CA2083827A1

CA2083827A1 - Carottier double pour forage devie

Info

Publication number: CA2083827A1
Application number: CA002083827A
Authority: CA
Inventors: Staffan Paues
Original assignee: Individual
Current assignee: Diamant Boart Stratabit SA
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1991-05-30
Publication date: 1991-12-01
Also published as: WO1991019075A2; EP0531336B1; BE1004330A3; EP0531336A1; WO1991019075A3; RU2086749C1; DE69103007D1; DE69103007T2

Abstract

2083827 9119075 PCTABS00106 Un carottier double dans lequel le tube intérieur (2) est relié au tube extérieur (1) par un roulement (11) à paliers multiples à billes et/ou à aiguilles, permet de rendre le tube intérieur (2) rigide et empêche qu'il ne soit entraîné en rotation en même temps que le tube extérieur (1). Le dispositif d'extraction (9) et la paroi intérieure (38) du tube sont avantageusement recouverts d'un revêtement anti-friction. Un jeu d'éléments de stabilisation (67) est réparti le long du tube extérieur pour stabiliser le tube intérieur (2). Un sabot conique (32) du tube intérieur est muni d'une lèvre inférieure (14) biseautée. Le carottier comporte également un indicateur de blocage de la carotte dans le tube intérieur (2) et un dispositif d'obturation (19) destiné à recevoir une bille (46) apte à assurer l'obturation du tube intérieur (2) du carottier.

Description

2~83~27 CAROTTIER DOUBLE POUR FORAGE DEVIE

La presente invention est relative à un carottier double pour forage devié.

L'interêt des sondages en forage dévié réside dans la possibilité de prelever de nombreux échantillons à
grande profondeur à partir d'un seul point de forage à des endroits divers le long d'une nappe pétrolifère sensiblement horizontale. Ces sondages permettent l'investigation de la composition de la nappe et de son étendue.

Le document US-A-4467879 enseigne qu'un forage devié s'obtient par la mise en oeuvre d'un ou de plusieurs manchons stabilisateurs montes le long d'un train de tiges~ Le choix judicieux du type de manchon stabilisateur et des dimensions ainsi que leur répar-tition le long du train de tiges permet de regler et de contrôler l'angle d'inclinaison du forage comme décrit dans le document EP-A-0178709.
On sait aussi qu'un sondage en forage dévié peut etre effectué à l'aide d'un carottier de sondage double tel que décrit dans le document B~-A-875.016.
Un tel carottier comprend un tube exterieur rotatif muni d'une couronne de sondage et un tube intérieur non rotatif muni d'un sabot et d'un ressort extrac-teur destiné à prélever une carotte de sondage.

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WO91/19075 ~ PCT/BE91/00032 ~3~ 2 La reallsation classique d'un carottier double présente toutefois l'inconvénient de ne pas répondre aux exigences particulières imposées à un carottage dévie ou a un carottage horizontal. En effet, le tube interieur du carottier double a, par con-struction, une paroi relativement mince afin d'ex-traire une carotte de section maximale. On s'aperçoit dès lors, qu'au cours d'un sondage en forage dévié, le tube interieur d'un carottier double, qui présente une positfon inclinée ou horizontale lors du forage dévié, fléchit à l'intérieur du tube extérieur sous le poids de 7a carotte au cours du prélèvement.

Ce ~léchissement du tube intérieur rend plus dif-ficile la penétration de la carotte dans le tubecarottier et on observe fréguemment que la carotte se coince dans le tube carottier. Or, un tel coincement a pour effet immédiat que l'effort de poussée lors du forage, qui résulte du poids considerable de l'ensem-ble du train de tiges et qui normalement doit êtretransmis par les tubes extérieurs a la couronne de forage, est transmis intégralement au tube intérieur relativement mince du carottier, ce ~ui provoque naturellement la destruction immédiate du tube carottier intérieur et de la carotte.

Le fléchissement mentionné plus haut est aussi la cause de tensions dans le roulement à billes ou a aiguilles reliant le tube exterieur rotatif au tube intérieur fixe. Ce fléchissement fait apparaitre des efforts de frottement entre la carotte et le tube intérieur et entre le tube intérieur et le tube extérieur. Ces frottements ont tendance à dégrader la rotation libre du tube extérieur par rapport au tube intérieur et à entraîner le tube intérieur en rota-:: . ,"

3 i ` "~83~'~7 tion en provoquant la rupture précoce du carottier.
Le fléchisse~ent du tube interieur provoque une destruction partielle de l'echantillon preleve par le carottier.

Un deuxième inconvenient des carottiers de sondage double classiques réside dans l'obstruction de l'en-trée du tuoe interieur au début du forage lorsque la carotte s'engage dans le carottier. Il arrive aussi qu'une obstruction se forme le long du tube intérieur pendant le forage. L'obstruction en cours d'opé-ration est parfois due au fait que, dans certains types de roches friables rormees de strates inclinees par rapport à la direction d'avancement du carottier, lS la carotte se fracture en lamelles qui s`appuient avec force contre les parois du carottier et ob-struent celui-ci par coin,cage. Le danger d'obstruc-tion est d'autant plus grand que l'angle d'inclinai-son des lamelles est important.
En forage vertical ou légèrement incliné, on se .
rend compte du blocage par la diminution très sensi-ble de la vitesse d'avancement. On augmente alors le poids appliqué sur le train de tiges en veillant à ne pas provoquer le flambage interieur du carottier ni la surchauffe du roulement, puisque tout le poids du train de tiges se répercute sur le tube intérieur.

En forage fortement incliné et a priori en forage horizontal, l'influence des efforts verticaux appliqués sur le train de forage est moins percepti-ble puis~ue ces efforts sont transmis par de nombreux points de contact le long de la paroi du puits et que seule une composante de force intervient.

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208~827 4 Un troisième inconvenient reside dans la difficul-te d'assurer la concentricite parfaite du tube inté-rieur du carottier et du tube exterieur. Une solu-tion assez evidente pour assurer la concentricité
parfaite du tube interieur et du tube extérieur serait de repartir, le long du tube interieur, des paliers intermédiaires entre le tube intérieur et le tube exterieur. Des pa7iers intermédiaires classiques à roulement à billes n'ont jamais pu être mis en oeuvre dans un carottier double à tête ajustable parce qu'ils interdisent tout déplacement longitudi-nal du tube intérieur du carottier par rapport au tube extérieur. Or, un déplacement longitudinal est necessaire pour le réglage de l'écartement entre le l~ dispositif extracteur et la couronne de sondage.

Un quatrième inconvénient résultant de l'utilisation d'un carottier de sondage double classique dans un forage dé~ié est l'ouverture inopinée du dispositif d'obturation monté à la partie supérieure de tout tube intérieur d'un carottier double.

Il s'agit généralement d'un dispositif d'obtura-tion a bille lancée généralement à partir de la surface du sol en vue d'obturer un siège du disposi-tif d'obturation. Dans un carottier double classi-que, la bille d'obturation est maintenue sur son siège, pendant l'opération de carottage, uniquemen~
par son poids propre et par la pression exercée sur elle par le fluide de forage. Lorsque l'inclinaison du forage est forte, une interruption même brève de l'alimentation en fluide de forage peut éloigner la bille d'obturation de son siège et provoquer un jet de liquide à l'intérieur du carottier ledit jet . . .. : - - .
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entraînant la destruction accidentelle de la carotte et le deblaiement du carottier.

La presente invention vise à remedier aux inconvé-nients susdits et propose un carottier spécialementadapté au forage dévié par la mise en oeuvre de moyens et d'accessoires qui renforcent la rigidi-te du tube intérieur du carottier, empêchent tout defaut d'obturation, et assurent sa concentricité et sa fiabilité.

Elle concerne un carottier double pour forage dévié comprenant, d'une part, un tube exterieur rota-tif portant une couronne de sondage, et d'autre part, lS un tube intérieur non rotatif, portant à une première extrémité, voisine de la couronne de sondage, un dispositif d'extraction de carotte formé d'un ressort extracteur et d'un sabot conique, tandis ~ue l'autre extrémité est solidarisée au tube extérieur au moyen d'un roulement à billes ou à aiguilles éventuellement réglable en hauteur le long dudit tube extérieur.
Suivant l'invention, ce carottier est caracterisé en ce que le roulement reliant le tube intérieur du carottier au tube extérieur est constitué d'un palier a roulements multiples à billes et/ou à aiguilles logées dans un boitier étanche préalablement rempli d'huile ou de graisse, le dispositif extracteur et la paroi intérieure du tube carottier sont recouverts d'un revêtement antifriction: la paroi extérieure du tube interieur comporte un jeu d'éléments de stabili-sation répartis le long du tube intérieur entre ce-lui-ci et le tube extérieur: le sabot conique formant la partie inférieure du tube intérieur est centré
dans la couronne de sondage par des nervures de centrage séparant les canaux d'~coulement, le sabot . .:

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2 0 8 ~ ~ ~ PCT/BE91/00032 est muni d'une levre infé~ieure biseautee destinée à
faciliter l'introduction de la carotte dans le tube intérieur,un dispositif d'obturation à bille apte ~
~aintenir la bille sur son siège quelle que soit l'inclinaison du forage devie.

Suivant un développement particulier de l1inven-tion, le roulement à billes ou à aiguilles est con-stitué d'un palier à roulements multiples dont lD certains d'entre eux offrent quatre points d'appui.
Le palier est constitue d'une bague portée par plusieurs séries de roulements à billes et/ou aiguil-les reparties non seulement concentriquement autour de l'axe de rotation mais également axialement le long de l'axe à l'abri d'un un boîtier etanche conte-nant un bain d'huile ou de graisse.

Le dispositif d'extraction permet de retenir la carotte dans le tube intérieur. Il est constitué du ressort extracteur et du sabot conique. Le ressort extracteur est formé d'une bague fendue dont la face intérieure est recouverte d'un revêtement agrippant prenant appui sur le sabot cGnique gui présente un bord biseauté s'élargissant vers le bas, de manière à
agrandir la section d'entrée du tube intérieur jusqu'à un diamètre voisin du diametre intérieur de la couronne.

La concentricité du sabot conique supportant le dispositif d'extraction par rapport à la couronne est assurée par le sabot conique biseauté qui prend appui sur des nervures longitudinaLes de centrage, séparées l'une de l'autre par des canaux d'ecoulement de fluide de forage.

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.-WO9t/19~75 . PCT/BE91/00032 7 20-8~27 D'autres details et particularités de l'invention ressortiront de la description detaillée qui suit, en reférence aux dessins ci-annexes, dans lesquels :

- les figures lA, lB et lC sont des coupes longitudinales de divers tronçons consecutifs disposés de bas en haut du carottier double selon l'invention:

- la figure 2 est une vue en coupe longitudinale a plus grande echelle d'un palier à roulements multiples:

- la figure 3 est une vue en coupe longitudinale à plus grande echelle, d'une première forme de réalisation d'un dispositif d'obturation à bille;

- les figures 4 à 6 illustrent les diverses phases de deplacement de la bille;
- les figures 7 et 8 sont des vues en coupe longitu-dinale à plus grande échelle d'un indicateur de blocage occupant une position inférieure et une position superieure, et - les figures 9 et l~ sont, a plus grande échelle, une coupe longitudinale de la partie inférieure du carottier présentant des éléments de stabilisation et de l'extrémite inférieure du carottier.
Dans ces diverses figures, des mêmes signes de référence désignent des élements identiques ou analogues.

Comme illustré aux figures lA, lB et lC, le .. :: : -.: , .
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W091/1gO75 PCT/BE91/00~32 carottier double pour forage dévié, selon l'inven-tion, est constitue essentiellement d'un tube exte-rieur 1 et d'un tube interieur 2. Le tube exterieur 1 est constitue d'un train de tiges creuses entraînant en rotation, une oouronne de sondage 3. A une cer-taine distance de la couronne 3, le tube extérieur 1 comporte un corps 4 sur lequel est fi~é un coussinet 10 d'un roulement 11 à billes ou à aiguilles .

Le tube interieur 2 comprend princloalement des éléments tubulaires viss~s a la suite 'es uns des autres et disposes coaxialemen~ au tube extérieur 1.
L'elément tubulaire inférieu- du tube intérieur 2 porte un dispositif 9 d'extraction de carotte.
lS L'élément tubulaire superieur du tube in~erieur 2 est visse à la partie non rotative 12 du roulement 11, laquelle est solidaire du tube carottier.

De manière connue en soi, la partie non rotative 12 du roulement 11 comporte un dispositif d'obtura- -tion 19 destiné à recevoir une bille 46 comme illus-tré dans les figures 3 à 6.

Le but de ce dispositif d'obturation est connu (voir le document BE-A-8700395). Au debut du forage il est indispensable de faire oasser le liquide de forage dans la direction des ~lè~hes X au travers du tube intérieur 2 en vue d'enlever les éboulis qui se sont accumulés dans le tube intérieur 2 et au fond du puits. Ce déblayage s'obtient en mettant en oeuvre le carottier entièrement ouvert, c'est-à-di-e non encore muni de la bille d'obturation 46, de manière à per-mettre au liquide de forage de traverse- la partie intérieure du tube intérieur 2.
Lorsque l'opération de déblaYage du fond de puits , ;~ ! , . ' , , . ; ' ~ .
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2~83~27 est terminee on dévie le flux de liquide de forage dans le sens des flèches Z vers l'exterieur du tube interieur 2 à travers les ouvertures 52 dans un espace annulaire 47 entourant ce dernier, comme il-lustré dans la figure ~, en lan~ant librement àpartir de la surface du sol la bille 46 destinee à
venir obturer un siege 48 prévu dans la partie non rotative 12 du roulement 11. Une première forme de realisation du disDositif d'obturation spécialement adapte au carottier double pour forage dévié est illustrée dans la figure 3. Ce disDositif est consti-tue d'une corbeille metallique 49 sans fond evasée vers le haut. La paroi latérale de la corbeille 49 est formée de doigts recourbes S0 elastiquement de-formables. Ces doigts sont retenus par le bord supé-rieur 51 de la corbeille 49. Ils ont pour fonction de maintenir la bille sur son siege quelle que soit l'inclinaison du forage dévié.

La figure 3 illustre l'approche de la bille entrainee par le liquide de forage. Pour accélerer la descente de la bille 46 il est connu d'augmenter le débit du liquide de forage.

La figure 4 montre comment la ~ille franchit la corbeille par écartement des doigts grâce à l'inertie acquise par la bille 46. La résistance des doigts 50 à se déformer élastiquement freine la bille 46 et diminue l'impact de la bille 46 sur le siège 48.
Lorsqu'elle est appliquee sur le siège 4a ~ la bille 46 obture le tube intérieur 2 (figure 5).

La forme recourbée des doigts ~0 permet 3 la bille 46 de s'ecarter dans une mesure limitée de son siège 48 de manière a permettre l'élimination de toute : , .

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La partie non rotative 12 du roulement a billes ou à aiguilles 11 est prolongée par des éléments de tube interieur 2 de diamètre constant.

Le roulement 11 est constitué d'une série de ba-gues-paliers concentrigues 7 logees dans un boltier annulaire 21 étanche rempli d'huile ou de graisse 22 (figure 2). Les bagues-paliers concentriques 68 re-tiennent prfsonnières entre elles des billes 69 et/ou 15 aiguilles 50. La partie extérieure du boîtier 21 n'est donc pas entraînée en rotation. L'étanchéité du boîtier 21 est assurée par des chicanes 25 et par un joint d'étanchéité 26.

Une première forme de réalisation du carottier selon l'invention, pour forage dévié ou horizontal, est, dans son principe de fonctionnement, dérivé du carottier double décrit dans le brevet belge N875.016. Le carottier comporte une tête ajustable 25 dont on règle la position en déplaçant, par rotation, un manchon 13 de la partie supérieure du roulement 11 dans l'un ou l'autre sens, le long d'un taraudage 5 du corps 4 du tube extérieur 1. On parvient ainsi a corriger l'écartement entre le sabot conique 32 du 30 ressort extracteur 3 et la couronne de sondage 3 (voir figure 10). Ce réglage a pour but de compenser les différences de longueur des assemblages intérieur et extérieur dues aux tolérances de fabrication et à
la dilatation thermique differentielle, en particu-35 lier lors de l'utilisation d'un tube intérieur 2 en : . ; ...................................... . :. . ..
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11 2~3~27 aluminium ou en fibre de verre.

Lorsque l'ecartement susdit atteint la valeur souhaitée on met en place une coiffe de blocage 18 afin d`empecher tout deplacement relatif ultérieur entre le tube intérieur et le tube exterieur ~figure lC). La coiffe de blocage 18 presentant au moins un ergot 20 permet de bloquer an~ulairement la partie rotative 12 du roulement 11 à billes ou à aiguilles sur le corps 4 taraude du tube extérieur 1 et empe-cher ainsl la rotation relative de ces dernières l'une par rapport a l'autre autour de leur axe verti-cal commun, grace à une paire de rainures longitudi-nales 17 diamétralement opposées du manchon 13 de la partie supérieure du roulement 11 et deux encoches 6 diamétralement opposées de l'alésage taraude du corps

4 du tube extérieur 1 tVOir BE-A-875.016) Le corps 4 du tube extérieur 1 est monté sur le tube extérieur 1 par un joint 29 dit de sécurité, constitue d'ùn filet simple de section carrée. De préférence, ce filet se défait dans le cas où le tube exterieur 1 est entraine en rotation inverse en vue par exemple de débloquer une partie du carottier lorsque ce dernier est coincé.

L'extremité opposée à celle de la coiffe 18 est appropriée pour servir au calage des bagues-paliers 7 et des roulements a quatre points d'appui susmention-nés.

En vue de prevenir le second inconvenient, ledispositif d'extraction 9 et la paroi intérieure 38 du tube intérieur 2 sont recouverts d'un revêtement anti-friction composé par exemple d'un film de te-.

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WO9t/19075 PCT/BE9~/00032 20 83~27 12 flon. Toutefois, il arrive que malgre cette mesure de précaution, certains types de roche se clivent et se coincent a l'interieur du tube intérieur 2 ou à
l'entrée de celui-ci, entre le sabot conique 32 et la couronne de forage 3 du dispositif d'extraction 9.

Lorsque l'outil de forage ne progresse plus, tout le poids applique sur le tube extérleur 1 et sur la couronne 3 se repercute sur le tube interieu~ 2.
Selon que le tube intérieur 2 est en fibre de verre ou en acier, le transfert vers le tube intérieur 2 des efforts appliqués sur le tube ext~rieur 1 lors du blocage du carottier, provoque soit le flambage du tube interieur 2, soit la rupture de ce tube. En cas de blocage du carottier, le poids transferé sur le tube interieur 2 est tellement considérable qu'on assiste parfois à l'écrasement du roulement 11, même si celui-ci est un roulement multiple. Or, la résis-tance à l'écrasement d'un roulement multiple 11 est de loin supérieur à celui d'un roulement simple puisqu'il permet de répartir sur plusieurs étages de billes ou d'aiguilles les efforts axiaux repris par le roulement. La détérioration du roulement 11 en-tra;ne inévitablement la destruction de la carotte puisque le tube intérieur 2 est alors inévitablement entraîné en rotation par le tube extérieur 1.

En forage horizontal, l'influence de l'effort appliqué sur le tube extérieur 1 et la couronne 3 est difficile à percevoir en raison du fait que seule une composante de l'effort vertical intervient. Des variations simultanées des nombreux paramètres et le nombre élevé de points de contact du tube extérieur 1 avec la paroi du puits en forage horizontal rendent la conduite du forage extrêmement difficile.

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5 PC~/BE9i/~Oa32 13 2~83827 L'operateur s'aperçoit generalement trop tard que la vitesse d'avancement du forage a diminué. Lorsqu'il s'en aperçoit, l'equipement de sondage risque d'être déjà irremédiablement abîme.

La presente invention propose un moyen pour détecter le blocage du tube interieur 2 à l'aide d'une indication manométrique fournie par un dispositif désigné dans son ensemble par 1e signe de référence 55. Il s'agit d'un indicateur de blocage monte en tête du tube intérieur 2 Comme illustré à
la figure lB, l'indicateur de blocage 55 comporte un manchon 5c débouchant dans un interstice 58 prévu entre le tube distributeur de débit 27 et une enve-loppe déflectrlce S9 qui facilite le passage du li-quide de forage alimentant la zone inférieure du carottier afin de refroidir l'outil lors du carottage et d'evacuer les débris de forage.

2~ L'enveloppe deflectrice 59 est fixée sur le tube distributeur 27 (voir figure 4). Elle est limitée par un bord biaisé 60 coopérant avec une arête biaisée 61 d'une protuberance du manchon 56 de manière à délimi-ter une fente annulaire 62 de largeur variable-constituant une restriction d'un canal annulaire de passage du liquide de forage, lors d'un déplacement axial du manchon 56 par rapport à l'enveloppe déflec-trice 59 qui l'entoure. Cette restriction permet de pro~oquer une augmentation de pression pouvant être lue sur un manomètre en surface par un opérateur.

En cas de blocage, le tube intérieur carottier 2 a tendance à remonter à l'intérieur du tube extérieur l en même temps ~ue la carotte, alors que le tube exterieur l ne peut plus progresser dans sa WO91/~907~ PCT/BE91/00032 20~3~'~7 14 descente (figures 7 et 8).

Le tube intérieur 2 du carottier entraîne alors vers le haut une bague de suspension sur laquelle prend appui un ressort 63 compose de rondelles de Belleville 64 permettant au tube intérieur une certaine liberté de coulissement limitee vers le bas par les butées 65. Le ressort à peine écrasé pousse le manchon vers le haut contre les butees 66 et engage une arête biaisée 61 du manchon 56 dans l'interstice annulaire 58 de manière à restreindre la section de la fente annulaire 62.

L'augmentation de pression, qui resulte de cette restriction et qui est lue sur le manomètre informe l'operateur d'un blocage éventuel de la c~rotte dans le tube interieur 2.

Le tube intérieur comporte un jeu d'éléments de stabilisation 67 répartis le long du tube intérieur 2 entre celui-ci et le tube extérieur l. Ce jeu d'élé-ments de stabilisation 67 permet de centrer correcte-ment le tube intérieur 2 dans le tube extérieur éventuellement muni lui aussi d'éléments stabilisa-teurs 35 et , lorsque le carottier est en position horizontale, il réduit le fléchissement du tube intérieur 2 sous l'effet de son propre poids et de celui de la carotte (figure 9). Ces éléments de stabilisation 67 constituent des paliers interme-diaires à friction lisse prenant appui sur la paroiintérieure du tube extérieur 1. Les éléments de sta-bilisation 67 n'empêchent nullement le reglage de l'écartement entre les extrémités inférieures du sabot conique 32 et de la couronne de sondage 3, ~ -puisqu'ils peuvent coulisser longitudinalement le .. .. , , ~ , . , .. . . .. : . .......... - : . ~ - - .

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WO91~19~75 PCT/BE91/00~32 "" ''' 2083827 long de la paroi interieure de diamètre constant du tube extérieur 1.

Dans une forme de réalisation préferee, illustree S dans la figure 9, chaque jeu d'élements de stabilisa-tion 67 porte une bague 28 en matériau autolubrlfiant prenant appui contre la paroi interieure du tube exterieur 1. Lors du réglage de l'écartement du sabot conique 32 et de la couronne 3, la bague auto-lubrifiante 28 peut coulisser le long du tube exte-rieur 1.

Les éléments de stabilisation 67 contribuent à
maintenir la rectitude du tube interieur 2, dont une extremite peut être considérée comme étant encastrée, en rotation libre, dans le tube extérieur 1 au moyen du roulement à billes ou à aiguilles 11 formée d'un palier à roulements multiples a quatre points d'appui par exemple. Ces quatre points d'appuis contribuent à
rendre rigide le tube intérieur 2 en empêchant son fléchissement.

En pré~enant tout excès de tension dans le roule-ment à billes ou à aiguilles, les élements de stabi-2~ lisation 67 réduisent les efforts de frottement dansle roulement 11 et eliminent 1es risques d'entraîne-ment en rotation du tube intérieur 2, laquelle rota-tion entraînerait la destruction de la carotte.

La bague autolu~brifiante a le même rôle. Elle prévient les efforts de torsion sur le tube intérieur 2.

La partie inférieure du tube intérieur 2, formée du sabot conique 32, est centrée dans la couronne de ' . - . :
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WO9l~19075 PCT/BE9l/00032 2~8382~ 16 sondage 3 par des nervures de centrage 34 séparant les canaux d'écoulement 33 (figure 10).

Le sabot 32 est prolonge par une lèvre inférieure 14 guidant le liquide de forage longitudinalement par rapport à la couronne. La lèvre 14 est biseaut8e et é~asée vers le bas de manière à faciliter l'intro-duction de la carotte dans le tube intérieur 2. La paroi latérale extérieure 39 du sabot c~nique 32 est recouverte d'un revêtement anti-friction destiné à
empêcher la mise en rotation du tube in~erieur 2 par la couronne 3. Les formes conjuguées ae la paroi laterale extérieure du sabot conique 32 et de la face intérieure de la couronne 3 guident le liquide de forage parallèlement a 1' axe de la carotte.

Le ressort extracteur 8 (figure 10) est formé
d'une bague fendue dont la face interieure est recou-verte d'un rev8tement agrippant 36. En fin de carot-tage, la bague se referme sur la carotte par effet decône, en prenant appui sur le sabot conique 32 lorsqu' on retire le tube interieur 2. ~e dispositif d'extraction permet de casser la carotte et de rete-nir l'échantillon dans le tube intérieur pendant qu'on remonte le tube intérieur 2 à la surface du sol.

Le carottier selon l`invention a le mérite de rendre possible la realisation d'un sondage horizon-tal qui a l'avantage de permettre de déterminer cor-rectement l'etendue d'un gisement petrolier constitue de nappes petrolifères de grande étendue mais de faible hauteur, là où un sondage vertical ne procure-rait que des résultats de prospection sommaires et nettement insuffisants pour donner une estimation ~: ' ' .,, . ' -. - '' ; . - ' .
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W091/19075 PCTtBE91/00032 17 ; 2083827 correcte de la rentabilite de l'exploitation even-tuelle d'un gisement.

Un sondage horizontal presente aussi l'avantage majeur d`accelerer l'extraction du pétrole et d'aug-menter le débit de pétrole pouvant accéder au tube d'extraction dans un gisement petrolier horizontal puisqu'il permet de prelever, par un grand nombre d'orifices distincts répartis le long de la nappe pétrolifère, le pétrole brut que recèle la nappe. On ameliore ainsi nettement la rentabilite de l'exploi-tation d'un gisement horizontal Duisqu'on évite que le pétrole ne doive migrer sur des distances impor-tantes au travers de couches de terrain suffisamment permeables avant de parvenir au voisinage immédiat du tube d'extraction, comme cela pourrait être le cas dans un sondage vertical.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Carottier double pour forage dévié comprenant, d'une part, un tube extérieur (1) rotatif portant une couronne de sondage (3), et d'autre part, un tube intérieur (2) non rotatif portant à une première extrémité, voisine de la couronne de sondage (3), un dispositif d'extraction (9) de carotte formé d'un ressort extracteur (8) et d'un sabot conique (32) tandis que l'autre extrémité est vissée sur une par-tie non rotative (12) d'un roulement à billes ou à
aiguilles (11), fixée au tube extérieur (1), éven-tuellement de manière réglable le long de celui-ci, caractérisé en ce que :

- le roulement (11) reliant le tube intérieur (2) au tube extérieur (1) est constitué d'une série de bagues-paliers concentriques (7)alignées sur un même axe et retenant prisonnières des billes (68) et/ou des aiguilles (69) logées dans un boîtier étanche (21) rempli d'huile (22) ou de graisse;

- le dispositif d'extraction (9) et la paroi inté-rieure (38) du tube intérieur (2) sont recouverts d'un revêtement anti-friction;

- la paroi extérieure du tube intérieur (2) comporte un jeu d'éléments de stabilisation (67) répartis le long du tube extérieur (1) entre le tube exté-rieur (1) et le tube intérieur (2);

- le sabot conique (32) formant la partie infé-rieure du tube intérieur (2) est centre dans la couronne de sondage (3) par des nervures de cen-trage (34) séparant les canaux d'écoulement (33), le sabot étant muni d'une lèvre inférieure (14) biseautée et évasée vers l'extérieur de manière à
faciliter l'introduction de la carotte dans le tube intérieur (2), et - un dispositif d'obturation (19) à bille apte à
maintenir la bille (46) sur son siège (48) quelle que soit l'inclinaison du forage dévié.

2. Carottier selon la revendication 1, caractérisé en ce que le jeu d'éléments de stabilisation (67) porte une bague (28) en matériau autolubrifiant appuyée contre le tube extérieur (1).

3. Carottier selon la revendication 1 ou 2, caracté-risé en ce que le roulement (11) est un roulement multiple constitue de deux bagues-paliers (7) au moins alignées le long d'un même axe afin d'offrir plusieurs points d'encastrement qui rendent le tube intérieur (2) plus rigide.

4. Carottier selon l'une quelconque des revendica-tions précédentes, caractérisé en ce que le disposi-tif d'extraction (9) est centre par rapport à la couronne de sondage (3) par un sabot conique (32) qui prend appui sur des nervures longitudinales (34) séparées l'une de l'autre par des canaux (33) d'écou-lement de liquide de forage.

5. Carottier selon l'une quelconque des revendica-tions précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'obturation (19) à bille (46) est une corbeille (49) formée de doigts métalliques (50) retenus par le bord supérieur (51) de la corbeille (49) et recourbés vers l'intérieur, élastiquement déformables et capables de s'écarter sous la poussée de la bille (46) pour déterminer un orifice (52) plus large que la bille (46) et former une barrière pour la bille (46) lorsque les doigts (50) reviennent en position initiale.

6. Carottier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un indicateur de blocage constitué d'un manchon (56) débouchant dans un interstice annulaire (58) prévu entre un tube distributeur (27) et une enveloppe déflectrice (59) montée sur le tube distri-buteur (27) et limitée par un rebord biaisé (60) coopérant avec une arête biaisée (61) d'une protubé-rance annulaire du manchon (56) pour délimiter une fente annulaire (62) de largeur variable, lors d'un coulissement du manchon (56) par rapport à l'envelop-pe déflectrice(59).