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Procédé et outillage de conditionnement des puits de pétrole.
L'invention concerne les techniques de finissage des puits de pétrole et les dispositifs servant à mettre de façon sélec- tive en communication des parties du revêtement ou du tube du puits avec les différentes couchas stratifiées, Il existe dans la plupart des puits de pétrole des zones perméables entremêlées à des couches de sables aqueux, de sables argileux ou à des zones ou des couches ne contenant pas de pétrole. Afin d'éliminer la communication de ces couches dépourvues de pétrole avec le puits, il est devenu de pratique courante, selon certains procédés de
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t1nisa,e des puits de pitrgle8 de garni? le puits,
eprûl- 5on torn" ge, d'un revêtement de ciment et 4e Pertorer ensuite cQrt1ne8 par, ties de ce dernier au niveau des couches produotr1ce au moyen 44 tirs explosifs Pour lesquels on utilise souvent, de la niùrv+ glycérine, Ce mode de c1mentation et de perforation pAr t1r eut dangereux et souvent incapable de procurer les meilleure résultats parce que les tirs sont susceptibles de fracturer fe revêtement, de
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ciment z dee endroits lndéolrablez, Il arrive aussi que les charges n'explosent pas ou ne rassissent pas à traverser le revêtement en cmentg Zoos hautes températurea engendrées par l'explosion peuven vitrifier la surface du sol ou du sable environnant qui peuvent pour cette raison# devenir moins perméablea qu'on le souhaite.
On a essayé aussi d'autres techniques y compris celle qui consiste à introduire dans le puits au tube Métallique portant
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des éléments de raccordement aux couches productr1oea, ces élément. étant coulissants ou extensibles transversalement et pouvant être déplaces à force vers l'extérieur par une pression hydraulique appliquée de l'intérieur du tube,, Quand ils se sont développes, les éléments en question ont pour rôle d'être en contact avec des
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couches stratifiées choisies lmprdgn4e& de pétrole et de eonatitue" des conduits menant à ses dernières.
Selon cette tecnn1que on force le ciment vers le bas à travers le tube et on le fait remon. ter de la partie inférieure, extérieurement, dans l'espace annulaire existant entre le tube et la paroi du puits qui est rempli
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Juoqu$à un niveau supérieur à celui des éléments de liaison eonet1- tuant des conduits de aux couches productrices.
On
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peut, avec cette même technique, faire déplacer 4rul1quement les éléments de raccordement avant d'introduire le ciment, ou après son mais avant qu'il ait eu le temps de durcira
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Dans les deux cas, on doit prendre des précautions au 4g dispo"' sillons spéciales afin d"v1ter que le ciment pénètre dans les élé-
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monts de raccordement et on doit enlever le ciment en excédent qui reste dans le tubage, l'opération finale visant à établir la çpmmnlouton 4 travers les 616r,,iante constituant les conduits consiste dissoudre on à détruire au moyen de produits chimiques ou de Chaleur# fournis par l'intérieur du, tube, un bouchon ou un noyau de fermeture situé dans chacun des éléments,
En plus de
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rineonvenient de nécessite? une source de pression hydraulique eu? le lieu de forage cette technique a cet autre désnvantage qu'elle Ab11ge à rendre tous les paecopd.s du tube mdtaiiique et tous les raccords entre ce dernier et les éléments de liaison suffisamment hermétiques pour que la pression.hydraulique utilisée puisse
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forcer ces elépiente vers 'BJÇt6'.1eur, de la Manière voulue et au moment désire. $041 en était autrement, on ne pourrait pas dispos ser d#une pression suffisante capable de repousser tous les éléments
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de .8ànâ certains d'entre eux pourraient n'être que repoussés que partiellement seulement et n'assureraient pas une cominunieu- tion appropriée avec les parties choisies du puits.
La présente invention vise à éviter les risques et les difficultés inhérents aux procèdes de finissage des puits décrits ci-dessus, à simplifier l'équipement utilisé et sa manipulation de façon que le cimentage du puits de forage et sa mise en état puissent être rendus moins coûteux et plus sûrs que précédemment.
En conséquence,l'un des buts de l'invention est
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d'apporter un procède et un outillage de tinisS8ca et de oimentage d'un puits de pétrole grâce auxquels le revêtement en citent est exempt de fissures ou de v1deJ;l;t grâce auxquels aussi la commun1cn- tion transversale à partir du tube central avec les couchée stra-
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litiges pholsles extérieures à ce tube et à le garniture en ciment est exécutée de façon sûre tandis que le tube central
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. est protège 1ntéreuremnt du ciment qui l'entoure.
Explosifs et pression hyârau11que ne sont ni nécessaires ni utilisa pour
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l'application du procède et l'emploi de l'outillage de l'invention.
L'invention vies à apporter un procédé et des moyens
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de finissage et de etmontage d'un put ta de forage grâce auxquola ne pont ndco#oAtre4 aucun outil ni aucune 1n.ta11at1on opdatale autre que l'outillage de finissage lui-même, Un autre but de
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l'invention est d'apporté:
* un outillage de aonception simple comprenant un nombre de pibooo constitutives normal1sel rapide. ment dlopontblode qui peuvent ètre facilement adaptées ou remplandeo sur p3.ece en vue de eAt1fare aux conditions VAToblet qui peuvent 6tr rencontres* Un autre but est de fournir des organes de 11a1sonans1blea fonctionnant méoun1quement, d'une taqon sara partir du 1'int±vioiv d'un revêtement tubulusra, ces organes prisant un contact Mastique autauaba avec la paroi du puits de torage, Un but upp3.ëmentaiye encore de l'invention est de parvenir au déclenchement de Itextension des organes de liaison par l'emploi d'acides ou d'autres matières chimi- quement actives agissant, à l'intérieur du tube, sur des éléments,
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chiMiquement destructibles, bridant des ressorts.
Ces buts de l'invention, ainsi que d'autres qui appa- rattront plus loin, sont atteints au moyen d'un revêtement creux allongé constitue par un élément tubulaire pouvant être introduit dans un puits de forage, cet élément tubulaire étant pourvu d'organes de liaison aux couches productrices, disposés transversalement, rétractés presque entièrement à l'intérieur du tube mais repoussé$ vers leur position finale saillante par des ressorts situes dans le tube,
Ces ressorts sont Maintenus comprimes et les organes de liaison sont maintenus en position rétractée par des clients
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cumiquement destructibles tels que des boulons ou des attaches réalises en un métal qui peut être tagilement dissous par un acide ou par un autre produit chimique appropria L'éjection des organes de liaison bore du tube est provoquée par l'action de ce
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produit chimie sur les élément!;
destructibles situés l'in-
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tértour du tube, de sorte que les ressorts sont libérés et - It #413 se détendent d'$uxmême8 en forçant les éléments de liaison à $0 projeter hors du tube et à venir Plastiquèrent en contact avec les parois du puits de forage.
Ce n'est que lorsque l'outillage se trouve dans cet état, avec les organes de liaison étendus, que l'on introduit le ciment dans l'espace existant entre la face extérieure du tube et la paroi du puits; cette mise en place du ciment ne se fait . pas par l'intérieur du corps tubulaire mais uniquement et entière-
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ment à l'ext'r1eur, directement cians I$eepace annulaire entourant le tube au a9mmot du puits de fox"±lIze.
Après durcissement du ciment, on utilise le même acide ou le même autre produit chimique qui a servi à détruire les boulons ou les attaches bridant les ressorts (ou on ajoute des
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quantité, puppldmont4iren de ce produit chimique ou d'un autre produit) peur diJoqu4 @ ou détruire leo bouclions de ferMeture qui ne trouvent dans les organes de liaison saillants introduits dans les couches icipregnëes, afin de creer des passages libres à travers ces organes entre les couches et l'intérieur du tube,
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à travers la garniture en cment.,Leg organes 40 liaison rétracta- bles, louve bouchons de fermeture, les ressorts de poussée et les
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attaches bridant les ressorts sont, de préférence,
connus pour un démontage et un remplacement faciles sur place avant que l'outillage soit mis en service de façon que des changements puissent être apportes à tout outillage déterminé en fonction des différentes conditions que l'on peut rencontrer.
Les caractéristiques de l'invention, ainsi que ses avantages, apparaîtront au cours ;le la description détaillée donnée
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ci-dessous# uniquement à titre d'exemple, de réalisations préférées
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d'un outillage de finissage de puits de pétrole conforme l'invention, comprenant den éléments, chimiquement destructibles, de bridage de ressorts et d'autre, organes utiles à la aise en oeuvre du procède de l'invention,
On se référera aux dessina annexes dans lesquels ! - la fige 1 est une vue en coupe verticale d'un puits de forage dans lequel est introduit un outillage conforme à l'inventions - la fig. 2 est une vue agrandie en coupe transversale selon 2-2 du puits et de l'outillage de la fig. 1;
- la fig. 3 estune vue en coupe verticale selon 3-3 de la tige 2 du puits et de l'outillage; - la tige 4 est une autre vue agrandie, an coupe, semblable à une partie de la tige 3 mais avec les pièces se trou. vaut dans un état différent et Montrant l'introduction du aiment dans l'espace annulaire existant entre la surface extérieure du tube et la paroi du puits; - la fig. 5 est une autre vue, semblable à la fige 4, montrant les pièces de l'outillage dans un autre état encore;
- la fig, 6 est une vue agrandie correspondant à une partie de la fige 3 montrant une variante d'un élément de bridage de ressort chimiquement destructible.
Somme on le voit sur la fig, 1, une ou plusieurs sections d'outillage 10, ayant chacune une longueur voulue quelconque, sont raccordées à des tronçons de tube 12 normalisées et filetées en vue de former un tube creux allongé ou un élément tubulaire de longueur totale quelconque destiné à être introduit, dans le sens de la longueur, dans un puits de forage W. Le corps formant chaque section d'outillage peut être de section carrée, comme on l'a dessine, ou circulaire. Le tube allongé, ayant autant de sections d'outillage et de tronçon de tube qu'il est né-
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essaya, ost, de prétdeenCO4 formé hermétiquement à sa partie inférieure et ouvert à sa partie supérieure.
Pans l'exemple représenté, à la partie supérieure et à la partie inférieure de chaque
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section 4eoutlllage là se trouve une plaque terminale 14 portant un raccord fileté 16 apte à être accouplé à l'extrémité d'un tronçon d'un tube 12. Les plaques terminales et les raccords peuvent être soudés ensemble et soudés aussi à la section d'outil- lage. Pans un but qui apparaîtra plus loin, les plaques terminales peuvent porter aussi plusieurs bras ou palpeurs 18 attendant
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rad1alemant; les extrémités extérieures de ces bras pouvent être réunies ou non par un agneau de protection 20 qui les maintient dans la position voulue.
On peut à nouveau, utiliser la soudure
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pour nglidariegr ensestbie ces ptboomt
A des emplacements choisis, le long de chaque section d'outillage se trouvent un certain nombre de trous opposas dans chacun desquels est convenablement fixée une monture 22 filetée
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1ntérteurament Pn chaque monture filetée est introduit un écrou à embase 24 fileté extérieurement, présentant un trou lisse
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Intérieur 26 dans lequel peut coulisser un élément extensible latéralement tel qu'une douille 28e Un anneau d'etancMitë appro" pré 30 peut êtra place entre l'épaulèrent de ],-4écrou 24 et l'et;rt1mitê de la sonture 23 po'jr af:H'\1.j:ré:ï:' un joint hQrPlt.:
t1quc antre ses pièces# Un anneau semblable 320 de forMe torique, loge dans une rainure intérieure de ,'écrou 24, peut servir ià établi? un joint glissant hertsetique avt,c le douille 28. lext:r&m1t6 ext6riu:r de chaque douille soulisscnte 88 est ferstec par un éléent de iermeture àôiontablo 34, visa=é à l'$xtrém1t& de netto dOUille, et comprenant un noyau ou un bouchon 6, en zinc, en maunésiuvie en aluminium ou en un autre métal ou en une matière qui est facilement dissoute ou détruite par un acide ou un autre produit chimique.
Le reste de l'ensemble
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décrit 01-4e8$"I, y ocapris les tronçons de tube et les corps de sections d'outillage, est fabriqua en fer, an acier ou en une autre matière qui n'est pas détruite au contact de l'acide ou d'un autre produit chimique qui attaque la bouchon 36, Si on le désire, la totalité de l'élément de fermeture 34 peut être fabriquée en matière chimiquement destructible comme le bouchon;
dans ce cas, ce dernier ne doit pas nécessairement constituer un élément séparé. ,
Afin d'assurer l'étanchéité avec la paroi du puits de forage quand la douille coulissante est repousse vers l'ex-
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têrieure en denors du corps de l'outillage, do 14 manière qu'on expliquera p1uJ 1Qin à propos du fanetionnement, lextrait axkérleure de chaque douille porte un joint 38 en forme de coupe fabriqua en nêqprbnef en conutchouç ou en une autre matière, souple et résistante aux acides.
Dans cet exemple, ce joint est appliqua contre un épaulèrent 40 de la douille 28 lorsque l'élément de fermeture 34 est 1'11.:4 il. sa place* Des barda extérieurs libres du
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joint 8 attendent au-delà de I$Qxtr4mit4 14 plus avancée de l'l'uent de fermeture 34 et du bouchon 36 en vue d'établir un contact étançhe avec la paroi du puits avant que ces derniers éléments soient détruits. Dans certaines cIrQongtancesf les joints 38 ne sont pas nécessaires et Ion faces extérieures des 614ment. de fermeture et des bouchons dissolvables sont profilées pour épouser l'incurvation de la paroi du puits afin de s'ajuster de
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façon âtancp8 contre celle-ci quand les douilles sont repoussden à l'extérieur.
Quand on assemble l'outillage avant son introduction dans un puits de forage, on place les douilles coulissantes de
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chaque paire 4 l'intérieur du corps aussi rundmsnt que PQ$S ble afin que leurs etrém1ts extérieures ne soient saillantes que
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lUr une dlatancoenimumt loe frotk<9ment des anneaux d'é%;;nchéité 2 m4tntiont log douilles dans cet ppsît$on r<é%:no%ôe, on noter4 qugf lorsque les deux douilles 28 d'une paire aont entièrement eetr4atJage sosMe on le vol% par 'IeL!1ple !i1,t:t' les ri<, 2 et 3, il rHJ1HJ1$te un intervalle libre 42 eritce leurs oxtrc:m1 tés intt1r1.t;1!urs, nu vQ:
1.inue de l'axe général des tronçons de tube 12 et stcc pestions 4'outillage M du tube al1Qoga creux, Ses receortb-4 sont prévus pour repousser les dou111es t,ruversementf 4 leextêrieur du eopps de 'outillage, au Nomont voulue et pour maintenir leurs extrmits ext4ricures élauttquement en contact étanche avec les parois du puits ou en état de pénétration dans cellas-ci. On a représenta ici un ressort de compression 44 logé entre les deux douilles 28 d'une paire; ce ressort couvre, à l'état détendu, l'espace existant entre la
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face intérieure de l'élément de t(er,.neture 34 d'une douille 28 et la face intérieure de l'élément de fermeture de la douille opposée.
Ce ressort est capable de repousser les douilles vers l'extérieur jusqu'à leur extension totale et de presser leurs ex-
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trr1.tés extérieures en contact étroit avec les parois du puits de forage. Cette position ou cet état de l'une des douilles est visible sur la fig, 4.
Il est évident qu'il n'est pas souhaitable que les
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douilles go trouvent en extension, lorsqu'on est en train de mettre an place l'outillage dans le puits; afin qu'elles soient maintenues en position rétractée chacun des ressorts 44 est comprimé jusqu'à
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une longueur ntdrieure 4 l'espace existant entre les éléments de fermeture dune paire de douilles quand çallez-cl sont rétractées.
.le ef1aQ:rt eeNppim4 est malntcniz dans 9Q2 état par une attacha an une t6Q 46 ayant des Cl'Qî.l 4 cesme on le volt eux, la ilx>3.
Cetto ti6 de hii4agÙ 4u regaort (et les eepous s'il y Q lieu) ast en Matière chimiquement 4eetruotible eewolable ou 14entiquo à
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celle qut constitua la bouchon de fermeture e6o e$±* 6 montre un Pode différent de réalisation d'une attacha destruattble de br14a.t d'un vOeeQrt MHS fs'ae d'un tube 60 ayant des oxtr4mit4. rtDAttQI.
ea qui coopèrent Avec los .xtr'mtt4 d'un ressort Q#prm4 44' Que l'attache 4.ltctlble ae brt4age d'un vosaort solt P6411ade d%uno tggon ou d'une autre# va parta centrale et Ig pape centrale du resort qU'B11e rettent a'étendent à travers - 3-spaea libre e1tnt antre une paire de 4ouSllei 4% aotéo*, se trouvent gênér4lement dans 1'oxe longitudinal de 1?ou%Sllago allonge aveuxs Des paires voisines de dou111@Q, qui peuvent àt a situées à des intervalles aussi petits que 75 mm, sont placées de préférence à angle droit les unes par rapport aux autre., comme on le voit sur les figures, de façon que, lorsque les douilles d'un ensemble sont en extension,
elles centrent dans le puits
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l'outil allonge creux et créent un espace annul1re A entourant l'outillage de tous les cotes. Cet emplacement central de toutes les attaches dans les espaces libres 42 existant entre les douilles
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r4tract4es fait qu'il est facile de les soumettre à une attaque par un acide ou par un autre produit chimique destructeur.
On expliquera maintenant la manière d'utiliser l'outillage de l'invention. On fore le puits d'une façon quelconque et on le lave pour le dégager entièrement si nécessaire. On releva un diagramme du puits en utilisant la technique des Relèvements d'échantillons) ou ce que l'on appelle un carottage électrique,
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ou un autre procède en vue de déterminer 1'omplaoewent des zones ou niveaux des couches de production possible auxquels il est souhaitable decréer des branchements. Il peut y avoir d'autres
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niveaux X ou des branchements ne sont finalement pas souhaitables leurs emplacements peuvent auass être ddtermindç pae rétablisse" ment du diagramme du puits.
Connaissant les niveaux auxquels des raccordements
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aux couches a sont av4ntagoi;x, on prépare, afin de attire un application le procédé préfère de leinvent4on4 un outillage toi que décrit ai"de'9suµ copp90n;xn% des trongons de tube lisse $2 entendant devant; leu souches X du puits ot il n'y a pas de raccordement à établir et des sections d'outulace 10 munies
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de paires appropriées de douille! extensibles 28 aux niveaux de
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production Qu de branchement d!1U:r6a.
Si on A 4goUVQ:J;'t des sonos étendues de praquotton, on peut accrltre en oonedque.100 la lon- 2,"unu' et la nombre des sections d'outillage 1Q et on -peut; les pompvq$r de jeux de peiyep de douille> 28 croisés aussi nombreux q.1 est souhaitable pour recueilli? le 46b1 t envtsncê.
Selon un sodé 'ut.U,:l1;iat1Qn de 1?Qutillnce, ?n peut euppriiner les palpeurs 1$ Qt plaeer dans le puit une enveloppe p!'0t.est?ie@ mêtllique relativement mince; (non repr6se.-It")e ouverte à an parte 1ntérieue et on peut descendre eogneueement lecutil. lage à IJntérieur de l'enveloppa en direction gu fond du puitr.
Junq1.\'à ce que les éléments mobiles de soient places en
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face des endroits prédéterminés de branchement avec des couchas
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gtratltides 8# On retire alors l'enveloppe prQtect."4-ce, si l'on
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emplie ce mode d'utilisation et, on exécute les opérations suivantes comme expliqué ci-dessous, Dans une variante ne nécessitant pas l'enveloppe protectrice que l'on vient de décrire, on utilise les palpeurs 18 avec ou sans anneau de protection 20 en les incorporant à l'outil-
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lage assemble et on fait descendre le tout dans le suit en direction du fond jusque ce que les douilles coulissantes coi<jnt dipo" nees en faces des couches de production possible.
Au lieu bns palpeurs I$e on pourrait se servir d'autres 3cenQCmentD ,le Cuîdage ot de gon%Pagw do I#out4ll489, ces ayant 4-,w-lr fQnotQn 4 proté8e ;gz parties saillantes a dQul1lQD 2a et 4'éviter leur ndo8ement pendant r.;"on lap fait des;enfi?e
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eusquok Ibomplaqement voulu'dane la puits# Dos laques ou des ailettes peuvent remplacer les bras palpeurs 3.8 en J'4%Sn40n% Jutt1saromant loin exterieuretaentt en sens r4diale pour protèges les extraites des 40ut118$ coulissants r4traQtea, MA$a pas 8ufflsBent, nt sur une surface assez importante# pour empegher Ig mise en place ult6,1eure du ciment dans l'espace annulR1re com)ne on l'ep11quera plus loin# Comq on l'a ae3e1n, la diamètre extertour du corps ptnc1pal de lumi6g< est auhtatalaan 1nt4rt.ur au diamètre tnt4r1eur du pulta 4 tout on4 aS% de colucS.
4pvôi tntvocll4çt$on et mtau en place epproprlde de l'Q"ttl1ae dans le pu1t par l'un ou 'autre 40m ppgeddde décv1ta c1.dgasus, on verse par l'Qxtré1t' eupârieure onverte des tubes un aQ1de ou un PrQdutt chimique approprld u attaque et détruit les attaches ou tiges qu1 matnttennant leµ ve4morta oompr$mdo.
e mesure que chaque attache perd sa force de Maintient, le ressort qu'il brdat se détend en écartant de force les douilles opposées entre lesquelles} et à l'intérieur desquelles) il est loge et
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en pressant élastiquement les extrémités extêrieurea de ces deuil- les! les mettant en contact étanche avec les parois opposées du puita sur l'un et l'autre côté de l'outillage. Les ressorts sont
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fabrquése bien entendu, en une matière qui n'est pas attaquée par le produit chimique destructeur.
En choisissant convenable. ment la matière constituant les attaches, leur section, la nature et la concentration du produit chimique destructeur, on peut
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obtenir une large gamIne da temps de décloncheinent des yessorta appropriés 4 de nombreuses conditions ou nâcess1td$ iftrente8. grace 4 l'existence des écrou±! 24e les ensablas atonies comprenant les douilles coulissantes 28, les éléments de fermeture 34, les bouchon 36, les ressorts et les attaches de bridais de ceux-ots
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cont tous ddmqntables et remplaq4blop avant uo4ge4i 4Sfféoontea
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Qmbnn1sQna de distensions et de particularité gie ces piéci< xezvent être faites sur place quand on prépare un o:
tLl1age pszi radapter aux différentes oona1tionc qui peuvent ee4v*re 4"eriicontr4go dans tous cas part3.cu3.iep quelconque d'un puits, Si on eo sort 4u M64,#al pouy r-!éalzor 1=-=l t2e$ 4P br4ng des ressorts et les bichons et sS Ze aëap ez e même produ4t chimique sert à 4truir#' les uns et las autres, I-*eP4194eur don attaches de br1dage ne doit pas étre Gupériaura à us tiers de ljepaisseur dao bouchon afin que ceux-ci ne ro4ent pas dissous et que les extraites des ressorts pui3sentj quand ces derniers sont 1búré, rencontre %ufiisd1%naent de at1ère eontrg
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laquelle ils peuvent l'appuyer pour faire faillir les douilles
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ogulissanteag Bien entendu, si une matière différente sert à constituer les bouchons destructibles et, pacticulière:ne;
t, une
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matière qui ne serait pas détruite par le produit chimique capable
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de dissoudre les 4Àéinenb# 4* bridagop la différence d o 4pùlxse#rJ de cas éléments et de ces bouchons n'a plue de valeur signifioative Mais un second produit chimique doit être introduit au moment voniu
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et en quantité convenable pour détruire les bouchons* Quand on a disposé comme il convient les outillages
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dans la puits et provoqua des douilles coulisenr4tes dO raccordement aux couches en introduisant dans les tubes un acide. ou un pro4utt chimique destructeur 116qnipezent se tvouve 4 Iletat v$gtble sur la flgt 4, m4te 1?espace annulaire qui entoure 'outillago est v1Q. L'opération suivante consiste à remplir cet espace annulaire de e1mant C.
On se sert à cette fin d'une bouillie
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fluide relativement fine et on la verse, ou on la pompa, autour de l'outillage à partir de l'extrémité supérieure ouverte du puits,
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Si c'est ndcessalreg on peut forcer le ci-ment dans cet espace annulaire autour et entre les douilles saillantes de raccordeze;t
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aux couches en se servant d'un tube de petit diamètre d'une dimen-
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%Ion s'accommodant de l'espace disponible à l'extérieur de l'outillage, en retirant ce tube comme il convient et en le faisant vibrer, ou en bourrant le ciment, si c'est nécessaire, à mesure que l'espace est rempli.
Pu fait que l'extrémité infé- rieure de l'outillage est fermée et que les douilles de raccordement sont rendues étanohes par des joints toriques et, à l'endroit due parois du puits, par des joints en forme de coupelle, aucune quantité de ciment ne peut pénétrer dans l'outillage; de même les extrdmités des douilles sont exemptes de ciment à l'endroit où elles sont proches des parois du puits. Quand le ciment atteint un niveau supérieur à la couche la plus élevée faisant l'objet de raccordements, on peut arrêter le cimentage et laisser prendre le ciment. On se trouve alors dans l'état visible sur la fig. 4.
Pendant la durée de la coulée du ciment et de son durcissement, un acide ou un autre produit chimique versé dans l'outillage peut attaquer les bouchons destructibles situes aux extrémités des douilles saillantes de raccordement aux couches.
Selon un mode de réalisation qui s'est révèle satisfaisant, on emploie des bouchons en zine et des éléments de bridage des ressorte en zinc, les bouchons avant une épaisseur calculée pour être dissous par un acide introduit dans l'outillage pendant un* durés de 72 heures environ âpres cimentage du puits. Ceci donne amples ment Au ciment le temps de prendra lorsque les bouchons ont été détruits,
on peut nettoyer au moyen d'un siphon la totalité des tubes faisant partie de l'outillage ou neutraliser l'acide en excédent en versant dans ce dernier une base neutralisante convena" ble.
Si on le profère, on peut introduire de l'eau sous pression dans les tubes à la partie supérieure de l'outillage et injecter l'acide excédentaire dans le sable imprégné de pétrole lorsque cette injection d'acide est indiquée dans le but de faire démarrer
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la proauC;
1Qn, t les couches travergdee par le puits peuvent produire goug l'effet d'une pression naturelle ou artltie4ellet il est alors prêt 4 âtre mis en service. Chacune des douilles étant alors en extension constitue un passage libre à partir d'une
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strat1fioat1on prédéterm1néQ, à travers la garniture de ciment, en direction du tubage central constitue par l'outillage. La garniture de ciment isole effectivement les couches avec lesquelles
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aucun raceor4enen% n'est souhaii;
able, erpéche l'effondrement es parois du puits et renforce le tube central contre l'effet d'une pression excessive pouvant 'l'endommager. La fige 5 montre l'outil- lage après cimentage et après destruction des bouchons de fermeture.
L'outillage et la procédé décrit ci-dessus se sont
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:r4vélés utiles pour le oimentaglal et le conditionnement de puits . de pétrole ayant des profondeurs de l'ordre de 1000 m et Moins;
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et des â1mbtre do 225 mm environ. Ces dimensions, bien que da9 l1mttaQ p%'aM,que p \.Pt"E:U1t tltt'Q atteintes avec lez mf1U/l.v&J at 13équipmient prt5santeruent 4leponlblomp ne doen pas é% ù nI31r;\êl!0e QIJ!me Une ie>trEiction apportée ia 1>±n"ienione 3 R à H 1>1 è 1nvent1Qr. pour 0bàet A) un (le cnnàiti*nnezen<: !les put t>1ç: pf1tl'Q"" 3.e ooo4cbévisé notamment par les pointe suivants pris isolement Qu' en combinaison : 1's) on placp..'e puits un tube allonge de
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Method and equipment for conditioning oil wells.
The invention relates to techniques for finishing oil wells and to devices for selectively placing parts of the lining or tube of the well in communication with the various layered layers. permeable areas interspersed with layers of aqueous sands, clay sands, or areas or layers not containing petroleum. In order to eliminate the communication of these oil-free layers with the well, it has become common practice, according to some methods of
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t1nisa, e of the pitrgle8 wells of garnished? well,
the spraying of a coating of cement and then disturbing parts of the latter at the level of the layers produced by means of 44 explosive shots For which one often uses niùrv + glycerin, This method of fermentation and perforation is dangerous and often unable to provide the best results because the shots are liable to fracture the coating,
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Cement z dee lndéolrablez places, It also happens that the charges do not explode or do not stale when crossing the cmentg coating High temperature zoos generated by the explosion can vitrify the surface of the ground or the surrounding sand which can for this reason # become less permeable than desired.
Other techniques have also been tried, including that which consists in introducing into the well with a metal tube carrying
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connecting elements to the productr1oea layers, these element. being transversely sliding or extensible and being able to be displaced by force outwards by a hydraulic pressure applied from the inside of the tube ,, When they have developed, the elements in question have the role of being in contact with
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Laminated layers selected lmprdgn4e & oil and eonatitue "ducts leading to its past.
According to this technique we force the cement down through the tube and we do it back. ter from the lower part, externally, in the annular space existing between the tube and the wall of the well which is filled
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Juoqu $ at a level higher than that of the connecting elements eonet1- killing the conduits to the producing layers.
We
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can, with the same technique, make the connecting elements move 4rul1alement before introducing the cement, or after its but before it has had time to harden
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In both cases, special precautions must be taken in the arrangement of the grooves to ensure that the cement penetrates the elements.
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mounts of connection and one must remove the excess cement which remains in the casing, the final operation aiming to establish the çpmmnlouton 4 through the 616r ,, iante constituting the conduits consists of dissolving one to destroy by means of chemicals or heat # supplied by the interior of the tube, a plug or a closure core located in each of the elements,
In addition to
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rineonvenient of requires? a source of hydraulic pressure had? the place of drilling this technique has the other disadvantage that it ab11ges to make all the paecopd.s of the medical tube and all the connections between the latter and the connecting elements sufficiently hermetic so that the hydraulic pressure used can
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force these elephants towards' BJÇt6'.1eur, in the way wanted and at the time desired. $ 041 was otherwise, we could not have enough pressure to push all the elements
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of .8ànâ some of them might be only partially repelled only and would not ensure proper communication with the selected parts of the well.
The present invention aims to avoid the risks and difficulties inherent in the well finishing methods described above, to simplify the equipment used and its handling so that the cementing of the wellbore and its repair can be made less. expensive and safer than before.
Consequently, one of the aims of the invention is
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to provide a process and tooling for tinisS8ca and fueling of an oil well thanks to which the coating is free of cracks or v1deJ; l; t thanks to which also the transverse commun1cn- tion from the central tube with the lying stra-
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pholsles disputes external to this tube and to the cement lining is executed safely while the central tube
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. is protects the interior from the surrounding cement.
Explosives and hyârau11que pressure are neither necessary nor used for
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the application of the process and the use of the tool of the invention.
The invention lives to provide a method and means
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of finishing and of assembly of a put ta of drilling thanks to whichola does not bridge ndco # oAtre4 no tools nor any opdatal 1n.ta11at1on other than the finishing tool itself, Another purpose of
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the invention is brought:
* a simple design tooling comprising a number of rapid normal1sel constitutive pibooo. ment which can be easily adapted or replaced on p3.ece with a view to meeting the VAToblet conditions which may be met * Another aim is to provide mecanally functioning 11a1sonans1blea organs, of a sara taqon from the interior. of a tubulusra coating, these bodies taking a Mastic contact with the autauaba wall of the torage well, a further upp3.ëmentaiye object of the invention is to achieve the triggering of Itextension of the connecting members by the use of acids or other chemically active substances acting, inside the tube, on elements,
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chemically destructible, clamping springs.
These objects of the invention, as well as others which will appear later, are achieved by means of an elongated hollow covering constituted by a tubular element which can be introduced into a wellbore, this tubular element being provided with connecting members to the producing layers, arranged transversely, retracted almost entirely inside the tube but pushed back to their final projecting position by springs located in the tube,
These springs are kept compressed and the links are kept in the retracted position by customers
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cumically destructible such as bolts or fasteners made of a metal which can be easily dissolved by an acid or other suitable chemical. The ejection of the boron connecting members from the tube is caused by the action of this
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chemical product on the elements !;
destructibles located in-
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around the tube, so that the springs are released and - It # 413 relaxes evenly by forcing the links to project $ 0 out of the tube and come into contact with the walls of the wellbore.
It is only when the tool is in this state, with the extended connecting members, that the cement is introduced into the space existing between the outer face of the tube and the wall of the well; this cement placement is not done. not from inside the tubular body but only and whole-
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ment on the outside, directly in the annular space surrounding the tube at the end of the fox "± lIze well.
After the cement has hardened, the same acid or other chemical is used that was used to destroy the bolts or clips holding the springs (or adding
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amount, puppldmont4iren of this chemical or other product) fear of dissolving or destroying the closure loops which are not found in the protruding connecting members introduced into the icipregnated layers, in order to create free passages through these organs between them. layers and inside the tube,
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through the cement lining, Leg 40 retractable link members, sheer closing plugs, the thrust springs and the
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fasteners clamping the springs are preferably
known for easy disassembly and replacement on site before tooling is put into service so that changes can be made to any determined tooling according to the different conditions that may be encountered.
The characteristics of the invention, as well as its advantages, will become apparent during the course of the detailed description given
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below # only as an example, of preferred achievements
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an oil well finishing tool in accordance with the invention, comprising elements, chemically destructible, for clamping springs and the like, elements useful for the ease of carrying out the process of the invention,
We will refer to the appended drawings in which! - Figure 1 is a vertical sectional view of a wellbore into which is introduced a tool according to the inventions - FIG. 2 is an enlarged view in cross section along 2-2 of the well and the tooling of FIG. 1;
- fig. 3 is a vertical sectional view along 3-3 of the rod 2 of the well and the tooling; - The rod 4 is another enlarged view, in section, similar to part of the rod 3 but with the parts hole. is valid in a different state and Showing the introduction of the magnet into the annular space existing between the outer surface of the tube and the wall of the well; - fig. 5 is another view, similar to fig 4, showing the parts of the tooling in yet another state;
- Fig, 6 is an enlarged view corresponding to a part of the pin 3 showing a variant of a chemically destructible spring clamping element.
As can be seen in FIG. 1, one or more tooling sections 10, each having any desired length, are connected to standardized and threaded tube sections 12 in order to form an elongated hollow tube or tubular element. any total length intended to be introduced, lengthwise, into a wellbore W. The body forming each tooling section may be of square section, as has been drawn, or circular. The elongated tube, having as many tool sections and tube sections as needed
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tried, ost, to pretdeenCO4 formed hermetically at its lower part and open at its upper part.
In the example shown, at the top and at the bottom of each
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Section 4eoutlllage There is an end plate 14 carrying a threaded connector 16 adapted to be mated to the end of a section of a tube 12. The end plates and fittings can be welded together and also welded to the section. tooling. For a purpose which will appear later, the end plates can also carry several arms or feelers 18 waiting
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rad1alemant; the outer ends of these arms may or may not be joined by a protective lambskin 20 which maintains them in the desired position.
We can again use solder
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for nglidariegr ensestbie these ptboomt
At selected locations along each section of tooling are a number of opposing holes in each of which is suitably secured a threaded mount 22.
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1Interteurament Pn each threaded mount is introduced a flange nut 24 externally threaded, having a smooth hole
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Interior 26 in which can slide a laterally extensible element such as a socket 28. A pre-fitted sealing ring 30 can be placed between the shoulder of], - 4 nut 24 and the end of the socket 23 in. jr af: H '\ 1.j: d: ï:' a joint hQrPlt .:
t1quc between its parts # A similar ring 320 of toroidal form, housed in an interior groove of, nut 24, can be used as a workbench? a hertsetic sliding joint before, c the sleeve 28. lext: r & m1t6 exterior: r of each uplifting bush 88 is ferstec by an eleent of ioniontablo 34, visa = é at the end of the cleaning, and comprising a core or a stopper 6, made of zinc, maunesiuvia, aluminum or other metal or a material which is easily dissolved or destroyed by an acid or other chemical.
The rest of the set
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described in 01-4e8 $ "I, including pipe sections and bodies of tooling sections, is made of iron, steel or other material which is not destroyed by contact with acid or another chemical which attacks the plug 36. If desired, the entire closure member 34 can be made of a chemically destructible material such as the plug;
in this case, the latter need not necessarily constitute a separate element. ,
In order to ensure the seal with the wall of the wellbore when the sliding sleeve is pushed outwards
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inside the body of the tool, so that we will explain further in connection with the fading, the extract axkérleure of each sleeve bears a seal 38 in the shape of a cup made of neqprbnef in conutchouç or in another material, flexible and acid resistant.
In this example, this seal is pressed against a shoulder 40 of the sleeve 28 when the closure member 34 is 1'11 .: 4 11. its place * Free exterior barda
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seal 8 wait beyond I $ Qxtr4mit4 14 more advanced of the closing fluid 34 and the plug 36 in order to establish a tight contact with the wall of the well before these latter elements are destroyed. In some cIrQongtancesf the gaskets 38 are not necessary and ion the outer faces of the 614ment. closure and dissolvable plugs are contoured to conform to the curvature of the well wall to conform to the
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âtancp8 way against it when the sockets are pushed back to the outside.
When the tooling is assembled before its introduction into a wellbore, the sliding sleeves of
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each pair 4 inside the body as close as PQ $ S ble so that their outer ends are only protruding
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lUr a dlatancoenimumt loe frotk <9ment of the rings of e% ;; nchéité 2 m4tntiont log sockets in this part $ on r <é%: no% ôe, we note 4 qugf when the two sockets 28 of a pair have completely erased sosMe we steal it% by 'IeL! 1ple! i1, t: t' them ri <, 2 and 3, it rHJ1HJ1 $ te a free interval 42 eritce their oxtrc: m1 tés intt1r1.t; 1! urs, nu vQ:
1.inue of the general axis of the tube sections 12 and stcc pestions 4'tool M of the hollow tube al1Qoga, Its receortb-4 are provided to push back the sleeves t, ruversementf 4 outside the eopps of 'tools, at the desired Nomont and to keep their outer ends in tight contact with the walls of the well or in a state of penetration therein. There is shown here a compression spring 44 housed between the two bushings 28 of a pair; this spring covers, in the relaxed state, the space between the
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inner face of the element of t (er, .neture 34 of a socket 28 and the inner face of the closure member of the opposite socket.
This spring is able to push the bushes outwards to their full extension and to press their ex-
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outer trr1.ties in close contact with the walls of the wellbore. This position or this state of one of the bushes is visible in fig, 4.
It is obvious that it is not desirable that
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go bushings are found in extension, when the tooling is in place in the well; so that they are kept in the retracted position each of the springs 44 is compressed until
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a length beyond the space between the closing elements of a pair of sockets when the key is retracted.
.the ef1aQ: rt eeNppim4 is malntcniz in 9Q2 state by an attached to a t6Q 46 having Cl'Qî.l 4 cesme it is volt them, the ilx> 3.
Cetto ti6 de hii4agÙ 4u regaort (and the eepous if there is any Q) ast in Chemically 4etruotible material eewolable or 14entiquo to
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that which constituted the closing cap e6o e $ ± * 6 shows a different method of making a destruattble br14a.t tie from a vOeeQrt MHS fs'ae of a tube 60 having oxtr4mit4. rtDAttQI.
ea which cooperate With the .xtr'mtt4 of a spring Q # prm4 44 'That the attachment 4.ltctlble ae brt4age of a vosaort solt P6411ade d% uno tggon or another # goes parta central and Ig central pope of the resort which extend through - 3-free spaea and between a pair of 4 or 4% aotéo *, are generally found in the longitudinal axis of 1? or% Sllago elongates confessions Neighboring pairs of dou111 @ Q , which can be located at intervals as small as 75 mm, are preferably placed at right angles to each other., as seen in the figures, so that when the sockets of a set are in extension,
they center in the well
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the tool extends hollow and creates a void space A surrounding the tooling at all dimensions. This central location of all the fasteners in the free spaces 42 existing between the sockets
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r4tract4es makes it easy to subject them to attack by an acid or other destructive chemical.
The manner of using the tool of the invention will now be explained. The well is drilled in some way and washed to clear it entirely if necessary. We took a diagram of the well using the technique of taking samples) or what is called an electric coring,
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or another proceeds to determine the completeness of areas or levels of possible production layers to which it is desirable to create branches. There may be others
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X levels where branches are ultimately not desirable their locations can be determined by restoring the well diagram.
Knowing the levels at which connections
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to the layers a are av4ntagoi; x, one prepares, in order to attract an application the method prefers to invent4on4 a tool you that describes ai "of'9suµ copp90n; xn% of the sections of smooth tube $ 2 hearing in front; leu strains X of the well ot there is no connection to establish and sections of outulace 10 provided
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suitable pairs of socket! expandable 28 to levels
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1U branch output Qu: r6a.
If we have 4goUVQ: J; 't extended sonos of praquotton, we can increase in size as much as 100 the lon- 2, "unu' and the number of tool sections 1Q and we -can; the pumpvq $ r of games of socket peiyep> 28 crossed as many q.1 is desirable for collected? the 46b1 t envtsncê.
According to a soda 'ut.U,: l1; iat1Qn of 1? Qutillnce,? N can euppriiner the probes 1 $ Qt place in the well a casing p!' 0t.is? Ie @ metallic relatively thin; (not shown.-It ") is open to the inside and you can even go down the floor inside the enclosure towards the bottom of the well.
Junq1. \ 'That the moving parts are placed in
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opposite predetermined places of connection with couchas
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gtratltides 8 # We then remove the prQtect envelope. "4-this, if we
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fills this mode of use and, the following operations are carried out as explained below, In a variant not requiring the protective envelope which has just been described, the probes 18 are used with or without a protective ring 20 in incorporating them into the tool-
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The assembly is assembled and the whole is made to descend in the following direction towards the bottom until the sliding bushings meet the sides of the possible production layers.
Instead of bns probes I $ e we could use other 3cenQCmentD, the Cuîdage ot de gon% Pagw do I # out4ll489, these having 4-, w-lr fQnotQn 4 prote8e; gz protruding parts a dQul1lQD 2a and 4'avoid their ndo8ement during r.; "we lap done; enfi? e
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eusquok Ibomplaqement desired in the well # Back lacquers or fins can replace the feeler arms 3.8 in J'4% Sn40n% Jutt1saromant far outside in r4dial direction to protect the extracts of the 40ut118 $ sliding r4traQtea, MA $ not 8ufflsBent, nt on a sufficiently large surface # to prevent Ig subsequent placement of cement in the annul space as) will not be spelled out further # As we have ae3e1n, the outer diameter of the lumi6g body ptnc1pal <is auhtatalaan 1nt4rt .ur to the tnt4r1eur diameter of the pulta 4 all on4 aS% of colucS.
4pvôi tntvocll4çt $ on and mtau in place epproprlde of the Q "ttl1ae in the pu1t by one or other 40m ppgeddde décv1ta c1.dgasus, we pour through the Qxtré1t 'eupârieure tubes an aQ1de or an appropriate chemical Prldopr u attacks and destroys the attachments or rods which hold theµ ve4morta oompr $ mdo.
As each fastener loses its holding force, the spring it brdat relaxes by forcibly removing the opposing bushings between which} and inside which) it is housed and
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by elastically pressing the outer ends of these mourners! placing them in sealed contact with the opposite walls of the well on either side of the tooling. The springs are
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made of course, from a material which is not attacked by the destructive chemical.
By choosing suitable. The material constituting the fasteners, their section, the nature and the concentration of the destructive chemical, one can
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get a wide range of times to trigger appropriate yessorts 4 many conditions or necessities $ iftrente8. thanks 4 the existence of nuts ±! 24th the atonies silks comprising the sliding sleeves 28, the closing elements 34, the plugs 36, the springs and the clamps of these ots
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cont all ddmqntables and replaq4blop before uo4ge4i 4Sfféoontea
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Qmbnn1sQna of distensions and particularity gie these parts can be done on the spot when one prepares an o:
tLl1age pszi radapter to the different oona1tionc which can ee4v * re 4 "eriicontr4go in all cases part3.cu3.iep any one well, If we eo exit 4u M64, # al pouy r-! éalzor 1 = - = l t2e $ 4P br4ng springs and bichons and sS Ze aëap ez same chemical product is used to destroy each other, I- * eP4194 their br1dage fasteners should not be gupériaura to us third of the thickness of the plug so that those- these do not ro4ent dissolved and that the extracts of the springs can be removed when the latter are 1búré, encounter% ufiisd1% naent de at1ère eontrg
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which they can press to make the casings fail
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ogulissanteag Of course, if a different material is used to constitute the destructible corks and, pacticulière: ne;
you do not
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material that would not be destroyed by the capable chemical
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to dissolve the 4Àéinenb # 4 * bridagop the difference d o 4pùlxse # rJ of case elements and these plugs has no more significant value But a second chemical must be introduced at the next moment
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and in a suitable quantity to destroy the stoppers * When the tools have been properly arranged
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in the well and caused sliding sockets to connect to the layers by introducing an acid into the tubes. where a destructive chemical pro4utt 116qnipezent can be found on flgt 4, but the annular space which surrounds the tool is v1Q. The next operation is to fill this annular space with e1mant C.
We use a porridge for this purpose
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relatively fine fluid and poured, or pumped, around the tooling from the open top end of the well,
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If this is necessary, the cement can be forced into this annular space around and between the protruding connection bushes; t
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layers using a small diameter tube of one dimension
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% Ion accommodating the space available outside the tooling, removing this tube as necessary and vibrating it, or stuffing the cement, if necessary, as the space is full.
Since the lower end of the tool is closed and the connection sockets are sealed by O-rings and, at the location of the well walls, by cup-shaped gaskets, no quantity of cement cannot penetrate the tools; likewise the ends of the casings are free of cement where they are close to the walls of the well. When the cement reaches a level higher than the uppermost layer being connected, the cementing can be stopped and the cement set. We are then in the state visible in FIG. 4.
While the cement is pouring and hardening, an acid or other chemical poured into the tooling can attack the destructible plugs located at the ends of the protruding sockets connecting the layers.
According to an embodiment which has proved to be satisfactory, zine stoppers and zinc spring clamping elements are employed, the stoppers before a thickness calculated to be dissolved by an acid introduced into the tool for a period of * About 72 hours after cementing the well. This gives ample time for the cement to take when the plugs have been destroyed,
all the tubes forming part of the tool can be cleaned by means of a siphon, or the excess acid can be neutralized by pouring into the latter a suitable neutralizing base.
If it is proffered, one can introduce pressurized water into the tubes at the top of the tooling and inject the excess acid into the oil-impregnated sand when this injection of acid is indicated in order to make start
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proauC;
1Qn, t the layers traversed by the well can produce the effect of natural or artificial pressure and it is then ready to be put into service. Each of the bushes then being in extension constitutes a free passage from a
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predetermined strat1fioat1on, through the cement lining, towards the central casing constituted by the tooling. The cement pad effectively isolates the layers with which
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no raceor4enen% is desired;
This prevents collapse of the well walls and strengthens the central tube against the effect of excessive pressure which may damage it. Fig. 5 shows the tooling after cementing and after destruction of the closing plugs.
The tooling and method described above have been
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: r4vélés useful for oimentaglal and conditioning of wells. oil with depths of the order of 1000 m and less;
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and diameters of approximately 225 mm. These dimensions, although da9 l1mttaQ p% 'aM, that p \ .Pt "E: U1t tltt'Q reached with the mf1U / l.v & J at 13equipmient present 4leponlblomp do not therefore% ù nI31r; \ êl! 0e QIJ! me An ie> trEiction brought ia 1> ± n "ienione 3 R to H 1> 1 è 1nvent1Qr. for 0bàet A) a (the cnnàiti * nnezen <:! the put t> 1ç: pf1tl'Q "" 3.e ooo4cbévised in particular by the following points taken in isolation That in combination: 1's) we place .. 'th well a extension tube
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.