BE1023766A1 - Classification de la distribution de la taille et de la forme des particules dans les fluides de forage - Google Patents

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Abstract

Un procédé comprend la réception d’une image des déblais de forage (114) par un système d’acquisition de données (108) qui comprend un ou plusieurs processeurs (104), les déblais de forage (114) provenant d’un puits de forage qui est creusé et comprenant une pluralité de particules. L’image des déblais de forage (114) peut ensuite être analysée avec un ou plusieurs processeurs (104) en obtenant trois mesures de distance en 2D pour chaque particule et en obtenant quatre mesures angulaires pour chaque particule. L’un ou les plusieurs processeurs (104) déterminent ensuite au moins l’une d’une distribution de la taille de particules des déblais de forage (114) et d’une distribution de la forme des déblais de forage (114) en se basant sur les trois mesures de distance en 2D et les quatre mesures angulaires pour chaque particule.

Description

CLASSIFICATION DE LA DISTRIBUTION DE LA TAILLE ET DE LA FORME DES PARTICULES DANS LES FLUIDES DE FORAGE
RÉFÉRENCE CROISÉE AUX APPLICATIONS APPARENTÉES
[0001] La présente demande est apparentée à et revendique la priorité sur la demande provisoire de brevet américaine numéro de série 62/118 586, déposée le 20 février 2015.
HISTORIQUE
[0002] Au cours du forage d'un puits produisant des hydrocarbures, on fait continuellement circuler un fluide de forage ou « boue » à partir d'un emplacement en surface jusqu'au fond du puits de forage qui est creusé et de retour vers la surface. La boue qui retourne vers la surface contient des déblais de forage provenant principalement d'une formation qui est pénétrée par un trépan de forage. Dans le cas des puits multilatéraux, les déblais de forage peuvent également contenir des déblais de forage métalliques provenant du fraisage et du forage à travers des parois de tubage pour creuser un trou de forage latéral. Certaines opérations de fond de puits peuvent également comprendre des opérations d'alésage de puits qui peuvent produire un type unique de déblais de forage qui retourne vers la surface.
[0003] Comme on peut le comprendre, l'augmentation de l'efficacité et de l'efficience des opérations de forage peut réduire le coût de forage de puits dans l'exploration pétrolière et gazière et la production ultérieure. Une des façons de déterminer l'efficacité du forage est d'observer les propriétés caractéristiques des déblais de forage qui reviennent à la surface au cours des opérations de forage.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0004] Les figures suivantes sont présentées pour illustrer certains aspects de la présente divulgation, et ne doivent pas être considérées comme des modes de réalisation exclusifs. L'objet de l'invention divulgué peut être soumis à des modifications, des altérations, des combinaisons et des équivalents considérables dans la forme et dans la fonction, sans s'écarter de la portée de cette divulgation.
[0005] La FIG. 1 est un schéma d'un système d'imagerie qui peut être utilisé pour réaliser les principes de la présente divulgation.
[0006] Les FIG. 2A-2C représentent trois exemples de type ou de classe de particules qui peuvent être détectées en utilisant l'appareil d'imagerie de la FIG. 1.
[0007] Les FIG. 3A-3C illustrent les trois particules des FIG. 2A-2C et indiquent des exemples de mesures angulaires permettant de déterminer l'angularité.
[0008] La FIG. 4 est un schéma d'un exemple de système de forage qui peut comprendre le système d'imagerie de la FIG. 1.
DESCRIPTION DETAILLEE
[0009] La présente divulgation concerne les opérations de forage de trou de forage et, plus particulièrement, la surveillance des déblais de forage des trous de forage dans les retours de fluide et la définition de la distribution de la taille et de la forme des particules présentes dans les déblais de forage.
[0010] La surveillance des changements au niveau de la dimension des déblais de forage dans la formation, la distribution de la taille, de la forme et du volume au cours des opérations de forage actives peuvent procurer une meilleure compréhension de l'état actuel du puits, de l'efficacité du forage et de l'efficacité du nettoyage du trou. La relation entre les changements au niveau de ces paramètres et les conditions opérationnelles peut être exprimée de plusieurs façons, y compris : la détermination de l'existence de formation en surpression par la détection d'une augmentation de la charge de déblais et des changements au niveau de la distribution de la taille des déblais de forage ; la détermination de l'efficacité du trépan de forage et du forage à travers l'analyse du volume, de la taille et de la forme des déblais de forage ; la détermination de l'efficacité de balayage en surveillant le volume de déblais de forage au cours d'une opération de balayage ( par ex., le volume des déblais augmente avec l'augmentation de l'efficacité du balayage, et diminue ensuite lorsque les déblais sont retirés du trou) ; et la détermination des changements au niveau de la composition d'une formation géologique en surveillant la taille, la distribution de la taille et la forme des déblais.
[0011] Selon les modes de réalisation de la présente divulgation, un système d'imagerie peut être utilisé pour surveiller les déblais de forage dans un puits de forage dans les retours de fluide et définir la distribution de la taille et de la forme des particules présentes dans les déblais de forage en temps réel ou en temps quasi réel. Les changements par rapport à une mesure initiale peuvent déclencher une alarme sur une console d'opérateur, par ex., ou être affichés en association avec les mesures actuelles et utilisés pour modifier l'exécution des opérations (par ex., augmenter ou diminuer la charge sur le trépan de forage, ou modifier la densité de circulation équivalente [ECD] d'un fluide de forage, etc.). Dans certains modes de réalisation, une alarme qui prévient l'opérateur du puits qu'un trépan de forage doit être remplacé peut être déclenchée.
[0012] Un procédé divulgué comprend la réception d'une image des déblais de forage par un système d'acquisition de données qui comprend un ou plusieurs processeurs. Le système d'acquisition de données peut faire partie d'un système d'imagerie et les déblais de forage peuvent provenir d'un puits de forage qui est en cours de forage et peuvent comprendre une pluralité de particules. L'image des déblais de forage peut ensuite être analysée avec un ou plusieurs processeurs en obtenant trois mesures de distance en 2D pour chaque particule et en obtenant quatre mesures angulaires pour chaque particule. L'un ou les plusieurs processeurs déterminent ensuite au moins l'une d'une distribution de la taille de particules des déblais de forage et d'une distribution de la forme des déblais de forage en se basant sur les trois mesures de distance en 2D et les quatre mesures angulaires pour chaque particule.
[0013] La FIG. 1 illustre un schéma d'un système d'imagerie 100 qui peut être utilisé pour réaliser les principes de la présente divulgation. Il doit cependant être noté que le système d'imagerie 100 n'est qu'un exemple d'un type de système, de dispositif ou d'appareil d'imagerie qui peut être utilisé pour se conformer aux principes de la présente divulgation. En effet, d'autres types et configurations de systèmes d'imagerie, tels que des systèmes d'imagerie à base de flux ou des systèmes qui peuvent intégrer d'autres configurations informatiques, peuvent, par ailleurs, incorporer les principes de la présente divulgation, sans s'écarter de la portée de la divulgation. Ainsi, la description suivante du système d'imagerie 100 est donnée à des fins illustratives seulement et ne doit pas être considérée comme limitante.
[0014] Comme il est illustré, le système d'imagerie 100 peut comprendre un ou plusieurs dispositifs d'imagerie 102, couplés en communication à un ou plusieurs processeurs 104. Le dispositif d'imagerie 102 et/ou les processeurs 104 peuvent être localisés à la surface 106, par ex., sur une plateforme de forage ou sur un site de forage adjacent à un puits de forage qui est creusé. Dans certains modes de réalisation, cependant, l'un quelconque des composants de la FIG. 1 peut être placé à un emplacement distant, sans s'écarter de la portée de la divulgation. Par ex., certains des modules de données ou de traitement peuvent être situés dans un centre d'opération distant, au niveau duquel les données peuvent être reçues et analysées par un géologue, un analyseur de boue ou un autre professionnel du forage. En outre, l'emplacement distant peut comprendre un dispositif mobile, tel qu'une tablette ou un ordinateur portable, et les données et/ou les résultats de l'analyse informatique peuvent être transmis à travers un système de transmission de données, tel que l'INSITE ANYWHERE® de Halliburton, ou à travers une quelconque norme de transfert mobile utilisée dans l'industrie. Le système d'imagerie 100 peut également comprendre un système d'acquisition de données 108 qui peut comprendre une logique 110, comprenant peut-être un sous-système d'acquisition de données programmable. Le système d'acquisition de données 108 peut être couplé en communication au dispositif d'imagerie 102 à travers un quelconque moyen de télécommunication approprié {par ex., câblé ou non). Lors du fonctionnement, le dispositif d'imagerie 102 peut fournir des images et/ou des vidéos des déblais de forage 114 lors de leur passage à travers un ou plusieurs secoueurs 116, et la logique 110 peut être utilisée pour acquérir des données d'images 112 provenant du dispositif d'imagerie 102 pour le traitement. Dans certains modes de réalisation, le dispositif d’imagerie 102 peut comprendre une caméra qui enregistre des données à des intervalles chronométrés selon l'opération de forage (par ex., forage, circulation, nettoyage, etc.) [0015] Le système d'acquisition de données 108 peut également comprendre une mémoire 118 couplée en communication à un ou plusieurs processeurs 104 et peut être utilisée pour compiler ou stocker les données d'images acquises 112, aussi bien que d'autres données, peut-être en association à une base de données 120. Le ou les dispositifs d'imagerie 102 peuvent comprendre un quelconque type de caméra permettant de capter des images et/ou des vidéos des déblais de forage 114. Dans certains modes de réalisation, par ex., le dispositif d'imagerie 102 peut comprendre une ou plusieurs caméras CCD (dispositif à couplage de charge), ou une ou plusieurs caméras à haute sensibilité ou infrarouge. Le dispositif d'imagerie 102 peut être configuré pour être utilisé en association à une ou plusieurs sources de lumière 122, telle qu'une source de lumière blanche, une source de lumière incandescente (par ex., une ampoule à filament tungstène), une source de lumière infrarouge, un laser, une ou plusieurs diodes électroluminescentes (DEL), ou une combinaison de ceux-ci.
[0016] L’utilisation de laser comme source de lumière 122 peut s'avérer avantageuse pour permettre à un opérateur d'éclairer les déblais de forage 114 avec une longueur d'onde connue du rayonnement électromagnétique. Par conséquent, le fluide de forage et divers additifs suspendus dans celui-ci (par ex., des matériaux de circulation perdus, etc.) peuvent devenir relativement transparents contrairement aux déblais de forage 114 adjacents de sorte que seuls les déblais de forage 114 soient visibles sur le dispositif d'imagerie 102 pour la capture d'image. Par ailleurs, ou en sus de celui-ci, un ou plusieurs dispositifs de modification de l'énergie 126, tels qu'un polariseur, un diviseur de faisceau et/ou un filtre peuvent être interposés entre les déblais de forage 114 et le dispositif d'imagerie 102 pour réduire le nombre ou la largeur des longueurs d'onde reçues par le dispositif 102. Par ex., un polariseur peut être utilisé pour aligner l'énergie de la lumière dans les directions « P » ou « S » (de sorte que l'énergie traitée est p-polarisée ou s-polarisée), ou pour générer un mélange d'énergie polarisée P et S. Un diviseur de faisceaux peut être utilisé pour réduire le spectre de l'énergie reçue à certaines fourchettes de longueurs d'ondes sélectionnées ou préférées. Finalement, un filtre peut être utilisé pour réduire encore plus la fourchette de spectres sélectionnés avant la détection de l'image.
[0017] Dans certains modes de réalisation, les dispositifs de modification de l'énergie 126 peuvent être sélectivement ajustables pour obtenir un bon contraste d'image pour la détection des déblais de forage 114 dans une solution de fluide de forage qui a une composition dynamique. La sélection des matériaux utilisés dans les dispositifs de modification de l'énergie 126 peut dépendre des hasards de l'environnement, y compris les solutions chimiques présentes. Ces matériaux peuvent comprendre le verre, des polymères et des métaux, entre autres.
[0018] Lors du fonctionnement, la source lumineuse 122 peut être configurée pour éclairer les déblais de forage 114 déposés sur le secoueur 116, qui peut comprendre un ou plusieurs tamis de secoueur 124 au-dessus desquels traversent les déblais de forage 114. Le rayonnement électromagnétique fourni par la source lumineuse 122 peut intensifier les images captées par le dispositif d'imagerie 102. Le dispositif d'imagerie 102 peut être focalisé sur l'écran 124 (ou un plan focal prédéterminé décalé par rapport à l'écran 124) pour capter les images des déblais de forage 114 lorsqu'ils passent à travers le tamis du secoueur 124. Dans d'autres modes de réalisation, cependant, le dispositif d'imagerie 102 peut être configuré pour surveiller les déblais de forage 114 au niveau d'un point directement après le secoueur 116, tel que dans un autre dispositif (par ex., un dégorgeoir de chute de décharge) qui reçoit les déblais de forage 114. Dans encore d'autres modes de réalisation, le dispositif d'imagerie 102 peut être configuré pour surveiller un flux de déblais de forage 114 à travers un quelconque conduit, tuyauterie ou interface commun à l'industrie du pétrole et du gaz.
[0019] Après traitement de l'émission de l'énergie électromagnétique émis par le déblai de forage 114 par ou à travers les dispositifs de modification de l'énergie 126 (s'ils sont présents), le dispositif d'imagerie 102 peut ensuite recevoir l'énergie électromagnétique et transmettre les données d'images 112 des déblais de forage 114 au système d'acquisition des données 108 pour le traitement. Dans certains modes de réalisation, le système d'acquisition de données 108 peut comprendre ou autrement faire partie d'un poste de travail distant 128. Dans d'autres modes de réalisation, le système d'acquisition des données 108 peut être configuré pour communiquer avec le poste de travail distant 128 à travers un transmetteur 130, qui peut comprendre toute forme de communication câblée ou non telle que, sans limitation, des fils, des fibres optiques, des moyens sans fil (par ex., la radiofréquence, etc.). Dans de telles modes de réalisation, les données d'images 112 des déblais de forage 114 peuvent être transmises au poste de travail distant 128 pour être traitées avec les processeurs 104 associés.
[0020] Le traitement des données d'images 112 des déblais de forage 114 peut entraîner la détermination des diverses caractéristiques des déblais de forage 114, telles que la distribution de la taille et de la forme des particules de la matière particulaire suspendue à l'intérieur des déblais de forage 114. Comme il est décrit plus en détail ci-dessous, les processeurs 104 peuvent être programmés pour définir l'angularité des particules détectées dans les déblais de forage 114 et, ainsi, classer les particules dans des classes de forme. Le système d'acquisition des données 108 et/ou le poste de travail distinct 128 peut comprendre un ou plusieurs dispositifs périphériques 132, tels qu'un écran d'ordinateur, une interface utilisateur graphique, un dispositif portable, une imprimante, ou une quelconque combinaison de ceux-ci. Les dispositifs périphériques 132 peuvent procurer à l'opérateur un affichage graphique des résultats du traitement des données d'images 112 des déblais de forage 114.
[0021] Le système d'acquisition de données 108 peut être généralement caractérisé comme un ordinateur ou un système informatique et le matériel informatique associé au système d'acquisition des données 108, tel qu'un ou plusieurs processeurs 104, peuvent être utilisés pour implémenter les divers procédés et algorithmes décrits ici. Plus particulièrement, le ou les processeurs 104 peuvent être configurés pour exécuter une ou plusieurs séquences d'instructions, de position de programmation ou de code stocké sur un support non-transitoire lisible par ordinateur, tel que la mémoire 118. Le processeur 104 peut, par ex., être un processeur polyvalent, un microprocesseur, un microcontrôleur, un processeur de signal numérique, un circuit intégré spécifique à une application, une matrice prédiffusée programmable par l'utilisateur, un dispositif logique programmable, un contrôleur, une machine à état, une porte logique, des composants matériels uniques, un réseau neural artificiel, ou une quelconque entité appropriée de ce type qui peut réaliser des calculs ou d'autres manipulations de données. La mémoire 118 peut comprendre au moins i'une d'une mémoire RAM, d'une mémoire flash, d'une mémoire ROM, d'une mémoire PROM d'une mémoire EEPROM. La mémoire 118 peut également comprendre un ou plusieurs registres, disques dur, des disques amovibles, CD-ROM, DVD, ou un quelconque dispositif ou support de stockage de ce type.
[0022] Les séquences exécutables décrites ici peuvent être implémentées avec une ou plusieurs séquences de code contenues dans la mémoire 118. Dans certains modes de réalisation, un tel code peut être lu dans une mémoire 118 à partir d'un autre support lisible par ordinateur. L'exécution des séquences d'instructions contenues dans la mémoire peut amener le processeur 104 à réaliser les étapes de procédé décrites ici. Comme il sera compris, un ou plusieurs processeurs 104 dans un agencement multiprocesseurs peuvent être utilisés pour exécuter les séquences d'instructions dans la mémoire 118. En outre, des circuits câblés peuvent être utilisés à la place de ou en association avec les instructions logicielles pour implémenter les divers modes de réalisation décrits ici. Ainsi, les modes de réalisation de la présente invention ne sont pas limités à une quelconque combinaison spécifique de matériel et/ou de logiciel.
[0023] Lors de la réception des images dérivées du dispositif d'imagerie 102, le système d'acquisition des données 108 peut faire ou entreprendre une diversité de mesures sur la pluralité des particules suspendues à l'intérieur des déblais de forage 114. Plus particulièrement, un programme logiciel stocké dans la mémoire 118 (par ex., la base de données 120) peut être programmé avec des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par un ou plusieurs processeurs 104, réalisent les mesures souhaitées sur la pluralité des particules. Le logiciel peut être programmé pour reconnaître des limites ou des bords des particules en détectant le contraste entre une particule donnée et son environnement.
[0024] En référence aux FIG. 2A, 2B et 2C, et toujours en référence à la FIG. 1, sont illustrés trois exemples de type ou de classe de particules 200a, 200b et 200c qui peuvent être détectés ou autrement surveillés à l'aide d'un système d'imagerie 100 de la FIG. 1, selon un ou plusieurs modes de réalisation. Les particules 200a-c peuvent être entraînées dans le déblai de forage 114 et une ou plusieurs images des particules 200a-c peuvent être prises avec le dispositif d'imagerie 102 et transmise au système d'acquisition des données 108 sous la forme de données d'images 112 pour le traitement. Tel qu'il est illustré, la première particule 200a est généralement de forme carrée, la deuxième particule 200b est généralement circulaire et la troisième particule 200c est généralement triangulaire.
[9025] Les spécialistes du domaine reconnaîtront facilement que les formes cubiques, arrondies et pyramidales comprennent les trois formes basiques pour des particules qui peuvent être entraînées dans les déblais de forage 114. La première particule 200a peut indiquer une particule de forme généralement cubique qui est entraînée dans les déblais de forage 114. Les particules cubiques peuvent indiquer la présence de « pop-offs » qui sont composés d'un cube de matériaux qui ont été délogés ou « décrochés » de la paroi du puits de forage au cours des opérations de forage. Les décrochements peuvent être produits par des pressions non-équilibrées à l'intérieur du puits de forage et la densité des particules décrochées peut être un bon indicateur de la santé ou non des pressions du pore. L'identification des particules cubiques peut être particulièrement avantageuse dans des applications de forage à pression contrôlée, dans lesquelles un opérateur peut décider d'appliquer plus de contre-pression à la surface des pompes ou en manipulant des goulots à la surface, ou modifier le poids du fluide de forage avec des additifs après identification positive des particules cubiques.
[0026] La deuxième particule 200b peut indiquer des particules sphériques ou arrondies qui sont entraînées dans les déblais de forage 114. Les particules sphériques peuvent indiquer la présence de sable usé au fond du puits ou qu'il se produit des chutes à l'intérieur du puits de forage. La troisième particule 200c peut indiquer des déblais généralement pyramidaux qui proviennent généralement des formations rocheuses pénétrées par certains types de trépans de forage et de broyeurs. Par ex., les trépans de forage et les broyeurs qui utilisent une coupe en diamant polycristallin compacte peuvent également produire des particules de forme généralement pyramidale ou de forme pyramidale tronquée lors de la pénétration des formations rocheuses au cours des opérations de forage. Bien que le type le plus courant de particules obtenues à partir des opérations d'alésage pour agrandir le diamètre d'un trou de forage est une particule cubique ou de type bloc (c.-à-d., la première particule 200a de la FIG. 2A), des particules de forme pyramidale ou pyramidale tronquée peuvent également être obtenues à partir des opérations d'alésage.
[0027] Lors de la réception des images des particules 200a-c au niveau du système d'acquisition de données 108, le processeur 104 peut être configuré pour obtenir trois mesures de distance en 2D pour chaque particule 200a-c. Pour ceci, le processeur 104 peut d'abord déterminer ou autrement superposer des axes X et Y orthogonaux sur les particules 200a-c. L'axe le plus long des axes X et Y peut être caractérisé comme l'axe des X et marqué comme une première mesure ou longueur Vi, et le plus court des axes X et Y peut être caractérisé comme l'axe des Y et marqué comme une deuxième mesure ou largeur Hi. La largeur Ηχ peut couper Vi et autrement être mesuré comme le point à mi-distance entre les extrémités de la longueur Vi. Une troisième mesure ou largeur intermédiaire H2 peut être mesurée au niveau du point à mi-distance entre H! et l'une quelconque des extrémités de \/χ. Comme illustré, la largeur intermédiaire H2 peut être mesurée de façon orthogonale à Vi de sorte que la largeur Ηχ et la largeur intermédiaire H2 se prolongent de façon parallèle l'un à l'autre. Comme il sera compris, en obtenant la troisième mesure pour la largeur intermédiaire H2, les degrés de liberté dans la détermination de la forme et de la taille des particules peuvent être grandement réduits.
[0028] En comparant la taille de chaque mesure Vlr Ηχ, H2, on peut déterminer si la particule qui est inspectée est généralement carrée, généralement circulaire ou généralement triangulaire. Plus particulièrement, si Vj K Ηχ s H2 pour une particule donnée, alors, la particule donnée est probablement de forme carrée, telle que la première particule 200a. Si, cependant, Vi « Hi > H2 pour une particule donnée, alors la partie donnée est probablement de forme circulaire, telle que la deuxième particule 200b. En outre, si Vi > Hi < H2 pour une particule donnée, alors, la particule donnée est probablement de forme triangulaire, telle que la troisième particule 200c. Par conséquent, les trois mesures de distance Vlr Hi, H2 peuvent procurer une catégorie de base de la forme pour chaque particule 200a-c : carrée, circulaire et triangulaire. Dans les cas où le rapport d'aspect entre Vx et Hi est d'environ 1/1000 pour une particule donnée, la particule donnée peut être caractérisée ou autrement définie comme une tige longue et mince.
[0029] Dans certains modes de réalisation, la taille des déblais de forage 114 peut être surveillée afin de déterminer une distribution de taille qui existe dans l'espace 3D. Comme exemple de base, la distribution de la taille des particules 200a-c à l'intérieur des déblais de forage 114 peut être calculée en déterminant la moyenne des trois mesures Vi, Hi, H2 ensemble pour chaque particule 200a-c détectée et ensuite en divisant par 3. Plus particulièrement, la taille moyenne des particules pour une sélection de particules, au moins deux, sera divisée dans des bacs basée sur une fourchette de taille. Les divisions comprendront au moins deux bacs, mais pourraient comprendre une centaine de bacs ou plus basées sur la variabilité de la taille des particules. Chaque bac peut compter pour un changement de taille de particules de l'ordre du micron, par ex., mais pourrait, par ailleurs, être de l'ordre d'une quelconque division de mesure. En outre, on peut déterminer une distribution de taille en 3D. La longueur Vi peut être prise en compte sur un axe distinct de la moyenne arithmétique de Hi et de H2 par rapport à un axe avec des bacs, comme précédemment mentionné, pour produire un plan avec des distributions de la taille.
[0030] Un autre procédé permettant de déterminer la distribution de la taille peut comprendre la détermination d'une distribution de la taille statistique utilisant au moins une distribution a t, z ou chi des particules basée sur la moyenne des trois mesures d'un minimum de trois particules, la longueur V* d'un minimum de trois particules, ou d'une autre mesure quelconque réalisée. Comme il sera compris, les distributions t, z ou chi peuvent procurer une fourchette de particules vues basée sur la moyenne et la variance en taille des particules. Par conséquent, lorsque le système d'imagerie 100 identifie la forme de base des particules 200a-c qui sont surveillées, une distribution des diverses tailles peut être calculée. Ceci peut s'avérer avantageux pour aider à déterminer les conditions au fond du puits.
[0031] Comme il sera compris, l'obtention de trois distances de mesure Vi, Hi, H2 peut entraîner la définition de la relation pour beaucoup de formes de particules, mais il se peut qu'ils ne soit pas évident qu'une particule donnée démontre une forme courbée, comme en termes d'un cercle, ou qu'elle possède des angles bruts, comme un carré, un triangle ou un autre type de polygone. Par conséquent, les modes de réalisation de la présente divulgation comprennent également la définition de l'angularité des particules 200a-c à l'intérieur des déblais de forage 114 en utilisant quatre mesures angulaires, et aidant ainsi à discriminer entre les trois classes de mesure de base : carré, circulaire et triangulaire.
[0032] En référence aux FIG. 3A, 3B et 3C, sont illustrées trois particules 200a-c des FIG. 2A-2C indiquant des exemples de mesures angulaires pour déterminer l'angularité, selon un ou plusieurs modes de réalisation. Comme illustré, l'angularité des particules 200a-c peut être déterminée en mesurant au moins quatre angles sur chaque particule 200a-c, illustrés comme un premier angle Au un deuxième angle A2/ un troisième angle A3 et un quatrième angle A4. Lors de la réception des images des particules 200a-c au niveau du système d'acquisition de données 108, le processeur 104 peut être configuré pour obtenir des mesures des quatre angles Ai-A4. Dans ce mode de réalisation, le processeur 104 peut être configuré pour déterminer la localisation des angles basée sur le contraste entre la particule donnée et l'arrière-plan de la particule. Dans certains modes de réalisation, l'emplacement de chaque mesure d'angle peut être espacé de façon équidistante l'une de l'autre autour de la limite d'une particule donnée, à moins que la particule ne soit pyramidale. Si la forme de la particule est pyramidale, trois angles seront mesurés au niveau de trois pointes de la forme triangulaire. Cependant, dans d'autres modes de réalisation, l'emplacement des angles peut être déterminé tel qu'il est dicté par le logiciel qui est implémenté dans le système d'imagerie 100.
[0033] Les quatre angles A1-A4 peuvent être mesurés pour déterminer à quel point une particule donnée 200a-c est carrée, arrondie ou triangulaire. L'angularité d'une particule 200a-c donnée peut être calculée comme la somme des quatre angles Ai-A4 et sera entre 180° et 720°. Les sommes qui sont plus proches de 180° seront considérées comme étant hautement angulaire et pourraient probablement correspondre à une structure triangulaire, et les sommes qui sont plus proches de 720° seront considérées comme étant sensiblement non-angulaires et pourraient probablement correspondre à une structure circulaire. En comparant les mesures des quatre angles Ai-A4 d'une particule 200a-c donnée, on peut déterminer si une particule 200a-c donnée est plus carrée, arrondie ou triangulaire. Par ex., si Ai ~ A2 ~ A3 ~ A4 pour une particule donnée, et que les quatre angles Ai-A4 sont dans une fourchette d'environ 70° et environ 110°, alors, la particule donnée a une forme probablement carrée, telle que la première particule 200a. Si, cependant, Ai « A2 « A3 » A4 pour une particule donnée, et que les quatre angles Ai-A4 sont tous supérieurs à 90°, alors, la particule donnée a probablement une forme circulaire, telle que la deuxième particule 200b. En outre, si Ai « A2 ~ A3 et A4 = 0 pour une particule donnée, et la somme mesurée des trois angles Ai-A3 est d'environ 180°, alors, la particule donnée a probablement une forme de triangle, telle que la troisième particule 200c.
[0034] Avec les 3 distances mesurées Vi, Hi, H2 et les quatre angles
Ai-A4 mesurés, la plupart des formes des particules 200a-c peuvent être différenciées et classées avec les systèmes d'acquisition des données 108 comme étant carrée, circulaire ou triangulaire. Afin de convertir ces mesures en espace 3D, cependant, et ainsi de classer les particules 200a-c comme généralement cubique, sphérique ou pyramidale, des mesures supplémentaires de deux distances et des mesures supplémentaires de deux angles peuvent être obtenues. Dans de tels modes de réalisation, au moins deux dispositifs d'imagerie 102 peuvent être utilisés pour déterminer la profondeur relative de chaque particule 200a-c. Plus particulièrement, et encore une fois en référence aux FIG. 2A-2C, un premier dispositif d'imagerie 102 peut être configuré pour obtenir une quatrième mesure de distance Zi dans la direction Z {c.-à-d., à l'extérieur de la page dans les FIG. 2A-2C) à l'intersection de Ηχ/Vi, et un deuxième dispositif d'imagerie 102 peut être configuré pour obtenir une cinquième distance de mesure Z2 dans la direction Z au niveau de l'intersection de H2/Vi. La direction Z est également définie comme 90° de Hi ou de H2 (selon la mesure qui est prise) et perpendiculaire à Vi.
[0035] La quatrième mesure Zi peut correspondre au plan focal associé au premier dispositif de mesure 102, et la cinquième mesure Z2 peut correspondre au plan focal du deuxième dispositif de mesure 102, Le plan focal de chaque dispositif d'imagerie 102 peut se trouver là où les images captées pour le dispositif d'imagerie 102 sont claires ou en focus (c.-à-d., très peu ou pas de distorsion d'objets dans le plan focal). En ajustant les éléments de focalisation et les lentilles des dispositifs d'imagerie 102, le plan focal pour les dispositifs d'imagerie 102 peut être sélectionné pour se trouver à une profondeur connue (ou distance) le long de l'axe Z, de sorte que la différence entre les plans focaux de chaque dispositif d'imagerie 102 puisse être connue. En mesurant la « clarté » ou la distorsion (c.-à-d., le manque de définition) des images récupérées des particules 200a-c dans chaque plan focal au niveau des intersections Ηχ/Vi et H2/Vi, le système d'acquisition de données 108 peut être en mesure de confirmer les mesures de profondeur pour Zi et Z2. Plus particulièrement, la distorsion des images peut être comparée à un point de référence connu, qui peut être un quelconque détail permanent à partir duquel le système d'acquisition d'images 108 peut discerner l'ampleur (par ex., le pourcentage) de distorsion de l'image au niveau des intersections Hi/Vi et H2/Vi. Dans certains modes de réalisation, par ex., le point de référence peut être la surface supérieure du tamis du secoueur 124, mais un point de référence virtuel peut, par ailleurs, être programmé dans le système d’acquisition des données 108, sans s'écarter de la portée de la divulgation.
[0036] Lors de son fonctionnement, le processeur 104 peut être configuré pour calculer l'ampleur de la distorsion de la particule 200a-c au niveau de chaque plan focal aux intersections Hi/Vi et H2/V1 comme une fonction de la profondeur. En référençant le point de référence, un modèle stocké dans la base de données 120 peut être appliqué à et référencer le point de référence en générant ou autrement en fournissant un pourcentage de distorsion. Le modèle peut être un modèle de distorsion qui procure des pourcentages connus de clarté ou de distorsion auxquels on peut le comparer pour déterminer la profondeur des quatrième et cinquième mesures et Z2 au niveau des intersections H1/V1 et H2/V1, respectivement. Étant donné que la différence entre les plans focaux ou les profondeurs de détection de chaque dispositif d'imagerie 102 est connue, une comparaison des quatrième et cinquième mesures Zi et Z2 au niveau des intersections Hi/Vx et H2/Vi peut donner une différence dans la profondeur, ce qui peut procurer une indication des contours en 3D pour les particules 200a-c.
[0037] En outre, à part la détermination et la mesure des quatre angles A1-A4, comme il est présenté ci-dessus, le processeur 104 peut être configuré pour confirmer et mesurer les autres mesures angulaires pour aider à cartographier une particule 200a-c donnée dans l'espace 3D. Pour les particules qui sont généralement carrées ou circulaires, telles que la première et la deuxième particule 200a,b, respectivement, les mesures angulaires additionnelles peuvent être obtenues dans un plan qui est perpendiculaire au plan coupant les quatre angles Ai-A4. Pour les particules qui sont généralement triangulaires, telles que la troisième particule 200c, les mesures angulaires additionnelles peuvent être obtenues dans un plan qui est perpendiculaire à la base de la particule triangulaire 200c.
[0038] Les deux mesures angulaires additionnelles peuvent être déterminées en se basant sur les plans focaux des dispositifs d'imagerie 102 et la perte de clarté détectée au niveau des limites des particules 200a-c basée sur le contraste. Avec de multiples dispositifs d'imagerie 102 configurés au niveau de différents plans focaux, le changement au niveau de la clarté comme une fonction de la profondeur peut être déterminé. Une ligne linéaire simple, ou une autre fonction mathématique pour produire une ligne, peut être adaptée à la vitesse de changement de clarté. Lorsque la vitesse de chargement de la clarté change, une deuxième ligne peut être adaptée. On peut assumer que les deux lignes sont dans un plan unique et un angle peut être déterminé entre les deux lignes adaptées.
[0039] En se référant encore une fois à la FIG. 1, le système d'acquisition de données 108 peut également comprendre un réseau neural 134 qui peut être programmé dans la mémoire 118. Le réseau neural 134 peut être utilisé pour aider le processeur 104 à reconnaître les distances Vu Hi, H2, Zu Z2 et les angles A1-A4 dans la détermination de la forme, de la taille et du volume des particules 200a-c. Plus particulièrement, le réseau neural 134 peut être calibré à l'aide d'un ou de plusieurs kits ou collections d'objets physiques d'une forme, d'une taille et d'un volume connus. De tels objets physiques peuvent être obtenus à partir d'une diversité de sources pour procurer un jeu de données de calibration pour le réseau neural 134. Dans certains modes de réalisation, par ex., les objets physiques peuvent comprendre des objets physiques ordinaires, tels que des roulements à billes, des cubes, des pyramides, etc., ou tout objet en 3D d'une forme, d'une taille et d'un volume déterminables.
[0040] Dans d'autres modes de réalisation, les objets physiques utilisés pour la calibration du réseau neural 134 peuvent comprendre des déblais de forage provenant du puits actuel qui est foré. Les déblais de forage obtenus du puits actuel, par ex., peuvent être échantillonnés, nettoyés et analysés en utilisant un système d'analyse hors-ligne qui aide à la calibration du système d'acquisition de données 108. Des données d'images connues peuvent ensuite être téléchargées vers le logiciel pour la calibration du réseau neural. Dans encore d'autres modes de réalisation, les objets physiques utilisés dans la calibration du réseau neural 134 peuvent comprendre des déblais de forage provenant d'un puits adjacent (par ex., un puits décalé, un puits à embranchement, un puits de dérivation, etc.) étant donné que la géologie des puits adjacents doit être sensiblement semblable (en assumant l'utilisation des trépans de forage du même type et de la même taille pour obtenir les déblais de forage). Dans de tels cas, des échantillons de déblais de forage provenant du puits adjacent peuvent être nettoyés, pesés et scannés pour déterminer la forme, la taille et le volume des particules qui sont entraînées dans les déblais. Les déblais de forage peuvent ensuite être passés dans le système d'imagerie 100 pour corréler les caractéristiques maintenant connues des particules (c.-à-d., forme, taille et volume) aux mesures provenant du système d'imagerie 100. Les données obtenues peuvent être stockées dans une base de données 120 pour une référence ultérieure par le réseau neural 134 lors de la surveillance des déblais de forage 114 en temps réel.
[0041] Lorsque de multiples puits sont forés dans le même champ et/ou sur la même plateforme de forage, la base de données 120 peut être renseignée avec des ensembles de données de calibration correspondant aux caractéristiques connues d'échantillons de déblais de forage provenant de chaque puits. Divers paramètres de forage peuvent également être stockés dans la base de données 120 et associées à chaque ensemble de données de calibration. Par ex., des paramètres de forage tel que la configuration de l'ensemble de fonds de puits utilisé, le type de fluide de forage, le poids sur le trépan et la véritable profondeur verticale peuvent être stockés dans la base de données 120 pour chaque calibration d'ensembles de données. En temps réel, le réseau neural 134 peut interroger la base de données 120 lors de la surveillance des déblais de forage 114 provenant d'un puits soumis à des paramètres de forage semblables en comparaison aux ensembles de données calibrés stockés. Comme il sera compris, ceci peut s'avérer avantageux dans la surveillance de nouveau puits dans laquelle la base de données 120 peut être utilisée pour correspondre à des ensembles de fonds de puits semblables, des types de fluide de forage, le poids sur le trépan et la véritable profondeur verticale, et procurer ainsi un ensemble de calibration initiale en absence de données précédentes provenant du puits réel qui est foré.
[0042] Dans certains modes de réalisation, le système d'imagerie 100 peut également être configuré pour surveiller ou autrement détecter la présence de copeaux ou de copeaux de métaux dans les déblais de forage 114. Les copeaux de métaux peuvent être différenciés ou autrement distinguables des particules 200a-c dans les déblais de forage 114 en raison du rapport élevé de Vi à Hi. Par ex., des copeaux de métaux peuvent démontrer un rapport Vi/Hi supérieur à 1000. Les copeaux de métaux peuvent provenir d'une diversité de sources. Dans certains cas, par ex., les copeaux de métaux peuvent être générés lors du broyage ou en perçant à travers la paroi du tubage ou une fenêtre pré-fraisée pour créer une sortie de tubage pour un puits multilatéral. La densité des copeaux de métaux qui est détectée par le dispositif d'imagerie 100 peut informer un opérateur lorsque le broyeur a complètement pénétré la paroi du tubage, et indique ainsi que la sortie du tubage est complète. Par ex., les copeaux provenant d'une opération de broyage sont généralement composés de longs brins de métal, semblables aux copeaux souvent retrouvés dans un atelier. Si des copeaux longs ne sont pas présents pendant le broyage, et on obtient plutôt des copeaux fins, alors, ceci peut être une indication qu'aucun progrès n'est réalisé et que des actions de surface doivent être posées (c.-à-d., augmenter le poids sur le broyeur, déterminer et/ou ajuster le couple sur le broyeur, retirer le broyeur du trou, remplacer le broyeur, etc.). Par conséquent, on peut surveiller les copeaux de métaux pour assurer un bon nettoyage du trou et pour déterminer si le broyeur utilisé pour percer à travers la paroi du tubage fonctionne efficacement.
[0043] Dans d'autres cas, cependant, les copeaux de métaux peuvent être une indication que le tubage qui tapisse le puits de forage est coupé par inadvertance lorsqu'un broyeur ou un trépan de forage est descendu au fond du puits. En se basant sur le débit connu du fluide de forage circulant à travers le puits de forage, un opérateur peut être en mesure de déterminer l'emplacement approximatif d'où proviennent les copeaux de métaux dans le puits de forage. Dans de tels cas, un outil d'inspection (c.-à-d., un outil de diagraphie de liaison) peut être envoyé dans le puits de forage afin d'inspecter une zone d'où proviennent les copeaux de métaux et pour confirmer le besoin ou non de réparation du tubage.
[0044] Dans certains modes de réalisation, le système d'acquisition de données 108 peut également être configuré pour déterminer le poids des déblais de forage 114 (FIG. 1). Ceci peut être réalisé en confirmant le volume du débit des déblais de forage 114 qui est détecté et la densité des déblais de forage 114. Le volume du débit des déblais de forage 114 peut être déterminé à travers l'utilisation de débitmètres ou d'autres dispositifs de mesure du débit connus. Dans certains cas, la densité des déblais de forage 114 peut être déterminée en obtenant des informations sur la densité provenant des outils de mesure en cours de forage (MWD) ou de diagraphie en cours de forage (LWD) utilisés dans les opérations de forage. Dans de tels cas, des capteurs de densité MWD ou LWD, tels que les capteurs de densité à neutrons qui déterminent le poids volumétrique des déblais de la formation, peuvent analyser la formation qui est creusée et transmettre des données sur le poids volumétrique de la formation vers le système d'acquisition des données 108 pour le traitement. Dans d'autres cas, cependant, la densité des déblais de forage 114 peut être déterminée en extrayant un échantillon des déblais de forage 114 et en mesurant son poids en pesant l'échantillon et en déterminant ainsi le volume. Le volume du débit mesuré des déblais de forage 114 peut ensuite être multiplié par la densité mesurée, ce qui ne donnera le débit massique des déblais de forage 114.
[0045] Les informations traitées générées par le système d'acquisition des données 108 (par ex., la forme, la taille et le volume des copeaux, etc.) peuvent ensuite être transmises à un opérateur de puits via l'un ou les plusieurs dispositifs périphériques 132 afin d'afficher les changements en temps réel ou en quasi temps réel au niveau des déblais de forage 114 qui se produisent au cours des opérations de forage. Comme il sera compris, la détermination des changements dans la taille et la distribution des particules des déblais de forage 114 peut s'avérer avantageuse pour confirmer les conditions d'opération qui sont probablement associées à ces types de changements et les conditions probables. Ces conditions peuvent ensuite être utilisées pour implémenter un contrôle intelligent de l'opération de forage, tel qu'un ajustement du poids sur le trépan, l'ajustement de la densité circulante équivalente du fluide de forage, l'ajout d'additifs au fluide de forage ou l'arrêt total des opérations de forage.
[0046] En se rapportant toujours à la Fig. 1, selon d'autres modes de réalisation de la présente divulgation, la précision du système d'imagerie 100 peut être évaluée ou autrement confirmée pour démontrer à un opérateur de puits que le système d'imagerie 100, ou un quelconque autre appareil d'imagerie ou de scanner utilisé pour déterminer la distribution de la forme, du volume et de la taille des déblais de forage 114, fonctionne comme prévu. Plus particulièrement, un système ou un programme de vérification peut être utilisé de concert avec le réseau neural 134. Dans certains modes de réalisation, le système de vérification peut comprendre, au moins en partie, un programme logiciel stocké dans une mémoire 118 du système d'acquisition des données 108 et programmé avec des instructions qui, lorsqu'elles sont exécutées par l'un ou les plusieurs processeurs 104, réalisent les étapes de vérification de la mesure souhaitées. Dans d'autres modes de réalisation, le programme de vérification peut comprendre un quelconque autre système qui peut être programmé pour vérifier au moins deux types de caractéristiques mesurées des déblais de forage 114 : le volume et la distribution de la taille des particules. Chaque type de vérification de la mesure est présenté ci-dessous.
[0047] Pour la vérification de la mesure du volume, un premier kit d'objets physiques ayant un volume connu peut être fourni au système de vérification (par ex., le système d'acquisition des données 108). Le premier peut comprendre une diversité d'objets en 3D ayant des dimensions qui sont dans la fourchette de balayage du système d'imagerie 100. Par ex., ces objets peuvent comprendre des objets achetés de volume connu, tels que des objets qui ont été fabriqués avec une précision élevée du volume connu, ou des objets dont le volume peut être facilement calculé, tels que des roulements à billes, des cubes, des pyramides etc. Dans d'autres cas, ces objets peuvent démontrer un volume connu qui a été précédemment mesuré ou déterminé au moyen de déplacement ou d'un autre moyen de balayage à précision élevée (par ex., un appareil de mesure des coordonnées). Lors du fonctionnement, ces objets physiques peuvent être mesurés ou scannés par le système d'imagerie 100 pour déterminer si le volume mesuré des objets est proche du volume connu des objets et, ainsi, si le système d'imagerie 100 fonctionne à l'intérieur d'un seuil de précision prédéterminé. Dans certains modes de réalisation, un poids total du premier kit d'objets physiques peut être utilisé pour vérifier que tous les objets du premier kit sont présents.
[0048] Lors de la vérification de la mesure du volume, le système d'imagerie 100 peut utiliser deux dispositifs d'imagerie 102, chacun avec des plans focaux correspondants, tel que décrit ci-dessus, et peuvent être configurés pour déterminer la profondeur des objets physiques en se basant sur la distorsion détectée ou mesurée (c.-à-d., le manque de définition) des images captées. Comme il a été indiqué plus haut, la distorsion mesurée, qui peut être sous forme de pourcentage, peut être associée au volume des objets physiques qui sont mesurés. Par conséquent, les objets de volume et de taille connus sont surveillés par le système d'imagerie 100 et les mesures ainsi obtenues sont comparées à des paramètres et des mesures connus des objets pour déterminer si le système d'imagerie 100 fonctionne correctement dans les limites du seuil de précision. Si le système d'imagerie 100 se trouve à l'extérieur du seuil de précision, le système d'imagerie 100 peut alors être recalibré, si désiré, ce qui pourrait impliquer une nouvelle calibration du réseau neural 134 avec de nouveaux ensembles de données de calibration, tel qu'il est présenté ci-dessus.
[0049] Pour la vérification de la distribution de la taille, un deuxième kit d'objets physiques peut être fourni au système de vérification (par ex., le système d'acquisition des données 108). Dans certains modes de réalisation, le premier et le deuxième kit d'objets physiques peuvent être le même. Dans d'autres modes de réalisation, cependant, le premier et de deuxième kit d'objets physiques peuvent être différents. Les objets dans le deuxième kit peuvent, encore une fois, être des objets disponibles dans le commerce d'une distribution de la taille et de rapports d'aspect connus ou des objets spécifiquement fabriqués avec une fourchette connue de distribution de la taille et des rapports d'aspect. Dans certains cas, les objets du deuxième kit peuvent avoir la même géométrie mais des tailles différentes, ou peuvent, par ailleurs, avoir des géométries différentes et des tailles différentes. Comme il sera compris, les tailles des objets utilisés se situeront généralement à l'intérieur de la spécification de la taille des particules du système d'imagerie 100.
[0050] Les objets de tailles différentes du deuxième kit peuvent être mélangés avec un rapport connu (c.-à-d., distribution de la taille) et passés à travers le système d'imagerie 100 pour la détection. Le rapport connu peut ensuite être comparé à la distribution de taille mesurée et calculée fournie par le système d'imagerie 100 pour déterminer si le système d'imagerie 100 est en train de lire à l'intérieur de la tolérance spécifiée ou sinon à l'intérieur du seuil de précision prédéterminée du système d'imagerie 100. Tout comme avec le premier kit d'objets physiques, un poids total du deuxième kit peut être utilisé pour vérifier que tous les objets pour le troisième kit sont présents.
[0051] Dans certains modes de réalisation, l'un quelconque des objets dans le premier et/ou le deuxième kit d'objets physiques peut également varier au niveau de la réflectance et du caractère lisse de la surface. Par conséquent, de tels objets peuvent être utilisés pour tester si ces paramètres affectent également les résultats du balayage du système d'imagerie 100. Ceci peut s'avérer avantageux dans la calibration du système d'imagerie 100 afin qu'il différencie entre les objets métalliques, cristallins ou feutrés, chacun d'entre eux pouvant affecter le rapport de contraste des particules 200a-c basé sur la façon dont la lumière (c.-à-d., provenant de la source lumineuse 122) frappe les surfaces externes des particules 200a-c. Le réseau neural 134 peut être calibré pour accepter le rapport de contraste le plus efficace basé sur le type de particules 200a-c qui est détecté. Dans certains cas, le réseau neural 134 peut être calibré pour utiliser la meilleure source lumineuse 122 afin d'améliorer le rapport de contraste. Dans de tels cas, diverses sources lumineuses 122 peuvent être allumées ou éteintes afin d'améliorer le rapport de contraste basé sur les conditions d'éclairage de la particule et de l'environnement.
[0052] Par conséquent, le système de vérification peut être configuré pour utiliser des objets physiques d'une taille et d'une géométrie connue pour tester les limites spécifiées du système d'imagerie 100. Ce type de système peut être utilisé pour vérifier la détermination du volume et de la distribution de la taille des déblais du puits 114. Le système de vérification présentement décrit utilise une entrée connue et la compare aux résultats mesurés et calculés du système d'imagerie 100 et procure ainsi un moyen direct permettant de démontrer si le système d'imagerie 100 fonctionne comme on le souhaite.
[0053] En se référant maintenant à la FIG. 4, est illustré un exemple d'un système de forage 400 qui peut comprendre le système d'imagerie 100, selon un ou plusieurs modes de réalisation de la présente divulgation. Il convient de noter que même si la FIG. 1 illustre, de façon générale, un module de forage terrestre, un homme de métier reconnaîtra facilement que les principes décrits ici sont également applicables à des opérations de forage offshore qui utilisent des plateformes flottantes ou sur le fond marin et des derricks, sans s'écarter de la portée de cette divulgation. Tel qu'illustré, le système de forage 400 peut comprendre une plateforme de forage 402 qui supporte un derrick 404 comportant une moufle mobile 406 permettant de soulever et d'abaisser le train de tiges 408. Le train de tiges 408 peut comprendre, sans limitation, une tige de forage et un tubage spiral, tel qu'il est généralement connu par un spécialiste du domaine. Un kelly 410 soutient le train de tiges 408 lorsqu'il est abaissé à travers une table tournante 412. Un trépan de forage 414 est fixé à l'extrémité distale d'un train de tiges 408 et il est alimenté soit par un moteur au fond du puits et/ou par rotation du train de tiges 408 à partir de la surface du puits. Lorsque le trépan de forage 414 tourne, il creuse un trou de forage 416 qui pénètre diverses formations souterraines 418.
[0054] Une pompe 420 (par ex., une pompe à boue) fait circuler du fluide de forage 422 à travers un tuyau d'alimentation 424 et vers le kelly 410 qui transporte le fluide de forage 422 au fond du puits à travers l'intérieur du train de tiges 408 et à travers un ou plusieurs orifices dans le trépan de forage 414. Le fluide de forage 422 est ensuite recirculé vers la surface à travers l'anneau 426 défini entre le train de tiges 408 et les parois du trou de forage 416. Au niveau de la surface, le fluide de forage recirculé ou usé 422 sort de l'anneau 426 et peut être transporté vers une ou plusieurs des unités de traitement de fluide 428 à travers une ligne de flux interconnecté 430. Après le passage à travers la ou les unités de traitement de fluide 428, un liquide de forage « propre » 422 est déposé dans un bassin de rétention 432 proche (/'.e., un bassin à boue). Un ou plusieurs produits chimiques, fluides ou additifs peuvent être ajoutés au fluide de forage 422 à travers une trémie de mélange 434 qui est couplée en communication à ou autrement en communication fluidique avec le bassin de rétention 432.
[0055] Le ou les unités de traitement de fluide 428 peuvent comprendre ou autrement être le même que le ou les secoueurs 116 de la FIG. 1. Comme il est illustré, le système d'imagerie 100 peut être couplé en communication à ou autrement incorporer une ou plusieurs unités de traitement de fluide 428 dans lesquelles, tel que décrit ci-dessus, le dispositif d'imagerie 102 (FIG. 1) peut capter des images des déblais de forage 114 (FIG. 1) qui retournent dans le fluide de forage 422 et transmettent les données d'images 112 (FIG. 1) aux systèmes d'acquisition de données 108 (FIG. 1) pour ie traitement.
[0056] Tel qu'il est utilisé ici, un support lisible par ordinateur décrit un quelconque support qui fournit, directement ou indirectement, des instructions vers le ou les processeurs 104 pour l'exécution. Un support lisible par ordinateur peut prendre une quelconque forme comprenant, par ex., un support non-volatile, un support volatile et un support de transmission. Le support non volatile peut comprendre, par ex., des disques optiques et magnétiques. Le support volatile peut comprendre, par ex., une mémoire dynamique. Le support de transmission peut comprendre, par ex., des câbles coaxiaux, un fil, des fibres optiques et des fils qui forment un bus. Des formes courantes de support lisible par ordinateur peuvent comprendre, par ex., des disquettes, des disques flexibles, des disques durs, des bandes magnétiques, d'autres supports magnétiques de ce type, des cédéroms, des DVD, et d'autres supports optiques de ce type, des cartes perforées, des bandes en papier et des supports physiques de ce type avec des trous à motifs, une RAM, une ROM, une PROM, une EPROM et une EPROM flash.
[0057] Les modes de réalisation divulgués ici comprennent : [0058] A. Un procédé qui comprend la réception d'une image des déblais de forage avec un système d'acquisition de données qui comprend un ou plusieurs processeurs, les déblais de forage provenant d'un puits de forage qui est creusé et comprenant une pluralité de particules, l'analyse de l'image des déblais de forage par un ou plusieurs processeurs en obtenant trois mesures de distance en 2D pour chaque particule et en obtenant quatre mesures angulaires pour chaque particule, et en déterminant, avec un ou plusieurs processeurs, au moins une distribution de la taille des particules des déblais de forage et une distribution de la forme des déblais de forage basée sur les trois mesures de distance en 2D et les quatre mesures angulaires de chaque particule.
[0059] B. Un support non-transitoire lisible par ordinateur, programmé par des instructions exécutables par ordinateur qui, lorsqu'elles sont exécutées par un processeur d'une unité informatique, réalise le procédé de réception d'une image des déblais de forage avec un système d'acquisition de données qui comprend un ou plusieurs processeurs, les déblais de forage provenant d'un puits de forage qui est creusé et comprenant une pluralité de particules suspendues dans ceux-ci, l'analyse de l'image des déblais de forage avec l'un ou les plusieurs processeurs en obtenant trois mesures de distance en 2D pour chaque particule et en obtenant quatre mesures angulaires pour chaque particule, et en déterminant avec l'un ou les processeurs au moins une distribution de la taille des particules et une distribution de la forme des déblais de forage sur les trois distances en 2D et les quatre distances angulaires mesurées de chaque particule.
[0060] Chacun des modes de réalisation A et B peuvent comporter un ou plusieurs des éléments additionnels, dans une combinaison quelconque : Élément 1: dans lequel la réception de l'image des déblais de forage avec les systèmes d'acquisition des données est précédée par le passage des déblais de forage sur un tamis de secoueur d'un secoueur, la capture des images des déblais de forage au niveau de ou après le tamis du secoueur par un ou plusieurs dispositifs d'imagerie générant ainsi des données d'images, et en transmettant les données d'images vers le système d'acquisition de données. Élément 2: comprenant également l'éclairage des déblais de forage au niveau de ou après le tamis du secoueur avec une source lumineuse qui émet une longueur d'onde connue du rayonnement électromagnétique, la source lumineuse étant sélectionnée dans le groupe composé d'une source de lumière blanche, d'une source de lumière incandescente, d'une source de lumière infrarouge, d'une ou de plusieurs diodes électroluminescentes et une quelconque combinaison de celles-ci. Élément 3 : dans lequel la source lumineuse comprend une pluralité de sources lumineuses, le procédé comprenant également le changement entre la pluralité de sources lumineuses améliorant ainsi un rapport de contraste pour au moins certaines de la pluralité des particules. Élément 4 : dans lequel l’obtention des trois mesures de distance en 2D pour chaque particule comprend l'identification et la mesure d'une longueur pour chaque particule, l'identification et la mesure d'une largeur pour chaque particule, la mesure pour la largeur coupant la longueur et elle est orthogonale à celle-ci, et l'identification et la mesure d'une largeur intermédiaire pour chaque particule, la mesure de ia largeur intermédiaire étant obtenue au niveau d'un point à mi-chemin entre une intersection entre la longueur et la largeur et elle est orthogonale à la largeur. Élément 5: comprenant également les mesures de la longueur, de la largeur et de la largeur intermédiaire pour une particule donnée afin de déterminer si la particule donnée est carrée, circulaire ou triangulaire. Élément 6: comprenant également le calcul de la moyenne des mesures pour la longueur, la largeur et la largeur intermédiaire pour chaque particule afin de déterminer une distribution statistique de la taille de la pluralité des particules à l'intérieur des déblais de forage. Élément 7 : dans lequel une particule donnée de la pluralité des particules est identifiée comme une particule de forme carrée lorsque les quatre mesures angulaires se trouvent chacune dans une fourchette entre environ 70° et environ 110°. Élément 8 : dans lequel une particule donnée de la pluralité des particules est identifiée comme une particule de forme circulaire quand les quatre mesures angulaires sont supérieures à 90°. Élément 9 : dans lequel les quatre mesures angulaires comprennent un première angle, un deuxième angle, un troisième angle et un quatrième angle, et dans lequel une particule donnée de la pluralité des particules est identifiée comme une particule de forme triangulaire lorsque le quatrième angle a une valeur de zéro et que la somme du premier, du second et du troisième angles est environ 180°. Élément 10 : comprenant également la classification de chaque particule avec l'un ou les plusieurs processeurs comme étant l'une de la forme carrée, circulaire et triangulaire en se basant sur les trois mesures de distance en 2D et les quatre mesures angulaires. Élément 11 : comprenant également la capture d'images de chaque particule avec au moins un premier dispositif d'imagerie et un deuxième dispositif d'imagerie, dans lequel le premier dispositif d'imagerie capte des images au niveau d'un premier plan focal et le deuxième dispositif d'imagerie capte des images au niveau d'un deuxième plan focal qui est différent du premier point focal ; l'analyse des images de chaque particule pour le premier et le deuxième dispositif d'imagerie avec l'un ou les plusieurs processeurs et l'obtention d'une première mesure de la profondeur associée au premier dispositif d'imagerie et une deuxième mesure de la profondeur associée au deuxième dispositif d'imagerie pour chaque particule ; et la détermination avec l'un ou les plusieurs processeurs d'une forme en 3D de chaque particule en se basant sur les trois mesures de distance en 2D, les quatre mesures angulaires et la première et la deuxième mesure de la profondeur, la forme en 3D étant choisie d'un groupe composé d'un cube, d'une sphère et d'une pyramide. Élément 12 : dans lequel le système d'acquisition des données comprend également un réseau neural qui comprend la calibration des ensembles de données en se basant sur une ou plusieurs collections d'objets physiques de taille, de forme et de volume connus, et dans lequel la détermination avec l'un ou les plusieurs processeurs d'au moins l'une de la distribution de la taille des particules et de la distribution de la forme des déblais de forage comprend également la calibration du réseau neural avec l'une ou les plusieurs collections d'objets physiques pour générer les ensembles de données de calibration, et l'interrogation du réseau neural avec l'un ou les plusieurs processeurs afin de corréler la forme, la taille et le volume connus des ensembles de données de calibration avec les mesures obtenues par l'un ou les plusieurs processeurs. Élément 13 : comprenant également la détermination d'un volume de débit des déblais de forage, la détermination d'une densité des déblais de forage et la multiplication du volume de débit et des déblais de forage par la densité des déblais de forage et obtenant ainsi un débit massique des déblais de forage. Élément 14 : comprenant également l'affichage de l'au moins une distribution de la taille de particules des déblais de forage et de la distribution de la forme des déblais de forage sur un ou plusieurs dispositifs périphériques couplés en communication avec le système d'acquisition de données. Élément 15 : dans lequel le système d'acquisition des données fait partie d'un système d'imagerie qui comprend un ou plusieurs dispositifs d'imagerie qui obtient l'image des déblais de forage, le procédé comprenant également l'échantillonnage d'un kit d'objets physiques d'un volume connu avec l'un ou les plusieurs dispositifs d'imagerie et obtenant ainsi des volumes mesurés avec le système d'acquisition de données, l'échantillonnage d'un kit des objets physiques ayant une distribution de taille connue avec l'un ou les plusieurs dispositifs d'imagerie permettant ainsi d'obtenir une distribution mesurée de la taille avec le système d'acquisition de données, et la détermination si le système d'imagerie fonctionne à l'intérieur d'un seuil de précision prédéterminé en comparant au moins l'un des volumes mesurés à un volume connu et la distribution de la taille mesurée à la distribution de taille connue. Élément 16 : comprenant également une recalibration du système d'imagerie lorsqu'il est déterminé que le système d'imagerie fonctionne sans le seuil de précision prédéterminé.
[0061] Élément 17 : dans lequel l'obtention des trois mesures de distance en 2D pour chaque particule comprend l'identification et la mesure d'une longueur pour chaque particule, l'identification et la mesure d'une largeur pour chaque particule, dans lequel la mesure pour la largeur coupe la longueur et elle est orthogonale à celle-ci, et l'identification et la mesure d'une largeur intermédiaire pour chaque particule, dans lequel la mesure pour la largeur intermédiaire est obtenue au niveau d’un point à mi-chemin entre une intersection entre la longueur et la largeur et elle est orthogonale à la longueur. Élément 18 : comprenant également la comparaison des mesures pour la longueur, la largeur et la largeur intermédiaire pour une particule donnée afin de déterminer si la particule donnée est carrée, circulaire ou triangulaire. Élément 19 : comprenant également le calcul de la moyenne des mesures pour la longueur, la largeur et la largeur intermédiaire pour chaque particule afin de déterminer une distribution statistique de la taille de la pluralité des particules à l'intérieur des déblais de forage. Élément 20 : comprenant également la classification de chaque particule avec l'un ou les plusieurs processeurs comme étant l'une d'une forme carrée, circulaire et triangulaire en se basant sur les trois mesures de distance en 2D et les quatre mesures angulaires. Élément 21 : comprenant également la capture d'images de chaque particule avec au moins un premier dispositif d'imagerie et un deuxième dispositif d'imagerie, dans lequel le premier dispositif d'imagerie capte des images au niveau d'un premier plan focal et le deuxième dispositif d'imagerie capte des images au niveau d'un deuxième plan focal qui est différent du premier plan focal, l'analyse des images de chaque particule provenant du premier et du deuxième dispositifs d'imagerie avec l'un ou les plusieurs processeurs et l'obtention d'une première mesure de profondeur associée au premier dispositif d'imagerie et une deuxième mesure de profondeur associée aux deuxième dispositif d'imagerie pour chaque particule, et la détermination avec l'un ou les plusieurs processeurs d'une forme en 3D de chaque particule en se basant sur les trois mesures de distance en 3D, les quatre mesures angulaires et la première et la deuxième mesure de la profondeur, la forme en 3D étant choisie dans le groupe composé d'un cube, d'une sphère et d'un pyramide. Élément 22 : dans lequel le système d'acquisition de données comprend également un réseau neural qui comprend des ensembles de données de calibration basés sur une ou plusieurs collections d'objets physiques de forme, de taille et de volume connus, et dans lequel la détermination avec l'un ou les plusieurs processeurs d'au moins l'une de la distribution de la taille de particules et de la distribution de la forme des déblais de forage comprend également la calibration du réseau neural avec une ou plusieurs collections d'objets physiques pour générer les ensembles de données de calibration, et l'interrogation du réseau neural par un ou plusieurs processeurs pour corréler la forme, la taille et le volume connus des ensembles de données de calibration avec les mesures obtenues par l'un ou les plusieurs processeurs. Élément 23 : comprenant également la détermination d'un volume de débit des déblais de forage, la détermination d'une densité des déblais de forage et la multiplication du volume de débit des déblais de forage avec la densité des déblais de forage et obtenant ainsi un débit massique des déblais de forage.
[0062] Comme exemple non-limitant, des exemples de combinaisons applicables à A et à B comprennent : Élément 1 avec Élément 2 ; Élément 1 avec Élément 3 ; Élément 4 avec Élément 5 ; Élément 4 avec Élément 6 ; Élément 15 avec Élément 16 ; Élément 17 avec Élément 18 et Élément 17 avec Élément 19. .
[0063] Ainsi, les systèmes et les procédés divulgués sont bien adaptés pour parvenir aux fins et aux avantages mentionnés aussi bien que ceux qui sont inhérents à ceux-ci. Les modes de réalisation particuliers divulgués ci-dessus sont de nature illustrative seulement, et les enseignements de la présente divulgation peuvent être modifiés et pratiqués de façons différentes mais équivalentes qui seront évidentes à un spécialiste du domaine qui bénéficie de ces enseignements. En outre, aucune limite n'est envisagée concernant les détails de construction ou de conception décrits ici, autres que ceux décrits dans les revendications suivantes. Il est donc évident que les modes de réalisation illustratifs particuliers divulgués ci-dessus peuvent être altérés, combinés ou modifiés et que toutes les variations de ce type sont considérées comme étant à l'intérieur de la portée de la présente divulgation. Les systèmes et les procédés décrits de façon illustrative ici peuvent être adéquats pour être pratiqués en absence de tout élément qui n'est pas spécifiquement divulgué ici et/ou tout élément optionnel décrit ici. Même si les compositions et les procédés sont décrits en termes de « comprenant », « contenant » ou « incluant » divers composants ou étapes, les compositions et les procédés peuvent également « être composés essentiellement des » ou « être composés des » divers composants et étapes. Tous les chiffres et les fourchettes divulgués ci-dessus peuvent varier d'une certaine quantité. Lorsqu'une fourchette numérique avec une limite supérieure et une limite inférieure est divulguée, tout chiffre ou toute fourchette comprise qui se trouve à l'intérieur de la fourchette est spécifiquement divulguée. En particulier, il doit être compris que chaque fourchette de valeurs (de la forme « d'environ a à environ b » ou de façon équivalente « d'environ a à b » ou de façon équivalente « d’environ a-b ») divulguée ici doit décrire tout nombre et fourchette qui est englobée par la fourchette plus grande des valeurs. Mais également, les termes dans les revendications ont leur signification claire et ordinaire sauf en cas de mention explicite et de définition claire par ie demandeur. En outre, les articles indéfinis « un » ou « une », utilisés dans des revendications, tels qu'ils sont définis ici, veulent dire un ou plusieurs des éléments qu'ils introduisent. En cas de conflit dans les usages d'un mot ou d'un terme se trouvant de cette description et dans un ou plusieurs brevets ou autres documents qui pourraient être incorporés ici à titre de référence, les définitions qui sont cohérentes avec cette description doit être adoptées.
[0064] Tel qu'elle est utilisée ici, la phrase « au moins l'un de » qui précède une série d'éléments, avec les termes « et » ou « ou » pour séparer un quelconque des éléments, modifie la liste dans son intégralité, plutôt que chaque élément de la liste (c.-à-d., chaque élément). La phrase « au moins l'un de » permet une signification qui comprend au moins l'un de l'un quelconque des éléments et/ou au moins l'un d'une quelconque combinaison d'éléments et/ou au moins l'un de chacun des éléments. Comme exemple, les phrases « au moins l'un de A, B et C » ou « au moins l'un de A, B ou C » décrivent chacun seulement A, seulement B ou seulement C ; une quelconque combinaison de A, B et C ; et/ou au moins un de chacun de A, B ou C.

Claims (25)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé, comprenant : la réception d'une image des déblais de forage par un système d'acquisition de données qui comprend un ou plusieurs processeurs, les déblais de forage provenant d'un puits de forage qui est creusé et comprenant une pluralité de particules ; l'analyse des images des déblais de forage avec l'un ou les plusieurs processeurs en obtenant trois mesures de distance en 2D pour chaque particule et en obtenant quatre mesures angulaires pour chaque particule ; et la détermination avec l'un ou les plusieurs processeurs d'au moins une distribution de la taille de particule des déblais de forage et d'une distribution de la forme des déblais de forage en se basant sur les trois mesures de distance en 2D et les quatre mesures angulaires pour chaque particule.
  2. 2. Système de la revendication 1, dans lequel la réception de l'image des déblais de forage avec le système d'acquisition des images est précédée par: le passage des déblais de forage sur un tamis de secoueur d'un secoueur ; la capture des images des déblais de forage au niveau de ou après le tamis du secoueur avec un ou plusieurs dispositifs d'imagerie et générant ainsi des données d'image ; et la transmission des images des données au système d'acquisition des données.
  3. 3. Procédé de la revendication 2, comprenant également l'éclairage des déblais de forage au niveau de et après le tamis du secoueur avec une source lumineuse qui émet une longueur d'onde connue du rayonnement électromagnétique, la source lumineuse étant sélectionnée dans le groupe composé d'une source de lumière blanche d'une source de lumière incandescente, d'une source de lumière infrarouge, d'une de plusieurs diodes électroluminescentes et une quelconque combinaison de celles-ci.
  4. 4. Procédé de la revendication 2, dans lequel la source lumineuse comprend une pluralité de sources lumineuses, le procédé comprenant également le basculement entre la pluralité de source lumineuse améliorant ainsi un rapport de contraste pour au moins certaines de la pluralité des particules.
  5. 5. Procédé de la revendication 1, dans lequel l'obtention des trois mesures de distance en 2D pour chaque particule comprend : l'identification et la mesure d'une longueur pour chaque particule ; l'identification et la mesure d'une largeur pour chaque particule, dans lequel la mesure pour la largeur coupe la longueur et elle est orthogonale à celle-ci ; et l'identification et la mesure d'une largeur intermédiaire pour chaque particule, dans lequel la mesure pour la largeur intermédiaire est obtenue au niveau d'un point à mi-chemin entre une intersection entre la longueur et la largeur et celle-ci est orthogonale à la longueur.
  6. 6. Procédé de la revendication 5, comprenant également les mesures de la longueur, de la largeur et de la largeur intermédiaire pour une particule donnée afin de déterminer si la particule donnée est carrée, circulaire ou triangulaire.
  7. 7. Procédé de la revendication 5, comprenant également le calcul de la moyenne des mesures pour la longueur, la largeur et la largeur intermédiaire pour chaque particule afin de déterminer une distribution statistique de la taille de la pluralité des particules à l'intérieur des déblais de forage.
  8. 8. Procédé de la revendication 1, dans lequel une particule donnée de la pluralité des particules est identifiée comme une particule de forme carrée lorsque les quatre mesures angulaires se trouvent chacune dans une fourchette entre environ 70° et environ 110°.
  9. 9. Procédé de la revendication 1, dans lequel une particule donnée de la pluralité des particules est identifiée comme une particule à formes circulaires quand les quatre mesures angulaires sont supérieures à 90°.
  10. 10. Procédé de la revendication 1, dans lequel les quatre mesures angulaires comprennent un premier angle, un deuxième angle, un troisième angle et un quatrième angle, et dans lequel une particule donnée de la pluralité des particules est identifiée comme une particule de forme triangulaire lorsque le quatrième angle a une valeur de zéro et que la somme du premier, du second et du troisième angle est environ 180°.
  11. 11. Procédé de la revendication 1, comprenant également la classification de chaque particule avec l'un ou les plusieurs processeurs comme étant l'une d'une forme carrée, circulaire et triangulaire en se basant sur les trois mesures de distance en 2D et les quatre mesures angulaires.
  12. 12. Procédé de la revendication 1, comprenant également : la capture d'images de chaque particule avec au moins un premier dispositif d'imagerie et un deuxième dispositif d'imagerie, dans lequel le premier dispositif d'imagerie capte des images au niveau d'un premier plan focal et le deuxième dispositif d'imagerie capte des images au niveau d'un deuxième plan focal qui est différent du premier point focal ; l'analyse des images de chaque particule pour le premier et le deuxième dispositif d'imagerie avec l'un ou les plusieurs processeurs et l'obtention d'une première mesure de la profondeur associée au premier dispositif d'imagerie et une deuxième mesure de la profondeur associée au deuxième dispositif d'imagerie pour chaque particule ; la détermination avec l'un ou les plusieurs processeurs d'une forme en 3D de chaque particule en se basant sur les trois mesures de distance en 2D, les quatre mesures angulaires et la première et la deuxième mesure de la profondeur, la forme en 3D étant choisie d'un groupe composé d'un cube, d'une sphère et d'une pyramide.
  13. 13. Procédé de la revendication 1, dans lequel le système d'acquisition de données comprend également un réseau neural qui comprend des ensembles de données de calibration basés sur une ou plusieurs collections d'objets physiques de forme, de taille et de volume connus, et dans lequel la détermination avec l'un ou les plusieurs processeurs d'au moins l'une de la distribution de la taille de particules et de la distribution de la forme des déblais de forage comprend : la calibration du réseau neural avec une ou plusieurs collections d'objets physiques pour générer les ensembles de données de calibration ; et l'interrogation du réseau neural par un ou plusieurs processeurs pour corréler la forme, la taille et le volume connus des ensembles de données de calibration avec les mesures obtenues par l'un ou les plusieurs processeurs.
  14. 14. Procédé de la revendication 1, comprenant également : la détermination d'un volume de débit des déblais de forage ; la détermination d'une densité des déblais de forage ; et la multiplication du volume de débit des déblais de forage avec la densité des déblais de forage et obtenant ainsi un débit massique des déblais de forage.
  15. 15. Procédé de la revendication 1, comprenant également l'affichage de l'au moins une distribution de la taille de particules des déblais de forage et de la distribution de la forme des déblais de forage sur un ou plusieurs dispositifs périphériques couplés en communication avec le système d'acquisition de données.
  16. 16. Procédé de la revendication 1, dans lequel le système d'acquisition de données fait partie d'un système d'imagerie qui comprend un ou plusieurs dispositifs d'imagerie qui obtiennent l'image des déblais de forage, le procédé comprenant également : l'échantillonnage d'un kit d'objets physiques de volume connu avec l'un ou les plusieurs dispositifs d'imagerie et obtenant ainsi des volumes mesurés avec le système d'acquisition de données ; l'échantillonnage d'un kit des objets physiques ayant une distribution de taille connue avec l'un ou les plusieurs dispositifs d'imagerie permettant ainsi d'obtenir une distribution mesurée de la taille avec le système d'acquisition de données ; et la détermination si le système d'imagerie fonctionne à l'intérieur d'un seuil de précision prédéterminé en comparant au moins l'un des volumes mesurés à un volume connu et la distribution de la taille mesurée à la distribution de taille connue.
  17. 17. Procédé de la revendication 16, comprenant également une recalibration du système d'imagerie lorsqu'il est déterminé que le système d'imagerie fonctionne sans le seuil de précision prédéterminé.
  18. 18. Support de stockage non-transitoire lisible par ordinateur programmé avec des instructions exécutables par ordinateur qui, lorsqu'elles sont exécutées par un processeur d'une unité informatique, permettent au précédé : de recevoir une image des déblais de forage avec un système d'acquisition de données qui comprend un ou plusieurs processeurs, les déblais de forage provenant d'un puits de forage qui est creusé et comprenant une pluralité de particules suspendues ; l'analyse des images des déblais de forage avec l'un ou les plusieurs processeurs en obtenant trois mesures de distance en 2D pour chaque particule et en obtenant quatre mesures angulaires pour chaque particule ; et la détermination avec l'un ou les plusieurs processeurs d'au moins une distribution de la taille de particule des déblais de forage et d'une distribution de la forme des déblais de forage en se basant sur les trois mesures de distance en 2D et les quatre mesures angulaires pour chaque particule.
  19. 19. Support non transitoire lisible par ordinateur de la revendication 18, dans lequel l'obtention de trois mesures de distance en 2D pour chaque particule comprend : l'identification et la mesure d'une longueur pour chaque particule ; l'identification et la mesure d'une largeur pour chaque particule, dans lequel la mesure pour la largeur coupe la longueur et elle est orthogonale à celle-ci ; et l'identification et la mesure d'une largeur intermédiaire pour chaque particule, dans lequel la mesure pour la largeur intermédiaire est obtenue au niveau d'un point à mi-chemin entre une intersection entre la longueur et la longueur et celle-ci est orthogonale à la longueur.
  20. 20. Support non-transitoire lisible par ordinateur de la revendication 19, comprenant également la comparaison des mesures pour la longueur, la largeur et la largeur intermédiaire pour une particule donnée afin de déterminer si la particule est carrée, circulaire ou triangulaire.
  21. 21. Support non-transitoire lisible par ordinateur de la revendication 19, comprenant également le calcul de la moyenne des mesures pour la longueur, la largeur et la largeur intermédiaire pour chaque particule afin de déterminer une distribution statistique de la taille de la pluralité des particules à l'intérieur des déblais de forage.
  22. 22. Support non-transitoire lisible par ordinateur de la revendication 18, comprenant également la classification de chaque particule avec l'un ou les plusieurs processeurs comme une forme carrée, circulaire ou triangulaire en se basant sur les trois mesures de distance en 2D et les quatre mesures angulaires.
  23. 23. Support non-transitoire lisible par ordinateur de la revendication 18, comprenant également : la capture d'images de chaque particule avec au moins un premier dispositif d'imagerie et un deuxième dispositif d'imagerie, dans lequel le premier dispositif d'imagerie capte des images au niveau d'un premier plan focal et le deuxième dispositif d'imagerie capte des images au niveau d'un deuxième plan focal qui est différent du premier point focal ; l'analyse des images de chaque particule pour le premier et le deuxième dispositif d'imagerie avec l'un ou les plusieurs processeurs et l'obtention d'une première mesure de la profondeur associée au premier dispositif d'imagerie et une deuxième mesure de la profondeur associée au deuxième dispositif d'imagerie pour chaque particule ; la détermination avec l'un ou les plusieurs processeurs d'une forme en 3D de chaque particule en se basant sur les trois mesures de distance en 2D, les quatre mesures angulaires et la première et la deuxième mesure de la profondeur, la forme en 3D étant choisie d'un groupe composé d'un cube, d'une sphère et d'une pyramide.
  24. 24. Support non-transitoire lisible par ordinateur de la revendication 18, dans lequel le système d'acquisition de données comprend également un réseau neural qui comprend des ensembles de données de calibration basés sur une ou plusieurs collections d'objets physiques de forme, de taille et de volume connus, et dans lequel la détermination avec l'un ou les plusieurs processeurs d'au moins l'une de la distribution de la taille de particules et de la distribution de la forme des déblais de forage comprend : la calibration du réseau neural avec une ou plusieurs collections d'objets physiques pour générer les ensembles de données de calibration ; et l'interrogation du réseau neural par un ou plusieurs processeurs pour corréler la forme, la taille et le volume connu des ensembles de données de calibration avec les mesures obtenues par l'un ou les plusieurs processeurs.
  25. 25. Support non-transitoire lisible par ordinateur de la revendication 18, comprenant également : la détermination d'un volume de débit des déblais de forage ; la détermination d'une densité des déblais de forage ; et la multiplication du volume de débit des déblais de forage avec la densité des déblais de forage et obtenant ainsi un débit massique des déblais de forage.
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