CA1238849A - Methode et dispositif permettant d'effectuer des mesures et/ou interventions dans un puits - Google Patents

Abstract

DE DIVULGATION Méthode et dispositif permettant d'effectuer des mesures ou/et interventions dans un puits. Le dispositif comporte un tubage d'un diamètre inférieur à celui du puits, au moins un instrument de mesure ou d'intervention ainsi qu'au moins un organe d'étanchéité entourant ledit tubage, une base ou support de sonde, et un organe de liaison souple comportant au moins une liaison électrique, cet organe de liaison souple relie la base à l'instrument de mesure.

Description

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METHODE ET DISPOSITIF PERMETTANT D'EFFECTUER DES MESURES ET/OU INTER-VENTIONS DANS UN PUITS

La présente invention concerne une méthode et un dispositif permettant d'effectuer des mesures ou/et interventions dans un puits au niveau des formations environnantes, et plus particulièremant de formations soumises à une compression hydraulique. L'invention est notamment ap-plicable lorsqu'il s'agit d'effectuer des mesures et/ou interventionsau niveau de formations géologiques situées dans une zone devant etre isolée du reste du puits dans laquelle on injecte un fluide hydrauli-que sous pression afin de fracturer les formations à ce niveau (procé-dé de fracturation hydraulique).
Des techniques antérieures de fracturation hydrauliques son-t, par ex-emple, décrites dans le brevet US 3.427.652.

Les mesures effectuées en appliquant la présente invention peuvent par exemple comprendre l'enregistrement triaxial des brui~ts produits par les roches ainsi mise sous contrainte. L'analyse des vibrations décelées permet de définir l'orientation de la source de bruit et par suite la direction de propagation de la fracture. Cette technique d'analyse est bien connue des géophysiciens et ne sera pas décri-te ici plus en détail.

Des techniques selon l'art antérieur pour déterminer la propagation des fractures dans le sol sont décrites, par exemple, dans les brevets US 3.739.871 et 3.775.739.

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Les mesures effectuées pourron-t également comporter l'enregistrement de la pression et de la température de fond, la mesure (focalisée ou non) de la résistivité électrique des formations, etc...

Ces mesures pourront être complétées par la visualisation des parois du puits par caméra de télevision, par exemple.

L'un des objets de l'invention est de fournir un dispositif permettant notamment de déplacer un instrument de mesure ou d'intervention dans une zone de puits éventuellement soumise à une compression hydraulique, aussi bien en cours qu'à la fin de la fracturation hydraulique des for-mations entourant cette zone.

On connait déjà par le brevet US 4.349.072 un dispositif permettant d'effectuer des mesures ou/et interventions dans un puits, ce disposi-tif comportant un tubage ouvert à son extrémité inférieure et d'un dia-mètre inférieur à celui du puits, un instrument de mesure ou d'inter-vention (sonde), déplaçable par télécommande depuis la surface entre une première position où ledit instrument est logé dans la par-tie in-férieure du tubage formant carter de protection et une seconde positionoù ledi-t instrument sort au moins partiellement dudit tubage à l'extré-mité inférieure de celui-ci, pour permettre la mesure ou l'intervention et un câble de transmission électrique équipé d'un premier organe de connexion électrique adapté à être déplacé dans le tubage pour venir se raccorder à un second organe de connexion électrique relié audit instrument.

On connait également par le brevet US 2.153.254 une technique pour ef-fectuer des tests de production de fluides à partir de formations géo-logiques traversées par un puits, en utilisant un tubage muni à sa par-tie inférieure d'un organe d'étanchéité, ou packer, venant prendre ap-pui contre une zone de la paroi du puits ayant une forme conique.

Ces tests de production comportent l'écoute et l'enregistrement en sur--face des bruits créés par l'écoulement des fluides produits par les formations géologiques.

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Selon la pr~sente invention, il est prévu un disposi-tif permettant d'effectuer des mesures ou/et interventions dans un puits, comportant un tubage d'un diamètre inférieur à celui du puits, au moins un ins-trument de mesure ou d'intervention, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un organe d'étanchéité
entourant ledit tubage à sa partie inférieure, une base, ou support de sonde et un organe de liaison souple comportant au moins une liaison élec-trique, ledit organe de liaison souple reliant la base à l'instrument de mesure et ladite base étant située au voisinage de la partie inférieure du tubage.
Selon la présnete invention, il est également prévu une méthode permettant d'effectuer des mesures et/ou des inter-ventions dans un puits caractérisée en ce qu'un ensemble compre-nant un tubage délimitant un espace annulaire avec la paroi dudit puits, au moins un instrument de mesure ou d'intervention, une pièce-support, un organe de liaison souple reliant ladite pièce-support audit instrument, un organe d'ancrage dudit ins-trument dans ledit puits et des moyens de télécommande pour mettre en action l'organe d'ancrage, ladite méthode comprenant les étapes suivantes, a~ descente dudit ensemble dans le puits, b) positionnement dudit instrument dans le puits tan-dis que l'organe de liaison souple est maintenu tendu, c) ancrage dudit instrument dans ledit puits au moyen de télécommande qui à leur tour actionnent l'organe d'ancrage, et d) relâchement dudit organe de liaison souple.
Selon un aspect preférentiel, il est prévu une méthode permettant d'effectuer des mesures ou des interventions, quand le puits est achevé dans une formation géologique qui doit être fissur~e, l'ensemble comprenant en plus un élément d'étanchéité
et un autre moyen de télécommande pour mettre en action ledit élément d'étanchéite entourant ledit tubage ~ sa partie extrême inférieure, ladite méthode comprenant en plus les étapes suivan-tes:
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- ~ -e) mise en action dudit autre moyen de télécom-mande afin d'isoler ledit espace annulaire entre deux parties, f) positionnement dudit instrument dans le puits tandis que l'élément flexible de liaison est maintenu tendu, l'ordre des étapes (e) et (d) étant lnversable, et g) après ancrage dudit instrument dans ledit puits par mise en action des moyens de télécommande qui à leur tour agissent sur les moyens d'ancrage et après relâchement dudit organe de liaison souple, puis fracturation de la for-10 mation géologique.
Les dispositifs selon l'artantérieur ne sont pas adaptés à la réalisation de mesures ou d'interventions au niveau de formations soumises à une compression hydraulique.
Ce problème peut être résolu, selon un aspect 15 préférentiel de l'invention, en utilisant un dispositif du type défini ci-dessus dans lequel ledit tubage est entouré
d'au moins un or~ane annulaire d'étanchéité expansible situé à un niveau supérieur audit instrument de mesure ou d'intervention, lorsque le tubage est disposé verticale-20 ment et ledit instrument placé dans sa premièra position, ledit organe annulaire d'étanchéité présentant un passage axial traversé par un organe de liaison souple comportant un câble électrique relié audit instrument.
Les dispositifs antérieurs présentent par ailleurs 25 l'inconvénient d'une transmission des vibrations du tubage à la sonde par l'intermédiaire de l'organe dlextension qui les relie, ce qui risque de perturber grandement les mesures effectuées par la sonde, notamment lorsque celles-ci sont des mesures acoustiques.
Cet inconvénient est supprimé selon l'invention, -`
en appliquant une méthode permettant d'effectuer des mesures et/ou des interventions dans un puits, qui comprend l'in-troduction dans le puits d'un instrument de mesure ou des interventions qui est logé dans un tubage à sa partie infé-C

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~23~9 - 4a -rieure, et qui est connecté à un premier organe de connexion électrique par un câble de liaison, puis après introduction dans le tubage d'un câble de transmission équipé avec un second organe de connexion électrique, obligeant ledit instrument à quitter ledit tubage au moins partiellement, ledit câble de liaison étant placé dans une position tendue, puis relâchement de la tension dudit instrument dans ledit tubage, et réalisation de mesures et/ou d'interventions avec ledit instrument.
Un exemple de réalisation de l'invention est illustré par les dessins annexés où :
- les figures 1 et 2 illustrent respectivement la position initiale et la position de travail d'un dispositif selon l'invention, descendu dans un puits traversant des formations géologiques, - les figures 3A et 3B montrent schématiquement en vue développée le système d'ancrage de l'élément-support tubulaire, respectivement dans la position de verrouillage de cet élément et au cours de son déverrouillage, A

1;~3 !31~49 - la figure 3C est une vue de détail du dispositif au voisinage de ce systèrne d'ancrage, - les figures 4 à 8 illustrent les différentes phases de la mise en oeuvre du dispositif selon l'invention, et - les figures 9 et 10 illustrent schématiquement deux autres modes de réalisations du dispositif selon l'invention.

I.es figures 1 et 2 correspondent respectivement à la position initiale du dispositif selon l'invention, descendu dans un puits 1 partielle-ment tubé et à la position de travail de ce dispositif dans laquelle la sonde 2 est sortie de son carter protecteur 3.

Le puits 1 est équipé sur une certaine longueur d'un tubage 4 terminé
par le sabot 5 ~ sa partie inférieure.
Le dispositif représenté comporte à sa partie inférieure le carter protecteur 3 dans lequel se loge au moins partiellement l'instrument de mesure ou d'intervention 2 et qui est surmonté d'un tubage 6 auquel ce carter est raccordé.
On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple, que l'instrument 2 est une sonde de diagraphie~mais il pourrait également être constitué
d'une caméra de télévision, ou d'un instrument d'intervention tel que, par exemple, un outil de perforation, etc...
Un organe d'étanchéité annulaire 7, expansible radialement, pouvant être d'un type classique (packer) est interposé entre le carter 3 et le tubage 6.

L'expansion radiale de cet organe est par exemple obtenue par déplace-ment axial du tubage 6, provoquant l'écartement de coins d'ancrage du packer. On pourra aussi utiliser un packer à ancrage hydraulique d'un type connu, par exemple le modèle ADl de la société BAKER OIL TOOLS.

.. , ~;23~38~9 Dans sa position d'expansion, cet organe 7 est pressé contre la paroi du tubage 4. Le carter 3 et le tubage 6 sont tous deux ouverts à leurs extrémités.

Un élément-support tubulaire 8 est logé aans le tubage 6, cet élément tubulaire étant ouvert à sa partie supérieure et comportant à sa par-tie inférieure une pièce-support ou base 9 équipée d'un système d'an-~ crage.

10 La sonde 2 est reliée à la base 9 par une liaison souple, c'est-à-dire de raideur négligeable qui, dans l'exemple de réalisation illustré, est forméed'un câble-support 13 traversant un passage axial 7a de l'organe7 et d'une~ongueur te~lle que,dans la~postition haute de la base 9 (Fig. l), la sonde 2 est logée, au moins partiellement, à l'intérieur de son car-ter protecteur 3, tandis que dans la~position basse de la base 9, lasonde 2 est sortie du carter 3 (position de travail représentée sur la figure 2).

Le câble 13 contient des conducteurs électriques d'alimentation et de transmission des mesares qui relient 01ectriquement la sonde 2 à une fiche électrique mâle 14, multi-contact, disposée sur la~base 9. Cette ;~fiche:mâle est adaptée a recevoir une prise femelle complémentaire lS
surmontée d'une barre de charge ou de lestage 16.

Un système d'ancrage, soit mécanique~(par exemple rondelles cisaillables adaptées à la prise 15 et coopérant avec des organes de retenue soli-daires du tube 8~, soit électro-hydraulique (colns d~ancrage actionnés par moteur télécommandé), assure une liaison;mécanique entre la~barre : 16 et la base 9 lorsque le contact électriqoe~est réslisé entre la flche :
mâie l4 et~la~prise~ femelle 15~

: L'ensemble formé par~ls~prlse Eemelle lS et~ la bsrre de chsrge 16 est ~ :`
fixé à l~extrémité Inférleure~d~'~un~câble 17;renfermant~des conducteurs~
; : électriques d'alimentation et~-dè~transmission des mesures~effectuées par 35~:la sonde 2.

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~IL23~ 9 Des exemples de connecteurs électriques utilisables pour constituer l'ensemble de la fiche mâle 14 et de la prise femelle 15 sont décrits dans le brevet d'invention 248471 et dans la demande de brevet fran~ais publiées EN 81/05306 "Connecteur électrique enfichable dans un milieu 5 liquide ", déposée le 17 mars 1981.

La sonde 2 pourra, par exemple être de type connu et comporter des bras d'ancrage articulés 18, 19 repliés le long du corps de sonde lorsque cette sonde est logée dans le carter protecteur (Fig.l), ces bras 10 étant déployés hydrauliquement par téléco~mande électrique depuis la surface, par l'intermédiaire des câb].es 17 et 13, lorsque la sonde 2 est sortie du carter 3, dans la position de travail représentée sur la figure 2, les bras 18 et 19 s'ancrant alors dans la paroi du puits et pressant la sonde 2 contre cette paroi du côté diamétralement opposé
(Fig. 2).

Ces bras pourront être reliés à un.ou plusieurs patins s'appliquant contre la paroi du puits.

20 Dans un exemple d'application où la sonde 2 est utilisée pour détec-ter et enregistrer des signaux acoustiques produits par des formations géologiques fissurées par fracturation hydraulique, cette sonde pourra notamment comporter des accéléromètres dynamiques triaxiaux 20, enre-gistrant les composantes A , A et A du bruit suivant -trois axes per-pendiculaires entre eux. Ce bruit comprend les ondes de compression et les ondes de cisaillement. Cette sonde pourra également comporter un hydrophone enregistrant les ondes de compression du fluide contenu dans le trou et des capteurs de pression 21 et 22 mesurant respective-ment la pression hydrostatique régnant dans le puits à l'extérieur de la sonde et la pression d'application des bras 18 et 19 contre la pa-roi.

Cette sonde pourra également comporter des capteurs déterminant de fac,on connue :

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~2~ g - son inclinaison sur la verticale ainsi que l'angle formé par une gé-nératrice repère de cette sonde avec le plan vertical passant par l'axe de la sonde ("tool face") cela au moyen d'accéléromètres stati-ques triaxiaux ou des inclinomètres, - l'orientation de la sonde par rapport au nord Magnétique, c'est-à-dire l'angle que fait le plan vertical passant par l'axe de la sonde avec le plan vertical contenan~ le nord Magnétique ~au moyen de ma-gnétomètres triaxiaux ou d'une boussole).
Lorsque la sonde est quasiment verticale, on considère seulement l'angle compris entre le plan vertical contenant l'axe de la sonde et la géné-ratrice repère et le plan vertical contenant le nord Magnétique utili-sant des magnétomètres dynamiques triaxiaux ou une boussole.

Dans l'exemple précité, la base 9 de l'élément-support tubulaire 8 est munie d'un système d'ancrage entièrement mécanique comprenant une rainure 10 coopérant avec des ergots de retenue lOa. Ce système permet de maintenir l'élément tubulaire dans une première position, représentée sur la figure 1, où la partie inférieure de la base 9 est au dessous :
d'une butée haute pouvant être formée par un premier épaulement interne 11 du tubage 6 (Fig~ 3C) à une distance sufEisante de celle-ci pour que le système d'ancrage puisse être déver~ouillé en soulevant la base 9 .
(voir ci-après).

Lorsque la rainure 10 est dégagée des ergots de retenue lOa l'élément-support tubulaire 8 se place en position basse sous l'effet de la gravité, sa base 9 reposant alors sur une butée basse formée par un:
second épaulement interne 12 du tubage 6.
~: 30 ~ :
La base 9 ainsi que les épaulement internes 11 et 12~ présente des évidements ou alésages permettant ~ un fluide hydraulique de s'écouler tout au long du tubage 6, autour du support tubulaire 8, dans les deux positions de la sonde 2.

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' ' -~23~ 9 Ainsi que le montrent schématiquement les figures 3A et 3B, le sysème d'ancrage 10 pourra comporter une rainure en forme de W ménagée dans 12 paroi externe de la base 9 de l'élément-support tubulaire 8, cette base 9 pouvant tourner autour d'un axe vertical par rapport au tubage 6.
5 Dans la position haute représentée sur les figures 3A et 3C, le bord supérieur du sommet de cette rainure est soutenu par un ergot lOa soli-daire de la paroi interne du tubage 6.

En soulevant légèrement l'ensemble 16-15~14-8-9 par une traction F, 10 exercée sur le câble 17 à partir de la position représentée sur la figure 3A, l~encoche lOb à la partie supérieure de la rainure 10 est dégagée de l'ergot lOa. Le bord supérieur lOc de la rainure 10 s'appuie alors sur cet ergot, provoquant une rotation de la base 9 qui amène le bord supérieur lOd de la rainure 10 en regard de l'ergot. En relâchant 15 la traction F, le bord lOd vient en appui sur l'ergot lOa, entraînant la rotation de la base 9 jusqu'à son dégagement de l'ergot lOa à tra-vers l'ouverture lOe (Fig. 3B). L'ensemble précité descend alors par gravité jusqu'à sa position basse représentée sur la figure 2.
Au lieu du système d'ancrage entièrement mécanique décrit ci-dessus , 20 la base 9 pourrait comporter un système d'ancrage électro-hydraulique télécommandé depuis la surface.

La mise en oeuvre de ce dispositif est indiquée ci-dessous en se réfé-rant aux figures 4 à 8 qui montrent les étapes successives de cette technique. La figure 4 ;llustre la première étape dans laquelle on réalise tout d'abord en surface la fixation du packer 7 à l'extrémité
inférieure du tubage 6. On introduit alors dans ce dernier, disposé
verticalement, l'élément-support tubulaire 8 que l'on place en position haute (Fig. 1), la base 9 reposant sur les ergots lOa par l~intermédiaire de la rainure d'ancrage 10, en faisant passer à travers le packer 7 le câble électrique 13 préalablement connecté à la base 9.

La sonde (ou outil d'intervention) 2 est alors fixée sous le packer 7 à
l'extrémité inférieure du câble 13 et se trouve ainsi suspendue aux ergots lOa dans sa position haute de la figure 1. On fixe alors à l'ex-trémité inférieure du packer 7 le carter protecteur de la sonde qui se trouve logée à l'intérieur du carter. L'ensemble est alors progressi-' .

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vement descendu dans le puits 1 (Fig.4) depuis la tour de forage 23, e~ajoutant des éléments de tubage successifs 6 jusqu'à ce que la sonde 2 atteigne ]a profondeur désirée, sensiblement au niveau du sabot 5, le nombre d'éléments de tubage 6 connectés bout à bout permettant de con-naître à tout instant la profondeur atteinte. Lorsque cette postitionest atteinte, le packer 7 est ancré à l'extrém~té inférieure du tubage 4 (Fig. S).
Le tubage 6 est relié à sa partie supérieure à une canalisation 24 ~'alimentation en fluide hydraulique sous pression et est muni à son sommet' d'un obturateur de sécurité ou presse-étoupe 25 dans lequel on fait coulisser le câble 17 soutenant l'ensemble formé par la barre de charge 16 et la prise femelle 15, jusqu'à ce que cette dernière vienne se raccorder à la fiche mâle 14 fixée sur la base 9 de l'élément tubu-laire 8 qui supporte la sonde, l'élément-support tubulaire 8 assurant un guidage de l'ensemble 15-16 pour faciliter ce raccordement.

Des organes d'enclenchement ou de liaison mécanique 15a et 8a sont respectivement adaptés ~ la prise i5 et à la paroi interne du tube 8, ces organes étant adaptés à être dégagés l'un de l'autre par une trac-tion suffisante exercée sur le câble 17 depuis la surface.

Dans l'exemple considéré les organes 15a et 8a sont constitués respec-tivement d'une rondelle cisaillable portée par la prise 15 ou la barre de charge 16 et de bras ou couteaux de retenue de cette rondelleJportés par l'élément-support tubulaire 8.

Le câble 17 est déroulé depuis la surface à partir d'un treuil 26 Entre le treuil 26 et l'obturateur 25, le câble 17 passe sur les poulies de renvoi 27 et 28 (Fig. 6).
Lorsque l'opération de connexion~électrique de la prise 15 à la fiche 14 ainsi que la liaison mécanique entre la barre 16 et la base 9 sont réalisées, une légère traction F exercée sur le câble 17 (Fig. 3B) per-met de désolidarisèr de l'ergot lOa la base 9 de l'élément tubulaire 8 qui passe alors en position basse correspondant à la figure 2, la sonde

2 étant sortie de son carter protecteur 3 et se trouvant alors dans la partie inférieure non tubée, ou découverte, du puits l(Fig.7).
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On soulève alors légèrement le tube support 8 de la sonde 2 et par suite cette sonde elle-même d'une hauteur h (insuffisante pour la faire rentrer dans son carter 3) par une traction exercée sur le câble 17 et, dans cette position de la sonde (Fig. 8), on télécommande depuis la station 29, par l'intermédiaire des câbles 17 et 13, l'ouverture des bras articulés 18 et 19. Les extrémités de ces bras viennent s'ancrer dans la paroi du puits 1, en pressant la sonde 2 contre la portion de paroi diamétralement opposée à ces bras.

On relâche la traction exercée sur le câble 17 en surface et le tube-support 8 retombe alors dans sa position basse sous l'effet de la gravité. Ceci a pour effet de donner un certain mou au câble 13 ainsi détendu (Fig. 8).

Dans ces conditions on peut désormais effectuer des mesures ou opéra-tions au moyen de la sonde ou de l'instrument 2 sans transmettre à cette sonde ou instrument les vibrations du tubage 6.

Le dispositif selon l'invention comporte donc des moyens permettant de soustraire ledit instrument 2 aux vibrations dudit tubage 6 lors de la mesure ou de l'intervention. Ces moyens sont constitués par la combinai-son d'organes d'ancrage 18, 19 dudit instrument 2 à un niveau fixe du puits 1, ces derniers étant actionnés par télécommande, et d'une liaison souple 13 entre ledit instrument 2 et une pièce-support 9 déplaçable dans le tubage 6 entre une position voisine de la butée haute 11 et une position en butée basse 12 qui définissent respectivement une première et une seconde positions dudit instrument 2.

Les signaux de télécommande de la sonde 2 depuis la surface, ainsi que les signaux de mesure provenant de la sonde 2 et le courant électrique alimentant celle-ci, sont respectivement transmis de~et à la station de surface 29 par l'intermédiaire des conducteurs incorporés aux câbles 13 et 17, la liaison électrique entre ces conducteurs et la station 29 étant réalisée de façon connue par un ensemble de balais frottant sur des bagues collectrices solidaires de l'arbre du treull 26.

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- 12 ~
La fracturation hydraulique des formations situées sous le packer 7 peut être réalisée par pompage de fluide hydraulique sous pression à
travers la canalisation 24 située en surface.

Lorsque les diverses opérations ou mesures sont terminées, on télécom-mande de la surface la fermeture des bras articulés 18 et 19, on rentre, la sonde 2 dans son carter protecteur par une traction sur le câble 17 replaçant la base 9 du tube support 8 dans la position haute de la figu-re 1 où cette base 9 est soutenue par l'ergot lOa. On peut alors décomprimer lentement les formations géologiques en réduisant la pres-sion dans la canalisation 24.
L'engagement de la rainure 10 et des ergots lOa s'effectue d'une manière analogue au dégagement décrit ci-dessus en se référant aux figures 3~ et 3B.
Une traction suffisante sur le câble 17 cisaille la rondelle 15a et déconnecte alors la prise électrique femelle 15 de la fiche mâle 14, la base 9 venant en appui contre la butée haute ll, et l'on peut remonter au moyen du câble 17 l'ensemble constitué par la prise femelle 15 et la barre de charge 16 surmontant cette prise.

L'ensemble 8, 9, 13, 12 reste suspendu aux ergots de retenue lOa soli-daires du tubage 6, par l'intermédiaire du système d'ancrage en W dési-gné par la référence lo.

Le tubage 6 peut alors être a son tour p,r,ogressivement retiré du puits, les éléments de ce tubage étant successivement déconnectés en surface.

On a décrit ci-dessus à titre d'exemple, un mode de réalisation selon lequel l'organe d'étanchéité annulaire 7 est disposé sous la base 9.
Ce mode de réalisation présente l'avantage de disposer l'organe 7 a proximité immédiate du sabot 5 et de limiter la longueur du découvert entre la base de ce sabot et le fond.

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On ne sortirait cependant pas du cadre de l'invention en placant l'ensemble de l'équipement 8J 9 à un niveau inférieur a celui de llor-gande d'étanchéité 7 dont le passage axial7a serait alors traversé par le câble de transmi!ssion 17. Ce dernier mode de réalisation présente les avantages suivants :

- l'ensemblemécanique situé sous le packer 7 est en équipression avec le f~iide hydrauli~ue comprimé au-dess~us de ce packer, - il est possible de ménager dans le tubage 6 des ouvertures d'écoule-ment du fluide, au-dessous du niveau de l'organe 7, entre celui-ci et le nivc~u ~ bt~e h~lu~

Par ailleurs, d'autres modes de mise en oeuvre des équipements définis ci-dessus sont également envisageables.

Il sera, par exemple, possible de placer l'organe d'étanchéité 7 dans une ~one non tubée du puits qui sera isolée du reste du puits par l'utilisation d'un organe d'étanchéité obturant totalement le puits à un niveau inférieur à celui de l'instrument ou sonde dans sa position basse.

Selon une variante de ce dernier mode de réalisation, le tubage 4 descend sous l'organe d'étanchéité totale défini ci-dessus. Dans la zone délimitée par les deux organes d'étanchéité on perfore le tubage 4 de manière classique, afin de permettre au fluide hydraulique injecté
de s'écouler à travers les formations situées à ce niveau.

Lorsque l'ensemble du dispositif est sous pression hydraulique, il est possible de déplacer l'instrument ou sonde 2 par simple traction sur le câble 17 ~depuis la surface, après avoir télécommandé ~la fermeture des bras 18 et 19.

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2t~

Lorsque la technique décrite ci-dessus est appliquée aux puits très déviés ou horizontaux~ on peut faire sortir du carter 3 l'instrument ou sonde 2 par pompage de fluide hydraulique suivi éventuellement d'un déplacement du tubage 6 depuis la surface, aEin de relâcher la tension dans le câble 13 avant d'effectuer la mesure ou l'intervention au moyen de la sonde ou instrument 2.

On ne sortirait pas du cadre de l'invention en ayant plusieurs sondes ou instruments de mesures ou d'intervention suspendues les unes aux autres sous la pièce-support 9.

Selon un autre mode de réalisation de l'invention, représenté à la fi-gure 9, la sonde 31 est située dans une zone 32 du puits dans laquelle on n'effectuera pas la fracturation. La fracturation est effectuée dans une zone 33 délimitée par deux organes d'étanchéité 34 et 35 qui, dans l'exemple de la figure 9, sont supportés par le -tubage 36.

Ce tubage 36 porte un support de sonde 37, ou base, comportant un con-necteur éventuellement mâle 38 qui coopérera avec un connecteur complé-mentaire comme cela est représenté aux figures 1, 2 ou 3.

Le support de sonde 37 est relié à la sonde 31 par l'intermédiaire d'unorgane souple de liaison mécanique 39 comportant au moins une liaison électrique.
Le tubage 36 cornporte au moins une ouver.-ture 40 localisée entre les deux organes d'étanchéité 34 et 35. C'est par cette ouverture que sera introduit le fluide pour fracturer la zone du puits désignée par la ré-férence 33.
Si les organes d'étanchéité sont du type à ancrage hydraulique, l'ouver-ture 40 pourra être obturée dans un premier -temps par une chemise 41 pour permettre la mise en place des organes d'étanchéité, puis cette chemise sera déplacée suivant une technique au câble ("Wireline" en termes anglo-saxons) pour libérer l'ouverture 40 et permettre la fracturation de la .

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zone à fracturer 33.

Il est bien évident, qu'au moins pendant le temps de la fracturation, le support de sonde 37 est étanche et empêche tout écoulement du fluide de fracturation vers la zone 32 où sont effectuées les mesures ou interven--tions.

La mise en oeuvre du dispositif décrit précédemment s'effectue de la ma-nière suivante :
- l'ensemble constitué par le tubage 36, les organes d'étanchéité 34 et 35, le support de sonde 37, l'organe de liaison souple 39 et la sonde 31, est descendu dans un puits. L'inclinaison du puits est telle que, lorsque la sonde 31 est soumise aux forces de gravité, elle maintient l'organe de liaison souple tendu.

- la sonde est ancrée dans le pui-ts à l'aide de bras 42 et 43.

- le tubage est descendu dans le puits d'une hauteur, qualifiée de hau-teur de détente,suffisante pour détendre l'organe de liaison 39 sans pour autant rencontrer la sonde 31. Bien entendu, la sonde peut être ancrée dans le puits à une position telle, et la hauteur de détente peut être telle que la fracturation ait lieu dans une zone prédé-ter-minée du puits, - les organes d'étanchéité sont mis en place, et - l'opération de fracturation peut commencer.

Selon ce mode de réalisation de l'invention, on a un système sensible-: ment équilibré en pression, puisque les forces de pression du fluide de fracturation s'exercent sur les deux organes d'étanchéi-té dans des di-rections opposées et de ce fait, le tubage n'est pas soumis à une force verticale dûe aux forces de pression du fluide de fracturation.

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_ 16 -La figure 10 représen-te égalemen-t un mode de réalisation pour lequel les mesures sont effectuées dans une zone du puits 44 qui ne sera pas fracturée.

La fracturation aura lieu dans une zone de fracturation 45 délimitée par au moins deux organes d'étanchéité 46 et 47.

Ce mode de réalisation se différencie de celui représenté à la figure 9 en ce que l'organe de liaison souple 48 est fixé à un support de son-de, ou base, 49 mobile dans le tubage 50. Le mouvement de la base 49est limité par au moins une butée basse 51. Dans cette posi-tion, la base 49 empêche tout écoulement du fluide fracturateur vers la ~one du puits 44 où sont effectuées les mesures.

Ce mode de réalisation permet de déplacer la sonde 52 même après ancra-ge des organes d'étanchéité 46 et 47.

Selon ce mode de réalisation, il est également possible de déplacer la sonde en cours de fracturation. Dans ce cas, il faudra que les organes d'enclenchemen-t ou de liaison mécanique permettent la transmission d'un effort de traction suffisant pour vaincre l'action des forces de pres-sion sur la base 49. De même que la base 49 devra res-ter étanche lors de ce déplacement.

Bien entendu, dans ce cas, l'ouver-ture de passage 53 du fluide de frac--turation pourra être placée plus près de l'organe d'étanchéité supé-rieure 47, de même que la butée basse 51 pourra etre placée dans une position plus basse par rapport à l'organe d'étanchéité 46.

Un exemple de mise en oeuvre de ce mode de réalisation est donné ci-après :

a) on descend l'ensemble comportant le tubage 50, la base 49, l'organe de liaison souple 48, la sonde 52 et les organes d'étanchéité 46 et 47, .

' ~

~ . ~ ~ ' ', ' ' . . . . .

b) les organe~ d'étanchéité sont m:is en place éventuelle~ent lorsqu~
la base 49 est en position basse, c) on descend depuis la surface ùn connecteur 55 relié à un câble 54, ledit connecteur venant coopérer avec la base 49 de manière à assu~
rer une liaison électrique et mécanique, d) on ancre la sonde 52 alors que la base 49 n ' est pas en contact avec la bu tée 51, e) on descend la base 49 grâce au câble 54 relié à la surface jusqu'à
ce qu ' elle rencontre la butée 51, de manière à détendre 1 ' organe de liaison souple 48, et f ) on effectue la fracturation .

L'étape b) peut être réalisée avan-t l'étape c) ou après l'étape d).

.~.

.
, .

- .. ~ . . . .

Claims (14)

Les réalisations de l'invention au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définis comme il suit:

1. Dispositif permettant d'effectuer des mesures ou/et interventions dans un puits, comportant un tubage d'un diamètre inférieur à celui du puits, au moins un instrument de mesure ou d'intervention, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un organe d'étanchéité entourant ledit tubage à sa partie inférieure, une base, ou support de sonde et un organe de liaison souple comportant au moins une liaison électrique, ledit organe de liaison souple reliant la base à l'instrument de mesure et ladite base étant située au voisinage de la partie inférieure du tubage.

2. Dispositif selon la revendication 1, permettant d'effectuer des mesures ou/et interventions dans un puits, dans une zone de ce puits soumise à une compression hydraulique, comportant un tubage ouvert à son extrémité inférieure et d'un diamètre inférieur à celui du puits, au moins un instrument de mesure ou d'intervention, déplaçable depuis la surface entre une première position, où ledit instrument est logé dans la partie inférieure du tubage formant carter de protection et une seconde position où ledit instrument sort au moins partiel-lement dudit tubage à l'extrémité inférieure de celui-ci, pour permettre la mesure ou l'intervention, et un câble de transmis-sion électrique équipé d'un premier organe de connexion électri-que adapté à être déplacé dans le tubage pour venir se raccor-der à un second organe de connexion électrique relié audit ins-trument, ledit tubage étant entouré d'au moins un organe annu-laire d'étanchéité à sa partie inférieure, caractérisé en ce que ledit organe annulaire d'étanchéité présente un passage axial traversé par un organe de liaison souple comportant un câble électrique relié audit instrument.

3. Dispositif selon la revendication 2 comportant une pièce-support connectée audit instrument par un câble élec-trique de liaison, cette pièce-support étant déplaçable dans le tubage entre deux positions correspondant respectivement à ladite première et à ladite seconde positions dudit instrument et des moyens de retenue de ladite pièce-support dans sa première position, ces moyens étant déverrouillables par simple traction sur ledit câble de transmission, caractérisé en ce que ladite pièce-support et ledit instrument sont disposés de part et d'au-tre dudit organe annulaire d'étancheité, ledit câble électrique de liaison traversant ledit passage axial de cet organe.

4. Dispositif selon la revendication 2, comportant une pièce-support connectée audit instrument par un câble élec-trique de liaison, cette pièce-support étant déplaçable dans le tubage entre deux positions correspondant respectivement à ladite première et à ladite seconde positions dudit instrument et des moyens de retenue de ladite pièce-support dans sa premiè-re position, ces moyens étant déverouillables par simple trac-tion sur ledit câble de transmission, caractérisé en ce que ladite pièce-support et ledit instrument sont tous deux disposés au-dessous dudit organe annulaire d'étanchéité dont ledit passa-ge axial est traversé par ledit câble de transmission.

5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé
en ce qu'il comporte des moyens permettant de soustraire ledit instrument aux vibrations dudit tubage lors de la mesure ou de l'intervention, ces moyens étant constitués par la combinai-son d'organes d'ancrage dudit instrument à un niveau fixe du puits, ces organes étant actionnés par télécommande, et d'une liaison souple entre ledit instrument et une pièce-support dé-plaçable dans le tubage entre ladite première et à ladite secon-de positions dudit instrument.

6. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 5, ca-ractérisé en ce que ladite liaison est constituée d'un câble électrique souple.

7. Dispositif selon la revendication 1, 2. ou 5, carac-térisé en ce que ledit instrument est une sonde adaptée à détec-ter des signaux acoustiques produits par les formations fissu-rées.

8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé
en ce qu'il comporte au moins deux organes d'étanchéité déli-mitant la zone du puits à fracturer.

9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé
en ce que ledit instrument comporte un organe d'ancrage de l'instrument sur une partie de la paroi dudit puits dans une position où il est sorti du tubage et dans laquelle ledit organe de liaison souple n'est pas tendu.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé
en ce qu'il comporte des moyens de retenue capable de fixer ladite pièce-support audit tubage.

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé
en ce que lesdits moyens de retenue comprennent une butée soli-daire d'une partie de la paroi dudit tubage.

12. Méthode permettant d'effectuer des mesures et/ou des interventions dans un puits caractérisée en ce qu'un ensem-ble comprenant un tubage délimitant un espace annulaire avec la paroi dudit puits, au moins un instrument de mesure ou d'in-tervention, une pièce-support, un organe de liaison souple re-liant ladite pièce-support audit instrument, un organe d'ancrage dudit instrument dans ledit puits et des moyens de télécommande pour mettre en action l'organe d'ancrage, ladite méthode compre-nant les étapes suivantes, a) descente dudit ensemble dans le puits, b) positionnement dudit instrument dans le puits tan-dis que l'organe de liaison souple est maintenu tendu, c) ancrage dudit instrument dans ledit puits au moyen de télécommande qui a leur tour actionnent l'organe d'ancrage, et d) relâchement dudit organe de liaison souple.

13. Méthode selon la revendication 12, permettant d'effectuer des mesures ou des interventions, quand le puits est achevé dans une formation géologique qui doit être fissurée, l'ensemble comprenant en plus un élément d'étanchéité et un autre moyen de télécommande pour mettre en action ledit élément d'étanchéité entourant ledit tubage à sa partie extrême infé-rieure, ladite méthode comprenant en plus les étapes suivantes:
e) mise en action desdits autres moyens de télécom-mande afin d'isoler ledit espace annulaire entre deux parties, f) positionnement dudit instrument dans le puits tan-dis que l'élément flexible de liaison est maintenu tendu, l'or-dre des étapes (e) et (d) étant inversable, et g) après ancrage dudit instrument dans ledit puits par mise en action des moyens de télécommande qui a leur tour agissent sur les moyens d'ancrage et après relâchement dudit organe de liaison souple, puits fracturation de la formation géologique.

14. Méthode permettant d'effectuer des mesures et/ou des interventions dans un puits, qui comprend l'introduction dans le puits d'un instrument de mesure ou des interventions qui est logé dans un tubage à sa partie inférieure, et qui est connecté à un premier organe de connexion électrique par un câble de liaison, puis après introduction dans le tubage d'un câble de transmission équipé avec un second organe de connexion électrique, obligeant ledit instrument à quitter ledit tubage au moins partiellement, ledit câble de liaison étant placé dans une position tendue, puis relâchement de la tension dudit ins-trument dans ledit tubage, et réalisation de mesures et/ou d'in-terventions avec ledit instrument.