EP0995877B1 - Méthode et système de transmission d'informations par onde électromagnétique - Google Patents
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- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/12—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
- E21B47/13—Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling by electromagnetic energy, e.g. radio frequency
Description
- La figure 1 représente schématiquement une mise en oeuvre de l'invention pour un puits en production.
- La figure 2 illustre un autre mode de mise en oeuvre de l'invention dans le cas de l'opération de forage d'un puits.
- La figure 3 illustre une variante en forage.
- La figure 4 montre en coupe l'exemple d'un élément de tube de cuvelage revêtu extérieurement d'un isolant électrique.
- La figure 5 représente un exemple d'atténuation du signal en fonction de la profondeur du forage et de la résistivité des formations traversées.
- la courbe c représente le signal obtenu tout au long du puits dans le cas où on isole électriquement de manière parfaite l'extérieur du casing des formations environnantes sur l'intervalle 500 m à 1000 m. On constate que la réduction d'atténuation est de l'ordre de 35 dB selon les paramètres de propagation considérés (fréquence porteuse de 5Hz dans ce cas);
- la courbe d représente le signal obtenu tout au long du puits dans le cas où on isole uniquement le corps des casings. Ceci revient à considérer, pour le modèle de propagation que nous avons, une isolation parfaite du casing sur 27 m, puis une conduction électrique sur 0,5 mètre. On constate alors que le gain total en atténuation est de l'ordre de 24 dB.
Claims (16)
- Méthode de transmission d'informations depuis un puits foré à travers des couches de formation géologique et cuvelé au moins en partie par des tubes métalliques (6), ladite méthode comprend la mise en place dans ledit puits d'un émetteur/récepteur (E) d'informations fonctionnant par le moyen d'ondes électromagnétiques guidées créées par l'injection d'un signal électrique par un dipôle (P1, P2) relié conductivement aux tubes métalliques (6) servant au guidage des ondes émises, caractérisé en ce que :on identifie l'atténuation de la transmission par certaines couches de formation (3a, 3b) ayant une faible résistivité,on isole électriquement au moins partiellement les tubes métalliques (6) disposés au droit desdites couches de faible résistivité.
- Méthode selon la revendication 1, dans laquelle on détermine à l'aide d'un modèle mathématique la longueur minimale à isoler compte tenu des caractéristiques minimales de ladite transmission électromagnétique, notamment la distance de transmission et/ou le débit d'informations.
- Méthode selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle on effectue l'isolation par la mise en place de tubes (6) métalliques préalablement revêtus d'une couche de matière isolante (12, 13).
- Méthode selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle on effectue l'isolation par la mise en place d'un matériau isolant du type ciment au droit desdites certaines formations (3a, 3b) dans l'espace annulaire entre les tubes (6) métalliques et les formations.
- Méthode selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle on dispose ledit émetteur/récepteur (E) proche de l'extrémité inférieure d'une colonne de tubes (8) métalliques de production pour transmettre des mesures de fond ou des commandes à des équipements de fond.
- Méthode selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle on dispose ledit émetteur/récepteur (E) proche de l'extrémité inférieure d'une garniture de forage (21) pour transmettre des paramètres de fond ou de forage, ou des mesures de localisation.
- Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les tubes métalliques (6) comprennent deux extrémités, un filetage mâle (42, 43) à ces deux extrémités et un manchon (44) vissé sur le tube (6) ou intégral, comportant le filetage femelle (45) correspondant de façon à assembler entre eux les tubes, et on n'isole électriquement lesdits tubes métalliques (6) disposés au droit de couches (3a, 3b) de faible résistivité que sur leur zone centrale (48) située entre leurs extrémités.
- Système de transmission d'informations comprenant un puits foré dans des couches de formation géologique et cuvelé au moins en partie par des tubes métalliques (6), ledit système comprenant dans ledit puits un émetteur/récepteur (E) d'informations fonctionnant par le moyen d'ondes électromagnétiques guidées créées par l'injection d'un signal électrique par un dipôle (P1, P2) lié conductivement aux tubes métalliques (6) servant au guidage des ondes émises, caractérisé en ce qu'au moins certains tubes métalliques (6), disposés au droit des couches (3a, 3b) de faible résistivité comportent des moyens (12, 13) d'isolation électrique avec ladite formation.
- Système selon la revendication 8, dans lequel lesdits tubes métalliques isolés sont revêtus d'une couche de matière isolante (12, 13).
- Système selon la revendication 9, dans lequel ladite couche isolante (12, 13) ne recouvre pas entièrement toute la longueur des tubes métalliques.
- Système selon la revendication 8, dans lequel lesdits moyens (12, 13) d'isolation comprennent un matériau isolant qui remplit l'espace annulaire entre lesdits tubes (23) métalliques et la formation conductrice, ledit matériau étant le résultat du durcissement d'une composition liquide.
- Système selon l'une des revendications 8 à 11, dans lequel ledit émetteur/récepteur est incorporé à l'extrémité d'une colonne de tubes métalliques de production (8).
- Système selon l'une des revendications 8 à 11, dans lequel ledit émetteur/récepteur (E) est incorporé à l'extrémité d'une garniture de forage (21).
- Système selon l'une quelconque des revendications 8 à 13, dans lequel les tubes métalliques (6) comprennent deux extrémités, un filetage mâle (42, 43) à ces deux extrémités et un manchon vissé sur le tube (6) ou intégral, comportant le filetage femelle correspondant de façon à assembler entre eux les tubes, et les moyens (12, 13) d'isolation électrique comprennent une couche isolante qui n'est déposée que sur la zone centrale (48) desdits tubes (6) métalliques disposés au droit de couches (3a, 3b) de faible résistivité.
- Installation de forage en mer avec tête (29) de puits sous-marine, comprenant un système de transmission d'informations selon l'une quelconque des revendications 8 à 14.
- Installation selon la revendication 15, dans laquelle une conduite (36) de contrôle de venues (kill-line) est extérieurement isolée électriquement du fond de la mer à la surface.
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