EP2122118B1 - Dispositif de mesure dans un puits horizontal - Google Patents
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- E21B23/14—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells for displacing a cable or a cable-operated tool, e.g. for logging or perforating operations in deviated wells
Definitions
- the present invention relates to the field of the exploitation of hydrocarbon deposits, in particular the field of horizontal drilling in which one must implement measurements in a well, or logs logging type.
- the techniques currently used have drawbacks when the wells are drilled in rocks under high pressure, or when the control of fluid fluids deposit is difficult. This is particularly the case in some deep deposits, or in land buried under a great depth of water.
- the figure 1 describes an example of a logging installation in a horizontal well 1.
- a probe support 3 comprises a male electrical connector 4 connected by conductors to the log probes 2.
- a load bar 5 having at its lower end a female electrical connector has descended into the rod train 7 using an electric cable 6, said logging cable.
- the load bar and the cable are pumped into the highly deflected portion of the well to the male connector of the probe holder.
- the connection between the two elements of the electrical connector ensures the electrical continuity between the log probes and the recording equipment 10 located on the surface.
- the operators screw a lateral entry connector 8 ("side entry sub") which makes it possible to pass the logging cable in the annular space between the well and the lining.
- the reference 9 indicates the conventional means for closing the well which equip the head of well.
- EP 0 860 902 discloses a logging probe device of the prior art, with a piston.
- the pressure of the fluid of the geological formation is balanced by the hydrostatic pressure of the fluid, in particular drilling, contained in the rods and outside the rods.
- the fluid lifts can also be done from the inside of the drill rods.
- the logging systems currently used allow the circulation of the drilling fluid, in particular for cooling the well, renewing the drilling fluid, ensuring the maintenance of the pressure balance with the geological formation traversed, but also for pumping and moving. the load bar in the internal space of the drill rods.
- the equipment currently used allows free movement in both directions inside the drill string.
- the present invention aims to remedy the risk of sudden circulation, in the opposite direction from the bottom up, inside the rods being logging horizontally, this circulation may notably cause a blowout on the surface ("blowout"). , or a disconnection of the male and female plugs.
- the invention relates to a logging probe support device comprising plug-in connection means at the bottom of the well with a logging cable contained in the internal space of rods on which the support is fixed, means of fluid communication between the internal space of the rods and the outside of the support, said fluidic communication means being openings arranged between the probe and the electrical connection means.
- the device comprises, between the fluid communication means and the electrical connection means, shut-off means of the non-return valve type allowing the flow of fluid from the inside to the outside and prohibiting the flow of the outside towards the inside of the support, said closure means being made by incorporating into said probe support a cylinder (carrying an annular seat, a cap swinging on a hinge coming to close on said annular seat, or said closure means comprising a piston, said piston moving longitudinally on a rod to clear a passage under the action of the direct circulation of said fluid, or to seal on a seat under the action of a return means and the reverse circulation of said fluid .
- shut-off means of the non-return valve type allowing the flow of fluid from the inside to the outside and prohibiting the flow of the outside towards the inside of the support
- said closure means being made by incorporating into said probe support a cylinder (carrying an annular seat, a cap swinging on a hinge coming to close on said annular seat, or said closure means comprising a piston, said piston moving
- a conduit may put the connection means and the means of electrical connection with the probe in pressure equilibrium.
- Reminder means can keep closed the closure means.
- Locking means can keep the closure means open.
- the locking means can be operated manually.
- the figure 2a shows in schematic section an embodiment of the device according to the invention.
- Reference 2 indicates the logging probe mechanically bonded to the body of support 3 by conventional mechanical means, flanges, nut, or the like.
- the body of the support 3 is attached to the lower end of a tubular lining 12 for manipulating the logging probes in a well.
- Electrical connection means 14 comprise a socket 15 connected to load bars operated in the internal space of the rods 12 by a logging cable.
- the female connector is plugged into the male connector 16.
- a bundle of electrical connections 17 passes through a conduit 18 to be brought to the electrical contactors 19 with the probe 2. It is noted that until at the contacts 19, the electrical harness is subjected to the same pressure as the connection means 14.
- the body of the probe support 3 has openings 13, in the form of grids or bores of appropriate size to prevent internal clogging by debris.
- the circulation of a fluid by pumping from the inside of the rods 12 can be done in the direction shown by the arrows 20. This circulation is performed to pump the female connector 15 for connection, or to clean the well. through the use of the upward circulation in the well of a suitable fluid.
- a non-return valve type closure means is interposed between the circulation openings 13 and the connection means.
- This sealing means is made by incorporating into the body of the probe support a cylinder 22 carrying an annular seat 23 on which is closed a lid 24 swinging on a hinge 25.
- a return spring mounted on the articulation of the hinge maintains in its closed position the lid on the seat.
- the cylinder of the sealing means is assembled tightly in the internal bore of the body of the probe support. The seals are not shown in the figures. Thus, the flow of fluid can be in the inner direction of the rods to the outside of the probe support, the valve being free in this direction.
- the figure 2b shows the closing means closed by the lid closed on the seat.
- the circulation can not be done in the outside direction of the probe support towards the inside of the rods. This circulation, said in the opposite direction, is prohibited.
- FIG. 3a and 3b show another embodiment of the closure means, wherein the seal is in the form of a piston 26 which moves longitudinally on a rod 27 to clear the passage under the action of the direct flow, or to seal on a seat 28 under the action of a return means and the reverse circulation.
- reference 29 designates a latch which keeps the lid open, if it is desired to use a probe holder without making operating the shutter means of anti return type. This latch is manually placed before the probe holder assembly on the operating rods.
- An equivalent system can also equip the variant of the closure means according to the Figure 3a and 3b .
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Description
- La présente invention concerne le domaine de l'exploitation de gisements d'hydrocarbures, en particulier le domaine des forages horizontaux dans lesquels on doit mettre en oeuvre des mesures dans un puits, ou diagraphies de type "logging". Les techniques actuellement utilisées présentent des inconvénients lorsque les puits sont forés dans des roches sous forte pression, ou lorsque le contrôle des venues de fluides de gisement est difficile. C'est le cas notamment dans certains gisements à grande profondeur, ou dans des terrains enfouis sous une grande profondeur d'eau.
- La
figure 1 décrit un exemple d'une installation de diagraphie dans un puits horizontal 1. Un support de sonde 3 comporte un connecteur électrique male 4 relié par des conducteurs aux sondes de diagraphies 2. Une barre de charge 5 comportant à son extrémité inférieure un connecteur électrique femelle est descendue dans le train de tige 7 à l'aide d'un câble électrique 6, dit câble de diagraphie. La barre de charge et le câble sont déplacés par pompage dans la partie très déviée du puits jusqu'au connecteur male du support de sonde. La connexion entre les deux éléments du connecteur électrique assure la continuité électrique entre les sondes de diagraphies et les équipements d'enregistrement 10 situés en surface. Une fois le connecteur femelle en place sur le connecteur male, les opérateurs vissent un raccord à entrée latérale 8 ("side entry sub") qui permet de faire passer le câble de diagraphie dans l'espace annulaire entre le puits et la garniture. Ainsi, la progression de la descente, et/ou du déplacement, des sondes se fait par l'assemblage, ou le retrait, des tiges de garniture 11. La référence 9 indique les moyens conventionnels d'obturation du puits qui équipent la tête de puits. - Le document
EP 0 860 902 décrit un dispositif de sonde de diagraphie de l'art antérieur, avec un piston. - Durant l'opération de diagraphie utilisant un train de tiges de forage la pression du fluide de la formation géologique est équilibrée par la pression hydrostatique du fluide, notamment de forage, contenu dans les tiges et à l'extérieur des tiges.
- En cas de déséquilibre, des venues impromptues de fluides provenant de la formation peuvent être difficile à contrôler. La remontée de fluides par l'annulaire peut être contrôlée par le système d'étanchéité annulaire 9.
- Mais les remontées de fluides risquent aussi de se faire par l'intérieur des tiges de forage. En effet, les systèmes de diagraphie actuellement utilisés permettent la circulation du fluide de forage, notamment pour refroidir le puits, renouveler le fluide de forage, assurer le maintien de l'équilibre de pression avec la formation géologique traversée, mais également pour pomper et déplacer la barre de charge dans l'espace interne des tiges de forage. Les équipements actuellement utilisés autorisent la libre circulation dans les deux sens à l'intérieur du train de tiges.
- La présente invention a pour objet de remédier aux risques de circulation brutale, dans le sens inverse de bas en haut, à l'intérieur des tiges en cours de diagraphie horizontale, cette circulation risquant notamment de provoquer une éruption en surface ("blowout"), ou une déconnexion des fiches male et femelle.
- Ainsi, l'invention concerne un dispositif de support de sonde de diagraphie comportant des moyens de connexion enfichables en fond de puits avec un câble de diagraphie contenu dans l'espace interne de tiges sur lesquelles le support est fixé, des moyens de communication fluidique entre l'espace interne des tiges et l'extérieur du support, lesdits moyens de communications fluidique étant des ouvertures disposées entre la sonde et les moyens de connexion électrique. Le dispositif comporte, entre les moyens de communication fluidique et les moyens de connexion électriques, des moyens d'obturation du type clapet anti-retour autorisant la circulation de fluide de l'intérieur vers l'extérieur et interdisant la circulation de l'extérieur vers l'intérieur du support lesdits moyens d'obturation étant réalisés par incorporation dans ledit support de sonde d'un cylindre (portant un siège annulaire, un opercule basculant sur une charnière venant se refermer sur ledit siège annulaire, ou lesdits moyens d'obturation comportant un piston, ledit piston se déplaçant longitudinalement sur une tige pour dégager un passage sous l'action de la circulation directe dudit fluide, ou pour faire étanchéité sur un siège sous l'action d'un moyen de rappel et de la circulation inverse dudit fluide.
- Un conduit peut mettre en équilibre de pression les moyens de connexion et les moyens de connexion électrique avec la sonde.
- Des moyens de rappel peuvent maintenir fermé les moyens d'obturation.
- Un moyen de verrouillage peut maintenir ouvert les moyens d'obturation.
- Le moyen de verrouillage peut être actionné manuellement.
- La présente invention sera mieux comprise et ses avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, illustrée par les figures ci-après annexées, parmi lesquelles:
- la
figure 1 décrit un système selon l'art antérieur, - les
figures 2a et 2b décrivent le dispositif de support de sonde de l'invention, - les
figure 3a et 3b décrivent une variante selon l'invention. - La
figure 2a montre en coupe schématique une réalisation du dispositif selon l'invention. La référence 2 indique la sonde de diagraphie liée mécaniquement au corps du support 3 par des moyens mécaniques conventionnels, brides, écrou, ou équivalents. Le corps du support 3 est fixé à l'extrémité inférieure d'une garniture de tubulaires 12 permettant de manoeuvrer les sondes de diagraphie dans un puits. Des moyens de connexion électrique 14 comportent une prise femelle 15 assemblée à des barres de charge manoeuvrées dans l'espace interne des tiges 12 par un câble de diagraphie. Sur les figures, le connecteur femelle est enfiché sur le connecteur male 16. pour relier électriquement la sonde 2, un faisceau de liaisons électriques 17 passe dans un conduit 18 pour être amené aux contacteurs électriques 19 avec la sonde 2. On note que jusqu'aux contacts 19, le faisceau électrique est soumis à la même pression que les moyens de connexion 14. - Le corps du support de sonde 3 comporte des ouvertures 13, sous la forme de grilles ou de perçages de dimension appropriée pour éviter le bouchage intérieur par des débris. Ainsi, la circulation d'un fluide par pompage par l'intérieur des tiges 12 peut se faire selon la direction montré par les flèches 20. Cette circulation est effectuée pour déplacer par pompage la prise femelle 15 pour la connexion, ou pour nettoyer le puits grâce à l'utilisation de la circulation remontante dans le puits d'un fluide adapté.
- Selon l'invention, un moyen d'obturation de type clapet anti retour est intercalé entre les ouvertures de circulation 13 et les moyens de connexion. Ce moyen d'obturation est réalisé par incorporation dans le corps du support de sonde d'un cylindre 22 portant un siège annulaire 23 sur lequel vient se refermer un opercule 24 basculant sur une charnière 25. Un ressort de rappel monté sur l'articulation de la charnière maintient en position fermée l'opercule sur le siège. Le cylindre des moyens d'obturation est assemblé étanche dans l'alésage interne du corps du support de sonde. Les joints d'étanchéité ne sont pas représentés sur les figures. Ainsi, la circulation du fluide peut se faire dans le sens intérieur des tiges vers l'extérieur du support de sonde, le clapet étant libre dans ce sens.
- La
figure 2b montre les moyens d'obturation fermés par l'opercule refermé sur le siège. La circulation ne peut se faire dans le sens extérieur du support de sonde vers l'intérieur des tiges. Cette circulation, dite en sens inverse, est donc interdite. - Les
figure 3a et 3b montrent une autre réalisation des moyens d'obturation, dans laquelle l'opercule est sous la forme d'un piston 26 qui se déplace longitudinalement sur une tige 27 pour dégager le passage sous l'action de la circulation directe, ou faire étanchéité sur un siège 28 sous l'action d'un moyen de rappel et de la circulation inverse. - Sur la
figure 2a , la référence 29 désigne un loquet qui maintient ouvert l'opercule, si l'on désire utiliser un support de sonde sans rendre opérant les moyens d'obturation de type anti retour. Ce loquet est mis en place manuellement avant l'assemblage du support de sonde sur les tiges de manoeuvre. Un système équivalent peut ausi équiper la variante des moyens d'obturation selon lesfigure 3a et 3b .
Claims (4)
- Dispositif de support de sonde de diagraphie (2) comportant des moyens de connexion électriques enfichables en fond de puits avec un câble de diagraphie contenu dans l'espace interne de tiges sur lesquelles ledit support est fixé, des moyens de communication fluidique (13) entre l'espace interne des tiges et l'extérieur du support, lesdits moyens de communication fluidique (13) étant des ouvertures (13) disposées entre la sonde et les moyens de connexion électriques, de préférence ladite sonde étant une sonde de diagraphie, caractérisé en ce qu'il comporte, entre lesdits moyens de communication fluidique (13) et les moyens de connexion électriques, des moyens d'obturation du type clapet anti-retour autorisant la circulation de fluide de l'intérieur vers l'extérieur et interdisant la circulation de l'extérieur vers l'intérieur du support, lesdits moyens d'obturation étant réalisés par incorporation dans ledit support de sonde d'un cylindre (22) portant un siège annulaire (12), un opercule (24) basculant sur une charnière (25) venant se refermer sur ledit siège annulaire (22), ou lesdits moyens d'obturation comportant un piston, ledit piston (26) se déplaçant longitudinalement sur une tige (27) pour dégager un passage sous l'action de la circulation directe dudit fluide, ou pour faire étanchéité sur un siège (28) sous l'action d'un moyen de rappel et de la circulation inverse dudit fluide.
- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel des moyens de rappel maintiennent fermé les moyens d'obturation.
- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel un moyen de verrouillage maintient ouvert les moyens d'obturation.
- Dispositif selon la revendication 4, dans lequel ledit moyen de verrouillage est mis en place manuellement.
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