Brevet FR3117146A1 — publié le 20220610

L’invention concerne un bouchon métallique extensible destiné à être utilisé dans un élément tubulaire de puits de forage. Le bouchon métallique extensible, dans un aspect, comporte un élément de fond de trou positionnable à proximité d’une section de bouchon et d’abandon dans un élément tubulaire de puits de forage, au moins une partie de l’élément de fond de trou comprenant un métal configuré pour se dilater en réponse à l’hydrolyse pour sceller l’élément tubulaire de puits de forage. MÉTAL EN EXPANSION POUR BOUCHON ET ABANDON CONTEXTE Les réglementations légales exigent l’isolement de la pression, entre autres, à travers les zones de réservoir dans un puits souterrain pendant le bouchon et l’abandon du puits. Dans ce contexte, les éléments tubulaires traversant de telles zones perméables peuvent devoir être isolés sous pression à la fois à l’extérieur et à l’intérieur de l’élément tubulaire particulier dans le puits. Traditionnellement, ce bouchage et cet abandon sont réalisés au moyen de la technologie dite de fraisage. Dans ce contexte, un outil de fraisage mécanique est acheminé vers un emplacement souhaité dans l’élément tubulaire particulier dans le puits. Ensuite, une section longitudinale de l’élément tubulaire est broyée en morceaux, après quoi des copeaux de métal broyés, des morceaux de ciment et/ou de la boue de forage ou de la saumure (par exemple, qui a pris depuis longtemps) sont mis en circulation hors du puits. Par la suite, un élargisseur est acheminé dans l’élément tubulaire pour forer un plus grand puits de forage le long de ladite section longitudinale, et de telle manière que le puits de forage est agrandi diamétralement en forant dans une nouvelle formation le long de la section longitudinale. Ensuite, un matériau de bouchage, généralement une boue de ciment, est pompé à travers la colonne tubulaire et dans le puits de forage agrandi, et éventuellement dans l’espace annulaire au-dessus et en dessous du puits de forage agrandi, formant ainsi le bouchon. BRÈVE DESCRIPTION Il est à présent fait référence aux descriptions suivantes prises conjointement avec les dessins annexés, dans lesquels : La représente un système de puits comportant un exemple d’environnement d’exploitation dans lequel les appareils, systèmes et procédés décrits ici peuvent être employés ; La représente un mode de réalisation alternatif d’un système de puits comportant un exemple d’environnement d’exploitation dans lequel les appareils, systèmes et procédés décrits ici peuvent être employés ; Les figures 3 à 8 illustrent différents modes de réalisation de bouchons métalliques extensibles conçus, fabriqués et déployés selon l’invention ; Les figures 9 à 13 illustrent un mode de réalisation d’un procédé de bouchage et d’abandon d’un système de puits selon l’invention ; et Les figures 14 à 18 illustrent un autre mode de réalisation d’un procédé de bouchage et d’abandon d’un système de puits selon l’invention. Bouchon métallique extensible destiné à être utilisé dans un élément tubulaire de de forage, comprenant : un élément de fond de trou positionnable à proximité d’une section de bouchon et d’abandon dans un élément tubulaire de puits de forage, dans lequel au moins une partie de l’élément de fond de trou comprend un métal configuré pour se dilater en réponse à l’hydrolyse pour sceller l’élément tubulaire de puits de forage. Bouchon métallique extensible selon la revendication 1, dans lequel l’élément de fond de trou est un bouchon unique du métal configuré pour se dilater en réponse à l’hydrolyse, l’élément de fond de trou ayant une longueur (L) supérieure à une largeur (W) de l’élément tubulaire de puits de forage. Bouchon métallique extensible selon la revendication 1, dans lequel l’élément de fond de trou est un bouchon unique comportant un mélange du métal configuré pour se dilater en réponse à l’hydrolyse et d’un métal à bas point de fusion ou en variante dans lequel le métal à bas point de fusion est un alliage métallique ayant un point de fusion d’au moins 40 degrés centigrades. Bouchon métallique extensible selon la revendication 1, comportant en outre un revêtement entourant sensiblement l’élément de fond de trou, le revêtement étant configuré pour retarder l’expansion du métal en réponse à l’hydrolyse. Bouchon métallique extensible selon la revendication 1, comprenant en outre deux centreurs extensibles ou plus couplés à l’élément de fond de trou, ou en variante dans lequel les deux centreurs extensibles ou plus sont deux centreurs à ressort ou plus. Bouchon métallique extensible selon la revendication 1, comportant en outre une goulotte déployable radialement couplée à l’élément de fond de trou, la goulotte déployable radialement étant configurée pour attraper le fluide circulant à travers l’élément tubulaire de puits de forage et pousser le bouchon métallique extensible vers le bas à proximité de la section de bouchon et d’abandon. Bouchon métallique extensible selon la revendication 1, dans lequel l’élément de fond de trou est un ensemble de morceaux séparés individuels du métal maintenus ensemble avec un agent liant, ou en variante dans lequel l’agent liant est le sel, ou en variante dans lequel l’ensemble de morceaux séparés individuels du métal sont un ensemble de morceaux séparés individuels de différentes tailles du métal, ou en variante dans lequel un volume du plus gros morceau le plus individuel du métal est au moins 5 fois un volume du plus petit morceau le plus individuel du métal. Bouchon métallique extensible selon la revendication 7, dans lequel un volume du plus gros morceau le plus individuel du métal est au moins 50 fois un volume du plus petit morceau le plus individuel du métal, ou en variante dans lequel un diamètre du plus gros morceau le plus individuel du métal est au moins 2 fois un diamètre du plus petit morceau le plus individuel du métal, ou en variante dans lequel un diamètre du plus gros morceau le plus individuel du métal est au moins 10 fois un diamètre du plus petit morceau le plus individuel du métal. Bouchon métallique extensible selon la revendication 7, comportant en outre un revêtement entourant sensiblement chacun des morceaux individuels de métal, le revêtement étant configuré pour retarder l’expansion du métal en réponse à l’hydrolyse. Bouchon métallique extensible selon la revendication 7, comportant en outre une goulotte déployable radialement couplée à l’ensemble de morceaux séparés individuels du métal maintenus ensemble avec l’agent liant, la goulotte déployable radialement étant configurée pour attraper les morceaux séparés individuels du métal lorsque l’agent liant se dissout, ou en variante dans lequel la goulotte déployable radialement comporte un ensemble de bras de liaison qui se déplacent les uns par rapport aux autres pour déployer radialement une ou plusieurs pétales. Procédé de bouchage et d’abandon d’un système de puits, comprenant : le positionnement d’un bouchon métallique extensible à proximité d’une section de bouchon et d’abandon dans un élément tubulaire de puits de forage, le bouchon métallique extensible comportant un élément de fond de trou avant expansion, dans lequel au moins une partie de l’élément de fond de trou avant expansion comprend un métal configuré pour se dilater en réponse à l’hydrolyse pour sceller l’élément tubulaire de puits de forage ; et la soumission de l’élément de fond de trou avant expansion à un fluide de puits de forage pour dilater le métal en contact avec l’élément tubulaire de puits de forage et ainsi former un bouchon métallique étendu sur l’élément tubulaire de puits de forage. Procédé selon la revendication 11, dans lequel le positionnement du bouchon métallique extensible à proximité d’une section de bouchon et d’abandon dans un élément tubulaire de puits de forage comporte le positionnement de l’élément de fond de trou avant expansion comprenant un bouchon unique du métal configuré pour se dilater en réponse à l’hydrolyse. Procédé selon la revendication 11, dans lequel le positionnement du bouchon métallique extensible à proximité d’une section de bouchon et d’abandon dans un élément tubulaire de puits de forage comporte le positionnement de l’élément de fond de trou avant expansion comprenant un mélange du métal configuré pour se dilater en réponse à l’hydrolyse et d’un métal à bas point de fusion. Procédé selon la revendication 11, dans lequel le positionnement du bouchon métallique extensible à proximité d’une section de bouchon et d’abandon dans un élément tubulaire de puits de forage comporte le positionnement de l’élément de fond de trou comprenant un ensemble de morceaux séparés individuels du métal maintenus ensemble avec un agent liant à proximité de la section de bouchon et d’abandon dans l’élément tubulaire de puits de forage, ou en variante dans lequel l’ensemble de morceaux séparés individuels du métal est un ensemble de morceaux séparés individuels de différentes tailles du métal, ou en variante dans lequel un volume du plus gros morceau le plus individuel du métal est au moins 5 fois un volume du plus petit morceau le plus individuel du métal, ou en variante comportant en outre un revêtement entourant sensiblement chacun des morceaux individuels de métal, le revêtement étant configuré pour retarder l’expansion du métal en réponse à l’hydrolyse, ou en variante comportant en outre le positionnement d’une goulotte déployable radialement dans l’élément tubulaire de puits de forage, la goulotte déployable radialement étant positionnée en fond de trou de l’ensemble de morceaux séparés individuels du métal maintenus ensemble avec l’agent liant, la goulotte déployable radialement étant configurée pour attraper les morceaux séparés individuels du métal lorsque l’agent liant se dissout. Système de puits, comprenant : un élément tubulaire de puits de forage positionné à l’intérieur d’un puits de forage dans une formation souterraine ; un bouchon métallique étendu positionné à proximité d’une section de bouchon et d’abandon dans l’élément tubulaire de puits de forage, le bouchon métallique étendu comportant un élément de fond de trou comprenant un métal configuré pour se dilater en réponse à l’hydrolyse, l’élément de fond de trou s’étant dilaté radialement en contact avec l’élément tubulaire de puits de forage pour boucher l’élément tubulaire de puits de forage.