FR 3065479 A1 20181026 FR 1852311 A 20180319 3065479 Système, procédé et dispositif pour surveiller un paramètre en fond de trou Contexte [0001] Cette section est destinée à fournir des informations de base, afin de faciliter une meilleure compréhension des divers aspects des modes de réalisation décrits. Par 5 conséquent, on comprendra que ces énoncés doivent être lus à la lumière de cela et non comme des reconnaissances de la technique antérieure. [0002] Un puits peut être complété et amené en production, en partie, en descendant un canon de perforation dans le puits de forage et en déclenchant le canon de perforation pour créer des tunnels de perforation dans la formation. Le canon de perforation 10 comprend des charges explosives qui, lorsqu'elles sont allumées, percent un quelconque cuvelage dans le puits de forage et créent les tunnels de perforation dans la formation entourant le puits de forage. À la suite de quoi, des hydrocarbures peuvent s'écouler de la formation vers les tunnels de perforation, jusque dans le puits de forage, et ensuite remonter le puits de forage pour être produits à la surface. 15 [0003] Lorsque le canon de perforation est déclenché, des pressions de détonation très élevées (par exemple, plusieurs millions de psi) sont initialement générées dans le puits de forage. Cette pression initiale est transmise à l'environnement immédiat, créant des ondes de choc fortes et transitoires qui se propagent de façon supersonique à travers les matériaux adjacents (tels qu'un fluide dans le puits de forage et une tige de complétion 20 supportant le canon de perforation), s'atténuant éventuellement en ondes de contrainte et/ou de pression voyageant à des vitesses acoustiques. Les ondes de pression peuvent causer des dommages à l'équipement de fond de trou, qui se manifestent généralement par des garnitures d'étanchéité déplacées, un cuvelage en tire-bouchon, des outils affaissés, des boîtiers éclatés ou des canons séparés. En outre, le dommage à l'équipement de fond de trou est aggravé lorsque 25 deux ou plusieurs ondes de pression entrent en collision lorsque les ondes de contrainte et de pression locales sont intensifiées. [0004] Des tentatives ont été faites pour modéliser les effets du choc causé par la perforation. Il serait souhaitable de pouvoir prédire le choc causé par la perforation, par exemple, pour empêcher le déplacement d'une garniture d'étanchéité de production, pour 30 empêcher la défaillance d'un corps de canon de perforation et pour autrement empêcher ou au moins réduire le dommage à divers composants d'une tige de perforation. Dans certaines circonstances, un choc transmis à une garniture d'étanchéité au-dessus d'une tige de perforation peut même endommager l'équipement au-dessus de la garniture d'étanchéité. 2 3065479 [0005] En outre, les puits sont forés de plus en plus profondément, les longueurs des tiges de perforation deviennent de plus en plus longues et la charge explosive augmente, le tout dans le but d'obtenir une augmentation de la production à partir des puits. Ces facteurs repoussent constamment ce que les tiges de perforation classiques et les équipements de 5 détection de fond de trou peuvent supporter. [0006] Les modèles de choc n'ont pas été en mesure de prédire les effets de choc dans des directions axiales, de flexion et de torsion, et pour appliquer ces effets de choc à des structures tridimensionnelles, prédisant ainsi les contraintes dans des composants donnés de la tige de perforation. Un obstacle dans le développement d'un tel modèle de choc a été 10 l'absence de mesures satisfaisantes des contraintes, charges, stress, pressions et/ou accélérations, etc., produites par la perforation. De telles mesures peuvent être utiles dans la vérification d'un modèle de choc et pour affiner son résultat. Il serait souhaitable d'incorporer une détection, une diagraphie, une surveillance et/ou des caractéristiques de contrôle à haute résolution tout en fournissant simultanément un outil qui est équipé pour résister à la gravité des environnements 15 hostiles de fond de trou, particulièrement en ce qui concerne la forte accélération et le spectre de fréquence à large bande généré par les événements de choc de perforation et/ou de pyrotechnie. Description des figures [0007] Pour une description détaillée des modes de réalisation, on se référera maintenant aux figures ci-jointes dans lesquelles : environnement de 20 [0008] La figure 1 illustre une vue schématique d'un forage, selon un ou plusieurs modes de réalisation ; [0009] La figure 2 illustre une vue schématique d'un diagraphie câblée, selon un ou plusieurs modes de réalisation ; [0010] La figure 3 illustre une vue schématique d'un 25 perforation, selon un ou plusieurs modes de réalisation ; [0011] La figure 4 illustre une vue schématique d'un production et/ou de complétion, selon un ou plusieurs modes de réalisation environnement de environnement de environnement de [0012] La figure 5 illustre un organigramme d'un dispositif de détection en communication avec un processeur, selon un ou plusieurs modes de réalisation ; 30 [0013] La figure 6 illustre une vue schématique de dispositifs de détection, selon un ou plusieurs modes de réalisation ; et 3 3065479 [0014] Les figures 7 et 8 illustrent des vues graphiques d'un événement de perforation enregistré par le dispositif de détection de la figure 5, selon un ou plusieurs modes de réalisation. Description détaillée [0015] La figure 1 illustre une vue schématique d'une opération de forage utilisant un système de détection de fond de trou 100, selon un ou plusieurs modes de réalisation. Tel qu'illustré, une plateforme de forage 102 soutient un derrick 104 ayant une moufle mobile 106 pour remonter et abaisser un train de forage 108. Une tige carrée de train de forage 110 soutient le reste du train de forage 108 lorsqu'elle est descendue à travers une table tournante 112. La table tournante 112 fait tourner le train de forage 108, pivotant ainsi un trépan de forage 114. Lorsque le trépan de forage 114 tourne, il créé un puits de forage 116 qui traverse diverses formations terrestres souterraines 118. Une pompe 120 fait circuler du fluide de forage à travers un tuyau d'alimentation 122 vers la tige carrée 110, vers le fond du trou à travers l'intérieur du train de forage 108, à travers des orifices dans le trépan de forage 114, et de retour vers la surface à travers un anneau 109 autour du train de forage 108, et dans un bassin de rétention 124. Le fluide de forage transporte des déblais provenant du puits de forage 116 dans le bassin 124 et aide à maintenir l'intégrité du puits de forage 116. [0016] Un module de fond de trou 125 est relié le long du train de forage 108 et comprend des masses-tiges 126, un outil de fond de trou 127 et le trépan de forage 114. Les masses-tiges 126 sont des sections de tuyaux en acier à paroi épaisse qui apportent du poids et de la rigidité au processus de forage. L'outil de fond de trou 127 (qui peut être intégré à l'une des masses-tiges) peut recueillir des mesures concernant les diverses propriétés du puits de forage et de la formation aussi bien que la position du trépan 114 et diverses autres conditions de forage lorsque le trépan 114 prolonge le puits de forage 116 à travers les formations 118. Par exemple, l'outil de fond de trou 127 comprend un dispositif de détection 128, conformément à un ou plusieurs modes de réalisation de la présente divulgation, pour échantillonner le paramètre mesuré à un taux d'échantillonnage supérieur à 150 kHz. [0017] L'outil de fond de trou 127 peut comprendre un dispositif pour mesurer la résistivité de la formation, un dispositif à rayons gamma pour mesurer l'intensité des rayons gamma de la formation, des dispositifs pour mesurer l'inclinaison et l'azimut du train d'outils 108, des capteurs de pression pour mesurer la pression du puits de forage, des capteurs de température pour mesurer la température du puits de forage, etc. L'outil de fond de trou 127 peut également comprendre un dispositif de télémétrie qui reçoit des données provenant des divers capteurs du module de fond de trou 125 (par exemple, le dispositif de détection 128) et 4 3065479 transmet les données à un contrôleur en surface 144. Les données peuvent également être fournies par le contrôleur en surface 144, reçues par le dispositif de télemétrie et transmises aux capteurs (par exemple, le dispositif de détection 128) du module de fond de trou 125. Le contrôleur en surface 144 comprend un système informatique 146 pour traiter et stocker les 5 mesures recueillies par les capteurs. Le système informatique 146 peut également être en mesure de commander le module de fond de trou 125. Entre autres, le système informatique 146 peut comprendre un processeur et un support non transitoire lisible par ordinateur (par exemple, un disque dur et/ou une mémoire) qui peut exécuter des instructions pour réaliser de telles tâches. [0018] La figure 2 illustre une vue schématique d'un environnement de 10 diagraphie câblée dans lequel le dispositif de détection 128, conformément à un ou plusieurs modes de réalisation décrits dans la présente divulgation, peut être utilisé. Comme illustré, les opérations de diagraphie peuvent être réalisées à l'aide d'un train de diagraphie câblée 134, par exemple, une sonde de diagraphie câblée, suspendue par un câble 142 qui communique du courant au train de diagraphie 134 et des signaux de télémétrie entre le train de diagraphie 134 et 15 la surface. Le train de diagraphie 134 comprend l'outil de fond de trou 127, qui peut obtenir des paramètres de mesure, tel qu'il est décrit ici. Par exemple, le dispositif de détection 128 peut échantillonner les paramètres mesurés, tel qu'il est décrit ici. [0019] L'outil de fond de trou 127 peut être couplé à d'autres modules du train de diagraphie câblée 134 par un ou plusieurs adaptateurs 133. Le contrôleur en surface 144 20 collecte des mesures provenant du train de diagraphie 134 pour le traitement et le stockage des mesures recueillies par les capteurs. En sus de collecter et de traiter les mesures, le système informatique 146 peut être en mesure de commander le train de diagraphie 134 et l'outil de fond de trou 127. Le contrôleur en surface 144 peut en outre comprendre une interface utilisateur (non illustrée) qui affiche des mesures, par exemple, un moniteur ou une imprimante. 25 [0020] La figure 3 illustre une vue schématique d'une opération de perforation utilisant le système de détection de fond de trou 100, conformément à un ou plusieurs modes de réalisation. Tel qu'illustré, un train de transport 150 est installé dans le puits de forage 116 et comprend une garniture d'étanchéité 152, une tête de mise à feu 154, des canons de perforation 156 et des dispositifs de détection 128. Le train de transport 154 peut comprendre 30 plus ou moins de ces composants. Par exemple, des filtres de puits et/ou un équipement de gravillonnage peut être fourni, un quelconque nombre (y compris 1) de canons de perforation 156 et de dispositifs de détection 128 peut être fourni, etc. Dans le présent contexte, un train de transport 150 peut comprendre un train d'outils, un train de tiges, un tubage enroulé, une ligne câblée, une tige de perforation ou un quelconque autre dispositif de transport approprié. 5 3065479 [0021] Tel qu'illustré, le dispositif de détection 128 interconnecté entre la garniture d'étanchéité 152 et le canon de perforation supérieur 156 peut enregistrer les effets de la perforation sur le train de transport 150 au-dessus des canons de perforation. Ces informations peuvent être utiles dans la prévention du déplacement ou d'autres dommages à la garniture 5 d'étanchéité 152, à la tête de mise à feu 154, etc., en raison de la détonation des canons de perforation 156 dans les modèles futurs. [0022] L'interconnexion des dispositifs de détection 128 en dessous de la garniture d'étanchéité 152 et à proximité immédiate des canons de perforation 156 permet également l'obtention de mesures plus précises de la contrainte et de l'accélération au niveau des 10 canons de perforation. Les capteurs de pression et de température des dispositifs de détection 128 peuvent également détecter des conditions dans le puits de forage 116 à proximité immédiate des perforations 158 juste après la formation des perforations, facilitant ainsi une analyse plus précise des caractéristiques d'une formation terrestre 118 pénétrée par les perforations 158. [0023] Un autre dispositif de détection 128 interconnecté entre des canons 15 de perforation 156 peut enregistrer les effets de la perforation sur les canons de perforation eux-mêmes. Ces informations peuvent être utiles dans la prévention des dommages aux composants des canons de perforation 156 dans des modèles futurs. [0024] Un autre dispositif de détection 128 peut être connecté en dessous du canon de perforation inférieur 156, s'il y a lieu, pour enregistrer les effets de la perforation à 20 cet emplacement. Dans d'autres exemples, le train de transport 150 pourrait être enfoncé dans une tige de complétion inférieure, reliée à un bouchon de support ou une garniture d'étanchéité à l'extrémité inférieure du train de transport, etc., auquel cas les informations enregistrées par le dispositif de détection inférieur 128 pourraient être utiles dans la prévention des dommages à ces composants dans les modèles futurs. 25 [0025] Pris comme un système complet, le placement des dispositifs de détection 128 espacés longitudinalement le long du train de transport 150 permet l'acquisition de données à divers points dans le système, ce qui peut être utile dans la validation d'un modèle du système. Par conséquent, la collecte de données au-dessus, entre et en dessous des canons, par exemple, peut aider à une compréhension de l'événement de perforation global et de ses effets 30 sur le système dans son intégralité. Un modèle de choc peut utiliser une représentation géométrique tridimensionnelle du train de transport 150 et du puits de forage 116 pour prédire le comportement physique du système de puits au cours d'un événement de perforation. Par exemple, le modèle de choc peut prédire au moins le pliage, l'effort de torsion et la charge axiale, aussi bien que le mouvement dans toutes les directions (mouvement tridimensionnel). Le modèle peut comprendre des prédictions de contact et de friction avec le cuvelage et les charges 6 3065479 qui en découlent. Des modèles d'éléments finis tridimensionnels détaillés des composants du nain de transport 150 permettent une prédiction à fidélité plus élevée des contraintes dans les composants. Les matériaux et les caractéristiques du composant (tels que la conformité, la rigidité, la friction, etc.), les dynamiques de la pression du puits de forage et la communication 5 avec une formation peuvent également être incorporés dans ce modèle. [0026] Le modèle de choc peut être calibré en utilisant les charges et accélérations réelles du train de transport, aussi bien que les pressions du puits de forage, collectées à partir d'un ou de plusieurs des dispositifs de détection 128. Les mesures prises par les dispositifs de détection 128 peuvent être utilisées pour vérifier les prédictions faites par le 10 modèle de choc, et pour apporter des ajustements au modèle de choc, de sorte que les prédictions futures soient plus précises. [0027] Les informations obtenues par les dispositifs de détection 128 sont non seulement utiles pour des modèles futurs, mais peuvent également être utiles pour des modèles actuels, par exemple, dans l'analyse après l'opération, le test de la formation, etc. Les 15 applications pour les informations obtenues par les dispositifs de détection 128 ne sont pas du tout limitées aux exemples spécifiques décrits ici. [0028] Les dispositifs de détection 128 peuvent également fournir une analyse en temps réel des mesures pour déclencher des opérations dans le puits de forage comprenant, sans limitation, la régulation de la pression dynamique dans le puits de forage avec 20 un ou plusieurs orifices de ventilation 130 au cours d'une détonation. L'orifice de ventilation 130 comprend un orifice qui fonctionne pour s'ouvrir et laisser entrer des fluides de puits de forage dans une chambre et pour réguler la pression du puits de forage. L'orifice de ventilation 130 peut être déclenché pour s'ouvrir et atténuer la poussée d'un front de choc lorsque les dispositifs de détection 128 détectent une détonation, comme il est décrit plus en détail ici. 25 [0029] La figure 4 illustre une vue schématique du dispositif de détection 128 utilisé dans un environnement de complétion et/ou de production, conformément à un ou plusieurs modes de réalisation. Tel qu'illustré, le puits de forage 116 est au moins partiellement cimenté avec un train de cuvelage 160 et comporte également une section à trou ouvert 162. Un train de tiges 164 est positionné à l'intérieur du puits de forage 116 et se prolonge à partir de la 30 surface et constitue un conduit pour le passage des fluides de formation à partir de la formation 118 vers la surface et pour le passage des fluides de stimulation de la surface vers la formation 118. Le train de tiges 164 comprend une section de tamis 166, qui est positionnée entre une paire de barrières annulaires illustrée comme des garnitures d'étanchéité 152 qui fournissent une étanchéité fluide entre le train de tiges 164 et le puits de forage 116, définissant ainsi un 7 3065479 intervalle de production et/ou de stimulation 168. La section de tamis 166 est utilisée pour enlever par filtration tes matières particulaires du flux de fluide de production provenant de la formation 118 ou pour injecter du fluide de stimulation dans la formation 118. L'outil de fond de trou 127 est positionné dans le puits de forage 116, qui peut obtenir des mesures avec le 5 dispositif de détection 128 comme il est décrit plus en détail ici. [0030] Ainsi, il doit être bien compris que le système de détection 100 tel qu'illustré dans les figures 1 à 4 ne représente que des exemples d'une grande diversité de systèmes de détection de fond de trou possibles qui peuvent incarner les principes de cette divulgation. Il doit être compris que le dispositif de détection 128 peut être utilisé dans diverses 10 applications, telles que la ligne câblée, le câble lisse, le tubage enroulé, la MWD, la LWD, la perforation, la complétion, la production, etc. [0031] La figure 5 illustre un organigramme d'un dispositif de détection 528 en communication avec un processeur 548, conformément à un ou plusieurs modes de réalisation. Le dispositif de détection 528 peut être localisé dans un puits de forage tel qu'illustré 15 dans les figures 1 à 4 et le processeur 548 peut être localisé dans le puits de forage, comme il est décrit plus en détail ici, ou au niveau de la surface, intégré à un contrôleur en surface, tel qu'illustré dans les figures 1 à 4. Comme le démontre la figure 5, le dispositif de détection 528 comprend un capteur 502 et un enregistreur 504, qui comprend également un échantillonneur 506 et un dispositif de stockage d'informations 508. Le capteur 502 fonctionne pour mesurer un 20 paramètre de fond de trou dans le puits de forage. Le capteur 502 peut comprendre un quelconque ou une combinaison d'une jauge de pression, d'un capteur de température, d'un dynamomètre, d'une jauge de contrainte, d'un accéléromètre et d'un quelconque autre dispositif permettant de mesurer un paramètre de fond de trou. Le paramètre mesuré peut comprendre l'un quelconque ou une combinaison de la pression du puits de forage, de la température du puits 25 forage, de la contrainte (par exemple, de la contrainte de frettage, de la contrainte de torsion ou de la contrainte axiale), de la tension, de la compression et de l'accélération (par exemple, triaxiale). Par exemple, le dispositif de détection 528 peut échantillonner des mesures pour surveiller un quelconque changement dans la pression du puits de forage, la température du puits de forage, la contrainte (par exemple, la contrainte de frettage, la contrainte de torsion ou la 30 contrainte axiale), la tension, la compression et l'accélération causée par le front de choc d'un canon de perforation. [0032] L'échantillonneur 506 est en communication avec le capteur 502 et peut comprendre un processeur de signal numérique ou un convertisseur analogique en numérique intégré au processeur de signal numérique. Même si un seul capteur 502 est illustré 8 3065479 dans la figure 5, l'échantillonneur 506 peut avoir une pluralité de canaux d'entrée pour recevoir des mesures provenant de multiples capteurs. Les canaux d'entrée de l'échantillonneur 502 peuvent être analogiques, numériques, ou une combinaison de canaux d'entrée analogiques et numériques. L'échantillonneur 506 peut également comprendre un ou plusieurs filtres 5 numériques ou analogiques pour réduire les effets du bruit dans les échantillons, comprenant, sans limitation, un filtre de Butterworth, un filtre de Chebyshev, un filtre temporel discret, un filtre FIR, etc. Par conséquent, les échantillons peuvent être filtrés par l'échantillonneur 506 avant d'envoyer des échantillons au processeur 548 pour la surveillance d'une condition de fond de trou. 10 [0033] L'échantillonneur 506 fonctionne pour échantillonner numériquement le paramètre mesuré à un taux d'échantillonnage supérieur à 150 kHz. Le taux d'échantillonnage de l'échantillonneur 506 peut être un taux de 150 kHz à 2 MHz, 1 MHz à 2 MHz, 1 MHz à 5 MHz, 1 MHz à 10 MHz ou 150 kHz à 10 MHz ou plus. Dans un mode de réalisation préféré, le taux d'échantillonnage de l'échantillonneur 506 peut être un taux de 1 Mhz 15 à 2 Mhz. Avec un taux d'échantillonnage de 150 kHz à 10 MHz, l'échantillonneur 506 fonctionne également pour échantillonner le paramètre mesuré de sorte qu'une détonation parmi de multiples détonations simultanées déclenchées à partir d'un signal de détonation est identifiable dans les échantillons. Avec un taux d'échantillonnage de 2 MHz, l'échantillonneur 506 est au moins 20 fois plus rapide que les échantillonneurs précédents. Le taux 20 d'échantillonnage de l'enregistreur 506 permet également l'identification du déclenchement des charges formées individuelles parmi de multiples déclenchements simultanés de charges formées, comme il est décrit plus en détail ici. Le taux d'échantillonnage de l'enregistreur 506 peut également permettre l'identification des propriétés du puits de forage et de la formation, comprenant, sans limitation, la perméabilité, la porosité et la conductivité du fluide. 25 [0034] Les échantillons acquis par l'échantillonneur 506 peuvent être stockés dans le dispositif de stockage d'informations 508 pour d'autres traitements de fond de trou ou au niveau de la surface de la terre, et s'il y a lieu, peuvent être utilisés comme entrées dans un système de télémétrie (non illustré) pour transmettre des données en temps réel vers la surface de la terre pour le traitement. Le dispositif de stockage 508 peut comprendre un support 30 de stockage non transitoire pour stocker électroniquement les paramètres générés par le capteur 502. La commande et le traitement du dispositif de détection 528 peuvent également être réalisés à l'aide d'un programme informatique stocké sur le dispositif de stockage 508. Le support de stockage non transitoire peut comprendre une ROM, une EPROM, une EEPROM, une mémoire 9 3065479 flash, une RAM, un disque dur, un disque à circuit intégré, un disque optique, ou une combinaison de ceux-ci. [0035] Le dispositif de détection 528 peut avoir divers modes de communication comprenant une mémoire autonome et une interactivité en temps réel. Dans le 5 mode de mémoire autonome, le dispositif de détection 528 peut être alimenté par une source d'énergie localisée dans un puits de forage, tel qu'il est décrit plus en détail ici, et réaliser diverses fonctions basées sur des instructions programmées. Toutes données collectées par le dispositif de détection 528 peuvent être récupérées une fois que le dispositif de détection 528 retourne à la surface. Dans le mode d'interactivité en temps réel, le dispositif de détection 528 10 est en communication avec le processeur 548 situé à la surface pour renvoyer des signaux et des données vers la surface et, éventuellement pour recevoir des commandes et une rétroaction de la surface. [0036] Le processeur 548 surveille le paramètre en se basant sur les échantillons acquis par l'échantillonneur 506 pour analyser les conditions de fond de trou. Le 15 processeur 548 fournit un suivi de signal numérique en temps réel utilisé pour réaliser une ou plusieurs opérations, comprenant sans limitation la commande d'un orifice de ventilation pour réguler une pression de sous-pression dynamique dans le puits de forage. Le niveau et la pente du signal des échantillons peuvent fournir un seuil pour déclencher une commande lorsque les échantillons satisfont les niveaux prédéfinis ou les conditions de seuil, tel qu'il est décrit plus en 20 détail ici. Le seuil peut être détecté à l'intérieur d'une ou de plusieurs périodes d'échantillonnage du taux d'échantillonnage, et la commande peut être transmise immédiatement après la détection, fournissant une détection et une réponse en temps réel aux détonations dans le puits de forage. Par exemple, le processeur 548 fonctionne pour analyser les échantillons pour déterminer l'une quelconque ou une combinaison d'une orientation d'une détonation dans le puits de forage, 25 d'une réponse de la formation, d'une réponse du puits de forage et d'une réponse du cuvelage à la détonation dans le puits de forage. Le processeur 548 peut également fonctionner pour analyser les échantillons pour identifier l'un quelconque ou une combinaison de déflagration, de déclenchement d'ordre supérieur, de déclenchement d'ordre inférieur, dc nettoyage dans une perforation, de l'orientation du canon de perforation, du saut du canon de perforation, de la chute 30 du canon de perforation et des bulles de gaz produites à partir d'une détonation du canon de perforation. En se basant sur l'événement identifié, le processeur 548 peut fonctionner pour réaliser des actions telles que la régulation de la pression dans le puits de forage avec un orifice de ventilation ou d'autres opérations appropriées. 10 3065479 [0037] La figure 6 illustre une vue schématique des dispositifs de détection 628A et 628b, conformément à un ou plusieurs modes de réalisation, l'el qu'illustré, le dispositif de détection 628A comprend un ou plusieurs modules qui peuvent être couplés 630670, comprenant sans limitation un module de source d'énergie 630, un module de capteur 640, 5 un module d'enregistrement 650, un module de processeur 660 et un module de communication 670. Le dispositif de détection 628B peut être un module autonome comprenant une quelconque ou une combinaison d'un capteur, d'une source d'énergie, d'un enregistreur, d'un dispositif de télémétrie, d'un dispositif de communication et d'un processeur tel qu'il est décrit ici par rapport au dispositif de détection 628A. Les dispositifs de détection 628A et B comprennent également 10 un boîtier cylindrique 602 qui isole les composants internes des dispositifs de détection 628A et B des conditions externes du puits de forage. Les dispositifs de détection 628A et B peuvent être couplés à un train de transport tel qu'illustré dans la figure 3. [0038] La polyvalence des composants internes des dispositifs de détection 628A et B permet des variations dans la taille du boîtier 602 allant d'un diamètre 15 externe 680 de 4,27 cm (1-11/16 po.) à 17,78 cm (7 po.) pour coupler un train de transport ou un canon de perforation tel qu'illustré dans la figure 3. Les dispositifs de détection 628A et B peuvent comprendre un matériau de remplissage 682 pour fournir aux divers composants électroniques du dispositif de détection une résistance au choc et aux vibrations, comprenant sans limitation une résistance au front de choc généré par un canon de perforation. Le matériau 20 de remplissage 382 peut assurer la survie des dispositifs de détection 628A et B lorsqu'ils rencontrent le front de choc généré par un canon de perforation afin d'augmenter la durée de vie attendue des dispositifs de détection 628A et B. Les dispositifs de détection 628A et B peuvent être conçus pour supporter un front de choc allant jusqu'à 100 000 fois la gravité normale. [0039] Le module de source d'énergie 630 peut comprendre une ou 25 plusieurs alimentations électriques pour fournir du courant électrique aux divers composants électriques compris avec le dispositif de détection 628A, comprenant sans limitation les capteurs, l'enregistreur et le processeur. Les alimentations électriques peuvent comprendre une ou plusieurs batteries électriques, des générateurs à turbine ou une quelconque autre alimentation ou un quelconque autre générateur de courant électrique approprié. Le module de capteur 640 peut 30 comprendre un ou plusieurs capteurs pour mesurer les paramètres dans le puits de forage tel qu'il est décrit ici. Le module d'enregistrement 650 comprend l'enregistreur 504 de la figure 5 pour échantillonner les paramètres mesurés générés à partir du module de capteur 630. Le module de processeur 660 comprend le processeur 548 de la figure 5 pour analyser le paramètre en se basant sur les échantillons acquis par le module d'enregistrement 350. 11 3065479 [0040] Le module de communication 670 peut comprendre un dispositif de télémétrie 672, tel qu'un dispositif de teiemetrie à base de boue, pour transmettre des données en temps réel vers la surface de la terre. Le module de communication 670 peut également comprendre un dispositif de communication 674 pour faciliter les communications sans fil ou sur 5 fil. Le dispositif de communication 674 peut comprendre un dispositif de raccordement de câble direct pour permettre l'entrée d'un câble dans le dispositif de communication 674 pour transmettre et/ou télécharger des données. Le dispositif de communication 674 peut également comprendre un dispositif de communication sans fil, dans lequel le dispositif de communication sans fil peut comprendre, mais sans limitation, une unité de couplage inductif, une unité de 10 radiofréquence, une unité d'identification de radiofréquence et/ou une unité de communication sans fil appropriée (par exemple, ZigBee, Bluetooth, UHF, VHF, Wi-Fi, etc.). [0041] Chaque module 630-670 peut facilement être remplacé individuellement et intégré aux autres modules 630-670. Les modules 630-670 peuvent fournir une procédure de montage et de réparation simple qui permet des modules de remplacement 15 intégrables, sans recâblage, resoudage ou remplissage des composants du dispositif de détection 628A. Le dispositif de détection modulaire 628A permet d'avoir des coûts de main-d'oeuvre réduits dans les phases de conception et de développement aussi bien que pour les phases de montage, d'entretien et de réparation. Les modules 630-670 réduisent la probabilité d'erreur humaine et la nécessité d'avoir des entretiens fréquents et/ou complets du dispositif de détection 20 628A. L'élimination de câblage complexe et nombreux à l'intérieur des modules 630-670 peut également réduire les problèmes de bruit fréquemment rencontrés dans la collecte des données brutes, dans laquelle des procédés de filtrage de bruit après traitement sont accompagnés de désavantages spécifiques qui ajoutent une couche de complexité additionnelle. [0042] Les dispositifs de détection 628A et B sont également des 25 dispositifs traversants, qui permettent au dispositif de détection 628A et B d'être couplé à un quelconque endroit le long d'un train de transport et procurent des trajets de communication traversants pour un ou plusieurs câbles, comprenant sans limitation un cordon de détonation 604, une ligne d'alimentation 605, une ligne de communication 607 et une ligne de communication interne 609. Le cordon de détonation 604, par exemple le cordon de détonation PRIMACORD® 30 disponible chez Ensign-Bickford Aerospace & Defense («EBAD »), peut être utilisé pour transporter une commande d'allumage aux charges explosives intégrées à un canon de perforation et entraîner la détonation de charges, perforant le puits de forage tel qu'illustré dans la figure 3. Les lignes d'alimentation et de communication 605, 607 peuvent fournir une ligne ombilicale pour alimenter et communiquer avec divers dispositifs, comprenant le dispositif de 12 3065479 détection 628A et B, déployés dans le puits de forage. La ligne de communication interne 609 peut fouina- un bus de communication interne pour permettre le transfert interne des données et/ou du courant parmi les modules 630-670. Par exemple, la ligne de communication interne 609 peut permettre le transfert des paramètres mesurés par le module de capteur 640 vers le 5 module d'enregistrement 660 pour un traitements ou une surveillance ultérieur et un traitement en temps réel au niveau de la surface. [0043] Tel qu'illustré, le diamètre externe 680 des dispositifs de détection 628A et B est suffisamment grand pour permettre le passage du cordon de détonation 604, de la ligne d'alimentation 605 et/ou de la ligne de communication 609 à travers les dispositifs de 10 détection 628A et B. Cependant, un quelconque ou une combinaison du cordon de détonation 604, de la ligne d'alimentation 605 et de la ligne de communication 609 peut être couplé au boîtier 602 pour faciliter un diamètre externe 680 plus petit pour le boîtier 602. Lorsque la taille globale des dispositifs de détection 628A ou B diminue, les coûts en matériaux sont réduits en conséquence. On doit également comprendre que l'un quelconque des dispositifs de détection 15 628A et B peut être couplé à une extrémité distale du train de transport avec un bouchon terminal approprié (non illustré) fixé au dispositif de détection pour un déploiement au bas du train, un déploiement sur câble lisse ou un déploiement assuré par des tiges. [0044] Les figures 7 et 8 illustrent des vues graphiques d'un événement de perforation enregistré par le dispositif de détection 528, conformément à un ou plusieurs modes 20 de réalisation. Même si cette discussion porte sur le dispositif de détection 528, il est également applicable à la portée des dispositifs de détection 128, 628A et 628B. Au cours de l'événement de perforation, le dispositif de détection 528 a enregistré des échantillons de pression et d'accélération au cours du temps générés à partir d'un canon de perforation de 5 cm (2 po.) déployé dans un puits de forage. Comme le démontre la figure 7, la courbe d'accélération 792 25 échantillonnée par le dispositif de détection 528 est une fonction de l'accélération (gravité normale, g) au cours du temps (millisecondes) avec l'échelle d'accélération illustrée sur l'axe des ordonnées. La courbe d'accélération 792 représente l'accélération mesurée le long de l'axe des abscisses d'un système de coordonnées cartésiennes et démontre deux événements de choc à l'intérieur des 20 premières millisecondes des échantillons illustrés. Même si une seule courbe 30 d'accélération 792 est illustrée, le dispositif de détection 528 peut recevoir des mesures provenant d'un accéléromètre triaxial produisant des données d'accélération le long des axes x, y et z. Les deux événements de choc peuvent être attribuables aux canons de perforation subissant un saut dans le puits de forage. Comme le démontre la figure 8, la courbe de pression 792 échantillonnée par le dispositif de détection 528 est une fonction de la pression (psi) au cours du 13 3065479 temps (millisecondes) avec l'échelle de pression illustrée sur l'axe des ordonnées. La courbe de pression 894 est filtrée pour ieduire les effets du bruit lors de l'analyse de la courbe de pression 894. [0045] À titre d'exemple, le processeur 548 peut analyser les courbes 5 d'accélération et de pression 792 et 894 en temps réel pour contrôler les opérations dans le puits de forage comprenant, sans limitation, la régulation de la pression dans le puits de forage en réponse à la détection d'une détonation. Le dispositif de détection 528 peut fonctionner pour identifier un événement et déclencher une commande en temps réel, tel que la détection de la détonation et la régulation de la pression dynamique du puits de forage avec un orifice de 10 ventilation. La détection de la détonation peut comprendre la détection du premier événement attribuable à la détonation, tel que le premier front de choc, qui est illustré sous forme d'impulsions 796 et 898 dans les courbes 792 et 894, respectivement. Comme il a été précédemment décrit, la pente ou une valeur seuil des courbes 792 et 894 peut fournir un seuil pour le déclenchement d'une opération par le processeur 548. 15 [0046] Le dispositif de détection 528 fournit une résolution de la mesure du puits de forage qui peut vérifier si les perforations ont été réalisées avec succès dans le puits de forage en surveillant et en confirmant la détonation de chaque charge formée et l'orientation de la détonation aussi bien que l'initiation d'un cordon amorce et le transfert réussi à travers le train de canon de perforation. Les mesures peuvent également être utilisées pour identifier la 20 déflagration, le déclenchement d'ordre inférieur, le nettoyage, l'orientation du canon, le saut du canon, la chute du canon, la réponse du cuvelage et toutes bulles de gaz générées et les effets des bulles de gaz sur le train de canon de perforation. L'assurance de la réussite de l'opération de perforation contribue à l'optimisation et à la performance d'opérations ultérieures, comprenant sans limitation, la perforation, la stimulation, la complétion et la production. Le dispositif de 25 détection 528 a également la capacité de déclencher de façon autonome des détonations ou de réaliser des opérations de fond de trou en réponse à l'identification d'une détonation parmi de multiples détonations, ce qui permet une synchronisation et/ou des retards pour les détonations au fur et à mesure que les données sont collectées. Au cours d'un événement de perforation, le processeur 548 peut surveiller le paramètre qui est échantillonné avec l'enregistreur 504 et 30 commander diverses opérations comprenant, sans limitation, le déclenchement d'autres détonations, le réglage des verrous, la libération des déflecteurs ou le décalage des manchons, etc., en réponse à l'identification d'une détonation. 14 3065479 [0047] En sus des modes de réalisation décrits ci-dessus, de nombreux exemples de combinaisons spécifiques font partie de la portée de la description, et on en détaille certains ci-après : Exemple 1 : Un système pour surveiller un paramètre de fond de trou dans un 5 puits de forage, comprenant : un train de transport qui peut être placé dans le puits de forage ; un capteur localisé sur le train de transport et qui fonctionne pour mesurer le paramètre ; un enregistreur localisé sur le train de transport et comprenant 10 un échantillonneur en communication avec le capteur et qui fonctionne pour échantillonner le paramètre mesuré à un taux d'échantillonnage de 150 kHz à 10 MHz, et un dispositif de stockage d'informations en communication avec l'échantillonneur et qui fonctionne pour stocker les échantillons acquis par 1' échantillonneur ; et 15 un processeur en communication avec l'enregistreur et qui fonctionne pour surveiller le paramètre basé sur les échantillons. Exemple 2: Le système selon l'exemple 1, comprenant également un module de capteur comprenant le capteur, un module d'enregistrement comprenant l'enregistreur et un 20 module de processeur comprenant le processeur, dans lequel le module de capteur, le module d'enregistrement et le module de processeur sont couplés ensemble. Exemple 3 : Le système selon l'exemple 1, dans lequel le processeur fonctionne pour analyser les échantillons pour déterminer l'une quelconque ou une combinaison 25 d'une orientation d'une détonation dans le puits de forage, d'une réponse de la formation, d'une réponse du puits de forage et d'une réponse du cuvelage à la détonation dans le puits de forage. Exemple 4: Le système selon l'exemple 1, dans lequel le processeur fonctionne pour analyser les échantillons pour identifier l'un quelconque ou une combinaison de 30 déflagration, de déclenchement d'ordre supérieur, de déclenchement d'ordre inférieur, de nettoyage dans une perforation, de l'orientation du canon de perforation, du saut du canon de perforation, de la chute du canon de perforation et des bulles de gaz produites à partir d'une détonation du canon de perforation. 15 3065479 Exemple 5 : Le système selon l'exemple 1, dans lequel le paramètre comprend une quelconque ou une combinaison de la pression, de la température, de la contrainte, de la tension, de la compression et de l'accélération. 5 Exemple 6: Le système selon l'exemple 1, dans lequel le taux d'échantillonnage de l'échantillonneur est un taux de 1 MHz à 2 Mhz. Exemple 7: Le système selon l'exemple 1, comprenant également un canon de perforation localisé sur le train de transport et qui fonctionne pour détonner une charge dans 10 le puits de forage. Exemple 8 : Un procédé pour surveiller un paramètre de fond de trou dans un puits de forage, comprenant : la mesure du paramètre à l'aide d'un capteur localisé dans le 15 puits de forage ; l'échantillonnage du paramètre mesuré à un taux d'échantillonnage de 150 kHz à 10 MHz à l'aide d'un enregistreur en communication avec le capteur ; et la surveillance du paramètre en se basant sur les échantillons utilisant un processeur en communication avec l'enregistreur. 20 Exemple 9: Le procédé selon l'exemple 8, dans lequel la surveillance du paramètre comprend également l'identification d'une détonation parmi les détonations déclenchées à partir d'un signal de détonation provenant des échantillons. 25 Exemple 10: Le procédé selon l'exemple 9, dans lequel la surveillance du paramètre comprend également l'analyse des échantillons pour déterminer une quelconque ou une combinaison d'une orientation de l'une des détonations dans un puits de forage, d'une réponse de la formation, d'une réponse du puits de forage et d'une réponse du cuvelage aux détonations dans le puits de forage. 30 16 306 5 4 79 Exemple 11 : Le procédé selon l'exemple 9, dans lequel la surveillance du paramètre comprend également f analyse des échantillons pour identifier l'un quelconque- ou une combinaison de déflagration, de déclenchement d'ordre supérieur, de déclenchement d'ordre inférieur, de nettoyage dans une perforation, de l'orientation du canon de perforation, du saut du 5 canon de perforation, de la chute du canon de perforation et des bulles de gaz produites à partir d'une détonation du canon de perforation. Exemple 12 : Le procédé selon l'exemple 8, dans lequel le paramètre comprend une quelconque ou une combinaison de la pression, de la température, de la contrainte, 10 de la tension, de la compression et de l'accélération. Exemple 13 : Le procédé selon l'exemple 8, dans lequel le taux d'échantillonnage est un taux de 1 MHz à 10 Mhz. 15 Exemple 14: Le procédé selon l'exemple 8, comprenant également la détonation de charges dans le puits de forage à l'aide d'un canon de perforation, dans lequel la surveillance comprend la surveillance des détonations basée sur les échantillons. Exemple 15 : Le procédé selon l'exemple 8, comprenant également le 20 couplage d'un module de capteur comprenant le capteur, un module d'enregistrement comprenant l'enregistreur et un module de processeur comprenant le processeur ensemble. Exemple 16: Un dispositif pour surveiller un paramètre de fond de trou dans un puits de forage, comprenant : 25 un capteur qui peut être localisé dans le puits de forage et qui fonctionne pour mesurer le paramètre ; un enregistreur qui peut être localisé dans le puits de forage et comprenant un échantillonneur en communication avec le capteur et qui fonctionne pour échantillonner le paramètre mesuré à un taux d'échantillonnage 30 de 150 kHz à 10 MHz, et un dispositif de stockage d'informations en communication avec l'échantillonneur qui fonctionne pour stocker les échantillons acquis par l'échantillonneur ; et un processeur en communication avec l'enregistreur et qui fonctionne pour surveiller le paramètre basé sur les échantillons. 35 17 3065479 Exemple 17: L'outil selon l'exemple 16, comprenant également un module de capteur comprenant le capteur, un module d'emegistrement comprenant l'enregistreur et un module de processeur comprenant le processeur, dans lequel le module de capteur, le module d'enregistrement et le module de processeur sont couplés ensemble. 5 Exemple 18 : L'outil selon l'exemple 16, dans lequel le processeur fonctionne pour analyser les échantillons pour déterminer l'un quelconque ou une combinaison d'une orientation d'une détonation dans le puits de forage, d'une réponse de la formation, d'une réponse du puits de forage et d'une réponse du cuvelage à la détonation dans le puits de forage. 10 Exemple 19 : L'outil selon l'exemple 16, dans lequel le processeur fonctionne pour analyser les échantillons pour identifier l'un quelconque ou une combinaison de déflagration, de déclenchement d'ordre supérieur, de déclenchement d'ordre inférieur, de nettoyage dans une perforation, de l'orientation du canon de perforation, du saut du canon de 15 perforation, de la chute du canon de perforation et des bulles de gaz produites à partir d'une détonation du canon de perforation. Exemple 20: L'outil selon l'exemple 16, dans lequel le paramètre comprend une quelconque ou une combinaison de la pression, de la température, de la contrainte, de la 20 tension, de la compression et de l'accélération. [0048] Cette discussion porte sur divers modes de réalisation. Les figures des dessins ne sont pas nécessairement à l'échelle. Certaines caractéristiques des modes de réalisation peuvent être représentées de façon exagérée à l'échelle ou sous une forme quelque peu schématique, et certains détails d'éléments classiques ne sont pas illustrés par souci de clarté 25 et de concision. Même si un ou plusieurs de ces modes de réalisation peuvent être préférés, les modes de réalisation décrits ne doivent pas être interprétés ou sinon utilisés comme limitant la portée de la description, y compris les revendications. Il faut bien reconnaître que les différents enseignements des modes de réalisation envisagés peuvent être employés séparément ou en une combinaison appropriée quelconque pour produire les résultats voulus. De plus, un spécialiste 30 doit comprendre que la description a une application large, et la discussion de tout mode de réalisation ne doit être qu'un exemple de ce mode de réalisation, et ne vise pas à suggérer que la portée de la description, y compris les revendications, se limite à ce mode de réalisation. [0049] Certains termes sont utilisés à travers toute la description et les revendications correspondent à des caractéristiques ou à des composants particuliers. Comme le 18 3065479 comprendra un spécialiste du domaine, différentes personnes peuvent désigner la même caractéristique ou le même composant par des noms différents. Ce document n'est pas destiné à différencier entre les composants ou les caractéristiques qui diffèrent en nom mais non en fonction, sauf indication spécifique. Dans la discussion et dans les revendications, les termes 5 « incluant » et « comprenant » sont utilisés de façon ouverte, et doivent donc être interprétés pour signifier « comprenant, sans limitation... ». De plus, le terme « couple » ou « couplent » vise à désigner une connexion soit indirecte soit directe. De plus, les termes « axial » et « axialement » désignent généralement le long ou parallèle à un axe central (par exemple l'axe central d'un corps ou d'un orifice), tandis que les termes « radial » et « radialement » signifient 10 généralement perpendiculaire à l'axe central. L'emploi de « haut », « bas », « au-dessus », « au-dessous » et des variantes de ces termes se fait par commodité, mais ne nécessite pas d'orientation particulière des composants. [0050] Tout au long de cette description, la référence à « un mode de réalisation », ou une expression similaire signifie qu'une structure ou une caractéristique 15 particulière décrite en lien avec le mode de réalisation peut faire partie d'au moins un mode de réalisation de la présente description. Ainsi, l'apparition des phrases « dans un mode de réalisation » et les expressions similaires tout au long de cette description peuvent correspondre toutes, mais pas nécessairement, au même mode de réalisation. 100511 Bien que la présente divulgation ait été décrite en se référant à des 20 détails spécifiques, on ne vise pas à ce ces détails soient considérés comme des limitations de la portée de la divulgation, sauf dans la mesure où ils font partie des revendications annexées. REVENDICATIONS1. Système pour surveiller un paramètre de fond de trou dans un puits de forage, comprenant : un train de transport qui peut être placé dans le puits de forage ; un capteur localisé sur le train de transport et qui fonctionne pour mesurer le paramètre ; un enregistreur localisé sur le train de transport et comprenant un échantillonneur en communication avec le capteur et qui fonctionne pour échantillonner le paramètre mesuré à un taux d'échantillonnage de 150 kHz à 10 MHz, et un dispositif de stockage d'informations en communication avec l'échantillonneur et qui fonctionne pour stocker les échantillons acquis par l'échantillonneur ; et un processeur en communication avec l'enregistreur et qui fonctionne pour surveiller le paramètre basé sur les échantillons. 2. Système selon la revendication 1, comprenant également un module de capteur comprenant le capteur, un module d'enregistrement comprenant l'enregistreur et un module de processeur comprenant le processeur, dans lequel le module de capteur, le module 20 d'enregistrement et le module de processeur sont couplés ensemble. 3. Système selon la revendication 1, comprenant également un canon de perforation localisé sur le train de transport et qui fonctionne pour détonner une charge dans le puits de forage. 25 4. Procédé pour surveiller un paramètre de fond de trou dans un puits de forage, comprenant : la mesure du paramètre à l'aide d'un capteur localisé dans le puits de forage ; 30 l'échantillonnage du paramètre mesuré à un taux d'échantillonnage de 150 kHz à 10 MHz à l'aide d'un enregistreur en communication avec le capteur ; et la surveillance du paramètre en se basant sur les échantillons utilisant un processeur en communication avec l'enregistreur. 3065479 5. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la surveillance du paramètre omprend également l'identification d'une détonation parmi les détonations déclenchées à partir d'un signal de détonation provenant des échantillons. 5 6. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la surveillance du paramètre comprend également l'analyse des échantillons pour déterminer une quelconque ou une combinaison d'une orientation de l'une des détonations dans un puits de forage, d'une réponse de la formation, d'une réponse du puits de forage et d'une réponse du cuvelage aux détonations dans le puits de forage. 10 7. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la surveillance du paramètre comprend également l'analyse des échantillons pour identifier l'un quelconque ou une combinaison de déflagration, de déclenchement d'ordre supérieur, de déclenchement d'ordre inférieur, de nettoyage dans une perforation, de l'orientation du canon de perforation, du saut du 15 canon de perforation, de la chute du canon de perforation et des bulles de gaz produites à partir d'une détonation du canon de perforation. 8. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le paramètre comprend une quelconque ou une combinaison de la pression, de la température, de la contrainte, de la tension, 20 de la compression et de l'accélération. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le taux d'échantillonnage est un taux de 1 kHz à 10 MHz. 10. Procédé selon la revendication 8, comprenant également la détonation de charges dans le puits de forage à l'aide d'un canon de perforation, dans lequel la surveillance 25 comprend la surveillance des détonations basée sur les échantillons.