EP0710319B1 - 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 Download PDF

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EP0710319B1
EP0710319B1 EP95918479A EP95918479A EP0710319B1 EP 0710319 B1 EP0710319 B1 EP 0710319B1 EP 95918479 A EP95918479 A EP 95918479A EP 95918479 A EP95918479 A EP 95918479A EP 0710319 B1 EP0710319 B1 EP 0710319B1
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EP
European Patent Office
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hollow body
core sample
sampler
inner tube
designed
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP95918479A
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German (de)
English (en)
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EP0710319A1 (fr
Inventor
Etienne Lamine
Patrick Honhon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dresser Industries Inc
Original Assignee
Dresser Industries Inc
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Publication date
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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 of detection and / or measurement of at least one geophysical parameter on a carrot, especially in the field tanker.
  • Parameters of the above type are likely to be influenced by the environment of the carrot at the time of measurement or again, parameters alike from the environment are likely to add to the corresponding parameters of the carrot during the measurement made on it. So, when the carrot is arranged horizontally, one of its sides being closer to the ground than the other, this distance difference can change the result of the measure, or the soil can influence the instruments because of the proximity, especially since this proximity is asymmetrical with respect to the whole carrot mass. Ultimately, a lack of accessibility carrot does not optimize the measured.
  • the object of the present invention is to remedy to these problems by allowing detections to be made and / or measurements of geodetic parameters on a core who has undergone the least amount of manipulation possible, example because it has not yet been cut into sections, and which is located so as to suffer from the share of the environment as little influence as possible or the less asymmetrically possible, because it is by 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 tube external core barrel which is metallic and which forms this makes a screen to certain influences of the surrounding soil.
  • the present invention also relates to a device for detecting and / or measuring at least one geophysical parameter on a carrot, in particular in the petroleum field.
  • Figure 1 shows an elevation view and with partial breaks of a device of the invention, for the implementation of the method of the invention, the device being installed on a core barrel and being in during use.
  • FIG. 2 is a view with cross section, according to line II-II of Figure 1 and according to associated arrows, showing the attachment of the device supra at the corer.
  • FIG. 3 is a view with cross section, according to line III-III of Figure 1 and according to associated arrows, showing device guidance aforementioned compared to an internal core barrel passed in the device.
  • the process according to the invention is intended the detection and / or measurement of at least one parameter geophysics on a core 1 (Figure 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 radiation emitted by a known radiation source, etc.
  • the method comprises, during a coring operation with a corer 2, an arrangement, substantially fixed relative to the corer 2, a sensor 3 for detecting and / or measuring the parameter concerned, directly downstream, in 4, of the outlet hole 5 of the core barrel 2 relative to the direction removing core 1 in the immediate vicinity (known of the person skilled in the art) of the course of withdrawal of the carrot 1.
  • the sensor 3 can be a crystal of NaI which detects the part of radiation, from a source known from 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 these latter.
  • Detection and / or measurement of the value of parameter is therefore carried out by this sensor 3 in one or several places of carrot 1 while it is removed from the core barrel 2 by known means and / or is returned to it by them.
  • This procedure may aim for example to do several times the same detection and / or measurement in several places along the length of carrot 1 which has just been completed and is still in its infancy first manipulations unlike the previous process, so without being cut and passed from a position practically vertical up to for example a position horizontal before detection and / or measurement takes place above.
  • a first processing of the values coming from detection and / or measurement can then also take place directly at the location of the coring, for example in order to sort these values to put them in memory or to use them immediately as explained below.
  • the method according to the invention additionally, simultaneously with the detection and / or measure mentioned in 3, a statement of the position of the location corresponding to this detection and / or measurement on core 1 and, after this reading, processing of this for its storage and / or use immediate, for example to determine sections of carrot 1 which present detection results and / or specific measures.
  • a selection of one step substantially constant between two detection locations can be done in such a way as to facilitate this mapping between each detection location and / or measurement and this detection and / or measurement or to be able to more easily observe an evolution thereof.
  • a selection of speed substantially constant of displacement during removal of the carrot 1 from the corer 2 or its return therein can favor detections and / or measurements which are influenced by this speed of movement. Until present this results from a manual action during a displacement of the aforementioned carriage and it is therefore essentially irregular.
  • this device 7 comprises a hollow body 10 having two openings 11 and 12 located opposite each other along an axis longitudinal 13 of the hollow body 10. Free passage 14 extends between openings 11 and 12 and is arranged by compared to these so that a carrot 1, enclosed in an internal tube 15 of the core barrel 2, can pass freely through the hollow body 10.
  • the device 7 further comprises fixing means 16 for fixing removably the hollow body 10 to an external tube 17 of the core barrel 2, at the end 22 thereof through which a carrot 1 enclosed in the inner tube 15 came out of the core barrel 2.
  • the hollow body 10 is then there fixed so as to be located, at least for the most part, in the extension of the outer tube 17, the axes longitudinal 13, hollow body 10, and 18 of the core barrel 2 being substantially coaxial.
  • the hollow body 10 comprises at least one sensor 3 for detection and / or measurement a geophysical parameter to be evaluated on core 1 to remove from the core barrel 2.
  • the sensor 3, an example of which is given above is fixed to the hollow body 10 to be arranged in front of the core 1 when it is in the free passage 14.
  • the aforementioned fastening means 16 can preferably constitute a detachable unit from the body hollow 10 and include (figure 3) two flange parts 20 and 21 adapted to the external diameter of the external tube 17 in order to be able to grip this tube 17 with force near its end 22 of the outlet of the core 1.
  • Connection means 23 and clamping means 24 are arranged between the two flange parts 20 and 21.
  • the means of link 23 are formed for example by a cross link 23 which links together, in an articulated manner, one end of a flange portion 20 at one end corresponding to the other flange part 21, so that these flange parts 20, 21 can be moved freely, for the embracing and for the liberation 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 one relative to the other two distinct positions, one first in which they enclose ( Figures 1 and 3) 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 each other by a greater distance to the outer diameter of the outer tube 17, so that being able to mount the fastening means 16 and therefore the device 7 on the outer tube 17 or remove them therefrom.
  • the flange parts 20 and 21 and the cross member 23 have each an internal boss 25 including a peripheral surface internal is adapted to said external diameter of the tube external 17, the three internal bosses 25 being regularly distributed around the outer tube 17.
  • the means of tightening 24 above are for example a screw 26 passing in a smooth hole 27 made 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, connecting means 23 and clamp 24 on the outer tube 17, a common axis which is parallel to the above-mentioned plane, perpendicular to the axis longitudinal 18, and which extends on the opposite side of the tube external 17 relative to the cross member 23, preferably parallel to the latter.
  • connection means 30 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 the figure 3.
  • a projection 31 is each time a overhanging spindle 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.
  • pins 31 are passed through recesses or openings 32 made in corresponding ears 33, of the hollow body 10, fixed thereto at its end to be placed on the outer tube 17.
  • the connection 23 and clamping means 24 is formed by the shape of the hollow body 10 and the connection 23 and clamping means 24.
  • 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 that one of the the other the flange parts 20 and 21, to loosen their grip on the outer tube 17, until the pins 31 can be removed from the openings 32.
  • the hollow body 10 to be able to possibly mount or dismount the corer 2 the hollow body 10, this last present overall, in cross section at its axis 13, a U-shape.
  • a longitudinal side 35 ( Figures 1 and 2) of the hollow body 10 is indeed open over its entire dimension taken parallel to the axis longitudinal 13 and on its transverse dimension at less equal to the outer diameter of the core 1 or preferably, from the inner tube 15.
  • the device 7 can be brought to or removed from the core barrel 2 by a transverse displacement to the axis 13 or 18 so the core 1 or the inner tube 15 can partially out of the core barrel 2 thus easily reach the free passage 14 from outside the hollow body 10 or vice versa, when mounting the latter on the corer 2 or disassembly respectively.
  • the device 7 further comprises guide means 36 of the hollow body 10 relative to the inner tube 15.
  • These guide means 36 comprising rollers 37 of which the axis of rotation is each time in a perpendicular plane to the longitudinal axis 13, are arranged so to be supported on the external surface of the internal tube 15. aforementioned when it is placed in the body hollow 10, in 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 longitudinal side open 35, relative to the longitudinal axis 13.
  • two other rollers 37B can be provided on a support 38 mounted on the hollow body 10 through, on the one hand, a hinge 39 and, on the other hand, a screw 40 and a compression spring 41, so that it can be closed or open by this support 38 and the rollers 37B the side longitudinal 35.
  • the axes of rotation of the two rollers 37B are in planes perpendicular to the longitudinal axis 13 and located on either side of the perpendicular plane common axes of rollers 37A.
  • the projections on this latter plane rollers 37A and 37B are distributed over 360 ° around the projection of the tube internal 15 on this same plane.
  • rollers of guide 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.
  • sensor 3 formed by a NaI crystal is connected to a photomultiplier 50 for detecting rays gamma emitted by carrot 1 or for the measurement of these rays absorbed by this carrot 1.
  • sensor 3 can be connected by photomultiplier 50 to 51 signal processing unit of sensor 3 and this processing unit 51 can be connected to a transmission transmitter 52, for example wireless VHF, which is arranged to transmit on a distance of 50 to 100 m the signals processed and which is incorporated in the device 7.
  • the transmitter 52 via its 52A antenna is then tuned to a receiver wireless transmission (not shown) arranged for receive processed signals and transmit them to a user.
  • the transmitter 52 and the aforementioned receiver are each a transceiver combined and are arranged to be able to further control from the receiver (not shown), via of the transmitter 52, the processing unit 51.
  • a radioactive source 6 can be arranged in the hollow body 10 to radiate towards the carrot 1.
  • the aforementioned sensor can then be arranged to perform a measure of the absorption of radiation from the source 6 by the core 1.
  • Another sensor 53 can be mounted in the hollow body 10 for measuring radiation natural from carrot 1.
  • This sensor 53 is then also connected to the processing unit 51 which, in this case, is arranged to also process signals from this other sensor 53 and to transmit them as above for use away from the platform drilling where coring and use takes place of the device 7.
  • the device 7 preferably includes its own 55 batteries for power supply electronic measuring, detection, processing, transmission, etc. above.
  • the tube internal 17 of the core barrel 2 can for example be blocked, in the rotation table 60 (figure 1) of the platform drilling, by wedge wedges 61.
  • the end upper 62 of inner tube 15 can be gripped by known means 63, for the purpose of removing this tube internal 15 and the core 1 of the drilled well.
  • These means of seizure 63 are for example suspended from a cable of a winch (not shown).
  • the hollow body 10 can be brought transversely to axis 18, when support 38 is pivoted to release the open longitudinal side 35, and the body hollow 10 is placed on the upper end 22 of the tube external 17 to be fixed there by the fixing means 16.
  • a damping washer 64 (figure 1) can be disposed between the hollow body 10 and the upper end 22 cited above. After making this fixation by inserting pins 31 into holes 32 corresponding and by tightening the screw 26, the support 38 is positioned to close the longitudinal side 35 and the screw 40 is tightened to press, via of the spring 41, the rollers 37B in contact with the surface outer of inner tube 15 which also comes into contact with rollers 37A.
  • the detection and / or measurement, processing devices signals and transmission can be engaged for perform measurements and / or parameter detection, their processing, possibly their storage in a memory incorporated in the device 7 and / or their remote transmission.
  • the above winch is put on to remove the inner tube 15 and the carrot 1 it carries. Measurements and / or detections are performed. If necessary, the inner tube 15 and carrot 1 are lowered into the outer tube 17 to be pulled out again so you can repeat the measurements and / or detections either at the descent or at the descent and the ascent, and this can be repeated as often as desired, at a desired speed, constant preference.
  • the device 7 can be removed by reversing the order of the operations mentioned above and the carrot 1 can then be processed in the usual way, for other useful analyzes in the case of drilling genre described above.
  • a coding wheel system for displacement and / or distance traveled by the tube internal 15 can be used to correlate a measurement location and the corresponding measurement, this system can be connected to the winch or be directly in contact with the inner tube 15.
  • a screen can be provided to close the side longitudinal 35 and to avoid thereby an influence unbalanced device 7 and / or the environment on core 1 intended for detection and / or measurement.

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Description

La présente invention concerne un procédé de détection et/ou mesure d'au moins un paramètre géophysique sur une carotte, en particulier dans le domaine pétrolier.
Des paramètres géophysiques qui sont intéressants pour l'homme du métier dans l'étude de puits pétroliers en cours de forage sont par exemple la radioactivité 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 instruments de mesure.
Cette manière d'agir comporte des désavantages importants parmi lesquels il y a d'abord la manipulation 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 tronçonner 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 fermeture et de transport modifient les couches de la carotte, 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 susceptibles 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 susceptibles 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'accessibilité 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 détection 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 environnant.
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 utilisation 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 longitudinal 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 démontable, 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 longitudinaux du corps creux et du carottier étant sensiblement 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 transversale, 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 transversale, 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 l'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 radiation 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 NaI 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 plusieurs 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 procédé antérieur, donc sans être découpée et passée d'une position pratiquement verticale jusqu'à par exemple une position horizontale avant qu'ait lieu la détection et/ou mesure susdite. Un premier traitement des valeurs provenant de la détection et/ou mesure peut alors avoir lieu aussi directement à l'emplacement du carottage, par exemple dans un but de trier ces valeurs pour les mettre en mémoire ou pour les utiliser immédiatement comme expliqué ci-dessous.
De préférence, le procédé suivant l'invention 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 essentiellement 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 librement 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 laquelle 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 comporte 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 3) 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 l'enserrage et pour la libération de l'extrémité 22, dans un plan sensiblement perpendiculaire 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 (figures 1 et 3) 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 3, les parties de bride 20 et 21 et la traverse 23 comportent chacune un bossage interne 25 dont une surface périphérique interne est adaptée audit diamètre externe du tube externe 17, les trois bossages internes 25 étant régulièrement répartis autour du tube externe 17.
Pour l'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. Avantageusement 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 comprendre 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 3. 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 3, les broches 31 sont passées à travers des évidements ou ouvertures 32 pratiquées dans des oreilles 33 correspondantes, 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 dévissant 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 2) 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 partiellement 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 2, le dispositif 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 perpendiculaire 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 longitudinal 13, de préférence à l'opposé du côté longitudinal 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 longitudinal 13 et situés de part et d'autre du plan perpendiculaire commun des axes des galets 37A. Les projections 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 NaI 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 photomultiplicateur 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 transmettre 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'intermédiaire 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 autre 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 de cet autre capteur 53 et pour les transmettre comme ci-dessus en vue de leur utilisation à l'écart de la plateforme 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 plateforme 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 transversalement 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 supérieure 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 (12)

  1. Procédé de détection et/ou mesure d'au moins un paramètre géophysique sur une carotte (1), en particulier dans le domaine pétrolier comprenant, 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 utilisation 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 détection 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 détection et/ou mesure successifs et/ou d'une vitesse sensiblement 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 détectées 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, comportant:
    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 ouvertures (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 carottier (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 dispositif (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 permettre 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) sensiblement 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 transversal 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.
  10. 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 transmission sans fil agencé pour recevoir lesdits signaux émis et les transmettre à un utilisateur, de préférence l'émetteur (52) et le récepteùr étant chacun un émetteur-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 rayonner vers une carotte (1), et un capteur (53), sous forme d'un cristal, agencé pour mesurer l'absorption de la radiation de la source radioactive (6) par la carotte (1), le cas échéant ledit capteur (53) étant raccordé à l'unité de traitement (51) agencée pour traiter ses signaux et pour les transmettre à l'émetteur (52) agencé pour les transmettre audit récepteur agencé pour leur réception et leur transmission à un utilisateur.
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