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"Procédé de carottage"
La présente invention concerne un procédé de carottage, en particulier dans le domaine de la prospection pétrolière, comprenant une réception d'une carotte dans un espace interne d'un tube ou tronçon de tube d'un carottier.
De tels procédés sont connus et ont été améliorés de diverses façons pour assurer une conservation et une protection les meilleures possible de la carotte, quant à sa structure et à sa composition, au cours des multiples manipulations et transports qu'elle subit depuis le moment où elle est détachée du fond du trou de carottage jusqu'à celui où elle est soumise aux examens auxquels elle est destinée.
Par exemple, en fin de carottage, la carotte qui peut avoir un diamètre de l'ordre de 100 mm et une longueur de 9,18 ou 27 m peut être récupérée dans un tube connu en fibre de verre d'un diamètre de 107 mm et d'une longueur identique à celles ci-dessus. Il y a donc un espace libre entre tube et carotte, rempli de liquide ou boue de carottage au moins jusqu'à ce que cet ensemble soit remonté à la surface du sol.
Lors des manipulations et transports de cet ensemble, souvent sur des longues et/ou mauvaises pistes ou routes, les vibrations et chocs peuvent disloquer complètement la carotte. Cela rend extrêmement difficiles et même souvent inutilisables les analyses par exemple pétrographiques et chimiques entreprises ensuite sur cette carotte.
Même en l'absence de telles vibrations et chocs, des carottes qui ont été extraites à 3.000 ou 4.000 m de fond, voire au-delà, libèrent à la surface du sol leurs contraintes et des fluides qu'elles
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contenaient à l'origine. Ceci donne lieu à une dislocation"naturelle"de la carotte et de plus à une migration des fluides hors des zones où ils se trouvaient à l'origine.
Les résultats d'analyses sont également considérablement faussés dans ce cas : la roche de la carotte était-elle entière ou morcelée au fond, les fluides étaient-ils séparés ou mélangés à l'origine ?
Il a déjà été proposé de remplir l'espace entre tube et carotte avec des polymères durcissables (par exemple, des résines de type polyuréthanne) mais ceux-ci entre autres s'accrochent trop énergiquement à la carotte et l'on abîme trop profondément cette dernière lorsque l'on tente de les enlever en vue des analyses. De tels polymères peuvent présenter de plus l'inconvénient d'augmenter de volume lors de leur durcissement et donc d'éventuellement soumettre alors le tube et surtout la carotte à des contraintes indésirables.
Il a également été proposé de remplir l'espace entre tube et carotte avec une composition durcissable contenant du plâtre mais celleci souffre de certains problèmes inhérents au plâtre.
La présente invention a pour but de proposer un procédé mettant en oeuvre un matériau de remplissage durcissable qui ne présente pas les inconvénients importants cités ci-dessus et qui, en conséquence, soit neutre par rapport à au moins la majorité des constituants de la carotte et puisse être aisément enlevé/séparé de celleci avant un examen.
De façon surprenante, il s'est avéré, suivant l'invention, qu'une solution extrêmement efficace consiste en une introduction d'une composition siliconée liquide durcissable dans les interstices entre la carotte et le tube, et un durcissement de la composition avant un éventuel retrait de la carotte hors du tube.
Un avantage considérable de la composition siliconée durcie, par rapport aux autres produits connus, est l'aisance avec
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laquelle elle peut être pelée entièrement et complètement de la carotte, après que celle-ci a été retirée de façon usuelle du tube, sans en emporter des morceaux, hormis ceux qui, étant détachés, auraient pu être trop complètement enrobés et se seraient de toute façon échappés de la carotte au cours de manipulations de celle-ci.
L'introduction de la composition silicone peut consister en une injection de celle-ci entre tube et carotte, en particulier en remplacement d'un liquide de carottage usuel, par exemple après une disposition sensiblement verticale du tube qui présente ainsi une extrémité inférieure et une supérieure, une alimentation de l'espace interne du tube, par l'extrémité inférieure de celui-ci, en composition siliconée, et une mise sous dépression de cet espace interne, à l'extrémité supérieure du tube, jusqu'à ce que ladite composition siliconée atteigne un niveau souhaité dans le tube, en particulier jusqu'à ce qu'elle apparaisse à l'extrémité supérieure.
D'une manière appropriée, on peut d'abord drainer un liquide de carottage usuel encore présent dans le tube, avant l'introduction de la composition siliconée précitée.
De préférence, on choisira une composition siliconée transparente, de manière à permettre un examen visuel de la carotte retirée du tube, sans devoir en éliminer ladite composition durcie et donc sans perdre la fonction de protection qu'elle présente alors pour la carotte sortie du tube.
D'autres détails, particularités et avantages de l'invention ressortiront des revendications secondaires et de la description suivante qui illustre, à titre d'exemple non limitatif, le procédé et des modes de réalisation particuliers de celui-ci suivant l'invention.
Le procédé de carottage de l'invention comprend comme cela est usuel une réception d'une carotte dans un espace interne d'un tube ou tronçon de tube d'un carottier.
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Suivant l'invention, le procédé comprend une introduction d'une composition siliconée liquide durcissable dans les interstices entre la carotte et le tube, et un durcissement de la composition avant un éventuel retrait de la carotte hors du tube.
Une telle composition présente des qualités d'amortissement et d'absorption de chocs ainsi que celle d'une étanchéité certaine.
Cette introduction de la composition siliconée peut consister en une injection de celle-ci entre le tube et la carotte, en particulier en remplacement d'un liquide de carottage usuel.
A cet effet, il est avantageux de disposer sensiblement verticalement le tube, qui présente ainsi une extrémité inférieure et une supérieure, et d'injecter la composition siliconée par l'extrémité inférieure, jusqu'à ce qu'elle atteigne un niveau souhaité dans le tube, en particulier jusqu'à ce qu'elle apparaisse à l'extrémité supérieure.
Des bouchons ou couvercles appropriés (éventuellement transparents pour surveiller les niveaux de la composition) peuvent être adaptés aux extrémités du tube ou tronçon de tube pour aider au remplissage.
L'introduction de la composition siliconée peut cependant comprendre de préférence une disposition sensiblement verticale du tube qui présente ainsi une extrémité inférieure et une supérieure, une alimentation de l'espace interne du tube, par l'extrémité inférieure de celui-ci, en composition siliconée, et une mise sous dépression de cet espace interne, à l'extrémité supérieure du tube, jusqu'à ce que ladite composition silicone atteigne un niveau souhaité dans le tube, en particulier jusqu'à ce qu'elle apparaisse à l'extrémité supérieure.
Cette procédure peut être très avantageuse en ce sens que la dépression peut favoriser l'élimination de bulles d'air ou d'autres gaz qui pourraient subsister sinon sur les surfaces de la carotte aussi bien que dans la
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composition dans laquelle de l'air peut avoir été introduit lors de sa constitution et de son mélange.
Après l'introduction de la composition à partir du bas et un bouchage de l'extrémité supérieure du tube, celui-ci peut être retourné pour compléter le niveau de la composition à l'autre extrémité et puis pour fermer le cas échéant celle-ci en attendant le durcissement.
Le choix d'une mise en dépression de l'interstice entre carotte et tube est particulièrement favorable du point de vue du matériel, de sa conduite et de son entretien puisque, par exemple, la composition siliconée ne doit pas passer à travers la pompe de mise sous dépression ni à travers les tuyauteries de celle-ci. Donc ces éléments ne doivent pas être purgés de ladite composition avant durcissement. Ils ne doivent être entretenus que d'une manière usuelle, une filtration normale suffisant à retenir des particules de fluide (s) et des particules solides entraînées par l'air et les gaz éventuels aspirés par la pompe.
Ces gaz étant aspirés, ils ne sont pas pollués par un quelconque fluide propulseur utilisé dans d'autres procédés de carottage. Ils peuvent alors être par exemple recueillis dans un récipient adéquat, en vue d'analyses ultérieures.
Les étapes ci-dessus du procédé peuvent être réalisées alors que le tube et la carotte sont encore au fond du trou de carottage.
Elles seront cependant réalisées de préférence après avoir ramené le tube et la carotte à la surface du sol, par exemple pour des questions de facilité de manipulation, d'économie de composition siliconée, de choix de température favorable au durcissement, etc. Ces étapes sont éventuellement exécutées après avoir coupé le tube et la carotte qu'il contient en tronçons, le procédé pouvant être appliqué alors à au moins un tronçon ainsi obtenu.
Un drainage d'un fluide de carottage usuel encore présent dans le tube est prévu avantageusement avant l'introduction de la
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composition siliconée précitée, afin d'éviter un éventuel mélange inutile entre ces deux produits et donc un affaiblissement possible de l'efficacité attendue de cette composition.
Lors de ce drainage, le fluide peut être recueilli dans un récipient adéquat, en vue d'analyses ultérieures, ce fluide contenant non seulement la boue de carottage proprement dite mais aussi des fluides exsudés recueilli et une partie des gaz désorbés de la carotte.
La composition siliconée durcissable peut être choisie particulièrement fluide (viscosité faible), par exemple en fonction de la porosité présumée de la carotte et/ou de la profondeur de pénétration souhaitée de cette composition dans la carotte.
La composition siliconée durcissable peut être choisie aussi en fonction de sa transparence.
Il est entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes et modes de réalisation décrits et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre des revendications.
Un exemple de composition favorable pour la mise en oeuvre du procédé est la résine anhydre de silicone moulable, sans solvant, RTV-121 de RHONE POULENC. Cette résine présente les avantages suivants : elle est ininflammable, non toxique, sans solvant (donc transportable par avion et utilisable dans des environnements à risque de feu), non corrosive, non ionique, de faible viscosité (comme celle de l'huile minérale), transparente, facilement pelable, étanche à l'air et à l'eau, amortissante, facile d'emploi.
Le durcisseur à utiliser avec la résine RTV-121 a une teinte bleue qui, par la dilution, n'enlève rien à la transparence. Des accélérateurs de durcissement peuvent également être mélangés à la composition.
L'utilisation du durcisseur peut être évitée pour conserver la transparence de base de la composition siliconée. Pour durcir celle-ci, on
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peut avantageusement soumettre à des rayons UV et/ou gamma ou semblables l'ensemble formé par le tube en matière synthétique connue, la composition siliconée et la carotte.
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"Coring process"
The present invention relates to a coring process, in particular in the field of oil prospecting, comprising receiving a core in an internal space of a tube or tube section of a corer.
Such methods are known and have been improved in various ways to ensure the best possible conservation and protection of the carrot, as regards its structure and composition, during the multiple manipulations and transportations it has undergone since the moment when it is detached from the bottom of the coring hole to the one where it is subjected to the examinations for which it is intended.
For example, at the end of coring, the core which can have a diameter of around 100 mm and a length of 9.18 or 27 m can be recovered in a known fiberglass tube with a diameter of 107 mm and of a length identical to those above. There is therefore a free space between tube and core, filled with liquid or core mud at least until this assembly is raised to the surface of the ground.
When handling and transporting this assembly, often on long and / or bad tracks or roads, vibrations and shocks can completely dislocate the core. This makes it extremely difficult and even often unusable the petrographic and chemical analyzes then undertaken on this carrot.
Even in the absence of such vibrations and shocks, cores which have been extracted at 3,000 or 4,000 m deep, or even beyond, release their stresses and the fluids they
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originally contained. This gives rise to a "natural" dislocation of the carrot and moreover to a migration of the fluids out of the zones where they were originally.
The results of analyzes are also considerably distorted in this case: was the rock of the carrot whole or fragmented at the bottom, were the fluids separated or mixed at the origin?
It has already been proposed to fill the space between tube and core with hardenable polymers (for example, polyurethane resins) but these, among others, cling too strongly to the core and this is damaged too deeply. last when trying to remove them for analysis. Such polymers can also have the disadvantage of increasing in volume during their hardening and therefore possibly subjecting the tube and especially the carrot to undesirable stresses.
It has also been proposed to fill the space between tube and core with a curable composition containing plaster, but this suffers from certain problems inherent in plaster.
The object of the present invention is to propose a process using a curable filling material which does not have the significant drawbacks mentioned above and which, consequently, is neutral with respect to at least the majority of the constituents of the carrot and can be easily removed / separated from it before an examination.
Surprisingly, it has been found, according to the invention, that an extremely effective solution consists in introducing a curable liquid silicone composition into the interstices between the carrot and the tube, and curing the composition before a possible removal of the carrot from the tube.
A considerable advantage of the cured silicone composition, compared to other known products, is the ease with
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which it can be peeled completely and completely from the carrot, after it has been removed in the usual way from the tube, without taking away pieces, except those which, being detached, could have been too completely coated and would have way escaped from the carrot during handling thereof.
The introduction of the silicone composition may consist of an injection of the latter between the tube and the core, in particular by replacing a usual core-drilling liquid, for example after a substantially vertical arrangement of the tube which thus has a lower end and a upper, a supply of the internal space of the tube, by the lower end of the latter, with a silicone composition, and a vacuuming of this internal space, at the upper end of the tube, until said silicone composition reaches a desired level in the tube, in particular until it appears at the upper end.
In an appropriate manner, it is first possible to drain a usual coring liquid still present in the tube, before the introduction of the aforementioned silicone composition.
Preferably, a transparent silicone composition will be chosen, so as to allow a visual examination of the carrot removed from the tube, without having to eliminate said cured composition and therefore without losing the protective function which it then presents for the carrot taken out of the tube. .
Other details, features and advantages of the invention will emerge from the secondary claims and from the following description which illustrates, by way of non-limiting example, the process and particular embodiments thereof according to the invention.
The core drilling method of the invention comprises, as usual, receiving a core in an internal space of a tube or tube section of a core barrel.
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According to the invention, the method comprises an introduction of a curable liquid silicone composition in the interstices between the carrot and the tube, and a hardening of the composition before any removal of the carrot from the tube.
Such a composition exhibits damping and shock absorption qualities as well as that of a certain seal.
This introduction of the silicone composition may consist of an injection of the latter between the tube and the core, in particular as a replacement for the usual coring liquid.
For this purpose, it is advantageous to arrange the tube substantially vertically, which thus has a lower end and an upper end, and to inject the silicone composition from the lower end, until it reaches a desired level in the tube, especially until it appears at the top end.
Appropriate caps or lids (possibly transparent to monitor the levels of the composition) can be adapted to the ends of the tube or section of tube to help filling.
The introduction of the silicone composition may however preferably comprise a substantially vertical arrangement of the tube which thus has a lower end and an upper, a supply of the internal space of the tube, via the lower end of the latter, in composition. silicone, and placing this internal space under vacuum at the upper end of the tube, until said silicone composition reaches a desired level in the tube, in particular until it appears at the end superior.
This procedure can be very advantageous in that the vacuum can promote the elimination of air bubbles or other gases which might remain otherwise on the surfaces of the core as well as in the
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composition into which air may have been introduced during its constitution and mixing.
After the introduction of the composition from the bottom and a plugging of the upper end of the tube, it can be turned over to complete the level of the composition at the other end and then to close it if necessary pending hardening.
The choice of placing the interstice between the core and the tube under vacuum is particularly favorable from the point of view of the material, its handling and its maintenance since, for example, the silicone composition must not pass through the pump. under vacuum or through its pipes. Therefore, these elements must not be purged from said composition before hardening. They should only be maintained in the usual way, normal filtration sufficient to retain particles of fluid (s) and solid particles entrained by the air and any gases sucked in by the pump.
These gases being sucked in, they are not polluted by any propellant fluid used in other coring processes. They can then be collected, for example, in a suitable container, for later analyzes.
The above process steps can be performed while the tube and the core are still at the bottom of the core hole.
However, they will preferably be carried out after having brought the tube and the carrot to the surface of the ground, for example for reasons of ease of handling, economy of silicone composition, choice of temperature favorable for hardening, etc. These steps are optionally carried out after cutting the tube and the core it contains into sections, the process then being able to be applied to at least one section thus obtained.
Drainage of a usual coring fluid still present in the tube is advantageously provided before the introduction of the
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aforementioned silicone composition, in order to avoid any unnecessary mixing between these two products and therefore a possible weakening of the expected effectiveness of this composition.
During this drainage, the fluid can be collected in a suitable container, for later analyzes, this fluid containing not only the coring mud itself but also exuded fluids collected and part of the gases desorbed from the carrot.
The curable silicone composition can be chosen to be particularly fluid (low viscosity), for example as a function of the presumed porosity of the carrot and / or of the desired penetration depth of this composition in the carrot.
The curable silicone composition can also be chosen according to its transparency.
It is understood that the invention is in no way limited to the forms and embodiments described and that many modifications can be made without departing from the scope of the claims.
An example of a composition favorable for the implementation of the process is the anhydrous moldable silicone resin, without solvent, RTV-121 from RHONE POULENC. This resin has the following advantages: it is non-flammable, non-toxic, solvent-free (therefore transportable by plane and usable in environments at risk of fire), non-corrosive, non-ionic, of low viscosity (like that of mineral oil) , transparent, easily peelable, air and water tight, shock absorbing, easy to use.
The hardener to be used with RTV-121 resin has a blue tint which, by dilution, does not detract from the transparency. Curing accelerators can also be mixed with the composition.
The use of the hardener can be avoided to maintain the basic transparency of the silicone composition. To harden it, we
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can advantageously subject to UV and / or gamma rays or the like the assembly formed by the tube of known synthetic material, the silicone composition and the carrot.