Brevet FR3051272A1 (20171117)
REVENDICATIONS1. Procédé de détermination des caractéristiques d'un flux (204) d'un mélange de fluide de forage et des déblais (208) dans un anneau (150) d'un puits de forage (112), mis en oeuvre par un système informatique (140) comportant un processeur (142), ledit procédé comprenant : l'estimation d'un schéma du flux (204) comme étant 10 un flux en lit stationnaire (202), un flux dispersé (206) ou un flux transitionnel relativement au flux en lit stationnaire (202)et au flux dispersé (206) ; l'estimation d'une pluralité de paramètres basée sur le schéma estimé du flux (204) ; 15 la détermination d'une pluralité de paramètres sans dimension comprenant un premier paramètre sans dimension correspondant à un effet de la turbulence sur le flux (204) et un deuxième paramètre sans dimension correspondant à un effet de la gravité sur le flux (204), basée sur la pluralité de 20 paramètres estimée ; la caractérisation du schéma du flux (204) sous forme d'un flux en lit stationnaire (202), d'un flux dispersé (206) ou d'un flux transitionnel, basée sur la pluralité des paramètres sans dimension déterminée ; et 25 la modélisation du flux (204) basée sur le schéma estimé s'il est déterminé que le schéma caractérisé correspond au schéma estimé.\n<CLM>\1\tProcédé de la revendication 1, dans lequel la modélisation du flux (204) basée sur 30 le schéma estimé comprend la détermination d'au moins un gradient de pression ou d'une concentration de déblais (208) dans le flux (204), et dans lequel le procédé comprend également le contrôle d'une pompe (116) pour ajuster un débit de fluide de 35 forage vers le puits de forage (112) pour auymenter le flux 3051272 33 (204) dans l'anneau (150), si au moins le gradient de pression déterminé tombe en dessous d'un premier seuil ou la concentration déterminée augmente au-dessus d'un second seuil.\n<CLM>\1\tProcédé de la revendication 1, 5 dans lequel la modélisation du flux (204) basée sur le schéma estimé comprend la détermination d'une concentration des déblais (208) dans le flux (204), et dans lequel le procédé comprend également le contrôle d'une pompe (116) pour ajuster un débit de fluide de 10 forage vers le puits de forage (112), afin de minimiser une densité circulante équivalente (ECD).\n<CLM>\1\tProcédé de la revendication 1, dans lequel, si le schéma estimé est le flux en lit stationnaire (202)ou le flux transitionnel, le procédé comprend également : 15 la détermination d'une vitesse de dépôt et d'une vitesse de resuspension des déblais (208) dans l'anneau (150) basée sur la pluralité des paramètres estimée ; dans lequel la détermination de la pluralité des paramètres sans dimension comprend la détermination du premier 20 paramètre sans dimension et du second paramètre sans dimension basée sur la pluralité des paramètres estimée s'il est déterminé que la vitesse de dépôt et la vitesse de resuspension sont équilibrées.\n<CLM>\1\tProcédé de la revendication 1, dans lequel, si le 25 schéma estimé est le flux en lit stationnaire (202)ou le flux transitionnel, l'estimation d'une pluralité de paramètre comprend : l'estimation d'une hauteur d'une première couche du flux (204), la première couche comprenant une première partie du 30 fluide de forage et une première partie des déblais (208) ; et l'estimation d'un gradient de pression de la première couche du flux (204).\n<CLM>\1\tProcédé de la revendication 5, dans lequel, si le schéma estimé est le flux en lit stationnaire (202)ou le flux 3051272 34 transitionnel, l'estimation de la pluralité de paramètre comprend également : l'estimation d'un gradient de pression d'une seconde couche du flux (204), dans lequel la seconde couche comprend une 5 seconde partie du fluide de forage et ne contient pas de déblais (208) ; et la détermination si le gradient de pression de la première couche et le gradient de pression de la seconde couche sont équilibrés.\n<CLM>\1\tProcédé de la revendication 6, dans lequel, si le schéma estimé est le flux en lit stationnaire (202) ou le flux transitionnel, le procédé comprend également : la détermination d'une vitesse de dépôt et d'une vitesse de resuspension des déblais (208) dans l'anneau (150) en 15 se basant sur la pluralité des paramètres estimée, s'il est déterminé que le gradient de pression de la première couche et le gradient de pression de la seconde couche sont équilibrés.\n<CLM>\1\tProcédé de la revendication 7, dans lequel la détermination de la pluralité des paramètres sans dimension 20 comprend la détermination du premier paramètre sans dimension et du second paramètre sans dimension basée sur la pluralité des paramètres estimée s'il est déterminé que la vitesse de dépôt et la vitesse de resuspension sont équilibrées.\n<CLM>\1\tProcédé de la revendication 1, 25 dans lequel la valeur du premier paramètre sans dimension est déterminée en se basant sur une expression : u* , et flux (204), 30 (208), et se prolonge dans lequel u* dénote une vitesse de frottemnt du usécum. dénote une vitesse de sédimentation des déblais dénote un angle par lequel le puits de forage (112) par rapport à la direction de la gravité.\n<CLM>\1\tProcédé de la revendication 9, dans lequel la valeur du second paramètre sans dimension est déterminée en se basant sur une expression: usécum.sine 3051272 35 uf et usédim..sino' dans lequel uf dénote une vitesse de fluide du flux (204). 5\n<CLM>\1\tSystème informatique (140) de détermination des caractéristiques d'un flux (204) d'un mélange de fluide de forage et des déblais (208) dans un anneau (150) d'un puits de forage (112), comprenant : un processeur (142) qui : 10 estime un schéma du flux (204) comme étant un flux en lit stationnaire (202), un flux dispersé (206) ou un flux transitionnel relativement au flux en lit stationnaire (202) et au flux dispersé (206) ; estime une pluralité de paramètres basé sur le 15 schéma estimé du flux (204) ; détermine une pluralité de paramètres sans dimension comprenant un premier paramètre sans dimension correspondant à un effet de la turbulence sur le flux (204) et un deuxième paramètre sans dimension correspondant à un effet de la gravité 20 sur le flux (204), basée sur la pluralité de paramètres estimée ; caractérise le schéma du flux (204) sous forme d'un flux en lit stationnaire (202), d'un flux dispersé (206) ou d'un flux transitionnel, basée sur la pluralité des paramètres sans 25 dimension déterminée ; et modélise le flux (204) en se basant sur le schéma estimé s'il est déterminé que le schéma caractérisé correspond au schéma estimé.\n<CLM>\1\tSystème (140) de la revendication 11, 30 comprenant également : une pompe (116) qui peut être contrôlée par le processeur (142), dans lequel le processeur (142) modélise le flux (204) en se basant sur le motif estimé en déterminant au moins 3051272 36 un gradient de pression ou d'une concentration des déblais (208) dans le flux (204), et dans lequel le processeur (142) contrôle la pompe (116) pour ajuster un débit de fluide de forage pour augmenter 5 le flux (204) dans l'anneau (150), si au moins le gradient de pression déterminé tombe en dessous d'un premier seuil et/ou la concentration déterminée augmente au-dessus d'un second seuil.\n<CLM>\1\tSystème (140) de la revendication 11, comprenant également : 10 une pompe (116) qui peut être contrôlée par le processeur (142), dans lequel le processeur (142) modélise le flux (204) en se basant sur le motif estimé en déterminant une concentration des déblais (208) dans le flux (204), et dans lequel le procédé contrôle la pompe (116) pour ajuster un débit de fluide de forage vers le puits de forage (112), afin de minimiser une densité circulante équivalente (ECD).\n<CLM>\1\tSystème (140) de la revendication 11, dans lequel, si le schéma estimé est le flux (204) en lit stationnaire (202)ou le flux transitionnel, le processeur (142) détermine également une vitesse de dépôt et une vitesse de resuspension des déblais (208) dans l'anneau (150), en se basant sur la pluralité des paramètres estimée, et dans lequel le processeur (142) détermine la pluralité des paramètres sans dimension en déterminant le premier paramètre sans dimension et le second paramètre sans dimension basé sur la pluralité des paramètres estimée s'il est déterminé que la vitesse de dépôt et la vitesse de resuspension sont équilibrées.\n<CLM>\1\tSystème (140) de la revendication 11, dans lequel, si le schéma estimé est le flux en lit stationnaire (202) ou le flux transitionnel, le processeur (142) estime la pluralité des paramètres : 3051272 37 en estimant une hauteur d'une première couche du flux (204), la première couche comprenant une première partie du fluide de forage et une première partie des déblais (208) ; et en estimant un gradient de pression de la première 5 couche du flux (204).\n<CLM>\1\tSystème (140) de la revendication 15, dans lequel, si le schéma estimé est le flux en lit stationnaire (202) ou le flux transitionnel, le processeur (142) estime la pluralité des paramètres en : 10 estimant un gradient de pression d'une seconde couche du flux (204), dans lequel la seconde couche comprend une seconde partie du fluide de forage et ne contient pas de déblais (208) ; et déterminant si le gradient de pression de la 15 première couche et le gradient de pression de la seconde couche sont équilibrés.\n<CLM>\1\tSystème (140) de la revendication 16, dans lequel, si le schéma estimé est le flux en lit stationnaire (202) ou le flux transitionnel, le processeur (142) 20 détermine également une vitesse de dépôt et la vitesse de resuspension des déblais (208) dans l'anneau (150) en se basant sur la pluralité des paramètres estimée, s'il est déterminé que le gradient de pression de la première couche et le gradient de pression de la seconde couche sont équilibrés. 25\n<CLM>\1\tSystème (140) de la revendication 17, dans lequel le processeur (142) détermine la pluralité des paramètres sans dimension en déterminant le premier paramètre sans dimension et le second paramètre sans dimension en se basant sur la pluralité des paramètres estimée s'il est déterminé que la 30 vitesse de dépôt et la vitesse de resuspension sont équilibrées.\n<CLM>\1\tSystème (140) de la revendication 11, dans lequel la valeur du premier paramètre sans dimension est déterminée en se basant sur une expression : u* , et usédi,sinu 3051272 38 dans lequel u* dénote une vitesse de frottemnt du flux (204), Usédim. dénote une vitesse de sédimentation des déblais (208), et 0 dénote un angle par lequel le puits de forage (112) se prolonge par rapport à la direction de la gravité. 5\n<CLM>\1\tSystème (140) de la revendication 19, dans lequel la valeur du second paramètre sans dimension est déterminée en se basant sur une expression : uf et usécum:sine' 10 dans lequel uf dénote une vitesse de fluide du flux (204). 15