Brevet FR3063766A1 — publié le 20180914

La présente demande concerne un procédé d'identification de la position d'un puits de forage dans un terrain. Elle concerne plus particulièrement l'identification de la position d'un premier puits de forage (aussi occasionnellement appelé « puits cible ») par rapport à un deuxième puits de forage et, par voie de conséquence, sa distance et son orientation (ou direction) par rapport au deuxième puits de forage (aussi occasionnellement appelé « puits de référence »). Le premier puits désigne ici un forage déjà existant. Un tel puits comporte traditionnellement des parties ferromagnétiques, par exemple un cuvelage, un tubage, une garniture de forage, des équipements de complétion ou autre. Le deuxième puits de forage peut être un nouveau puits, par exemple un puits de secours, un puits d'interception, un puits d'abandon ou un puits de forage classique. Pendant des opérations de forage d'un puits, il est souvent intéressant de connaître sa position par rapport à un puits déjà existant, soit pour l'intercepter, soit au contraire pour éviter une collision entre les deux puits. Pour ce faire, un procédé habituellement mis en oeuvre se base sur un principe de présence de champ magnétique généré par une structure ferromagnétique. Un tel procédé est par exemple connu sous l'appellation « Passive Magnetic Ranging » (PMR), c'est-à-dire un procédé de télémétrie magnétique passive. Un tel procédé se qualifie de « passif » car il permet de déduire la position du premier puits en relatif par rapport au deuxième puits, et vice versa, grâce à des mesures de champ magnétique existant. Dans un tel procédé, partant du fait que le premier puits est déjà existant, différentes mesures de champ magnétique sont prises en cours de forage du deuxième puits. 3063766 2 En cours de forage signifie ici que les mesures peuvent être prises au fur et à mesure que le forage est réalisé, ou bien, une fois qu'une profondeur déterminée a été atteinte, plusieurs mesures sont prises le long du forage précédemment réalisé ; il est par exemple possible de prendre ces mesures en 5 remontant dans le puits depuis la profondeur atteinte. Ces mesures comportent par exemple des mesures de champ magnétique dans un système de coordonnées lié à l'instrument de mesure en fonction de la position à laquelle chaque mesure a été prise. La position à laquelle chaque mesure est prise est généralement 10 identifiée en relatif par rapport à la position précédente à laquelle une autre mesure a été prise, ou une position initiale de l'outil à partir de laquelle les mesures sont prises, par exemple grâce à une profondeur de forage donnée, notamment grâce à une abscisse curviligne, et un vecteur orienté mesuré, en azimut et inclinaison. Une méthode dite « de minimum de courbure » permet de 15 rejoindre chacun des points de mesure indépendants entre eux pour déterminer une trajectoire, c'est-à-dire un ensemble de points positionnés relativement les uns par rapport aux autres. Toutefois, il est par exemple possible de convertir ces positions relatives en position dans un repère dit « absolu », c'est-à-dire par rapport à un repère terrestre. Par exemple, chaque point de mesure, ou la 20 trajectoire déterminée à partir des points de mesure, peut ensuite être défini(e) dans un repère absolu terrestre. Partant de ces mesures, la position relative du premier puits (c'est-à-dire la position du premier puits par rapport au deuxième puits, et donc par rapport aux positions auxquelles les mesures ont été prises) est ensuite 25 approximée, par exemple selon une méthode géométrique, ou selon une modélisation vectorielle spatiale du champ magnétique, ou encore selon une méthode de distribution théorique de pôles magnétiques le long du premier puits. Dans cette dernière méthode, le premier puits est modélisé 30 numériquement par une distribution de pôles, laquelle distribution correspond à un champ magnétique théorique. 3063766 3 Les positions de ces pôles, relatives par rapport à au moins un point de mesure du deuxième puits ou absolues dans un repère terrestre, représentent ainsi la position du premier puits. Toutefois, ces positions étant déterminées par une modélisation 5 numérique, il est préférable de connaitre une marge d'erreur liée à ces positions ainsi déterminées. Dans un procédé PMR traditionnel, ces marges d'erreur sont données de façon arbitraire, en identifiant un domaine physique autour de la position identifiée du premier puits, généralement établi en pourcentage de 10 distance par rapport au deuxième puits et en incertitude angulaire en degrés, également par rapport au deuxième puits. Ces incertitudes sont généralement indépendantes de la méthode utilisée et des données liées au cas d'étude, et sont en deux dimensions uniquement. En outre, le niveau de confiance associé est inconnu. Un exemple de tel domaine est représenté en figure 2, commentée 15 ultérieurement en lien avec la liste des figures. Une telle estimation des incertitudes représente donc un certain risque, en particulier en cas de sous-estimation de la distance et de l'erreur en distance, par exemple lorsque l'un des objectifs liés à l'identification de la position du premier puits est d'éviter une collision avec le deuxième puits. 20 Au moins un des objectifs de la présente demande est ainsi de résoudre, au moins en partie, les inconvénients précités, en menant en outre à d'autres avantages. Le procédé, objet de la présente demande, vise en particulier à proposer une méthode de quantification et d'identification des incertitudes liées 25 à la position du premier puits. A cet effet, est proposé selon un premier aspect, un procédé d'identification de position d'un premier puits, le procédé comportant : Une étape de saisie d'une série de données comportant au moins une 30 mesure de champ magnétique en deux points de mesure distincts, à distance du premier puits ; Une étape de choix d'un modèle numérique comportant : 3063766 4 o une étape de détermination d'un modèle représentant le premier puits par une distribution d'au moins un pôle ; et o une étape de choix d'une méthode numérique caractérisant des écarts entre l'au moins une mesure du champ magnétique et un champ 5 magnétique théorique issu du modèle représentant le premier puits ; - Une étape de détermination d'une position optimale de l'au moins un pôle en fonction de la méthode numérique choisie ; et - Une étape de calcul d'incertitudes en position de la distribution d'au moins un pôle comportant : 10 o Une étape de détermination d'un domaine tridimensionnel d'incertitudes (ou domaine de confiance) autour de la position optimale de l'au moins un pôle, cette étape comportant : - Une étape de détermination d'une distribution perturbée d'au moins un pôle dans laquelle la position optimale d'au moins 15 un pôle est directement modifiée, par rapport à sa position optimale, en une position perturbée de l'au moins un pôle ; - Une étape de calcul d'un champ magnétique théorique perturbé dans laquelle le champ magnétique théorique perturbé est calculé en fonction de la distribution perturbée 20 d'au moins un pôle ; - Une étape de comparaison entre l'au moins une mesure de champ magnétique et le champ magnétique théorique perturbé ; - Une étape d'application de la méthode numérique 25 caractérisant les écarts entre l'au moins une mesure du champ magnétique et le champ magnétique théorique perturbé ; - Une étape de comparaison d'un résultat de la méthode numérique avec une valeur seuil déterminée en fonction d'un 30 niveau de confiance souhaité ; 3063766 5 - Si le résultat du test est inférieur ou égal à la valeur seuil, alors la position perturbée de l'au moins un pôle est considérée dans le domaine tridimensionnel d'incertitudes ; et - Une étape de définition du domaine tridimensionnel 5 d'incertitudes sous la forme d'une matrice de variance- covariance décrivant un ellipsoïde d'incertitude contenant l'ensemble des positions perturbées acceptées de l'au moins un pôle et dont un centre de l'ellipsoïde correspond à la position optimale de l'au moins un pôle et dont chaque axe 10 principal a une longueur au moins égale à la plus grande distance, voire à un double de la plus grande distance, entre une position perturbée acceptée dans la direction de l'axe et la position optimale de l'au moins un pôle. Au moins certaines des étapes sont par exemple reproduites 15 successivement et itérativement jusqu'à détermination de l'ensemble des positions perturbées de l'au moins un pôle considérées dans le domaine tridimensionnel d'incertitude. Un « champ magnétique mesuré », correspond à trois composantes mesurées directement par un dispositif d'instruments de mesures (type 20 magnétomètres) dans le deuxième puits. Un « champ magnétique théorique » correspond à une modélisation du champ magnétique mesuré. Cette modélisation tient compte du champ magnétique terrestre global, du champ magnétique local de la croûte terrestre, du champ magnétique variable diurne, du champ magnétique parasite produit 25 par la garniture de forage, du champ produit par la boue magnétique (ces deux derniers éléments sont dus à des éléments ferromagnétiques dans le deuxième puits (puits forant)), et enfin du champ magnétique produit par des éléments ferromagnétiques dans le premier puits. Dans cette description les composantes du champ théorique qui sont 30 modifiées par la modélisation sont notamment le champ magnétique dû aux éléments ferromagnétiques dans le deuxième puits et le champ magnétique émis par des éléments ferromagnétiques dans le premier puits. 3063766 6 Le procédé, objet de la présente demande, permet par exemple de fournir des résultats dans un temps de calcul qui soit raisonnable et compatible avec les temps de forage du deuxième puits. Et, à titre d'exemple, si la qualité des données le permet, les résultats peuvent être fournis en moins d'une heure, 5 voire en moins d'une minute avec des calculateurs plus puissants. Une minimisation des écarts entre le champ magnétique théorique et le champ magnétique mesuré, par exemple une minimisation des moindres carrés, permet de déterminer une répartition de ces pôles, c'est-à-dire la position théorique de chacun des pôles, correspondant au champ magnétique 10 théorique qui minimise les moindres carrés au niveau des points de mesures. Autrement dit, il s'agit de déterminer la position de chacun des pôles de sorte que le champ magnétique théorique généré correspondant à la distribution de pôles en ces positions permet d'approximer au mieux, voire de retrouver, les mesures du champ magnétique. 15 Ces positions sont possiblement déterminées par rapport à au moins un point de mesure du deuxième puits mais peuvent être transposées dans d'autres repères si nécessaire. Dans un exemple de mise en oeuvre, l'étape de calcul d'un champ magnétique théorique perturbé comporte en outre : 20 - une étape de variation d'au moins un paramètre du modèle numérique dans laquelle au moins un paramètre du modèle numérique est perturbé ; - l'étape de calcul du champ magnétique théorique perturbé, dans laquelle le champ magnétique théorique 25 perturbé est calculé en fonction de l'au moins un paramètre perturbé du modèle numérique ; et - une sous-étape de détermination de la distribution perturbée d'au moins un pôle, dans laquelle la position perturbée d'au moins un pôle est déterminée en fonction du champ 30 magnétique théorique perturbé. Par exemple, l'au moins un paramètre du modèle numérique qui est perturbé pendant l'étape de variation d'au moins un paramètre du modèle 3063766 7 numérique est choisi parmi une force d'au moins un pôle, ou au moins une donnée de la série de données saisie. Dans un mode de mise en oeuvre privilégié, la méthode numérique caractérisant des écarts entre l'au moins une mesure du champ magnétique et 5 un champ magnétique théorique issu du modèle représentant le premier puits comporte un test Khi2 représentant les écarts. Selon un autre mode de mise en oeuvre, la méthode numérique caractérisant des écarts entre l'au moins une mesure du champ magnétique et un champ magnétique théorique issu du modèle représentant le premier puits 10 comporte une méthode de Monte-Carlo. Eventuellement, les deux méthodes peuvent être couplées. Dans un exemple de réalisation, au moins un pôle de la distribution du modèle représentant le premier puits est un monopole ponctuel, ayant une position et une force, ou un pôle distribué. « Distribué » signifie par exemple 15 que le pôle est lui-même réparti, par exemple selon une gaussienne ou une exponentielle, laquelle peut être unilatérale ou bilatérale, ou une autre répartition. Dans un exemple de réalisation, la distribution d'au moins un pôle du modèle comporte une distribution régulière de pôles, ou une distribution 20 exponentielle de pôles, ou une distribution gaussienne de pôles, ou une distribution de pôles correspondant à un aimant cylindrique, c'est-à-dire qui émet un champ magnétique analogue à celui d'un aimant cylindrique. Une telle distribution est présentée dans une série d'articles, comme par exemple dans Cylindrical Magnets and Ideal Solenoids, Norman Derby & Stanislaw Olbert, 25 arXiv :0909.3880v1. Par exemple, l'étape d'application de la méthode numérique caractérisant les écarts entre l'au moins une mesure de champ magnétique et le champ magnétique théorique perturbé fournit une valeur de Khi2 notée Khi2', et la valeur seuil est définie par [ Khi2min + DeltaKhi2 ], de sorte que si 30 Khi2' [ Khi2min + DeltaKhi2 ], la position perturbée du pôle est considérée dans le domaine tridimensionnel d'incertitudes, avec DeltaKhi2 déterminé selon un niveau de confiance souhaité. 3063 766 8 Par exemple, la série de données comporte en outre, pour chaque point de mesure, une position du point de mesure. Par exemple, le procédé comporte une étape de fourniture, pour chaque point de mesure, de la position, en distance et en direction, d'un pôle de 5 la distribution représentant le premier puits qui est le plus proche dudit point de mesure. L'invention, selon un exemple de réalisation, sera bien comprise et ses avantages apparaitront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, donnée à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins 10 annexés dans lesquels : La figure 1 schématise un premier puits 10 avec un pôle 11, et un deuxième puits 20 avec des points de mesure 21, aussi appelés « stations » ou « stations de mesure », La figure 2 schématise un domaine d'incertitude bidimensionnel 40 15 dans un procédé PMR traditionnel, La figure 3 illustre une définition d'un angle d'inclinaison du champ magnétique Bt (appelé « dip angle » : 0), et d'une déclinaison (D) dans un repère terrestre, où N indique la direction du Nord géographique et E la direction de l'Est géographique, 20 La figure 4 illustre un angle de convergence « c » entre le Nord cartographique G et le Nord géographique V et un angle de déclinaison « d » entre le Nord géographique V et le Nord magnétique M, La figure 5 illustre une définition de repère cartésien lié à un instrument de mesure, en un point de mesure 21, ainsi que la définition de 25 l'angle « a» aussi appelé « angle toolface » par rapport à la direction dite « highside » 31 (direction perpendiculaire à la direction de forage dans un plan vertical contenant la direction de forage), La figure 6 illustre une définition d'un angle appelé (( Apparent North to Target Well » c'est-à-dire un angle par rapport au Nord apparent indiquant la 30 direction dans laquelle se situe le puits 10, La figure 7, composée des figures a), b) et c) illustre une modélisation d'un champ magnétique mesuré, avec la figure 7a) qui représente 3063766 9 la composante « Nord » du champ magnétique B (BNord) en fonction de la profondeur MD dans le deuxième puits 20 (en m), la figure 7b) qui représente la composante « Est » du champ magnétique B (BEst) en fonction de la profondeur MD dans le deuxième puits 20 (en m) et la figure 7c) qui représente 5 la composante « verticale » du champ magnétique B (B Vertical) en fonction de la profondeur MD dans le deuxième puits 20 (en m), La figure 8 montre une table de détermination d'un DeltaKhi2 en fonction d'un niveau de confiance « p» et du nombre de degrés de liberté « y» du modèle, 10 La figure 9 montre un exemple de domaine d'incertitude lié à un pôle de la distribution du modèle représentant le premier puits dans un exemple de mise en oeuvre de la présente invention, et La figure 10 présente un exemple de matrice tridimensionnelle de variance-covariance des incertitudes, selon un exemple de mise en oeuvre de la 15 présente invention. Les éléments identiques représentés sur les figures précitées sont identifiés par des références numériques identiques. La figure 1 illustre un premier puits 10 (aussi dit « puits cible »), à droite, dont on cherche la position, et un deuxième puits 20 (aussi dit « puits de 20 référence »), à gauche. Pour cela, d'une part, au moins une mesure, généralement plusieurs mesures, est prise en différentes positions au cours du forage du deuxième puits 20 ; étant entendu qu'au cours du forage signifie ici que les mesures peuvent être prises au fur et à mesure que le forage est réalisé, ou bien, une 25 fois qu'une profondeur déterminée a été atteinte, une ou plusieurs mesures sont prises le long du forage précédemment réalisé ; il est par exemple possible de prendre ces mesures en remontant dans le deuxième puits 20 depuis une certaine profondeur atteinte. La position à laquelle une mesure est prise est appelée 30 « station » 21, ou « station de mesure » 21, ou encore « point » 21 ou « point de mesure » 21. 3063 766 10 Dans un procédé PMR (« Passive Magnetic Ranging »), c'est-à-dire un procédé de télémétrie magnétique passive, ces mesures correspondent à des mesures de champ magnétique. En effet, ce procédé se base sur un principe de présence de champ magnétique généré par une structure 5 ferromagnétique. Ainsi, en chaque station 21, un champ magnétique total est mesuré, le champ magnétique total ainsi mesuré comportant une mesure du champ magnétique terrestre (qui existe naturellement) et une mesure d'un champ magnétique local induit par la présence du premier puits 10. Chaque mesure de 10 champ magnétique en un point (c'est-à-dire en une station 21) comporte ainsi, par exemple, la mesure de champ magnétique total selon trois axes orthogonaux. Le champ magnétique induit par la présence du premier puit 10 peut donc être déduit des mesures en en soustrayant le champ magnétique terrestre, qui est généralement connu pour un endroit donné. 15 En d'autres termes, le premier puits 10 induit une perturbation locale du champ magnétique terrestre. D'autre part, le premier puits 10, dont la position est à déterminer, est modélisé, en particulier par une distribution de pôles 11, par exemple de pôles magnétiques. 20 Dans un exemple de mise en oeuvre, un procédé d'identification de position d'un premier puits, comporte alors : - Une étape de saisie d'une série de données comportant au moins une mesure de champ magnétique (soit du champ magnétique total mesuré soit de ce champ duquel le champ terrestre a préalablement 25 été déduit) en deux points distincts, à distance du premier puits 10, par exemple en deux stations 21 du deuxième puits 20; - Une étape de choix d'un modèle numérique comportant : o une étape de détermination d'un modèle représentant le premier puits 10 par une distribution d'au moins un pôle 11 ; et 30 o une étape de choix d'une méthode numérique caractérisant des écarts entre l'au moins une mesure du champ magnétique et un 3063 766 11 champ magnétique théorique (B theo) issu du modèle représentant le premier puits ; et - Une étape de détermination d'une position optimale de l'au moins un pôle en fonction de la méthode numérique choisie. 5 En effet, la modélisation du premier puits 10 par une distribution de pôles 11 permet de calculer un champ magnétique théorique (B theo) induit par une distribution de pôles 11 donnée. Une comparaison entre ce champ magnétique théorique (B theo) et le champ magnétique mesuré (prenant en compte ou non le champ magnétique 10 terrestre dans les deux cas) permet de calculer un écart entre ces deux champs, pour la distribution de pôles correspondante. Ainsi, par exemple par une méthode itérative, une position optimale de chaque pôle 11 de la distribution de pôles peut être déterminée de sorte que les écarts entre un champ magnétique théorique (généré par la distribution de 15 pôles dans laquelle chaque pôle 11 est à une position optimale) et le champ magnétique mesuré sont minimaux. Dans un exemple de mise en oeuvre, la série de données comporte par exemple, de manière globale pour le deuxième puits 20 : - Une valeur de champ magnétique de référence comportant au 20 moins l'un parmi : o Une valeur d'intensité du champ magnétique terrestre (Bt), o Un angle d'inclinaison du champ magnétique terrestre (Bt) (« dip angle » : 0), (voir Figure 3), o Une déclinaison (D) du champ magnétique terrestre (Bt), 25 (voir Figure 3), o Une convergence « c », qui représente un angle entre le Nord cartographique (ou grille), représenté par la flèche G sur la figure 4, et le Nord géographique (ou Nord vrai), représenté par la flèche V sur la même figure. 30 La figure 5 représente un repère cartésien (X, Y, Z) centré sur un point de mesure 21 et lié à l'instrument de mesure. Ainsi, la direction Z 3063766 12 correspond ici à une direction de profondeur de forage. Cette figure illustre aussi la définition de l'angle « a » par rapport à la direction dite « highside » 31. Dans un exemple de mise en oeuvre, la série de données comporte par exemple, en chaque point de mesure 21, au moins l'un parmi : 5 - Une mesure des composantes du champ magnétique total B présenté dans le repère lié à l'instrument de mesure (Bx, By, Bz), ce repère est illustré figure 5, de laquelle il est possible de déduire le champ magnétique local induit par la présence du premier puits 10 ; 10 - Une information sur la position du point de mesure 21 (étant donné que l'ensemble des positions de chaque point de mesure 21 permet de décrire la trajectoire du deuxième puits 20), décrite par : o Une mesure de profondeur, c'est-à-dire de distance forée, 15 (MD) du point de mesure 21 par rapport à un point de référence représentant généralement le début du forage du deuxième puits 20, o Une inclinaison (I) si le champ gravitationnel est inconnu, sinon il est possible de s'en dispenser, 20 o Un azimut (A), lequel peut souvent être déduit du champ magnétique total mesuré B(Bx, By, Bz), mais il peut aussi provenir d'une autre source. En variante, si l'inclinaison (I) est inconnue, il est alors intéressant que la série de données comporte une mesure de champ gravitationnel local 25 G(Gx, Gy, Gz) au point de mesure 21. Optionnellement, la série de données peut comporter en outre, en chaque point de mesure 21, des informations relatives à une architecture du deuxième puits 20, en particulier, par exemple, son programme de tubage ou de cuvelage, à savoir les diamètres utilisés, et leurs côtes d'utilisation 30 respectives. Optionnellement, la série de données peut comporter en outre des informations relatives à l'architecture du premier puits 10, en particulier, par 3063766 13 exemple, son programme de tubage ou de cuvelage, à savoir les diamètres utilisés, et leurs côtes d'utilisation respectives. En effet, l'architecture des puits est surtout utilisée pour information, plus que pour la modélisation des puits en soi. Elle sert notamment pour 5 calculer les distances entre le premier puits et le deuxième puits, en particulier la distance radiale entre eux. Le procédé PMR calcule une distance entre les centres des puits. Or, il est généralement plus intéressant de connaitre la distance entre les architectures des deux puits, c'est-à-dire par exemple du bord du tubage du 10 premier puits 10 au bord du tubage du deuxième puits 20. Il est par exemple possible de déterminer cette distance en connaissant les positions des centres des deux puits ainsi que le diamètre de chaque tubage et/ou cuvelage. Le modèle numérique choisi comporte plusieurs paramètres qui 15 peuvent être des paramètres d'entrée ou des inconnues. Le modèle numérique comporte au moins d'une part la modélisation du premier puits, c'est-à-dire une représentation numérique du premier puits, et d'autre part une caractérisation des écarts entre les mesures de champ magnétique (total ou duquel a été déduit le champ terrestre) et un champ 20 magnétique théorique (B theo) issu du modèle représentant le premier puits 10. Les paramètres d'entrée contribuent à la définition du modèle. Le modèle représentant le premier puits comporte par exemple une distribution de pôles 11, et/ou la nature de chaque pôle 11 ; chaque pôle 11 étant défini par une position et une force magnétique totale. Une distribution de 25 pôles 11 désigne ici leur répartition, une position de chaque pôle, soit par rapport à un autre pôle soit dans un repère absolu, par exemple un repère terrestre. Il s'agit par exemple d'une distribution régulière de pôles, ou d'une distribution exponentielle de pôles, ou une distribution gaussienne de pôles, ou autre. 30 La nature du pôle 11 désigne ici sa structure : il peut s'agir d'un pôle ponctuel, ou d'un pôle lui-même distribué, par exemple exponentiellement 3063766 14 (distribution exponentielle du pôle), ou selon une distribution gaussienne, ou d'une distribution de pôles équivalente à un aimant cylindrique ou autre. Dans un cas d'un pôle distribué, sa position est définie par une position d'un point de force maximale au sein du pôle (comme par exemple le 5 point central d'une gaussienne). Une méthode numérique permet de caractériser les écarts entre au moins une mesure du champ magnétique et un champ magnétique théorique (B theo) issu du modèle représentant le premier puits. Cette méthode numérique peut s'appuyer sur une méthode de minimisation par Khi2 ; en 10 variante ou en option, cette méthode peut aussi s'appuyer sur le principe d'une méthode de type Monte-Carlo. Par exemple, des paramètres d'entrée du modèle sont : Pour chaque pôle (magnétique) i 11, noté pi : - La nature du pôle 11 : ponctuel, exponentiel, cylindrique 15 etc. Si le pôle 11 est choisi exponentiel : longueur de décroissance exponentielle. - di : distance entre deux pôles pi successifs, il s'agit par exemple d'une abscisse curviligne le long de la trajectoire 20 du premier puits : si approche multi-pole, valeurs déterminées par utilisateur en phase préliminaire ; ceci définit ainsi la distribution des pôles ; - Fi : force de chaque pôle 11 : si approche multi-pôles, valeurs relatives déterminées par utilisateur en phase 25 préliminaire ; - Optionnellement : Ei : Emplacement du pôle i : une telle donnée n'est pas formellement un paramètre d'entrée, mais une estimation qui peut être fournie en option ; Ei={Xi, Yi, Zi}, dans un repère cartésien (dont l'origine est 30 fixée comme étant la position de surface du puits cible, par exemple). Les inconnues font partie des paramètres à déterminer. 3063766 15 Il est donc à noter que la définition des paramètres d'entrée détermine au moins en partie les inconnues du modèle. Il s'agit par exemple des paramètres suivants : - La position de chaque pôle : 5 - La force liée à chaque pôle : La distribution des pôles 11 induit un champ magnétique dit théorique, en fonction des hypothèses du Modèle PMR : - B theo={Bx theo, By theo, Bz theo}. Une méthode de minimisation permet alors d'approximer les 10 positions optimales des pôles magnétiques en minimisant les écarts entre les mesures de champ magnétique et le champ magnétique théorique jusqu'à déterminer la distribution de pôles optimale, c'est-à-dire la position de chaque pôle 11 qui minimise les écarts entre les mesures de champ magnétique et le champ magnétique théorique correspondant. 15 Une telle approximation des mesures de champ magnétique par un champ magnétique théorique (B theo) est par exemple illustrée par la figure 7 sur laquelle le champ magnétique théorique est représenté par une courbe en trait plein et les mesures de champ magnétique (prise en chaque station 21) sont reliées par un trait en pointillés. 20 Dans cet exemple d'illustration, représentées respectivement de bas en haut, la figure 7a) représente la composante « Nord » du champ magnétique B (BNord) en fonction de la profondeur MD dans le deuxième puits 20 (en m) par rapport à la composante Nord des mesures (notée 22), la figure 7b) représente la composante « Est » du champ magnétique B (BEst) en fonction 25 de la profondeur MD dans le deuxième puits 20 (en m) par rapport à la composante Est des mesures (notée 23) et la figure 7c) représente la composante « verticale » du champ magnétique B (B Vertical) en fonction de la profondeur MD dans le deuxième puits 20 (en m) par rapport à la composante Verticale des mesures (notée 24). 30 Les directions Nord (N), Est (E) et Verticale (V), pour un point de mesure 21, ainsi que l'angle « Apparent North to Target » sont représentées à titre illustratif sur la figure 6. 3063766 16 Par exemple, en utilisant une méthode de minimisation par Khi2, le champ magnétique théorique dû au premier puits 10 est comparé aux mesures de champ magnétique (en prenant en compte ou non le champ terrestre, dans les deux cas), pour : 5 o Déterminer le Khi2 minimum, noté Khi2min, o Optimiser : - Fi - Ei Lorsque le Khi2min a été déterminé, y correspondent E et R, 10 respectivement la position et la force, de chaque pôle i 11. L'ensemble des positions de chaque pôle i 11 permet d'identifier la trajectoire du premier puits 10. Le Khi2 permet une représentation de la qualité du modèle : plus le Khi2 est petit, meilleure est la modélisation. 15 Cependant, le procédé comporte de préférence une étape de vérification que (Khi2min réduit) est égal ou inférieur à 4 (Khi2min réduit 4), avec (Khi2min réduit) qui est Khi2min divisé par le nombre de degrés de liberté (Khi2min réduit = Khi2min / v). A défaut, c'est-à-dire si (Khi2min réduit) est supérieur à 4, il est 20 préférable d'utiliser une autre méthode que la méthode du Khi2, comme par exemple une méthode de type Monte-Carlo, car, dans ce cas, les résultats de la méthode de Khi2 sont peu fiables. Dans une méthode de type Monte-Carlo, autre exemple d'une méthode de minimisation des écarts entre les mesures de champ magnétique 25 et le champ magnétique théorique, il s'agit de faire varier aléatoirement une partie de l'ensemble des paramètres et de procéder à des tests comparatifs jusqu'à déterminer une valeur minimale à laquelle correspond une distribution de pôles optimale. Chaque pôle 11 a une station 21, c'est-à-dire un point de mesure 21, 30 qui en est la plus proche dans le deuxième puits 20. Ceci induit par exemple une étape de fourniture d'au moins l'un des paramètres suivants : 3063766 17 - Ei={Xi, Yi, Zi}, avec Ei la position du pôle i 11 considéré (préalablement déterminée), - Une distance entre la station 21 la plus proche et le pôle i 11 considéré, 5 - Une première direction : un angle dl dit « Highside to Target Well » pour le pôle i 11 considéré, c'est-à-dire un angle par rapport à la direction « highside » 31 indiquant une première direction dans laquelle se situe le premier puits 10 (voir figure 5). - Une deuxième direction : un angle d2 dit « Apparent North to 10 Target Well » pour le pôle i 11 considéré, c'est-à-dire un angle par rapport au Nord apparent indiquant une deuxième direction dans laquelle se situe le premier puits 10 (voir figure 6). A ce stade, le procédé fournit donc une représentation du premier puits 10, soit : 15 - pour chaque point de mesure 21, la position (distance et direction) du pôle 11 le plus proche. Il s'agit par exemple de la distance entre le point de mesure 21 et le pôle 11 le plus proche et de l'angle « dl » dans un repère cartésien lié au deuxième puits 20 par rapport à une direction principale généralement nommée 20 « highside direction » 31, comme par exemple le repère cartésien représenté figure 5. Il s'agit donc désormais de connaître les incertitudes liées à la modélisation ayant conduit à la détermination de la distribution optimale de l'ensemble de pôles 11, et donc de la trajectoire du premier puits 10. 25 Traditionnellement, les méthodes utilisées fournissent un domaine d'incertitudes tel que celui représenté figure 2. Dans un tel domaine, les marges d'erreur (incertitudes) sont données de façon arbitraire autour de la position identifiée du premier puits 10 (notamment autour de la position optimale de chaque pôle 11). Ainsi, par exemple, un tel domaine 40 est formé par une 30 incertitude radiale 41 et une incertitude angulaire 42, avec l'incertitude radiale 41 (qui représente une incertitude sur la distance entre les deux puits) qui est un pourcentage de distance du premier puits 10 par rapport au deuxième puits 3063766 18 20 et l'incertitude angulaire 42 (qui représente une incertitude en direction/orientation du premier puits 10 par rapport au deuxième puits 20) qui est en degrés, également par rapport au deuxième puits 20. Ces incertitudes sont généralement indépendantes de la méthode utilisée et des données liées 5 au cas d'étude, et sont en deux dimensions uniquement. En outre, le niveau de confiance associé est inconnu. Selon un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, le procédé comporte une étape de calcul d'incertitudes en position de chacun des pôles 11 de la distribution de pôle représentant le premier puits par rapport à 10 une position optimale, laquelle étape comportant par exemple : - Une étape de détermination d'un domaine tridimensionnel d'incertitudes 50 (ou domaine de confiance) autour de la position optimale 51 de l'au moins un pôle 11 du modèle représentant le premier puits 10, qui comporte par exemple : 15 - Une étape de perturbation d'une distribution d'au moins un pôle dans laquelle au moins un pôle 11 a une position perturbée par rapport à sa position optimale ; - Une étape de calcul d'un champ magnétique théorique perturbé (B theo perturbé) en fonction de la distribution 20 perturbée d'au moins un pôle ; - Une étape de comparaison du champ magnétique théorique perturbé (B theo perturbé) avec l'au moins une mesure de champ magnétique ; - Une étape d'application de la méthode numérique 25 caractérisant les écarts entre l'au moins une mesure du champ magnétique et le champ magnétique théorique perturbé (B theo perturbé) ; - Une étape de comparaison d'un résultat de la méthode numérique avec une valeur seuil déterminée en fonction 30 d'un niveau de confiance souhaité ; 3063766 19 - Si le résultat du test est inférieur ou égal à la valeur seuil, alors la position perturbée de l'au moins un pôle est considérée dans le domaine tridimensionnel d'incertitudes. Les étapes sont par exemple reproduites successivement et 5 itérativement jusqu'à détermination de l'ensemble des positions perturbées de l'au moins un pôle considéré dans le domaine tridimensionnel d'incertitude. L'étape de calcul d'incertitudes peut en outre comporter par exemple : - Une étape de définition du domaine tridimensionnel 10 d'incertitudes 50, par exemple représenté sous la forme d'une matrice de variance-covariance qui décrit un ellipsoïde d'incertitude contenant l'ensemble des pôles perturbées acceptés; dont le centre correspond à la position optimale 51 de l'au moins un pôle 11 et dont les longueurs des axes 15 principaux sont au moins égales à la plus grande distance, voire au double de la plus grande distance, entre les positions perturbées acceptées dans la direction des principaux axes et la position optimale de l'au moins un pôle. Dans un exemple de mise en oeuvre, l'étape de détermination d'une 20 distribution perturbée d'au moins un pôle comporte : - une étape de variation d'au moins un paramètre du modèle numérique dans laquelle au moins un paramètre du modèle numérique est perturbé ; - l'étape de calcul du champ magnétique théorique perturbé 25 (B theo perturbé), dans laquelle le champ magnétique théorique perturbé est calculé en fonction de l'au moins un paramètre perturbé du modèle numérique ; et - une sous-étape de détermination de la distribution perturbée d'au moins un pôle, dans laquelle la position 30 perturbée d'au moins un pôle est déterminée en fonction du champ magnétique théorique perturbé. 3063766 20 Par exemple, l'au moins un paramètre du modèle numérique qui est perturbé pendant l'étape de variation d'au moins un paramètre du modèle numérique est choisi parmi la force d'au moins un pôle, ou au moins une donnée de la série de données saisie. 5 Ainsi, selon un exemple de mise en oeuvre particulier, l'étape de détermination d'un domaine tridimensionnel d'incertitudes (ou domaine de confiance) autour de la position optimale de l'au moins un pôle du modèle représentant le premier puits comporte par exemple : o Une étape de variation de l'emplacement de chaque pôle 10 Ei dans l'espace : chaque position Ei devient alors Ei perturbé qui devient un paramètre d'entrée du modèle ; il est par exemple possible de varier simultanément les positions de tous les pôles 11 ; o Une sous-étape de calcul d'un champ magnétique 15 théorique perturbé (B theo perturbé), dans laquelle le champ magnétique théorique perturbé est calculé en fonction de la distribution perturbée d'au moins un pôle, o Une étape de comparaison des mesures de champ magnétique avec le champ magnétique théorique perturbé 20 qui correspond à la distribution de pôle dite perturbée, dans laquelle chaque pôle est à la position Ei perturbé ; o Une étape de calcul du Khi2 correspondant, noté Khi2' ; o Une étape de vérification de Khi2' Khi2min + DeltaKhi2, avec DeltaKhi2 déterminé selon un niveau de confiance 25 souhaité, comme cela est détaillé ultérieurement ; o Si l'inégalité précédente est vérifiée (c'est-à-dire que l'inégalité est vraie), alors le point est validé. Cela détermine une EOU (Ellipsoid of Uncertainty, soit Ellipsoïde d'incertitude) en 3D des points acceptés. 30 Selon un autre mode de mise en oeuvre, le paramètre du modèle qui est perturbé est autre que les positions des pôles : il s'agit par exemple d'au 3063766 21 moins une donnée de la série de données saisie, par exemple des valeurs de mesures de champ. Dans ce cas, selon le même procédé, le champ magnétique mesuré est alors un champ mesuré perturbé auquel correspondent des positions 5 perturbées des pôles qui sont alors déterminées à partir de ce champ magnétique mesuré perturbé (B theo perturbé). En d'autre termes, des perturbations sont introduites jusqu'à pouvoir définir les limites du domaine hors duquel l'équation Khi2' Khi2min + DeltaKhi2 n'est plus vérifiée, dans le cas d'application d'une 10 méthode de Khi2. Comme mentionné précédemment, le DeltaKhi2 est déterminé selon un niveau de confiance souhaité d'après le tableau donné en figure 8. Ainsi, à titre d'exemple, d'après cette figure, pour un niveau de confiance p de 68.3% et pour 6 degrés de liberté, le DeltaKhi2 vaut alors 7,04. 15 En comparaison, pour un niveau de confiance p de 99%, et 6 degrés de liberté, le DeltaKhi2 vaut 16.8. Autrement dit, plus le niveau de confiance souhaité est élevé, plus le domaine d'incertitude est grand. Selon un autre exemple, si la méthode choisie est une méthode de 20 type Monte-Carlo, les incertitudes tridimensionnelles sont alors par exemple déterminées selon les étapes suivantes : - Une étape de variation aléatoire d'au moins une partie de l'ensemble des paramètres d'entrée ; - l'étape de calcul du champ magnétique théorique perturbé 25 (B theo perturbé), dans laquelle le champ magnétique théorique perturbé est calculé en fonction de la partie de l'ensemble de paramètres variés aléatoirement ; - Une étape de calcul des écarts entre les mesures de champ magnétique et le champ magnétique théorique perturbé 30 obtenu pour chaque partie de l'ensemble de paramètres variés aléatoirement ; 3063766 22 - Une étape de calcul d'une différence entre d'une part les écarts entre les mesures de champ magnétique et le champ magnétique théorique pour chaque partie de l'ensemble de paramètres variés aléatoirement et d'autre part un écart 5 entre les mesures de champ magnétique et le champ magnétique théorique déterminé selon la méthode de minimisation par la méthode de type Monte Carlo ; et - Si la différence calculée est inférieure à une valeur déterminée selon un niveau de confiance souhaité, alors la 10 distribution perturbée correspondant à la partie de l'ensemble de paramètres variés aléatoirement est retenue. L'ensemble des distributions perturbées correspondant à chaque partie des ensembles de paramètres variés aléatoirement retenues définit alors l'enveloppe de 15 l'ellipsoïde des incertitudes liée à la modélisation. Ainsi, par exemple, pour chaque partie d'ensemble de paramètres variés aléatoirement, le procédé comporte une sous-étape de détermination de la distribution perturbée d'au moins un pôle qui correspond au champ magnétique théorique perturbé (B theo perturbé) qui en résulte. 20 Quelle que soit la méthode choisie (en particulier Khi2 ou Monte- Carlo), en sortie, le procédé fournit donc par exemple : - Une matrice de variance-covariance tridimensionnelle (3D) des incertitudes comportant : o En diagonale : les variances de l'EOU à un certain niveau 25 de confiance p, et o Hors diagonale : les covariances qui représentent l'orientation d'un ellipsoïde (l'EOU) par rapport au repère cartésien considéré (par exemple, si les facteurs valent 0, les axes de l'ellipsoïde sont colinéaires aux axes du 30 repère). 3063766 23 En d'autres termes, le procédé fournit, pour chaque point de mesure 21, outre la position (distance et direction) du pôle 11 le plus proche, un domaine d'incertitudes en trois dimensions. Ainsi, ceci permet à tout logiciel de représenter l'ellipsoïde en trois 5 dimensions. Un tel ellipsoïde 50 est par exemple représenté en figure 9. Il est centré sur le point de Khi2min, c'est-à-dire la position 51 d'un pôle 11 théoriquement optimale. Un tel procédé permet de fournir un ensemble de paramètres 10 caractérisant l'incertitude en position, par exemple sous la forme d'une matrice symétrique de dimension 3, comportant six paramètres : les trois variances et les trois covariances entre les axes. Cette matrice de variance-covariance peut être représentée en 3D par un ellipsoïde dont les axes sont les trois vecteurs propres de la matrice. 15 En d'autres termes, il s'agit d'une matrice 3x3 symétrique, ayant en diagonale les trois variances sur les axes du repère choisi (par exemple, dans le repère HLA, sigma H, sigma L, sigma A), et hors diagonal les trois covariances des trois axes (CovLH, CovAH, CovLA). Cette matrice composée de six paramètres, représentée figure 10, définit ainsi en 3D un ellipsoïde 20 d'incertitude à un niveau de confiance donné, qui contient la position probable du premier puits 10. REVENDICATIONS1. Procédé d'identification de position d'un premier puits (10), le procédé comportant : - Une étape de saisie d'une série de données comportant au moins une mesure (22, 23, 24) de champ magnétique en deux points de mesure (21) distincts, à distance du premier puits (10) ; - Une étape de choix d'un modèle numérique comportant : o une étape de détermination d'un modèle représentant le premier puits (10) par une distribution d'au moins un pôle (11) ; et o une étape de choix d'une méthode numérique caractérisant des écarts entre l'au moins une mesure (22, 23, 24) du champ magnétique et un champ magnétique théorique (B theo) issu du modèle représentant le premier puits (10) ; - Une étape de détermination d'une position optimale (51) de l'au moins un pôle (11) en fonction de la méthode numérique choisie ; et - Une étape de calcul d'incertitudes en position de la distribution d'au moins un pôle (11) comportant : o Une étape de détermination d'un domaine tridimensionnel d'incertitudes (50) autour de la position optimale (51) de l'au moins un pôle, cette étape comportant : - Une étape de détermination d'une distribution perturbée d'au moins un pôle (11) dans laquelle la position optimale (51) d'au moins un pôle est directement modifiée en une position perturbée (Ei perturbée) de l'au moins un pôle ; - Une étape de calcul d'un champ magnétique théorique perturbé (B theo perturbé), dans laquelle le champ magnétique théorique perturbé (B theo perturbé) est 3063766 25 calculé en fonction de la distribution perturbée d'au moins un pôle (11) ; - Une étape de comparaison entre l'au moins une mesure (22, 23, 24) de champ magnétique et le champ magnétique théorique perturbé (B theo perturbé) ; - Une étape d'application de la méthode numérique caractérisant les écarts entre l'au moins une mesure (22, 23, 24) du champ magnétique et le champ magnétique théorique perturbé (B theo perturbé) ; - Une étape de comparaison d'un résultat de la méthode numérique avec une valeur seuil déterminée en fonction d'un niveau de confiance (p) souhaité ; - Si le résultat du test est inférieur ou égal à la valeur seuil, alors la position perturbée (Ei perturbée) de l'au moins un pôle (11) est considérée dans le domaine tridimensionnel d'incertitudes (50) ; et - Une étape de définition du domaine tridimensionnel d'incertitudes (50) sous la forme d'une matrice de variance-covariance décrivant un ellipsoïde d'incertitude contenant l'ensemble des positions perturbées acceptées de l'au moins un pôle (11) et dont un centre de l'ellipsoïde correspond à la position optimale (51) de l'au moins un pôle (11) et dont chaque axe principal a une longueur au moins égale à la plus grande distance entre une position perturbée acceptée dans la direction de l'axe et la position optimale (51) de l'au moins un pôle (11). 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel l'étape de calcul d'un champ magnétique théorique perturbé (B theo perturbé) comporte en outre : - une étape de variation d'au moins un paramètre du modèle numérique dans laquelle au moins un paramètre du modèle numérique est perturbé ; 3063766 26 - l'étape de calcul du champ magnétique théorique perturbé (B theo perturbé), dans laquelle le champ magnétique théorique perturbé est calculé en fonction de l'au moins un paramètre perturbé du modèle numérique ; et 5 - une sous-étape de détermination de la distribution perturbée d'au moins un pôle (11), dans laquelle la position perturbée (Ei perturbée) d'au moins un pôle est déterminée en fonction du champ magnétique mesuré perturbé. 10 3. Procédé selon la revendication 2 dans lequel l'au moins un paramètre du modèle numérique qui est perturbé pendant l'étape de variation d'au moins un paramètre du modèle numérique est choisi parmi une force (Fi) d'au moins un pôle (11), ou au moins une donnée de la série de données saisie. 15 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans lequel la méthode numérique caractérisant des écarts entre l'au moins une mesure (22, 23, 24) du champ magnétique et un champ magnétique théorique (B theo) issu du modèle représentant le premier puits (10) comporte un test Khi2 représentant les écarts. 20 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 dans lequel la méthode numérique caractérisant des écarts entre l'au moins une mesure (22, 23, 24) du champ magnétique et un champ magnétique théorique (B theo) issu du modèle représentant le premier puits comporte une méthode de Monte-Carlo. 25 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel au moins un pôle (11) de la distribution du modèle représentant le premier puits (10) est un monopole ponctuel, ayant une position (Ei) et une force (Fi), ou un pôle distribué. 3063766 27 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel la distribution d'au moins un pôle (11) du modèle comporte une distribution régulière de pôles, ou une distribution exponentielle de pôles, ou une distribution gaussienne de pôles, ou une distribution de pôles 5 correspondant à un aimant cylindrique. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans lequel l'étape d'application de la méthode numérique caractérisant les écarts entre l'au moins une mesure (22, 23, 24) de champ magnétique et le champ magnétique théorique perturbé (B theo perturbé) fournit une valeur de Khi2 10 notée Khi2', et la valeur seuil est définie par [ Khi2min + DeltaKhi2 ], de sorte que si Khi2' [ Khi2min + DeltaKhi2 ], la position perturbée (Ei perturbée) du pôle est considérée dans le domaine tridimensionnel d'incertitudes (50), avec DeltaKhi2 déterminé selon un niveau de confiance (p) souhaité. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans 15 lequel la série de données comporte en outre, pour chaque point de mesure (21), une position du point de mesure (21). 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 comportant une étape de fourniture, pour chaque point de mesure (21), de la position (Ei), en distance et en direction, d'un pôle (11) de la distribution 20 représentant le premier puits (10) qui est le plus proche dudit point de mesure (21).