EP0465316B1 - Dispositif d'activation de la production et de mesure pour puits non éruptifs - Google Patents

Dispositif d'activation de la production et de mesure pour puits non éruptifs Download PDF

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EP0465316B1
EP0465316B1 EP91401758A EP91401758A EP0465316B1 EP 0465316 B1 EP0465316 B1 EP 0465316B1 EP 91401758 A EP91401758 A EP 91401758A EP 91401758 A EP91401758 A EP 91401758A EP 0465316 B1 EP0465316 B1 EP 0465316B1
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EP
European Patent Office
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measuring
production
string
effluent
well
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EP91401758A
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English (en)
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EP0465316A1 (fr
Inventor
Jacques Lessi
Christian Wittrisch
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IFP Energies Nouvelles IFPEN
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
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Publication date
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    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E21B43/121—Lifting well fluids
    • E21B43/128—Adaptation of pump systems with down-hole electric drives
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/003—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings with electrically conducting or insulating means
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/08—Introducing or running tools by fluid pressure, e.g. through-the-flow-line tool systems
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
    • E21B23/14—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells for displacing a cable or a cable-operated tool, e.g. for logging or perforating operations in deviated wells
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/10—Locating fluid leaks, intrusions or movements

Definitions

  • the present invention relates to an improved activation and measurement device for a non-eruptive well during production and in particular for a deviated well by designating by this term any well of which at least part has a more or less strong inclination with respect to the vertical and / or substantially horizontal parts.
  • a device for activating and measuring logging for wells equipped for production of the non-eruptive type and are described. especially for deviated wells.
  • the devices described are particularly suitable for wells equipped for the production of petroleum effluents. They make it possible to determine the most favorable portions of the wells, especially when they cross heterogeneous reservoirs producing oil but also water and gas.
  • the equipment of a well generally comprises a casing or casing tube held in place by cementing. Throughout the area intended for production, a perforated tube (or liner) is installed over at least part of its length which extends the casing.
  • This perforated tube can possibly be cemented, the cemented annular being provided with passages putting the production area in communication with the tube.
  • a production column is lowered, formed by connecting successive sections.
  • This column is provided with centering elements relative to the tube.
  • Sealing means are arranged in the annular space between the column and the tube, so as to channel into the column all of the effluents produced by the production area.
  • the well not being eruptive, means of activation or pumping are associated with the column and lowered into the well to suck the effluents.
  • These activation means comprise for example a pump driven in rotation by an electric or hydraulic motor.
  • the device comprises at least one set of measuring instruments placed at the base of the production column for measuring the characteristics of part of the flows drawn by the pump. Isolation means are arranged around the column so as to separate the "liner" into two parts and to limit the measurements made to the effluents coming from only one of these two parts.
  • the device may also include two measuring assemblies for separately measuring the characteristics of the flows coming from the two opposite parts of the tube. By lengthening or shortening the column, the logging device is moved so as to make measurements on the effluents flowing from the formation at different locations in the well.
  • the activation pump and its drive motor are arranged at the base of the column very close to the sets of measuring instruments. It has been verified in use that this arrangement was not suitable for a number of production wells.
  • the section of the activation pumps and the commonly used drive motors is indeed relatively large and in certain cases the previous activation and measurement devices could not be lowered in certain production wells whose section is smaller than the current sections.
  • the downhole motors are supplied by cables most often arranged in the annular space between the tube and the production column. In the deviated parts of the production wells, experience has shown that this mode of supply can present failures due to possible crushing of the supply cables.
  • the improved device according to the invention makes it possible, by avoiding the above-mentioned drawbacks, to carry out production logs in a non-eruptive well crossing an underground zone producing effluents, this well being equipped for the production of these effluents by means of a perforated tube in its part passing through said underground zone, the device of a production column connected to a surface installation, of means for closing the annular space between the tube and the production column, to isolate the one on the other the two parts of the tube on either side, pumping means to activate the production of the well by said column and means for measuring at least part of the effluents produced, arranged in the vicinity of the bottom end of the column.
  • the length of the column portion between the location of the pumping means and the lower end of the column can be important. As this column portion is generally in the most horizontal part of the well, this avoids, in all cases where the motor means driving the pumping means are electric motors, the setting lengths of power cable most likely to get caught or crushed between the tube and the column.
  • the pumping means comprise for example a pump driven by an electric motor connected to the surface installation by an electric cable passing outside of said column.
  • the measuring means comprise for example a first set of instruments arranged on said column, for measuring the characteristics of the effluents coming from the upstream part of the tube, the furthest from the pumping means.
  • the measuring means may further comprise a second set of instruments for measuring the characteristics of the effluents coming from the downstream part of the tube, the closest to the pumping means.
  • the device may also include means for homogenizing at least part of the effluents produced before their treatment by the measuring means.
  • the multi-conductor cable can be provided with an electrical connection means to the measuring means, pluggable in a liquid medium and adapted to be moved by a stream of fluid along the production column.
  • the well 1 shown in Figures 1 to 3 is drilled from a surface installation to an oil formation 2. In its lower part crossing the producing zone, it is deflected. It can be horizontal or very slightly inclined with respect to the horizontal for example.
  • the well is equipped for production.
  • a tube or "liner" 3 is installed for this purpose. This tube is provided with perforations 4 in its part which crosses the producing zone.
  • It is a non-eruptive well whose production must be activated by a pumping system 5 lowered into the well interposed on a part 6A of a production column 6 formed by juxtaposition of tubular elements.
  • the suction system 5 comprises an enclosure or casing 7 where a hydraulic pump 8 is arranged, the outlet 8A of which communicates with the part of the column 6A.
  • the pump 8 is driven by an electric motor 9 also arranged in the enclosure 7.
  • the upper part 6A of the column 6, with the pumping system 5 fixed to its base, has a lower extension 6B.
  • a sealing or sealing block 10 of a known type of the expandable type or with cups for example, is arranged around the extension 6B in the vicinity of its lower end.
  • it On order from the surface installation, if it is an expandable obturation block, it can be applied against the wall of the tube 3 so as to separate in a substantially sealed manner the portions of the well 11, 12 which are on both sides.
  • the zone 11 furthest from the orifice of the well is designated upstream and the zone 12 opposite on the other side with respect to the block 10 downstream.
  • Centering means (not shown) are arranged around the production column 6 to facilitate its advancement in the well.
  • the lower orifice 13 of the extension 6B opens on the side of the upstream well portion 11.
  • the effluents entering the column 6B through the openings 13 and 14 flow towards the inlet 8B of the pump 8.
  • the openings 14 can be made anywhere between the block 10 and the pumping system and in particular in the immediate vicinity thereof.
  • the terminal part 15 of the production column contains a measuring assembly 16 comprising different instruments for measuring the upstream flows.
  • a first instrument is for example a tracer-ejector making it possible to measure the flow speed of the effluents coming from upstream.
  • a second instrument is a density measuring device such as a gamma density meter.
  • a third instrument is an electrical capacitance meter making it possible, for example, to determine the water content of the effluents.
  • This measuring assembly 16 is connected to a multi-conductor cable 18 by means of an electrical connector 19.
  • a pluggable electrical connector is used in a humid environment associated with a load bar and which makes it possible to establish connections. delayed in time between the measuring assembly 16 and the cable 18 and facilitate the installation of the device as will be seen in describing its operation.
  • a connector of this type is described for example in French patent FR-A-2,544,013 or US-A-4,690,214.
  • a homogenization means such as 17 associated with motor means, power can be supplied by conductors of the multi-conductor cable 18.
  • the cable 18 runs all along the portion 6B of the production column 6 to its opposite end in the vicinity of the pumping system 5.
  • a side window connection 20 of the "side-entry-sub” type is preferably inserted between the casing 7 containing the pumping system 5 and the column portion 6B.
  • the multi-conductor cable 18 passes through the window 21 of the connector 20 and goes up towards the surface installation outside the upper part 6A of the column.
  • the electric motor 9 for driving the pump 8 is supplied by a cable 22 which also goes up towards the surface installation in the ring finger between the casing C (or casing) cemented in the well and the upper part 6A of the column.
  • the pump motor 9 is for example an asynchronous motor and the power cable 22 connects it to a frequency converter 23 adapted to deliver to the asynchronous motor 9 an electric current of adjustable frequency and thus to vary the flow rate of the pump 8 depending on the amount of effluent produced.
  • the multi-conductor cable 18 connects the measuring instruments of the assembly 16 to a control, acquisition and supply assembly 24 arranged on the surface.
  • the multi-conductor cable 18 comprises conductors for the electrical supply of the measuring instruments of the measurement assembly 16 and possibly of the motor driving the homogenization means as well as other conductors for the transmission to the assembly 24 of the signals provided by measuring instruments.
  • the pumping assembly 5 is lowered to a sufficient depth that the effluents produced can reach freely without activation. This depth varying as a function of the position of the measuring assembly 16 the location where the pumping assembly is often lowered into a portion of the well which is less deviated and more easily accessible.
  • the multi-conductor cable 18 is protected by the production column throughout the lower portion of the well. Like the cable 22 for powering the motor 9, the cable 18 is found in the annular around the production column only in the upper part of the well, where it is least exposed to coincidences and crushing.
  • the device according to the invention also comprises a second measuring assembly 25 for the effluents coming from the downstream zone 12.
  • a second measuring assembly 25 for the effluents coming from the downstream zone 12.
  • the portion of tube 15 beyond the block of obturation 10 and containing the first measuring assembly 16 of the upstream effluents is connected and communicates with a second column portion 26 provided with an internal partition 27 which delimits a compartment 28.
  • An opening 29 makes compartment 28 communicate with the part downstream 12 from the well.
  • the second set of measurement 25 which is connected to the multi-conductor cable 18 by the electrical connector 19.
  • the power supply of the measurement devices of the first measurement set 16 and the transfer of the measurement signals between the latter and the second measurement set 25 is provided by a multi-conductor cable 30 passing through the partition 27.
  • the compartment 28 communicates through an opening 31 with the part 6B of the production column.
  • the upstream flow diverted by the partition 27 and measured and the measured downstream flow leaving through the opening 31, go up the column portion 6B to the inlet 8B of the pump.
  • the production column 6 may include a bypass on which a third measuring assembly (not shown) is installed to treat all of the effluents reaching the surface.
  • This third measurement assembly 30 can be analogous to the preceding measurement assemblies 16, 25. It can also be a device of the test separator type which separates the phases before measuring them separately and which is placed on the surface outside the well.
  • the device according to the invention makes it possible to make measurements at different points of the production well, whether these are flows from the upstream zone (embodiment of FIG. 1) and / or from the downstream zone (mode of Figure 2).
  • the upstream zone embdiment of FIG. 1
  • the downstream zone mode of Figure 2.
  • the device thus constituted, the sets of measurement in the well along the producing zone by successive additions or withdrawals of tube sections and, by comparing the measurements carried out at these different points, one can determine the composition of the effluents and the variation of their flow as a function of the position in well. Care is taken to keep the pump in a position between the dynamic level and a depth compatible with the maximum admissible tilt.

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Description

  • La présente invention concerne un dispositif perfectionné d'activation et de mesure pour un puits non éruptif en cours de production et notamment pour un puits dévié en désignant par ce terme tout puits dont une partie au moins présente une inclinaison plus ou moins forte par rapport à la verticale et/ou des parties sensiblement horizontales.
  • Dans les demandes de brevet français FR-A-2 637 939 et EP-A-0364362, sont décrits différents modes de réalisation d'un dispositif d'activation et de mesure de diagraphie pour puits équipé pour une production, du type non éruptif et notamment pour puits déviés. Les dispositifs décrits conviennent en particulier pour des puits équipés pour la production d'effluents pétroliers. Ils permettent de déterminer les portions des puits les plus favorables notamment quand ils traversent des réservoirs hétérogènes produisant de l'huile mais aussi de l'eau et du gaz. L'équipement d'un puits comporte généralement un tube de cuvelage ou casing maintenu en place par cimentation. Dans toute la zone destinée à la production, est installé un tube (ou liner) perforé sur au moins une partie de sa longueur qui prolonge le casing. Ce tube perforé peut être éventuellement cimenté, l'annulaire cimenté étant pourvu de passages mettant la zone de production en communication avec le tube. A l'intérieur du tube, est descendue une colonne de production constituée par raccordement de sections successives. Cette colonne est pourvue d'éléments de centrage par rapport au tube. Des moyens d'étanchéité sont disposés dans l'espace annulaire entre la colonne et le tube, de manière à canaliser dans la colonne l'ensemble des effluents produits par la zone de production. Le puits n'étant pas éruptif, des moyens d'activation ou de pompage sont associés à la colonne et descendus dans le puits pour aspirer les effluents. Ces moyens d'activation comportent par exemple une pompe entraînée en rotation par un moteur électrique ou hydraulique.
  • Le dispositif comporte au moins un ensemble d'instruments de mesure disposé à la base de la colonne de production pour mesurer des caractéristiques d'une partie des écoulements aspirés par la pompe. Des moyens d'isolement sont disposés autour de la colonne de manière à séparer en deux parties le "liner" et à restreindre les mesures effectuées aux effluents provenant d'une seule de ces deux parties. Le dispositif peut comporter aussi deux ensembles de mesure pour mesurer séparément les caractéristiques des écoulements provenant des deux parties opposées du tube. Par allongement ou raccourcissement de la colonne, on déplace le dispositif de diagraphie, de manière à faire des mesures sur les effluents s'écoulant de la formation en différents endroits du puits.
  • Dans la demande de brevet français FR-A-2 659 748, est décrit un dispositif de diagraphie perfectionné par rapport aux précédents, pour déterminer avec plus de précision les caractéristiques des écoulements polyphasiques issus d'un puits de production, le perfectionnement tenant essentiellement à l'utilisation de moyens d'homogénéisation des effluents avant leur traitement par les instruments de mesure.
  • Dans toutes les demandes de brevet précédemment citées, la pompe d'activation et son moteur d'entraînement sont disposés à la base de la colonne tout près des ensembles d'instruments de mesure. On a vérifié à l'usage que cet agencement ne pouvait convenir pour nombre de puits de production. La section des pompes d'activation et des moteurs d'entraînement couramment employés est en effet relativement importante et dans certains cas les dispositifs d'activation et de mesures précédents ne pouvaient être descendus dans certains puits de production dont la section est inférieure aux sections courantes. En outre l'alimentation des moteurs de fond se fait par des câbles électriques disposés le plus souvent dans l'espace annulaire entre le tube et la colonne de production. Dans les parties déviées des puits de production, on constate à l'expérience que ce mode d'alimentation peut présenter des défaillances en raison d'un écrasement possible des câbles d'alimentation.
  • Le dispositif perfectionné selon l'invention permet, en évitant les inconvénients ci-dessus mentionnés, d'effectuer des diagraphies de production dans un puits non éruptif traversant une zone souterraine produisant des effluents, ce puits étant équipé pour la production de ces effluents au moyen d'un tube perforé dans sa partie traversant ladite zone souterraine, le dispositif d'une colonne de production reliée à une installation de surface, de moyens de fermeture de l'espace annulaire entre le tube et la colonne de production, pour isoler l'une de l'autre les deux parties du tube de part et d'autre, des moyens de pompage pour activer la production du puits par ladite colonne et des moyens de mesure d'une partie au moins des effluents produits, disposés au voisinage de l'extrémité inférieure de la colonne.
  • Il est caractérisé en ce qu'il comporte la combinaison
    • de moyens de pompage intercalés sur la colonne de production à une profondeur accessible aux effluents,
    • d'un raccord à fenêtre latérale intercalé sur la portion de colonne entre les moyens de pompage et lesdits moyens de mesure; et
    • d'un câble multi-conducteurs pénétrant à l'intérieur de la colonne au niveau dudit raccord à fenêtre latérale pour la liaison entre les moyens de mesure et l'installation de surface.
  • Dans les puits de production déviés et notamment dans les puits traversant une zone de production avec une inclinaison relativement faible par rapport à l'horizontale, la longueur de la portion de colonne entre l'emplacement des moyens de pompage et l'extrémité inférieure de la colonne peut être importante. Comme cette portion de colonne est en général dans la partie la plus horizontale du puits, on évite ainsi, dans tous les cas où les moyens moteurs entraînant les moyens de pompage sont des moteurs électriques, la mise en place des longueurs de câble d'alimentation électrique les plus susceptibles de se trouver coincées ou écrasées entre le tube et la colonne.
  • Les moyens de pompage comportent par exemple une pompe entraînée par un moteur électrique relié à l'installation de surface par un câble électrique passant à l'extérieur de ladite colonne.
  • Les moyens de mesure comportent par exemple un premier ensemble d'instruments disposés sur ladite colonne, pour mesurer des caractéristiques des effluents issus de la partie amont du tube, la plus éloignée des moyens de pompage.
  • Les moyens de mesure peuvent comporter en outre un deuxième ensemble d'instruments pour mesurer des caractéristiques des effluents issus de la partie aval du tube, la plus proche des moyens de pompage.
  • Le dispositif peut comporter en outre des moyens pour homogénéiser au moins une partie des effluents produits avant leur traitement par les moyens de mesure.
  • Le câble multi-conducteurs peut être pourvu d'un moyen de connexion électrique aux moyens de mesure, enfichable en milieu liquide et adapté à être déplacé par un courant de fluide le long de la colonne de production.
  • D'autres caractéristiques et avantages du dispositif selon l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description ci-après de deux modes de réalisation décrits à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés où :
    • la Fig. 1 montre de façon schématique le dispositif selon l'invention positionné dans une portion de puits;
    • la Fig. 2 montre un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention comportant un seul ensemble d'instruments de mesure pour mesurer les effluents amont et un système de connexion assurant une protection des câbles de liaison; et
    • la Fig. 3 montre un deuxième mode de réalisation du dispositif comportant deux ensembles d'instruments de mesure pour mesurer les effluents amont et aval séparément, et un système de connexion analogue.
  • Le puits 1 montré aux figures 1 à 3 est foré depuis une installation de surface jusque dans une formation pétrolifère 2. Dans sa partie inférieure traversant la zone productrice, il est dévié. Il peut être horizontal ou très peu incliné par rapport à l'horizontale par exemple. Le puits est équipé pour la production. Dans cette partie inférieure, est installé à cet effet un tube ou "liner" 3. Ce tube est pourvu de perforations 4 dans sa partie qui traverse la zone productrice. C'est un puits non éruptif dont la production doit être activée par un système de pompage 5 descendu dans le puits intercalé sur une partie 6A d'une colonne de production 6 formée par juxtaposition d'éléments tubulaires. Le système d'aspiration 5 comporte une enceinte ou carter 7 où est disposée une pompe hydraulique 8 dont la sortie 8A communique avec la partie de la colonne 6A. La pompe 8 est entraînée par un moteur électrique 9 disposé également dans l'enceinte 7.
  • La partie supérieure 6A de la colonne 6, avec le système de pompage 5 fixé à sa base, comporte un prolongement inférieur 6B. Un bloc d'obturation ou d'étanchéité 10 d'un type connu du type expansible ou à coupelles par exemple, est disposé autour du prolongement 6B au voisinage de son extrémité inférieure. Sur commande depuis l'installation de surface, s'il s'agit d'un bloc d'obturation expansible, il peut être appliqué contre la paroi du tube 3 de manière à séparer de façon sensiblement étanche les portions du puits 11, 12 qui se trouvent de part et d'autre. Par référence au sens d'écoulement privilégié des effluents en direction de la surface, on désigne par amont la zone 11 la plus éloignée de l'orifice du puits et par aval la zone 12 opposée de l'autre côté par rapport au bloc 10. Des moyens de centrage (non représentés) sont disposés autour de la colonne de production 6 pour faciliter son avancement dans le puits. L'orifice inférieur 13 du prolongement 6B ouvre du côté de la portion de puits amont 11. Des ouvertures latérales 14 dans la paroi du même prolongement 6B, du côté opposé du bloc d'étanchéité 10, font communiquer la colonne de production 6 avec la partie aval 12 du puits. Les effluents pénétrant dans la colonne 6B par les ouvertures 13 et 14 affluent vers l'entrée 8B de la pompe 8.
  • Les mesures n'étant effectuées dans ce mode de réalisation que sur les effluents de la partie amont, les ouvertures 14 peuvent être faites n'importe où entre le bloc 10 et le système de pompage et en particulier au voisinage immédiat de celui-ci.
  • Suivant le mode de réalisation de la figure 2, la partie terminale 15 de la colonne de production contient un ensemble de mesure 16 comportant différents instruments pour mesurer les flux amont.
  • Un premier instrument est par exemple un traceur-éjecteur permettant de mesurer la vitesse d'écoulement des effluents venant de l'amont. Un deuxième instrument est un appareil de mesure de densité tel qu'un densimètre gamma. Un troisième instrument est un capacimètre électrique permettant de déterminer par exemple la teneur en eau des effluents.
  • Comme dans la demande de brevet français FR-A-2 659 748 précitée, on peut associer à l'ensemble de mesure un moyen d'homogénéisation 17 (une hélice ou une turbine par exemple) pour mélanger les différentes phases des effluents issus de la formation, de manière à obtenir des mesures plus facilement interprétables et ainsi faciliter le repérage des zones du puits intéressantes pour la production.
  • Cet ensemble de mesure 16 est relié à un câble multi-conducteurs 18 par l'intermédiaire d'un connecteur électrique 19. On utilise de préférence un connecteur électrique enfichable en milieu humide associé à une barre de charge et qui permet d'établir des connexions différées dans le temps entre l'ensemble de mesure 16 et le câble 18 et de faciliter la mise en place du dispositif comme on le verra en décrivant son fonctionnement. Un connecteur de ce type est décrit par exemple dans le brevet français FR-A-2 544 013 ou le brevet US-A-4 690 214. Dans le cas où l'on utilise un moyen d'homogénéisation tel que 17 associés à des moyens moteurs, l'alimentation électrique peut être assurée par des conducteurs du câble multi-conducteurs 18.
  • Le câble 18 court tout le long de la portion 6B de la colonne de production 6 jusqu'à son extrémité opposée au voisinage du système de pompage 5. Un raccord à fenêtre latérale 20 du type "side-entry-sub", est de préférene intercalé entre le carter 7 contenant le système de pompage 5 et la portion de colonne 6B. Le câble multi-conducteurs 18 passe par la fenêtre 21 du raccord 20 et remonte vers l'installation de surface à l'extérieur de la partie supérieure 6A de la colonne.
  • Le moteur électrique 9 d'entraînement de la pompe 8, est alimenté par un câble 22 qui remonte aussi vers l'installation de surface dans l'annulaire entre le cuvelage C (ou casing) cimenté dans le puits et la partie supérieure 6A de la colonne.
  • Le moteur 9 de la pompe est par exemple un moteur asynchrone et le câble d'alimentation 22 le relie à un convertisseur de fréquence 23 adapté à délivrer au moteur asynchrone 9 un courant électrique de fréquence ajustable et ainsi de faire varier le débit de la pompe 8 en fonction de la quantité d'effluents produite. Le câble multi-conducteurs 18 relie les instruments de mesure de l'ensemble 16 à un ensemble de contrôle, d'acquisition et d'alimentation 24 disposé en surface. Le câble multi-conducteurs 18 comporte des conducteurs pour l'alimentation électrique des instruments de mesure de l'ensemble de mesure 16 et éventuellement du moteur entraînant le moyen d'homogénéisation ainsi que d'autres conducteurs pour la transmission à l'ensemble 24 des signaux fournis par les instruments de mesure.
  • Avec l'agencement décrit, on évite bien des difficultés pouvant survenir dans la partie la plus déviée du puits et souvent aussi la plus resserrée. L'ensemble de pompage 5 est descendu jusqu'à une profondeur suffisante que les effluents produits peuvent atteindre librement sans activation. Cette profondeur variant en fonction de la position de l'ensemble de mesure 16 l'emplacement où l'ensemble de pompage est descendu souvent dans une portion de puits moins déviée et plus facilement accessible. Le câble multi-conducteurs 18 est protégé par la colonne de production dans toute la portion basse du puits. Ainsi que le câble 22 d'alimentation du moteur 9, le câble 18 ne se trouve dans l'annulaire autour de la colonne de production que dans la partie supérieure du puits, là où il est le moins exposé aux coïncements et aux écrasements.
  • Suivant le mode de réalisation de la figure 3, le dispositif selon l'invention comporte aussi un deuxième ensemble de mesure 25 pour les effluents venant de la zone aval 12. A cet effet, la portion de tube 15 au-delà du bloc d'obturation 10 et contenant le premier ensemble de mesure 16 des effluents d'amont est raccordée et communique avec une seconde portion de colonne 26 pourvue d'un cloisonnement intérieur 27 qui délimite un compartiment 28. Une ouverture 29 fait communiquer le compartiment 28 avec la partie aval 12 du puits. A l'intérieur de ce compartiment 28, on peut disposer également un autre moyen d'homogénéisation (non représenté) pour mélanger les effluents aval avant leur traitement par le deuxième ensemble de mesure 25. Dans ce cas, c'est le deuxième ensemble de mesure 25 qui est relié au câble multi-conducteurs 18 par le connecteur électrique 19. L'alimentation électrique des appareils de mesure du premier ensemble de mesure 16 et le transfert des signaux de mesure entre celui-ci et le deuxième ensemble de mesure 25 est assurée par un câble multi-conducteurs 30 traversant la cloison 27.
  • Le compartiment 28 communique par une ouverture 31 avec la partie 6B de la colonne de production. Le flux amont détourné par la cloison 27 et mesuré et le flux aval mesuré sortant par l'ouverture 31, remontent la portion de colonne 6B jusqu'à l'entrée 8B de la pompe.
  • A sa partie supérieure, la colonne de production 6 peut comporter une dérivation sur laquelle est installé un troisième ensemble de mesure (non représenté) pour traiter l'ensemble des effluents parvenant en surface. Ce troisième ensemble de mesure 30 peut être analogue aux ensembles de mesure précédents 16, 25. Il peut s'agir encore d'un appareil du type séparateur de test qui sépare les phases avant de les mesurer séparément et qui est placée en surface hors du puits.
  • Le dispositif selon l'invention permet de faire des mesures en différents points du puits de production, qu'il s'agisse de débits de la zone amont (mode de réalisation de la figure 1) et/ou de la zone aval (mode de réalisation de la figure 2). Par comparaison des mesures des différents instruments de mesure de chaque ensemble 16 et/ou du troisième ensemble de mesure en surface, faites sur les effluents après leur homogénéisation éventuelle, on peut déterminer facilement la part de chaque phase dans les mélanges triphasiques aspirés.
  • La comparaison des mesures faites par les deux ensembles 16, 25 avec celles faites par le troisième ensemble traitant la totalité des effluents, corrigées pour tenir compte des conditions régnant en surface différentes de celles régnant dans la zone de production, permet de valider les résultats par l'établissement de bilans.
  • La mise en place du dispositif dans la zone de production, s'effectue de la manière suivante :
    • La portion de tube 15 contenant le premier ensemble de mesure 16 (le cas de la figure 2) ou éventuellement l'ensemble des deux portions de tube 15 et 26 contenant respectivement les deux ensembles de mesure 16 et 25 (cas de la figure 3), est raccordée à des sections de tube et par allongements successifs, on forme la partie inférieure 6B de la colonne de production.
    • Après avoir fait passer le câble 18 et son connecteur 19 à l'intérieur de la colonne par la fenêtre du raccord à fenêtre latérale (SES) 21, on fixe celui-ci. On fait descendre le connecteur électrique 19 par gravité ou par pompage le long de la colonne 6B jusqu'à son enfichage au niveau des ensembles de mesure (16 et/ou 25).
    • On fixe le carter 7 contenant la pompe. La fixation est effectuée de préférence par un raccord à écrou tournant et clavette de positionnement angulaire d'un type connu qui permet d'établir une liaison mécanique sans avoir à faire tourner le raccord 21 et le carter 7 l'un par rapport à l'autre.
    • Les deux câbles 18 et 22 étant à l'extérieur, on fait progresser l'ensemble de mesure (16 et/ou 25) en allongeant la colonne 6A par ajouts successifs de sections, jusqu'à la zone du puits où l'on effectue les mesures.
  • Le dispositif ainsi constitué, on déplace les ensembles de mesure dans le puits le long de la zone productrice par ajouts ou retraits successifs de sections de tube et, en comparant les mesures effectuées en ces différents points, on peut déterminer la composition des effluents et la variation de leur débit en fonction de la position dans le puits. On veille à maintenir la pompe dans une position comprise entre le niveau dynamique et une profondeur compatible avec l'inclinaison maximale admissible.

Claims (6)

  1. Dispositif perfectionné d'activation et de mesure pour un puits non éruptif (1) traversant une zone souterraine (2) produisant des effluents, ce puits étant équipé pour la production de ces effluents au moyen d'un tube (3) perforé dans sa partie traversant ladite zone souterraine, le dispositif comportant une colonne de production (6) reliée à une installation de surface, des moyens de fermeture (10) de l'espace annulaire entre le tube (3) et la colonne de production (6), pour isoler l'une de l'autre les deux parties du tube (3) de part et d'autre, des moyens d'activation de la production du puits par ladite colonne et des moyens de mesure (16, 25) d'une partie au moins des effluents produits, disposés au voisinage de l'extrémité inférieure de la colonne, et étant caractérisé en ce qu'il comporte la combinaison :
    - de moyens de pompage (5) intercalés sur la colonne de production à une profondeur librement accessible aux effluents sans activation;
    - d'un raccord (20) à fenêtre latérale intercalé sur la portion de colonne (6B) entre les moyens de pompage (5) et lesdits moyens de mesure (16, 25); et
    - d'un câble multi-conducteurs (18) associé à des moyens de connexion (19) pénétrant à l'intérieur de la colonne (6B) au niveau dudit raccord (20) pour la liaison entre les moyens de mesure (16, 25) et l'installation de surface.
  2. Dispositif perfectionné selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de pompage (5) comportent une pompe (8) entraînée par un moteur électrique (9) relié à l'installation de surface par un câble électrique (22) passant à l'extérieur de ladite colonne (6).
  3. Dispositif perfectionné selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de mesure comportent un premier ensemble d'instruments (16) disposé sur ladite colonne (6), pour mesurer des caractéristiques des effluents issus de la partie amont (11) du tube (3), la plus éloignée des moyens de pompage.
  4. Dispositif perfectionné selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de mesure comportent en outre un deuxième ensemble d'instruments (25) pour mesurer des caractéristiques des effluents issus de la partie aval (12) du tube, la plus proche des moyens de pompage.
  5. Dispositif perfectionné selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (17) pour homogénéiser au moins une partie des effluents produits avant leur traitement par les moyens de mesure.
  6. Dispositif perfectionné selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le câble multi-conducteurs (18) est pourvu d'un moyen de connexion électrique (19) aux moyens de mesure (16, 25), enfichable en milieu liquide, ledit moyen de connexion (19) étant adapté à être déplacé par un courant de fluide le long de la colonne de production (6).
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