Brevet FR3098843A1 — publié le 20210122

Description Titre de l'invention : ÉlÉments mÉtalliques expansibles composites avec renforcement Domaine technique [0001] La présente invention concerne l'utilisation de métaux expansibles comme éléments d'étanchéité, et plus particulièrement, l'utilisation d'un matériau composite comprenant un métal expansible et un matériau de renforcement. Le métal expansible forme une matrice avec le matériau de renforcement réparti à l'intérieur, et ce matériau composite peut être utilisé pour former des éléments d'étanchéité dans des applications de puits de forage. [0002] CONTEXTE [0003] Les éléments d'étanchéité peuvent être utilisés pour une variété d'applications de puits de forage, y compris la formation de joints annulaires dans et autour des conduits dans des environnements de puits de forage. Typiquement, les éléments d'étanchéité comprennent des matériaux gonflables qui peuvent gonfler s'ils sont mis en contact avec des fluides induisant un gonflement spécifiques. Un exemple de ces éléments d'étanchéité gonflables sont les garnitures d'étanchéité gonflantes qui peuvent former des joints annulaires dans les puits de forage ouverts et tubés. Le joint annulaire peut restreindre tout ou partie du fluide et/ou la communication de pression au niveau de l'interface de joint. La formation de joint est une partie importante des opérations de puits de forage à toutes les étapes du forage, de la complétion et de la production. 100041 De nombreuses espèces des matériaux gonflables susmentionnés comprennent des élastomères. Les élastomères, tels que le caoutchouc, gonflent lorsqu'ils sont mis en contact avec un fluide induisant un gonflement. Le fluide induisant un gonflement peut se diffuser dans l'élastomère où une partie peut être retenue à l'intérieur de la structure interne de l'élastomère. Les matériaux gonflables tels que les élastomères peuvent être limités à une utilisation dans des environnements de puits de forage spécifiques, par exemple ceux sans salinité élevée et/ou à hautes températures. La présente invention concerne un appareil et des procédés améliorés pour fabriquer des éléments d'étanchéité et pour former des joints dans des applications de puits de forage. Brève description des dessins [0005] Des exemples illustratifs de la présente invention sont décrits en détail ci-dessous en référence aux figures des dessins annexées, qui sont incorporées par référence ici, et dans lesquelles : [0006] La FIG. 1 est une illustration isométrique d'un exemple d'élément d'étanchéité mé- tallique expansible selon les exemples décrits ici ; 2 100071 La FIG. 2 est une illustration isométrique d'un exemple de garniture d'étanchéité gonflante disposée sur un conduit selon les exemples décrits ici ; [0008] La FIG. 3 est une illustration isométrique d'un autre exemple d'une garniture d'étanchéité gonflante disposée sur un conduit selon les exemples décrits ici ; [0009] La FIG. 4 est une illustration isométrique d'un exemple supplémentaire d'une garniture d'étanchéité gonflante disposée sur un conduit selon les exemples décrits ici ; [0010] La FIG. 5 est une illustration en coupe transversale d'un autre exemple d'une garniture d'étanchéité gonflante disposée sur un conduit dans un puits de forage selon les exemples décrits ici ; [0011] La FIG. 6 est une illustration isométrique de la garniture d'étanchéité gonflante de la Figure 2 disposée sur un conduit dans un puits de forage et installée à une profondeur selon les exemples décrits ici ; [0012] La FIG. 7 est une illustration en coupe transversale d'un exemple supplémentaire d'une garniture d'étanchéité gonflante disposée sur un conduit selon les exemples décrits ici ; [0013] La FIG. 8 est une illustration en coupe transversale d'un autre exemple d'une garniture d'étanchéité gonflante disposée sur un conduit selon les exemples décrits ici ; [0014] La FIG. 9 est une illustration isométrique d'un exemple de moule utilisé pour fabriquer un élément d'étanchéité métallique expansible selon les exemples décrits ici ; [0015] La FIG. 10 est une illustration isométrique d'un autre exemple d'un moule utilisé pour fabriquer un élément d'étanchéité métallique expansible selon les exemples décrits ici ; [0016] La FIG. 11 est une illustration en coupe transversale d'un exemple d'élément d'étanchéité métallique expansible à anneau en V selon les exemples décrits ici. [0017] Les figures illustrées ne sont que des exemples et ne sont pas destinées à affirmer ou impliquer une limitation en ce qui concerne l'environnement, l'architecture, la conception ou le processus dans lequel différents exemples peuvent être mis en oeuvre. [0018] DESCRIPTION DÉTAILLÉE [0019] La présente invention concerne l'utilisation de métaux expansibles comme éléments d'étanchéité, et plus particulièrement, l'utilisation d'un matériau composite comprenant un métal expansible et un matériau de renforcement. Le métal expansible forme une matrice avec le matériau de renforcement réparti à l'intérieur, et ce matériau composite peut être utilisé pour former des éléments d'étanchéité dans des applications de puits de forage. [0020] Dans la description détaillée suivante de plusieurs exemples illustratifs, il est fait référence aux dessins annexés qui en font partie et dans lesquels sont représentés à titre 3 d'illustration des exemples qui peuvent être mis en pratique. Ces exemples sont décrits avec suffisamment de détails pour permettre à l'homme du métier de les mettre en pratique, et il doit être entendu que d'autres exemples peuvent être utilisés et que des modifications logiques structurelles, mécaniques, électriques et chimiques peuvent être apportées sans s'écarter de l'esprit ou de la portée des exemples divulgués. Pour éviter des détails non nécessaires afin de permettre à l'homme du métier de mettre en pratique les exemples décrits ici, la description peut omettre certaines informations connues de l'homme du métier. La description détaillée suivante ne doit donc pas être prise dans un sens limitatif, et la portée des exemples illustratifs n'est définie que par les revendications annexées. [0021] Sauf indication contraire, tous les nombres exprimant des quantités d'ingrédients, des propriétés telles que le poids moléculaire, les conditions de réaction, etc., utilisés dans la présente description et les revendications annexées doivent être compris comme étant modifiés dans tous les cas par le terme « environ ». En conséquence, sauf indication contraire, les paramètres numériques énoncés dans la description suivante et les revendications annexées sont des approximations qui peuvent varier en fonction des propriétés souhaitées par les exemples de la présente divulgation. À tout le moins, et non comme une tentative de limiter l'application de la doctrine des équivalents à la portée de la revendication, chaque paramètre numérique doit au moins être interprété à la lumière du nombre de chiffres significatifs signalés et en appliquant des techniques d'arrondissement ordinaires. Il convient de noter que lorsque « environ » est au début d'une liste numérique, « environ » modifie chaque numéro de la liste numérique. En outre, dans certaines listes numériques de plages, certaines limites inférieures indiquées peuvent être supérieures à certaines limites supérieures indiquées. Un homme du métier comprendra que le sous-ensemble choisi nécessite la sélection d'une limite supérieure excédant la limite inférieure sélectionnée. [0022] Sauf indication contraire, toute utilisation d'une forme quelconque des termes « connecter », « engager », « coupler », « fixer » ou tout autre terme décrivant une interaction entre les éléments n'est pas censée limiter l'interaction à une interaction directe entre les éléments et peut également inclure une interaction indirecte entre les éléments décrits. En outre, toute utilisation d'une forme quelconque des termes « connecter », « engager », « coupler », « fixer » ou tout autre terme décrivant une interaction entre les éléments comporte des éléments formés ensemble d'un seul tenant sans l'aide d'attaches ou de dispositifs de jonction étrangers. Dans la discussion suivante et dans les revendications, les termes « comportant » et « comprenant » sont utilisés de manière ouverte et doivent donc être interprétés comme signifiant « y compris, mais sans s'y limiter ». Sauf indication contraire, tel qu'utilisé dans ce document, « ou » ne nécessite pas d'exclusivité mutuelle. [0023] Les termes de haut de trou et de fond de trou peuvent être utilisés pour désigner l'emplacement de divers composants par rapport au fond ou à l'extrémité d'un puits. Par exemple, un premier composant décrit comme étant en haut de trou par rapport à un second composant peut être plus éloigné de l'extrémité du puits que le second composant. De même, un premier composant décrit comme étant en fond de trou par rapport à un second composant peut être situé plus près de l'extrémité du puits que le second composant. [0024] Des exemples des procédés et des systèmes décrits ici concernent l'utilisation d'éléments d'étanchéité comprenant des métaux expansibles. Tel qu'utilisé ici, « éléments d'étanchéité » fait référence à tout élément utilisé pour former un joint. Les métaux expansibles peuvent se dilater après un contact dans des fluides induisant une réaction spécifiques, créant ainsi un joint au niveau de l'interface de l'élément d'étanchéité et de toutes surfaces adjacentes. Par « se dilater », « en expansion » ou « expansible », on entend que l'élément d'étanchéité augmente son volume lorsque le métal expansible réagit avec un fluide induisant une réaction, tel qu'une saumure, ce qui induit la formation des produits de réaction résultant en l'expansion volumétrique de l'élément d'étanchéité lors de la formation de ces produits de réaction. Les produits de réaction du métal expansible et du fluide induisant une réaction occupent plus d'espace que le métal expansible n'ayant pas réagi et ainsi les produits de réaction qui y sont formés se traduisent par un élément d'étanchéité expansé, qui se dilate vers l'extérieur lorsque la réaction du métal expansible avec le produit induisant une réaction se poursuit. Avantageusement, les éléments d'étanchéité métalliques expansibles peuvent être utilisés dans une variété d'applications de puits de forage où un joint irréversible est souhaité. Encore un autre avantage est que les éléments d'étanchéité métalliques expansibles peuvent gonfler à haute salinité et/ou dans des environnements à haute température qui peuvent ne pas convenir à certaines autres espèces d'éléments d'étanchéité. Un avantage supplémentaire est que les éléments d'étanchéité métalliques expansibles comprennent une grande variété de métaux et d'alliages métalliques et peuvent se dilater au contact de fluides induisant une réaction, y compris une variété de fluides de puits de forage. Les éléments d'étanchéité métalliques expansibles peuvent être utilisés en remplacement d'autres types d'éléments d'étanchéité (par exemple, des éléments d'étanchéité élastomères), ou ils peuvent être utilisés comme supports pour d'autres types d'éléments d'étanchéité. Un autre avantage est que les éléments d'étanchéité métalliques expansibles comprennent en outre des matériaux de renforcement répartis dans une matrice du métal expansible. Un composite des deux matériaux est formé. Les matériaux de renforcement améliorent la capacité de traction de l'élément d'étanchéité, renforçant ainsi la structure de l'élément d'étanchéité. De plus, les matériaux de renforcement fournissent des surfaces de liaison/réaction supplémentaires pour la réaction du métal expansible avec le fluide induisant une réaction. [0025] Les métaux expansibles gonflent en subissant une réaction (par exemple, une réaction d'hydratation métallique) en présence d'un fluide induisant unc réaction (par exemple, une saumure) pour former un produit de réaction (par exemple, des hydroxydes métalliques). Les produits de réaction résultants occupent plus d'espace par rapport au réactif métallique expansible de hase. Cette différence de volume permet à l'élément d'étanchéité métallique expansible de former un joint au niveau de l'interface de l'élément d'étanchéité métallique expansible et de toute surface adjacente. Le magnésium peut être utilisé pour illustrer l'expansion volumétrique du métal expansible lorsqu'il subit unc réaction avec le fluide induisant une réaction. Une mole de magnésium a unc masse molaire de 24 g/mol et une densité de 1,74 g/cm3 résultant en un volume de 13,8 cm,/mol. L'hydroxyde de magnésium, produit de la réaction du magnésium et d'un fluide aqueux induisant une réaction, a une masse molaire de 60 g/mol et une densité de 2,34 g/cm' résultant en un volume de 25,6 cm' / mol. Le volume d'hydroxyde de magnésium de 25,6 cmlmol est une augmentation de 85 % du volume par rapport au volume de 13,8 cm'/mol de la mole de magnésium. Comme autre exemple, une mole de calcium a une masse molaire de 40 g/mol et une densité de 1,54 g/cm' conduisant à un volume de 26,0 cm'/mol. L'hydroxyde de calcium, produit de la réaction du calcium et d'un fluide aqueux induisant unc réaction, a une masse molaire de 76 g/mol et une densité de 2,21 g/cm' résultant en un volume de 34,4 cm 3/mol. Le volume d'hydroxyde de calcium de 34,4 cm3/mol est une augmentation de 32 % du volume par rapport au volume de 26,0 cm3/mol de la mole de calcium. Comme autre exemple encore, une mole d'aluminium a une masse molaire de 27 g/mol et une densité de 2,7 g/cm' conduisant à un volume de 10,0 cm'/mol L'hydroxyde d'aluminium, produit de la réaction de l'aluminium et d'un fluide aqueux induisant une réaction, a une masse molaire de 63 g/mol et une densité de 2,42 g/cm', conduisant à un volume de 26 cm3/mol. Le volume d'hydroxyde d'aluminium de 26 cm7mol est une augmentation de 160 % du volume par rapport au volume de 10 cm 3/mol de la mole d'aluminium. Le métal expansible peut comprendre tout métal ou alliage métallique qui subit une réaction pour former un produit de réaction ayant un plus grand volume que le métal expansible de base ou le réactif d'alliage. [0026] Des exemples de métaux appropriés pour le métal expansible comportent, mais sans s'y limiter, le magnésium, le calcium, l'aluminium, l'étain, le zinc, le béryllium, le baryum, le manganèse ou toute combinaison de ceux-ci. Les métaux préférés comportent le magnésium, le calcium et l'aluminium. [0027] Des exemples d'alliages métalliques appropriés pour le métal expansible comportent, mais sans s'y limiter, des alliages de magnésium, de calcium, d'aluminium, d'étain, de 6 zinc, de béryllium, de baryum, de manganèse ou toute combinaison de ceux-ci. Les alliages métalliques préférés comportent les alliages de magnésium-zinc, de magnésium-aluminium, de calcium-magnésium ou d'aluminium-cuivre. Dans certains exemples, les alliages métalliques peuvent comprendre des éléments alliés qui ne sont pas métalliques. Des exemples de ces éléments non métalliques comportent, mais sans s'y limiter, le graphite, le carbone, le silicium, le nitrure de bore et similaires. Dans certains exemples, le métal est allié pour augmenter la réactivité et/ou pour commander la formation d'oxydes. [0028] Dans certains exemples, l'alliage métallique est également allié avec un métal dopant qui favorise la corrosion ou inhibe la passivation et augmente ainsi la formation d'hydroxyde. Des exemples de métaux dopants comportent, mais sans s'y limiter, le nickel, le fer, le cuivre, le carbone, le titane, le gallium, le mercure, le cobalt, l'iridium, l'or, le palladium ou toute combinaison de ceux-ci. [0029] Dans certains exemples, le métal expansible comprend un oxyde. À titre d'exemple, l'oxyde de calcium réagit avec l'eau dans une réaction énergétique pour produire de l'hydroxyde de calcium. Une mole d'oxyde de calcium occupe 9,5 cm' tandis qu'une mole d'hydroxyde de calcium occupe 34,4 cm'. TI s'agit d'une expansion volumétrique de 260 % de la mole d'oxyde de calcium par rapport à la mole d'hydroxyde de calcium. Des exemples d'oxydes métalliques appropriés pour le métal expansible peuvent comporter, mais sans s'y limiter, les oxydes de tous les métaux décrits ici, y compris le magnésium, le calcium, l'aluminium, le fer, le nickel, le cuivre, le chrome, l'étain, le zinc, le plomb, le béryllium, le baryum, le gallium, l'indium, le bismuth, le titane, le manganèse, le cobalt ou toute combinaison de ceux-ci. [0030] Il faut comprendre que le métal expansible sélectionné est choisi de sorte que l'élément d'étanchéité formé ne se dissout pas ou ne se dégrade pas autrement dans le fluide induisant une réaction. En tant que tel, l'utilisation de métaux ou d'alliages métalliques pour le métal expansible qui forment des produits de réaction relativement insolubles dans le fluide induisant une réaction peut être préférée. Par exemple, l'hydroxyde de magnésium et les produits de réaction d'hydroxyde de calcium ont une faible solubilité dans l'eau. En variante, ou en plus, l'élément d'étanchéité métallique expansible peut être positionné et configuré de manière à limiter la dégradation de l'élément d'étanchéité dans le fluide induisant une réaction en raison de la géométrie de la zone dans laquelle l'élément d'étanchéité est disposé. Cela peut entraîner une exposition réduite de l'élément d'étanchéité métallique expansible au fluide induisant une réaction, mais peut également réduire la dégradation du produit de réaction de l'élément d'étanchéité métallique expansible, prolongeant ainsi la durée de vie du joint formé. À titre d'exemple, le volume de la zone dans laquelle l'élément d'étanchéité est disposé peut être inférieur au volume d'expansion potentiel du volume de métal ex- 7 pansible disposé dans ladite zone. Dans certains exemples, ce volume de surface peut être inférieur à 50 % du volume d'expansion du métal expansible. Alternativement, ce volume de surface peut être inférieur à 90 % du volume d'expansion du métal expansible. Comme autre alternative, cc volume de surface peut être inférieur à 80 % du volume d'expansion du métal expansible. Comme autre alternative, ce volume de surface peut être inférieur à 70 % du volume d'expansion du métal expansible. Comme autre alternative, cc volume de surface peut être inférieur à 60 % du volume d'expansion du métal expansible. [0031] Dans certains exemples, les produits de réaction formés de la réaction de métal ex- pansible peuvent être déshydratés sous une pression suffisante. Par exemple, si un hydroxyde métallique est sous une pression de contact suffisante et résiste à un autre mouvement de la formation d'hydroxyde supplémentaire en raison de la géométrie de la zone dans laquelle l'élément d'étanchéité métallique expansible est disposé, la pression élevée peut induire une déshydratation de l'hydroxyde métallique pour former l'oxyde métallique. Par exemple, l'hydroxyde de magnésium peut être déshydraté sous une pression suffisante pour former de l'oxyde de magnésium et de l'eau. Par exemple, l'hydroxyde de calcium peut être déshydraté sous une pression suffisante pour former de l'oxyde de calcium et de l'eau. Par exemple, l'hydroxyde d'aluminium peut être déshydraté sous une pression suffisante pour former de l'oxyde d'aluminium et de l'eau. La déshydratation des formes d'hydroxyde du métal expansé peut permettre la formation d'hydroxyde métallique supplémentaire dans certaines circonstances dans lesquelles l'hydroxyde métallique peut être reformé, ou la déshydratation permet de fournir un volume disponible supplémentaire pour la réaction continue du réactif métallique de base et du fluide induisant une réaction. [0032] L'élément d'étanchéité métallique expansible peut être formé à partir de la com- pression de pièces discrètes du métal expansible ayant le matériau de renforcement réparti à l'intérieur. Le métal expansible peut être fourni sous forme de pièces discrètes à utiliser dans la préparation de l'élément d'étanchéité. Les pièces discrètes peuvent être préparées par tout procédé suffisant. Les pièces discrètes peuvent avoir n'importe quelle forme et taille. Des exemples de pièces discrètes comportent, mais sans s'y limiter, des poudres, des éclats, des copeaux, des morceaux, des découpes ou toute combinaison de ceux-ci. Un procédé pour la préparation des pièces discrètes du métal expansible est la découpe. Une pièce solide du métal expansible peut être découpée par un matériau tranchant et/ou abrasif en pièces discrètes de la taille et de la forme souhaitées. D'autres procédés de production des pièces discrètes du métal expansible comportent le meulage, le sciage, le ponçage, le rodage et similaires. Les pièces discrètes doivent avoir une taille et une forme suffisantes pour être dispersées dans un moule compressible sans formation de vides ou de canaux dans l'élément d'étanchéité 8 compacté résultant. Les pièces discrètes doivent avoir une taille et une forme suffisantes pour former une matrice de métal expansible dans un moule compressible de sorte que les matériaux de renforcement peuvent être répartis dans ladite matrice dans l'élément d'étanchéité compacté résultant. [0033] Le matériau de renforcement peut être réparti à l'intérieur de la matrice des pièces discrètes du métal expansible dans l'élément d'étanchéité. Les pièces discrètes du métal expansible et du matériau de renforcement peuvent être placées dans un moule puis comprimées dans une forme souhaitée pour former l'élément d'étanchéité métallique expansible. Le matériau de renforcement peut être tout matériau améliorant les capacités de traction de l'élément d'étanchéité. Des exemples du matériau de renforcement comportent, mais sans s'y limiter, les métaux, la céramique, le verre, les matières plastiques et toute combinaison de ceux-ci. Dans certains exemples, les métaux peuvent être préférés. Des exemples de matériaux de renforcement métalliques peuvent comporter, mais sans s'y limiter, l'aluminium, l'acier et toute combinaison de ceux-ci. Les matériaux de renforcement peuvent comprendre toute taille suffisante pour former l'élément d'étanchéité. Les matériaux de renforcement peuvent avoir n'importe quelle forme, y compris des tiges, des billes, des mailles ou des tissages, etc. Dans des exemples comprenant une maille ou un tissage, les brins du matériau de renforcement peuvent être interconnectés de n'importe quelle manière suffisante et selon une quelconque motif. Des parties du matériau maillé ou tissé peuvent ensuite être réparties dans la matrice du métal expansible dans le moule compressible. Le compactage du métal expansible et du matériau de renforcement produit un matériau composite avec des capacités de traction améliorées par rapport aux capacités de traction du métal expansible de base. [0034] La préparation de l'élément d'étanchéité comprend la fourniture de pièces discrètes du métal expansible à un moule compressible. Les pièces discrètes peuvent être préparées comme décrit ci-dessus et peuvent avoir n'importe quelle forme et taille tant qu'elles sont capables de s'insérer à l'intérieur et d'être compactées dans le moule. Les matériaux de renforcement sont répartis dans la matrice des pièces discrètes de métal expansible à l'intérieur du moule. Les matériaux de renforcement peuvent avoir n'importe quelle forme et taille tant qu'ils sont capables de s'adapter à l'intérieur et d'être compactés dans le moule. Les matériaux de renforcement peuvent être répartis dans la matrice métallique expansible selon une quelconque distribution souhaitée. Dans certains exemples, les matériaux de renforcement peuvent avoir une distribution uniforme à l'intérieur de la matrice métallique expansible. Ceci peut être réalisé grâce au placement uniforme des matériaux de renforcement à l'intérieur du moule. En variante, les matériaux de renforcement peuvent être mélangés à sec avec les pièces discrètes du métal expansible avant d'être placés dans le moule. Dans une distribution 9 inégale, les matériaux de renforcement peuvent être concentrés dans une zone spécifique de l'élément d'étanchéité métallique expansible. Par exemple, avec un élément d'étanchéité torique ayant une forme de beignet ou d'anneau, les matériaux de renforcement peuvent être concentrés vers l'intérieur de l'élément d'étanchéité approchant de l'axe. En variante, les matériaux de renforcement peuvent être concentrés radialement vers l'extérieur depuis l'intérieur de l'élément d'étanchéité près des surfaces extérieures de la circonférence extérieure de l'élément d'étanchéité. Si l'élément d'étanchéité est un anneau en V, les matériaux de renforcement peuvent être répartis différemment dans la forme en V pour ajouter un support plus ou moins structurel à différentes zones de la forme en V. Par exemple, les bords extérieurs de la forme en V peuvent contenir plus de matériaux de renforcement que la rainure intérieure de la forme en V ou vice versa. Si l'élément d'étanchéité est un disque, les matériaux de renforcement peuvent être répartis différemment pour ajouter un support plus ou moins structurel à l'intérieur ou à l'extérieur du disque, ou à la moitié du disque par rapport à l'autre. Après que les pièces discrètes du métal expansible et des matériaux de renforcement sont placées dans le moule, une pression peut être appliquée au moule pour compacter les pièces discrètes du métal expansible et les matériaux de renforcement ensemble, en les fusionnant pour former un matériau composite dans la forme souhaitée de l'élément d'étanchéité. [0035] Dans certains exemples facultatifs, le moule peut comporter une section qui formera une ouverture creuse lors du compactage, et cette ouverture creuse formera une traversée dans l'élément d'étanchéité produit. En variante, un conduit ou un autre tube creux de ce type peut être placé dans le moule avec les pièces discrètes de métal expansible et de matériaux de renforcement. Ce conduit peut être positionné de sorte qu'après compactage le tube creux forme une traversée dans l'élément d'étanchéité produit. La traversée peut être utilisée pour faire passer le câblage électrique, les conduites et d'autres matériaux à travers le corps de l'élément d'étanchéité. Dans certains exemples, la traversée peut comprendre un raccord qui scelle sélectivement la traversée des fluides tout en permettant le passage d'autres matériaux tels que le câblage électrique. Le raccord peut coupler des composants de chaque côté de l'élément d'étanchéité dans certains exemples. [0036] Dans certains exemples facultatifs, l'élément d'étanchéité métallique expansible peut comporter un agent de liaison. L'agent de liaison peut être utilisé pour lier les pièces discrètes de métal expansible ensemble ainsi que pour lier les pièces discrètes de métal expansible aux matériaux de renforcement. L'agent de liaison peut être dispersé dans le moule comme souhaité avec les pièces discrètes de métal expansible et les matériaux de renforcement. En variante, l'agent de liaison peut être mélangé avec les pièces discrètes de métal expansible et/ou les matériaux de renforcement avant d'être placé dans le moule. Des exemples de l'agent de liaison comportent, mais sans s'y limiter, toute espèce d'adhésif, d'époxy, de silane, d'acrylique, d'acrylate ou toute combinaison de ceux-ci. [0037] Dans certains exemples facultatifs, l'élément d'étanchéité métallique expansible peut comporter un revêtement barrière amovible. Le revêtement barrière amovible peut être utilisé pour couvrir les surfaces extérieures de l'élément d'étanchéité et empêcher le contact du métal expansible avec le fluide induisant une réaction. Le revêtement barrière amovible peut être retiré lorsque l'opération de scellage doit commencer. Le revêtement barrière amovible peut être utilisé pour retarder l'étanchéité et/ou empêcher une étanchéité prématurée avec l'élément d'étanchéité métallique expansible. Le revêtement barrière amovible peut être placé dans le moule sur les surfaces extérieures du moule comme souhaité, puis les pièces discrètes de métal expansible et des matériaux de renforcement peuvent être ajoutées au moule. Le compactage enroulera le revêtement barrière amovible autour de l'élément d'étanchéité formé. En variante, le revêtement barrière amovible peut être ajouté à l'élément d'étanchéité formé après qu'il a été retiré du moule. Des exemples de revêtement barrière amovible comportent, niais sans s'y limiter, toute espèce de coque en plastique, coque organique, peinture, revêtements solubles (par exemple, composés de magnésium solide), matériaux eutectiques ou toute combinaison de ceux-ci. Si on le souhaite, le revêtement barrière amovible peut être retiré de l'élément d'étanchéité avec n'importe quel procédé suffisant. Par exemple, le revêtement barrière amovible peut être retiré par dissolution, un changement de phase induit par le changement de température, la corrosion, l'hydrolyse, ou le revêtement barrière amovible peut être retardé et se dégrader après un temps souhaité dans des conditions de puits de forage spécifiques. [0038] Les éléments d'étanchéité métalliques expansibles peuvent être utilisés pour former un joint entre toutes les surfaces adjacentes qui sont proches des éléments d'étanchéité métalliques expansibles. Sans limitation, les éléments d'étanchéité métalliques expansibles peuvent être utilisés pour former des joints sur des conduits, des surfaces de formation, des gaines de ciment, des outils de fond de trou et similaires. Par exemple, un élément d'étanchéité métallique expansible peut être utilisé comme garniture d'étanchéité gonflante pour former un joint entre le diamètre extérieur d'un conduit et une surface de la formation souterraine. Alternativement, la garniture d'étanchéité gonflante peut être utilisée pour former un joint entre le diamètre extérieur d'un conduit et une gaine de ciment (par exemple, un tubage). Comme autre exemple, la garniture d'étanchéité gonflante peut être utilisée pour former un joint entre le diamètre extérieur d'un conduit et le diamètre intérieur d'un autre conduit (qui peut être le même ou une espèce différente de conduit). De plus, une pluralité de garnitures d'étanchéité gonflantes peuvent être utilisées pour former des joints entre plusieurs 11 trains de conduits (par exemple, des tubes de gisement de pétrole). Dans un autre exemple spécifique, les éléments d'étanchéité métalliques expansihles peuvent former un joint sur le diamètre intérieur d'un conduit pour restreindre l'écoulement de fluide à travers le diamètre intérieur d'un conduit, fonctionnant ainsi de manière similaire à un bouchon de support. Il faut comprendre que les éléments d'étanchéité métalliques expansibles peuvent être utilisés pour former un joint entre toutes les surfaces adjacentes dans le puits de forage et cette invention ne doit pas être limitée aux exemples explicites décrits ici. [0039] Comme décrit ci-dessus, les éléments d'étanchéité métalliques expansihles com- prennent des métaux expansibles et en tant que tels, ce sont des matériaux non élastomères. En tant que matériaux non élastomères, les éléments d'étanchéité métalliques expansibles ne possèdent pas d'élasticité et, par conséquent, ils peuvent se dilater de manière irréversible lorsqu'ils sont mis en contact avec un fluide induisant une réaction. Les éléments d'étanchéité métalliques expansihles peuvent ne pas retrouver leur taille ou leur forme d'origine même après que le fluide induisant une réaction a été retiré du contact. [0040] Généralement, le fluide induisant une réaction induit une réaction dans le métal ex- pansible pour former un produit de réaction qui occupe plus d'espace que le métal expansible n'ayant pas réagi. Dans certains exemples, le fluide induisant une réaction comporte, mais sans s'y limiter, l'eau salée (par exemple, l'eau contenant un ou plusieurs sels dissous dans celle-ci), la saumure (par exemple, l'eau salée saturée, qui peut être produite à partir de formations souterraines), l'eau de mer, ou toute combinaison de ceux-ci. Généralement, le fluide induisant une réaction peut provenir de n'importe quelle source à condition que le fluide ne contienne pas un excès de composés qui peuvent affecter de manière indésirable d'autres composants dans l'élément d'étanchéité. Dans le cas de l'eau salée, des saumures et de l'eau de mer, le fluide induisant une réaction peut comprendre un sel monovalent ou un sel divalent. Les sels monovalents appropriés peuvent comporter, par exemple, le sel de chlorure de sodium, le sel de bromure de sodium, le sel de chlorure de potassium, le sel de bromure de potassium et similaires Un sel divalent approprié peut comporter, par exemple, un sel de chlorure de magnésium, un sel de chlorure de calcium, un sel de bromure de calcium et similaires. Dans certains exemples, la salinité du fluide induisant une réaction peut dépasser 10 %. Avantageusement, les éléments d'étanchéité métalliques expansibles de la présente invention peuvent ne pas être impactés par le contact avec des fluides à haute salinité. L'homme du métier, avec l'avantage de cette invention, devrait être facilement capable de sélectionner un fluide induisant une réaction pour induire l'expansion des éléments d'étanchéité métalliques expansibles. 12 [0041] Les éléments d'étanchéité métalliques expansibles peuvent être utilisés dans des formations à haute température, par exemple, dans des formations avec des zones ayant des températures égales ou supérieures à 350 °F. Avantageusement, l'utilisation des éléments d'étanchéité métalliques expansibles de la présente invention peut ne peut pas être impactée dans des formations à haute température. Dans certains exemples, les éléments d'étanchéité métalliques expansibles peuvent être utilisés à la fois dans des formations à haute température et avec des fluides à haute salinité. Dans un exemple spécifique, un élément d'étanchéité métallique expansible peut être positionné sur un conduit et utilisé pour former un joint après le contact avec une saumure ayant une salinité de 10 % ou plus tout en étant également disposé dans une zone de puits de forage ayant une température égale ou supérieure à 350 °F. [0042] La Figure 1 est une illustration isométrique d'un exemple simplifié d'un élément d'étanchéité métallique expansible, généralement 1. L'élément d'étanchéité métallique expansible 1 comprend un matériau composite du métal expansible avec des matériaux de renforcement répartis à l'intérieur. Le métal expansible forme une matrice et le matériau de renforcement est réparti à l'intérieur de la matrice. L'élément d'étanchéité métallique expansible 1 peut éventuellement comprendre un agent de liaison et/ou un revêtement barrière amovible. L'élément d'étanchéité métallique expansible 1 est produit tel que divulgué et décrit ici et peut avoir n'importe quelle forme souhaitée. L'exemple de l'élément d'étanchéité métallique expansible 1 illustré par la Figure 1 est un élément d'étanchéité torique ayant une forme de beignet ou d'anneau cylindrique. L'élément d'étanchéité métallique expansible 1 comprend un diamètre extérieur 2 et un diamètre intérieur 3. L'élément d'étanchéité métallique expansible 1 comprend en outre une circonférence extérieure 4 et une circonférence intérieure 5. Un conduit, décrit ci-dessous, peut être inséré à travers l'ouverture centrale 6 de l'élément d'étanchéité métallique expansible 1 dans le sens axial. [0043] La Figure 2 est une illustration isométrique d'un exemple d'une garniture d'étanchéité gonflante, généralement 10, disposée sur un conduit 15. La garniture d'étanchéité gonflante 10 comprend un élément d'étanchéité métallique expansible 1 comme décrit sur la Figure 1. La garniture d'étanchéité gonflante 10 est enroulée ou glissée sur le conduit 15 avec le poids, la qualité et le raccordement spécifiés par la conception du puits. Le conduit 15 peut être n'importe quel type de conduit utilisé dans un puits de forage, y compris un tube de forage, un tube de tige, un tube, un tube enroulé, etc. La garniture d'étanchéité gonflante 10 comprend en outre des anneaux d'extrémité 20. Les anneaux d'extrémité 20 protègent l'élément d'étanchéité métallique expansible 1 lorsqu'il est descendu en profondeur. Les anneaux d'extrémité 20 peuvent créer une barrière d'extrusion, empêchant la pression appliquée d'extruder le joint formé à partir de l'élément d'étanchéité métallique expansible 1 dans la direction 13 de ladite pression appliquée. Dans certains exemples, les anneaux d'extrémité 20 peuvent également être un élément d'étanchéité métallique expansible 1 ou une autre espèce d'élément d'étanchéité, et peuvent ainsi remplir une double fonction. Dans certains exemples, les anneaux d'extrémité 20 peuvent ne pas être un élément d'étanchéité métallique expansible 1 ou une autre espèce d'élément d'étanchéité. Bien que la Figure 2 et certains autres exemples illustrés ici peuvent illustrer des anneaux d'extrémité 20 en tant que composant de la garniture d'étanchéité gonflante 10 ou d'autres garnitures d'étanchéité gonflantes, il doit être compris que les anneaux d'extrémité 20 sont des composants facultatifs dans tous les exemples décrits ici, et ne sont pas nécessaires pour qu'une quelconque garniture d'étanchéité gonflante décrite ici fonctionne comme prévu. [0044] Lorsqu'il est exposé à un fluide induisant une réaction, l'élément d'étanchéité mé- tallique expansible 1 peut réagir et produire le produit de réaction métallique expansé décrit ci-dessus. Puisque le produit de réaction métallique expansé a un volume plus grand que le métal expansible n'ayant pas réagi, l'élément d'étanchéité métallique expansible 1 est capable de se dilater et de former un joint annulaire au niveau de l'interface d'une surface adjacente (par exemple, une paroi de puits de forage, un conduit, un tubage, un outil de fond de trou, etc.) comme décrit ci-dessus. L'élément d'étanchéité métallique expansible 1 peut continuer à se dilater jusqu'à ce qu'un contact avec la surface adjacente soit établi. [0045] La Figure 3 est une illustration isométrique d'un autre exemple d'une garniture d'étanchéité gonflante, généralement 100, disposée sur un conduit 15. La garniture d'étanchéité gonflante 100 est enroulée ou glissée sur le conduit 15 avec un poids, une qualité et un raccordement spécifiés par la conception du puits. La garniture d'étanchéité gonflante 100 comprend l'élément d'étanchéité métallique expansible 1 et les anneaux d'extrémité 20 comme décrit sur la Figure 2. La garniture d'étanchéité gonflante 100 comprend en outre deux éléments d'étanchéité non métalliques 105 disposés à côté des anneaux d'extrémité 20 et l'élément d'étanchéité métallique expansible 1. [0046] Les éléments d'étanchéité non métalliques 105 peuvent être n'importe quelle espèce d'élément d'étanchéité. Les éléments d'étanchéité non métalliques 105 peuvent comprendre tout matériau gonflable dans l'huile, gonflable dans l'eau, et/ou une combinaison de matériau non métallique gonflable, comme cela apparaîtrait à l'homme du métier. Un exemple spécifique d'un matériau non métallique gonflable est un élastomère gonflable. Les éléments d'étanchéité non métalliques gonflables 105 peuvent gonfler lorsqu'ils sont exposés à un fluide induisant un gonflement (par exemple, un fluide oléagineux ou aqueux). Généralement, les éléments d'étanchéité non métalliques 105 peuvent gonfler par diffusion, moyennant quoi le fluide induisant 14 un gonflement est absorbé dans la structure des éléments d'étanchéité non métalliques 105 où une partie du fluide induisant un gonflement peut être retenue. Le fluide induisant un gonflement peut continuer à se diffuser dans les éléments d'étanchéité non métalliques gonflables 105 provoquant le gonflement des éléments d'étanchéité non métalliques 105 jusqu'à ce qu'ils entrent en contact avec une surface adjacente. Les éléments d'étanchéité non métalliques 105 peuvent fonctionner en tandem avec l'élément d'étanchéité métallique expansible 1 pour créer un joint annulaire différentiel. [0047] La Figure 3 illustre deux éléments d'étanchéité non métalliques 105. Cependant, il doit être compris que dans certains exemples, un seul élément d'étanchéité non métallique 105 peut être prévu, et l'élément d'étanchéité métallique expansible 1 peut être disposé de manière adjacente à un anneau d'extrémité 20, ou peut comprendre l'extrémité de la garniture d'étanchéité gonflante 100 si les anneaux d'extrémité 20 ne sont pas prévus. La figure 3 illustre également deux éléments d'étanchéité non métalliques 105 individuellement adjacents à l'une des extrémités terminales de l'élément d'étanchéité métallique expansible 1. Cependant, il doit être compris que dans certains exemples, cette orientation peut être inversée et la garniture d'étanchéité gonflante 100 peut à la place comprendre deux éléments d'étanchéité métalliques expansibles 1 disposés chacun individuellement de manière adjacente à un anneau d'extrémité 20 (si prévu) et également une extrémité terminale d'un élément d'étanchéité non métallique 105 se trouvant au centre de la garniture d'étanchéité gonflante 100. [0048] La Figure 4 est une illustration isométrique d'un autre exemple d'une garniture d'étanchéité gonflante, généralement 200, disposée sur un conduit 15. La garniture d'étanchéité gonflante 200 comprend plusieurs éléments d'étanchéité métalliques expansibles 1 et également plusieurs éléments d'étanchéité non métalliques 105. La garniture d'étanchéité gonflante 200 est enroulée ou glissée sur le conduit 15 avec un poids, une qualité et un raccordement spécifiés par la conception du puits. La garniture d'étanchéité gonflante 200 comprend en outre des anneaux d'extrémité facultatifs 20 comme décrit sur la Figure 2. La garniture d'étanchéité gonflante 200 diffère de la garniture d'étanchéité gonflante 10 et de la garniture d'étanchéité gonflante 100 comme décrit dans les Figures 2 et 3 respectivement en ce que la garniture d'étanchéité gonflante 200 alterne les éléments d'étanchéité métalliques expansibles 1 et les éléments d'étanchéité non métalliques 105. La garniture d'étanchéité gonflante 200 peut comprendre une quelconque pluralité d'éléments d'étanchéité métalliques expansibles 1 et d'éléments d'étanchéité non métalliques 105 agencés selon un quelconque motif (par exemple, en alternance comme illustré). Les multiples éléments d'étanchéité métalliques expansibles 1 et éléments d'étanchéité non métalliques 105 peuvent se dilater ou gonfler comme souhaité pour créer un joint annulaire comme décrit ci-dessus. Dans certains exemples, les éléments d'étanchéité métalliques expansibles 1 peuvent comprendre différents types de métaux expansibles et/ou des matériaux de renforcement, permettant à la garniture d'étanchéité gonflante 200 d'être configurée sur mesure pour le puits comme souhaité. [0049] La Figure 5 est une illustration en coupe transversale d'un autre exemple d'une garniture d'étanchéité gonflante 300, disposée sur un conduit 15. La garniture d'étanchéité gonflante 300 comprend un agencement alternatif de plusieurs éléments d'étanchéité métalliques expansibles 1 et d'un élément d'étanchéité non métallique 105. Dans cet exemple, la garniture d'étanchéité gonflante 300 comprend deux éléments d'étanchéité métalliques expansibles 1 disposés individuellement de manière adjacente à la fois à un anneau d'extrémité 20 et à une extrémité terminale de l'élément d'étanchéité non métallique 105. Des anneaux d'extrémité facultatifs 20 peuvent protéger la garniture d'étanchéité gonflante 300 de l'abrasion lorsqu'elle est descendue dans le trou. [0050] La Figure 6 illustre la garniture d'étanchéité gonflante 10 telle que décrite sur la Figure 2, lorsqu'elle est descendue à une profondeur souhaitée et placée dans une formation souterraine 400. À la profondeur d'installation souhaitée et lorsqu'elle est prête pour le scellage, la garniture d'étanchéité gonflante 10 est exposée à un fluide induisant une réaction, et l'élément d'étanchéité métallique expansible 1 se dilate pour entrer en contact avec la paroi de puits de forage adjacente 405 afin de former un joint annulaire comme illustré. Dans cet exemple illustré, plusieurs garnitures d'étanchéité gonflantes 10 sont utilisées. Puisque les multiples garnitures d'étanchéité gonflantes 10 scellent la zone de puits de forage, la partie du puits de forage 410 entre les joints formés est isolée des autres parties du puits de forage 410 qui ne sont pas scellées par les garnitures d'étanchéité gonflantes 10. Bien que la partie isolée du puits de forage 410 soit illustrée comme non tubée, il faut comprendre que les garnitures d'étanchéité gonflantes 10 peuvent être utilisées dans n'importe quelle partie tubée du puits de forage 410 pour former un joint annulaire, par exemple, dans l'espace annulaire entre le conduit 15 et une gaine de ciment. En outre, les garnitures d'étanchéité gonflantes 10 peuvent également être utilisées pour former un joint annulaire entre deux conduits 15 dans d'autres exemples. Bien que la Figure 6 illustre l'utilisation de la garniture d'étanchéité gonflante 10, il doit être compris que tout exemple d'une garniture d'étanchéité gonflante ou d'une combinaison de garnitures d'étanchéité gonflantes décrit ici peut être utilisé dans l'un quelconque des exemples décrits ici. [0051] La Figure 7 est une illustration isométrique d'un autre exemple d'une garniture d'étanchéité gonflante, généralement 600, disposée sur un conduit 15. La garniture d'étanchéité gonflante 600 comprend un élément d'étanchéité métallique expansible 1 comme décrit ci-dessus. La garniture d'étanchéité gonflante 600 est enroulée ou glissée 16 sur le conduit 15 avec un poids, une qualité et un raccordement spécifiés par la conception du puits. La garniture d'étanchéité gonflante 600 comprend en outre des anneaux d'extrémité facultatifs 20 comme décrit sur la Figure 2. Dans l'exemple de la garniture d'étanchéité gonflante 600, l'élément d'étanchéité métallique expansible 1 entoure un espace 605 disposé entre l'élément d'étanchéité métallique expansible 1 et le conduit 15. Dans l'espace 605, une ligne 610 peut être dirigée. La ligne 610 peut être dirigée de la surface vers le bas de l'extérieur du conduit 15. La ligne 610 peut être une ligne de commande, une ligne électrique, une ligne hydraulique ou, plus généralement, une ligne de transport qui peut transporter de l'énergie, des données, des instructions, de la pression, des fluides, etc. de la surface à un emplacement dans un puits de forage. La ligne 610 peut être utilisée pour alimenter un outil de fond de trou, commander un outil de fond de trou, fournir des instructions à un outil de fond de trou, obtenir des mesures d'environnement de puits de forage, injecter un fluide, etc. Lorsque l'élément d'étanchéité métallique expansible 1 est amené à se dilater par contact avec un fluide induisant une réaction, l'élément d'étanchéité métallique expansible 1 se dilate et ferme l'espace 605 autour de la ligne 610, scellant l'espace 605 et permettant de produire un joint annulaire. L'élément d'étanchéité métallique expansible 1 est scellé autour de la ligne 610 de sorte que la ligne 610 fonctionne toujours et couvre avec succès la garniture d'étanchéité gonflante 600 même après l'expansion et le scellage. [0052] La Figure 8 est une illustration en coupe transversale d'une garniture d'étanchéité gonflante 10 comme décrit sur la Figure 2 autour d'un conduit 700. La garniture d'étanchéité gonflante 10 est enroulée ou glissée sur le conduit 700 avec un poids, une qualité et un raccordement spécifiés par la conception du puits. Le conduit 700 comprend une variation de profil, spécifiquement, des arrêtes 705 sur une partie de sa surface extérieure. La garniture d'étanchéité gonflante 10 est disposée sur les arêtes 705. Lorsque l'élément d'étanchéité métallique expansible 1 est expansé, il peut être extrudé dans les espaces vides ou les creux des arêtes 705 permettant à l'élément d'étanchéité métallique expansible 1 d'être encore davantage comprimé lorsqu'une pression différentielle est appliquée. En plus ou en remplacement des arêtes 705, la variation de profil sur la surface extérieure du conduit 700 peut comprendre des filetages, un effilement, des espaces fendus ou toute autre variation permettant à l'élément d'étanchéité métallique expansible 1 de se dilater dans un espace intérieur sur la surface extérieure du conduit 700. En raison de la nature de la capacité d'expansion de l'élément d'étanchéité métallique expansible 1, l'élément d'étanchéité métallique expansible 1 peut se dilater pour assurer l'étanchéité autour de toute variation de profil du conduit ou de la surface adjacente. De plus, l'élément d'étanchéité métallique expansible 1 peut être utilisé pour sceller des surfaces avec des 17 finitions ou des défauts rugueux. Bien que la Figure 8 illustre l'utilisation de la garniture d'étanchéité gonflante 10, il doit être compris que n'importe quelle garniture d'étanchéité gonflante ou combinaison de garnitures d'étanchéité gonflantes peut être utilisée dans l'un quelconque des exemples décrits ici. [0053] La Figure 9 est une illustration isométrique de la moitié d'un moule compressible 800. Des pièces discrètes de métal expansible et de matériaux de renforcement peuvent être placées dans le moule 800 comme souhaité et ensuite compactées pour former un élément d'étanchéité métallique expansible (comme décrit ci-dessus). Dans le moule 800, un tube creux 805 a été placé. Le tube creux 805 est disposé dans le moule 800 de manière à ne pas contenir les pièces discrètes de métal expansible et de matériaux de renforcement. Le tube creux 805 comprend un matériau qui ne s'écrasera pas lors du compactage des pièces discrètes de métal expansible et de matériaux de renforcement dans le moule 800. Le matériau composite produit à partir du compactage des pièces discrètes de métal expansible et de matériaux de renforcement peut être moulé autour du tube creux 805. Le tube creux 805 peut comprendre un raccord, placé avant ou après le compactage, qui peut être utilisé pour coupler des lignes ou des composants de chaque côté de l'élément d'étanchéité métallique expansible formé lorsqu'il est expansé pour former un joint. Le tube creux 805 peut fonctionner comme une traversée pour les lignes de commande, les lignes électriques, les lignes hydrauliques ou plus généralement, les lignes de transport qui peuvent transporter de l'énergie, des données, des instructions, de la pression, des fluides, etc. de la surface à un emplacement dans un puits de forage. [0054] Dans un autre exemple, le moule 800 peut comprendre une ouverture analogue au tube creux 800 qui traverse la profondeur du moule 800. Dans cet exemple, les pièces discrètes de métal expansible et de matériaux de renforcement seront placées dans le moule 800 et seront moulées autour de cette ouverture de sorte que l'élément d'étanchéité métallique expansible formé comprend des ouvertures discrètes pour un conduit et pour une traversée. [0055] La Figure 10 est une illustration isométrique de la moitié d'un moule compressible 900. Des pièces discrètes de métal expansible 905, représentées par des hachures croisées, ont été placées dans tout le moule 900. Les matériaux de renforcement 910, représentés par les lignes en pointillés, ont été répartis uniquement à l'intérieur du moule 900 vers l'axe et autour de l'ouverture centrale 915. Lorsque les pièces discrètes de métal expansible 905 et de matériaux de renforcement 910 sont compactées, le matériau composite n'aura que les matériaux de renforcement 910 disposés dans la matrice de métal expansible 905 à l'intérieur de l'élément d'étanchéité métallique expansible formé. Cet agencement permet de configurer l'élément d'étanchéité métallique expansible pour qu'il possède une capacité de traction accrue uniquement dans 18 une partie souhaitée de l'élément d'étanchéité métallique expansible. Les matériaux de renforcement 910 peuvent être inégalement répartis dans l'élément d'étanchéité métallique expansible de n'importe quelle manière et dans n'importe quelle position souhaitée. En variante, les matériaux de renforcement 910 peuvent être répartis uniformément dans l'élément d'étanchéité métallique expansible en agençant les matériaux de renforcement 910 dans un placement uniforme dans le moule 900, ou en mélangeant à sec les matériaux de renforcement 910 avec les pièces discrètes de métal expansible 905 avant le placement dans le moule 900. [0056] La Figure 11 est une illustration d'une coupe transversale à travers un élément d'étanchéité à anneau en V, généralement 1000. L'élément d'étanchéité à anneau en V 1000 peut être en forme de beignet ou d'anneau. L'élément d'étanchéité à anneau en V peut également comprendre une encoche en forme de V 1005 qui peut permettre d'empiler une série d'éléments d'étanchéité à anneau en V 1000. L'élément d'étanchéité à anneau en V 1000 comprend le matériau composite du métal expansible avec les matériaux de renforcement répartis à l'intérieur. Le métal expansible forme une matrice et le matériau de renforcement est réparti à l'intérieur de la matrice. L'élément d'étanchéité à anneau en V 1000 peut être empilé dans une pile de joints avec d'autres éléments d'étanchéité à anneau en V métalliques expansibles 1000 ou avec des éléments d'étanchéité à anneau en V non métalliques dans n'importe quelle configuration souhaitée. [0057] Il doit être bien entendu que les exemples illustrés par les Figures 1 à 11 ne sont que des applications générales des principes de cette invention dans la pratique, et une grande variété d'autres exemples sont possibles. Par conséquent, la portée de cette invention n'est en aucune manière limitée aux détails de l'une quelconque des FIGURES décrites ici. [0058] Il faut également reconnaître que les éléments d'étanchéité décrits peuvent également affecter directement ou indirectement les divers équipements et outils de fond de trou qui peuvent entrer en contact avec les éléments d'étanchéité pendant le fonctionnement. Ces équipements et outils peuvent comprendre, sans s'y limiter, un tubage de puits de forage, un revêtement de puits de forage, un train de tiges de complétion, un train de tiges d'insertion, le train de tiges de forage, un tube enroulé, un câble lisse, un câble métallique, une tige de forage, des colliers de forage, des moteurs à boue, des moteurs et/ou des pompes de fond de trou, des moteurs et/ou des pompes montés en surface, des centralisateurs, des turboliseurs, des grattoirs, des flotteurs (par exemple, les chaussures, les colliers, les vannes, etc.), des outils de diagraphie et des équipements de télémétrie associés, des actionneurs (par exemple, des dispositifs électromécaniques, des dispositifs hydromécaniques, etc.), des manchons coulissants, des manchons de production, des bouchons, des tamis, des filtres, des dispositifs de 19 commande d'écoulement (par exemple, les dispositifs de commande d'écoulement entrant, les dispositifs de commande d'écoulement entrant autonomes, les dispositifs de commande d'écoulement sortant, etc.), des couplages (par exemple, une connexion humide électrohydraulique, une connexion sèche, un coupleur inductif, etc.), des lignes de commande (par exemple, électrique, fibre optique, hydraulique, etc.), des lignes de surveillance, des trépans et alésoirs, des capteurs ou capteurs répartis, des échangeurs de chaleur de fond de trou, des vannes et dispositifs d'actionnement correspondants, des joints d'outil, des garnitures d'étanchéité, des bouchons de ciment, des bouchons de support et d'autres dispositifs d'isolement de puits de forage, ou composants, et similaires. N'importe lequel de ces composants peut être inclus dans les systèmes généralement décrits ci-dessus et représentés sur l'une quelconque des FIGURES. [0059] L'invention concerne des éléments d'étanchéité métalliques expansibles pour former un joint dans un puits de forage conformément à l'invention et aux FIGURES illustrées. Un exemple d'éléments d'étanchéité métalliques expansibles comprend un matériau composite de métal expansible et un matériau de renforcement. Le métal expansible forme une matrice et le matériau de renforcement est réparti à l'intérieur de la matrice. [0060] De plus ou en variante, l'élément d'étanchéité métallique expansible peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes individuellement ou en combinaison. Le métal expansible peut comprendre un métal choisi dans le groupe comprenant le magnésium, le calcium, l'aluminium et toute combinaison de ceux-ci. Le métal expansible peut comprendre un alliage métallique choisi dans le groupe comprenant le magnésium-zinc, le magnésium-aluminium, le calcium-magnésium, l'aluminium-cuivre et toute combinaison de ceux-ci. Le matériau de renforcement peut comprendre un matériau choisi dans le groupe comprenant les métaux, la céramique, le verre, les matières plastiques et toute combinaison de ceux-ci. Le matériau de renforcement peut comprendre une forme choisie dans le groupe comprenant une tige, une bille, une maille et toute combinaison de celles-ci. L'élément d'étanchéité métallique expansible peut en outre comprendre un agent de liaison. L'élément d'étanchéité métallique expansible peut en outre comprendre un revêtement barrière amovible. L'élément d'étanchéité métallique expansible peut en outre comprendre une traversée. L'élément d'étanchéité métallique expansible peut être disposé sur un conduit. Le conduit peut comprendre une variation de profil sur sa surface extérieure et l'élément d'étanchéité métallique expansible peut être positionné sur la variation de profil. L'élément d'étanchéité métallique expansible peut être un composant d'une garniture d'étanchéité gonflante. La garniture d'étanchéité gonflante peut en outre comprendre un élément d'étanchéité non métallique gonflable. L'élément d'étanchéité métallique expansible peut être produit par compactage de pièces discrètes du métal expansible avec le matériau de renforcement dans un moule. [0061] L'invention concerne des procédés pour former un joint dans un puits de forage conformément à l'invention et aux FIGURES illustrées. Un exemple de procédé comprend le positionnement d'un élément d'étanchéité métallique expansible dans le puits de forage ; l'élément d'étanchéité métallique expansible comprenant : un exemple d'élément d'étanchéité métallique expansible comprend un matériau composite de métal expansible et un matériau de renforcement. Le métal expansible forme une matrice et le matériau de renforcement est réparti à l'intérieur de la matrice. Le procédé comprend en outre la mise en contact de l'élément d'étanchéité métallique expansible avec un fluide qui réagit avec le métal expansible pour produire un produit de réaction ayant un volume supérieur au métal expansible. [0062] De plus ou en variante, le procédé peut comporter une ou plusieurs des caracté- ristiques suivantes individuellement ou en combinaison. Le métal expansible peut comprendre un métal choisi dans le groupe comprenant le magnésium, le calcium, l'aluminium et toute combinaison de ceux-ci. Le métal expansible peut comprendre un alliage métallique choisi dans le groupe comprenant le magnésium-zinc, le magnésium-aluminium, le calcium-magnésium, l'aluminium-cuivre et toute combinaison de ceux-ci. Le matériau dc renforcement peut comprendre un matériau choisi dans le groupe constitué par les métaux, la céramique, le verre, les matières plastiques et toute combinaison de ceux-ci. Le matériau dc renforcement peut comprendre une forme choisie dans le groupe comprenant une tige, une bille, une maille et toute combinaison de celles-ci. L'élément d'étanchéité métallique expansible peut en outre comprendre un agent de liaison. L'élément d'étanchéité métallique expansible peut en outre comprendre un revêtement barrière amovible. L'élément d'étanchéité métallique expansible peut en outre comprendre une traversée. L'élément d'étanchéité métallique expansible peut être disposé sur un conduit. Le conduit peut comprendre une variation de profil sur sa surface extérieure et l'élément d'étanchéité métallique expansible peut être positionné sur la variation de profil. L'élément d'étanchéité métallique expansible peut être un composant d'une garniture d'étanchéité gonflante. La garniture d'étanchéité gonflante peut en outre comprendre un élément d'étanchéité non métallique gonflable. L'élément d'étanchéité métallique expansible peut être produit par compactage de pièces discrètes du métal expansible avec le matériau de renforcement dans un moule. [0063] L'invention concerne des systèmes pour former un joint dans un puits de forage conformément à l'invention et aux FIGURES illustrées. Un exemple de système comprend un élément d'étanchéité métallique expansible comprenant un matériau composite en métal expansible et un matériau de renforcement. Le métal expansible forme une matrice et le matériau de renforcement est réparti à l'intérieur de la matrice. 21 Le système comprend en outre un conduit avec l'élément d'étanchéité métallique expansible disposé sur celui-ci. [0064] De plus ou en variante, le système peut comporter une ou plusieurs des caracté- ristiques suivantes individuellement ou en combinaison. Le métal expansible peut comprendre un métal choisi dans le groupe comprenant le magnésium, le calcium, l'aluminium et toute combinaison de ceux-ci. Le métal expansible peut comprendre un alliage métallique choisi dans le groupe comprenant le magnésium-zinc, le magnésium-aluminium, le calcium-magnésium, l'aluminium-cuivre et toute combinaison de ceux-ci. Le matériau de renforcement peut comprendre un matériau choisi dans le groupe comprenant les métaux, la céramique, le verre, les matières plastiques et toute combinaison de ceux-ci. Le matériau de renforcement peut comprendre une forme choisie dans le groupe comprenant une tige, une bille, une maille et toute combinaison de celles-ci. L'élément d'étanchéité métallique expansible peut en outre comprendre un agent de liaison. L'élément d'étanchéité métallique expansible peut en outre comprendre un revêtement barrière amovible. L'élément d'étanchéité métallique expansible peut en outre comprendre une traversée. L'élément d'étanchéité métallique expansible peut être disposé sur un conduit. Le conduit peut comprendre une variation de profil sur sa surface extérieure et l'élément d'étanchéité métallique expansible peut être positionné sur la variation de profil. L'élément d'étanchéité métallique expansible peut être un composant d'une garniture d'étanchéité gonflante. La garniture d'étanchéité gonflante peut en outre comprendre un élément d'étanchéité non métallique gonflable. L'élément d'étanchéité métallique expansible peut être produit par compactage de pièces discrètes du métal expansible avec le matériau de renforcement dans un moule. [0065] La description précédente fournit divers exemples de l'appareil, des systèmes et des procédés d'utilisation décrits ici qui peuvent contenir différentes étapes de procédé et d'autres combinaisons de composants. Il faut comprendre que, bien que des exemples individuels puissent être décrits dans la présente invention, celle-ci couvre toutes les combinaisons des exemples décrits, y compris, sans limitation, les différentes combinaisons de composants, les combinaisons d'étapes de procédé et les propriétés du système. Il doit être entendu que les compositions et les procédés sont décrits en termes de « comprenant », « contenant » ou « comportant » divers composants ou étapes. Les systèmes et procédés peuvent également « se composer essentiellement de » ou « se composer des divers composants et étapes ». Pour des raisons de concision, seules certaines plages sont explicitement décrites dans la présente invention. Cependant, les plages de toute limite inférieure peuvent être combinées avec toute limite supérieure pour citer une plage non explicitement citée, et les plages de toute limite inférieure peuvent être combinées avec toute autre limite inférieure pour citer une plage non explicitement citée. De la même manière, les plages de toute limite supérieure peuvent être combinées avec toute autre limite supérieure pour citer une plage non explicitement citée. En outre, chaque fois qu'une plage numérique avec une limite inférieure et une limite supérieure est décrite, tout nombre et toute plage incluse situés dans la plage sont spécifiquement décrits. En particulier, toute plage de valeurs (de la forme, « d'environ a à environ h », ou, de manière équivalente, « d'environ a à h », ou, de manière équivalente, « d'environ a-b ») décrite dans la présente invention doit être comprise comme incluant tous les nombres et toutes les plages englobés dans la plage de valeurs la plus large, même si elle n'est pas explicitement citée. Ainsi, chaque point ou valeur individuelle peut servir de limite inférieure ou supérieure combinée à tout autre point ou valeur individuelle ou à toute autre limite inférieure ou supérieure, pour citer une plage non explicitement citée. [0066] Un ou plusieurs exemples illustratifs incorporant les exemples décrits ici sont présentés. Par souci de clarté, on ne décrit pas toutes les caractéristiques d'une mise en oeuvre physique et on ne les montre pas toutes dans cette demande. Par conséquent, les systèmes et procédés décrits sont bien adaptés pour atteindre les objectifs et avantages mentionnés, ainsi que ceux qui y sont inhérents. Les exemples particuliers décrits ci-dessus sont uniquement illustratifs, car les enseignements de la présente invention peuvent être modifiés et mis en pratique de manières différentes mais équivalentes apparentes à l'homme du métier ayant l'avantage des enseignements du présent document. En outre, aucune limitation n'est prévue pour les détails de construction ou de conception présentés ici autres que ceux décrits dans les revendications ci-dessous. Il est donc évident que les exemples illustratifs particuliers décrits ci-dessus peuvent être altérés, combinés ou modifiés, et toutes ces variations sont prises en compte dans le cadre de la présente invention. Les systèmes et procédés décrits de façon illustrative ici peuvent être adéquats pour être mis en pratique en l'absence de tout élément qui n'est pas spécifiquement décrit ici et/ou de tout élément optionnel décrit ici. [0067] Même si la présente invention et ses avantages ont été décrits en détail, il doit être compris que diverses modifications, substitutions et altérations peuvent être apportées ici sans s'écarter de l'esprit et de la portée de l'invention, telle qu'elle est définie par les revendications suivantes. 23 REVENDICATIONS[Revendication 1] Élément d'étanchéité métallique expansible (1) comprenant : un matériau composite d'une matrice de métal expansible (905) ayant un matériau de renforcement (910) réparti à l'intérieur. [Revendication 2] Élément d'étanchéité métallique expansible (1) selon la revendication 1, dans lequel le métal expansible (905) comprend un métal choisi dans le groupe comprenant le magnésium, le calcium, l'aluminium et toute combinaison de ceux-ci. [Revendication 3] Élément d'étanchéité métallique expansible (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le métal expansible (905) comprend un alliage métallique choisi dans le groupe comprenant le magnésium-zinc, le magnésium-aluminium, le calcium-magnésium, l'aluminium-cuivre et toute combinaison de ceux-ci. [Revendication 4] Élément d'étanchéité métallique expansible (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le matériau de renforcement (910) comprend un matériau choisi dans le groupe comprenant les métaux, la céramique, le verre, les matières plastiques et toute combinaison de ceux-ci. [Revendication 5] Élément d'étanchéité métallique expansible (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le matériau de renforcement (910) comprend une forme choisie dans le groupe comprenant une tige, une bille, une maille et toute combinaison de ceux-ci. [Revendication 6] Élément d'étanchéité métallique expansible (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'élément d'étanchéité métallique expansible (1) comprend en outre un agent de liaison. [Revendication 7] Élément d'étanchéité métallique expansible (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l'élément d'étanchéité métallique expansible (1) comprend en outre un revêtement barrière amovible. [Revendication 8] Élément d'étanchéité métallique expansible (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l'élément d'étanchéité métallique expansible (1) comprend en outre une traversée (805). [Revendication 9] Élément d'étanchéité métallique expansible (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel l'élément d'étanchéité métallique expansible (1) est disposé sur un conduit (15, 700). [Revendication 10] Élément d'étanchéité métallique expansible (1) selon la revendication 9, dans lequel le conduit. (15, 700) comprend une variation de profil (705) sur sa surface extérieure ; dans lequel l'élément d'étanchéité métallique 24 expansible (1) est positionné sur la variation de profil (705). [Revendication 11] Élément d'étanchéité métallique expansible (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel l'élément d'étanchéité métallique expansible (1) est un composant d'une garniture d'étanchéité gonflante (10, 100, 200, 300, 600). [Revendication 12] Élément d'étanchéité métallique expansible (1) selon la revendication 11, dans lequel la garniture d'étanchéité gonflante (10, 100, 200, 300, 600) comprend en outre un élément d'étanchéité non métallique gonflable (105). [Revendication 13] Élément d'étanchéité métallique expansible selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel l'élément d'étanchéité métallique expansible (1) a été produit par compactage de pièces discrètes du métal expansible (905) avec le matériau de renforcement (910) dans un moule (800, 900). [Revendication 14] Procédé pour former un joint dans un puits de forage (410) avec l'élément d'étanchéité métallique expansible (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, le procédé comprenant : le positionnement de l'élément d'étanchéité métallique expansible (1) dans le puits de forage (410); et la mise en contact de l'élément d'étanchéité métallique expansible (1) avec un fluide qui réagit avec le métal expansible (905) pour produire un produit de réaction ayant un volume supérieur au métal expansible (905). [Revendication 15] Procédé selon la revendication 14, comprenant en outre : l'introduction d'un matériau à travers une traversée (805) dans l'élément d'étanchéité métallique expansible (1).