CA2606415C - Dispositif d'extraction d'au moins un gaz contenu dans une boue de forage, ensemble d'analyse et procede d'extraction associe - Google Patents

Abstract

Ce dispositif (53) comprend une enceinte (63) et des moyens (65, 67) de circulation de la boue de forage dans l'enceinte (63). Il comprend en outre des moyens (69) d'introduction d'un gaz vecteur dans l'enceinte (63), comportant une conduite (113) munie d'un organe (121) de réglage du débit de gaz vecteur. Le dispositif (53) comprend une conduite (71) d'extraction de gaz débouchant dans l'enceinte (63). Les moyens d'introduction (69) de gaz vecteur comprennent un capteur (123) de mesure de la pression qui règne en un point situé en aval de l'organe de réglage (121), et des moyens (117) de commande du débit de gaz vecteur injecté à travers cet organe de réglage (121) en fonction de la différence entre la pression mesurée par le capteur (123) et une pression d'extraction de gaz déterminée.

Description

2 PCT/FR2006/000914 Dispositif d'extraction d'au moins un gaz contenu dans une boue de forage, ensemble d'analyse et procédé d'extraction associé.
-La présente invention concerne un dispositif d'extraction d'au moins un gaz contenu dans une boue de forage, du type comprenant :
- une enceinte ;
- des moyens d'amenée de la boue de forage dans i'enceinte ;
- des moyens d'évacuation de la boue de forage hors de l'enceinte ;
- des moyens d'introduction d'un gaz vecteur dans l'enceinte compor-tant une conduite d'introduction de gaz vecteur, reliant une source de gaz vecteur à l'enceinte, la conduite d'introduction étant munie d'un organe de réglage du débit de gaz vecteur circulant dans la conduite ; et - une conduite d'extraction de gaz, débouchant dans l'enceinte par une ouverture d'extraction de gaz.
Lors du forage d'un puits de pétrole ou d'un autre effluent (notamment gaz, vapeur, eau), il est connu de réaliser une analyse des composés ga-zeux contenus dans les boues de forage émergeant du puits. Cette analyse permet de reconstituer la succession géologique des formations traversées lors du forage et intervient dans la détermination des possibilités d'exploitation des gisements de fluides rencontrés.
Cette analyse, réalisée en continu, comprend deux phases principa-les. La première phase consiste à extraire les gaz véhiculés par la boue (par exemple composés hydrocarbonés, dioxyde de carbone, sulfure d'hydrogène, hélium et azote). La deuxième phase consiste à qualifier et quantifier les gaz extraits.
Dans la première phase, des dégazeurs à agitation mécanique du type précité (FR-A-2 799 790) sont utilisés de manière fréquente. Les gaz extraits de la boue, mélangés avec le gaz vecteur introduit dans l'enceinte, sont convoyés par aspiration via la conduite d'extraction de gaz jusqu'à un analyseur qui pérmet la quantification des gaz extraits.
Pour régler le temps de transport des gaz extraits à travers la conduite d'extraction, le dégazeur du type précité comprend des moyens d'introduction d'un gaz vecteur dans l'enceinte. Le débit de gaz vecteur est réglé à une valeur déterminée pour obtenir un temps de transit acceptable dans la conduite d'extraction.

Toutefois, le contenu gazeux des boues de forage varie lors du fo-rage. Ce contenu augmente notablement lorsque les moyens de forage at-teignent une zone riche en hydrocarbures. Au contraire, ce contenu gazeux est sensiblement plus pauvre hors de ces zones.
Compte tenu de l'introduction d'un débit déterminé de gaz vecteur dans l'enceinte, le taux d'extraction des gaz de la boue dans l'enceinte est affecté par la présence du gaz vecteur, notamment lorsqu'une quantité im-portante de gaz est contenue dans la boue. Par ailleurs, le temps de transit dans la conduite d'extraction varie lors de l'analyse, ce qui nuit à sa qualité.
De même, lorsque la quantité de gaz contenue dans la boue est fai-ble ou nulle, le débit des gaz extraits à travers la conduite d'extraction n'est pas compensé totalement par le débit de gaz vecteur introduit, ce qui peut provoquer l'aspiration de la boue à travers la conduite d'extraction et l'engorgement du dispositif.
L'invention a pour but principal de fournir un dispositif d'extraction du type précité, de fiabilité et de précision constante quel que soit le contenu gazeux de la boue de forage.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif du type précité, carac-térisé en ce que les moyens d'introduction du gaz vecteur comprennent :
- un capteur de mesure de la pression instantanée qui règne en un point situé en aval de l'organe de réglage ; et - des moyens de commande de l'organe de réglage reliés au capteur pour commander, à chaque instant, le débit de gaz vecteur injecté à travers l'organe de réglage en fonction de la différence entre la pression mesurée par le capteur et une pression d'extraction de gaz déterminée.
Le dispositif selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des ca-ractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes combinaisons techniquement possibles :
- le capteur est disposé en amont de l'ouverture d'extracfiion ;
- le capteur est disposé dans la conduite d'introduction de gaz vec-teur ;
- le capteur est disposé dans la conduite d'extraction ;

3 - la conduite d'extraction comprend un régulateur de débit, le capteur étant disposé en amont du régulateur de débit ;
- l'organe de réglage est disposé au voisinage de l'enceinte, la conduite d'introduction comprenant un tronçon aval de longueur non nulle situé entre l'enceinte et l'organe de réglage ;
- les moyens de commande comprennent des moyens de calcul de la différence entre la pression d'extraction déterminée et la pression mesurée par le capteur, des moyens de comparaison de la différence calculée à une valeur d'erreur de seuil, et des moyens de pilotage de l'organe de réglage en fonction du résultat obtenu par les moyens de comparaison ;
- la valeur d'erreur de seuil est inférieure à 2 mbar;
- la conduite d'introduction comprend un débitmètre ; et - la conduite d'extraction de gaz est reliée en aval à des moyens d'aspiration.
L'invention a également pour objet un ensemble d'analyse des gaz contenus dans une boue de forage, caractérisé en ce qu'il comprend - un dispositif d'extraction tel que défini ci-dessus ;
- des moyens de prélèvement de boue de forage, raccordés aux moyens d'amenée ; et - des moyens d'analyse, reliés à la conduite d'extraction.
L'invention a également pour objet un procédé d'extraction d'au moins un gaz contenu dans une boue de forage, du type comprenant les étapes suivantes :
- amenée de la boue de forage dans une enceinte ;
- introduction d'un gaz vecteur dans l'enceinte à travers une conduite d'introduction, cette introduction comportant le réglage du débit de gaz vec-teur introduit dans l'enceinte par un organe de réglage ;
- extraction de gaz hors de l'enceinte à travers une conduite d'extraction débouchant dans l'enceinte par une ouverture d'extraction de gaz ; et - évacuation de la boue de forage hors de i'enceinte ;
caractérisé en ce que l'étape d'introduction comprend :

4 - la mesure instantanée de la pression qui règne en un point situé en aval de l'organe de réglage ; et - à chaque instant, la commande du débit de gaz vecteur injecté à
travers l'organe de réglage en fonction de la différence entre la pression mesurée et une pression d'extraction de gaz déterminée.
Le procédé selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des ca-ractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes combinaisons techniquement possibles :
- la commande du débit de gaz vecteur comprend les phases suivan-tes :
- calcul de la différence entre la pression d'extraction détermi-née et la pression mesurée par le capteur ;
- comparaison de la différence calculée à une valeur d'erreur de seuil ; et - pilotage de l'organe de réglage en fonction du résultat obtenu par ladite comparaison ; et - la valeur d'erreur de seuil est inférieure à 2 mbar.
Un exemple de mise en ceuvre de l'invention va maintenant être dé-crit en regard des dessins annexés, sur Iesque(s :
- la Figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'une instal-lation de forage, munie d'un ensemble d'analyse selon l'invention ; et - la Figure 2 est une vue schématique, en coupe verticale des princi-paux éléments de l'ensemble d'analyse selon l'invention.
Dans tout ce qui suit, les termes amont et aval s'entendent par rapport au sens de circulation normal d'un fluide dans une conduite.
Un ensemble d'analyse selon l'invention est utilisé par exemple dans une installation de forage d'un puits de production de pétrole.
Comme illustré sur la Figure 1, cette installation 11 comprend un conduit de forage 13 disposé dans une cavité 14 percée -par un outil de fo-rage 15 rotatif, une installation de surface 17, et un ensemble d'analyse 19 selon l'invention.
Le conduit de forage 13 est disposé dans la cavité 14 ménagée dans le sous-sol 21 par l'outil de forage 15 rotatif. Ce conduit 13 comporte, au ni-veau de la surface 22, une tête de puits 23 munie d'une conduite 25 de vi-dange.
L'outil de forage 15 comprend une tête de forage 27, une garniture de forage 29, et une tête 31 d'injection de liquide.

5 La tête de forage 27 comprend des moyens de perçage 33 des ro-ches du sous-sol 21. Elle est montée sur la partie inférieure de la garniture de forage 29 et est positionnée dans le fond du conduit de forage 13.
La garniture 29 comprend un ensemble de tubes de forage creux.
Ces tubes délimitent un espace interne 35 qui permet d'amener un liquide depuis la surface 22 jusqu'à la tête de forage 27. A cet effet, la tête d'injection 31 de liquide est vissée sur la partie supérieure de la garniture 29.
L'installation de surface 17 comprend des moyens 41 de support et d'entraînement en rotation de l'outil de forage 15, des moyens 43 d'injection du liquide de forage et un tamis vibrant 45.
Les moyens d'injection 43 sont reliés hydrauliquement à la tête d'injection 31 pour introduire et faire circuler un liquide dans l'espace interne 35 de la garniture de forage 29.
Le tamis vibrant 45 collecte le liquide chargé de résidus de forage qui sort de la conduite de vidange 25 et sépare le liquide des résidus de forage solides.
Comme illustré sur la Figure 2, l'ensemble d'analyse 19 comprend des moyens 51 de prélèvement de la boue, piqués sur la conduite de vi-dange 25, un dispositif 53 d'extraction de gaz, et des moyens 55 d'analyse des gaz extraits. En variante, les moyens de prélèvement 51 sont piqués dans une cuve de réception du liquide dans laquelle débouche la conduite de vidange 25. Dans une autre variante, les moyens de prélèvement sont piqués dans une cuve des moyens d'injection de boue 43.
Les moyens de prélèvement 51 comprennent une tête 57 de prélè-vement de liquide, disposée en saillie dans la conduite de vidange 25, une tubulure 59 de raccordement, et une pompe péristaltique 61 dont le débit est réglable.
Le dispositif d'extraction 53 comprend une enceinte 63, une conduite 65 d'amenée de boue dans l'enceinte 63, une conduite 67 d'évacuation de

6 la boue de l'enceinte 63, des moyens 69 d'introduction d'un gaz vecteur dans l'enceinte 63, et une conduite 71 d'extraction des gaz extraits hors de l'enceinte 63.
L'enceinte 63 comporte un récipient étanche dont le volume interne est par exemple compris entre 0,4 litres et 3 litres. Cette enceinte 63 com-prend une partie inférieure 73, dans laquelle la boue circule et une partie supérieure 75 qui présente un ciel gazeux. L'enceinte 63 est par ailleurs munie de moyens d'agitation 77, comprenant un agitateur 79, monté en sail-lie dans l'enceinte 63 et entraîné en rotation par un moteur 81 monté sur la partie supérieure 75 de l'enceinte 63. L'agitateur 79 comprend un mobile d'agitation 83 plongé dans la boue.
La conduite 65 d'amenée de boue s'étend entre la sortie de la pompe péristaltique 61 et une ouverture d'entrée 85, ménagée dans la partie infé-rieure 73 ou supérieure 75 de l'enceinte 63.
Cette conduite d'amenée 65 peut être munie de moyens de chauffage de la boue (non représentés), afin de porter la température de cette boue à
des valeurs comprises entre 25 et 1-50 C, de préférence entre 60 et 90 C.
La conduite d'évacuation 67 s'étend entre un passage 87 à déborde-ment, ménagé dans la partie supérieure 75 de l'enceinte 63, et un bac de rétention 89 destiné à recevoir les boues évacuées du dispositif 53.
En variante, le bac de rétention 89 est formé par une cuve de récep-tion 90 des liquides extraits du tamis vibrant 45, représentée sur la Figure 1.
La conduite d'évacuation 67 comprend successivement une partie amont 91 inclinée vers le bas, qui forme un angle de 45 environ avec l'horizontale, une partie coudée 93 formant siphon, et une partie aval 95 sensiblement verticale, ouverte à son extrémité inférieure 97 disposée en regard du bac 89, au-dessus du niveau du liquide contenu dans le bac 89.
La boue collectée dans le bac de rétention 89 et dans la cuve 90 est recyclée vers-les moyens d'injection 43 par une conduite 98 de recirculation de boue.
Les moyens 69 d'introduction d'un gaz vecteur dans l'enceinte com-prennent une source 111 de gaz vecteur, une conduite 113 d'introduction de gaz vecteur s'étendant entre la source 111 et une entrée d'injection 115 de

7 gaz vecteur dans l'enceinte, et des moyens 117 de commande de l'introduction de gaz vecteur dans l'enceinte 63.
La source de gaz vecteur 111 contient un gaz neutre vis-à-vis de l'analyse effectuée dans les moyens d'analyse 55. Ce gaz est par exemple de l'azote sensiblement pur, ou de l'hélium sensiblement pur. L'utilisation d'azote comme gaz vecteur permet d'analyser par un système de chromato-graphie gaz couplé à un spectromètre de masse certains composés non-hydrocarbonés contenus dans la boue tels que le sulfure d'hydrogène.
L'utilisation d'hélium permet d'analyser l'azote contenu dans les boues de forage.
Le gaz vecteur dans la source 111 est maintenu à une pression supé-rieure à la pression atmosphérique, par exemple supérieure à 1,5 bars abso-lus.
Un débitmètre massique ou volumique 119 est monté sur la conduite d'introduction 113 au voisinage de la source 111, en aval de cette source.
L'entrée d'injection de gaz vecteur 115 débouche en regard du pas-sage à débord-ement 87 dans la partie amont 91 de la conduite d'évacuation 67.
Les moyens de commande 117 comprennent une vanne 121 à sec-tion de passage réglable montée sur la conduite d'introduction 113, un cap-teur 123 de pression disposé dans la conduite 113 en aval de la vanne 121, et un régulateur 125.
La vanne 121 est montée sur la conduite d'introduction au voisinage de l'entrée d'introduction 115, en aval du débitmètre 119. Un tronçon aval 127 de la conduite 113 relie la vanne 121 à l'entrée d'introduction. La lon-gueur de ce tronçon aval 127 est non-nulle et par exemple comprise entre 5 cm et 200 cm.
Comme on le verra plus bas, les fluctuations instantanées de la pres-sion de l'enceinte 63 sont filtrées dans le tronçon aval 127 de la conduite 113.
La vanne 121 est par exemple une vanne à clapet du type tout ou rien . Ainsi, le clapet de la vanne 121 est mobile entre une position ouverte dans laquelle la section de passage du gaz vecteur dans la vanne 121 est

8 maximale et une position obturée dans laquelle cette section est sensible-ment nulle.
La vanne 121 comprend des moyens de pilotage 131 du clapet entre sa position ouverte et sa position obturée.
Le capteur 123 est monté en un point situé en aval de la vanne 121.
Dans cet exemple, le capteur de pression 123 est monté dans le tronçon aval 127 de la conduite 113, au voisinage de l'entrée d'introduction 115, mais à l'écart de cette entrée 115.
Le régulateur 125 comprend des moyens 133 de calcul de la diffé-rence entre une pression d'extraction des gaz déterminée et la pression me-surée par le capteur 123, une mémoire 135 contenant une valeur d'erreur de seuil de différence de pression, et des moyens 137 de comparaison de la différence calculée par les moyens de calcul 125 à la valeur d'erreur de seuil stockée dans la mémoire 135. Les moyens de comparaison 137 sont reliés aux moyens de pilotage 131 du clapet.
La pression d'extraction de gaz déterminée est par exemple égale à
la pression atmosphérique.
La valeur d'erreur de seuil est par exemple inférieure à 2 mbar et avantageusement égale à 0,1 mbar.
En variante, l'entrée d'injection de gaz vecteur 115 débouche direc-tement dans la partie supérieure 75 de l'enceinte 63. Dans une autre va-riante, l'entrée 115 débouche dans la partie inférieure 73 de l'enceinte 63.
Le gaz vecteur est alors directement injecté dans la boue. Dans cette va-riante, le capteur de pression 123 est placé dans la partie supérieure 75 ou en aval de cette partie 75.
La conduite d'extraction 71 s'étend entre une ouverture d'extraction 153 ménagée dans la partie supérieure 75 de l'enceinte et les moyens d'analyse 55. Elle comprend, d'amont en aval, un régulateur 155 de débit volumique, une ligne de transport 157 et des moyens d'aspiration 159.
Le régulateur de débit 155 est formé par un tube présentant un étran-glement de section transversale calibrée.

9 En variante, la conduite 71 comprend un étage de filtration (non re-présenté) interposé entre l'ouverture d'extraction 153 et le régulateur de dé-bit 155.
La ligne de transport 157 relie l'enceinte 63 disposée au voisinage de la tête de puits 23, en zone explosive, aux moyens d'analyse 55, disposés à
l'écart de la tête de puits 23, dans une zone non-explosive, par exemple dans une cabine pressurisée (non-représentée).
En variante, les moyens d'analyse 55 sont disposés au voisinage de l'enceinte 63, en zone explosive.
Cette ligne de transport 157 est de préférence réalisée à base d'un matériau inerte en regard des composés gazeux extraits de la boue. Elle présente par exemple une longueur variant entre 10 cm et 500 m. La ligne de transport 157 est par ailleurs munie, dans l'exemple représenté, d'un dé-bitmètre volumique 161.
Les moyens d'aspiration comprennent une pompe à vide 159 qui per-met le convoyage par aspiration des gaz extraits de l'enceinte jusqu'aux moyens d'analyse 55.
Les moyens d'analyse 55 comprennent une instrumentation 171 qui permet la détection et la quantification d'un ou plusieurs gaz extraits et un calculateur 173, qui permet de déterminer le volume et la concentration de ces gaz extraits de la boue de forage.
L'instrumentation 171 comprend par exemple des appareils à détec-tion infrarouge pour la quantification du dioxyde de carbone, des chromato-graphes FID (détecteur à ionisation de flammes) pour la détection des hy-drocarbures ou encore TCD (détecteur à conductivité thermique), en fonc-tion des gaz à analyser. Elle comprend également un système de chromato-graphie gaz couplé à un spectromètre de masse, ce système étant désigné
par l'abréviation anglaise GC-MS . La détection et la quantification simul-tanée d'une pluralité de gaz est donc possible.
L'instrumentation 171 est reliée à un piquage ou à une dérivation 175 sur la ligne 157 situé en amont ou en aval de la pompe à vide 159, au voisi-nage de cette pompe 159.

Le calculateur 173 est relié à l'instrumentation 171, et aux débitmè-tres respectifs 161 et 119 de la conduite d'extraction 157 et de la conduite d'introduction 113.
Le fonctionnement de l'ensemble d'analyse 19 selon l'invention, lors 5 du forage d'un puits va maintenant être décrit comme exemple, en référence à la Figure 1.
Pour effectuer le forage, l'outil de forage 15 est entraîné en rotation par l'installation de surface 41. Un liquide de forage est introduit dans l'espace intérieur 35 de la garniture de forage 29 par les moyens d'injection

10 43. Ce liquide descend jusqu'à la tête de forage 27, et passe dans le conduit de forage 13 à travers la tête de forage 27. Ce liquide refroidit et lubrifie les moyens de perçage 33. Puis, le liquide collecte les déblais solides résultant du forage et remonte par l'espace annulaire défini entre la garniture de fo-rage 29 et les parois du conduit de forage 13, puis est évacué par la conduite de vidange 25. Le liquide contenant les déblais forme alors la boue de forage à analyser.
En référence à la Figure 2, la pompe péristaltique 61 est alors acti-vée, afin de prélever, de manière continue, une fraction déterminée de la boue de forage circulant dans la conduite 25.
Cette fraction de boue est convoyée jusqu'à l'enceinte 63 via la conduite d'amenée 65, et introduite dans l'enceinte.
La boue introduite dans l'enceinte 63 via la conduite d'amenée 65, est évacuée par débordement dans la conduite d'évacuation 67 à travers le passage à débordement 87. Par ailleurs, une partie de la boue évacuée ré-side temporairement dans le siphon 93 de la conduite d'évacuation 67, ce qui évite l'entrée de gaz dans la partie supérieure 75 de l'enceinte 63 par l'extrémité inférieure 97 de la conduite d'évacuation 67. L'introduction de gaz dans l'enceinte 63 s'effectue donc uniquement par les moyens d'introduction de gaz vecteur 69.
L'agitateur 79 est entraîné en rotation par le moteur 81, et agite la boue dans la partie inférieure 73 de l'enceinte 63 pour provoquer l'extraction des gaz contenus dans la boue, ainsi que le mélange des gaz extraits avec le gaz vecteur infiroduit par le passage d'injection 99.

11 A chaque instant, le capteur 123 mesure la pression dans la conduite d'introduction 113, en aval de la vanne 121. Cette pression est sensiblement égale à la pression dans l'enceinte 63.
Les moyens de calcul 133 déterminent la différence entre une pres-sion déterminée, par exemple la pression atmosphérique, et la pression ins-tantanée mesurée.
Les moyens de comparaison 137 comparent à chaque instant, cette différence à la valeur d'erreur de seuil stockée dans la mémoire 135. Si cette différence est supérieure à la valeur d'erreur de seuil stockée dans la mé-moire 135, les moyens de comparaison 137 activent les moyens de pilotage du clapet 131 pour passer ce clapet de sa position obturée à sa position ou-verte.
La pression dans la source de gaz 111 étant supérieure à la pression d'extraction de gaz choisie, un débit de gaz vecteur est alors introduit dans l'enceinte 63 à travers la vanne 121 et l'entrée d'introduction 115. Le gaz vecteur introduit dans l'enceinte 63 diminue la différence de pression entre la pression déterminée et la pression dans l'enceinte 63.
Lorsque les moyens de comparaison 137 déterminent que la diffé-rence de pression est inférieure à la valeur d'erreur de seuil, ils activent les moyens de pilotage 131 du clapet pour le passer de sa position ouverte à sa position obturée.
Le mélange gazeux extrait de l'enceinte 63 est convoyé via la conduite d'extraction 71 sous l'effet de l'aspiration produite par la pompe à
vide 159. Ce mélange est transporté jusqu'aux moyens d'analyse 55 où il est qualifié et quantifié par l'instrumentation 171 et le calculateur 173.
Lors de cette quantification, le débit Qgaz extrait de gaz extrait de la boue est calculé, à chaque instant, par la formule suivanfie :

Qgaz extrait = Qm conduite d'extraction - Qm conduite d'introduction (1) OU Q m conduite d'extraction est le débit de gaz mesuré par le débitmètre 161 sur la conduite d'extraction 71 et Qm conduite d'introduction est le débit de gaz mesuré par le débitmètre 119 sur la conduite d'introduction 113.
Le calcul du volume et de la teneur en un gaz déterminé extrait de la boue, à un instant donné, est effectué sur la base de la valeur mesurée par

12 PCT/FR2006/000914 l'instrumentation 171 à un instant ultérieur qui dépend du temps de transit du gaz extrait dans la conduite d'extraction 71, sur la base du débit Qgazextra;t de gaz extrait de la boue dans l'enceinte 63 à l'instant donné calculé par la for-mule (1) ci-dessus, et sur la base du débit Qm conduite a'introauction de gaz injecté
dans l'enceinte 63, tel que mesuré par le débitmètre 119 à un instant ulté-rieur qui dépend du temps nécessaire pour qu'une sollicitation de la vanne 121 soit perçue par le débitmètre 119, à l'autre extrémité de la conduite d'introduction 113.
Le débit Qgaz extrait de gaz extrait de la boue dans l'enceinte 63 étant connu à chaque instant, l'ensemble d'analyse 19 selon l'invention permet donc de réaliser l'analyse quantitative d'une partie des composés extraits de la boue, sans qu'il soit nécessaire de réaliser l'analyse quantitative de tous les composés extraits de la boue à chaque instant.
Dans une variante, la conduite d'extraction 71 est dépourvue de dé-bitmètre 161. Dans cette variante, le débit de gaz circulant dans la conduite 71 est maintenu constant par le régulateur de débit 155. La valeur de ce dé-bit est déterminée ou confirmée par calibration en faisant circuler de l'eau dans l'enceinte 63 et en mesurant le débit de gaz vecteur injecté dans la l'enceinte 63 à l'aide du débitmètre 119 sur la conduite d'introduction 113.
Dans une autre variante, l'ensemble d'analyse 19 est calibré avant son raccordement sur l'installation 11. La source de gaz vecteur est rempla-cée par un mélange étalon de gaz à analyser qui est injecté dans l'enceinte 63, dans laquelle on fait circuler de l'eau ou un autre fluide ne contenant pas de gaz à extraire et neutres en regard du mélange étalon. Les paramètres d'analyse, tels que la pression d'extraction de gaz déterminée et le débit de gaz circulant à travers le régulateur 155 sont choisis sensiblement égaux à
ceux utilisés ultérieurement lors de l'analyse de la boue.
En variante, le capteur 123 est monté en amont de l'ouverture d'extraction 153, par exemple dans la partie supérieure 75 de l'enceinte 63.
Dans une autre variante, le capteur 123 est monté dans la conduite d'extraction 71, au voisinage de l'ouverture d'extraction 153, de préférence en amont du régulateur de débit 155. Le capteur 123 est monté en un point de cette conduite 71 tel que la différence instantanée entre la pression qui

13 règne à ce point et la pression qui règne dans l'enceinte 63 est inférieure à
200 mbar.
Dans une autre variante, la vanne 121 est de type proportionnelle et comprend un orifice de circulation de gaz de section réglable. Le procédé
selon l'invention comprend, à chaque instant, une étape de commande de la section de passage de gaz dans la vanne 121 en fonction de la différence entre la pression d'extraction déterminée et la pression mesurée par le cap-teur 123.
Dans le dispositif 53 selon l'invention, la pression dans l'enceinte 63 est régulée sensiblement à la pression déterminée, à la valeur d'erreur de seuil près. Par suite, quelles que soient les variations du contenu gazeux de la boue de forage, la pression dans l'enceinte 63 reste sensiblement cons-tante, et les conditions d'extraction des gaz dans cette enceinte 63 sont sensiblement indépendantes du contenu gazeux de la boue. La quantifica-tion des gaz contenus dans la boue de forage est donc très précise.
De plus, le gaz vecteur utilisé n'étant pas prélevé dans l'atmosphère qui règne-autour du puits, toute pollution par des composés hydrocarbonés provenant de cette atmosphère est évitée.
Par ailleurs, lorsque le contenu gazeux de la boue est faible ou sensi-blement nul, le débit gazeux aspiré à travers la conduite d'extraction 151 sous l'effet de la pompe 159 est sensiblement compensé par le débit gazeux introduit à travers la conduite d'introduction 113, ce qui évite l'engorgement de la conduite d'extraction 171.
Le temps de transit dans la conduite d'extraction 71 est maintenu sensiblement constant quelque soit la quantité instantanée de gaz extraite de la boue.
Les conditions d'extraction dans le dispositif selon l'invention se régu-lent donc automatiquement, ce qui augmente sa fiabilité.
Ainsi, en cas de bouchage partiel du régulateur de débit 155 lors de l'analyse, la pression dans l'enceinte 63 reste sensiblement identique, et l'extraction de gaz dans l'enceinte 63 se poursuit dans des conditions sensi-blement analogues.

14 Lorsque le capteur de pression 123 est disposé hors de l'enceinte 63 dans la conduite d'introduction 113, la régulation de la pression dans l'enceinte 63 est facilitée puisque les fluctuations instantanées de la pres-sion de l'enceinte 63 sont filtrées dans le tronçon aval 127 de la conduite 113.
Lorsqu'un débitmètre 119 est monté sur la conduite d'introduction 113, l'ensemble d'analyse 19 peut calculer la teneur en un gaz donné extrait de la boue à chaque instant, sans calculer de manière quantitative la teneur de tous les gaz extraits de la boue.

Claims (14)

1. Dispositif (53) d'extraction d'au moins un gaz contenu dans une boue de forage, du type comprenant :
- une enceinte (63) ;
- des moyens (65) d'amenée de la boue de forage dans l'enceinte (63) ;
- des moyens (67) d'évacuation de la boue de forage hors de l'enceinte (63) ;
- des moyens (69) d'introduction d'un gaz vecteur dans l'enceinte comportant une conduite (113) d'introduction de gaz vecteur, reliant une source (111) de gaz vecteur à l'enceinte (63), la conduite d'introduction (113) étant munie d'un organe (121) de réglage du débit de gaz vecteur cir-culant dans la conduite (113) ; et - une conduite (71) d'extraction de gaz, débouchant dans l'enceinte (63) par une ouverture (153) d'extraction de gaz ;
caractérisé en ce que les moyens d'introduction du gaz vecteur (69) comprennent :
- un capteur (123) de mesure d'une pression instantanée sensible-ment égale à celle qui règne dans l'enceinte (63), prise en un point situé en aval de l'organe de réglage (121) ; et - des moyens (125) de commande de l'organe de réglage (121) reliés au capteur (123) pour commander, à chaque instant, le débit de gaz vecteur injecté dans l'enceinte (63) à travers l'organe de réglage (121) en fonction de la différence entre la pression mesurée par le capteur (123) et une pres-sion d'extraction de gaz déterminée.

2. Dispositif (53) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (123) est disposé en amont de l'ouverture d'extraction (153).

3. Dispositif (53) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le capteur (123) est disposé dans la conduite d'introduction de gaz vecteur-(113).

4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (123) est disposé dans la conduite d'extraction (71).

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la conduite d'extraction (71) comprend un régulateur de débit (155), le capteur (123) étant disposé en amont du régulateur de débit (155).

6. Dispositif (53) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'organe de réglage (121) est disposé au voisinage de l'enceinte (63), la conduite d'introduction (113) comprenant un tronçon aval (127) de longueur non nulle situé entre l'enceinte (63) et l'organe de réglage (121).

7. Dispositif (53) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de commande (125) comprennent des moyens (133) de calcul de la différence entre la pression d'extraction déterminée et la pression mesurée par le capteur (123), des moyens (137) de comparaison de la différence calculée à une valeur d'erreur de seuil, et des moyens de pilotage (131) de l'organe de réglage (121) en fonction du résultat obtenu par les moyens de comparaison (137).

8. Dispositif (53) selon la revendication 7, caractérisé en ce que la valeur d'erreur de seuil est inférieure à 2 mbar.

9. Dispositif (53) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la conduite d'introduction (113) comprend un débitmètre (119).

10. Dispositif (53) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé
en ce que la conduite (71) d'extraction de gaz est reliée en aval à des moyens d'aspiration (159).

11. Ensemble (19) d'analyse des gaz contenus dans une boue de forage, caractérisé en ce qu'il comprend:
- un dispositif d'extraction (53) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10;
- des moyens (51) de prélèvement de boue de forage, raccordés aux moyens d'amenée (65); et - des moyens d'analyse (55), reliés à la conduite d'extraction (71).

12. Procédé d'extraction d'au moins un gaz contenu dans une boue de forage, du type comprenant les étapes suivantes:
- amenée de la boue de forage dans une enceinte (63);
- introduction d'un gaz vecteur dans l'enceinte (63) à travers une conduite d'introduction (113), cette introduction comportant le réglage du débit de gaz vecteur introduit dans l'enceinte (63) par un organe de réglage (121);
- extraction de gaz hors de l'enceinte (63) à travers une conduite d'extraction (71) débouchant dans l'enceinte (63) par une ouverture (153) d'extraction de gaz; et - évacuation de la boue de forage hors de l'enceinte (63);
caractérisé en ce que l'étape d'introduction comprend:
- la mesure instantanée d'une pression sensiblement égale à la pression qui règne dans l'enceinte (63), prise en un point situé en aval de l'organe de réglage (121); et - à chaque instant, la commande du débit de gaz vecteur injecté dans l'enceinte (63) à travers l'organe de réglage (121) en fonction de la différence entre la pression mesurée et une pression d'extraction de gaz déterminée.

13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que la commande du débit de gaz vecteur comprend les phases suivantes:
- calcul de la différence entre la pression d'extraction déterminée et la pression mesurée par le capteur (123);
- comparaison de la différence calculée à une valeur d'erreur de seuil; et - pilotage de l'organe de réglage (121) en fonction du résultat obtenu par ladite comparaison.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que la valeur d'erreur de seuil est inférieure à 2 mbar.