiels sous forme liquide ou gazeuse. Bien que cela ne soit pas illustré, d'autres couplages fluidiques peuvent être prévus 10 pour dispenser le fluide interstitiel sur les autres faces de la carotte 150 et induire un écoulement de fluide dans différentes directions. Par exemple, des couplages fluidiques peuvent être prévus pour permettre un écoulement axial bidirectionnel, c'est-à-dire de bas en haut ou de haut en bas par rapport à l'adaptateur 15 supérieur 110 et à l'adaptateur inférieur 120. Des couplages fluidiques peuvent également être prévus pour permettre un écoulement radial, de façon à ce que le fluide s'écoule dans la carotte et ressorte par une perforation créée lors d'un essai de perforation. De plus, il est envisagé que des configurations 20 d'écoulement de fluide puissent consister en une combinaison quelconque des écoulements axiaux et radiaux décrits ci-dessus, mais également que le sens d'écoulement de fluide puisse être réversible, y compris au cours des essais. [0053] Sans perdre de vue la description qui a été 25 faite ci-dessus de l'appareil de test 100, il est à présent fait référence à la FIG. 2, qui est un schéma en coupe transversale d'un exemple de système 200 selon la présente divulgation. Généralement, le système 200 consiste en l'agencement de l'appareil de test 100 à l'intérieure d'une cuve à pression externe 205, à laquelle sont 30 couplées diverses sources de pression. Il est envisagé que ce type 18 de système et d'agencement soit utilisé pour effectuer un ou plusieurs des divers essais couverts par la présente divulgation. [0054] Dans certains modes de réalisation, la cuve à pression externe 205 fonctionne à l'eau, ce qui signifie que le 5 volume interne 208 de la cuve à pression externe 205 est rempli d'eau, qui est ensuite pressurisée jusqu'à une pression souhaitée, bien que le volume interne 208 de la cuve à pression externe 205 puisse également être rempli de divers autres milieux tels que des essences minérales inodores (EMI). La cuve à pression externe 205 10 peut elle-même contenir un appareil de pressurisation ou être connectée à une source de pression. Comme illustré, la cuve à pression 205 est couplée à une source de pression de cuve 207 via une conduite 206. Cette pression de cuve est appliquée de manière relativement uniforme le long de la surface externe de l'appareil 15 de test 100, c'est-à-dire le long de la surface externe de la coque 130, de l'adaptateur supérieur 110 et de l'adaptateur inférieur 120. La pression de cuve peut être choisie parmi divers niveaux et, dans certains modes de réalisation, peut être limitée à 25 ksi (soit 25 000 psi ou environ 1723,69 bar), bien que d'autres limites 20 de pression puissent être utilisées si on le souhaite. En outre, il est également entendu que diverses autres cuves à pression et fluides de cuve à pression peuvent aussi bien être utilisés sans s'écarter de la portée de la présente divulgation. Comme mentionné précédemment, une fois que l'appareil de test 100 est placé à 25 l'intérieur du volume interne 208 de la cuve à pression externe 205, la coque 130 de l'appareil de test sert à isoler fluidiquement l'appareil de test 100 de tout fluide de cuve à pression. [0055] La cuve à pression 205 comprend en outre une chambre d'essai de puits de forage 215, utilisée pour simuler les 30 conditions observées à l'intérieur même du puits ou trou de forage. Une source de pression de puits de forage 217 est couplée à la 19 chambre d'essai de puits de forage 215 via une conduite de puits de forage 216 et peut être ajustée pour fournir une pression de puits de forage à l'intérieur de la chambre d'essai de puits de forage 215, comme on le souhaite ici. 5 [0056] Pour préparer et réaliser un essai de perforation, l'appareil de test 100 est couplé à une cuve à pression externe 205 via l'adaptateur supérieur 110. Une éprouvette de ciment et de tubage souhaitée peut être installée à l'intérieur du réceptacle de tubage 114 au cours de l'assemblage et de la 10 préparation de l'appareil de test 100. L'adaptateur supérieur 110 est ensuite connecté à la chambre d'essai de puits de forage 215, moment auquel les deux composants couplés sont placés à l'intérieur de la cuve à pression 205. Un ensemble d'essai de perforation 225 tel qu'un perforateur de laboratoire contient une charge de 15 perforation 227 et est placé à l'intérieur de l'orifice de perforation 112 ou couplé à celui-ci d'une autre manière. La charge de perforation 227 peut être façonnée ou ajustée conformément aux caractéristiques de perforation souhaitées ou aux paramètres associés à l'essai de perforation à effectuer avec l'appareil de 20 test 100. [0057] Une fois la charge de perforation 227 en place, la chambre d'essai de puits de forage 215 est remplie d'un fluide de puits de forage spécifique à l'essai de perforation en cours de réalisation, avant d'être obturée ou scellée. A ce stade, la cuve à 25 pression externe 205 est soumise à une pression initiale provenant de la source de pression de cuve 207. Par la suite, une pression interstitielle initiale est appliquée à partir d'une source de pression interstitielle 237 et une pression initiale de puits de forage est appliquée à la chambre d'essai de puits de forage 215 à 30 partir de la source de pression de puits de forage 217. La pression de cuve peut être transmise par le fluide de cuve à pression ; la 20 pression interstitielle peut être transmise par un fluide interstitiel ; et la pression du puits de forage peut être transmise par un fluide de forage. Il convient également de noter que ces valeurs de pression initiales sont généralement toutes très 5 inférieures aux valeurs de pression finales souhaitées. [0058] Une fois ces pressions initiales en place, un ou plusieurs des éléments de contrainte 142, 144a, 144b, 146a et 146b sont actionnés pour appliquer des contraintes triaxiales initiales à la carotte 250, par exemple le long de l'axe des x, de 10 l'axe des y et de l'axe des z. Une fois toutes les pressions initiales et contraintes triaxiales initiales appliquées, les pressions et contraintes sont augmentées lentement ensemble jusqu'à atteindre les conditions d'essai souhaitées. [0059] Une fois que les conditions d'essai sont 15 atteintes, on peut faire exploser la charge de perforation 227, ce qui provoque la pénétration de la charge dans l'échancrure du perforateur, le tubage et les couches de ciment à l'intérieur du réceptacle de tubage 114, et enfin dans la carotte 250 elle-même. À ce stade, une fois une perforation 234 créée, l'essai d'écoulement 20 peut être initialisé soit dans une configuration de production (écoulement du fluide hors de la perforation), soit dans une configuration d'injection (écoulement du fluide dans la perforation). [0060] D'autres détails et aspects de l'utilisation de 25 l'appareil de test 100 pour effectuer un essai de perforation sont présentés ci-dessous. Pendant la mise en place et/ou l'essai, l'adaptateur inférieur 120 peut naviguer librement à l'intérieur du volume interne 208 de la cuve à pression externe 205, de façon à ce que l'appareil de test 100 soit en porte-à-faux par rapport au 30 point de connexion prévu au niveau de l'adaptateur supérieur 110. Dans certains modes de réalisation, l'adaptateur inférieur 120 21 pourrait être soutenu ou fixé d'une autre manière à la cuve à pression 205, de façon à ce que l'appareil de test 100 ne soit pas en porte-à-faux. Comme mentionné précédemment, l'adaptateur inférieur 120 peut contenir un distributeur de fluide, qui peut 5 dispenser le fluide interstitiel provenant de la source de pression interstitielle 237 pour transmettre une pression interstitielle souhaitée. Dans certains modes de réalisation, la conduite 236 assurant ce couplage peut en outre être utilisée pour soutenir l'extrémité de l'adaptateur inférieur de l'appareil de test 100. 10 [0061] La conduite 236 et la source de pression interstitielle 237 peuvent toutes deux être situées à l'extérieur de la cuve à pression 205, auquel cas la cuve à pression 205 peut être scellée pour assurer qu'il n'y ait aucune fuite de son volume interne 208 au niveau d'un orifice d'entrée de la conduite 236. 15 Comme mentionné précédemment, le réceptacle de tubage 114 peut être chargé avec toutes couches de ciment et de tubage nécessaires pour simuler le puits de forage réel et le gisement environnant, qui font l'objet de l'essai. Cependant, dans certains modes de réalisation, plusieurs colonnes de tubage peuvent être nécessaires 20 pour simuler le puits étudié. Dans ce cas, le réceptacle 114 peut être utilisé pour recevoir un tubage interne et un espace annulaire simulés (non représentés), tandis que l'éprouvette de tubage et de ciment peut être déplacée vers la face de la carotte 250. De cette manière, le tubage interne et l'espace annulaire sont tous deux 25 simulés, comme le tubage externe et le ciment, ce qui confère une flexibilité accrue à l'appareil de test et au procédé décrits. [0062] Une fois l'appareil de test 100 chargé, celui-ci peut être placé à l'intérieur du volume interne 208 de la cuve à pression 205 et couplé à la cuve à pression 205 via l'adaptateur 30 supérieur 110. L'adaptateur inférieur 120 de l'appareil de test peut également être couplé à la conduite 236, bien que la source de 22 pression interstitielle 237 reste de préférence déconnectée ou désactivée pendant ce processus initial de chargement de l'appareil de test 100 à l'intérieur de la cuve à pression 205. De même, la source de pression de puits de forage 217 reste de préférence 5 déconnectée ou désactivée pendant ce processus initial de chargement. [0063] À ce stade, l'appareil de test 100 et la cuve à pression externe 205 doivent être convenablement configurés et prêts à débuter une pressurisation par étapes jusqu'aux niveaux 10 souhaités pour l'essai de perforation. Le processus de pressurisation commence par le scellement préalable de l'appareil de test 100 à l'intérieur du volume interne 208 de la cuve à pression 205. Bien que la cuve à pression 205 puisse être pressurisée jusqu'à une pression de cuve finale de l'ordre de 25 15 ksi (soit environ 1723,69 bar), cette pressurisation est effectuée progressivement, par étapes, en ajustant tour à tour la pression de cuve et un ou plusieurs des éléments de contrainte 142, 144a, 144b, 146a et 146b. [0064] Gardant à l'esprit le fait que la pression de 20 cuve agit généralement sur l'appareil de test de manière uniforme, on voit que les approches classiques en matière d'essais de perforation, qui utilisent la pression de cuve elle-même pour simuler la pression de surcharge d'un gisement, ne permettent donc pas d'appliquer des contraintes triaxiales à une carotte. 25 [0065] Cependant, dans l'approche décrite ici, la pression de cuve n'est pas utilisée pour simuler la pression de surcharge du gisement. Au lieu de cela, les pressions de surcharge ou, plus précisément, les contraintes de surcharge résultantes qui agissent sur la carotte 250 sont simulées par les éléments de 30 contrainte 142, 144a, 144b, 146a et 146b. Par exemple, l'élément de contrainte suivant l'axe des z 142 peut appliquer une pression de 23 surcharge de 20 ksi (soit environ 1378,95 bar) le long de l'axe des z, les éléments de contrainte suivant l'axe des x 144a et 144b peuvent appliquer une pression de surcharge de 19 ksi (soit environ 1310,00 bar) le long de l'axe des x et les éléments de contrainte 5 suivant l'axe des y 146a et 146b peuvent appliquer une pression de surcharge de 17 ksi (soit environ 1172,11 bar) le long de l'axe des y. Il est entendu que ces chiffres sont fournis uniquement à titre d'exemples et que, dans la pratique, les pressions de surcharge et les profils de contraintes de surcharge développés par les éléments 10 de contrainte 142, 144a, 144b, 146a et 146b peuvent être ajustés pour reproduire le profil réel des contraintes de surcharge tridimensionnelles qui serait observé dans le puits de forage et le gisement simulés pour l'essai de perforation. [0066] En ce sens, on ne se fie pas à la pression de 15 cuve pour générer la pression de surcharge du gisement, ni pour générer la contrainte de surcharge dans la carotte 250. Cependant, la pression de cuve est avantageusement utilisée pour soutenir l'appareil de test 100 et réduire ainsi les besoins de résistance d'un ou plusieurs éléments parmi la coque 130, l'adaptateur 20 supérieur 110 et l'adaptateur inférieur 120. Le fluide sous pression de la cuve à pression 205 agissant pour soutenir l'appareil de test 100, celui-ci ne doit supporter que la différence de pression entre la pression de cuve et la pression de surcharge appliquée par les éléments de contrainte. 25 [0067] Un exemple de ce support assuré par le fluide de la cuve est illustré dans la FIG. 3, qui est une vue en coupe du système représenté dans la FIG. 2. Il convient de noter que pour les besoins de l'illustration, les éléments de contrainte 144a, 144b, 146a et 146b sont représentés sous une forme simplifiée et ne 30 sont pas en contact avec la carotte 250, bien qu'un tel contact soit généralement utilisé pour appliquer les pressions de surcharge 24 et les profils de contraintes de surcharge. Dans cet exemple, la cuve à pression 205 est pressurisée à une pression de cuve de 25 ksi (soit environ 1723,69 bar), qui agit uniformément le long de la surface externe de la coque 130 de l'appareil de test 100. 5 L'élément de contrainte suivant l'axe des x 144a applique une pression de surcharge de 19 ksi (soit environ 1310,00 bar) sur la carotte 250 le long de l'axe des x. Cela génère une pression de réaction de 19 ksi (soit environ 1310,00 bar), qui agit à l'intérieur de la coque 130, également le long de l'axe des x. Dans 10 une approche utilisant uniquement les éléments de contrainte et aucune cuve à pression externe 205, la coque 130 devrait supporter une pression d'au moins 19 ksi (soit environ 1310,00 bar) le long de l'axe des x. Cependant, dans l'approche décrite ici, qui utilise à la fois les éléments de contrainte et la cuve à pression externe 15 205, la coque 130 ne doit, en revanche, supporter que la différence entre la pression de cuve et la pression de surcharge générée par les éléments de contrainte. Dans ce cas, la coque 130 doit supporter une pression d'au moins 6 ksi (soit environ 413,69 bar), et non de 19 ksi (soit environ 1310,00 bar), le long de l'axe des 20 x. [0068] Le même principe s'applique aux autres éléments de contrainte. Comme représenté, l'élément de contrainte suivant l'axe des y 146a applique une pression de surcharge de 17 ksi (soit environ 1172,11 bar) à la carotte 250 selon l'axe des y, ce qui 25 génère une pression de réaction de 17 ksi (soit environ 1172,11 bar), qui agit à l'intérieur de la coque 130, également le long de l'axe des y. Là encore, la coque 130 ne doit supporter que la différence entre la pression de surcharge et la pression de cuve, ce qui signifie que dans ce cas, la coque 130 doit supporter une 30 pression d'au moins 8 ksi (soit environ 551,58 bar), et non de 17 ksi (soit environ 1172,11 bar), le long de l'axe des y. De même, si 25 l'élément de contrainte suivant l'axe des z 142 applique une pression de surcharge de 20 ksi (soit environ 1378,95 bar), la coque 130 ne doit supporter qu'une pression d'au moins 5 ksi (soit environ 344,74 bar), et non de 20 ksi (soit environ 1378,95 bar), 5 le long de l'axe des z. [0069] De ce fait, les exigences techniques de la coque 130, et de l'appareil de test 100 en général, sont fortement réduites lorsque l'on utilise la cuve à pression 205 et son fluide sous pression pour faciliter l'obtention d'une résistance aux 10 pressions de surcharge appliquées par les éléments de contrainte 142, 144a, 144b, 146a et 146b. Avantageusement, la coque 130, l'adaptateur supérieur 110 et l'adaptateur inférieur 120 peuvent tous être rendus beaucoup plus fins, plus légers et plus petits que ce qui serait autrement nécessaire pour supporter les pressions de 15 surcharge et les contraintes de surcharge appliquées par les différents éléments de contrainte. Cela réduit à la fois les coûts en capital et les coûts d'exploitation associés à la réalisation de ces essais, et réduit la taille globale de l'appareil de test 100 et de la carotte 250 par rapport aux essais classiques de 20 contraintes triaxiales, qui sont assez lourds et coûteux à réaliser. De plus, le système combiné de l'appareil de test 100 et de la cuve à pression externe 205 permet d'atteindre des contraintes de surcharge triaxiales appliquées supérieures à celles pouvant être atteintes lors des essais classiques de contraintes 25 triaxiales, ce qui constitue un autre avantage de la présente divulgation. [0070] Au vu de la discussion ci-dessus, dans laquelle la coque 130 doit supporter au moins 6 ksi (soit environ 413,69 bar) le long de l'axe des x, 8 ksi (soit environ 551,58 bar) le 30 long de l'axe des y et 5 ksi (soit environ 344,74 bar) le long de l'axe des z, on comprend pourquoi le processus de pressurisation du 26 système global présenté dans la FIG. 2 doit procéder par étapes ou de manière synchrone. En supposant que la coque 130 soit conçue avec une marge de sécurité et puisse supporter 12 ksi (soit environ 827,37 bar) dans toutes les directions, une défaillance se 5 produirait néanmoins si la cuve à pression 205 était amenée à une pression relative de 25 ksi (soit environ 1723,69 bar) par rapport à l'appareil de test 100 à la pression ambiante - la différence de pression de 25 ksi (soit environ 1723,69 bar) qui en résulterait excèderait largement la limite de conception de la coque 130, égale 10 à 12 ksi (soit environ 827,37 bar). [0071] Au lieu de cela, la cuve à pression 205 et l'appareil de test 100 doivent être pressurisés ensemble, de façon à ce que la limite de pression de l'appareil de test ne soit jamais dépassée. Ce procédé de pressurisation peut consister à pressuriser 15 lentement la cuve à pression 205 jusqu'à 25 ksi (soit environ 1723,69 bar), tout en amenant simultanément l'appareil de test 100 à des pressions de surcharge de 19 ksi (soit environ 1310,00 bar), 17 ksi (soit environ 1172,11 bar) et 20 ksi (soit environ 1378,95 bar) le long de l'axe des x, de l'axe des y et de l'axe des z, 20 respectivement. Dans certains modes de réalisation, des ajustements de pression peuvent être effectués par étapes, l'ampleur d'une étape pouvant être fonction de la limite de pression globale de l'appareil de test 100. Par exemple, si chaque étape correspond à de la limite de pression globale, soit 3 ksi (soit environ 206,84 25 bar) dans le présent exemple, la cuve à pression 205 peut d'abord être pressurisée jusqu'à 3 ksi (soit environ 206,84 bar) au-dessus de la température ambiante, l'appareil de test 100 supportant alors 3 ksi (soit environ 206,84 bar). Ensuite, l'appareil de test 100 peut être pressurisé jusqu'à 3 ksi (soit environ 206,84 bar) dans 30 chaque direction, de façon à n'être soumis à aucune pression nette. De manière alternative, l'appareil de test 100 peut être 27 pressurisé jusqu'à 6 ksi (soit environ 413,69 bar) dans chaque direction, de façon à être soumis à une pression nette de 3 ksi (soit environ 206,84 bar). La pressurisation alternée de la cuve à pression 205 et des éléments de contrainte de l'appareil d'essai 5 100 peut être effectuée de l'une ou l'autre des façons indiquées ci-dessus, jusqu'à ce que les pressurisations finales souhaitées soient atteintes. [0072] Dans certains modes de réalisation, la pression de cuve de la cuve à pression externe 205, ainsi que les pressions 10 de surcharge appliquées par les éléments de contrainte 142, 144a, 144b, 146a et 146b, peuvent être continuellement surveillées et ajustées de façon à maintenir le profil de contraintes de surcharge souhaité dans toute la carotte 250 et à ne jamais excéder la limite de pression de l'appareil de test 100, ou d'une partie de celui-ci. 15 [0073] En fonction du type d'essai à réaliser, la source de pression de puits de forage 217 et/ou la source de pression interstitielle 237 peuvent également être ajustées au cours de la mise en place et de l'essai. Par exemple, la source de pression de puits de forage 217 peut être pressurisée pour simuler 20 une pression de puits de forage anticipée à la profondeur simulée - la pression de puits de forage et la pression de surcharge étant généralement simulées pour la même profondeur. Comme autre exemple, dans un essai de production, la source de fluide interstitiel sous pression 237 peut être actionnée pour saturer la carotte 250 de 25 fluide interstitiel avant, pendant ou après la pressurisation de la cuve à pression 205 et de l'appareil de test 100. [0074] Une fois les pressions finales souhaitées ainsi maintenues et atteintes, un essai de perforation peut être réalisé. On fait exploser la charge de perforation 227 de l'ensemble de 30 perforation 225 (perforateur, par ex.), ce qui crée une perforation à travers l'échancrure du perforateur et les couches de tubage et 28 de ciment à l'intérieur du réceptacle de tubage 114, ouvrant ainsi un tunnel de perforation 234 qui pénètre dans la carotte 250. Dans certains modes de réalisation, la carotte 250 peut être dimensionnée de façon à ce qu'au moins un diamètre de carotte reste 5 inférieur à la profondeur maximale de pénétration du tunnel de perforation. En d'autres termes, la hauteur minimale de la carotte 250 (hauteur correspondant à l'espacement entre l'adaptateur supérieur 110 et l'adaptateur inférieur 120) peut être formulée comme suit : « profondeur maximale anticipée du tunnel de 10 perforation » + « diamètre de la carotte ». [0075] Dans certains modes de réalisation, des accumulateurs (non représentés) peuvent être installés en amont et en aval de la carotte 250 pour absorber le choc hydraulique de la perforation et simuler les pressions de crête observées lors d'une 15 perforation de fond de trou. Une fois le tunnel de perforation 234 ouvert dans la carotte 250 et alors que les pressions et contraintes de surcharge continuent d'être appliquées par les éléments de contrainte 142, 144a, 144b, 146a et 146b, on peut mesurer l'injection ou la production à partir du tunnel de 20 perforation 234. Dans le cas de l'injection, le fluide sous pression est entraîné dans le tunnel de perforation 234 via la source de pression de puits de forage 217 pour simuler une variété d'opérations de stimulation et d'injection différentes. L'écoulement de fluide injecté peut être mesuré et caractérisé sur 25 ou près de l'adaptateur inférieur 120 au moyen de divers capteurs intégrés contenus dans l'appareil de test 100, dans le but d'analyser les écoulements de fluide. Dans le cas de la production, le fluide sous pression est entraîné dans le tunnel de perforation 234 depuis la roche environnante de la carotte 250 (soit de manière 30 radiale), la force motrice étant fournie par la source de pression interstitielle 237. 29 [0076] Dans certains modes de réalisation, les propriétés et caractéristiques du tunnel de perforation 234 peuvent être déduites des diverses données de télémétrie et d'écoulement collectées par les capteurs prévus sur et dans l'appareil de test 5 100, de façon à modéliser le tunnel de perforation 234 sous une ou plusieurs de ses formes les plus probables. Ces capteurs présents sur ou dans l'appareil de test 100 peuvent être utilisés en plus des capteurs et modules de collecte de données prévus ou intégrés dans la cuve à pression 205. Dans certains modes de réalisation, la 10 cuve à pression 205 et l'appareil de test 100 peuvent être dépressurisés, de la même manière synchrone ou par étapes que celle appliquée initialement pour leur pressurisation, de façon à pouvoir retirer l'appareil de test 100. Lors du retrait, la carotte 250 peut être balayée au moyen d'un tomodensitomètre, par ex., ou 15 ouverte physiquement de façon à ce que le tunnel de perforation 234 soit visible à des fins de contrôle et d'analyse. [0077] La FIG. 4A et la FIG. 4E illustrent des exemples de systèmes informatiques utilisables en tant que dispositifs de commande dans les modes de réalisation de l'exemple 20 de système. Le mode de réalisation le plus approprié sera évident pour l'homme de l'art lors de la mise en oeuvre de la présente technologie. L'homme de l'art comprendra par ailleurs aisément que d'autres modes de réalisation du système sont possibles. [0078] La FIG. 4A illustre une architecture classique 25 de système informatique à bus système 400, dans laquelle les composants du système sont en communication électrique les uns avec les autres par le biais d'un bus 405. L'exemple de système 400 comprend une unité de traitement (CPU ou processeur) 410 et un bus système 405 qui couple divers composants du système, notamment la 30 mémoire système 415 telle qu'une mémoire morte (ROM) 420 et une mémoire vive (RAM) 425, au processeur 410. Le système 400 peut 30 comprendre une mémoire cache haute vitesse connectée directement au processeur 410, située à proximité immédiate de celui-ci ou intégrée à celui-ci. Le système 400 peut copier des données depuis la mémoire 415 et/ou le dispositif de stockage 430 vers la mémoire 5 cache 412, pour un accès rapide par le processeur 410. De cette manière, la mémoire cache peut générer une amélioration des performances, évitant ainsi les délais au niveau du processeur 410 dans l'attente des données. Ces modules et d'autres peuvent commander ou être conçus pour commander le processeur 410 afin que 10 celui-ci effectue diverses actions. Une autre mémoire système 415 peut également être utilisée. La mémoire 415 peut comprendre plusieurs types de mémoire différents, présentant des caractéristiques de performance différentes. Le processeur 410 peut comprendre tout processeur à usage général et un module matériel ou 15 un module logiciel, tel que le module 1 432, le module 2 434 et le module 3 436, stocké dans le dispositif de stockage 430, conçu pour commander le processeur 410 ainsi qu'un processeur à usage spécifique, les instructions du logiciel étant dans ce cas intégrées dans la conception même du processeur. Le processeur 410 20 peut être essentiellement un système informatique entièrement autonome, contenant plusieurs coeurs ou processeurs, un bus, un gestionnaire de mémoire, une mémoire cache, etc. Un processeur multicoeur peut être symétrique ou asymétrique. [0079] Pour permettre une interaction de l'utilisateur 25 avec le dispositif informatique 400, un dispositif d'entrée 445 peut représenter un nombre quelconque de mécanismes d'entrée, tel qu'un microphone pour la saisie vocale, un écran tactile pour la saisie gestuelle ou graphique, un clavier, une souris, un dispositif de saisie de mouvement ou vocale, etc. Un dispositif de 30 sortie 435 peut également être un ou plusieurs mécanismes parmi un certain nombre de mécanismes de sortie connus de l'homme de l'art. 31 Dans certains cas, des systèmes multimodaux peuvent permettre à un utilisateur de fournir plusieurs types d'entrées pour communiquer avec le dispositif informatique 400. L'interface de communication 440 peut généralement régir et gérer l'entrée utilisateur et la 5 sortie système. Il n'y a aucune restriction concernant l'utilisation d'une configuration matérielle particulière, de sorte que les fonctionnalités de base peuvent facilement être remplacées au profit de meilleures configurations matérielles ou micrologicielles au fur et à mesure de leur développement. 10 [0080] Le dispositif de stockage 430 est une mémoire non volatile et peut être un disque dur ou d'autres types de supports lisibles par ordinateur permettant de stocker des données accessibles par un ordinateur, telles que des cassettes magnétiques, des cartes mémoire flash, des dispositifs à mémoire à 15 semi-conducteurs, des disques numériques polyvalents, des cartouches, des mémoires vives (RAM) 425, une mémoire morte (ROM) 420 et leurs hybrides. [0081] Le dispositif de stockage 430 peut comprendre des modules logiciels 432, 434 et 436 pour commander le processeur 20 410. D'autres modules matériels ou logiciels sont envisagés. Le dispositif de stockage 430 peut être connecté au bus système 405. Dans un aspect, un module matériel qui exécute une fonction particulière peut comprendre le composant logiciel stocké dans un support lisible par ordinateur et connecté avec les composants 25 matériels nécessaires, tels que le processeur 410, le bus 405, l'écran 435, etc., pour exécuter la fonction. [0082] La FIG. 4E illustre un exemple de système informatique 450 ayant une architecture de puces, utilisable pour exécuter le procédé décrit et générer et afficher une interface 30 utilisateur graphique (GUI). Le système informatique 450 est un exemple de matériel informatique, de logiciel et de micrologiciel 32 utilisables pour mettre en oeuvre la technologie décrite. Le système 450 peut comprendre un processeur 455, représentatif d'un nombre quelconque de ressources physiquement et/ou logiquement distinctes, capables d'exécuter des logiciels, micrologiciels et matériels 5 conçus pour effectuer des calculs identifiés. Le processeur 455 peut communiquer avec une puce 460 permettant de commander les entrées vers le processeur 455 et les sorties depuis celui-ci. Dans cet exemple, la puce 460 envoie des informations au dispositif de sortie 465, tel qu'un écran, et permet de lire et d'inscrire des 10 informations sur le dispositif de stockage 470, qui peut comprendre un support magnétique et un support à semi-conducteurs, par exemple. La puce 460 peut également lire des données depuis la RAM 475 et y inscrire des données. Un pont 460 assurant l'interface avec une variété de composants d'interface utilisateur 465 peut 15 être prévu pour l'interfaçage avec la puce 460. Ces composants d'interface utilisateur 465 peuvent comprendre un clavier, un microphone, des circuits de détection et de traitement tactiles, un dispositif de pointage tel qu'une souris, etc. En général, les entrées vers le système 450 peuvent provenir de diverses sources, 20 générées par une machine et/ou générées par l'homme. [0083] La puce 460 peut également s'interfacer avec une ou plusieurs interfaces de communication 490, qui peuvent avoir différentes interfaces physiques. Ces interfaces de communication peuvent comprendre des interfaces pour les réseaux locaux câblés et 25 sans fil, pour les réseaux sans fil à large bande, ainsi que pour les réseaux personnels. Certaines applications des procédés permettant de générer, d'afficher et d'utiliser l'interface utilisateur graphique décrite ici peuvent comprendre la réception d'ensembles de données ordonnés via l'interface physique ou être 30 générées par la machine elle-même, par le processeur 455 qui analyse les données stockées dans le dispositif de stockage 470 ou 33 475. En outre, la machine peut recevoir des entrées d'un utilisateur via des composants d'interface utilisateur 465 et exécuter les fonctions appropriées, telles que des fonctions de navigation, en interprétant ces entrées au moyen du processeur 455. 5 [0084] On comprendra que les exemples de systèmes 400 et 450 peuvent comporter plusieurs processeurs 410 ou faire partie d'un groupe ou d'une grappe de dispositifs informatiques mis en réseau pour accroître la capacité de traitement. [0085] Pour plus de clarté, dans certains cas, la 10 présente technologie peut être présentée comme comprenant des blocs fonctionnels individuels comprenant des blocs fonctionnels comprenant des dispositifs, des composants de dispositifs, des étapes ou des procédures dans un procédé réalisé sous forme de logiciel, ou de combinaisons de matériel et de logiciel. 15 [0086] Dans certains modes de réalisation, les dispositifs de stockage, les supports et les mémoires lisibles par ordinateur peuvent comprendre un signal par câble ou sans fil contenant un flux de bits, etc. Cependant, lorsqu'ils sont mentionnés, les supports de stockage non transitoires lisibles par 20 ordinateur excluent expressément les supports tels que le courant électrique, les signaux porteurs, les ondes électromagnétiques et les signaux eux-mêmes. [0087] Des procédés conformes à la description ci-dessus peuvent être mis en oeuvre à l'aide d'instructions 25 exécutables par ordinateur, stockées ou disponibles d'une autre manière sur des supports lisibles par ordinateur. Ces instructions peuvent comprendre des instructions et des données qui conduisent un ordinateur à usage général, un ordinateur à usage spécial ou un dispositif de traitement à usage spécial à exécuter une certaine 30 fonction ou un certain ensemble de fonctions, ou qui configurent 34 cet ordinateur ou ce dispositif à cet effet. Certaines parties des ressources informatiques utilisées peuvent être accessibles via un réseau. Les instructions exécutables par ordinateur peuvent être des instructions binaires, des instructions de format intermédiaire 5 telles que le langage d'assemblage, un micrologiciel ou un code source. Les supports lisibles par ordinateur utilisables pour stocker des instructions, des informations utilisées et/ou des informations créées dans le cadre des procédés selon la description ci-dessus comprennent des disques magnétiques ou optiques, une 10 mémoire flash, des périphériques USE à mémoire non volatile, des dispositifs de stockage en réseau, etc. [0088] Pour plus de clarté, dans certains cas, la présente technologie peut être présentée comme comprenant des blocs fonctionnels individuels comprenant des blocs fonctionnels 15 comprenant des dispositifs, des composants de dispositifs, des étapes ou des procédures dans un procédé réalisé sous forme de logiciel, ou de combinaisons de matériel et de logiciel. [0089] Les dispositifs de stockage, les supports et les mémoires lisibles par ordinateur peuvent comprendre un signal 20 par câble ou sans fil contenant un flux de bits, etc. Cependant, lorsqu'ils sont mentionnés, les supports de stockage non transitoires lisibles par ordinateur excluent expressément les supports tels que le courant électrique, les signaux porteurs, les ondes électromagnétiques et les signaux eux-mêmes. 25 [0090] Les dispositifs réalisant les procédés selon la présente divulgation peuvent comprendre du matériel, des micrologiciels et/ou des logiciels, et peuvent prendre toute forme parmi une variété de formes. Ces formes peuvent comprendre des ordinateurs portables, des smartphones, des ordinateurs personnels 30 compacts, des assistants numériques personnels, des dispositifs à montage en rack, des dispositifs autonomes, etc. La fonction décrite ici peut également être réalisée sous forme de périphériques ou de cartes d'extension. Cette fonction peut également être réalisée sur une carte de circuit imprimé entre différentes puces ou par l'exécution de différents processus dans 5 un seul et même dispositif. [0091] Les instructions, les supports utilisés pour transmettre ces instructions, les ressources informatiques utilisées pour les exécuter et autres structures auxiliaires associées à ces ressources informatiques sont des moyens de fournir 10 les fonctions décrites ici. [0092] Bien que diverses informations aient été utilisées pour expliquer certains aspects couverts par les revendications jointes, aucune limitation de celles-ci ne doit être déduite de caractéristiques ni de configurations particulières, 15 l'homme de l'art étant en mesure d'en déduire une grande variété de mises en oeuvre. En outre, et bien que certains objets aient pu être décrits dans un langage propre aux caractéristiques structurelles et/ou aux étapes du procédé, il faut comprendre que l'objet défini dans les revendications jointes n'est pas nécessairement limité aux 20 caractéristiques ou actions décrites. Cette fonction peut être répartie différemment ou exécutée dans des composants autres que ceux identifiés ici. Au lieu de cela, les caractéristiques et étapes décrites sont présentées en tant que composants possibles de systèmes et de procédés couverts par les revendications jointes. De 25 plus, dans les revendications, la formule « au moins un/une parmi » un ensemble indique qu'un ou plusieurs éléments de l'ensemble REVENDICATIONS1. Appareil à contrainte de surcharge (100, 200), caractérisé en ce qu'il comprend : une coque de fixation (130) allongée enfermant et isolant une chambre (132) ; une pluralité d'éléments de contrainte (142, 144a, 144b, 146a, 146b) à l'intérieur de la chambre (132) et agencés pour former une cavité de réception centrale (152) en forme de prisme rectangulaire pour contenir une carotte de roche (150, 250) à tester, la pluralité d'éléments de contrainte (142, 144a, 144b, 146a, 146b) couvrant au moins cinq faces de la cavité de réception (152) en forme de prisme rectangulaire, la cavité de réception (152) en forme de prisme rectangulaire ayant trois faces appariées opposées et ayant trois axes s'étendant chacun à travers l'une des trois faces appariées opposées, la pluralité d'éléments de contrainte (142, 144a, 144b, 146a, 146b) pouvant être commandée indépendamment pour appliquer des pressions de surcharge à la carotte (150, 250) lorsque celle-ci est contenue dans la cavité de réception centrale (152) dans le sens de chacun des trois axes ; un premier adaptateur d'extrémité (110) positionné à une première extrémité de la cavité de réception centrale (152) pour recevoir une première extrémité de la carotte (150, 250) lorsque celle-ci y est contenue ; et un second adaptateur d'extrémité (120) positionné à 25 une seconde extrémité de la cavité de réception centrale (152) opposée à la première extrémité, et couvrant au moins l'un de la pluralité d'éléments de contrainte (142, 144a, 144b, 146a, 146b). 2. Appareil à contrainte de surcharge (100, 200) selon 30 la revendication 1, comprenant en outre une cuve à pression externe (205), la coque de fixation (130) étant contenue dans la cuve à 37 pression externe (205) et recevant une pression externe provenant de la cuve à pression externe (205), la coque de fixation (130) étant conçue pour ne supporter qu'une partie des pressions de surcharge, la pression externe supportant le reste des pressions de 5 surcharge ; dans lequel la pluralité d'éléments de contrainte (142, 144a, 144b, 146a, 146b) peut être commandée indépendamment pour générer trois profils de contraintes de surcharge le long des trois axes correspondants, et 10 dans lequel la pluralité d'éléments de contrainte (142, 144a, 144b, 146a, 146b) est fournie par un ou plusieurs vérins plats et pistons ; dans lequel la carotte (150, 250) est de section rectangulaire et inférieure à 30,48 centimètres (12 pouces) de côté 15 en coupe transversale. 3. Appareil à contrainte de surcharge (100, 200) selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre une section de puits de forage simulée, la section de puits de forage simulée étant 20 couplée entre le premier adaptateur d'extrémité (110) et une source de fluide sous pression pour simuler les caractéristiques du puits de forage ; dans lequel le second adaptateur d'extrémité (120) assure un couplage fluidique entre une source de fluide interstitiel sous pression et la carotte (150, 250). 4. Appareil à contrainte de surcharge (100, 200) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la première extrémité de la carotte (150, 250) est reçue dans une partie de tubage de puits de forage simulée du premier adaptateur d'extrémité (110). 38 5. Appareil à contrainte de surcharge (100, 200) selon la revendication 4, comprenant en outre un perforateur (225) couplé à la partie de tubage de puits de forage simulée du premier 5 adaptateur d'extrémité (110), le perforateur (225) pouvant être utilisé pour créer un tunnel de perforation (234) à travers la partie de tubage de puits de forage simulée et dans la carotte (150, 250). 10 6. Procédé se caractérisant en ce qu'il comprend : le positionnement d'une carotte de roche (150, 250) à l'intérieur d'une coque de fixation (130) d'un appareil à contrainte de surcharge (100, 200) ; le positionnement de l'appareil à contrainte de 15 surcharge (200) à l'intérieur d'un volume interne (208) d'une cuve à pression externe (205) contenant un fluide de cuve ; la pressurisation de la cuve à pression externe (205) jusqu'à une pression de cuve souhaitée, de façon à ce que la pression de cuve fournisse un support circonférentiel à la coque de 20 fixation (130) ; et la pressurisation de l'appareil à contrainte de surcharge (100, 200) jusqu'à des pressions de surcharge triaxiales souhaitées le long d'un premier axe, d'un deuxième axe et d'un troisième axe de la carotte (150, 250), dans lequel la coque de 25 fixation (130) ne supporte qu'une partie des pressions de surcharge et la pression de cuve supporte le reste des pressions de surcharge. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel une 30 pression nominale maximale de la coque de fixation (130) est 39 inférieure à une ou plusieurs pressions parmi la pression de cuve et les pressions de surcharge triaxiales ; l'ajustement des pressions de surcharge triaxiales pour générer un premier profil de contraintes de surcharge souhaité 5 le long du premier axe de la carotte (150, 250), un deuxième profil de contraintes de surcharge souhaité le long du deuxième axe de la carotte (150, 250) et un troisième profil de contraintes de surcharge souhaité le long du troisième axe de la carotte (50, 250) ; 10 dans lequel la cuve à pression externe (205) et l'appareil à contrainte de surcharge (100, 200) sont pressurisés simultanément, de façon à ce qu'une différence entre la pression de cuve et l'une quelconque des pressions de surcharge triaxiales n'excède jamais une pression de seuil, la pression de seuil étant 15 fonction d'une pression nominale maximale de la coque de fixation (130). 8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la cuve à pression externe (205) et l'appareil à contrainte de 20 surcharge (100, 200) sont pressurisés par étapes, la pression de cuve et les pressions de surcharge triaxiales étant augmentées de manière alternée, d'une quantité inférieure à la pression de cuve souhaitée et aux pressions de surcharge triaxiales souhaitées, respectivement ; 25 dans lequel la pressurisaton de l'appareil à contrainte de surcharge (100, 200) comprend l'ajustement d'une pluralité d'éléments de contrainte (142, 144a, 144b, 146a, 146b) positionnés à l'intérieur de la coque de fixation (130) et en contact avec la carotte (150, 250), les éléments de contrainte 30 (142, 144a, 144b, 146a, 146b) étant fournis par un ou plusieurs vérins plats et pistons. 40 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, comprenant en outre la fourniture d'une partie de tubage de puits de forage simulée entre une face de la carotte (150, 250) et 5 la cuve à pression externe (205), et comprenant en outre la réalisation d'un essai de perforation sur la carotte (150, 250), l'essai de perforation créant un tunnel de perforation (234) à travers la partie de tubage de puits de forage simulée et s'étendant dans la carotte (150, 250). 10 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le tunnel de perforation (234) est utilisé pour réaliser un essai de production ou un essai d'injection sur la carotte (150, 250). 15 11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel la carotte (150, 250) est isolée fluidiquement du fluide de cuve et une ou plusieurs sources de fluide externes sont couplées à l'appareil à contrainte de surcharge (100, 200) pour réaliser l'essai de production ou l'essai d'injection sur la carotte (150, 20 250).