Brevet FR3122206A1 — publié le 20221028

L’invention concerne des systèmes (100) et des procédés de positionnement d’outil de fond de trou (110) sans fil. Le procédé peut comporter la synchronisation d’une première horloge avec une seconde horloge, la première horloge étant disposée dans un premier émetteur (170), le premier émetteur (170) étant disposé au niveau d’un emplacement connu et la seconde horloge étant disposée dans un outil de fond de trou (110). Le procédé peut en outre comporter la disposition de l’outil de fond de trou (110) dans un puits de forage (102), l’outil de fond de trou (110) comprenant un premier récepteur (150) ; la transmission d’un premier signal sans fil à partir du premier émetteur (170) le long du puits de forage (102) à un premier temps ; la réception du premier signal sans fil via le premier récepteur (150) à un deuxième temps ; la détermination d’un premier temps écoulé entre le premier temps et le deuxième temps ; et la détermination d’une première position de fond de trou de l’outil de fond de trou (110) sur la base du premier temps écoulé. Fig. 1 SYSTÈME DE POSITIONNEMENT DE FOND DE TROU SANS FIL La divulgation concerne généralement les systèmes et procédés de télémétrie de fond de trou, et en particulier la télémétrie sans fil de fond de trou. CONTEXTE Dans les opérations de fond de trou où un outil est disposé en fond du trou, par exemple via un moyen de transport (par exemple, un câble métallique, un câble lisse, un tube enroulé, etc.) ou sans moyen de transport (par exemple, lorsqu’il est pompé ou même lâché en fond de trou), il peut être utile d’avoir une indication précise d’un emplacement de fond de trou, c’est-à-dire une profondeur mesurée de fond de trou, de l’outil. Avec un moyen de transport, le manque de tension peut entraîner des lectures de profondeur inexactes. Sans moyen de transport, il peut être encore plus difficile de connaître la véritable position de fond de trou de l’outil de fond de trou. Une solution consiste à utiliser des localisateurs de collier de tubage, mais cela donne parfois une fausse profondeur si un collier est manqué. En effet, quelques colliers manqués peuvent conduire à une profondeur considérablement mal calculée. Des modes de réalisation de la divulgation peuvent être mieux compris en se référant aux dessins annexés. représente une vue en coupe transversale partielle d’un système de positionnement de fond de trou, selon un ou plusieurs modes de réalisation. représente un organigramme d’un premier procédé pour déterminer une position de fond de trou de l’outil de fond de trou, à l’aide du système de positionnement de fond de trou, selon un ou plusieurs modes de réalisation. représente un graphique montrant la relation entre la vitesse du son dans l’eau, la pression hydrostatique et la température, selon un ou plusieurs modes de réalisation. représente une vue en coupe transversale partielle d’un deuxième système de positionnement de fond de trou, qui utilise une impulsion réfléchie pour affiner la position de fond de trou d’un outil de fond de trou, selon un ou plusieurs modes de réalisation. représente une vue en coupe transversale partielle d’un troisième système de positionnement de fond de trou, selon un ou plusieurs modes de réalisation. représente une vue en coupe transversale partielle d’un quatrième système de positionnement de fond de trou, ayant un deuxième outil de fond de trou ayant deux récepteurs ou plus, selon un ou plusieurs modes de réalisation. représente une vue en coupe transversale partielle d’un cinquième système de positionnement de fond de trou, selon un ou plusieurs modes de réalisation. représente un organigramme d’un second procédé pour déterminer une position de fond de trou du troisième outil de fond de trou utilisant le cinquième système de positionnement de fond de trou, selon un ou plusieurs modes de réalisation. représente une vue en coupe transversale partielle d’un sixième système de positionnement de fond de trou, selon un ou plusieurs modes de réalisation. représente un graphique montrant un signal sans fil transmis sous la forme d’un signal continu, selon un ou plusieurs modes de réalisation. représente un exemple de système informatique, selon un ou plusieurs modes de réalisation. Procédé (200), comprenant : la synchronisation (202) d’une première horloge avec une seconde horloge, dans lequel la première horloge est disposée dans un premier émetteur (170), dans lequel le premier émetteur (170) est disposé au niveau d’un emplacement connu, et dans lequel la seconde horloge est disposée dans un outil de fond de trou (110, 410, 610) ; la disposition (204) de l’outil de fond de trou (110, 410, 610) dans un puits de forage (102), dans lequel l’outil de fond de trou (110, 410, 610) comprend un premier récepteur (150, 450, 650) ; la transmission (206) d’un premier signal sans fil à partir du premier émetteur (170) le long du puits de forage (102) à un premier temps ; la réception (208) du premier signal sans fil via le premier récepteur (150, 450, 650) à un deuxième temps ; la détermination (210) d’un premier temps écoulé entre le premier temps et le deuxième temps ; et la détermination (212) d’une première position de fond de trou de l’outil de fond de trou (110, 410, 610) sur la base du premier temps écoulé. Procédé (200) selon la revendication 1, comprenant en outre l’estimation d’une vitesse du son dans un fluide pour fournir une vitesse estimée du son, dans lequel le puits de forage (102) est rempli du fluide, dans lequel l’outil de fond de trou (110, 410, 610) est disposé dans le fluide, et dans lequel la première position de fond de trou est déterminée sur la base de la vitesse estimée du son. Procédé (200) selon la revendication 2, comprenant en outre au moins l’une parmi : la mesure d’une pression dans le puits de forage (102) avec un capteur de pression pour fournir une pression mesurée, dans lequel le capteur de pression est disposé dans l’outil de fond de trou (110, 410, 610) ; ou la mesure d’une température dans le puits de forage (102) avec un capteur de température pour fournir une température mesurée, dans lequel le capteur de température est disposé dans l’outil de fond de trou (110, 410, 610), et dans lequel la vitesse estimée du son est basée sur au moins l’une parmi la pression mesurée ou la température mesurée. Procédé (200) selon la revendication 2, comprenant en outre : la détermination d’une pression dans le puits de forage (102) sur la base d’un profil de pression le long du puits de forage (102) pour fournir une pression déterminée ; et la détermination d’une température dans le puits de forage (102) sur la base d’un profil de température le long du puits de forage (102) pour fournir une température déterminée, dans lequel la vitesse estimée du son est basée sur au moins l’une parmi la pression déterminée ou la température déterminée. Procédé (200) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel l’outil de fond de trou (610) comprend en outre un deuxième récepteur (652), dans lequel le deuxième récepteur (652) est disposé plus loin du premier émetteur (170) que le premier récepteur (650), le procédé comprenant en outre : la réception du premier signal sans fil via le deuxième récepteur (652) à un septième temps ; et la détermination d’une temporisation entre le deuxième temps et le septième temps, dans lequel la vitesse estimée du son est basée sur la temporisation. Procédé (200) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la disposition de l’outil de fond de trou (110, 410, 610) dans le puits de forage (102) comprend le pompage de l’outil de fond de trou (110, 410, 610) vers la première position de fond de trou. Procédé (200) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant en outre : la réception d’un signal secondaire via l’outil de fond de trou (410) à un troisième temps, dans lequel le signal secondaire est une réflexion du premier signal sans fil sur un fond de puits de forage (411), un élément tubulaire de fond de trou ou un autre objet de fond de trou ; la détermination d’un deuxième temps écoulé sur la base d’une différence entre le troisième temps et le premier temps ; et l’affinage de la première position de fond de trou de l’outil de fond de trou (410) sur la base du deuxième temps écoulé. Procédé (200) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant en outre : la transmission d’un second signal sans fil à partir d’un second émetteur (572) le long du puits de forage (102) au premier temps ; la réception du second signal sans fil via l’outil de fond de trou (110) à un quatrième temps ; la détermination d’un troisième temps écoulé sur la base d’une différence entre le premier temps et le quatrième temps ; et l’affinage de la première position de fond de trou de l’outil de fond de trou (110) sur la base du troisième temps écoulé. Procédé (200) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant en outre : la transmission d’un second signal sans fil le long du puits de forage (102) à partir d’un second émetteur (572) à un cinquième temps ; la réception du second signal sans fil via l’outil de fond de trou (110) à un sixième temps ; la détermination d’un quatrième temps écoulé sur la base d’une différence entre le cinquième temps et le sixième temps ; et l’affinage de la première position de fond de trou de l’outil de fond de trou (110) sur la base du quatrième temps écoulé. Procédé (200) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le premier signal sans fil est transmis à travers un fluide, un élément tubulaire de fond de trou, ou les deux, dans lequel le premier signal sans fil est l’un parmi un signal acoustique, un ping ou une onde continue, et, éventuellement, dans lequel la réception du premier signal sans fil produit un signal reçu, le procédé (200) comprenant en outre la détermination d’un déphasage entre le premier signal sans fil et le signal reçu. Système (100, 400, 500, 600, 700, 900) comprenant : un premier émetteur-récepteur (170, 770) ayant une première horloge ; et un outil de fond de trou (110, 410, 610, 710) disposé dans un puits de forage (102), l’outil de fond de trou (110, 410, 610, 710) comprenant une seconde horloge, un support lisible par machine et un processeur (1101), dans lequel la première horloge est synchronisée avec la seconde horloge, et dans lequel le support lisible par machine comprend un code de programme exécutable par le processeur (1101) pour amener l’outil de fond de trou (110, 410, 610, 710) à recevoir à un deuxième temps, via l’outil de fond de trou (110, 410, 610, 710) ou le premier émetteur-récepteur (170, 770), un premier signal sans fil transmis à un premier temps, déterminer un premier temps écoulé entre le premier temps et le deuxième temps, et déterminer une position de fond de trou de l’outil de fond de trou (110, 410, 610, 710) sur la base du premier temps écoulé. Système (100, 400, 500, 600, 700, 900) selon la revendication 11, dans lequel le puits de forage (102) est rempli d’un fluide, dans lequel l’outil de fond de trou est disposé dans le fluide, dans lequel le support lisible par machine comprend en outre un code de programme pour estimer une vitesse du son dans le fluide afin de fournir une vitesse estimée du son, dans lequel la position de fond de trou est déterminée sur la base de la vitesse estimée du son, et, éventuellement, dans lequel l’outil de fond de trou (110, 410, 610, 710) comprend au moins l’un parmi un capteur de pression ou un capteur de température, dans lequel la vitesse estimée du son est basée sur au moins l’une parmi une pression mesurée par le capteur de pression, ou une température mesurée par le capteur de température. Système (500) selon la revendication 11 ou 12, comprenant en outre un second émetteur-récepteur (572) disposé au niveau d’un emplacement connu, dans lequel le support lisible par machine comprend en outre un code de programme pour : recevoir à un troisième temps, via l’outil de fond de trou (110), un second signal sans fil émis par le second émetteur-récepteur (572), déterminer un deuxième temps écoulé entre le premier temps et le troisième temps, et affiner la position de fond de trou de l’outil de fond de trou (110) sur la base du deuxième temps écoulé. Procédé (800) comprenant : la synchronisation (802) d’une première horloge avec une seconde horloge, dans lequel la première horloge est disposée dans un outil de fond de trou (710), dans lequel la seconde horloge est disposée dans un premier récepteur (770) et dans lequel le premier récepteur (770) est disposé au niveau d’un emplacement connu ; la disposition (804) de l’outil de fond de trou (710) dans un puits de forage (102) au niveau d’un premier emplacement ; la transmission (806) d’un premier signal sans fil le long du puits de forage (102) à partir de l’outil de fond de trou (770) à un premier temps ; la réception (808) du premier signal sans fil via le premier récepteur (770) à un deuxième temps ; la détermination (810) d’un premier temps écoulé entre le premier temps et le deuxième temps ; et la détermination (812) d’une première position de fond de trou de l’outil de fond de trou (710) sur la base du premier temps écoulé. Procédé (800) selon la revendication 14, comprenant en outre : la réception du premier signal sans fil via un deuxième récepteur (972, 974) à un troisième temps, dans lequel le deuxième récepteur est disposé dans le puits de forage ; la détermination d’un deuxième temps écoulé entre le premier temps et le troisième temps ; et l’affinage de la première position de fond de trou de l’outil de fond de trou (710) sur la base du deuxième temps écoulé.