EP0710319A1 - Procede et dispositif de detection et/ou de mesure d'au moins un parametre geophysique sur une carotte - Google Patents

Procede et dispositif de detection et/ou de mesure d'au moins un parametre geophysique sur une carotte

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EP0710319A1
EP0710319A1 EP95918479A EP95918479A EP0710319A1 EP 0710319 A1 EP0710319 A1 EP 0710319A1 EP 95918479 A EP95918479 A EP 95918479A EP 95918479 A EP95918479 A EP 95918479A EP 0710319 A1 EP0710319 A1 EP 0710319A1
Authority
EP
European Patent Office
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hollow body
core
carrot
tube
measurement
Prior art date
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EP95918479A
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German (de)
English (en)
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EP0710319B1 (fr
Inventor
Etienne Lamine
Patrick Honhon
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Dresser Industries Inc
Original Assignee
Baroid Technology Inc
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Publication date
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Publication of EP0710319B1 publication Critical patent/EP0710319B1/fr
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Classifications

    • 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
    • E21B49/00—Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/005—Testing the nature of borehole walls or the formation by using drilling mud or cutting data

Definitions

  • the present invention relates to a method for detecting and / or measuring at least one geophysical parameter on a core, in particular in the petroleum field.
  • Geophysical parameters which are of interest to those skilled in the art in the study of oil wells during drilling are, for example, the natural radioactivity of the carrot, the absorption of known radiation emitted by a known source. arranged near the carrot, and the value of the liquid saturation of the carrot (value measured by induction).
  • This cutting-off and the closings and transport manipulations modify the layers of the core te, especially at the two ends of each section, and therefore distort the information that could be obtained from measurements made along the sections and mainly at their ends.
  • the carriage being moved by hand, the speed which is communicated to it is irregular and this can compromise the correct quality of the measurements.
  • Parameters of the aforementioned kind are likely to be influenced by the environment of the carrot at the time of the measurement or, similar parameters coming from the environment are likely to be added to the corresponding parameters of the carrot during the measurement made on it.
  • this difference in distance may modify the result of the measurement, or the ground may influence the instruments due to the proximity, and all the more so since this proximity is asymmetrical with respect to the entire mass of the carrot.
  • a lack of accessibility of the carrot does not allow the measurement to be optimized.
  • the aim of the present invention is to remedy these problems by making it possible to carry out the detections and / or measurements of geodesic parameters on a core which has undergone the least possible manipulation, for example because it has not yet been cut. in sections, and which is located so as to undergo from the environment the least possible influence or the least asymmetrically possible, because it is for example still maintained, until the moment of detection and / or measurement, in a vertical position (therefore under a symmetrical influence of the ground) and sheltered in the external core barrel tube which is metallic and which therefore forms a screen to certain influences of the surrounding environment.
  • the method comprises, during a coring operation with a corer:
  • the present invention also relates to a device for detecting and / or measuring at least one geophysical parameter on a core, in particular in the petroleum field.
  • said device comprises: a hollow body having two openings, located opposite one another along a longitudinal axis of the hollow body, and a free passage extending between the two openings, the latter and the free passage being arranged so that a core, enclosed in an internal core barrel tube, can pass freely from one opening to the other through the hollow body, fixing means for fixing in a removable manner.
  • the hollow body to an external tube of the core barrel, at the end of the latter by which a core enclosed in an internal tube is taken out, so that the hollow body is located, at least in major party in the extension of the outer tube, the longitudinal axes of the hollow body and the core barrel being substantially coaxial, and at least one sensor for detecting and / or measuring a geophysical parameter to be evaluated on a core to be removed from the core barrel, detection and / or measurement sensor being fixed to the hollow body so that it is arranged opposite the core, enclosed in said internal tube, when the latter is in the aforementioned free passage.
  • Figure 1 shows an elevational view and partially broken of a device of the invention, for the implementation of the method of the invention, the device being installed on a corer and being in use.
  • Figure 2 is a view with cross-dirty section, along line II-II of Figure 1 and according to the associated arrows, showing the attachment of the above device to the core barrel.
  • Figure 3 is a view with cross-dirty section, along line III-III of Figure 1 and according to the associated arrows, showing a guide of the above device relative to an internal core barrel passed through the device.
  • the method according to the invention is intended for the detection and / or measurement of at least one geophysical parameter on a core 1 (FIG. 1), for example in an oil core.
  • a geophysical parameter of this kind can be a natural radioactivity of constituents of the carrot, absorption of the radiation emitted by a known source of radiation, etc.
  • the method comprises, during a coring operation with a corer 2, an arrangement, substantially fixed with respect to the corer 2, of a sensor 3 for detecting and / or measuring the parameter concerned, directly downstream, at 4, from the outlet orifice 5 of the core barrel 2 relative to the direction of withdrawal of the core 1 in the immediate vicinity (known to those skilled in the art) of the course of withdrawal of the core 1.
  • the senor 3 can be a Nal crystal which detects the part of radiation, from a known source of cesium 137 of 1 millicurie and located in 6, which is not absorbed by the constituents of carrot 1, to determine the part of radiation absorbed by them. A detection and / or measurement of the value of the parameter is therefore carried out by this sensor 3 in one or more places of the core 1 while the latter is removed from the core barrel 2 by known means and / or is returned therein. by these.
  • the aim of this procedure may for example be to make the same detection and / or measurement several times in several places along the length of the core 1 which has just been carried out and which is still only in the first manipulations, unlike at p-océdé ante ⁇ laughing, so without being cut and passed r ⁇ e practically vertical position to eg 1 st horizontal position before the above detection / measurement takes place.
  • a first treatment of the values of the detection and / or measurement can then also take place directly at the location of the core. ar example in order to sort these values to put in memory or to use them immediately: as explained below.
  • the method according to the invention further comprises, simultaneously with the detection and / or measurement mentioned above in 3, a statement of the position of the place corresponding to this detection and / or measurement on the core 1 and, after this reading, a processing thereof for its storage and / or immediate use, for example to determine sections of the core 1 which have particular detection and / or measurement results.
  • a selection of a substantially constant pitch between two detection locations can be made so as, for example, to facilitate this mapping between each detection and / or measurement location and this detection and / or measurement or to be able to observe more easily an evolution of it.
  • this device 7 comprises a hollow body 10 having two openings 11 and 12 situated opposite one another along a longitudinal axis 13 of the hollow body 10.
  • a free passage 14 extends between the openings 11 and 12 and is arranged by with respect to these so that a core 1, enclosed in an internal tube 15 of the core barrel 2, can pass freely through the hollow body 10.
  • the device 7 also comprises fixing means 16 for fixing in a removable manner the hollow body 10 to an external tube 17 of the core barrel 2, at the end 22 thereof by which a core 1 enclosed in the internal tube 15 is taken out of the core barrel 2.
  • the hollow body 10 is then fixed therein so as to be located, at least for the most part, in the extension of the external tube 17, the longitudinal axes 13, of the hollow body 10, and 18 of the core barrel 2 being substantially coaxial.
  • the hollow body 10 comprises at least one sensor 3 for detecting and / or measuring a geophysical parameter to be evaluated on the core 1 to be removed from the corer 2.
  • the sensor 3, an example of which is given above, is fixed to the body hollow 10 to be placed in front of the core 1 when the latter is in the free passage 14.
  • the aforementioned fixing means 16 may preferably constitute a detachable assembly from the hollow body 10 and comprise (FIG. 2) two flange parts 20 and 21 adapted to the external diameter of the external tube 17 so as to be able to tightly grip this tube 17 in the vicinity of its outlet end 22 from the core 1.
  • Connection means 23 and clamping means 24 are arranged between the two flange parts 20 and 21.
  • the connection means 23 are formed for example by a connecting cross member 23 which connects them , in an articulated manner, one end of a flange part 20 to a corresponding end of the other flange part 21, so that these flange parts 20, 21 can be moved freely, for clamping and for the release of the end 22, in a plane substantially perpendicular to the longitudinal axis 18.
  • the two flange parts 20 and 21 can then be arranged to occupy two relative positions relative to the other, a first in which they enclose ( Figure 1 and 2) securely the outer tube 17 when the device 7 is mounted on the latter, and a second position (not shown) in which the flange parts 20 and 21 are spaced apart from one 'another by a distance greater than the external diameter of the external tube 17, so as to be able to mount the fixing means 16 and therefore the device 7 on the external tube 17 or remove them.
  • the flange parts 20 and 21 and the cross-member 23 each have an internal boss 25 of which an internal periphery surface is adapted to said external diameter of the external tube 17, the three internal bosses 25 being regularly distributed around the outer tube 17.
  • the aforementioned tightening means 24 are for example a screw 26 passing through a smooth hole 27 formed in the free end of the flange part 21, and in a threaded hole 28 formed in the free end of the flange part 20.
  • the screw 26, the smooth 27 and threaded 28 holes have, in the assembled state, connection means 23 and tightening means 24 on the external tube 17, a common axis which is parallel to the aforementioned plane, perpendicular to the longitudinal axis 18, and which extends on the opposite side of the outer tube 17 relative to the cross member 23, preferably parallel to the latter.
  • connection means 30 are provided, which may include projecting elements 31 and recesses 32 arranged on the hollow body 10 and for example on the flange parts 20 and 21 as shown in FIG. 2.
  • a projection 31 is in each case a cantilever pin 31 fixed to the flange part 20 or 21 so that the two pins 31 are coaxial along a diameter of the outer tube 17, when the means fastening 16 enclose it in the assembled state of the device 7, and so that the free end of each pin 31 is turned towards the longitudinal axis 18.
  • each pin 31 and the corresponding opening 32 Preferably, play is provided between each pin 31 and the corresponding opening 32, for reasons explained below.
  • connection by the aforementioned form can be released, in the case of the example above, by unscrewing the screws 26 so as to be able to separate the flange parts 20 and 21 from one another, in order to loosen their grip on the outer tube 17, until the pins 31 can be removed from the openings 32.
  • the hollow body 10 in order to be able to optionally mount or dismount the corer 2 the hollow body 10, the latter present in the assembly, in cross section at its axis 13, a U-shape.
  • a longitudinal side 35 ( Figures 1 and 3) of the hollow body 10 is indeed open over its entire dimension taken parallel to the longitudinal axis 13 and over its transverse dimension at least equal to the diameter outer of the core 1 or preferably of the inner tube 15.
  • the device 7 can be brought onto the core barrel 2 or removed from it by a movement transverse to the axis 13 or 18 so that the core 1 or the inner tube 15 can partially come out i of the core barrel 2 thus easily reach the free passage 14 from the outside of the hollow body 10 or vice versa, during assembly of the latter on the core barrel 2 or respectively of a disassembly.
  • the device 7 further comprises guide means 36 for the hollow body 10 relative to the internal tube 15.
  • These guide means 36 comprising rollers 37 whose axis of rotation is each time in a plane perpendicular to the longitudinal axis 13, are arranged so as to bear on the external surface of the inner tube 15 above mentioned when the latter is disposed in the hollow body 10, in the measurement and / or detection position.
  • the axes of rotation of two rollers 37A can be fixed relative to the hollow body 10 and can be located in the same plane perpendicular to the longitudinal axis 13, preferably opposite the open longitudinal side. 35, with respect to the longitudinal axis 13.
  • two other rollers 37B can be provided on a support 38 mounted on the hollow body 10 by means, on the one hand, of a hinge 39 and, on the other hand, a screw 40 and a compression spring 41, so as to be able to close or open by this support 38 and the rollers 37B the longitudinal side 35.
  • the axes of rotation of the two rollers 37B are in planes perpendicular to the longitudinal axis 13 and situated on either side of the common perpendicular plane of the axes of the rollers 37A.
  • the projections on this latter plane of the rollers 37A and 37B are distributed over 360 ° around the projection of the inner tube 15 on this same plane.
  • the guide rollers 37 are located at the end of the hollow body 10 away from the core barrel 2 in the assembled state of the device 7 on the core barrel 2.
  • the senor 3 formed by a Nal crystal is connected to a photomultiplier 50 for detecting rays. gamma emitted by core 1 or for the measurement of these rays absorbed by this core 1.
  • the sensor 3 can be connected by the photomultiplier 50 to a unit 51 for processing the signals from the sensor 3 and this processing unit 51 can be connected to a transmitter 52 for transmission.
  • a transmitter 52 for transmission for example wireless VHF, which is arranged to transmit over a distance of 50 to 100 m the processed signals and which is incorporated in the device 7.
  • the transmitter 52 via its antenna 52A is then tuned to a transmission receiver wireless (not shown) arranged to receive the processed signals transmitted and to transmit them to a user.
  • the aforementioned transmitter 52 and receiver are each a combined transceiver and are arranged to be able to further control from the receiver (not shown), via the transmitter 52, the processing unit 51.
  • a radioactive source 6 can be arranged in the hollow body 10 to radiate toward the core 1.
  • the above-mentioned sensor can then be arranged to measure the absorption of the radiation from the source 6 by the core 1.
  • a second sensor 53 can be mounted in the hollow body 10 to measure natural radiation from the core 1. This sensor 53 is then also connected to the processing unit 51 which, in this case, is arranged to also process signals from the second sensor 53 and to transmit them as above for their use away from the drilling platform where the coring takes place and the use of the device 7.
  • the device 7 preferably comprises its own batteries 55 for supplying the aforementioned electronic measuring, detection, processing, transmission, etc. means.
  • the internal tube 17 of the core barrel 2 can for example be blocked, in the rotation table 60 (FIG. 1) of the drilling platform, by wedges wedges 61.
  • the upper end 62 of the inner tube 15 can be gripped by known means 63, in order to remove this inner tube 15 and the core 1 from the drilled well.
  • These gripping means 63 are for example suspended from a cable of a winch (not shown).
  • the hollow body 10 can be brought transversely to the axis 18, when the support 38 is pivoted to release the open longitudinal side 35, and the hollow body 10 is placed on the upper end 22 of the external tube 17 to be there fixed by the fixing means 16.
  • a damping washer 64 (FIG. 1) can be arranged between the hollow body 10 and the above-mentioned upper end 22.
  • the detection and / or measurement, signal processing and transmission apparatuses can be engaged to carry out the measurements and / or detection of parameters, their processing, possibly their storage in a memory incorporated in the device 7 and / or their remote transmission.
  • the aforementioned winch is started to remove the inner tube 15 and the core 1 which it carries. Measurements and / or detections are carried out. If necessary, the inner tube 15 and the core 1 are lowered into the outer tube 17 to be pulled out again so that it can be repeated the measurements and / or detections either on the descent or on the descent and the ascent, and this can be repeated as often as desired, at a desired speed, preferably constant.
  • the device 7 can be removed by reversing the order of the operations mentioned above and the core 1 can then be processed in the usual way, for other analyzes. useful in the case of drilling of the kind described above.
  • a coded wheel system for the displacement and / or the distance traveled by the internal tube 15 can be used to correlate a measurement location with the corresponding measurement, this system being able to be connected to the winch or be in direct contact with the inner tube 15.
  • a screen may be provided to close the longitudinal side 35 and thereby avoid an unbalanced influence of the device 7 and / or the environment on the core 1 intended for detection and / or measurement.

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Description

"Procédé et dispositif de détection et/ou de mesure d'au moins un paramètre géophysique sur une carotte"
La présente invention concerne un procédé de détection et/ou mesure d'au moins un paramètre géophysi- que sur une carotte, en particulier dans le domaine pétrolier.
Des paramètres géophysiques qui sont inté¬ ressants pour l'homme du métier dans l'étude de puits pétroliers en cours de forage sont par exemple la radio- activité naturelle de la carotte, l'absorption d'une radiation connue émise par une source connue disposée à proximité de la carotte, et la valeur de la saturation en liquide de la carotte (valeur mesurée par induction) .
A ce jour, des mesures et/ou détections de ce genre de paramètres sont réalisées en disposant sensiblement horizontalement sur le sol la carotte que l'on a retirée du puits et en déplaçant à la main, le long de la carotte, un chariot équipé du ou des instru¬ ments de mesure. Cette manière d'agir comporte des désavanta¬ ges importants parmi lesquels il y a d'abord la manipu¬ lation de la carotte. Bien que celle-ci soit contenue dans un tube interne de carottier, pour transporter la carotte, par exemple pour la poser sur le sol, il faut détacher l'un de l'autre les tubes internes successifs, rompre la carotte aux jonctions de ces tubes et tronçon¬ ner la carotte, et le tube interne qui la contient, en des tronçons transportables de l'ordre d'un mètre de long environ et il faut fermer les extrémités de ces tronçons. Ce tronçonnage et les manipulations de ferme¬ ture et de transport modifient les couches de la carot- te, surtout aux deux extrémités de chaque tronçon, et donc déforment les informations que l'on pourrait retirer de mesures faites le long des tronçons et principalement à leurs extrémités. Le chariot étant déplacé à la main, la vitesse, qui lui est communiquée est irrégulière et cela peut compromettre une qualité correcte des mesures.
Des paramètres du genre précité sont suscep¬ tibles d'être influencés par l'environnement de la carotte au moment de la mesure ou encore, des paramètres semblables en provenance de l'environnement sont suscep¬ tibles de s'ajouter aux paramètres correspondants de la carotte au cours de la mesure faite sur celle-ci. Ainsi, lorsque la carotte est disposée horizontalement, un de ses côtés étant plus proche du sol que l'autre, cette différence de distance peut modifier le résultat de la mesure, ou bien le sol peut influencer les instruments en raison de la proximité, et cela d'autant plus que cette proximité est dissymétrique par rapport à toute la masse de la carotte. En fin de compte, un manque d'ac¬ cessibilité de la carotte ne permet pas d'optimiser la mesure.
La présente invention a pour but de remédier à ces problèmes en permettant d'effectuer les détections et/ou mesures de paramètres géodésiques sur une carotte qui a subi le moins de manipulations possible, par exemple parce qu'elle n'a pas encore été découpée en tronçons, et qui est située de façon à subir de la part de l'environnement le moins d'influences possibles ou le moins dissymétriquement possible, parce qu'elle est par exemple encore maintenue, jusqu'au moment de la détec¬ tion et/ou mesure, en position verticale (donc sous une influence symétrique du sol) et à l'abri dans le tube externe de carottier qui est métallique et qui forme de ce fait un écran à certaines influences du sol environ¬ nant. Pour résoudre les problèmes susdits suivant l'invention le procédé comprend, lors d'une opération de carottage avec un carottier :
- un agencement, sensiblement fixe par rapport au carottier, d'un capteur de détection et/ou mesure dudit paramètre, directement en aval de l'orifice de sortie du carottier, par rapport au sens de retrait de la carotte, au voisinage du parcours de retrait de la carotte, - une détection et/ou mesure de valeurs du paramètre en au moins un endroit de la carotte pendant que celle-ci est retirée du et/ou renvoyée dans le carottier, et
- un traitement de valeurs détectées et/ou mesurées du paramètre, pour leur mise en mémoire et/ou utilisa¬ tion immédiate.
La présente invention concerne également un dispositif de détection et/ou mesure d'au moins un paramètre géophysique sur une carotte, en particulier dans le domaine pétrolier.
Suivant l'invention, ledit dispositif comporte : un corps creux présentant deux ouvertures, situées à l'opposé l'une de l'autre suivant un axe longitu- dinal du corps creux, et un passage libre s 'étendant entre les deux ouvertures, ces dernières et le passage libre étant agencés pour qu'une carotte, enfermée dans un tube interne de carottier, puisse passer librement d'une ouverture à l'autre à travers le corps creux, des moyens de fixation pour fixer de façon démonta¬ ble, éventuellement avec un jeu déterminé, le corps creux à un tube externe du carottier, à l'extrémité de celui-ci par laquelle une carotte enfermée dans un tube interne est sortie, de façon que le corps creux soit situé, au moins en majeure partie, dans le prolongement du tube externe, les axes longitudi¬ naux du corps creux et du carottier étant sensible¬ ment coaxiaux, et au moins un capteur de détection et/ou mesure d'un paramètre géophysique à évaluer sur une carotte à retirer du carottier, ce capteur de détection et/ou mesure étant fixé au corps creux de façon qu'il soit agencé en face de la carotte, enfermée dans ledit tube interne, lorsque celle-ci est dans le passage libre précité.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront des revendications secondaires et de la description des dessins qui sont annexés au présent mémoire et qui illustrent, à titre d'exemples non limitatifs le procédé et une forme de réalisation particulière du dispositif suivant l'invention.
La figure 1 montre une vue en élévation et avec brisures partielles d'un dispositif de l'invention, pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention, le dispositif étant installé sur un carottier et étant en cours d'utilisation.
La figure 2 est une vue avec coupe transver¬ sale, selon la ligne II-II de la figure 1 et selon les flèches associées, montrant la fixation du dispositif précité au carottier.
La figure 3 est une vue avec coupe transver¬ sale, selon la ligne III-III de la figure 1 et selon les flèches associées, montrant un guidage du dispositif précité par rapport à un tube interne de carottier passé dans le dispositif.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues.
Le procédé suivant 1 ' invention est destiné à la détection et/ou mesure d'au moins un paramètre géophysique sur une carotte 1 (figure 1) , par exemple dans un carottage pétrolier. Un paramètre géophysique de ce genre peut être une radioactivité naturelle de constituants de la carotte, une absorption de la radia¬ tion émise par une source de rayonnement connue, etc. Suivant l'invention, le procédé comprend, lors d'une opération de carottage avec un carottier 2, un agencement, de façon sensiblement fixe par rapport au carottier 2, d'un capteur 3 de détection et/ou mesure du paramètre concerné, directement en aval, en 4 , de l'orifice de sortie 5 du carottier 2 par rapport au sens de retrait de la carotte 1 au voisinage immédiat (connu de l'homme de métier) du parcours de retrait de la carotte 1. Par exemple le capteur 3 peut être un cristal de Nal qui détecte la partie de radiation, d'une source connue de césium 137 de 1 millicurie et située en 6, qui n'est pas absorbée par les constituants de la carotte 1, pour en déterminer la partie de radiation absorbée par ces derniers. Une détection et/ou mesure de la valeur du paramètre est donc réalisée par ce capteur 3 en un ou plusieurs endroits de la carotte 1 pendant que celle-ci est retirée du carottier 2 par des moyens connus et/ou est renvoyée dans celui-ci par ces derniers. Cette procédure peut avoir pour but par exemple de faire plusieurs fois la même détection et/ou mesure en plu- sieurs endroits sur la longueur de la carotte 1 qui vient d'être réalisée et qui n'en est encore qu'aux premières manipulations contrairement au p-océdé anté¬ rieur, donc sans être découpée et passée r ιe position pratiquement verticale jusqu'à par exemp.1 e position horizontale avant qu'ait lieu la détectic /ou mesure susdite. Un premier traitement des valeu avenant de la détection et/ou mesure peut alors a .ieu aussi directement à l'emplacement du carott. ar exemple dans un but de trier ces valeurs poi mettre en mémoire ou pour les utiliser immédiate: comme expli¬ qué ci-dessous. De préférence, le procédé suivant l'inven¬ tion comporte de plus, simultanément à la détection et/ou mesure précitée en 3, un relevé de la position de l'endroit correspondant à cette détection et/ou mesure sur la carotte 1 et, après ce relevé, un traitement de celui-ci pour sa mise en mémoire et/ou utilisation immédiate, par exemple pour déterminer des sections de la carotte 1 qui présentent des résultats de détection et/ou mesure particuliers. Avantageusement, une sélection d'un pas sensiblement constant entre deux endroits de détection peut être faite de façon, par exemple, à faciliter cette mise en correspondance entre chaque endroit de détection et/ou mesure et cette détection et/ou mesure ou à pouvoir observer plus facilement une évolution de celle- ci. De plus, une sélection d'une vitesse sensiblement constante du déplacement pendant le retrait de la carotte 1 du carottier 2 ou son renvoi dans celui-ci peut favoriser des détections et/ou mesures qui sont influencées par cette vitesse de déplacement. Jusqu'à présent celle-ci résulte d'une action manuelle lors d'un déplacement du chariot précité et elle est donc essen¬ tiellement irrégulière.
Les détections et/ou mesures étant faites, suivant l'invention, directement à l'endroit de forage, il est préféré, par exemple pour leur exploitation immédiate, de les transmettre à distance de l'endroit susdit, là où un opérateur peut les traiter à l'abri et hors du chemin des préposés au forage ou carottage proprement dit.
L'invention concerne aussi le dispositif cité ci-dessus. Dans sa forme simple, ce dispositif 7 comporte un corps creux 10 présentant deux ouvertures 11 et 12 situées à l'opposé l'une de l'autre suivant un axe longitudinal 13 du corps creux 10. Un passage libre 14 s'étend entre les ouvertures 11 et 12 et est agencé par rapport à celles-ci pour qu'une carotte 1, enfermée dans un tube interne 15 du carottier 2, puisse passer libre¬ ment à travers le corps creux 10. Le dispositif 7 comporte de plus des moyens de fixation 16 pour fixer de façon démontable le corps creux 10 à un tube externe 17 du carottier 2, à l'extrémité 22 de celui-ci par la¬ quelle une carotte 1 enfermée dans le tube interne 15 est sortie du carottier 2. Le corps creux 10 y est alors fixé de façon à être situé, au moins en majeure partie, dans le prolongement du tube externe 17 , les axes longitudinaux 13, du corps creux 10, et 18 du carottier 2 étant sensiblement coaxiaux. Le corps creux 10 com¬ porte au moins un capteur 3 de détection et/ou mesure d'un paramètre géophysique à évaluer sur la carotte 1 à retirer du carottier 2. Le capteur 3 dont un exemple est donné ci-dessus est fixé au corps creux 10 pour être disposé en face de la carotte 1 lorsque celle-ci est dans le passage libre 14.
Les moyens de fixation 16 précités peuvent de préférence constituer un ensemble détachable du corps creux 10 et comprendre (figure 2) deux parties de bride 20 et 21 adaptées au diamètre externe du tube externe 17 afin de pouvoir enserrer avec force ce tube 17 au voisinage de son extrémité 22 de sortie de la carotte 1. Des moyens de liaison 23 et de serrage 24 sont agencés entre les deux parties de bride 20 et 21. Les moyens de liaison 23 sont formés par exemple par une traverse de liaison 23 qui relie entre elles, de façon articulée, une extrémité d'une partie de bride 20 à une extrémité correspondante de l'autre partie de bride 21, pour que ces parties de bride 20, 21 puissent être déplacées librement, pour 1 'enserrage et pour la libération de l'extrémité 22, dans un plan sensiblement perpendicu¬ laire à l'axe longitudinal 18. Les deux parties de bride 20 et 21 peuvent alors être agencées pour occuper l'une par rapport à l'autre deux positions distinctes, une première dans laquelle elles enserrent (figure 1 et 2) solidement le tube externe 17 lorsque le dispositif 7 est monté sur ce dernier, et une seconde position (non représentée) dans laquelle les parties de bride 20 et 21 sont écartées l'une de l'autre d'une distance supérieure au diamètre externe du tube externe 17, de façon à pouvoir monter les moyens de fixation 16 et donc le dispositif 7 sur le tube externe 17 ou les en retirer. Dans l'exemple représenté à la figure 2, les parties de bride 20 et 21 et la traverse 23 comportent chacune un bossage interne 25 dont une surface périphé¬ rique interne est adaptée audit diamètre externe du tube externe 17, les trois bossages internes 25 étant régu¬ lièrement répartis autour du tube externe 17. Pour 1 'enserrage susdit, les moyens de serrage 24 précités sont par exemple une vis 26 passant dans un trou lisse 27 ménagé dans l'extrémité libre de la partie de bride 21, et dans un trou fileté 28 ménagé dans l'extrémité libre de la partie de bride 20. Avanta- geusement la vis 26, les trous lisse 27 et fileté 28 présentent, à l'état monté des moyens de liaison 23 et de serrage 24 sur le tube externe 17, un axe commun qui est parallèle au plan précité, perpendiculaire à l'axe longitudinal 18, et qui s'étend du côté opposé du tube externe 17 par rapport à la traverse 23, de préférence parallèlement à cette dernière.
Pour raccorder le corps creux 10 proprement dit aux moyens de liaison 23 et de serrage 24, il est prévu des moyens de raccordement 30 qui peuvent compren- dre des éléments en saillie 31 et des évidements 32 agencés sur le corps creux 10 et par exemple sur les parties de bride 20 et 21 comme le représente la figure 2. Dans cette figure, une saillie 31 est chaque fois une broche 31 en porte-à-faux fixée à la partie de bride 20 ou 21 de façon que les deux broches 31 soient coaxiales selon un diamètre du tube externe 17, lorsque les moyens de fixation 16 enserrent celui-ci à l'état monté du dispositif 7, et de façon que l'extrémité libre de chaque broche 31 soit tournée vers l'axe longitudinal 18. A l'état monté précité, représenté aux figures 1 et 2, les broches 31 sont passées à travers des évidements ou ouvertures 32 pratiquées dans des oreilles 33 corres¬ pondantes, du corps creux 10, fixées à celui-ci à son extrémité à poser sur le tube externe 17. Ainsi est réalisée une liaison par la forme entre le corps creux 10 et les moyens de liaison 23 et de serrage 24.
De préférence, du jeu est prévu entre chaque broche 31 et l'ouverture 32 correspondante, pour des raisons expliquées ci-dessous.
La liaison par la forme précitée peut être libérée, dans le cas de l'exemple ci-dessus, en dévis¬ sant les vis 26 de façon à pouvoir écarter l'une de l'autre les parties de bride 20 et 21, pour desserrer leur prise sur le tube externe 17, jusqu'à ce que les broches 31 puissent être retirées des ouvertures 32. Avantageusement, pour pouvoir éventuellement monter ou démonter du carottier 2 le corps creux 10, ce dernier présente dans l'ensemble, en coupe transversale à son axe 13, une forme de U. Un côté longitudinal 35 (figures 1 et 3) du corps creux 10 est en effet ouvert sur toute sa dimension prise parallèlement à l'axe longitudinal 13 et sur sa dimension transversale au moins égale au diamètre externe de la carotte 1 ou de préférence, du tube interne 15. Ainsi le dispositif 7 peut être amené sur le carottier 2 ou retiré de celui-ci par un déplacement transversal à l'axe 13 ou 18 de façon que la carotte 1 ou le tube interne 15 puisse partielle¬ ment sorti du carottier 2 parvenir ainsi aisément dans le passage libre 14 depuis l'extérieur du corps creux 10 ou inversement, lors d'un montage de ce dernier sur le carottier 2 ou respectivement d'un démontage. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, représentée aux figures 1 et 3 , le disposi¬ tif 7 comporte en outre des moyens de guidage 36 du corps creux 10 par rapport au tube interne 15. Ces moyens de guidage 36, comprenant des galets 37 dont l'axe de rotation est chaque fois dans un plan perpendi¬ culaire à l'axe longitudinal 13, sont agencés de façon à prendre appui sur la surface externe du tube interne 15 précité lorsque celui-ci est disposé dans le corps creux 10, en position de mesure et/ou détection. Par exemple, les axes de rotation de deux galets 37A peuvent être fixes par rapport au corps creux 10 et peuvent être situés dans un même plan perpendiculaire à l'axe longi¬ tudinal 13, de préférence à l'opposé du côté longitudi- nal ouvert 35, par rapport à l'axe longitudinal 13. Dans le présent exemple de réalisation, deux autres galets 37B peuvent être prévus sur un support 38 monté sur le corps creux 10 par l'intermédiaire, d'une part, d'une charnière 39 et, d'autre part, d'une vis 40 et d'un ressort de compression 41, de manière à pouvoir fermer ou ouvrir par ce support 38 et les galets 37B le côté longitudinal 35. Les axes de rotation des deux galets 37B sont dans des plans perpendiculaires à l'axe longi¬ tudinal 13 et situés de part et d'autre du plan perpen- diculaire commun des axes des galets 37A. Les projec¬ tions sur ce dernier plan des galets 37A et 37B sont réparties sur 360° autour de la projection du tube interne 15 sur ce même plan.
Comme le montre la figure 1, les galets de guidage 37 sont situés à l'extrémité du corps creux 10 à l'écart du carottier 2 à l'état monté du dispositif 7 sur le carottier 2.
Dans une forme de réalisation de l'invention le capteur 3 formé par un cristal de Nal est raccordé à un photomultiplicateur 50 pour la détection de rayons gamma émis par la carotte 1 ou pour la mesure de ces rayons absorbés par cette carotte 1.
Pour l'exploitation de la détection et/ou mesure, le capteur 3 peut être raccordé par le photomul- tiplicateur 50 à une unité 51 de traitement des signaux du capteur 3 et cette unité de traitement 51 peut être raccordée à un émetteur 52 de transmission, par exemple sans fil en VHF, qui est agencé pour transmettre sur une distance de 50 à 100 m les signaux traités et qui est incorporé dans le dispositif 7. L'émetteur 52, via son antenne 52A est alors accordé sur un récepteur de transmission sans fil (non représenté) agencé pour recevoir les signaux traités émis et pour les transmet¬ tre à un utilisateur. De préférence l'émetteur 52 et le récepteur précités sont chacun un émetteur-récepteur combiné et sont agencés pour pouvoir en outre commander depuis le récepteur (non représenté) , par l'intermé¬ diaire de l'émetteur 52, l'unité de traitement 51.
Une source radioactive 6 peut être agencée dans le corps creux 10 pour rayonner -vers la carotte 1. Le capteur précité peut alors être agencé pour effectuer une mesure de l'absorption de la radiation de la source 6 par la carotte 1. Un second capteur 53 peut être monté dans le corps creux 10 pour mesurer un rayonnement naturel provenant de la carotte 1. Ce capteur 53 est alors également raccordé à l'unité de traitement 51 qui, dans ce cas, est agencée pour traiter aussi des signaux du second capteur 53 et pour les transmettre comme ci- dessus en vue de leur utilisation à l'écart de la plate- forme de forage où a lieu le carottage et l'utilisation du dispositif 7.
Le dispositif 7 comporte de préférence ses propres batteries 55 pour l'alimentation des moyens électroniques de mesure, de détection, de traitement, de transmission, etc précités. Pour l'utilisation du dispositif 7, le tube interne 17 du carottier 2 peut par exemple être bloqué, dans la table de rotation 60 (figure 1) de la plate¬ forme de forage, par des cales en coin 61. L'extrémité supérieure 62 du tube interne 15 peut être saisie par des moyens 63 connus, dans le but de retirer ce tube interne 15 et la carotte 1 du puits foré. Ces moyens de saisie 63 sont par exemple suspendus à un câble d'un treuil (non représentés) . Le corps creux 10 peut être amené transver¬ salement à l'axe 18, lorsque le support 38 est pivoté pour libérer le côté longitudinal 35 ouvert, et le corps creux 10 est posé sur l'extrémité supérieure 22 du tube externe 17 pour y être fixé par les moyens de fixation 16. Une rondelle d'amortissement 64 (figure 1) peut être disposée entre le corps creux 10 et l'extrémité supé¬ rieure 22 précitée. Après avoir réalisé cette fixation par introduction des broches 31 dans les trous 32 correspondants et par serrage de la vis 26, le support 38 est positionné pour fermer le côté longitudinal 35 et la vis 40 est serrée pour presser, par l'intermédiaire du ressort 41, les galets 37B en contact avec la surface externe du tube interne 15 qui entre également en contact avec les galets 37A. Le dispositif 7 étant ainsi installé, les appareils de détection et/ou mesure, de traitement de signaux et de transmission peuvent être enclenchés pour effectuer les mesures et/ou détections de paramètres, leur traitement, éventuellement leur mise en mémoire dans une mémoire incorporée dans le dispositif 7 et/ou leur transmission à distance. Le treuil précité est mis en marche pour retirer le tube interne 15 et la carotte 1 qu'il transporte. Les mesures et/ou détections sont effectuées. Si cela est nécessaire, le tube interne 15 et la carotte 1 sont descendus dans le tube externe 17 pour en être tirés à nouveau de façon à pouvoir répéter les mesures et/ou détections soit à la descente soit à la descente et à la remontée, et cela peut être répété aussi souvent que souhaité, à une vitesse souhaitée, de préférence constante. Après la ou les mesures et/ou détections sur la carotte 1, le dispositif 7 peut être retiré en inversant l'ordre des opérations citées ci-dessus et la carotte 1 peut être traitée alors d'une façon usuelle, pour d'autres analyses utiles dans le cas des forages du genre décrit ci-dessus.
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre de la présente invention. Par exemple, un système à roue codeuse pour le déplacement et/ou la distance parcouru par le tube interne 15 peut être utilisé pour mettre en corrélation un endroit de mesure et la mesure correspondante, ce système pouvant être relié au treuil ou être directement en contact avec le tube interne 15.
Un écran peut être prévu pour fermer le côté longitudinal 35 et pour éviter par cela une influence non équilibrée du dispositif 7 et/ou de l'environnement sur la carotte 1 destinée à la détection et/ou mesure.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de détection et/ou mesure d'au moins un paramètre géophysique sur une carotte (1) , en particulier dans le domaine pétrolier, caractérisé en ce qu'il comprend, lors d'une opération de carottage avec un carottier (2) : un agencement, sensiblement fixe par rapport au carottier (2) , d'un capteur (3) de détection et/ou mesure dudit paramètre, directement en aval de l'orifice de sortie (5) du carottier (2) , par rapport au sens de retrait de la carotte (1) , au voisinage du parcours de retrait de la carotte (1) , une détection et/ou mesure de valeurs du paramètre en au moins un endroit de la carotte (1) pendant que celle-ci est retirée du et/ou renvoyée dans le carottier (2) , et un traitement de valeurs détectées et/ou mesurées du paramètre, pour leur mise en mémoire et/ou utilisa¬ tion immédiate. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, simultanément à la détection et/ou mesure du paramètre, un relevé de la position de l'endroit correspondant de cette détec¬ tion et/ou mesure sur la carotte (1) et un traitement de ce relevé pour sa mise en mémoire et/ou utilisation immédiate.
3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2 , caractérisé en ce qu'il comprend une sélection d'un pas constant des endroits de détec- tion et/ou mesure successifs et/ou d'une vitesse sensi¬ blement constante du déplacement de la carotte (1) retirée du ou renvoyée dans le carottier (2) pendant la détection et/ou mesure.
4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une transmission à distance des valeurs détec- tées et/ou mesurées, éventuellement également du relevé de la position des endroits susdits.
5. Dispositif de détection et/ou mesure d'au moins un paramètre géophysique sur une carotte (1) , en particulier dans le domaine pétrolier, caractérisé en ce q ' il comporte : un corps creux (10) présentant deux ouvertures (11, 12) , situées à l'opposé l'une de l'autre suivant un axe longitudinal (13) du corps creux (10), et un passage libre (14) s'étendant entre les deux ouver¬ tures (11, 12) , ces dernières et le passage libre
(14) étant agencés pour qu'une carotte (1) , enfermée dans un tube interne (15) de carottier (2) , puisse passer librement d'une ouverture à (11, 12) l'autre à travers le corps creux (10) , des moyens de fixation (16) pour fixer de façon démontable, éventuellement avec un jeu déterminé, le corps creux (10) à un tube externe (17) du carottier (2) , à l'extrémité (22) de celui-ci par laquelle une carotte (1) enfermée dans un tube interne (15) est sortie, de façon que le corps creux (10) soit situé, au moins en majeure partie, dans le prolongement du tube externe (17), les axes longitudinaux (13 et respectivement 18) du corps creux (10) et du carot- tier (2) étant sensiblement coaxiaux, et au moins un capteur (3, 53) de détection et/ou mesure d'un paramètre géophysique à évaluer sur une carotte (1) à retirer du carottier (2), ce capteur (3, 53) de détection et/ou mesure étant fixé au corps creux (10) de façon qu'il soit agencé en face de la carotte (1) , enfermée dans ledit tube interne
(15) , lorsque celle-ci est dans le passage libre (14) précité.
6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de fixation (16) forment un ensemble constitutif détachable du corps creux (10) et comprennent : au moins deux parties de bride (20, 21) adaptées au diamètre externe dudit tube externe (17) pour pouvoir enserrer solidement celui-ci au voisinage de son extrémité (22) de sortie de carotte (1) , des moyens de liaison (23) et de serrage (24) agencés entre les deux parties de bride (20, 21) pour que celles-ci puissent occuper l'une par rapport à l'autre deux positions distinctes, une première position dans laquelle elles enserrent solidement ledit tube externe (17) à l'état monté du dispositif (7) sur ce dernier, et une seconde position dans laquelle elles sont écartées l'une de l'autre pour un montage ou un démontage du disposi¬ tif (7) sur le tube externe (17) , et - des moyens (30) de raccordement détachable pour raccorder, éventuellement avec le jeu déterminé, les moyens de liaison (23) et de serrage (24) et le corps creux (10) , ces moyens de raccordement (30) comprenant de préférence des éléments en saillie (31) et des évidements (32) agencés sur le corps creux (10) et sur les parties de bride (20, 21) pour former une liaison par la forme qui, d'une part, fixe, éventuellement avec le jeu déterminé, le corps creux (10) sur le tube externe (17) lorsque les parties de bride (20, 21) enserrent solidement ce dernier à l'état monté du corps creux (10) sur le tube externe (17) et qui, d'autre part, est libérée lorsque les parties de bride (20, 21) sont dans leur seconde position, écartées l'une de l'autre pour le montage ou le démontage du corps creux (10) sur le carottier (2) .
7. Dispositif suivant l'un ou l'autre des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que le corps creux (10) présente dans l'ensemble une forme de U en coupe transversale, un côté longitudinal (35) du corps creux (10) étant ouvert sur toute sa dimension parallèle à l'axe (13) , sur une dimension transversale à cet axe
(13) au moins égale au diamètre externe de la carotte (1) ou du tube interne (15) précité, de façon à permet¬ tre de faire passer la carotte (1) ou respectivement le tube interne (15) transversalement à l'axe longitudinal
(13) depuis la passage libre (14) précité, à travers le côté longitudinal ouvert (35) , jusqu'à l'extérieur du corps creux (10) .
8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de guidage (36) du corps creux (10) par rapport au tube interne (15) , fixés au corps creux (10) et agencés de façon à prendre appui sur la surface externe du tube interne (15) susdit disposé dans le corps creux (10) , l'appui ayant lieu en au moins trois points de contact qui, vus en projection sur un plan perpendiculaire aux axes longitudinaux (13, 18) sensi- blement coaxiaux susdits, sont répartis sur 360° autour du tube interne (15) , de préférence ces points d'appui étant sensiblement dans un même plan et/ou de part et d'autre de ce plan.
9. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de guidage (36) du corps creux (10) par rapport au tube interne (15) , agencés pour prendre appui sur la surface externe de ce dernier disposé dans le passage libre (14) du corps creux (10) , et en ce que : - un moyen de guidage comprend au moins un galet (37B) qui peut tourner autour d'un axe de rotation trans¬ versal à l'axe longitudinal (13) et qui est monté de façon amovible sur le corps creux (10) , du côté longitudinal ouvert (35) de celui-ci, pour prendre ' appui sur le tube interne (15) de ce même côté (35) du corps creux (10) par rapport à l'axe longitudinal (13) , et au moins deux autres moyens de guidage comprenant chacun au moins un galet (37A) qui peut tourner autour d'un axe de rotation transversal à l'axe longitudinal (13) et qui est monté de façon fixe sur le corps creux (10) , les axes de rotation des trois galets (37) étant agencés autour du passage libre (14) pour que les points d'appui des trois galets (37) projetés sur un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal (13) soient sensiblement régulièrement répartis autour de ce dernier, de préférence les galets (37) précités sont agencés à l'extrémité du corps creux (10) située à l'écart du carottier (2) lorsque le dispositif est monté sur ce dernier.
9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que comme capteur (3) il comporte un cristal, de préférence d'iodure de sodium, raccordé à un photomultiplicateur
(50) pour détecter des rayons gamma dans une carotte
(1) .
11. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le capteur (3, 53) est raccordé à une unité de traitement (51) des signaux détectés et/ou mesurés par le capteur (3) et en ce que l'unité de traitement (51) est raccordée à un émetteur (52) de transmission sans fil qui est agencé pour transmettre à distance lesdits signaux traités, qui est monté dans ledit dispositif (7) de détection et/ou de mesure et qui est accordé sur un récepteur de trans¬ mission sans fil agencé pour recevoir lesdits signaux émis et les transmettre à un utilisateur, de préférence l'émetteur (52) et le récepteur étant chacun un émet¬ teur-récepteur combiné et étant agencés pour pouvoir commander depuis ledit récepteur, par l'intermédiaire dudit émetteur (52), l'unité de traitement (51) montée dans ledit dispositif (7) .
12. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un source radioactive (6) , agencée pour rayon¬ ner vers une carotte (1), et un second capteur (53) , sous forme d'un second cristal, agencé pour mesurer l'absorption de la radiation de la source radioactive (6) par la carotte (1) , le cas échéant le second capteur (53) étant également raccordé à l'unité de traitement (51) agencée pour traiter ses signaux et pour les transmettre à l'émetteur (52) agencé pour les transmet¬ tre audit récepteur agencé pour leur réception et leur transmission à un utilisateur.
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