Brevet FR3066224A1 — publié le 20181116

Procédé et système pour forer un puits de forage et identifier une défaillance du trépan de forage par déconvolution des données de capteur Contexte mon Cette section est destinée à fournir des informations de base pertinentes, afin de faciliter une meilleure compréhension des divers aspects des modes de réalisation décrits. Par conséquent, on comprendra que ces énoncés doivent être lus à la lumière de cela et non comme des reconnaissances de la technique antérieure. [0002] Divers types d'outils de fond de trou comprenant, sans limitation, des trépans de forage rotatifs, des alésoirs, des couronnes de sondage et d'autres outils de fond de trou ont été utilisés pour former des puits de forage dans des formations de fond de trou associées. Des exemples de tels trépans de forage rotatifs comprennent, sans limitation, des trépans de forage à élément de coupe fixe, des trépans à lame, des trépans de forage en diamant polycristallin compact (PDC) et des trépans de forage à matrice associés à la formation de puits de gaz et de pétrole se prolongeant à travers une ou plusieurs formations de fond de trou. Les trépans de forage à élément de coupe fixe, tels que le trépan PDC, peuvent comprendre de multiples lames qui comprennent chacune de multiples éléments de coupe. [0003] Lorsqu'un trépan de forage s'use, le trépan doit être remplacé en raison de la réduction de la vitesse de pénétration de forage du trépan usé. À un certain point, le coût de remplacement du trépan de forage usé par un nouveau trépan devient égal au coût de l'inefficacité de forage, ou en d'autres termes, le coût du nouveau trépan plus le coût de l'utilisation de la plateforme pour placer et enlever le train de forage du puits de forage est inférieur au coût de l'utilisation du trépan usé. Malheureusement, une fois qu'un trépan de forage est positionné dans un puits de forage, la collecte d'informations fiables concernant l'état de fonctionnement, la performance et la durée de vie utile restante du trépan de forage est difficile. [0004] Au pire des cas, l'opérateur de la plateforme de forage pourrait, sans le savoir, faire fonctionner le trépan de forage jusqu'à la défaillance. Une défaillance du trépan peut également résulter d'une mauvaise application du trépan, telle qu'un poids excessif sur le trépan de forage à partir du train de forage, une vitesse rotationnelle excessive et le forage avec le mauvais type de trépan pour la formation qui est en train d'être creusé, ou même un défaut dans le trépan de forage lui-même. Des défaillances de trépan se produisent dans un des 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 2 deux modes : (1) cassure des éléments de coupe ou (2) défaillance de palier. Le premier mode de défaillance est le plus courant, et le second mode est le plus grave. [0005] Dans le premier mode, des morceaux d'éléments de coupe, qui peuvent être des dents en acier ou des inserts en carbure de tungstène, se désolidarisent des 5 molettes coupantes. Cette cassure n'arrête normalement pas l'action de forage mais elle réduit de façon importante la vitesse de la pénétration de forage, et les morceaux cassés sont principalement enlevés du fond du puits de forage par le fluide de forage circulant, laissant ainsi le fond du puits de forage propre pour un trépan de remplacement. [0006] Le second mode de défaillance peut se produire si on continue à 10 utiliser un trépan rotatif avec un ensemble de palier usé, étant donné que l'ensemble ne sera plus en mesure de maintenir la molette coupante sur le palier, et par conséquent, la molette coupante se détachera du trépan lorsque le train de forage est enlevé du puits de forage. Une molette coupante perdue peut être récupérée du fond du puits de forage seulement à l'aide d'une opération de « repêchage » chronophage et dispendieuse au cours de laquelle un outil de 15 récupération spécial est descendu dans le puits de forage puis remonté pour récupérer la molette cassée et des pièces, le cas échéant. [0007] De nombreux systèmes révélateurs de la défaillance du palier ont été proposés pour l'inclusion dans des trépans de forage afin de fournir à l'opérateur de la plateforme de forage un signal prédisant la défaillance du palier. Un système de ce type implique 20 la mesure et l'interprétation de certains paramètres de forage au niveau de la plateforme de forage, tels que le couple du train de forage, le poids sur le trépan et la vitesse de pénétration, pour prédire la défaillance du palier du trépan de forage. Dans la pratique, ce système s'est avéré non fiable, probablement en raison du grand nombre de variables autres que la performance du trépan, comme, par ex., le type de formation souterraine, la pression et le débit du fluide de 25 forage, qui affectent les paramètres de forage qui sont mesurés au niveau de la plateforme de forage. [0008] Un autre système implique un fluide de marquage, tel qu'un matériau radioactif dans le lubrifiant du palier, qui est libéré dans le fluide de forage lors de la défaillance du palier. Le fluide de marquage libéré est détecté au niveau de la plateforme de 30 forage lorsque le fluide de forage est recirculé vers la surface. Même si ce procédé détecte la perte de lubrifiant dans un palier du trépan de forage étanche qui précède, ou du moins accompagne, la défaillance des paliers du trépan à molettes, et constitue donc une indication fiable de la défaillance du trépan, le système comporte plusieurs lacunes. En sus des difficultés 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 3 associées à la manipulation de matériaux radioactifs, un inconvénient majeur est qu'une quantité importante de fluide de marquage doit être libérée dans le volume relativement grand de fluide de forage ou sinon il est tellement dilué qu'il devient indétectable. [0009] Une transformée de Fourier a également été appliquée aux 5 données de capteur des paramètres associés au trépan de forage pour identifier des anomalies. Même après l'analyse de la transformée de Fourier, il est difficile d'identifier des schémas permettant de prédire la durée de vie du trépan en raison de divers paramètres interreliés de la formation. [0010] Il serait avantageux de proposer un système et un procédé 10 permettant de détecter de façon fiable l'usure d'un trépan de forage avant une défaillance catastrophique du trépan de forage. Description des figures won] Les modes de réalisation de l'invention sont décrits en référence aux figures suivantes. Les mêmes chiffres sont utilisés dans toutes les figures pour référencer des 15 caractéristiques et des composants semblables. Les caractéristiques illustrées dans les figures ne sont pas nécessairement à l'échelle. Certaines caractéristiques des modes de réalisation peuvent être représentées de façon exagérée à l'échelle ou sous une forme quelque peu schématique, et certains détails d'éléments ne sont pas illustrés par souci de clarté et de concision. [0012] La figure 1 illustre un schéma d'un système de forage, selon un ou 20 plusieurs modes de réalisation ; [0013] La figure 2 illustre un organigramme d'un environnement de forage, selon un ou plusieurs modes de réalisation ; [0014] La figure 3A illustre un graphique des mesures de secousse acquises à l'aide du système de forage de la figure 2, selon un ou plusieurs modes de réalisation ; 25 [0015] La figure 3B illustre un graphique des mesures de secousse de la figure 3A après déconvolution, selon un ou plusieurs modes de réalisation ; [0016] Les figures 4 et 5 illustrent des graphiques du procédé itératif de génération de fonctions de mode intrinsèque des données du trépan de forage, selon un ou plusieurs modes de réalisation ; 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 4 [0017] Les figures 6 et 7 illustrent des graphiques de courbes d'énergie normalisée calculées pour les fonctions de mode intrinsèque, selon un ou plusieurs modes de réalisation ; [0018] La figure 8 illustre un graphique d'une courbe d'usure du trépan de 5 forage (Ah/h) en fonction de la profondeur, selon un ou plusieurs modes de réalisation ; et [0019] Les figures 9 à 11 illustrent des graphiques des courbes d'énergie pour les données du trépan de forage mesurées le long de trois intervalles de profondeur différents de la courbe d'usure du trépan de forage de la figure 8. Description détaillée 10 [0020] La figure 1 illustre une vue schématique d'une opération de forage utilisant un système 100 de forage d'un puits de forage 116, selon un ou plusieurs modes de réalisation. Tel qu'illustré, une plateforme de forage 102 soutient un derrick 104 ayant une moufle mobile 106 pour remonter et abaisser un train de forage 108. Une tige carrée de train de forage 110 soutient le reste du train de forage 108 lorsqu'elle est descendue à travers une table 15 tournante 112. La table tournante 112 fait tourner le train de forage 108, pivotant ainsi qu'un trépan de forage 114. Lorsque le trépan de forage 114 tourne, il crée un puits de forage 116 qui traverse diverses formations terrestres souterraines 118. Une pompe 120 fait circuler du fluide de forage à travers un tuyau d'alimentation 122 vers la tige carrée 110, vers le fond du trou à travers l'intérieur du train de forage 108, à travers des orifices dans le trépan de forage 114, et 20 de retour vers la surface à travers l'anneau 109 autour du train de forage 108, et dans un bassin de rétention 124. Le fluide de forage transporte des déblais provenant du puits de forage 116 dans le bassin 124 et aide à maintenir l'intégrité du puits de forage 116. [0021] Un ensemble de fond de trou 125 est relié le long du train de forage 108 et comprend une masse-tige 126, un ou plusieurs capteurs de trépan de forage 127, un ou 25 plusieurs capteurs de fond de trou 128 et le trépan de forage 114. La masse-tige 126 est une section de tuyau en acier à paroi épaisse qui apporte du poids et de la rigidité au processus de forage. Les capteurs de trépan de forage 127 (qui peuvent être intégrés à l'une des masses-tiges) peuvent recueillir des mesures associées au trépan de forage comprenant l'un quelconque ou une combinaison de l'accélération du trépan de forage, de la secousse du trépan de forage, du 30 poids sur le trépan, du couple sur le trépan, de la vitesse de pénétration, des tours du trépan de forage en fonction du temps (par ex., tours par minute), et de la température du trépan de forage. Les capteurs de trépan de forage 127 peuvent comprendre l'un quelconque ou une combinaison 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 5 d'accéléromètres triaxiaux, d'une jauge de contrainte, d'un dynamomètre, d'un capteur de température et d'un capteur de pression. [0022] Les capteurs de fond de trou 128 peuvent également recueillir des mesures concernant diverses propriétés du puits de forage et de la formation aussi bien que la 5 position du trépan 114 et diverses autres conditions de forage lorsque le trépan 114 prolonge le puits de forage 116 à travers les formations 118. Les capteurs 128 peuvent comprendre l'un quelconque ou une combinaison d'un dispositif pour mesurer la résistivité de la formation, d'un outil de diagraphie à rayons gamma pour mesurer l'intensité des rayons gamma de la formation, d'un dispositif de mesure sismique pour mesurer des données sismiques de la formation, de 10 dispositifs pour mesurer l'inclinaison et l'azimut du train d'outils 108, de capteurs de pression pour mesurer la pression du fluide de forage, de capteurs de température pour mesurer la température du puits de forage, etc. Le système de forage 100 peut également comprendre des capteurs 129 distribués le long du train de forage 108 pour mesurer divers paramètres pour identifier ou prédire la défaillance du trépan de forage, comme il est décrit plus en détail ici. 15 [0023] Dans le présent contexte, la défaillance du trépan de forage décrit une situation dans laquelle l'efficacité de forage du trépan de forage demande le remplacement du trépan de forage. Dans le présent contexte, l'usure du trépan de forage décrit un paramètre indiquant un changement au niveau de la hauteur des dents du trépan de forage par rapport à une hauteur maximale des dents du trépan de forage. La durée de vie du trépan de forage décrit 20 la distance de pénétration que le trépan de forage peut parcourir à travers une formation souterraine avant qu'une défaillance du trépan de forage ne se produise. [0024] L'ensemble de fond de trou 125 peut comprendre un dispositif de télémétrie qui reçoit des données provenant de divers capteurs 127, 128 de l'ensemble de fond de trou 125, et transmet les données à un contrôleur en surface 144. Les données peuvent 25 également être fournies par le contrôleur en surface 144, reçues par le dispositif de télémétrie et transmises aux capteurs 127, 128 de l'ensemble de fond de trou 125. Le contrôleur en surface 144 collecte des mesures provenant de l'ensemble de fond de trou 125, et comprend un système informatique 145 pour traiter et stocker les mesures recueillies par les capteurs 128. Entre autres, le système informatique 145 peut comprendre un processeur et un support non transitoire lisible 30 par ordinateur (par ex., une ROM, une EPROM, une EEPROM, une mémoire flash, une RAM, un disque dur, un disque à circuit intégré, un disque optique, ou une combinaison de ceux-ci) qui peut exécuter des instructions pour réaliser de telles tâches. En sus de la collecte et du traitement des mesures, le système informatique 145 peut être en mesure de contrôler l'ensemble de fond 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 6 de trou 125 et les capteurs 127, 128. Le contrôleur en surface 144 peut en outre comprendre une interface utilisateur (non illustrée) qui affiche des mesures, par ex., un moniteur ou une imprimante. [0025] Les complexités croissantes de la géométrie du puits de forage, y 5 compris la profondeur et les propriétés de la formation, entraînent une augmentation de la possibilité de dommage aux composants de fond de trou et de la perte de temps de forage en raison de l'usure du trépan de forage. Une ou plusieurs caractéristiques de forage peuvent affecter l'usure du trépan de forage et/ou la défaillance du trépan de forage lors du forage dans la formation. Ces caractéristiques de forage peuvent comprendre des propriétés de la formation 10 elle-même (par ex. , la porosité, la plasticité, la densité, la dureté de la roche, le type et la composition de la roche (par ex., le schiste, le grès, le calcaire, etc.)), les changements au niveau de la formation qui est creusée, la présence de types de fluides dans la formation, la présence de saumures dans la formation, la présence d'hydrocarbures (par ex., du pétrole ou du gaz naturel) dans la formation, des changements au niveau de la concentration des gaz lorsque la formation 15 est creusée, les températures des composants de l'outil de forage, la vibration de l'outil de forage et du train de forage, la torsion, l'usure de l'élément de coupe, le contrôle de la profondeur de coupe, les tailles de coupe, etc. [0026] Les vibrations rencontrées par l'ensemble de fond de trou 125 peuvent résulter des conditions de forage comprenant, sans limitation, les déséquilibres en 20 raison des différents composants de fond de trou, l'usure du trépan de forage et l'interaction du trépan de forage avec la formation. Le capteur de trépan de forage 127 peut être sensible aux vibrations et ainsi affecter les données mesurées, créant une interférence et des incertitudes dans les données pour identifier les comportements, les motifs ou les signatures qui indiquent une défaillance du trépan de forage et/ou l'usure du trépan de forage. Les propriétés de la 25 formation peuvent également amortir, amplifier ou interférer avec les données mesurées par les capteurs de trépan de forage 127. [0027] Un facteur d'usure de trépan du trépan de forage peut être calculé à partir de la corrélation géométrique entre la perte de hauteur et la perte du volume de la lame, comme il est décrit plus en détail ci-dessous, pour identifier la défaillance du trépan de forage. 30 On peut supposer que la perte de volume des éléments de coupe peut être proportionnelle au poids sur le trépan, à la distance de glissement de l'élément de coupe, à la dureté de la roche et à la teneur normalisée en quartz de la roche. Un modèle analytique indicateur de la défaillance du trépan de forage peut être amélioré avec une comparaison des données de la formation 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 7 (comprenant les données des rayons gamma, les données de la résistivité ou les données sismiques) et les données du trépan de forage (comprenant l'accélération du trépan de forage, la secousse du trépan de forage, le poids sur le trépan, le couple sur le trépan, la vitesse de pénétration, les tours du trépan de forage en fonction du temps ou la température du trépan de 5 forage). La physique des secousses peut également être utilisée pour quantifier l'intensité de la vibration en éliminant le signal causé par la vibration à l'aide d'un procédé de déconvolution. Les données de la formation et/ou les données du trépan de forage peuvent également être utilisées pour entraîner un modèle à quantifier l'influence de l'interaction de la dureté de la formation avec le modèle analytique révélateur de la défaillance du trépan de forage. Comme il est décrit 10 plus en détail ci-dessous, le modèle analytique intègre un nouveau modèle d'usure du trépan et des données analytiques en utilisant des données de la formation en temps réel pour identifier de façon fiable la défaillance du trépan de forage tout en supprimant les incertitudes attribuables aux propriétés de la formation et aux autres variables qui interviennent. [0028] La figure 2 illustre un organigramme d'un système de forage 200 15 qui fonctionne pour décomposer les données du trépan de forage, selon un ou plusieurs modes de réalisation. Le système de forage 200 peut être utilisé pour mesurer des données du trépan de forage et des données de la formation, décomposer les données du trépan de forage en fonctions de mode intrinsèque et surveiller le comportement des données de mode intrinsèque pour identifier ou prédire l'usure du trépan de forage et/ou la défaillance du trépan de forage. 20 Tel qu'illustré, l'ensemble de fond de trou 225 est en communication avec un contrôleur en surface 244, qui peut recueillir et traiter les données mesurées à l'aide de l'ensemble de fond de trou 225. L'ensemble de fond de trou 225 comprend un ou plusieurs capteurs de trépan de forage 227, un ou plusieurs capteurs de fond de trou 228, un système d'acquisition de données 260, un module d'analyse 262 et un dispositif de télémétrie 264. L'un quelconque ou une combinaison 25 des capteurs de trépan de forage 227, des capteurs de fond de trou 228, du système d'acquisition de données 260, du module d'analyse 262 ou du dispositif de télémétrie 264 peuvent être logés dans l'ensemble de fond de trou 225. [0029] Les données provenant de l'un ou des plusieurs capteurs de trépan de forage 227 peuvent être acquises à l'aide du système d'acquisition de données 260, qui fournit 30 les données provenant des capteurs 227, après amplification et filtrage, dans un module d'analyse 262, qui peut comprendre un processeur et une mémoire pour traiter les données de capteur. Le système d'acquisition de données 260 peut comprendre l'un quelconque ou une combinaison de filtres, d'amplificateurs ou de convertisseur analogique en numérique. Le 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 8 module d'analyse 262, à son tour, peut être utilisé pour déconvoluer les données du trépan de forage, décomposer les données du trépan de forage déconvoluées en fonctions de mode intrinsèque et calculer l'énergie totale des fonctions de mode intrinsèque pour identifier une défaillance du trépan de forage, comme il est décrit plus en détail ici. Le système d'acquisition de 5 données 260 peut également acquérir des mesures pour les capteurs de fond de trou 228 pour le traitement avec le module d'analyse 262. Les données acquises et/ou les résultats du module d'analyse 262 peuvent être transmis à l'aide du dispositif de télémétrie 264 vers le contrôleur en surface 244 pour d'autres traitements. Le dispositif de télémétrie 264 peut également être utilisé pour recevoir divers paramètres ou instructions provenant du contrôleur en surface 244. Par 10 exemple, le contrôleur en surface 244 peut fournir un modèle de trépan de forage basé sur les paramètres de la formation utilisés pour analyser les données du trépan de forage, comme il est décrit plus en détail ici. [0030] Il doit également être noté que l'un quelconque des composants illustrés, faisant partie de l'ensemble de fond de trou 225, peut être localisé au niveau du 15 contrôleur en surface 244. De la même façon, les composants illustrés comme faisant partie du contrôleur en surface 244 peuvent être localisés au fond du trou et/ou compris avec l'ensemble de fond de trou 225, ce qui peut servir à réduire l'utilisation de techniques de télémétrie à haut débit de données sur un projet donné. Par conséquent, il doit être compris que beaucoup de modes de réalisation du système de forage 200 peuvent être réalisés. 20 [0031] Le contrôleur en surface 244 comprend un système informatique 245, qui peut comprendre un processeur 254, un dispositif de stockage d'informations 252 et une interface utilisateur 250. Le processeur 254 peut être utilisé pour traiter davantage les données de capteur, par ex., pour faire l'apprentissage des modèles d'opération de forage comprenant, sans limitation, les réseaux neuronaux, les systèmes reposant sur une logique floue, 25 les machines à vecteur de support, etc. Les données de capteur peuvent être stockées dans le dispositif de stockage d'informations 252 pour d'autres traitements au niveau de la surface terrestre. Le dispositif de stockage 252 peut comprendre un support de stockage non transitoire pour stocker électroniquement les données de capteur. La commande de l'ensemble de fond de trou 225 et l'analyse des données du capteur peuvent également être réalisées à l'aide d'un 30 programme informatique stocké sur le dispositif de stockage 252. Le support de stockage non transitoire peut comprendre une ROM, une EPROM, une EEPROM, une mémoire flash, une RAM, un disque dur, un disque à circuit intégré, un disque optique, ou une combinaison de ceux-ci. Par conséquent, le système de forage 200 peut comprendre un système informatique 244 pour 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 9 analyser les données de capteur et/ou afficher une diversité d'informations concernant le trépan de forage sur l'interface utilisateur 250, qui peut comprendre un dispositif de saisie (par ex., un clavier) et un dispositif de sortie (par ex., un moniteur ou une tablette). Le processeur 254 peut également être au moins partiellement logé dans l'ensemble de fond de trou 225. 5 [0032] Comme il a été précédemment mentionné, le dispositif de télémétrie 264 peut être utilisé pour envoyer divers types d'informations vers le contrôleur en surface 244. Le dispositif de télémétrie 264 peut être utilisé pour transmettre un message d'alerte vers le contrôleur en surface 244 indiquant une défaillance du trépan de forage, avec un affichage du contenu du message d'alerte reposant sur l'analyse des données de capteur. De 10 cette façon, les données de capteur peuvent être utilisées pour initier une alarme, qui peut être utilisée pour arrêter ou ajuster les opérations de forage. [0033] Comme il a été précédemment mentionné, les capteurs de trépan de forage 227 mesurent des données révélant un paramètre associé au trépan de forage comprenant l'un quelconque ou une combinaison de l'accélération du trépan de forage, de la 15 secousse du trépan de forage, du poids sur le trépan, du couple sur le trépan, de la vitesse de pénétration, des tours du trépan de forage en fonction du temps (par ex., tours par minute), et de la température du trépan de forage. Les capteurs de trépan de forage 227 peuvent être installés sur ou intégrés à l'ensemble de fond de trou 225 et également comprendre l'un quelconque ou une combinaison d'accéléromètres triaxiaux, d'une jauge de contrainte, d'un 20 dynamomètre, d'un capteur de température et d'un capteur de pression. Certains schémas comportementaux anormaux d'un trépan de forage peuvent être identifiés à l'aide des données de capteur du trépan de forage, tels qu'une secousse. Même si cette discussion fournit des exemples pour l'analyse des données de secousse, il doit être compris que les procédés et systèmes décrits ici peuvent analyser n'importe quelles données du trépan de forage appropriées 25 qui peuvent être utilisées pour identifier la défaillance du trépan de forage et/ou l'usure du trépan de forage. [0034] La figure 3A illustre un graphique des mesures de secousse 302 acquises à une certaine profondeur dans un puits de forage, selon un ou plusieurs modes de réalisation. Comme illustré, les mesures de secousse 302 sont les secousses mesurées dans la 30 direction des abscisses d'un système de coordonnées cartésiennes en fonction du temps pour une certaine profondeur. La secousse représente la vitesse de changement infinitésimale de l'accélération ; c.-à-d., la dérivée de l'accélération par rapport au temps, et en tant que telle, la deuxième dérivée de la vitesse ou la troisième dérivée de la position. Comme exemple non 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 10 limitant, la secousse peut être calculée en se basant sur les valeurs de l'accélération mesurées par un ou plusieurs accéléromètres, tels que les accéléromètres compris avec les capteurs de trépan de forage 227. [0035] Les valeurs de secousse peuvent être calculées avec les 5 coordonnées d'un système d'axes cartésiens (les axes x, y et z) en se basant sur les lectures chronométrées correspondant provenant des capteurs de trépan de forage 227. En prenant une dérivée numérique, la secousse peut être calculée sous forme de J= a' = iim a(t+At)-a(t) (1) dans laquelle a(T) est l'accélération au temps T. 10 [0036] L'inverse de la secousse (J-1) peut également fournir un aperçu précieux de la défaillance du trépan de forage. Mathématiquement, « J inversé », le réciproque de la secousse, peut être exprimé comme suit : Ao_i = dt (2) déi (t) [0037] Lors de la surveillance de la secousse, il peut y avoir une 15 augmentation soudaine (telle qu'un choc, qui est une dérivée de la secousse) dans l'amplitude du signal/données qui sont surveillées, ce qui peut fournir à l'opérateur suffisamment de temps pour réagir au problème. Afin de surmonter ce problème, l'intensité de la secousse instantanée peut être calculée et analysée. L'intensité de la secousse peut être calculée comme suit rtj2(T)dr JI = j° t (3) fo dr 20 dans laquelle ./(T) représente la secousse instantanée à un quelconque temps T. [0038] L'analyse des données du trépan de forage facilite l'identification en temps réel d'une défaillance du trépan de forage et/ou d'une usure du trépan de forage. Comme le démontre la figure 3A, le bruit vibratoire est également présent dans les mesures de 25 la secousse 302. Tout bruit additionnel dans les données enregistrées peut élargir la base des données à l'intérieur d'un spectre de fréquence, et les données peuvent démontrer des décalages non linéaires avec une cause incertaine. Afin de différencier les valeurs de paramètre du trépan de forage attendues des anomalies de forage et de focaliser les efforts de l'analyse sur 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 11 l'identification de la défaillance du trépan de forage, les données de capteur du trépan de forage peuvent être filtrées à l'aide d'une déconvolution aveugle de source. Le but est de récupérer le signal réel du bruit vibratoire observé, en l'absence d'informations sur la source du bruit. Les données de capteur du trépan de forage peuvent être déconvoluées à l'aide de deux techniques 5 de déconvolution : déconvolution à entropie minimale (MED) et l'opérateur d'énergie Teager- Kaiser (TKEO). La figure 3B illustre un graphique des mesures de la secousse 302B après application de la déconvolution aux données de la secousse à l'aide d'une déconvolution MEDTKEO, selon un ou plusieurs modes de réalisation. Il doit être noté que le module d'analyse 262 peut fonctionner pour réaliser la déconvolution des données du trépan de forage pour 10 l'identification de la défaillance du trépan de forage, tel qu'il est décrit plus en détail ici. Pour les données de la secousse, la déconvolution peut être appliquée aux données d'accélération avant le calcul de la secousse. [0039] La déconvolution à entropie minimale (MED) supprime les bandes au-dessus desquelles le rapport de signal cohérent sur le bruit aléatoire est le plus faible et 15 accentue ainsi les bandes dans lesquelles les signaux cohérents dominent. La MED applique un opérateur linéaire qui, lorsqu'il est convolué avec l'entrée ou les signaux d'échantillon, transforme ces signaux en une apparence « simple ». Dans le présent contexte, le terme « simple » décrit le fait que chaque signal souhaité est constitué de quelques grandes pointes de signe ou d'emplacement inconnu séparées par des termes proches de zéro. La MED maximise 20 l'ordre ou minimise de façon équivalente l'entropie des signaux ; d'où le terme de déconvolution à entropie minimale. [0040] Les signaux transitoires et de fond peuvent être facilement séparés à travers le TKEO, qui est un autre filtre passe-haut non linéaire. Le TKEO réduit la variation des signaux de fond à faible fréquence tout en amplifiant les composants transitoires d'un signal dans 25 la région de haute fréquence. Le modèle temporel discret de premier ordre du TKEO est exprimé sous forme de cf) (x [n]) = x2 [n] - x[n - l]x[n + 1] (4) [0041] Ainsi, cp(x[n]) représente le n'ème signal échantillonné qui a passé le TKEO, aussi connu comme l'énergie Teager du signal. L'algorithme TKEO détecte un changement 30 soudain du flux d'énergie en absence d'une quelconque supposition de la structure des données. Dans ce cas, le TKEO est appliqué pour amplifier le composant transitoire ou d'impulsion causé par les défauts sur le train de forage et supprime le bruit de fond, augmentant ainsi la sensibilité 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 12 de kurtosis. Il doit être compris que la déconvolution à l'aide de la MED et/ou du TKEO peut être appliquée à n'importe quelles données du trépan de forage provenant des capteurs de trépan de forage 227, comprenant, sans limitation, aux accélérations du trépan de forage, à la secousse du trépan de forage, au poids sur le trépan, au couple sur le trépan, à la vitesse de pénétration, aux 5 tours du trépan de forage en fonction du temps (par ex., tours par minute) et de la température du trépan de forage. Elle peut également être appliquée aux paramètres dérivés des paramètres de base susmentionnés tels que l'énergie spécifique mécanique (MSE) ou l'énergie spécifique hydromécanique (HMSE). Le procédé de déconvolution peut appliquer un ou une combinaison de la MED ou du TKEO pour déconvoluer les données du trépan de forage. 10 [0042] Le module d'analyse 262 est utilisé pour décomposer les données du trépan de forage déconvoluées en fonctions de mode intrinsèque (IMF) en utilisant la décomposition de mode empirique (EMD), et les tendances dans les fonctions de mode intrinsèque peuvent être analysées pour identifier la défaillance du trépan de forage et/ou l'usure du trépan de forage. 15 [0043] L'EMD implique l'exploitation de l'avantage de la propriété de criblage d'un signal. L'EMD décompose un signal arbitraire en un nombre fini de modes ou d'IMF, quel que soit la nature linéaire ou stationnaire d'un signal. L'approche se focalise essentiellement sur l'analyse des caractéristiques des IMF individuelles pour extraire des caractéristiques sensibles aux défauts. 20 [0044] Une IMF est une fonction qui satisfait deux conditions : (1) dans la totalité de l'ensemble de données, le nombre d'extrêmes et le nombre de passages par zéro doivent soient être égaux soient différer tout au plus par 1, (2) au niveau d'un quelconque point, la valeur moyenne de l'enveloppe définie par le maximum local et l'enveloppe définie par le minimum local est de zéro. 25 [0045] La décomposition est basée sur ces suppositions : (1) le signal a au moins deux extrêmes, un maximum et un minimum ; (2) l'échelle temporelle caractéristique est définie par le laps de temps entre les extrêmes ; et (3) si les données sont totalement dépourvues d'extrêmes mais contiennent seulement des points d'inflexion, alors elles peuvent être différenciées une ou plusieurs fois pour révéler les extrêmes. Les résultats finaux peuvent être 30 obtenus par la ou les intégrations des composants. [0046] Le procédé de l'EMD est le suivant. (1) En prenant un ensemble de données, trouver tous les maximums locaux et les relier pour développer une enveloppe 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 13 supérieure à l'aide d'une fonction spline cubique. De la même façon, trouver tous les minimums locaux et les relier pour développer une enveloppe inférieure à l'aide d'une fonction spline cubique. (2) Trouvez la moyenne de l'enveloppe supérieure et l'enveloppe inférieure. Appeler cette moyenne mi. La différence entre le signal originel et la moyenne devient le premier 5 composant hi sous forme de x(t) - M.1 = h1 (5) [0047] Si hi satisfait les conditions IMF précédentes, elle sera la première IMF; sinon, de nouveaux maximums et minimums seront encore une fois identifiés et les étapes 1 et 2 seront répétées. Ce procédé répétitif est appelé criblage. 10 hl - M11 = h11 (6) hl(k-1) Mlk = hlk (7) ou, C1 = hlk Les mêmes étapes sont répétées pour déterminer la seconde IMF : 15 = x(t)- c1 (9) [0048] Ici, on suppose que ri représente le signal originel, et les étapes précédentes sont répétées pour déterminer la seconde IMF, c2. Ainsi, après la n'ème itération, le signal originel peut être décomposé en n nombre d'IMF, comme il est démontré ci-dessous : - C2 = r2 (10) 20 rn-1 Cn = rn (11) Le procédé de décomposition est répété jusqu'à ce que les données de signal originelles deviennent une fonction monotonique de sorte qu'aucune autre IMF ne puisse être déduite. [0049] Les figures 4 et 5 illustrent des graphiques du procédé itératif de 25 génération de fonctions de mode intrinsèque des données du trépan de forage, conformément à un ou plusieurs modes de réalisation. Tel qu'illustré, les courbes 400 et 500 ont été acquises à une certaine profondeur dans un puits de forage et représentent un paramètre associé au trépan de forage en fonction du temps (par ex., la secousse en fonction du temps). La figure 4 illustre les (8) 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 14 courbes décomposées pour les données du trépan de forage acquises lorsque le trépan de forage ne subit pas de défaillance du trépan de forage. La figure 5 illustre les courbes décomposées pour les données du trépan de forage acquises lorsque le trépan de forage subi une défaillance du trépan de forage. Une ou plusieurs itérations de décomposition peuvent être réalisées avec les 5 données de capteur du trépan de forage déconvoluées pour arriver aux IMF 404 et 504. Les courbes supérieures 402 et 502 sont les données du trépan de forage déconvoluées sans EMD, et les courbes inférieures 404 et 504 sont les IMF finales générées avec EMD. Les courbes intermédiaires sont les courbes décomposées de façon itérative générées pour obtenir les IMF finales 404 et 504. 10 [0050] Le module d'analyse 262 fonctionne pour calculer l'énergie de chaque IMF, qui peut être utilisée pour évaluer si le trépan de forage subit ou non une défaillance du trépan de forage. L'énergie totale de chaque IMF des données du trépan de forage peut être calculée sous forme de : Ei = f ±: I ci (t) I 2 dt (12) 15 [0051] Un vecteur caractéristique (T), en fonction de la profondeur reposant sur les énergies totales calculées, peut être construit sous forme de T = [E1, E2 , E3, E4, ... . , EN] (13) [0052] Le vecteur caractéristique (7) peut être normalisé pour donner : 7' Tnormalisé = norm(T) (14) 20 [0053] Le module d'analyse 262 peut analyser le vecteur d'énergie normalisé pour identifier une défaillance du trépan de forage. Par exemple, les figures 6 et 7 illustrent des graphiques de courbes d'énergie normalisées 602 et 702, conformément à un ou plusieurs modes de réalisation. Tel qu'illustré, les courbes d'énergie 602 et 702 représentent l'énergie d'un paramètre du trépan de forage en fonction de la profondeur ou du temps et 25 subissent des pointes d'énergie 604, 704. La pointe d'énergie 604 est attribuable au moment où le trépan de forage subit une défaillance du trépan de forage, alors que la pointe d'énergie 704 est attribuable au moment où le trépan de forage ne subit aucune défaillance du trépan de forage, mais démontre une énergie augmentée en partie en raison des conditions de la formation. 30 [0054] Le vecteur d'énergie normalisé peut être comparé aux données mesurées de la formation, à un modèle de la formation et/ou à un modèle d'usure de trépan 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 15 fractionné reposant sur les paramètres de la formation pour identifier une défaillance du trépan de forage et/ou une usure du trépan de forage. Par exemple, un modèle de formation peut être généré en se basant sur les données de la formation acquises à l'aide d'un capteur de fond de trou 228 comprenant, sans limitation, l'un quelconque ou une combinaison d'un dispositif de 5 mesure sismique, d'un dispositif de mesure de la résistivité et d'un outil de diagraphie à rayons gamma. Les caractéristiques de la formation terrestre peuvent être comparées à la courbe d'énergie en fonction de la profondeur pour identifier si la performance de forage est attribuable aux propriétés de la formation ou à la défaillance du trépan de forage. Par exemple, supposons que le modèle de formation indique que les caractéristiques de la formation n'ont pas changé 10 lorsque la courbe d'énergie démontre la pointe d'énergie 604, ceci peut indiquer que la pointe d'énergie 604 est causée par une défaillance du trépan de forage et non pas par l'interaction entre le trépan de forage et la formation. Supposons également que le modèle de formation indique que les caractéristiques de la formation ont changé lorsque la courbe d'énergie démontre la pointe d'énergie 704, ceci peut indiquer que la pointe d'énergie 704 est causée par 15 l'interaction entre le trépan de forage et la formation et non pas par une défaillance du trépan de forage. [0055] Comme exemple non limitant d'un modèle d'usure de trépan de forage d'un trépan de forage en diamant polycristallin compact (PDC), le facteur fractionnel d'usure de trépan y, mesuré à une profondeur XI est donné par la formule : 20 Db2 aoiSi2 3 3.2 Vo G (1--.Y1_1) Yi-1 (15) dans laquelle )3 est une constante d'abrasion (sans dimension), Vo est le volume de cylindre tronqué avec la surface plate à travers le centre du cercle inférieur dans une lame PDC, G est une constante de modèle, Db est le diamètre du trépan en pouces, an, est une constante de modèle et S, est la résistance à la compression latérale de la roche. Même si 25 cette discussion décrit un modèle d'usure du trépan de forage pour un trépan de forage en PDC, il doit être compris qu'un quelconque autre modèle d'usure du trépan de forage approprié peut être appliqué pour estimer l'usure du trépan de forage en fonction de la profondeur pour la comparaison avec les données d'énergie déconvoluées-décomposées. Avec le facteur fractionnel d'usure de trépan (yi), la fonction d'usure de trépan d'un trépan PDC est donnée par la formule : 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 16 Ah Wf = 1 - -h = 1 - yi (16) dans laquelle h est la hauteur maximale de la dent du trépan de forage et Ah représente le changement en hauteur de la dent du trépan de forage en raison de l'usure du trépan de forage. Le grade de trépan émoussé de l'Association internationale des entrepreneurs 5 de forage (IADC) peut également être calculé sous forme de : Ah ABG = 8 -h = 8 yi (17) [0056] La figure 8 illustre un graphique d'une courbe d'usure de trépan de forage (Ah/h) 802 en fonction de la profondeur (pieds), conformément à un ou plusieurs modes de réalisation. Tel qu'illustré, l'usure de trépan de forage 802 du trépan de forage augmente 10 lorsque le trépan de forage pénètre plus profondément dans la formation terrestre. Il doit être compris que le module d'analyse 262 fonctionne pour analyser les courbes d'énergie des données du trépan de forage (par ex., courbe 602 de la figure 6) avec la courbe d'usure de trépan de forage 802 pour identifier une défaillance du trépan de forage. [0057] Le module d'analyse 262 peut fonctionner pour identifier les 15 changements au niveau de la polarité des courbes d'énergie, qui pourraient indiquer une défaillance du trépan de forage. Les figures 9 à 11 illustrent des graphiques des courbes d'énergie 902, 1002 et 1102 pour les données de la vitesse de pénétration mesurées le long de trois intervalles de profondeur différents correspondant à la courbe d'usure du trépan de forage 802, conformément à un ou plusieurs modes de réalisation. La figure 9 illustre la courbe d'énergie 902 20 en fonction de la profondeur générée à partir des données de la vitesse de pénétration recueillies le long du premier intervalle de profondeur allant d'environ 11 800 pieds à environ 12 300 pieds correspondant à la courbe d'usure du trépan de forage 802 de la figure 8. Comme le démontre la figure 10, la courbe d'énergie 1002 est une fonction de la profondeur pour le deuxième intervalle de profondeur allant d'environ 12 300 pieds à environ 12 800 pieds correspondant à la 25 courbe d'usure du trépan de forage 802. La figure 11 illustre la courbe d'énergie 1102 en fonction de la profondeur pour le troisième intervalle de profondeur allant d'environ 12 800 pieds à environ 13 300 pieds correspondant à la courbe d'usure du trépan de forage 802. Tel qu'illustré, la polarité de la courbe d'énergie 1102 est inversée par rapport aux courbes d'énergie 902 et 1002 précédentes. La profondeur à laquelle la polarité de la courbe d'énergie s'inverse peut 30 indiquer une défaillance du trépan de forage ou un forage inefficace en raison de l'interaction entre le trépan de forage et la formation, telle qu'une vibration grave en raison d'une usure non uniforme du trépan de forage et de l'interaction avec la formation. Il doit être compris que 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 17 l'identification de la défaillance du trépan de forage permet à l'opérateur de forage de prendre des mesures d'atténuation appropriées de façon opportune, comprenant, sans limitation, le fait de déterminer s'il faut ou non enlever le trépan de forage et quand l'enlever ; le remplacement du trépan de forage ou le changement du poids sur le trépan, du couple sur le trépan ou de la 5 vitesse des tours du trépan de forage. [0058] Comme il a été précédemment décrit, les données de capteur du trépan de forage peuvent être utilisées pour faire l'apprentissage des modèles de forage afin de prédire la défaillance du trépan de forage. Comme exemple non limitant, les courbes d'énergie peuvent être calculées pour environ 5 cas dans lesquels le trépan de forage ne subit pas une 10 défaillance du trépan de forage et 5 cas dans lesquels le trépan de forage subit une défaillance du trépan de forage. Les courbes d'énergie peuvent être utilisées pour faire l'apprentissage des modèles d'opération de forage comprenant, sans limitation, les réseaux neuronaux, les systèmes reposant sur une logique floue, les machines à vecteur de support, etc. Il doit être noté qu'un quelconque nombre de cas peut être utilisé pour faire l'apprentissage du modèle d'opération de 15 forage. En se basant sur ces données ayant subi un apprentissage, le modèle d'opération de forage peut prédire la durée de vie du trépan de forage, l'usure du trépan de forage ou la défaillance du trépan de forage le long d'un profil de forage planifié ou projeté. Le forage du puits de forage à l'aide d'un trépan de forage peut se poursuivre jusqu'à ce que la défaillance du trépan de forage prévue se produise. 20 [0059] Comme il a été précédemment décrit, le système de forage 100 de la figure 1 peut également comprendre des capteurs 129 distribués le long du train de forage 108 pour mesurer divers paramètres pour identifier ou prédire la défaillance du trépan de forage. Les capteurs 129 peuvent comprendre l'un quelconque ou une combinaison d'accéléromètres triaxiaux, de jauges de contrainte, de dynamomètres, de capteurs de température et de capteurs 25 de pression. Les données de capteur distribuées peuvent être déconvoluées et décomposées, comme il est décrit ici, par rapport aux données de capteur du trépan de forage. Les données de capteur distribuées décomposées peuvent être comparées à et mises en corrélation croisée avec les données de capteur du trépan de forage et/ou les données de la formation pour identifier une défaillance du trépan de forage. 30 [0060] Il doit être compris que les systèmes et procédés décrits ici procurent une solution nécessairement enracinée dans les outils de forage de fond de trou afin de surmonter un problème découlant spécifiquement du forage d'un puits de forage à l'aide d'un trépan de forage. Le problème découlant spécifiquement du forage d'un puits de forage 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 18 comprend la difficulté de l'identification du fait qu'il y a eu ou non une défaillance du trépan de forage dans le puits de forage. Le procédé et le système décrits ici identifient ou prédisent la défaillance du trépan de forage en déconvoluant des données de capteur qui révèlent un paramètre associé au trépan de forage comprenant l'un quelconque ou une combinaison de 5 l'accélération du trépan de forage, de la secousse du trépan de forage, du poids sur le trépan, du couple sur le trépan, de la vitesse de pénétration, des tours du trépan de forage en fonction du temps et de la température du trépan de forage. Une fois qu'une défaillance du trépan de forage est identifiée ou prédite, un opérateur de forage peut déterminer s'il faut ou non enlever le trépan de forage du puits de forage, et quand l'enlever. 10 [0061] En sus des modes de réalisation décrits ci-dessus, de nombreux exemples de combinaisons spécifiques font partie de la portée de la description, et on en détaille certains ci-après : Exemple 1 : Un procédé de forage d'un puits de forage à travers une formation terrestre souterraine, comprenant : 15 le forage du puits de forage à l'aide d'un trépan de forage ; la mesure des données qui révèlent un paramètre associé au trépan de forage à l'aide d'un capteur localisé dans le puits de forage ; la décomposition des données pour générer une fonction de mode intrinsèque des données du trépan de forage ; et 20 l'analyse de la fonction de mode intrinsèque pour identifier une défaillance du trépan de forage. Exemple 2 : Le procédé selon l'exemple 1, dans lequel l'analyse comprend le calcul de l'énergie de la fonction de mode intrinsèque des données du trépan de forage pour utiliser l'énergie de la fonction de mode intrinsèque comme une indication de la défaillance du 25 trépan de forage. Exemple 3 : Le procédé selon l'exemple 2, dans lequel l'analyse comprend la comparaison de l'énergie de la fonction de mode intrinsèque à un modèle d'usure du trépan de forage. Exemple 4 : Le procédé selon l'exemple 1, dans lequel le paramètre associé au 30 trépan de forage comprend l'un quelconque ou une combinaison de l'accélération du trépan de forage, de la secousse du trépan de forage, du poids sur le trépan, du couple sur le trépan, de la 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 19 vitesse de pénétration, des tours du trépan de forage en fonction du temps et de la température du trépan de forage. Exemple 5 : Le procédé selon l'exemple 1, dans lequel la décomposition comprend l'application d'une quelconque ou d'une combinaison d'une déconvolution à entropie 5 minimale et d'un opérateur d'énergie Teager-Kaiser pour déconvoluer les données mesurées et décomposer les données déconvoluées pour générer la fonction de mode intrinsèque. Exemple 6 : Le procédé selon l'exemple 1, comprenant également la mesure des données de la formation qui révèlent la formation terrestre à l'aide d'un quelconque ou d'une combinaison d'un dispositif de mesure sismique, d'un dispositif de mesure de la résistivité et d'un 10 outil de diagraphie à rayons gamma. Exemple 7 : Le procédé selon l'exemple 6, dans lequel l'analyse comprend la comparaison de la fonction de mode intrinsèque à un modèle de formation terrestre basé sur les données mesurées de la formation. Exemple 8 : Le procédé selon l'exemple 2, dans lequel l'analyse comprend 15 l'identification d'un changement de polarité de l'énergie de la fonction de mode intrinsèque par rapport à une autre fonction de mode intrinsèque pour un emplacement distinct dans le puits de forage. Exemple 9 : Le procédé selon l'exemple 1, comprenant également : la décomposition des données mesurées pour générer deux ou 20 plusieurs fonctions de mode intrinsèque des données du trépan de forage ; le calcul de l'énergie des fonctions de mode intrinsèque ; la génération d'un jeu normalisé d'énergies pour les fonctions de mode intrinsèque ; et l'identification d'une pointe d'énergie dans le jeu normalisé 25 d'énergies pour identifier la défaillance du trépan de forage. Exemple 10 : Le procédé selon l'exemple 1, comprenant également l'identification du fait s'il faut ou non ou du moment où enlever le trépan de forage du puits de forage basé sur la défaillance du trépan de forage identifiée. Exemple 11 : Le procédé selon l'exemple 1, comprenant également l'utilisation 30 du trépan de forage pour prolonger le puits de forage. 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 20 Exemple 12 : Un système de forage d'un puits de forage à travers une formation terrestre souterraine, comprenant : un trépan de forage ; un capteur localisé dans le puits de forage coupant la formation 5 terrestre et qui fonctionne pour mesurer les données révélant un paramètre associé au trépan de forage ; et un processeur en communication avec le capteur et qui fonctionne pour : décomposer les données pour générer une fonction de 10 mode intrinsèque des données du trépan de forage ; et analyser la fonction de mode intrinsèque pour identifier une défaillance du trépan de forage. Exemple 13 : Le système selon l'exemple 11, dans lequel le processeur fonctionne pour calculer l'énergie de la fonction de mode intrinsèque des données du trépan de 15 forage pour utiliser l'énergie de la fonction de mode intrinsèque comme une indication de la défaillance du trépan de forage. Exemple 14 : Le système selon la revendication 12, dans lequel le processeur fonctionne pour comparer l'énergie de la fonction de mode intrinsèque à un modèle d'usure de trépan pour identifier la défaillance du trépan de forage. 20 Exemple 15 : Le système selon l'exemple 11, dans lequel le paramètre associé au trépan de forage comprend l'un quelconque ou une combinaison de l'accélération du trépan de forage, de la secousse du trépan de forage, du poids sur le trépan, du couple sur le trépan, de la vitesse de pénétration, des tours du trépan de forage en fonction du temps et de la température du trépan de forage. 25 Exemple 16: Le système selon l'exemple 11, comprenant également un capteur de fond de trou comprenant l'un quelconque ou une combinaison d'un dispositif de mesure sismique, d'un dispositif de mesure de la résistivité ou d'un outil de diagraphie à rayons gamma. Exemple 17 : Le système selon l'exemple 16, dans lequel le processeur 30 fonctionne pour comparer la fonction de mode intrinsèque à un modèle de la formation terrestre basé sur les données de la formation mesurées à l'aide du dispositif de mesure de la formation. 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 21 Exemple 18 : Le système selon l'exemple 11, dans lequel le processeur fonctionne pour identifier un changement de polarité de l'énergie de la fonction de mode intrinsèque par rapport à une autre fonction de mode intrinsèque pour un emplacement distinct dans le puits de forage. 5 Exemple 19 : Un procédé de forage d'un puits de forage à travers une formation terrestre souterraine, le forage du puits de forage à l'aide d'un trépan de forage ; la mesure de données qui révèlent un paramètre associé au trépan de forage à l'aide d'un capteur localisé dans le puits de forage ; 10 la décomposition des données mesurées pour générer une fonction de mode intrinsèque des données ; l'analyse de la fonction de mode intrinsèque pour prédire une défaillance du trépan de forage ; et la poursuite du forage du puits de forage à l'aide du trépan de 15 forage jusqu'à ce que la défaillance du trépan de forage prévue se produise. Exemple 20 : Le procédé selon l'exemple 19, dans lequel l'analyse comprend l'apprentissage d'un modèle de forage pour prédire la défaillance du trépan de forage à l'aide de la fonction de mode intrinsèque. Exemple 21 : Le procédé selon l'exemple 19, dans lequel le paramètre associé 20 au trépan de forage comprend l'un quelconque ou une combinaison de l'accélération du trépan de forage, de la secousse du trépan de forage, du poids sur le trépan, du couple sur le trépan, de la vitesse de pénétration, des tours du trépan de forage en fonction du temps et de la température du trépan de forage. [0062] Un ou plusieurs modes de réalisation spécifiques de la présente 25 divulgation ont été décrits. Dans un souci de fournir une description concise de ces modes de réalisation, quelques caractéristiques d'une implémentation réelle peuvent être omises de la description dans la spécification. Il doit être compris que dans le développement d'une quelconque implémentation réelle de ce type, comme dans tout projet d'ingénierie ou de conception, de nombreuses décisions spécifiques à l'implémentation doivent être prises afin 30 d'atteindre les objectifs spécifiques des développeurs, telles que la conformité à des contraintes apparentées au système ou aux considérations commerciales, qui varieront d'une 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 22 implémentation à une autre. En outre, il sera compris qu'un tel effort de développement puisse être complexe et chronophage, mais serait néanmoins une entreprise de routine de conception, de fabrication et de manufacture pour les hommes du métier qui bénéficient de cette divulgation. 5 [0063] Dans la description suivante et dans les revendications, les articles « un », « une » et « le/la » sont destinés à décrire le fait qu'il y a un ou plusieurs des éléments. Les termes « incluant », « comprenant » et « ayant », et des variations de ceux-ci, sont utilisés de façon non limitative, et doivent donc être interprétés pour signifier « comprenant, mais sans limitation... ». Mais également, une quelconque utilisation d'une quelconque forme des termes 10 « relier », « engager », « coupler », « fixer », « accoupler », « monter », ou un quelconque autre terme décrivant une interaction entre les éléments est destinée à signifier soit une interaction indirecte soit une interaction directe entre les éléments décrits. En outre, dans le présent contexte, les termes « axial » et « axialement » désignent généralement le long ou parallèle à un axe central (par ex. l'axe central d'un corps ou d'un orifice), tandis que les termes « radial » et 15 « radialement » signifient généralement perpendiculaire à l'axe central. L'emploi de « haut », « bas », « au-dessus », « au-dessous », « supérieur », « inférieur », « en haut », « en bas », « vertical », « horizontal » et des variations de ces termes se fait par commodité, mais ne nécessite pas d'orientation particulière des composants. [0064] Certains termes sont utilisés à travers toute la description et les 20 revendications correspondent à des caractéristiques ou à des composants particuliers. Comme le comprendra un spécialiste du domaine, différentes personnes peuvent désigner la même caractéristique ou le même composant par des noms différents. Ce document n'est pas destiné à différencier entre les composants ou les caractéristiques qui diffèrent en nom mais non pas en fonction. 25 [0065] Tout au long de cette description, la référence à « un mode de réalisation », « un mode de réalisation », « un mode de réalisation », « des modes de réalisation », « quelques modes de réalisation », « certains modes de réalisation », ou une expression semblable signifie qu'une structure ou une caractéristique particulière décrite en lien avec le mode de réalisation peut faire partie d'au moins un mode de réalisation de la présente 30 description. Par conséquent, ces phrases ou expressions semblables à travers cette description peuvent, mais pas nécessairement, toutes se référer au même mode de réalisation. 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 23 [0066] Les modes de réalisation divulgués ne doivent pas être interprétés ou sinon utilisés comme limitant la portée de la description, y compris les revendications. Il faut bien reconnaître que les différents enseignements des modes de réalisation envisagés peuvent être employés séparément ou en une combinaison appropriée quelconque pour produire les 5 résultats voulus. De plus, un spécialiste du domaine doit comprendre que la description a une application large, et la discussion de tout mode de réalisation ne doit être qu'un exemple de ce mode de réalisation, et ne vise pas à suggérer que la portée de la description, y compris les revendications, se limite à ce mode de réalisation. REVENDICATIONS1. Procédé de forage d'un puits de forage à travers une formation terrestre souterraine, comprenant : le forage du puits de forage à l'aide d'un trépan de forage ; la mesure des données qui révèlent un paramètre associé au trépan de forage à l'aide d'un capteur localisé dans le puits de forage ; la décomposition des données pour générer une fonction de mode intrinsèque des données du trépan de forage ; et l'analyse de la fonction de mode intrinsèque pour identifier une défaillance du trépan de forage. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'analyse comprend le calcul de l'énergie de la fonction de mode intrinsèque des données du trépan de forage pour utiliser l'énergie de la fonction de mode intrinsèque comme une indication de la défaillance du trépan de forage. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'analyse comprend la comparaison de l'énergie de la fonction de mode intrinsèque à un modèle d'usure du trépan de forage. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le paramètre associé au trépan de forage comprend l'un quelconque ou une combinaison de l'accélération du trépan de forage, de la secousse du trépan de forage, du poids sur le trépan, du couple sur le trépan, de la vitesse de pénétration, des tours du trépan de forage en fonction du temps et de la température du trépan de forage. 5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la décomposition comprend l'application d'une quelconque ou d'une combinaison d'une déconvolution à entropie minimale et d'un opérateur d'énergie Teager-Kaiser pour déconvoluer les données mesurées et décomposer les données déconvoluées pour générer la fonction de mode intrinsèque. 6. Procédé selon la revendication 1, comprenant également la mesure des données de la formation qui révèlent la formation terrestre et dans lequel l'analyse comprend la comparaison de la fonction de mode intrinsèque à un modèle de formation terrestre basé sur les données mesurées de la formation. 7. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'analyse 3066224 2016-IPM-100804-U1-FR 25 comprend l'identification d'un changement de polarité de l'énergie de la fonction de mode intrinsèque par rapport à une autre fonction de mode intrinsèque pour un emplacement distinct dans le puits de forage. 8. Procédé selon la revendication 1, comprenant également : 5 la décomposition des données mesurées pour générer deux ou plusieurs fonctions de mode intrinsèque des données du trépan de forage ; le calcul de l'énergie des fonctions de mode intrinsèque ; la génération d'un jeu normalisé d'énergies pour les fonctions de mode intrinsèque ; et 10 l'identification d'une pointe d'énergie dans le jeu normalisé d'énergies pour identifier la défaillance du trépan de forage. 9. Système de forage d'un puits de forage à travers une formation terrestre souterraine, comprenant :un trépan de forage ;un capteur localisé dans le puits de forage coupant la formation terrestre et qui 15 fonctionne pour mesurer les données révélant un paramètre associé au trépan de forage ; etun processeur en communication avec le capteur et qui fonctionne pour :décomposer les données pour générer une fonction de mode intrinsèque des données du trépan de forage ; et 20 analyser la fonction de mode intrinsèque pour identifier une défaillance du trépan de forage. 10. Système selon la revendication 9, comprenant également un capteur de 25 fond de trou comprenant l'un quelconque ou une combinaison d'un dispositif de mesure sismique, d'un dispositif de mesure de la résistivité ou d'un outil de diagraphie à rayons gamma. 11. Système selon la revendication 10, dans lequel le processeur fonctionne pour comparer la fonction de mode intrinsèque à un modèle de la formation terrestre basé sur les données de la formation mesurées à l'aide du dispositif de mesure de la formation. 30