FR2540968A1 - APPARATUS FOR FORMING RADIALLY MULTIPLE DRILLS FROM A WELL AND METHOD FOR ITS IMPLEMENTATION - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL DESTINE A FORMER UN TROU DE FORAGE DANS UNE FORMATION SOUTERRAINE 22. IL COMPREND UN TUBE DE GUIDAGE 30, 32 AYANT UN JOINT D'ETANCHEITE COUPLE A UNE SOURCE DE FLUIDE SOUS PRESSION, UN TUBE 34, SITUE DANS LE TUBE DE GUIDAGE, ETANT EN CONTACT ETANCHE AVEC LEDIT JOINT ET POUVANT SE DEPLACER DANS LE TUBE DE GUIDAGE ET VERS L'EXTERIEUR DE CELUI-CI PAR L'EXTREMITE OPPOSEE DU TUBE DE GUIDAGE. UNE EXTREMITE DU TUBE 34 EST OUVERTE ET SE TROUVE EN COMMUNICATION AVEC LE TUBE DE GUIDAGE. DOMAINE D'APPLICATION : RECUPERATION DE PETROLE PROVENANT D'UNE FORMATION EN CONTENANT.THE INVENTION RELATES TO AN APPARATUS FOR FORMING A BOREHOLE IN AN UNDERGROUND FORMATION 22. IT INCLUDES A GUIDE TUBE 30, 32 HAVING A SEAL COUPLED TO A SOURCE OF PRESSURIZED FLUID, A TUBE 34, LOCATED IN THE GUIDE TUBE, BEING IN WATERPROOF CONTACT WITH THE JOINT AND ABLE TO MOVE INTO THE GUIDANCE TUBE AND TOWARDS THE EXTERIOR THROUGH THE OPPOSITE END OF THE GUIDANCE TUBE. ONE END OF TUBE 34 IS OPEN AND IS IN COMMUNICATION WITH THE GUIDE TUBE. FIELD OF APPLICATION: RECOVERY OF OIL FROM CONTAINER TRAINING.
Description
La présente invention concerne en premier lieu un système permettant laThe present invention relates in the first place to a system allowing the
formation d'un trou de forageforming a borehole
destiné à être utilisé pour la récupération ou pour amé- intended to be used for recovery or for
liorer la récupération de pétrole provenant d'une formation en contenant, ou pour la récupération de dépôts minéraux ou analogues, ou pour le forage d'une formation souterraine improve the recovery of oil from a containment formation, or for the recovery of mineral deposits or the like, or for the drilling of an underground formation
dans un autre but quelconque Le système comprend un en- for any other purpose The system includes an
semble ayant un moyen formant piston dans un moyen de gui- seems to have a piston means in a guiding means
dage Le piston est constitué par un corps formé par un tube de forage qui est ouvert à son extrémité postérieure et comporte à son extrémité antérieure une tête de forage du type à jet hydraulique qui est munie d'orifices multiples de sortie de fluide Le moyen de guidage est un tube ou un tuyau en communication de fluide avec l'intérieur du tube de forage Des moyens d'étanchéité se trouvent entre le tube de forage et le tube de guidage de manière que The piston is constituted by a body formed by a drill pipe which is open at its rear end and has at its forward end a hydraulic jet type drill head which is provided with multiple fluid outlet orifices. guide is a tube or pipe in fluid communication with the interior of the drill pipe Sealing means are located between the drill pipe and the guide tube so that
du fluide sous pression qui s'écoule dans le tube de gui- fluid under pressure flowing in the guide tube
dage et le tube de forage produise une force provoquant le mouvement du piston dans une direction avant par des the drill pipe produces a force causing the piston to move in a forward direction by
moyens de cintrage ou courbage de tube et dans la formation souterraine. means of bending or bending of tube and in the underground formation.
Dans une forme de réalisation préférée, les In a preferred embodiment, the
moyens de cintrage de tube sont sous la forme d'un sifflet - tube bending means are in the form of a whistle -
de déviation qui est attaché au tube de guidage pour faire tourner le corps du piston ou le tube de forage de la direction verticale à la direction généralement horizontale sous un rayon court de l'ordre de 15, 24 à 30,48 cm pour des tubes de forage en acier qui peuvent avoir par exemple un diamètre externe de 3,17 à 3,81 cm et une épaisseur deflector which is attached to the guide tube for rotating the piston body or the drill pipe from the vertical direction to the generally horizontal direction under a short radius of about 15 24 to 30.48 cm for tubes steel drills which may for example have an outer diameter of 3.17 to 3.81 cm and a thickness
de paroi de 2,03 à 3,17 mm Un tel corps de piston métalli- wall thickness of 2.03 to 3.17 mm Such a metal piston body
que normalement rigide provoque une déformation plastique du métal au passage du coude sans affaissement ou rupture du tube, à cause de l'effort circonférentiel provoqué par le fluide de forage interne à pression élevée et de l'effort de flexion durant le mouvement à travers le sifflet de déviation Ensuite, des moyens de redressement permettent that normally rigid causes a plastic deformation of the metal at the passage of the elbow without collapse or rupture of the tube, because of the circumferential force caused by the high pressure internal drilling fluid and the bending force during the movement through the deflection whistle Then, straightening means allow
aux tubes de reprendre une position sensiblement rectiligne. the tubes to resume a substantially rectilinear position.
Le sifflet de déviation peut être fixe ou The whistle of diversion can be fixed or
rétractable Un sifflet de déviation rétractable est cons- retractable A retractable deflection whistle is con-
titué par deux ensembles reliés qui, lorsqu'ils sont allongés à partir d'une position en retrait à l'intérieur de la staged by two connected sets which, when extended from a recessed position within the
structure, forment un guide arqué de courbage de tube Lors- structure, form an arcuate tube bending guide
qu'une pression hydraulique est appliquée sur le tube de guidage, elle applique une force sur le tube de forage de manière à le pousser vers le bas à travers le tube de guidage et à travers le guide, ce qui provoque la courbure when a hydraulic pressure is applied to the guide tube, it applies a force to the drill pipe so as to push it down through the guide tube and through the guide, causing the bending
du tube de manière à projeter la tête de forage latérale- of the tube so as to project the lateral drilling head-
ment contre la formation Chacun des ensembles du sifflet de déviation comporte une série de rouleaux ou de poulies transportés de manière à pouvoir tourner par ledit ensemble Each of the sets of the deflection whistle has a series of rollers or pulleys transported so as to be rotatable by said assembly.
pour former un segment du guide arqué Les moyens de cour- to form a segment of the arched guide The means of cur-
bage comprennent également des moyens pour redresser le bage also include ways to straighten the
tube à mesure qu'il sort du guide.tube as it comes out of the guide.
On peut prévoir deux ensembles ou plus de cette sorte, dans un puits pour ainsi produire deux trous ou davantage s'étendant latéralement pour l'injection d'un fluide chaud, tel que de la vapeur, pour chauffer le pétrole dans la formation et provoquer son écoulement vers Two or more such assemblies can be provided in a well to thereby produce two or more holes extending laterally for injecting a hot fluid, such as steam, to heat the oil in the formation and cause its flow towards
un puits de production voisin ou vers une pompe de pro- a production well nearby or to a pump of pro-
duction dans le même tubage de puits. ducting in the same well casing.
L'invention a pour objet de fournir un système et un procédé permettant de former des forages s'étendant radialement (radiales) en un coude de rayon relativement court et de manière efficace et économique par comparaison avec les systèmes et les procédés antérieurs. L'invention a également pour objet la formation The object of the invention is to provide a system and method for forming radially extending (radial) boreholes in a relatively short radius elbow and efficiently and economically in comparison with prior systems and methods. The invention also relates to training
de radiales multiples dans un tubage de puits unique pré- Multiple radials in a single well casing pre-
existant. Un autre objet de la présente invention est un système à radiales multiples dans un puits combiné existing. Another object of the present invention is a multiple radial system in a combined well.
d'injection et de production.injection and production.
Un autre objet encore de la présente invention est un système du type précédent qui soit capable de forer Yet another object of the present invention is a system of the foregoing type which is capable of drilling
dans une formation non consolidée sans la nécessité d'uti- in an unconsolidated formation without the need for
liser une tête rotative de forage.read a rotating drill head.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement dans la Other features and advantages of the present invention will become more clearly apparent in the
description qui va suivre de plusieurs formes de réalisa- following description of several forms of
tion données à titre d'exemple non limitatif et en réfé- given by way of non-limiting example and in
rence aux dessins, sur lesquels s la figure l'est une vue latérale en élévation partiellement en coupe montrant un ensemble de garniture de forage avec l'appareil classique de surface, et un FIG. 1 is a side elevational view partially in section showing a drill string assembly with the conventional surface apparatus, and a
revêtement de puits en une vue dilatée partiellement inter- well coating in partially expanded dilated view
rompue, ainsi que des radiales formées selon la présente invention; broken, as well as radial formed according to the present invention;
la figure 2 est une vue schématique partielle- FIG. 2 is a partial diagrammatic view
ment en section de l'ensemble de la présente invention se déplaçant horizontalement par un sifflet de déviation et tournant vers une direction verticale; les figures 3 et 4 sont respectivement des vues latérale et d'extrémité d'une tête de forage et d'un corps de piston; In section of the assembly of the present invention moving horizontally by a deflection whistle and rotating in a vertical direction; Figures 3 and 4 are respectively side and end views of a drill head and a piston body;
* 254 096 B* 254,096 B
la figure 5 est une vue en section montrant la tête de forage et un orifice unique, tandis que la figure 6 est une vue en section transversale prise le long Fig. 5 is a sectional view showing the drill head and a single port, while Fig. 6 is a cross-sectional view taken along
de la ligne 6-6 du même orifice de lî figure 5, pour mon- line 6-6 of the same orifice of FIG.
trer l'orientation oblique-oblique de l'un des orifices multiples d'une forme de réalisation de la tête de forage; tracing the oblique-oblique orientation of one of the multiple orifices of an embodiment of the drill head;
la figure 7 est une vue en section transver- FIG. 7 is a view in transverse section
sale d'un tubage comprenant quatre radiales et des sifflets de déviation correspondants, ainsi qu'une colonne centrale de production; a casing comprising four radial and corresponding whistles and a central production column;
la figure 8 est une vue en section transver- FIG. 8 is a view in transverse section
sale du système de la figure 7 selon la ligne 8-8, la figure 9 montre un détail en élévation latérale d'une autre forme de réalisation du moyen de courbage du tube; la figure 10 est une vue en direction de l'extrémité de sortie du guide des moyens de courbage et Fig. 9 shows a side elevational detail of another embodiment of the tube bending means; FIG. 10 is a view towards the exit end of the guide of the bending means and
de redressement de la figure 9; -straightening of Figure 9; -
la figure 11 est une vue en élévation làté-_ Figure 11 is an elevational view there-_
rale d'un détail pour montrer une autre forme de réalisa- a detail to show another form of
tion des moyens de courbage et de redressement de tube; la-figure 12 montre un détail en direction de l'extrémité de sortie du guide de la figure 11; bending and straightening means; Fig. 12 shows a detail towards the exit end of the guide of Fig. 11;
la figure 13 est une vue en élévation laté- Figure 13 is a side elevational view of
rale et en section d'un détail pour montrer des moyens permettant d'établir une liaison étanche pour introduire de la vapeur dans le tube de forage la figure 14 est analogue à la figure 13 mais montre une liaison après qu'elle a été établie pour introduire de la vapeur; and section of a detail to show means for establishing a tight connection to introduce steam into the drill pipe Figure 14 is similar to Figure 13 but shows a connection after it has been established for introduce steam;
la figure 15 est une vue schématique en élé- FIG. 15 is a diagrammatic view in
vation latérale montrant l'appareil disposé à l'intérieur d'un puits terrestre, le tube de forage étant prolongé par un perçage latéral; la figure 16 est une vue en élévation latérale side view showing the apparatus disposed within a terrestrial well, the drill pipe being extended by a lateral bore; Figure 16 is a side elevational view
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s d'un détail montrant le moyen de courbage de tube de la figure 14 et son montage; la figure 17 est une vue-en élévation et en section pour montrer le moyen de courbage en élévation latérale et dans la position d'extension; la figure 18 est une vue vers le côté de droite de la figure 17; la figure 19 est une vue en section d'un a detail showing the tube bending means of Figure 14 and its mounting; Fig. 17 is an elevational view in section to show the side elevation bending means and in the extended position; Fig. 18 is a view towards the right side of Fig. 17; FIG. 19 is a sectional view of a
détail montrant une autre forme de réalisation de la pré- detail showing another embodiment of the pre-
sente invention en élévation latérale; la figure 20 est une vue vers le côté de droite de la figure 19; la figure 21 est une vue en section d'un this invention in side elevation; Fig. 20 is a view towards the right side of Fig. 19; FIG. 21 is a sectional view of a
détail montrant des moyens d'étanchéité entre la canalisa- detail showing sealing means between the channeling
tion de puits et le tube de forage;well and the drill pipe;
la figure 22 est une vue en élévation laté- Figure 22 is a side elevational view of
rale partiellement en coupe montrant une autre forme de réalisation dans laquelle le moyen de guidage est en trois sections; la figure 23 est une vue en élévation vers le côté de droite de la figure 21; partially in section showing another embodiment in which the guide means is in three sections; Fig. 23 is an elevation view to the right side of Fig. 21;
la figure 24 est une vue en élévation laté- Figure 24 is a side elevational view of
rale ressemblant à celle de la figure 22 mais montrant les moyens de courbage dans la position d'extension; et la figure 25 est une vue en section à échelle agrandie d'un détail montrant des moyens ajustables pour similar to that of Figure 22 but showing the bending means in the extended position; and FIG. 25 is an enlarged sectional view of a detail showing adjustable means for
redresser le tube de forage.straighten the drill pipe.
Dans une utilisation importante de la présente invention, on fournit un système pour former un ou plusieurs tubes ou tuyaux radiaux dans des trous radiaux s'étendant In an important use of the present invention, there is provided a system for forming one or more radial tubes or pipes in radial holes extending
à partir d'un puits tubé pré-existant L'utilisation prin- from a pre-existing cask well The primary use
cipale d'un tel tube radial consiste à injecter un fluide of such a radial tube consists of injecting a fluid
chaud tel que de la vapeur ou des solvants dans la forma- such as steam or solvents in the forma-
tion adjacente pour rendre plus fluide le pétrole très visqueux de la formation souterraine Une importante application consiste à chauffer le pétrole laissé dans le sol par un système de puits de production qui a cessé Adjacent formation to make the highly viscous oil of the underground formation more fluid An important application is to heat the oil left in the ground by a system of production wells which has ceased
de produire économiquement.to produce economically.
A la figure 1, on voit le niveau du sol 20 se trouvant au-dessus d'une formation souterraine minéralisée 22;une installation de production est disposée à droite de la figure et une installation à tubes enroulés 26 se In FIG. 1, the level of the ground 20 is seen above a mineralized subterranean formation 22, a production installation is arranged on the right of the figure and a rolled tube installation 26
trouve à gauche de la figure La fonction d'une installa- on the left of the figure The function of an installation
tion de production 24 est de visser ensemble des sections d'un ou de plusieurs tubes ou tuyaux 30 et 32 sur place de la manière habituelle Le corps de piston ou tube de forage 34 est formé d'un tube métallique du type à paroi pleine qui peut par exemple avoir un diamètre externe d'environ 3,17 cm et qui est enroulé sur la bobine 26 et descendu dans le tube de guidage Lorsqu'une longueur suffisante du corps de piston ou du tube de forage 34 se trouve dans le tube de guidage pour pouvoir atteindre Production unit 24 is to screw together sections of one or more tubes or pipes 30 and 32 in situ in the usual manner. The piston body or drill pipe 34 is formed of a solid wall type metal tube which may for example have an outer diameter of about 3.17 cm and which is wound on the coil 26 and down into the guide tube When a sufficient length of the piston body or the drill pipe 34 is in the tube of guidance to be able to reach
la longueur radiale finale recherchée, le tube de forage- the final radial length sought, the drill pipe-
est-coupé et descendu dans le tube de guidage. is cut and lowered into the guide tube.
La partie inférieure de la figure 1 montre un tubage de puits 28 préexistant cimenté o sont contenus The lower part of FIG. 1 shows a cemented pre-existing well casing 28 which is contained
deux tubes de guidage différents disposés axialement, compre- two different guide tubes arranged axially, comprising
nant des tubes ou des tuyaux de guidage disposés axialement et 32 se terminant en des sifflets de déviation 30 a et 32 a respectivement, chaque sifflet ayant des guides ou corps courbés Des moyens formant pistons sont disposés dans chaque tube de guidage, chaque moyen formant piston comportant un corps de piston allongé sous la forme d'un wherein tubes or guide tubes axially disposed and 32 terminating in deflection whistles 30a and 32a, respectively, each whistle having bent guides or bodies Piston means are disposed in each guide tube, each piston means having an elongated piston body in the form of a
tube de forage, ce tube se terminant en une tête de forage. drilling tube, this tube ending in a drill head.
Le corps de piston est formé d'une matière métallique relativement rigide telle que de l'acier, et il a donc l'avantage de pouvoir se déplacer en un trajet sensiblement rectiligne à travers la formation Sur la figure, on ne voit que le corps de piston ou tube de forage 34 se déplaçant dans un tube de guidage 30, avec une tête de forage 36 à son extrémité antérieure Un tube de guidage approprié est constitué par des sections d'environ 9 m ayant un The piston body is formed of a relatively rigid metallic material such as steel, and therefore has the advantage of being able to move in a substantially rectilinear path through the formation. In the figure, only the body is visible. piston or drill pipe 34 moving in a guide tube 30, with a drill head 36 at its anterior end A suitable guide tube is constituted by sections of about 9 m having a
diamètre extérieur d'environ 5 cm. outer diameter of about 5 cm.
Le corps de piston ou tube de forage 34 peut être tourné par courbage etaprès avoir tourné en traversant The piston body or drill pipe 34 can be turned by bending and after turning through
le sifflet de déviation 30 a et après forage dans la for- the diversion whistle 30a and after drilling in the drill
mation, il devient un tube ou une canalisation radial ou latéral approprié pour l'injection dans la formation d'un fluide chaud tel que de la vapeur dans le but de mation, it becomes a radial or lateral tube or pipe suitable for injection into the formation of a hot fluid such as steam for the purpose of
chauffer le pétrole visqueux pour qu'on puisse l'extraire. heat the viscous oil so that it can be extracted.
En variante, la chaleur du fluide chaud provoque le reflux du pétrole vers un tubage contenant une pompe de production et vers la radiale, comme le montrent plus en détail les figures 7 et 8 qui sont décrites In a variant, the heat of the hot fluid causes the oil to flow back towards a casing containing a production pump and towards the radial, as is shown in more detail in FIGS. 7 and 8 which are described.
ci-après.below.
Dans la forme de réalisation illustrée, un déversoir de fluide 38 (par exemple de 3,17 cm de diamètre externe) dépasse au centre des tubes de guidage 30 et 32 il est prévu pour l'injection d'un fluide mous sant ou capable de mousser ou d'un fluide de grande viscosité pour In the illustrated embodiment, a fluid weir 38 (eg 3.17 cm OD) protrudes in the center of the guide tubes 30 and 32 and is intended for the injection of a soft or healthy fluid. foam or a high viscosity fluid for
aider à la remontée de débris formés durant le fonctionne- assist in the recovery of debris formed during the
ment de la tête de forage 36 ou pendant un dépôt ultérieur de ciment De tels débris s'écoulent le long du tube 34 et sont soulevés par la mousse de manière à s'élever à travers des espaces axiaux à l'intérieur du tubage de puits 28 Le tube 38 peut également être utilisé pour conduire et déposer du ciment dans une chambre 40 pour fixer la position des radiales et des sifflets de déviation This debris flows along the tube 34 and is lifted by the foam so as to rise through axial spaces within the well casing. The tube 38 can also be used to drive and deposit cement in a chamber 40 to fix the position of the radial and deflection whistles.
après achèvement du percement du trou de forage vertical. after completion of the drilling of the vertical borehole.
Dans un fonctionnement typique, le tubage de In a typical operation, the casing of
puits 28 peut résulter d'un puits d'injection pré-établi. Well 28 may result from a pre-established injection well.
Une dimension typique dans certaines zones des Etats-Unis d'un tel tubage implique un diamètre externe de 13,97 cm A typical size in some areas of the United States of such casing involves an outer diameter of 13.97 cm
bien que des tubages plus importants puissent être utilisés. although larger casings can be used.
Normalement, le tubage a été fraisé et la formation a été Normally, the casing was milled and the training was
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élargie d'une manière classique pour former une cavité à l'intérieur de laquelle le sifflet de déviation 30 a est disposé Dans une variante, un abrasif tel que de la silice peut être ajouté au fluide de forage fourni à la tête de forage 36 ou un dispositif séparé de forage, et dirigé vers une paroi de tubage de puits ou une formation In an alternative embodiment, an abrasive such as silica may be added to the drilling fluid supplied to the drill bit 36 or to a recess whitened in a conventional manner. a separate drilling device, and directed to a well casing wall or formation
en ciment qui existe déjà pour percer une ouverture à tra- cement that already exists to pierce an opening through
vers le tubage ou la formation de manière que le tube de forage 34 et la tête 36 puissent se déplacer à travers la to the tubing or formation so that the drill pipe 34 and the head 36 can move through the
paroi ou la formation pour constituer une radiale. wall or formation to form a radial.
Le principe général de formation d'une radiale selon la présente invention va être décrit maintenant bien que la structure détaillée des pièces soit décrite plus complètement ci-dessous en référence aux dessins Le corps de piston ou le tube 34 est glcbalement prévu pour se déplacer à l'intérieur du tube de guidage et comporte un passage de fluide interne avec une extrémité postérieure externe The general principle of forming a radial according to the present invention will now be described although the detailed structure of the parts is described more fully below with reference to the drawings. The piston body or tube 34 is generally intended to move to inside the guide tube and has an internal fluid passage with an external posterior end
ouverte et une tête de forage à son extrémité antérieure. open and a drill head at its anterior end.
Un orifice ou des orifices multiples de sortie de fluide sont prévus dans la tête de forage pour permettre le passage de fluide de forage du conduit de fluide du corps de piston dans la formation adjacente L'intérieur du One or more fluid outlet ports are provided in the drill head to allow drilling fluid passage from the piston body fluid conduit into the adjacent formation.
tube de guidage est en communication de fluide avec U Vex- guide tube is in fluid communication with U Vex-
trémité postérieure du passage interne du corps du piston. Posterior tremity of the internal passage of the piston body.
Les moyens d'étanchéité constituent un joint entre le piston et le tube de guidage Du fluide sous pression élevée S 'coulant à travers le passage de fluide du corps de piston applique une pression contre l'arrière de la tâte de forage pour provoquer le mouvement vers l'avant du piston Lorsque le corps de piston ou tube atteint le sifflet de déviation, The sealing means constitutes a seal between the piston and the guide tube High fluid under pressure S 'flowing through the fluid passage of the piston body applies pressure against the back of the drill bit to cause movement towards the front of the piston When the piston body or tube reaches the deflection whistle,
des contraintes combinées comprenant l'effort circonféren- combined stresses including circumferential stress
tiel (ou la contrainte radiale) provoquées:;par le fluide sous pression élevée à l'intérieur du corps de piston, ainsi que l'effort de courbage dans le sifflet de déviation font en sorte que le corps de piston ou tube qui est tiel (or radial stress) caused by: the fluid under high pressure inside the piston body, as well as the bending force in the deflection whip make the piston body or tube which is
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normalement en métal rigide soit contraint et déformé plastiquement dans le sens physique métallurgique et se courbe et tourne dans une direction radiale de préférence normally made of rigid metal is constrained and plastically deformed in the metallurgical physical sense and curves and rotates in a radial direction preferably
horizontale pour pouvoir se déplacer dans la formation. horizontal to be able to move in formation.
Le liquide sous pression élevée sortant de la tête de forage pénètre dans la formation et y forme des débris qui sont mêlés à de la boue et poussés vers l'arrière le long de la périphérie externe du corps de piston, dans la cavité 40 ou de la mousse ou un autre fluide de remontée qui passe vers le bas à travers le déversoir 38 peuvent être ajoutés pour remonter la boue vers la surface de la formation par l'espace axial à l'intérieur du tubage qui The high pressure fluid exiting the drill head enters the formation and forms debris therein which is muddled and pushed back along the outer periphery of the piston body, into the cavity 40 or the foam or other upflow fluid that passes down through the weir 38 may be added to raise the sludge to the formation surface by the axial space within the casing which
n'est pas occupé par ailleurs par les tubes de guidage. is not otherwise occupied by the guide tubes.
Dans une variante, non représentée, on n'ai besoin d'aucun déver- In a variant, not shown, there is no need for any
soir de fluide et le fluide est dirigé vers la formation adjacente avec une force suffisante pour que la formation se rompe ce qui provoque des fissures dans lesquelles peut s 'écouler la boue formée, ce qui fait que peuo u pas de débris sont déplacés vers l'arrière le long de la radiale fluid and the fluid is directed to the adjacent formation with sufficient force for the formation to break causing cracks in which the formed sludge may flow, so that no debris may be displaced to the slurry. back along the radial
et que la remontée des débris n'est plus nécessaire. and that the recovery of debris is no longer necessary.
Un avantage important de ce système consiste dans le fait de pouvoir percer des trous radiaux avec une tête de forage non rotative et dans le fait que le trou de An important advantage of this system is that it can drill radial holes with a non-rotating drill bit and that
forage est tubé pendant le percement. drilling is cased during drilling.
A la figure 2, on montre un système pour un forage vertical à jet hydraulique Il utilise l'ensemble de tubes de guidage et de piston-de la figure 1, dans lequel le tube de piston tourne d'une direction horizontale à la surface à une direction verticale en passant à travers un sifflet de déviation à la surface Ceci permet au tube de guidage de s'étendre le long du sol plutôt que d'être supporté verticalement La formation souterraine 42 comprend une cavité supérieure 44 permettant de faciliter le forage Le tube ou tuyau de guidage 46 est supporté, au niveau du sol par des moyens classiques L'extrémité In Fig. 2, a system for vertical hydraulic jet drilling is shown. It uses the guide and piston tube assembly of Fig. 1, in which the piston tube rotates from a horizontal direction to the surface of the piston. This allows the guide tube to extend along the ground rather than being supported vertically. The subterranean formation 42 includes an upper cavity 44 to facilitate drilling. tube or guide pipe 46 is supported, at ground level by conventional means The end
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arrière du tube de guidage 46 est montrée comme dépassant vers l'intérieur d'un bottier 48 qui comprend rear of the guide tube 46 is shown as protruding inwardly of a casing 48 which comprises
une source de fluide de forage à haute pression, non illus- a source of high-pressure drilling fluid, not illus-
trée, ainsi que des moyens pour introduire le piston comprenant le piston ou tube de forage 50 se terminant en une tête de forage 52 Il est prévu un joint de fluide de forage 54 qui peut être du type chevron comme le montre la figure L'extrémité avant ou antérieure du tube de guidage 46 forme un sifflet de déviation courbé 46 d relié par un and a means for introducing the piston comprising the piston or drill pipe 50 terminating in a drill head 52. There is provided a drilling fluid seal 54 which may be of the chevron type as shown in FIG. front or front of the guide tube 46 forms a curved deflection whistle 46 d connected by a
accouplement 46 c au corps principal du tube de guidage. Coupling 46c to the main body of the guide tube.
Le sifflet de déviation 46 d comporte un fût courbé capable de courber ou de faire tourner le corps de piston de 9 Q O à partir d'une direction généralementhorizontale jusqu'à une Whip whip 46 d has a bent barrel capable of bending or rotating the piston body 9 Q O from a generally horizontal direction to a
direction généralement verticale - generally vertical direction -
En fonctionnement, le piston ou tube de forage 50 est poussé vers l'avant à l'écart de la pompe à haute In operation, the piston or drill pipe 50 is pushed forward away from the high-pressure pump.
pression du bottier 48 vers la gauche de la figure, au- casement 48 to the left of the figure,
delà du joint 54, par la pression du fluide de forage qui applique une force contre la zone d'application de pression de fluide du côté postérieur de la tête de forage Lorsque le tube de piston est poussé à travers le sifflet de déviation 46 d, des forces de courbage sont appliquées pour que le tube épouse sensiblement la courbe du sifflet de déviation, si bien que le tube tourne vers le bas dans la formation Une partie redresseuse 46 e est beyond the seal 54, by the pressure of the drilling fluid which applies a force against the fluid pressure application zone on the posterior side of the drill head When the piston tube is pushed through the whipstock 46 d, bending forces are applied so that the tube substantially follows the curve of the deflection whistle, so that the tube rotates downwards in the formation.
prévue à l'extrémité avant du sifflet de déviation 46 d. provided at the front end of the diversion whistle 46 d.
Elle est inclinée vers la direction verticale (par exemple It is inclined towards the vertical direction (for example
à 5 ou 10 ) dans la même direction générale que le mouve- to 5 or 10) in the same general direction as the movement
ment vers l'avant du tube De cette manière, le contact du tube avec le redresseur de tube au point A fait que In this way, the contact of the tube with the tube straightener at point A
le tube se redresse dans une direction généralement verti- the tube is upright in a generally vertical direction
cale plutôt que de continuer sa courbe et de s'enrouler vers l'arrière en un trajet en spirale Le fluide de hold rather than continue its curve and curl backward into a spiral path
forage est dirigé vers l'extérieur par un ou plusieurs ori- drilling is directed to the outside by one or more
fices 52 a de la tête de forage 52 vers l'intérieur de la formation de manière à fournir une boue à travers laquelle la tête de forage se déplace facilement grâce à la force Figs. 52a of the drilling head 52 inwardly of the formation to provide a sludge through which the drill head is easily moved by force
appliquée par le fluide sous pression. applied by the fluid under pressure.
Le corps de piston ou tube peut être formé en acier ou en un autre métal d'une rigidité suffisante pour permettre son déplacement en ligne droite à travers la formation mais il doit être capable de se déformer plastiquement comme indiqué ci-dessus Par exemple, une épaisseur de paroi appropriée dans ce but est de 2,03 à 3,17 mm en acier ayant une limite élastique de 248 à 482 M Pa ou plus pour des tubes allant de 3,17 à 3,81 cm en diamètre externe. Le principe de fonctionnement de l'ensemble de tube de guidage et de piston est illustré plus claire ment dans la forme de réalisation de la figure 2 on y fournit un joint de fluide 54 entre le tube de guidage fixe et le piston mobile de manière que du fluide à pression élevée sortant du boîtier 48 (par exemple à 6,89 68,9 M Pa ou plus) applique une force à haute pres'sion contre la tête de forage 52 pour la faire se déplacer vers l'avant à une vitesse relativement élevée Le fluide de forage sous pression pousse contre le joint 54 et la partie du tube de guidage qui est en amont de ce joint qui est en communication de fluide avec toute la longueur du tube 50 pour faire en sorte que le maximum desforces soient dirigées contre le côté postérieur de la tête de forage pour la faire avancer Bien-qu'une partie minimale de la pression soit perdue du fait que le fluide de forage sort de l'orifice ou des orifices 52, la partie maximale de cette force entraîne la tête de forage et le tube de forage The piston body or tube may be formed of steel or other metal of sufficient rigidity to allow it to move in a straight line through the formation but it must be able to deform plastically as indicated above. Suitable wall thickness for this purpose is 2.03 to 3.17 mm in steel having a yield strength of 248 to 482 M Pa or greater for tubes ranging from 3.17 to 3.81 cm in outer diameter. The principle of operation of the guide tube and piston assembly is illustrated more clearly in the embodiment of FIG. 2 there is provided a fluid seal 54 between the fixed guide tube and the movable piston so that high pressure fluid exiting the housing 48 (e.g. 6.89 68.9 M Pa or greater) applies a high pressure force against the drill head 52 to move it forward at a speed relatively high The pressurized drilling fluid pushes against the seal 54 and the portion of the guide tube which is upstream of this seal which is in fluid communication with the entire length of the tube 50 to ensure that the maximum force is directed against the rear side of the drill head to advance it While a minimum part of the pressure is lost because the drilling fluid exits the orifice or orifices 52, the maximum part of this force causes the head of fo rage and the drill pipe
vers l'avant.forward.
En aval du joint 54, une pression radiale interne importante (pression circonférentielle) provoque Downstream of the seal 54, a significant internal radial pressure (circumferential pressure) causes
une contrainte élevée du tube du corps de piston normale- high stress of the normal piston body tube-
ment rigide (par exemple formé avec une épaisseur de paroi- rigid (for example formed with a wall thickness-
de 2,03 à 3,17 mm pour une tubulure en acier allant de 3,17 à 3,81 cm de diamètre externe) Cette contrainte associée aux contraintes de courbage produites lorsque le tube de piston traverse le sifflet de déviation, fait en sorte que le tube soit déformé plastiquement et tourne from 2.03 to 3.17 mm for a steel tubing ranging from 3.17 to 3.81 cm in outer diameter) This constraint associated with the bending stresses produced when the piston tube passes through the whipstock, makes that the tube is plastically deformed and turns
ou soit courbé en un rayon relativement petit d'une di- or is curved into a relatively small radius of a di-
rection horizontale à une direction verticale. horizontal rection in a vertical direction.
Avec le système de la figure 2, un forage vertical est produit sans formation de radiales Comme la pression derrière le joint 54 doit être maintenue pour permettre le mode de propulsion décrit ci-dessus, et simultanément le découpage au jet (apelé ci-après effet de piston)-, il est apparent que la longueur du corps de piston en aval du joint ne peut pas être plus importante que la With the system of FIG. 2, a vertical drilling is produced without formation of radials As the pressure behind the seal 54 must be maintained to allow the propulsion mode described above, and simultaneously the jet cutting (hereinafter referred to as the effect of piston) - it is apparent that the length of the piston body downstream of the joint can not be greater than the
longueur initiale du tube de guidage en amont du joint. initial length of the guide tube upstream of the joint.
L'un des avantages primordiaux du système illustré est qu'on n'a pas besoin d'un tubage pré-existant et qu'il est inutile de forer un trou préliminaire pour le tube de guidage. One of the primary advantages of the illustrated system is that no pre-existing casing is needed and there is no need to drill a preliminary hole for the guide tube.
On voit aux figures 3 et 4 une forme de réali- Figures 3 and 4 show a form of reali-
sation de la tête de forage de la présente invention La tête de forage 56 est montée sur l'extrémité avant du tube de corps de piston 58, de manière appropriée par soudage Comme illustré, l'extrémité avant de la tête The drill head 56 is mounted on the front end of the piston body tube 58, suitably by welding. As illustrated, the leading end of the head
de forage est généralement arrondie, de forme hémisphé- is generally rounded, hemispherical in shape
rique Des orifices espacés généralement dirigées vers lavant 56 a sont montrés à la figure De plus, desi:orifices elliptiques 56 b peuvent être prévus pour pouvoir diriger du fluide de forage dans une direction allant généralement vers l'arrière pour aider à la fluidisation des débris entourant le corps de piston à mesure qu'il traverse la formation, pour lubrifier les débris et empêcher leur In general, generally spaced apart orifices 56a are shown in the Figure. In addition, elliptical orifices 56b may be provided to direct drilling fluid in a generally backward direction to assist fluidization of debris. surrounding the piston body as it passes through the formation, to lubricate debris and prevent
liaison avec la formation ainsi que pour aider au - liaison with training as well as to assist in -
mouvement vers:l 'arrière des débris formés Alter- movement towards: the rear debris formed Alter-
nativement, tous les orifices ou un seul orifice peuvent natively, all orifices or a single orifice can
25409 ô 625409 ô 6
être dirigés vers l'avant pour favoriser au maximum la coupe. Aux figures 5 et 6, on montre le nez de la tête de forage des figures 3 et 4; on y trouve un ou plusieurs orifices 56 a dans unedirection oblique-obliqué En d'autres termes, un tel orifice est disposé dans une direction be directed forward to maximize cutting. Figures 5 and 6 show the nose of the drill head of Figures 3 and 4; there is one or more orifices 56a in an oblique-oblique direction. In other words, such an orifice is arranged in one direction
qui est oblique dans deux plans différents par rapport à- which is oblique in two different planes with respect to-
l'axe de la tête de forage De cette manière, les jets coupent les parois de saignée ou fente qui seraient formées autrement en avant de la tête de forage par des orifices qui ne seraient obliques que dans une seule direction et pourraient créer des résistances éventuelles à l'avancement de la tête de forage En disposant les orifices obliquement d'au moins 1030 par rapport à l'axe dans au moins deux directions, le jet de fluide déchire la formation de manière que la tête de forage fonctionne progressivement pour trancher les saignées de la formation découpée à mesure In this way, the jets cut the groove walls or slot which would be formed otherwise in front of the drill head by orifices which would be oblique only in one direction and could create possible resistances. at the advancement of the drill head By arranging the orifices obliquely at least 1030 with respect to the axis in at least two directions, the jet of fluid tears the formation so that the drill head functions progressively to cut the bleeding from the cut-to-measure formation
que la tête de forage passe.that the drill head passes.
On voit aux figures 7 et 8 une combinaison d'un puits d'injection et d'un puits de production Dans ce cas, il existe déjà un tubage de puits 90 et quatre tubes de guidages 92, 94, 96 et 98,se terminant en des sifflets de déviation 92 a, 94 a, 96 a et 98 a respectivement, sont placés circonférentiellement à l'intérieur du tube de guidage Les sifflets 92 aet 96 a s'étendent en parallèle l'un à l'autre dans des directions opposées De même, les sifflets 94 a et 98 a s'étendent en parallèle l'un à l'autre dans des directions opposées et perpendiculairement aux directions des sifflets 92 a et 96 a Des corps de piston 100, 102, 104 et 106 sont dirigés vers le bas en, FIGS. 7 and 8 show a combination of an injection well and a production well. In this case, there already exists a well casing 90 and four guide tubes 92, 94, 96 and 98, ending deflection whistles 92a, 94a, 96a and 98a, respectively, are circumferentially positioned within the guide tube Whistles 92a and 96a extend parallel to each other in directions Similarly, the whistles 94a and 98a extend in parallel with each other in opposite directions and perpendicular to the directions of the whistles 92a and 96a. Piston bodies 100, 102, 104 and 106 are headed down in,
passant par des tubes de guidage 92, 94, 96 et 98 res- passing through guide tubes 92, 94, 96 and 98
pectivement et tournent à travers-leurs sifflets respectifs pour former une partie horizontale ou radiale 100 a, 102 a, 104 a et 106 a respectivement Ainsi, des radiales s'étendent à 90 les unes des autres dans une direction horizonale dans respectively and rotate through their respective whistles to form a horizontal or radial portion 100a, 102a, 104a and 106a respectively. Radials extend 90 apart from each other in a horizontal direction in
la formation.Training.
Centralement par rapport au tubage de puits , on trouve un tubage ou tuyau de production 110 ayant des dimensions et une forme classiques, et comprenant un ensemble classique à pompe et à tige de pompage avec une tige de pompage 112 et une soupape de piston montrée schématiquement par le numéro de référence 114 à la figure 8 Au fond du tube 110, une partie cylindrique fendue classique 110 aqui est perméable à l'écoulement du pétrole mais qui filtre la matière en particulesagit à la manière d'un filtre à sable avec tamis entouré d'une torsade métallique La forme de réalisation des figures 7 et 8 comprend essentiellement un système combiné d'injection et de productions c'est-à-dire qu'après que les radiales 100 a 102 a, 104 a, et 106 a sont en place et que le fond du; :tubage de production 110 est disposé dans un bassin à boue au fond du tubage 90, un fluide chaud tel que de la vapeur peut s'écouler à travers les radiales et hors de la tête de forage pour chauffer la formation adjacente contenant du pétrole pour permettre au pétrole de s'écouler vers le bas et latéralement et dans le bassin à boue, désigné généralement par le numéro de référence 116 A cet endroit, le pétrole est pompé C la surface de la manière habituelle par un ensemble à pompe et à tige de pompage L'énergie thermique est utilisée efficacement puisqu'une partie de la chaleur provenant de la vapeur descendante est utilisée pour maintenir le pétrole montant à une température telle que ce pétrole soit maintenu fluide lorsqu'il arrive au Central to the well casing is a production tubing or tubing 110 having conventional dimensions and shape, and including a conventional pump and pump rod assembly with a pump rod 112 and a schematically illustrated piston valve. by the reference numeral 114 in FIG. 8 At the bottom of the tube 110, a conventional slotted cylindrical portion 110 aqui is permeable to the flow of oil but which filters the particulate material in the manner of a sand filter with a sieve surrounded by The embodiment of FIGS. 7 and 8 essentially comprises a combined injection and production system, that is to say that after the radials 100a, 102a, 104a, and 106a are in place and that the bottom of; production tubing 110 is disposed in a sludge basin at the bottom of the tubing 90, a hot fluid such that steam can flow through the radials and out of the drill head to heat the adjacent oil-containing formation for allow the oil to flow downward and laterally and into the sludge basin, generally designated by reference numeral 116. At this location, the oil is pumped to the surface in the usual manner by a pump and rod assembly Pumping Thermal energy is used effectively since some of the heat from the descending vapor is used to keep the oil rising to a temperature such that the oil is kept fluid when it reaches the
sommet du puits.top of the well.
A la figure 8, on voit que le système peut étre utilisé de la manière suivante pour "la stimulation par la vapeur" Après formation des radiales 102 a, 104 a et 106 a, elles peuvent être coupées de leur siffleb de déviation correspondants, et ces derniers retirés vers la -'Il 0960 surface pour une éventuelle réutilisation Ensuite, la vapeur est descendue dans le tubage de puits 90 pour pénétrer la formation Une pompe est placée dans le bassin à boue comme illustré et le pétrole qui a été chauffé par la vapeur pour s'écouler dans le bassin est pompé vers In FIG. 8, it can be seen that the system can be used in the following manner for "steam stimulation". After forming the radials 102a, 104a and 106a, they can be cut off from their corresponding deflection whistles, and the latter removed to the surface of the water for possible reuse. Next, the steam is lowered into the well casing 90 to penetrate the formation. A pump is placed in the mud basin as illustrated and the oil which has been heated by the steam to flow into the basin is pumped to
la surface.the surface.
Il est possible que la force appliquée à la tête de forage soit suffisante pour faire que le corps du piston se déplace à une vitesse plus grande que ne pourraient le faire les jets pour fluidiser efficacement la formation que contacte la tête de forage On peut prévoir des moyens sous la forme d'une canalisation de contraintes permettant de commander la vitesse maximale de mouvement du corps de piston Cette canalisation peut également servir à surveiller la vitesse de progression It is possible that the force applied to the drill head is sufficient to cause the piston body to move at a greater speed than could the jets to effectively fluidize the formation that the drill head contacts. means in the form of a constraint channel for controlling the maximum speed of movement of the piston body This channel can also be used to monitor the speed of progression
de la tête de forage dans la formation. of the drill head in the formation.
Un système du type précédent peut être utilisé pour l'injection d'un fluide chaud ou de vapeur à travers les radiales qui sont formées dans le système pour chauffer la formation souterraine pour réaliser une production soit dans le même puits que celui d'o partent les radiales, A system of the foregoing type can be used for injecting a hot fluid or steam through the radials that are formed in the system to heat the subterranean formation to produce a production either in the same well as that of the radial ones,
soit dans un puits éloigné.in a remote well.
Lorsque le forage est achevé, le système est étanchéifié comme montré aux figures 13 et 14 ci-après ou par d'autres moyens Par exemple, le systèmepeut être étanchéifié en faisant passer du ciment dans la zone entou-= rant le corps de piston par le déversoir des fluides ou le tube de guidage Si les orifices de la tête de forage sont d'une dimension insuffisante pour faire passer les volumes indispensables de vapeur ou d'autres fluides, When the drilling is complete, the system is sealed as shown in Figures 13 and 14 below or by other means. For example, the system can be sealed by passing cement into the area surrounding the piston body by the fluid weir or the guide tube If the holes in the drill head are of insufficient size to pass the necessary volumes of vapor or other fluids,
on peut ajouter un abrasif au fluide de forage pour élar- an abrasive can be added to the drilling fluid to
gir par érosion les orifices à la dimension nécessaire pour l'injection de fluide, ou bien les orifices peuvent être agrandis par l'effet d'un solvant approprié O La tête de forage peut être coupée complètement en utilisant une erode the orifices to the size necessary for the fluid injection, or the orifices can be enlarged by the effect of a suitable solvent O The drill head can be cut completely using a
charge d'explosif.explosive charge.
Deux formes de réalisation additionnelles des Two additional embodiments of
moyens de courbage de tube sont montrées aux figures 9-12. Tube bending means are shown in Figures 9-12.
Dans les deux cas, les dimensions et les configurations sont telles que le puits doit être d'un diamètre suffisant pour permettre leur introduction A la figure 9, un corps 151 entoure une partie des moyens de courbage de tube 152 Le moyen de courbage est constitué par un In both cases, the dimensions and configurations are such that the well must be of sufficient diameter to permit their introduction. In FIG. 9, a body 151 surrounds a portion of the tube bending means 152. The bending means is constituted by a
corps qui est rigide et qui est formé par les plaques laté- body which is rigid and which is formed by the side plates
rales espacées 154 qui sont fixées ensemble par des parois de liaison Deux séries de poulies 156 et 157 sont montées entre les parois latérales 154 et sont placées pour former le passage courbé 158 Ce passage a une dimension compatible spaced ribs 154 which are secured together by connecting walls Two series of pulleys 156 and 157 are mounted between the side walls 154 and are placed to form the curved passageway 158 This passage has a dimension compatible
avec le mouvement du tube de forage à travers lui, la dis- with the movement of the drill pipe through it, the
position étant telle que lorsque la tête de forage et le tube sont poussés à travers le passage par la pression hydraulique, le tube soit à tout moment en contact avec un position such that when the drill head and the tube are pushed through the passage by the hydraulic pressure, the tube is at all times in contact with a
ensemble de poulies et soit courbé selon le rayon désiré. set of pulleys and be curved according to the desired radius.
Un moyen de redressement de tube 159 est disposé à l'extré- Tube straightening means 159 is disposed at the end.
mité de la sortie du passage de guidage; il est constitué par un corps 161 du type en forme de croix qui est attaché aux plaques latérales 154 Ce corps porte quatre mity of the exit of the guide passage; it is constituted by a body 161 of the cross-shaped type which is attached to the side plates 154 This body carries four
poulies, à savoir les poulies supérieure et inférieure. pulleys, namely the upper and lower pulleys.
162 et les poulies latérales opposées 163 Ces poulies sont 162 and the opposite side pulleys 163 These pulleys are
formées de manière que leurs surfaces périphériques embras- formed so that their peripheral surfaces embrace
sont sensiblement toute la circonférence du tube de forage. are substantially the entire circumference of the drill pipe.
Il est à noter que lorsque le tube de forage est forcé de passer à travers le guide 158, la courbure est accompagnée d'un changement dans sa configuration en section transversale De façon plus spécifique, à mesure It should be noted that when the drill pipe is forced through the guide 158, the curvature is accompanied by a change in its cross-sectional configuration.
que le tube atteint l'extrémité du guide, il à une confi- that the tube reaches the end of the guide, it has a
guration en section transversale qui est ovale plutôt que circulaire On a trouvé que le redressement d'un tel tube est quelquefois plus efficace s'il implique la remise en forme circulaire du tube Pour accomplir cette remise en forme, les poulies 163 sont telles qu'elles appliquent une force sur le tube de forage sortant de manière à lui redonner quelque peu une configuration circulaire tout en appliquant simultanément une force de décintrage Dans cet effet de redressement, les poulies 162 et 163 coopèrent It is found that the straightening of such a tube is sometimes more effective if it involves the circular reshaping of the tube. To accomplish this reshaping, the pulleys 163 are such that they apply a force on the outgoing drill pipe so as to give it a somewhat circular configuration while simultaneously applying a stripping force In this straightening effect, the pulleys 162 and 163 cooperate
également avec les poulies adjacentes 156 et 157. also with adjacent pulleys 156 and 157.
Dans une autre forme de réalisation, on n'uti- In another embodiment, one does not
lise pas les moyens de redressement du type cruciforme montrés aux figures 9 et 10 Ainsi, comme le montrent les do not read the cruciform type of straightening means shown in Figures 9 and 10 Thus, as shown by
figures 11 et 12, le moyen redresseur peut dans cette-éven- FIGS. 11 and 12, the rectifying means can in this case
tualité utiliser seulement les deux poulies supérieure tuality use only the two upper pulleys
et inférieure 162.and lower 162.
Les figures 13 et 14 montrent des moyens pour introduire des fluides de forage tels que de la vapeur dans la tête de forage après formation du trou de forage Ceci peut être nécessaire si le joint coulissant approprié pour l'effet du piston de commande n'est pas suffisamment étanche pour contenir entièrement l'injection de vapeur Figs. 13 and 14 show means for introducing drilling fluids such as steam into the drill head after formation of the borehole. This may be necessary if the sliding seal suitable for the effect of the control piston is not waterproof enough to fully contain the steam injection
dans le corps de piston pour chauffer la formation souter- in the piston body to heat the subterranean formation
raine Ceci est le but du joint de vapeur décrit ci-dessous. This is the purpose of the vapor seal described below.
Les figures montrent un tube de guidage 166 ainsi qu'un accouplement à filetage 167 entre des sections du tube de guidage Le tube de forage 168 est montré comme traversant le joint 164 L'extrémité supérieure du tube de forage 168 est munie de la partie filetée 171 L'extrémité inférieure The figures show a guide tube 166 and a threaded coupling 167 between sections of the guide tube The drill pipe 168 is shown as passing through the seal 164 The upper end of the drill pipe 168 is provided with the threaded portion 171 The lower end
de la section supérieure du tube de guidage 166 est égale- of the upper section of the guide tube 166 is also
ment munie d'une partie taraudée 172 Les filets de l'accouplement 167 sont les mêmes que les filets du collier 171 et de la partie 172 Plus particulièrement, les filets destinés à accoupler les deux sections du tube de guidage peuvent être à gauche et les filets des pièces 171 et The threads of the coupling 167 are the same as the threads of the collar 171 and of the portion 172. More particularly, the threads intended to couple the two sections of the guide tube may be on the left and the threads of coins 171 and
172 peuvent aussi être à gauche En supposant que la pres- 172 can also be left Assuming that the pres-
sion hydraulique a été appliquée sur le tube de guidage, pour forcer le tube de forage 168 et la tête de forage qui lui est connectée à pénétrer latéralement dans la formation minéralisée et qu'on désire maintenir introduire de la vapeur ou un autre fluide de traitement dans le tube de forage, l'accouplement 167 est désaccouplé en tournant vers la droite la partie supérieure du tube de guidage 166, après quoi il est soulevé et tourné vers la gauche pour Hydraulic pressure has been applied to the guide tube, to force the drill pipe 168 and the drill head connected thereto to penetrate laterally into the mineralized formation and it is desired to maintain the introduction of steam or other treatment fluid. in the drill pipe, the coupling 167 is uncoupled by turning the upper portion of the guide tube 166 to the right, after which it is raised and turned to the left for
entrer en contact avec les parties filetées 171 et 172. contact threaded portions 171 and 172.
Ceci fournit un accouplement étanche métal contre métal. This provides a metal-to-metal waterproof coupling.
Les pièces sont alors dans la condition montrée à la figure 14 La vapeur ou un autre fluide de traitement peut 1 o maintenant être introduit à travers le tube de guidage et à travers le tube de forage 168 et de là, dans la formation minéralisée. Les figures 13 et 14 montrent également une partie annulaire 173 à l'entrée de la partie 1711 qui est formée de manière à fournir un orifice entrant convergeant The pieces are then in the condition shown in FIG. 14. Steam or other process fluid may now be introduced through the guide tube and through the drill pipe 168 and thence into the mineralized formation. Figs. 13 and 14 also show an annular portion 173 at the inlet of portion 1711 which is shaped to provide a converging inward port
vers le bas Ceci améliore les caractéristiques d'écoule- This improves the flow characteristics
ment du système du fait qu'on fournit une transition du diamètre interne plus grand du tube 166 au diamètre interne plus petit du tube 168 La partie 173 est dimensionnéè de manière à former une butée lorsque les parties filetées The portion of the system 173 is sized to provide a transition from the larger inner diameter of the tube 166 to the smaller inner diameter of the tube 168. The portion 173 is sized to form a stop when the threaded portions
171 et 172 sont en contact.171 and 172 are in contact.
La figure 15 montre schématiquement un puits terrestre 210 qui s'étend vers la formation minéralisée 211 Dans ce cas, le puits est montré comme étant pourvu d'un tubage 212 qui peut s'étendre vers le bas en direction d'une cavité 213 qui est voisine de la formation 211 La tubulure qui s'étend dans le puits est constituée dans ce FIG. 15 schematically shows a terrestrial well 210 which extends towards the mineralized formation 211. In this case, the well is shown to be provided with a casing 212 which can extend downwards towards a cavity 213 which is close to the formation 211 The tubing which extends in the well is constituted in this
cas par une colonne tubulaire 214 à l'intérieur de la- case by a tubular column 214 inside the-
quelle un tube de forage 215 est normalement disposé. which a drill pipe 215 is normally disposed.
Comme le montre la figure 21, un joint 216 est monté à l'intérieur de la colonne tubulaire 214 et forme un joint As shown in FIG. 21, a seal 216 is mounted inside the tubular column 214 and forms a seal
entre la colonne tubulaire et le tube de forage 215 L'ex- between the tubular column and the drill pipe 215
trémité ouverte supérieure du tube de forage 215 se trouve au-dessus du joint 216 lorsque le tube de forage est en extension complète comme le montre la figure 15 Avant que le tube de forage soit en extension, il est à l'intérieur de la colonne tubulaire 214, la tête de forage 217 étant située en dessous du joint 216 La structure 221 sert à transporter le moyen de courbage de tube 222 Bien que le joint 216 puisse être incorporé dans un accouplement entre des sections de la colonne tubulaire 214, il est upper open end of the drill pipe 215 is above the joint 216 when the drill pipe is fully extended as shown in FIG. 15 Before the drill pipe is in extension, it is inside the column tubular 214, the drill head 217 being located below the seal 216 The structure 221 serves to transport the tube bending means 222 Although the seal 216 can be incorporated in a coupling between sections of the tubular column 214, it is
de préférence incorporé dans l'accouplement voisin de l'ex- preferably incorporated in the close coupling of the former
trémité supérieure du moyen de courbage 222 Le tube 249 upper trough of the bending means 222 The tube 249
est un déversoir de fluide -is a fluid weir -
La figure 15 montre également schématiquement une installation de production 224 du type mobile et un camion 225 qui transporte une bobine pouvant porter une réserve du tube de forage 215 1 Une forme de réalisation du sifflet de déviation ou du moyen de courbage extensible est montrée aux figures 16 à 18 Elle consiste en une structure 221 qui porte les ensembles de courbage 226 et 227 La-structure 221 peut-être sous la forme d'une section tubulaire ayant un FIG. 15 also schematically shows a mobile type production facility 224 and a truck 225 carrying a spool capable of carrying a reserve of the drill pipe 215. An embodiment of the deflection whip or the expandable bending means is shown in FIGS. 16 to 18 It consists of a structure 221 which carries the bending assemblies 226 and 227 The structure 221 may be in the form of a tubular section having a
côté découpé comme l'indique le numéro de référence 228. cut side as indicated by reference number 228.
L'ensemble 226 est constitué par un montage rigide fait de plaques rigides latérales 229 attachées à une plaque The assembly 226 is constituted by a rigid assembly made of rigid side plates 229 attached to a plate
arrière (non représentée) et à une plaque supérieure 231. rear (not shown) and to an upper plate 231.
Cet ensemble est fixé à la structure-221 comme indiqué par le numéro de référence 232 L'ensemble 227 comprend de même un montage rigide formé par les plaques latérales This assembly is attached to the structure-221 as indicated by the reference number 232 The assembly 227 likewise comprises a rigid assembly formed by the side plates
reliées 233 qui ont une liaison pivotante 234 avec l'extré- connected 233 which have a pivotal connection 234 with the end
mité inférieure de l'ensemble 226 L'ensemble supérieur 226 porte deux séries de rouleaux ou poulies 236 et 237 Elles sont disposées de manière à former un trajet de guidage 228 dimensionné pour recevoir le tube de forage 215 L'ensemble inférieur 227 est muni de même de deux The upper assembly 226 carries two sets of rollers or pulleys 236 and 237. They are arranged to form a guide path 228 sized to receive the drill pipe 215. The lower assembly 227 is provided with even two
séries de rouleaux ou poulies 239 et 240 Elles sont pla- series of rollers or pulleys 239 and 240. They are
cées de manière à former le guide 242, Les moyens de courbage décrits cidessus sont étendus vers la position montrée à la figure 17 en faisant pivoter l'ensemble inférieur vers l'extérieur et vers le haut Le guide formé par chaque ensemble devient un The above-described bending means are extended to the position shown in FIG. 17 by pivoting the lower assembly outwardly and upwardly. The guide formed by each set becomes
segment du trajet global de guidage formé lorsque l'en- segment of the overall guidance path formed when the
semble inférieur a pivoté vers la position de la figure 17. appears to be less than rotated to the position of Figure 17.
Un élément de force motrice approprié est fourni pour pouvoir déplacer l'ensemble inférieur 227 vers la position d'extension de la figure 17 Cet élément A suitable driving force element is provided to move the lower assembly 227 to the extended position of FIG. 17.
* de force motrice peut être constitué par un élément d'action-* of driving force can be constituted by an element of action-
nement hydraulique 244 du type cylindre et pistonayant sa tige de travail reliée de manière pivotante en hydraulic element 244 of the cylinder and piston type having its working rod pivotally connected to
246 aux parois latérales 233 de l'ensemble 227 Lors- 246 to the side walls 233 of the assembly 227
que le liquide hydraulique sous pression est appliqué à l'actlonneur 244, il déplace l'ensemble inférieur 227 de la position de la figure 15 à celle montrée à la figure 16 L'application prolongée de pression hydraulique sur l'élément d'actionnement 244,ou charge hydrauliques sert à retenir l'ensemble dans la position de la figure 17 durant le passage à travers lui d'un tube de forage that the pressurized hydraulic fluid is applied to the actuator 244, it moves the lower assembly 227 from the position of FIG. 15 to that shown in FIG. 16 The prolonged application of hydraulic pressure on the actuating element 244 , or hydraulic load is used to hold the assembly in the position of Figure 17 during the passage through it of a drill pipe
et pendant les opérations subséquentes de forage En sûppo- and during subsequent drilling operations
sant que l'actionneur est du type à simple effet, la soupape de commande admettant ou laissant s'échapper le fluide hydraulique peut être fermée après actionnement de manière à verrouiller l'ensemble 226 dans la position d'extension La figure 14 montre un tube 247 s'étendant vers le haut du puits pour permettre le fonctionnement Since the actuator is of the single-acting type, the control valve admitting or allowing the hydraulic fluid to escape can be closed after actuation so as to lock the assembly 226 in the extended position. FIG. 14 shows a tube 247 extending up the well to allow operation
hydraulique de l'actionneur 244.Hydraulic Actuator 244.
Lorsqu'on désire récupérer les moyens de courbage a-près application de vapeur ou d'un autre fluide de traitement à travers le tube de forage s'étendant radialement, la colonne tubulaire 214 etle boîtier 221 peuvent être tirés vers le haut pour provoquer le retrait de l'ensemble 227 et l'écrasement et la rupture de la When it is desired to recover the bending means by applying steam or other process fluid through the radially extending boring tube, the tubular column 214 and the housing 221 may be pulled up to cause removal of the set 227 and crushing and breaking the
position en extension du tube de forage Au cas o l'action- position in extension of the drill pipe In case the action
neur 244 est du type à double effet, il peut être uti- neur 244 is of the double-acting type, it can be used
lisé comme moyen moteur pour retirer l'ensemble 227 tout en écrasant ou en déformant le tube de forage La tubulure 215 peut être coupée par explosion ou autrement avant as a motor means for removing the assembly 227 while crushing or deforming the drill pipe The manifold 215 may be cut off by explosion or otherwise before
affaissement du sifflet de déviation. sagging of the diversion whistle.
Comme le montre la figure 17, les séries de rouleaux ou de poulies transportées par les ensembles 226 et 227, fournissent un trajet continu courbe de guidage que traverse le tube de forage pour l'application de la courbe désirée Les poulies de chaque ensemble peuvent entrer en contact soit avec la paroi interne soit avec la paroi externe du tube courbé On suppose que la courbe du tube est habituellement de l'ordre de 90 bien qu'elle As shown in FIG. 17, the series of rolls or pulleys carried by the assemblies 226 and 227 provide a continuous guide curve through which the drill pipe passes for the application of the desired curve. The pulleys of each set can enter. in contact with either the inner wall or the outer wall of the curved tube. It is assumed that the curve of the tube is usually of the order of 90, although
puisse varier en fonction des nécessités particulières. may vary according to the particular needs.
A titre d'exemple selon la présente invention, on peut utiliser des rayons de courbure de l'ordre de 15 à 30 cm, pour un tube en acier de 3, 17 à 3,81 cm de diamètre externe By way of example according to the present invention, it is possible to use radii of curvature of the order of 15 to 30 cm, for a steel tube of 3.17 to 3.81 cm of external diameter.
et une épaisseur de paroi de l'ordre de 2,03 à 3,17 mm. and a wall thickness of the order of 2.03 to 3.17 mm.
Le métal de la tubulure peut par exemple avoir une limite The metal of the tubing can for example have a limit
élastique allant de 248 à 482 M Pa. elastic ranging from 248 to 482 M Pa.
On s'attendrait normalement à ce que le tube se déforme ou se brise après courbage selon de tels rayons relativement courts Cependant, le fait que le tube ne se déforme pas ou ne se rompt pas, est attribué en partie à la présence d'un liquide ayant une pression relativement élevée à l'intérieur du tube tandis que celui-ci se déplace à travers le moyen de courbage Ceci impose une contrainte circonférentielle dans les parois du métal en conjonction avec des contraintes appliquées durant le courbage. En se référant à nouveau à la figure 17, on note que les poulies 239 a, 239 b, 239 c et 239 d et les poulies opposées 240 a, 240 b et 240 d sont disposées de manière à former un trajet de guidage rectiligne Le but de ces poulies est de former des moyens redresseurs de telle sorte que le tube de forage quittant les poulies est relativement rectiligne Les poulies 239 d et 240 d ont un grand diamètre The tube would normally be expected to deform or break after bending along such relatively short radii. However, the fact that the tube does not deform or break does not, in part, be attributed to the presence of a A liquid having a relatively high pressure inside the tube as it moves through the bending means This imposes a circumferential stress in the walls of the metal in conjunction with stresses applied during bending. Referring again to FIG. 17, pulleys 239a, 239b, 239c, and 239d are noted, and opposing pulleys 240a, 240b, and 240d are arranged to form a straight guide path. purpose of these pulleys is to form rectifying means so that the drill pipe leaving the pulleys is relatively straight The pulleys 239 d and 240 d have a large diameter
254 0968254 0968
et ont des rainures périphériques telles qu'elles and have peripheral grooves as they
englobent sensiblement toute la circonférence du tube. encompass substantially the entire circumference of the tube.
Ainsi, ce système permet d'appliquer des forces de redresse- Thus, this system makes it possible to apply
ment au tube à mesure qu'il sort du trajet de guidage. to the tube as it exits the guide path.
En plus de redresser le tube en appliquant des forces de décintrage à celui-ci, les poulies 239 d et 240 d peuvent avoir des forces de reformage pour reformer le tube d'une In addition to straightening the tube by applying stripping forces thereto, the pulleys 239 d and 240 d may have reforming forces to reform the tube of a
configuration ovale à une configuration plus circulaire. oval configuration to a more circular configuration.
Dans le but de redresser la structure 221 contre une poussée latérale, son extrémité supérieure est montrée comme étant reliée au prolongement 221 a de gabarit qui peut être une section de tuyau qui s'étend d'une distance importante dans le tubage de In order to straighten the structure 221 against a lateral thrust, its upper end is shown as being connected to the template extension 221a which may be a section of pipe which extends a substantial distance in the tubing from
puits 212.well 212.
La manière d'utiliser le sifflet de déviation extensible en pratique est la suivante En supposant que le puits a été foré par des moyens classiques et qu'une cavité 213 a été formée près de la formation minéralisée The practice of using the extensible whipstock in practice is as follows: Assuming that the well has been drilled by conventional means and a cavity 213 has been formed near the mineralized formation
211, des sections de la colonne de forage 214 sont assem- 211, sections of the drill string 214 are
blées avec l'accouplement le plus bas connecté à l'élément 251 du moyen de courbage de tube Une longueur adéquate du tube de forage est fournie avec la tête de forage 217 with the lowest coupling connected to the tube bending means member 251 A suitable length of the boring tube is provided with the boring head 217
du type jet hydraulique connectée à l'une de ses extrémités. hydraulic jet type connected to one of its ends.
On peut alors l'assembler à l'intérieur de la colonne de forage, la tête de forage étant au niveau du joint 216 ou légèrement en dessous Une longueur adéquate de tube de forage doit être suffisante pour s'étendre latéralement de la distance nécessaire, plus une-longueur supplémentaire suffisante pour garantir que l'extrémité supérieure ouverte du tube se trouve bien au-dessus du joint 216 lorsque le tube est étendu comme le montre la figure 15 L'ensemble de la colonne de forage 214, avec le bottier 221 qui lui est relié et le moyen de courbage 222 ?est maintenant descendu dans le puits, le moyen de courbage étant alors dans sa position de retrait Lorsque le moyen de courbage a atteint un niveau correspondant à la formation minéralisée, l'extrémité supérieure du tube 214 est reliée à une source de liquide It can then be assembled inside the drill string, the drill head being at the seal 216 or slightly below it. An adequate length of drill pipe must be sufficient to extend laterally of the required distance, plus one extra length sufficient to ensure that the open top end of the tube is well above seal 216 when the tube is extended as shown in FIG. 15 The entire drill string 214, with casing 221 connected thereto and the bending means 222 is now lowered into the well, the bending means then being in its retracted position When the bending means has reached a level corresponding to the mineralized formation, the upper end of the tube 214 is connected to a source of liquid
hydraulique (c'est-à-dire de 15 eau) à une pression dispo- hydraulic (ie water) pressure at a pressure
nible relativement élevée qui peut aller par exemple de 6,89 à 68,9 M Pa ou plus Selon un procédé modifié et préfé- ré, la colonne de forage y compris le sifflet de déviation mais non la tête de forage et le tube de forageest tout d'abord abaissée à l'emplacement final recherché Ensuite, la tête de forage et le tube de forage sont abaissés En supposant désormais qu'on désire faire un trou latéral dans la formation minéralisée, le moyen de courbage 222 est placé en extensioncomme le montre la figure'15,en appliquant une pression hydraulique à lactionneur 244 et ensuite un liquide hydraulique sous pression élevée est relatively high, which may range, for example, from 6.89 to 68.9 M Pa or more. According to a modified and preferred method, the drill string including the deflection whistle but not the drill head and the drill pipe is first lowered to the desired final location Next, the drill bit and the drill pipe are lowered. Now assuming that it is desired to make a lateral hole in the mineralized formation, the bending means 222 is placed in extension as the FIG. 15 shows, applying a hydraulic pressure to the actuator 244 and then a hydraulic fluid under high pressure is
introduit dans l'extrémité supérieure de la colonne tubu- introduced into the upper end of the tubular column
laire 214 Le liquide hydraulique s'écoule dans le tube de forage 215 et à travers lui et en raison des zones de pression de fluide qu'offre le tube de forage ainsi que la tête de forage 217, le tube est entraîné vers le bis The hydraulic fluid flows into and through the drill pipe 215 and due to the fluid pressure zones provided by the drill pipe and the drill head 217, the pipe is driven to the
par le joint 216, le moyen de courbage 222 et ensuite laté- by the seal 216, the bending means 222 and then laterally
ralement-contre la formation en accord avec les principes expliqués cidessus La tête de forage à jet 217 pénètre dans la formation de manière à produire un trou s'étendant latéralement comme le montre par exemple la figure 15 A la fin de cette opération, et en supposant que la formation minéralisée doit être traitée avec de la vapeur ou avec d'autres fluides, l'application d'une pression hydraulique à la colonne tubulaire 214 est interrompue, un joint de vapeur est formé et cette colonne est reliée,,à la surface du puits, à une source de fluide de traitement Ainsi, l'appareil peut alors servir pendant longtemps comme un The jet drill head 217 penetrates the formation in such a way as to produce a laterally extending hole as shown, for example, in FIG. 15 at the end of this operation, and in FIG. Assuming that the mineralized formation is to be treated with steam or other fluids, the application of hydraulic pressure to the tubular column 214 is interrupted, a vapor seal is formed and this column is connected to the Well surface, to a source of process fluid Thus, the device can then serve for a long time as a
moyen pour introduire du fluide de traitement profon- means for introducing deep processing fluid
dément dans la formation minéralisée. insane in the mineralized formation.
La forme de réalisation illustrée aux figures 19 et 20 présente une autre forme de moyens redresseurs de tube A la place des rouleaux ou des poulies de redressement de tube 239 d et 240 d, il s'agit d'un type cruciforme de moyens redresseurs 251 Il est constitué par un corps 252 qui sert à monter les poulies opposées 253 et 254 ainsi que des poulies 256 et 257 disposées latéralement Les rainures formées dans les périphéries de ces poulies sont proportionnelles de manière à englober sensiblement toute la circonférence du tube On a trouvé quebien que le tube de forage ne s'affaisse pas pendant le courbage, il y a une déformation plastique des parois du métal, ce qui fait quelorsque le tube sort du trajet de guidage, sa configuration en section transversale est légèrement ovale plutôt que Circulaire Les rouleaux 256 et 257 peuvent être réglés de manière quelorsque le tube passe entre eux, une pression latérale soit appliquée aux parois latérales du tube pour rétablir quelque peu la configuration en section transversale de manière qu'elle soit proche du cercle On a trouvé que ceci aide au The embodiment shown in FIGS. 19 and 20 shows another form of tube rectifying means. Instead of the tube rectifying rollers or pulleys 239 d and 240 d, it is a cruciform type of rectifying means 251. It is constituted by a body 252 which serves to mount the opposite pulleys 253 and 254 and pulleys 256 and 257 arranged laterally. The grooves formed in the peripheries of these pulleys are proportional so as to encompass substantially the entire circumference of the tube. Although the drill pipe does not sag during bending, there is plastic deformation of the metal walls, which causes the tube to exit the guide path, its cross-sectional configuration is slightly oval rather than circular. 256 and 257 rollers can be adjusted so that when the tube passes between them, a lateral pressure is applied to the side walls of the tube for establish the cross-sectional configuration somewhat so that it is close to the circle This has been found to help
redressement du tube en combinaison avec l'action des pou- straightening of the tube in combination with the action of the
lies 239 a-239 c et 240 a,' 240 b, ce-qui fait que cette portion du tube S étendant du moyen de redressement à la formation est suffisamment rectiligne pour transmettre la poussée souhaitée de la tête de forage à la formation, sans 239a-239c and 240a, 240b, so that this portion of the tube S extending from the straightening means to the formation is sufficiently rectilinear to transmit the desired thrust of the drill head to the formation, without
redressement supplémentaire.additional adjustment.
La forme de réalisation des figures 22-25 est également munie de plusieurs poulies qui forment le trajet de guidage arqué du moyen de courbage Cependant, le moyen de courbage est formé par trois ensembles au lieu de deux ensembles selon les figures 16 et 17 On fournit également un moyen de redressement réglable Le boîtier 261 peut être semblable au boîtier 221 de la figure 16 Le moyen de courbage de tube est constitué par les trois ensembles 262, 263 et 264 dont chacun forme un segment du trajet arqué de guidage L'ensemble 262 est constitué par les parois latérales rigides 266 qui sont fixées lune à l'autre rigidement avec un certain espacement et sont également fixées à la partie supérieure du bottier 261 Les bords des parois latérales sont montrés comme étant reliés par des plaques de fermeture ou couvercles 266 a et 266 b L'ensemble 263 est constitué également par des parois -espacées et reliées 267 dont les extrémités supérieures ont une liaison pivotante 268 avec les parois latérales 266 de l'ensemble 262 On voit également des parois 267 reliées The embodiment of Figs. 22-25 is also provided with a plurality of pulleys which form the arcuate guide path of the bending means. However, the bending means is formed by three sets instead of two sets according to Figs. 16 and 17. Adjustable rectifying means 261 may be similar to housing 221 of FIG. 16 The tube bending means is constituted by the three assemblies 262, 263 and 264 each of which forms a segment of the arcuate guide path. is constituted by the rigid side walls 266 which are fixed rigidly to one another at a certain spacing and are also fixed to the upper part of the casing 261 The edges of the side walls are shown as being connected by closure plates or covers 266 a and 266 b The assembly 263 is also constituted by -espaced and connected walls 267 whose upper ends have a pivotal connection 268 with the side walls 266 of the assembly 262 are also connected walls 267
par des plaques de fermeture ou couvercles 267 a et 267 b. by closing plates or covers 267a and 267b.
L'ensemble 264 est constitué également de parois reliées espacées 269 qui ont une liaison pivotante 271 avec les extrémités inférieures des parois 267 et qui possèdent The assembly 264 also consists of spaced-apart connected walls 269 which have a pivotal connection 271 with the lower ends of the walls 267 and which possess
des plaques de fermeture ou couvercles 269 a et 269 b. closure plates or covers 269a and 269b.
Les figures 22 et 23 montrent les ensembles 263 et 264 rétractés à l'intérieur de la structure de boîtier 261 Les moyens moteurs: permettant d'avancer Figures 22 and 23 show the assemblies 263 and 264 retracted inside the housing structure 261 The motor means: to move forward
les ensembles vers la position montrée à la figure 22 peu- the sets to the position shown in Figure 22 can
vent être constitués par un actionneur hydraulique 272 qui est ancré de manière pivotante en 273 au boîtier'261 et qui a sa tige de travail 274 reliée de façon may be constituted by a hydraulic actuator 272 which is pivotally anchored at 273 to the housing 261 and which has its working rod 274 connected in a
pivotante en 276 aux parois latérales de l'ensemble 264. pivoting at 276 to the side walls of the assembly 264.
Les parois latérales des ensembles 262 et 263 ont leurs extrémités adjacentes 276 et 277 formées de manière à venir en contact dé butée lorsque les moyens de courbage sont complètement en extension Les extrémités opposées 278 et 279 des parois latérales des ensembles 263 et 264 sont formées de la même manière L'ensemble 264 peut être relié à un câble de traction s'étendant vers le haut du puits, The side walls of the assemblies 262 and 263 have their adjacent ends 276 and 277 formed to come into abutting contact when the bending means are fully extended. The opposite ends 278 and 279 of the side walls of the assemblies 263 and 264 are formed of in the same way The assembly 264 can be connected to a traction cable extending upwards from the well,
plutôt qu'à l'actionneur formant moyen moteur. rather than the motor-drive actuator.
'Lorsque l'actionneur272 est actionné par la pression hydraulique, les ensembles 262, 263 et 264 sont en extension à la position limite montrée à la figure 22, les extrémités 276 et 277 et 278 et 279 étant en contact When the actuator 272 is actuated by the hydraulic pressure, the assemblies 262, 263 and 264 are in extension at the limit position shown in FIG. 22, the ends 276 and 277 and 278 and 279 being in contact with each other.
de butée.stop.
254096 &254096 &
Chacun des ensembles 262, 263 et 264 comporte plusieurs poulies qui sont disposées de manière à former lorsque les ensembles sont en extensionun Each of the assemblies 262, 263 and 264 comprises a plurality of pulleys which are arranged so as to form when the assemblies are in extension.
guide de courbage de tube continu qui courbe progressi- continuous tube bending guide which curves progressively
vement le tube de forage à mesure qu'il est entraîné à travers ce guide Le guide complet est arqué, les ensembles 262, 263 et 264 formant les segments de l'arc Les poulies The complete guide is arched, the assemblies 262, 263 and 264 forming the segments of the arc. The pulleys
de l'ensemble 2,62 sont désignées par les numéros de réfé- of the set 2.62 are designated by the reference numbers
rence 281 et 282, celles de l'ensemble 263 sont désignées par 283 et 284 et celles de l'ensemble 264 sont désignées par 286 et 287 Les poulies 286 a, 286 b, 286 c, 286 d et 286 e et 287 a, 287 c et 287 e coopèrent pour redresser le tube de forage avant qu'il sorte de l'ensemble 264 De préférence, la poulie 287 c est réglable pour faire varier la force de redressement qu'elle applique Ainsi, à la figure 25, on la montre portée de manière à pouvoir tourner par la structure 288 qui, à son tour, est reliée de façon pivotante à la broche ou à-l'arbre 289 qui est supportée par les parois latérales de l'ensemble 264 'Le positionnement de la poulie 287 c peut être réglé par rapport aux poulies 286 b, 286 c et 286 d par réglage de la 281 and 282, those of the set 263 are designated 283 and 284 and those of the set 264 are designated 286 and 287 The pulleys 286a, 286b, 286c, 286d and 286e and 287a, 287c and 287e cooperate to straighten the drill pipe before it exits the assembly 264 Preferably, the pulley 287c is adjustable to vary the straightening force it applies. Thus, in FIG. the watch rotatably carried by the structure 288 which, in turn, is pivotally connected to the spindle or shaft 289 which is supported by the sidewalls of the assembly 264 '. pulley 287 c can be adjusted to pulleys 286 b, 286 c and 286 d by adjusting the
vis 291 Pour renforcer l'action de redressement, les pou- 291 To strengthen the recovery action, the
lies 286 b, 286 c et 286 d sont montrées comme étant disposées avec leurs lignes de centres arquées vers le haut (figures 23 et 24) La poulie 287 e n'est pas essentielle pour lie 286b, 286c and 286d are shown to be arranged with their lines of centers arched upwards (FIGS. 23 and 24). The pulley 287e is not essential for
l'effet de redressement et peut être omise La caractéris- the recovery effect and can be omitted.
tique de réglage de la poulie 287 c est également applica- The pulley adjustment knob 287 c is also applicable
ble aux formes de réalisation des figures 9, 11 et 16. to the embodiments of Figures 9, 11 and 16.
Comme aux figures 16 et 17, les poulies 286 e et 287 e ont des dimensions et des rainures telles qu'elles englobent sensiblement toute la circonférence du tube de forage Elles peuvent reformer quelque peu le tube As in FIGS. 16 and 17, the pulleys 286 e and 287 e have dimensions and grooves such that they encompass substantially the entire circumference of the drill pipe. They can reform somewhat the tube.
pour qu'il ait une forme à peu près circulaire. so that it has a roughly circular shape.
La forme de réalisation des figures 22-25, The embodiment of Figures 22-25,
lorsqu'elle est en extension, fonctionne à peu près de la même- when it is in extension, works about the same-
254 0968254 0968
manière que les formes de réalisation des figures 16-20. as the embodiments of Figures 16-20.
Cependant, en retrait, elle est plus compacte car les However, in retreat, it is more compact because
ensembles 262, 263 et 264 ont une configuration rectiligne. assemblies 262, 263 and 264 have a rectilinear configuration.
De plus, lorsque l'actionneur 272 reçoit une force motrice pour mettre les ensembles en extension, l'ensemble 264 In addition, when the actuator 272 receives a driving force to put the assemblies in extension, the assembly 264
est le premier à pivoter vers l'extérieur à cause des em- is the first to swing outwards because of
placements des liaisons pivotantes 271 et 272 et il est placements of pivotal links 271 and 272 and it is
suivi par l'ensemble 263.followed by the whole 263.
Lorsque le tube de forage est entraîné à travers le moyen de courbage, et dans la formation voisine, il est désirable d'introduire de l'eau dans les ensembles 262, 263 et 264 Ainsi, une petite canalisation 293 est indiquée à la figure 24 pour dévier de l'eau depuis le dessus du joint 292 jusqu'à l'ensemble 262 Elle peut se décharger dans l'ensemble 262 ou elle peut être-reliée aux canalisations 294, 295 et 296 des parois latérales des ensembles Ces dernières-canalisations sont situées When the drill pipe is driven through the bending means, and into the neighboring formation, it is desirable to introduce water into the assemblies 262, 263 and 264. Thus, a small pipe 293 is shown in FIG. 24 to deflect water from the top of the seal 292 to the assembly 262 It can be discharged into the assembly 262 or it can be -connected to the pipes 294, 295 and 296 of the side walls of the sets These last-pipes are located
de manière qu'elles soient en communication lorsque les en- so that they are in communication when
sembles sont en extension La canalisation 296 peut décharger sebles are in extension Line 296 can unload
des pulvérisations d'eau à travers les buses 297 L'intro- water sprays through the nozzles 297 The introduction of
duction d'eau tend à effectuer un rinçage et à empêcher que le guide soit bouché ou que les poulies ne se coincent à cause de l'entrée de matières étrangères (par exemple Draining water tends to flush and prevent clogging of the guide or jamming of the pulleys due to the ingress of foreign matter (eg
sable ou fragments de roche).sand or rock fragments).
Les plaques couvercles ou les fermetures des The cover plates or the closures of the
ensembles 262, 263 et 264 peuvent être utilisées pour pré- assemblies 262, 263 and 264 can be used to pre-
venir la chute de roches ou d'autres débris Dans quelques come fall rocks or other debris In some
cas, elles peuvent être perforées. case, they can be perforated.
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