EP0548303A1 - Methode pour poursuivre des mesures apres la recuperation d'un outil de mesure immobilise dans un puits. - Google Patents

Methode pour poursuivre des mesures apres la recuperation d'un outil de mesure immobilise dans un puits.

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EP0548303A1
EP0548303A1 EP92912271A EP92912271A EP0548303A1 EP 0548303 A1 EP0548303 A1 EP 0548303A1 EP 92912271 A EP92912271 A EP 92912271A EP 92912271 A EP92912271 A EP 92912271A EP 0548303 A1 EP0548303 A1 EP 0548303A1
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EP
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cable
probe
fitting
length
well
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EP0548303B1 (fr
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Christian Wittrisch
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IFP Energies Nouvelles IFPEN
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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
    • 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
    • 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
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02—Couplings; joints
    • E21B17/023—Arrangements for connecting cables or wirelines to downhole devices
    • E21B17/025—Side entry subs
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • 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
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • 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
    • E21B31/00—Fishing for or freeing objects in boreholes or wells
    • E21B31/12—Grappling tools, e.g. tongs or grabs
    • E21B31/18—Grappling tools, e.g. tongs or grabs gripping externally, e.g. overshot

Definitions

  • the present invention relates to a method allowing continuation of measurement operations interrupted or not yet started, when the measurement probe is immobilized in a well from which it has been lowered at the end of an operating cable and transmission of measurements.
  • a first method is common to all the recovery operations of tubular parts stuck or lost in drilling.
  • the well of the measuring cable is released so that it does not manage subsequent operations. For this we pull on the cable until it breaks at the fragile point which is located at the fixing on the upper side of the probe.
  • a lowering maneuver is carried out in the well of a repechage lining consisting mainly of a repechage bell, "overshot" according to the term used in the profession, adapted to be able to grip the top of the probe.
  • the other components are conventionally rods and drill rods.
  • the difficulty consists in this method of covering the probe by the overshot in the absence of guidance by groping blindly from the surface.
  • the cable After having suspended them on the rotation table, the cable is held before opening the quick connector so that the end of the cable connected to the winch can be threaded through new elements of assembly assembled and suspended from the drilling hook, as before .
  • the lowering maneuver continues by repeating this operation until the overshot guided by the coaxial cable comes to cover and grip the top of the probe. We finish the recovery operation like the previous method after breaking the cable.
  • the method of the present invention reduces the maneuvering time by limiting the number of threading of the cable through the lengths of tubulars by advantageously using a connector with lateral opening.
  • the probe In the "eut and thread" method the probe is never electrically connected with the surface and there has never been an attempt to keep the use of the probe's sensors once it has been stuck.
  • the use of a quick connector comprising sealed connections for the conductors is of no interest here since the cable will be broken after having gripped the probe.
  • the cable being coaxial with the lining over its entire length, it is not possible to move the probe while preserving the entire continuity of the cable.
  • the method of the invention also has the advantage of allowing the measurements to be continued, once the probe is gripped, either towards the bottom of the well or up towards the surface.
  • the operation of measurement which has been interrupted or made impossible by immobilization of the probe, will not have been entirely lost since it is now possible thanks to the present method to carry out all or at least part of the measurement program.
  • the invention provides a means of precise knowledge of the moment of contact of the attachment fitting with the probe head and then of the verification of the retention of the probe by said fitting.
  • the probe is fully operational since it is mechanically and electrically connected as at the origin of the operation to the surface installation.
  • the operator can control that the movement of the lining moves the probe identically.
  • This advantage guarantees not only the possibility of subsequent measurements, but also the successful attachment of the probe.
  • the previous methods do not provide any reliable information on the quality of the attachment of the probe, which explains the relatively high failure rate in the most difficult situations.
  • This "side door” method is not used for wells deeper than 1OOO meters because it presents great risks of damage to the cable when the lining is lowered to the bottom, or in the event of cable breakage. , the lack of overshot guidance most often compromises the recovery of the probe.
  • the method of the present invention makes it possible to operate in deep, difficult, deviated wells, and also in open holes because the cable is present in the annular defined by the tubulars and the well, only at a dimension chosen by the operator where the operator knows that the cable is not at risk of any damage.
  • the cable is thus protected from external friction over a length determined by the method.
  • the protection corresponds to the length of the gasket between the hanging fitting and the side window fitting.
  • the present invention therefore provides a method enabling measurements to be continued using a measurement probe immobilized in a well, said probe being connected to the surface by a cable comprising at least one connecting conductor electrically said probe to a surface control installation, said cable being operable by means of a winch.
  • the invention comprises the following stages:
  • a half connector is fixed to each of the two ends of the cut cable, said half connectors being adapted to constitute a quick connector for assembling the two ends of said cable,
  • a tubular liner for attaching the immobilized probe is lowered into the well, said liner comprising in its internal channel the lower length of the cable substantially stretched between said probe and the working floor, said liner comprising at least one latching connector adapted to grip said probe and a determined non-zero length of operating tubulars,
  • a side window fitting is fixed to the upper end of said determined length of tubulars, said fitting being adapted to passing said lower length of cable from the inside to the outside of the tubulars, connecting the two ends of the cable to the outside of the lining and connecting said conductors of said cable,
  • Measurements or interventions are carried out with said probe fixed by said attachment fitting to the lower part of said gasket and connected to the surface by said cable.
  • the method of the invention also makes it possible to choose the determined length of tubulars between the attachment fitting and said side window fitting substantially equal to a length of mechanical protection of said cable suitable for both reaching the probe with said fitting. '' hooking and carrying out the displacements during the continuation of the measurements without damaging the cable.
  • the method can make it possible to circulate the drilling fluid by pumping through the fastening fitting, the fitting with side window comprising sealing means around the passage of the cable between the inside and the outside of said fitting.
  • the invention can provide a method for detecting the attachment of the probe by said bell by means of the surface control installation connected to the probe by said conductors of said cable. It is also possible to use a quick mechanical connector comprising means for connecting the electrical conductors of said cable.
  • the method according to the invention can make it possible to break the cable at the weak point located at the top of the probe and to wind the cable using the winch.
  • the probe being raised to the surface by performing the lifting operation of the packing.
  • a particular application can be characterized in that the probe is immobilized by a jamming in the well.
  • Another advantageous application can be characterized in that the probe cannot reach the measurement or intervention areas because of the too great inclination of the well relative to the vertical which does not allow the descent of said probe by gravity.
  • FIGS. 1A, 1B, 1C, 1D and 1E illustrate different stages of attachment of the probe with the method of the invention
  • FIG. 3 illustrates an embodiment of a side window fitting.
  • FIG. 1A represents a well comprising a cased length 2 and a length of uncovered hole 3.
  • a measurement or intervention probe is immobilized in the overcast at dimension 25.
  • the probe has been lowered into the well by means of the cable 4 maneuvered by the winch 5 located on the surface.
  • the cable comprises conductors which electrically connect the probe 1 to a control installation 6.
  • the dimension term used will mean the length of the well measured from a fixed mark located on the surface. In general, this is the rotation table, but it could be notably from the ground or the seabed. The change of measurement mark will have no consequence on the description and scope of the invention.
  • the probe is immobilized at a level where the well is cased, similarly, the well may not yet have a cased length.
  • the probe manipulated by the cable 4 can be trapped mechanically in the well in such a way that it can no longer be raised to the surface or lowered to the bottom of the well. It will not depart from the scope of the invention if the probe is prevented from being displaced in one direction either towards the surface or towards the bottom. This may be due to a partial mechanical jamming or to the fact that the inclination of the well is such that the action of gravity is no longer sufficient to allow the descent of the probe hanging from the end of the cable 4. In this case the probe is immobilized when the friction on the probe becomes preponderant with respect to the force of gravity acting on the probe.
  • the immobilization rating can then be either the rating at which the probe no longer descends to the bottom of the well, or a lower rating located above it, because the operator preferentially chooses in this case of activate the method of the invention with a probe not placed on the walls of the well but hung on the cable. To do this, he pulls on the cable to raise the probe to a determined dimension.
  • the section of the cable 4 connected to the probe 1 is supported using a conventional jaw device 9 placed at the level of the rotation table 8.
  • the cable is cut substantially at- above the table 8 and two half-connectors 7 are fixed on each end.
  • the quick coupling made up of the two half-connectors is of a conventional type comparable to those used to carry out the "eut and thread" method.
  • a specific quick connector is used comprising means for connecting the cable conductors.
  • This specific connection can for example be a quick plug-in socket capable of supporting the weight of the cable at the same time as it electrically connects the probe to installation 6, or more simply a quick mechanical connection which also makes it possible to connect the conductors together .
  • the electrical connections are actually made only when it becomes essential, that is to say when the side opening fitting is placed on the fitting.
  • the operators After the step illustrated in FIG. LA, the operators assemble the first tubular elements of the attachment fitting above the rotation table. When these are still hanging from the lifting hook, the end of the cable 10 connected to the winch is then threaded into these first elements, then the two ends of the cable are connected by connecting the two half-connectors 7. The connection is thus formed fast 14.
  • FIG. 1B represents the step where the first packing elements 12 are hung from the risers 30 and comprise at their end the coupling fitting 11 suitable for cooperating with the head of the immobilized measurement probe.
  • the quick connector 14 being assembled, the cable 4 is re-tensioned from an action on the winch 5.
  • the suspension means 9 are removed from the cable.
  • the station manager descends the elements 12 into the well while keeping the cable 4 substantially taut, which is located inside the elements 12. He suspends these on the rotation table with the usual means in the profession. It should be noted that the cable 4 and therefore the quick coupling 14 are stationary relative to the rotation table and that the elements 12 are lowered concentrically to said cable.
  • a side window connection 28 is screwed.
  • This device is suitable for realizing in particular three main functions:
  • Such a side window fitting is well known, and can be illustrated in particular by the documents FR 2502236 or US 4607693.
  • the end of the part of the cable 4 connected to the probe is passed through the opening of the side window of the said connector and it is mechanically and electrically connected to the part 10 using a connector 27.
  • This connector restores continuity cable conductors, it must be watertight against drilling mud and be able to withstand traction at least greater than the tensile strength of the cable. It will not depart from the scope of this invention if a quick coupling 14 can be used which can meet the conditions set out for the special coupling 27.
  • FIG. 3 represents a so-called "three-piece" connector.
  • the element 31 is the fitting with lateral window proper, comprising a lateral opening 34 equipped with a sealing system and possible attachment of the cable.
  • This connector is screwed by a thread 39 onto another connector 32 comprising a screw ring 35.
  • This ring turns freely around the cylindrical extension 42 of the connector 32.
  • a device 37 maintains the ring 35 in a fixed longitudinal position relative to the connection 32.
  • This device can be produced from a circular ring in two parts screwed radially into a groove 43 machined in the extension 42. This device must be dimensioned to support the weight suspended on the ring by the thread 38.
  • a sealing system 41 completes the assembly of the ring on the extension.
  • the third lower connector 33 cooperates with a lower tubular fitting by its thread 40.
  • An anti-rotation system 36 angularly fixes the connector 33 relative to the connector 32.
  • the assembly 31 and 32 is placed on the connector 33 by making the keying 36 coincide,
  • the ring 35 is rotated to screw the assembly 31 and 32 onto the connector 33, without rotating this assembly relative to the connector 33.
  • the anti-rotation system 36 must have a length and a sufficient longitudinal play so that '' it can engage at the start of the screwing and allow the movement corresponding to the screwing.
  • the determination of the length 16 is important because it represents the cable protective fur between the attachment fitting and the side opening fitting.
  • the length 16 must be at least equal to the length 1 which corresponds to the length of the overdraft between the shoe and the immobilization cost.
  • the length 16 is equal to the length of the overdraft up to the dimension of the most distant measurement . If one wishes to reach the bottom of the well, the length 16 must be equal to the total length of the overdraft.
  • FIG. 1E represents the attachment 18 by the attachment fitting 11 on the head of the probe 1.
  • the cable 4 has a length 19 in the tubular lining lining.
  • the cable 4 is kept tensioned by means of the winch 5.
  • the probe being always immobilized, the connection with side window slides along the cable when the tubular fitting is lowered towards probe 1.
  • the operators fix a circulation head on the upper part of the gasket to wash the attachment fitting by circulation in the gasket.
  • the side window of the connector 28 includes a sealing system.
  • the probe is gripped by controlled tension on the cable and the downward movement of the coupling.
  • the operators identify themselves in particular by the measurement of the lengths and by the reactions of the sensors of the probe since the latter remains operational thanks to the connections established by the connector 27.
  • the attachment can be visualized by the control installation 6.
  • FIG. 2A shows the descent of the probe lower below the immobilization dimension 25 by a length represented here by the brace 21.
  • the length 22 of lining represents in this case the sum of the lengths 20 and 21. We perform if necessary measurements on this length 21. If the length 17 uncovered between the point of immobilization and the shoe 26 is less than or equal to the dimension of the shoe 26, it is also possible to carry out measurements on the length 17.
  • the maximum upper measurement dimension is determined when the fitting 28 is exposed.
  • This invention is not limited to interventions in a non-tube or partially tube well, indeed this method is applicable and has all its advantages when the measurement probe operating inside the casings, is immobilized in particular by the significant friction provided. by bends, deformations or deterioration of an area of these same casings.

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Abstract

L'invention concerne une méthode permettant la poursuite de mesures à l'aide d'une sonde (1) immobilisée dans un puits et reliée à la surface par un câble (4). La méthode consiste notamment à descendre une garniture tubulaire (12) concentriquement au câble (4) jusqu'à accrocher la sonde par un raccord spécial (11) fixé à l'extrémité de la garniture. Les tubulaires servent à la protection du câble. On utilise un raccord à fenêtre latérale (28) pour minimiser le temps de manoeuvre. Après accrochage, la sonde est utilisée pour faire des mesures en déplaçant la garniture tubulaire.

Description

METHODE POUR POURSUIVRE DES MESURES APRES LA RECUPERATION D'UN OUTIL DE MESURE IMMOBILISE DANS UN PUITS.
La présente invention concerne une méthode permettant poursuite des opérations de mesures interrompues ou n'ayant pas enc débutées, lorsque la sonde de mesure est immobilisée dans un puits da lequel, celle-ci, a été descendue au bout d'un câble de manoeuvre et transmissions des mesures.
Il existe plusieurs méthodes connues pour tenter d'accrocher u sonde de mesures dont la manutention n'est plus possible par le moy du câble mais, aucune, ne permet de continuer les mesures à l'endroit elles ont été arrêtées par l'immobilisation de la sonde ou de s coincement.
Une première méthode est commune à toutes les opérations repêchage de pièces de forme tubulaire coincées ou perdues dans forage. On dégage d'abord le puits du câble de mesure afin qu'il ne gè pas les manoeuvres ultérieures. Pour cela on tire sur le câble jusqu'à qu'il casse au point fragile qui se situe à la fixation sur la par supérieure de la sonde. Après avoir remonté le câble à l'aide de son treu on effectue une manoeuvre de descente dans le puits d'une garniture repêchage constituée principalement d'une cloche de repêchage, "overshot" suivant le terme consacré dans la profession, adaptée pouvoir agripper le sommet de la sonde. Les autres composants so conventionnellement des tiges et masses-tiges. La difficulté consiste da cette méthode à coiffer la sonde par l'overshot en l'absence de guidage en tâtonnant en aveugle à partir de la surface. Cette opération n'a en f de chances de succès qu'à faible profondeur et dans les cas où le trou forage est bien calibré et où l'axe du tubulaire à repêcher est presq parallèle à l'axe du puits. En ce qui concerne les sondes de mesures, plupart sont de faible diamètre relativement au trou et ces conditio sont rarement présentes sauf dans les forages de petit diamètre.
La méthode la plus courante est dénommée "eut and thread". Cet méthode consiste à couper le câble au niveau du plancher de travail sa laisser tomber dans le puits la partie du câble reliée à la sonde. On équi alors les deux extrémités du câble coupé avec deux demis élémen constituant un raccord rapide. On commence à assembler dans la tour forage l'overshot et les premières masses-tiges. On enfile l'extrémité d câble relié au treuil à travers ces premiers éléments lorsque ceux-ci so pendus au crochet de forage. On relie les deux extrémités du câble par le raccord rapide. On peut alors maintenir tendu le câble par son treuil tout en descendant autour de celui-ci l'overshot et les premières tiges dans le puits. Après les avoir suspendus sur la table de rotation, on maintient le câble avant d'ouvrir le raccord rapide afin de pouvoir enfiler l'extrémité du câble relié au treuil à travers de nouveaux éléments de garniture assemblés et suspendus au crochet de forage, comme précédemment. La manoeuvre de descente se poursuit en répétant cette opération jusqu'à ce que l'overshot guidé par le câble coaxial vienne coiffer et agripper le sommet de la sonde. On termine l'opération de repêchage comme la méthode précédente après avoir cassé le câble.
Cette opération est longue car l'enfilage du câble à travers chaque longueur de garniture assemblée représente une perte de temps relativement importante par rapport au temps habituel des manoeuvres. Or, dans les cas de coincement dans un forage, il est admis que la rapidité est un facteur prépondérant à la réussite de l'opération de repêchage.
Aucune des deux méthodes précédentes ne permettent d'effectuer ou de poursuivre des mesures avec la sonde dans ledit puits.
La méthode de la présente invention diminue le temps de manoeuvre en limitant le nombre d'enfilage du câble à travers les longueurs de tubulaires en utilisant d'une manière avantageuse un raccord à ouverture latérale.
Dans la méthode "eut and thread" la sonde n'est jamais reliée électriquement avec la surface et il n'a jamais été tenté de conserver l'usage des capteurs de la sonde une fois celle-ci coincée. En effet, l'utilisation d'un raccord rapide comportant des connexions étanches pour les conducteurs ne présente ici aucun intérêt puisque l'on va casser le câble après avoir agrippé la sonde. De plus, le câble étant coaxial à la garniture sur toute sa longueur, il n'est pas possible de déplacer la sonde tout en conservant l'intégralité de la continuité du câble.
La méthode de l'invention présente également l'avantage de permettre la continuation des mesures, une fois la sonde agrippée, que ce soit vers le fond du puits ou en remontant vers la surface. L'opération de mesure qui a été interrompue ou rendue impossible par rimmobilisation de la sonde, n'aura pas été entièrement perdue puisqu'il est maintenant possible grâce à la méthode présente d'effectuer tout ou au moins une partie du programme de mesure.
Conjointement à l'avantage principal qui précède, l'invention fournit un moyen de connaissance précis du moment du contact du raccord d'accrochage avec la tête de la sonde puis de la vérification de la retenue de la sonde par ledit raccord. En effet, la sonde est complètement opérationnelle puisqu'elle est reliée mécaniquement et électriquement comme à l'origine de l'opération à l'installation de surface. Par le moyen des capteurs et de la transmission des signaux vers la surface, l'opérateur peut contrôler que le déplacement de la garniture déplace identiquement la sonde. Cet avantage est un garant, non seulement de la possibilité des mesures ultérieures, mais également de la réussite de l'accrochage de la sonde. Alors qu'au contraire, les méthodes antérieures ne fournissent aucune information fiable sur la qualité de l'accrochage de la sonde, ce qui explique le taux d'échec relativement important dans les situations les plus difficiles.
Une autre méthode peut illustrer l'art antérieur, celle-ci est dite "side door". Elle consiste à utiliser un overshot spécial possédant une ouverture latérale permettant de faire passer le câble de mesure à l'extérieur de la garniture de repêchage. Le câble n'a pas besoin d'être coupé. On peut alors descendre la garniture d'une manière conventionnelle. L'overshot est guidée sur la tête de la sonde comme dans la méthode "eut and thread", puis l'opération se poursuit suivant cette même méthodologie. Cette méthode du "side door" n'est pas utilisée pour des puits de profondeur au delà de 1OOO mètres car elle présente de grands risques d'endommagement du câble lors de la descente de la garniture au fond, or en cas de rupture du câble, l'absence de guidage de l'overshot compromet le plus souvent la récupération de la sonde. En effet, pendant l'approche de l'overshot vers la tête de la sonde immobilisée ou coincée, le puits va par définition procurer des frottements importants sur l'extrémité de la garniture où le câble se trouve à l'extérieur et est donc très vulnérable. De plus les actions mécaniques nécessaires à l'accrochage de la sonde dépassent le plus souvent la résistance des câbles conventionnels. Pour bien faire comprendre l'usage limité de cette méthode, on peut citer la recommandation suivante faite à des opérateurs de repêchage de sonde: "la méthode du side door ne devrait pas être utilisée pour repêcher les outils en trou ouvert, mais plutôt pour repêcher les outils coincés au sabot d'une colonne de casing". Or lorsque les outils de mesure sont à ce niveau, les mesures sont en général terminées.
La méthode de la présente invention permet d'opérer dans des puits profonds, difficiles, déviés, et également en trou ouvert car le câble n'est présent dans l'annulaire défini par les tubulaires et le puits, qu'à une cote choisie par l'opérateur où celui-ci sait que le câble ne risque pas d'endommagement quelconque. Le câble est ainsi protégé des frottements extérieurs sur une longueur déterminée par la méthode. La protection correspond à la longueur de la garniture entre le raccord d'accrochage et le raccord à fenêtre latérale.
Telle qu'elle est revendiquée, la présente invention fournit donc une méthode permettant la poursuite des mesures à l'aide d'une sonde de mesure immobilisée dans un puits, ladite sonde étant reliée à la surface par un câble comportant au moins un conducteur reliant électriquement ladite sonde à une installation de contrôle de surface, ledit câble pouvant être manoeuvré par le moyen d'un treuil.
L'invention comporte les étapes suivantes:
- on coupe le câble sensiblement au-dessus du niveau de la table de rotation,
- on fixe un demi-connecteur sur chacune des deux extrémités du câble coupé, lesdits demi-connecteurs étant adaptés à constituer un raccord rapide pour assembler les deux extrémités dudit câble,
- on descend dans le puits une garniture tubulaire d'accrochage de la sonde immobilisée, ladite garniture comportant dans son canal intérieur la longueur inférieure du câble sensiblement tendue entre ladite sonde et le plancher de travail, ladite garniture comportant au moins un raccord d'accrochage adapté à agripper ladite sonde et une longueur déterminée non nulle de tubulaires de manoeuvre,
- on fixe un raccord à fenêtre latérale sur rextrémité supérieure de ladite longueur déterminée de tubulaires, ledit raccord étant adapté à faire passer ladite longueur inférieure de câble de l'intérieur à l'extérieur des tubulaires, on relie à l'extérieur de la garniture les deux extrémités du câble et on connecte lesdits conducteurs dudit câble,
- on ajoute au-dessus dudit raccord la longueur de tubulaires correspondante pour atteindre la sonde immobilisée dans le puits, tout en maintenant sensiblement tendu ledit câble,
- on guide la garniture par le câble coaxial pour accrocher la sonde par ledit raccord d'accrochage,
- on effectue des mesures ou interventions avec ladite sonde fixée par ledit raccord d'accrochage à la partie inférieure de ladite garniture et reliée à la surface par ledit câble.
La méthode de l'invention permet également de choisir la longueur déterminée de tubulaires comprise entre le raccord d'accrochage et ledit raccord à fenêtre latérale sensiblement égale à une longueur de protection mécanique dudit câble adaptée pour à la fois atteindre la sonde avec ledit raccord d'accrochage et effectuer les déplacements lors de la continuation des mesures sans endommager le câble.
Avec la méthode précédente, on peut effectuer des mesures avec ladite sonde accrochée en descendant plus bas que la cote d'immobilisation de ladite sonde en rajoutant des tubulaires à la partie supérieure de la garniture. On peut également effectuer des mesures avec ladite sonde accrochée en remontant plus haut que la cote d'immobilisation en démontant au plus la longueur des tubulaires situés au-dessus dudit raccord à fenêtre latérale, tout en maintenant ledit câble sensiblement tendu.
La méthode peut permettre de faire circuler le fluide de forage par pompage à travers la garniture d'accrochage, le raccord à fenêtre latérale comportant des moyens d'étanchéité autour du passage du câble entre l'intérieur et l'extérieur de ladite garniture.
L'invention peut fournir une méthode pour détecter l'accrochage de la sonde par ladite cloche au moyen de l'installation de contrôle de surface reliée à la sonde par lesdits conducteurs dudit câble. On peut également utiliser un raccord mécanique rapide comportant des moyens de connexions des conducteurs électriques dudit câble.
La méthode selon l'invention peut permettre de casser le câble au point faible situé au sommet de la sonde et de remonter le câble à l'aide du treuil. La sonde étant remontée à la surface en effectuant la manoeuvre de remontée de la garniture.
On pourra utiliser la méthode précédente et toutes ses variantes aux forages pétroliers déviés ou non par rapport à la verticale et dans lequel une sonde de mesures ou d'interventions reliée à la surface par un câble comportant au moins un conducteur électrique, est immobilisée. Ladite sonde ne pouvant pas atteindre les zones de mesures ou d'interventions dudit puits pétrolier par action sur le câble.
Une application particulière peut être caractérisée en ce que la sonde est immobilisée par un coincement dans le puits.
Une autre application avantageuse peut être caractérisée en ce que la sonde ne peut pas atteindre les zones de mesures ou d'interventions à cause de la trop grande inclinaison du puits par rapport à la verticale qui ne permet pas la descente de ladite sonde par gravité.
La présente invention sera mieux comprise et ses avantages apparaîtront plus nettement à la description qui suit d'exemples particuliers, nullement limitatifs, illustrés par les figures ci-annexées, parmi lesquelles:
- les figures 1A, 1B, 1C, 1D et 1E illustrent différentes étapes de l'accrochage de la sonde avec la méthode de l'invention,
- les figures 2A et 2B représentent les opérations de mesures suivant la méthode de la présente invention.
- la figure 3 illustre une réalisation de raccord à fenêtre latérale.
La figure 1A représente un puits comportant une longueur cuvelée 2 et une longueur de trou découvert 3. Une sonde de mesure ou d'intervention est immobilisée dans le découvert à la cote 25. La sonde a été descendue dans le puits aux moyens du câble 4 manoeuvré par le treuil 5 situé en surface. Le câble comporte des conducteurs qui relien électriquement la sonde 1 à une installation de contrôle 6.
Dans l'ensemble de la description de la présente invention, le term de cote utilisé signifiera la longueur du puits mesurée à partir d'un repèr fixe situé en surface. En général, il s'agit de la table de rotation, mais cel pourrait être notamment à partir du sol ou du fond marin. L changement de repère de mesure n'aura pas de conséquence sur l description et la portée de l'invention.
Egalement, on ne sortira pas du cadre de cette invention si la sond est immobilisée à une cote où le puits est cuvelé, de même, le puits peu ne pas comporter encore de longueur cuvelée.
Dans l'invention, la sonde manipulée par le câble 4 peut être coincée mécaniquement dans le puits d'une manière telle que l'on ne puisse plus la remonter vers la surface ni la descendre vers le fond du puits. On ne sortira pas du cadre de l'invention si la sonde est empêchée d'être déplacée dans un seul sens que ce soit vers la surface ou vers le fond. Cela peut être consécutif à un coincement mécanique partiel ou au fait que l'inclinaison du puits est telle que l'action de la gravité n'est plus suffisante pour permettre la descente de la sonde pendue au bout du câble 4. Dans ce cas la sonde est immobilisée quand les frottements sur la sonde deviennent prépondérants vis-à-vis de la force de gravité agissant sur la sonde. La cote d'immobilisation peut être alors, soit la cote à laquelle la sonde ne descend plus vers le fond du puits, soit une cote inférieure située au-dessus de celle-ci, car l'opérateur choisit préférentiellement dans ce cas de figure de mettre en action la méthode de l'invention avec une sonde non pas posée sur les parois du puits mais pendue au câble. Pour cela, il tire sur le câble pour remonter la sonde à une cote déterminée.
Dans tous les cas de figures envisagés précédemment, on soutient le tronçon du câble 4 relié à la sonde 1 à l'aide d'un dispositif classique à mâchoires 9 posé au niveau de la table de rotation 8. On coupe le câble sensiblement au-dessus de la table 8 et on fixe deux demi-connecteurs 7 sur chaque extrémité. Le raccord rapide constitué par les deux demi- connecteurs est d'un type classique comparable à ceux que l'on utilise pour effectuer la méthode de "eut and thread". On ne sortira pas du cadre de cette invention si l'on utilise un raccord rapide spécifique comportant des moyens de connexion des conducteurs du câble. Ce raccord spécifique peut être par exemple une prise enfichable rapide capable de supporter le poids du câble en même temps qu'elle relie électriquement la sonde à l'installation 6, ou plus simplement un raccord mécanique rapide qui permet également de relier les conducteurs entre eux. Mais avantageusement, les connexions électriques ne sont effectivement faites seulement quand cela devient indispensable, c'est-à-dire lorsque le raccord à ouverture latérale est mis en place sur la gamiture.
Après l'étape illustrée par la figure LA, les opérateurs assemblent les premiers éléments tubulaires de la garniture d'accrochage au-dessus de la table de rotation. Lorsque ceux-ci sont encore pendus au crochet de levage, on enfile alors rextrémité du câble 10 relié au treuil, dans ces premiers éléments, puis on raccorde les deux extrémités du câble en connectant les deux demi-connecteurs 7. On constitue ainsi le raccord rapide 14.
La figure 1B représente l'étape où les premiers éléments de garniture 12 sont pendus aux élévateurs 30 et comportent à leur extrémité le raccord d'accrochage 11 approprié à coopérer avec la tête de la sonde de mesure immobilisée. Le raccord rapide 14 étant assemblé, le câble 4 est remis en tension à partir d'une action sur le treuil 5. On retire les moyens de suspension 9 du câble. Le chef de poste descend dans le puits les éléments 12 tout en maintenant sensiblement tendu le câble 4, lequel se trouve à l'intérieur des éléments 12. Il suspend ceux-ci sur la table de rotation avec les moyens habituels dans la profession. Il faut bien noter que le câble 4 et donc le raccord rapide 14 sont stationnaires par rapport à la table de rotation et que les éléments 12 sont descendus concentriquement audit câble.
Sur la figure 1C, les moyens de suspension 9 sont placés sur le câble et le raccord rapide peut être alors déconnecté.
Les opérateurs répètent les opérations précédentes d'enfilage de rextrémité de la partie 10 du câble à travers une autre longueur 13 de tubulaires. Après raccordement du câble celui-ci est remis en tension, la suspension 9 est retirée et on visse l'élément 13 sur l'élément 12. L'ensemble est descendu dans le puits puis est suspendu sur la table Ces opérations se succèdent jusqu'à ce que l'on ait constitué la longueu désirée de garniture comportant le câble dans son canal intérieur. Cett longueur 16 est représentée sur la figure 1D.
Sur rextrémité supérieure de la longueur déterminée 16, on viss un raccord à fenêtre latérale 28. Ce dispositif est adapté à réalise notamment trois fonctions principales :
- faire passer un câble du canal intérieur d'un tubulaire vers l'extérieur de celui-ci,
- faire une étanchéité autour du câble au niveau de la fenêtre permettant la fonction précédente,
- laisser la liberté au câble de coulisser dans la fenêtre, au moins dans le sens du glissement de l'intérieur vers l'extérieur, c'est-à-dire lorsque l'on tire sur le câble au moyen du treuil.
Un tel raccord à fenêtre latérale est bien connu, et peut être illustré notamment par les documents FR 2502236 ou US 4607693.
On fait passer rextrémité de la partie du câble 4 reliée à la sonde par l'ouverture de la fenêtre latérale dudit raccord et on le connecte mécaniquement et électriquement à la partie 10 à l'aide d'un connecteur 27. Ce raccord rétablit la continuité électrique des conducteurs du câble, il doit être étanche à la boue de forage et être capable de résister à une traction au moins supérieure à la résistance en tension du câble. On ne sortira pas du cadre de cette invention si l'on utilise un raccord rapide 14 pouvant respecter les conditions énoncées pour le raccord spécial 27.
II se présente alors une difficulté opérationnelle pour visser le raccord à fenêtre latérale lorsque le câble est enfilé dans l'ouverture de la fenêtre. En effet, il est recommandé d'éviter d'appliquer des torsions et des frictions sur le câble. Pour ces raisons, il peut être avantageux d'utiliser un dispositif de raccord à fenêtre latérale tel qu'illustré sur la figure 3. La figure 3 représente un raccord dit "trois pièces". L'élément 31 est le raccord à fenêtre latérale proprement dit, comportant une ouverture latérale 34 équipée d'un système d'étanchéité et d'un accrochage éventuel du câble. Ce raccord est vissé par un filetage 39 sur un autre raccord 32 comportant un anneau de vissage 35. Cet anneau tourne librement autour de la prolongation cylindrique 42 du raccord 32. Un dispositif 37 maintient l'anneau 35 dans une position longitudinale fixe par rapport au raccord 32. Ce dispositif peut être réalisé à partir d'un anneau circulaire en deux parties vissées radialement dans une gorge 43 usinée dans la prolongation 42. Ce dispositif devra être dimensionné pour supporter le poids suspendu sur l'anneau par le filetage 38. Un système d'étanchéité 41 complète l'assemblage de l'anneau sur la prolongation.
Le troisième raccord 33 inférieur coopère avec une gamiture tubulaire inférieure par son filetage 40. Un système antirotation 36 fixe angulairement le raccord 33 par rapport au raccord 32.
Le montage de ce raccord trois pièces se fait comme suit :
- vissage du raccord inférieur 33 sur le sommet des tubulaires suspendus sur la table de rotation. Le câble est maintenu coaxial,
- les éléments 31 et 32 sont préalablement vissés et bloqués par le filetage 39,
- le câble étant maintenu sur le raccord 33 par la suspension 9, on enfile rextrémité libre dans l'ouverture 34 et on assemble le connecteur 27. Le poids du câble peut alors être contrôlé par le treuil 5, on retire la suspension 9,
- on pose l'ensemble 31 et 32 sur le raccord 33 en faisant coïncider le clavetage 36,
- on tourne l'anneau 35 pour visser l'ensemble 31 et 32 sur le raccord 33, sans faire tourner cet ensemble par rapport au raccord 33. Il faut noter que le système antirotation 36 doit avoir une longueur et un jeu longitudinal suffisant pour qu'il puisse s'enclencher au début du vissage et permettre le déplacement correspondant au vissage. La détermination de la longueur 16 est importante car ell représente la fourrure de protection du câble entre le raccor d'accrochage et le raccord à ouverture latérale.
Dans l'exemple représenté sur la figure 1D, les opérateur considèrent que le câble est en danger si celui-ci est dans l'annulaire d trou découvert, c'est-à-dire plus bas que le sabot 26 du tubage 2.
Pour atteindre la sonde immobilisée à une distance 17 du sabot e pour avoir en même temps le câble protégé par la garniture dans tout l découvert, il faut que la longueur 16 soit au moins égale à la longueur 1 qui correspond à la longueur du découvert entre le sabot et la cot d'immobilisation.
Si l'on désire faire des mesures plus bas que le poin d'immobilisation tout en ayant le câble protégé dans tout le découvert, i faut que la longueur 16 soit égale à la longueur du découvert jusqu'à l cote de la plus lointaine mesure. Si l'on désire atteindre le fond du puits il faut que la longueur 16 soit égale à la longueur totale du découvert.
Dans cette même situation, il est évident qu'il sera possibl d'effectuer des mesures entre la cote d'immobilisation 25 et le sabot 2 tout en conservant le câble protégé dans tout le découvert, sauf si l longueur du cuvelage 2 est inférieure à la longueur 17.
On ne sortira pas du cadre de cette invention si la longueur d protection du câble est différente de la longueur de découvert entre l sonde et le sabot du dernier tubage. En effet, si une partie du forage en découvert sous le sabot est bien calibré et stable, on pourra décider de descendre le raccord à fenêtre latérale 28 jusqu'à cette zone et avoir ainsi le câble dans l'annulaire non cuvelé.
Il est en effet avantageux de limiter la longueur 16 d'enfilage des tubulaires autour du câble, car cette opération est longue et fastidieuse. Mais il faudra évaluer les risques encourus.
Inversement, si un cuvelage présente des coudes aigus résultant de déviations procurées par exemple par une opération de "side-track", on pourra alors décider de ne pas descendre le raccord 28 plus bas que la cote du "side-track" où les coincements du câble par les tubulaires sont prévisibles. L'opération de "side-track" consiste à boucher un puits par du ciment à une certaine profondeur car l'opération de forage ne peut plus se poursuivre comme prévue. Au-dessus du bouchon, on découpe une fenêtre dans le cuvelage et on reprend le forage en déviation pour former une trajectoire en S. Cette trajectoire en S fournit des frottements importants.
La figure 1E représente l'accrochage 18 par le raccord d'accrochage 11 sur la tête de la sonde 1. Pour atteindre cette cote, les opérateurs ont assemblés la longueur 20 de tubulaires d'une manière conventionnelle donc plus rapide, sans être gênés par un câble coaxial. Le câble 4 possède une longueur 19 dans rannulaire cuvelage-garniture. Pendant la descente de la longueur 20 de la garniture d'accrochage, le câble 4 est maintenu tendu par le moyen du treuil 5. La sonde étant toujours immobilisée, le raccord à fenêtre latérale glisse le long du câble quand la garniture tubulaire est descendue vers la sonde 1.
Arrivés proche de la tête de la sonde, les opérateurs fixent une tête de circulation sur la partie supérieure de la garniture pour laver le raccord d'accrochage par circulation dans la garniture. Comme nous l'avons vu plus haut, la fenêtre latérale du raccord 28 comporte un système d'étanchéité.
La saisie de la sonde se fait par tension contrôlée sur le câble et le mouvement vers le bas du raccord d'accrochage. Les opérateurs se repèrent notamment par la mesure des longueurs et par les réactions des capteurs de la sonde puisque celle-ci reste opérationnelle grâce aux connexions établies par le connecteur 27. On peut visualiser l'accrochage par l'installation de contrôle 6.
Si la sonde est mécaniquement coincée, on la libère suivant la procédure habituelle tout en ayant la possibilité de contrôler le déplacement de la sonde.
La figure 2A montre la descente de la sonde plus bas sous la cote d'immobilisation 25 d'une longueur représentée ici par l'accolade 21. La longueur 22 de garniture représente dans ce cas la somme des longueurs 20 et 21. On effectue si nécessaire des mesures sur cette longueur 21. Si la longueur 17 de découvert entre le point d'immobilisation et le sabot 26 est inférieure ou égale à la cote du sabot 26, on peut également effectue des mesures sur la longueur 17.
Dans tous les autres cas de figure, la cote supérieure maximale d mesure est déterminée lorsque le raccord 28 est au jour.
Si cela est nécessaire, il est toujours possible à ce stade de l méthode de redescendre la sonde de mesure dans le puits pour compléte les mesures ou effectuer d'autres interventions.
Lorsque que l'on souhaite terminer les opérations, le raccord fenêtre latérale 28 étant au jour, on applique une traction sur le câble pour casser le point fragile 24 et on remonte entièrement le câble travers le raccord 28. Lorsque cette opération est terminée, on remonte l sonde en surface en démontant la garniture d'accrochage avec les précautions d'usage.
On ne sortira pas du cadre de cette invention si le puits est entièrement découvert en ne comportant pas de tubage.
Cette invention ne se limite pas à des interventions dans un puits non tube ou partiellement tube, en effet cette méthode est applicable et présente tous ses avantages lorsque la sonde de mesure opérant à l'intérieur des tubages, est immobilisée notamment par les frottements importants procurés par des courbures, des déformations ou des détériorations d'une zone de ces mêmes tubages.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Méthode permettant la poursuite des mesures à l'aide d'une sonde de mesure immobilisée dans un puits, ladite sonde étant reliée à la surface par un câble comportant au moins un conducteur reliant électriquement ladite sonde à une installation de contrôle de surface, ledit câble pouvant être manoeuvré par le moyen d'un treuil, et comportant les étapes suivantes :
- on coupe le câble au-dessus du niveau de la table de rotation,
- on fixe un demi-connecteur sur chacune des deux extrémités du câble coupé, lesdits demi-connecteurs étant adaptés à constituer un raccord rapide pour assembler ledit câble,
- on descend dans le puits une garniture tubulaire d'accrochage de la sonde immobilisée, ladite gamiture comportant dans son canal intérieur la longueur inférieure du câble sensiblement tendue entre ladite sonde et le plancher de travail, ladite garniture comportant au moins un raccord d'accrochage adapté à agripper ladite sonde et une longueur déterminée non nulle de tubulaires de manoeuvre,
- on fixe un raccord à fenêtre latérale sur rextrémité supérieure de ladite longueur déterminée de tubulaires de manoeuvre, ledit raccord étant adapté à faire passer ladite longueur inférieure de câble de l'intérieur à l'extérieur des tubulaires, on relie à l'extérieur de la garniture les deux extrémités du câble et on connecte lesdits conducteurs dudit câble,
- on ajoute au-dessus dudit raccord une longueur de tubulaires adaptée pour atteindre la sonde immobilisée dans le puits, tout en maintenant sensiblement tendu ledit câble,
- on guide la garniture par ledit câble coaxial pour accrocher la sonde par ledit raccord d'accrochage, - on effectue des mesures ou interventions avec ladite sonde fixé par ledit raccord d'accrochage à la partie inférieure de ladite garniture e reliée à la surface par ledit câble.
2 - Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que :
- on choisit la longueur déterminée de tubulaires comprise entre l raccord d'accrochage et ledit raccord à fenêtre latérale sensiblement égal à la longueur de protection mécanique dudit câble adaptée pour à la foi atteindre la sonde avec ledit raccord d'accrochage sans endommager l câble et pour les déplacements lors de la continuation des mesures.
3 - Méthode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que :
- on effectue des mesures avec ladite sonde accrochée en descendant plus bas que la cote d'immobilisation de ladite sonde en rajoutant des tubulaires à la partie supérieure de la garniture tout en maintenant sensiblement tendu ledit câble.
4 - Méthode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que :
- on effectue des mesures avec ladite sonde accrochée en remontant plus haut que la cote d'immobilisation en démontant au plus la longueur des tubulaires situés au-dessus dudit raccord à fenêtre latérale tout en maintenant ledit câble sensiblement tendu.
5 - Méthode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que :
- on fait circuler le fluide de forage par pompage à travers la garniture d'accrochage, le raccord à fenêtre latérale comportant des moyens d'étanchéité autour du passage du câble entre l'intérieur et l'extérieur de ladite gamiture. 6 - Méthode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que :
- on détecte l'accrochage de la sonde par ledit raccord d'accrochage au moyen de l'installation de contrôle de surface reliée à la sonde par lesdits conducteurs dudit câble.
7 - Méthode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que :
- on utilise un raccord mécanique rapide dudit câble comportant des moyens de connexions des conducteurs électriques du câble.
8 - Méthode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que :
- on casse le câble au point faible situé au sommet de la sonde, on remonte le câble à l'aide du treuil et on remonte la sonde à la surface en effectuant la manoeuvre de remontée de la garniture.
9 - .Application de la méthode selon l'une des revendications précédentes à un puits pétrolier dévié ou non par rapport à la verticale et dans lequel une sonde de mesures ou d'interventions, reliée à la surface par un câble comportant au moins un conducteur électrique, est immobilisée, ladite sonde ne pouvant pas atteindre les zones de mesures ou d'interventions dudit puits pétrolier par action sur le câble.
10 - Application selon la revendication 9, caractérisée en ce que la sonde est coincée dans lesdit puits.
11 - Application selon la revendication 9, caractérisée en ce que la sonde ne peut atteindre les zones de mesures ou d'interventions à cause de la trop grande inclinaison du puits par rapport à la verticale qui ne permet pas la descente au câble de ladite sonde par gravité.
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