FR2630158A1 - Procedes et appareils de completion d'un puits de forage de configuration deviee, et de mise en place d'un filtre a gravier dans un tel puits - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé et un appareil pour la complétion d'un puits de forage de configuration déviée. La complétion consiste à mettre en place des éléments de tamis tubulaires 50 intercalés avec des corps de stabilisateurs tubulaires 60 dans le puits de forage, chaque corps stabilisateur comportant des éléments stabilisateurs 62 pouvant être déplacés radialement et maintenus dans une position initiale de retrait. Des moyens d'isolement de puits, tels que des bouchons de cuvelage ou " packers " sont raccordés au conduit ainsi formé qui est descendu dans le puits de forage et manoeuvré de façon à franchir le tronçon incurvé de ce puits. Les moyens d'isolement sont ensuite mis en position et les éléments stabilisateurs expansés radialement pour s'appliquer contre la paroi du puits et maintenir les éléments de tamis écartés de cette paroi, ce qui permet à des fluides de production de couler à travers chaque élément de tamis tubulaire vers la surface du puits.

Description

L'invention concerne un procédé et un appareil

pour effectuer la complétion d'un puits de forage souter-

rain qui est initialement foré dans une direction sensible-

ment verticale et suit une courbe de façon à comporter un tronçon non vertical, qui peut être horizontal, traversant

une formation productive.

- Pendant de nombreuses années, il a été connu comme souhaitable et apprécié dans l'art antérieur d'utiliser un puits de forage souterrain comportant un tronçon non vertical ou horizontal traversant une formation productive. Des forages dirigés latéralement sont percés radialement, habituellement horizontalement, à partir du trou de forage vertical principal, afin d'élargir le contact avec la formation productive. La plupart des formations productives ont une étendue horizontale importante et, lorsque des trous de forage verticaux classiques sont utilisés pour soutirer de telles formations productives, il faut utiliser un grand nombre de sondages verticaux. Le forage d'un puits comportant un tronçon non vertical ou horizontal traversant la formation productive permet de parcourir une étendue beaucoup plus grande de cette formation par le puits de forage et de réduire sensiblement les coûts d'ensemble de forage du champ. De plus, après qu'un puits horizontal particulier a produit la totalité des hydrocarbures utilisables de façon économique, le même puits vertical peut être reforé pour la formation d'un autre tronçon horizontal s'étendant dans une autre direction et pour prolonger ainsi l'utilité du tronçon vertical du puits et accroître la productivité du puits en

incluant la totalité de la formation productive.

L'article SPE N 16929, présenté à la con-

férence de la "Society of Petroleum Engineers", tenue à Dallas, Texas les 27-30 septembre 1987, indique que: "L'application de matériel d'entretien de puits à celui des complétions de puits horizontaux présente des considérations de conception spécifique qui n'apparaissent pas dans la norme des complétions de puits classiques. Bien que la perforation conduite par colonne de production ait été,le mieux adaptée à des puits fortement déviés et à de longues intervalles, les conceptions des puits horizontaux doivent prendre en considération d'autres facteurs. Des courbes de faible rayon, de -longues profondeurs mesurées et des intervalles productifs étendus donnent naissance à des complications mécaniques lors de la descente des canons, l'obtention d'un déséquilibre, la détonation des charges et le

retrait des canons du puits....

Avec l'affinement progressif des techniques utilisées durant des projets de forage horizontal, la préoccupation majeure suivante est devenue l'exécution d'une complétion efficace. Un -grand nombre des problèmes rencontrés dans le forage horizontal n'était pas apparent avant que le forage réel ne

commence, si bien que de nombreux perfectionne-

ments de forage ont été obtenus par voie empirique. Les premiers puits horizontaux à être forés ont été complétés sans tubage dans la zone productive. Des crépines à fente ont alors éte utilisées dans des puits ayant de plus grands rayons de courbure et, & ce jour, on utilise un cuvelage non perforé et même parfois cimenté. En raison des plus faibles coûts de forage et des plus grandes portées possibles, de nombreux opérateurs sont

favorables à des courbes de grand rayon (300-

850 m) ou au forage de puits à longs tronçons

en rampe, à 40-50 , qui constituent l'horizon-

tale dans la zone productive. Ce sont ces puits

qui sont complétés à ce jour avec des techni-

ques quelque peu classiques, mais modifiées.

Dans le futur, les opérations de complétion risquent de faire apparaître des complications imprévues. Plusieurs des perfectionnements de forage seront probablement adaptés à des opérations de complétion, dont certains seront l'évolution d'ensembles de fond de trou flexibles et de techniques spécialisées de centrage, en particulier pour des puits à

courbes de faible rayon".

L'une des techniques de complétion qui n'a pas été mise en oeuvre, en particulier pour les puits -ayant des courbes de rayon moyen de l'ordre d'environ 10-90 pour m de longueur de puits, est la conception, l'insertion et la mise en oeuvre d'un filtre à gravier ou autre matériel de bouchage au sable. Des puits présentant de tels courbures de rayon moyen entre des tronçons horizontal et vertical du forage ont été complétés uniquement par l'utilisation de la technique de forage à découvert ou par

l'insertion d'une crépine à fentes.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 553 595 propose de mettre en place un filtre à gravier en deux étapes distinctes. Dans la première étape, le segment horizontal du puits reçoit une couche de fondation

formée d'un gravier non consolidé fourni par l'inter-

médiaire d'un tube flexible, et donc sans maîtrise de la profondeur de la couche. Une crépine perforée est ensuite introduite dans le puits de façon à reposer sur la couche initiale de gravier. L'homme de l'art reconnaîtra que le "gravier" utilisé dans la mise en place d'un filtre à gravier dans un puits, ainsi que les matériaux appelés ici tamis "pré- tassés", peuvent être du sable grossier, des perles de verre, des substances analogues à des substances polymériques solides, et autres, et qu'ils peuvent généralement être définis comme étant une matière en particules solides qui empêche l'introduction dans la colonne de production de sable produit et d'autres matières solides, mais permet aux fluides de production de pénétrer

en coulant dans la colonne de production.

La seconde phase de la mise en place du filtre à gravier est réalisée par l'introduction d'une suspension de gravier au moyen de tuyaux flexibles raccordés à l'extérieur de la crépine à fentes, cette suspension étant déposée sur le lit de fondation et s'élevant, si tout va bien, autour de la crépine. Des avantages et inconvénients

de cette méthode sont évidents à l'homme de l'art.

La mise d'un filtre à gravier dans des puits classiques est réalisée efficacement au moyen d'un appareil du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 3 987 854. L'appareil utilisé dans ce brevet comprend un obturateur de cuvelage ou "packer" à commande hydraulique

qui est relié au sommet d'une section de filtre.

L'obturateur ou bouchon de cuvelage comporte des filets classiques de pas à gauche qui sont eux-mêmes reliés à un écrou à filet de pas à gauche porté par l'extrémité

supérieure d'un outil de traversée qui est fixé à l'ex-

trémite inférieure d'une rame de tube.

Ce type classique d'appareil à filtre à gravier ne convient pas à la mise en place d'un filtre à gravier dans des puits de forage horizontaux ayant une étendue

longitudinale importante, de l'ordre de 300-600 m et plus.

En premier lieu, pour insérer cet appareil à travers le tronçon courbé du puits, il peut être nécessaire que l'appareil soit tourné, laquelle rotation s'effectue également dans le sens des aiguilles d'une montre, comme cela est classique. La résistance opposée au passage de l'appareil dans les tronçons à courbure de faible rayon du puits est suffisamment élevée pour permettre une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de l'écrou à filetage à gauche par rapport au bouchon de cuvelage. Par conséquent, le bouchon de cuvelage ou packer et l'écrou se désolidarisent lors de l'application des couples excessifs demandés pour insérer par rotation l'outil à filtre à

gravier dans le puits.

Un défaut encore plus important réside dans le fait que l'introduction du fluide de filtre à gravier s'effectue classiquement par écoulement du fluide contenant le gravier extérieurement, dans l'espace annulaire défini entre les tamis et le puits de forage. Dans le cas d'un puits comportant un tronçon non vertical et en particulier une étendue horizontale de 300 à environ 600 m, il n'est pas sûr que le gravier contenu dans le fluide du filtre à gravier ne s'accumule pas autour des centreurs ni n'obture l'espace annulaire longtemps avant qu'il n'atteigne l'extrémité de la longueur de 300 à 600 m du tamis

traversant la formation productive horizontale.

Toute tentative d'utilisation de centreurs classiques pour centrer la multitude de tamis par rapport

au puits de forage horizontal pose aussi d'autres problè-

mes. Tous les centreurs classiques sont soumis à une destruction par une rotation de la colonne de tiges sur laquelle ils sont montés, en particulier lorsqu'ils sont comprimés entre la paroi du forage ou du cuvelage et le

train d'outils. Par conséquent, l'utilisation de stabilisa-

teurs classiques, qui sont essentiels pour mettre en place les tamis en alignement axial à l'intérieur du forage, est empêchée de façon effective par la rotation nécessaire des tamis pendant le processus d'insertion du train d'outils au passage d'un tronçon de courbure de rayon quelconque du puits de forage. Il ne s'agit que de quelques-uns des problèmes à résoudre pour atteindre le but d'une production rentable à partir de puits de forage comportant des tronçons non verticaux ou horizontaux d'une étendue longitudinale importante, traversant des formations productives. Un objet de l'invention est donc de proposer un procédé et un appareil pour réaliser la complétion de puits de forage ayant un tronçon non vertical de longueur importante traversant une formation productive, et en particulier d'effectuer la mise en place d'un filtre à gravier dans de tels tronçons non verticaux ou horizontaux

de forage.

L'invention concerne l'assemblage d'un train d'outils comprenant plusieurs éléments de tamis tubulaires relativement courts entre lesquels sont raccordés par vissage des corps de stabilisateur. D'autres corps de stabilisateur peuvent être raccordés à chaque extrémité du train d'outils. Lorsqu'il est nécessaire de faire passer le train d'outils dans un sondage ayant un rayon de courbure

relativement court, plus la longueur des éléments in-

dividuels est faible, plus grand est le nombre de raccords vissés dans le train d'outils et plus il est aisé de faire

passer le train d'outils par le tronçon courbé du forage.

Chaque corps tubulaire de stabilisateur comprend plusieurs éléments stabilisateurs espacés circonférentiellement qui sont normalement maintenus pendant la descente dans une position rétractée radialement afin qu'une rotation du train d'outils soit sans effet sur les éléments stabilisateurs. Lorsque le train d'outils passe dans le tronçon non vertical ou horizontal du puits de forage, une pression de fluide est appliquée pour déplacer radialement vers l'extérieur les éléments stabilisateurs, assurant ainsi que chaque élément de tamis du train d'outils est positionné convenablement dans le

puits de forage non vertical.

On entend désigner par "puits de forage" des puits aussi bien cuvelés que non cuvelés. Lors de la complétion de puits non cuvelés, la paroi du trou de

sondage définit le diamètre maximal du trou en un emplace-

ment donné. Lors de la complétion de puits cuvelés, la "paroi" du puits est le diamètre intérieur de la conduite du cuvelage. Cette manoeuvre des éléments stabilisateurs peut être réalisée par l'utilisation d'un piston fixé de façon cisaillable, présentant des faces extrêmes opposées ayant des surfaces inégales, exposées à la pression régnant dans le puits de forage et, dans cette position, assurant la fixation des éléments stabilisateurs dans leurs positions rétractées. Après l'insertion du train d'outils dans le puits de forage, on permet à la pression des fluides contenus dans le puits de forage d'agir sur une surface, jusqu'alors non exposée, des pistons et donc de cisailler la fixation cisaillable des pistons et de provoquer le déplacement de ceux-ci pour déplacer les éléments stabilisateurs vers leurs positions déployées radialement en contact avec la paroi du puits de forage ou

du cuvelage.

Si la longueur du tronçon non vertical ou horizontal du puits de forage est relativement courte, par exemple de l'ordre de 30-60 m, il est alors possible d'utiliser un appareil à filtre à gravier construit globalement comme décrit dans le brevet N 3 987 854

précité. Cependant, cette construction doit être sensible-

ment modifiée, conformément à l'invention, pour empêcher la rotation de l'écrou de pas à gauche, lequel écrou est fixé en rotation au train de travail, par rapport au bouchon de cuvelage pouvant être mis en place par pression afin d'empêcher un dégagement prématuré du train de travail par rapport au bouchon de cuvelage lorsque l'ensemble du train d'outils est mis en rotation pour être passé à force dans

les tronçons courbés du puits de forage.

Conformément à l'invention, un outil anti-

rotation est prévu pour effectuer un raccordement entre le train de travail, le bouchon de cuvelage et l'outil de traversée. Cet outil empêche toute rotation du train de travail et de l'outil de traversée par rapport au bouchon de cuvelage pendant l'insertion du train d'outils dans le puits de forage. Cet outil anti-rotation comprend un manchon de corps intérieur qui peut être relié par vissage, au moyen d'une réduction, à l'extrémité inférieure du train de travail. Une douille est montée sur le manchon de corps afin de pouvoir effectuer des mouvements axiaux, mais sans rotation, et est rappelée par ressort vers une position basse. Des filets segmentaires soht montés sur les bras descendants de la douille et maintenus en prise avec les filets intérieurs de pas à gauche d'un bouchon de cuvelage classique par un manchon de piston qui est fixé de façon

cisaillable au manchon de corps intérieur.

Une rotation relative entre le train de travail et le bouchon de cuvelage est empêchée par un manchon extérieur anti-rotation monté de façon étanche et à pouvoir coulisser axialement sur la réduction, mais fixé de façon a ne pas pouvoir tourner, au moyen d'une clavette, par rapport à cette réduction. L'extrémité inférieure du manchon anti-rotation définit plusieurs pattes carrées, espacées circonférentiellement, qui s'enclenchent dans des

encoches carrées formées dans le bouchon de cuvelage au-

dessus des filets de pas a gauche, fixant ainsi le bouchon de cuvelage au train d'outils pour qu'ils tournent ensemble. Des vis de cisaillement empêchent un mouvement de dégagement vers le haut du manchon antirotation. Après que le train d'outils a franchi les tronçons incurvés, à faible rayon, du puits de forage sous l'effet d'un mouvement combiné axial et de rotation à droite du train d'outils, l'application par pompage d'une bille sur un siège expansible, tourné vers le haut, ménagé dans la lumière du bouchon de cuvelage, permet à l'élévation de la pression d'un fluide dans le train de travail de mettre en place le

bouchon de cuvelage.

Pour mettre hors d'action l'outil anti-

rotation, on peut élever au-dessus de la pression de la colonne la pression de l'espace annulaire du puits, produisant ainsi une force exercée vers le haut sur le manchon de piston pour cisailler sa fixation et déplacer axialement le manchon de piston afin de libérer les segments de filet de la douille des filets de pas à gauche du bouchon de cuvelage, ce qui permet ainsi un mouvement de montée du train de travail par rapport au bouchon de

cuvelage. Ce mouvement de montée libère le manchon anti-

rotation de sa prise avec les filets du bouchon de cuvelage et libère donc le train de travail et l'outil anti-rotation

du bouchon de cuvelage.

Si, pour une raison quelconque, le manchon de piston ne libère pas les segments filetés de la douille des filets de pas à gauche du bouchon de cuvelage, un mécanisme de libération de secours est prévu. La partie supérieure du manchon anti-rotation coopère avec la réduction pour définir une chambre à pression de fluide communiquant avec la pression de la colonne. Une élévation du niveau de la pression de la colonne au- dessus de celui demandé pour mettre en place le bouchon de cuvelage repousse le manchon

anti-rotation vers le haut, cisaille les vis de cisaille-

ment et libère des filets du bouchon de cuvelage les pattes du manchon anti-rotation. Une rotation du train de travail a alors pour effet de dévisser les segments de filet de la douille des filets de pas à gauche du bouchon de cuvelage

pour libérer complètement l'outil anti-rotation du bouchon.

Ceci permet à l'outil de traversée d'être déplacé axiale-

ment par la colonne tubulaire vers une position de travail par rapport au bouchon de cuvelage, position dans laquelle un fluide porteur de gravier descend par un premier passage axial dans l'outil de traversée pour pénétrer dans l'espace annulaire entourant les tamis. Les parties liquides du fluide d'entraînement de gravier s'élèvent par un second passage axial dans l'outil de traversée pour pénétrer dans l'espace annulaire du puits de forage au-dessus du bouchon

de cuvelage mis en place.

Pour la mise en place d'un tamis de gravier dans des tronçons de forage non verticaux ou horizontaux ayant une grande longueur, de l'ordre de 300 à 600 m, l'utilisation d'un outil connu quelconque pour filtre à gravier, tel que celui décrit dans le brevet N 3 987 854 précité, ne donne pas de résultats fiables. Conformément à l'invention, la formation d'un filtre à gravier dans de telles longueurs prolongées de puits de forage non vertical ou horizontal consiste à insérer un corps de stabilisateur entre des éléments de tamis successifs. Un élément de soupape ou de vanne à manchon tubulaire, présentant au moins un orifice radial normalement ouvert, est ensuite raccordé à l'élément de tamis le plus haut. De plus, un obturateur annulaire ou "packer" d'isolement est raccordé entre l'élément de soupape à manchon et le tamis inférieur de la paire suivante d'éléments de tamis. Par conséquent, le train d'outils pour filtre à gravier comprend plusieurs sections, chaque section comprenant, à partir du bas, un élément de tamis inférieur d'étendue axiale relativement

limitée, un corps de stabilisateur du type décrit précédém-

ment, ayant des éléments stabilisateurs normalement rétractés pendant la descente, un élément de tamis supérieur d'étendue axiale relativement limitée, un corps

de vanne ou de soupape à manchon et un packer d'isolement.

Les packers d'isolement sont avantageusement du type mis en place par l'application d'une pression de fluide exercée par l'intermédiaire de la colonne tubulaire au moyen de

laquelle le train d'outils est descendu dans le puits.

Toutes ces sections de tamis à gravier sont reliées entre elles par vissage et le packer d'isolement le plus haut est raccordé à l'extrémité inférieure d'une colonne tubulaire

qui peut comprendre la colonne de production.

Un outil de traversée conforme à l'invention est ensuite descendu dans la colonne de production par un train de travail tubulaire et est inséré dans le tronçon incurvé du puits de forage par un mouvement de rotation et un mouvement axial, puis dans le tronçon de forage non vertical ou horizontal jusqu'à une position immédiatement

adjacente à celle du packer d'isolement le plus bas.

L'outil de traversée est muni de deux joints extérieurs

d'étanchéité, espacés axialement, qui coopèrent respective-

ment avec des alésages de joint espacés axialement, ménagés dans le packer ou dans le corps de vanne à manchon, en des emplacements situés respectivement au-dessus et au-dessous

des orifices radiaux de ce corps de vanne à manchon.

L'outil de traversée présente un alésage s'étendant axialement, qui est ouvert à son sommet pour communiquer avec la lumière du train de travail et son extrémité inférieure est profilée de façon a communiquer avec les orifices radiaux qui sont disposés entre les joints d'étanchéité extérieurs, espacés axialement. Par conséquent, un fluide porteur de gravier, introduit par l'intermédiaire du train de travail tubulaire, franchit l'outil de traversée, l'orifice ménagé dans le corps de vanne à manchon puis descend dans l'espace annulaire défini entre le puits de forage ou le tubage et la surface extérieure de l'élément de tamis le plus bas. Le gravier ne peut évidemment passer à travers l'élément de tamis,.du fait qu'il est d'une dimension supérieure à celle des ouvertures du tamis, et le fluide qui porte le gravier passe à travers l'élément de tamis puis remonte dans un second passage axial ménagé dans l'outil de traversée qui présente une ouverture radiale à son extrémité supérieure, au-dessus du packer et en communication avec l'espace annulaire entourant le train de travail tubulaire. Etant donné que cet espace annulaire est en communication avec l'espace annulaire du puits de forage, le composant liquide du fluide porteur de gravier peut être aisement amené à la surface du puits. A la fin de la mise en place du filtre à gravier de la paire la plus basse d'éléments de tamis, l'opérateur du puits note une élévation de la pression du fluide par suite de l'obturation des ouvertures du tamis & travers lesquelles le fluide porteur de gravier doit passer. A la réception de ce signal, l'opérateur du puits élève la colonne de travail, portant l'outil de traversée, jusqu'à positionner l'outil de traversée à proximité immédiate du corps de vanne à manchon immédiatement adjacent vers le haut. Une douille prévue sur l'outil de traversée s'enclenche de façon amovible avec le manchon de vanne prévu dans le corps de vanne à manchon et le déplace

vers le haut pour fermer les orifices radiaux les plus bas.

La mise en place du filtre à gravier des deux sections de tamis suivantes peut ainsi progresser de la même manière

que celle décrite pour la section la plus basse.

Les mouvements successifs de montée du train de travail permettent donc à chaque élément de tamis de recevoir un filtre à gravier et, lorsque tous les éléments de tamis sont ainsi garnis, le train de travail et l'outil de traversée qui lui est annexé peuvent être retirés du puits et le puits est prêt à être mis en production, tous les éléments de tamis étant garnis de façon fiable d'un

filtre à gravier.

L'invention concerne aussi l'utilisation d'un appareil de mise en place d'un filtre à gravier, pouvant effectuer la mise en place d'un filtre à gravier dans une série de zones se trouvant dans un tronçon horizontal d'un puits souterrain, la c.onne portant l'appareil à filtre à gravier ne devant effectuer qu'une manoeuvre pour réaliser l'ensemble de la mise en place du filtre a gravier, contrairement à la série de manoeuvres réalisées dans le dispositif à filtre à gravier tel qu'indiqué de façon particulière ci-dessus. Un exemple typique de tels appareils est celui décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 401 158. Un tel appareil effectue la mise en place successive de filtres à gravier dans plusieurs

zones et comprend des moyens d'obturation étanche prin-

cipaux, qui peuvent être un bouchon de cuvelage ou "packer" mis en place hydrauliquement, conçu pour être mis en place dans le cuvelage en une position située à proximité immédiate des zones de production. Plusieurs jeux de moyens d'isolement de production ou de tamis, ainsi que des moyens à vanne ou soupape, mobiles sélectivement entre des positions d'ouverture et de fermeture, sont prévus dans l'appareil, les moyens à vannes étant en nombre égal à celui des zones de production et pouvant être déplaces dans le puits avec les moyens d'obturation étanches principaux par rapport auxquels ils s'étendent en série. Des moyens d'isolement de zones de production, qui peuvent comprendre un second ou plusieurs seconds bouchons de cuvelage ou "packers", sont raccordés entre les jeux et peuvent être amenés par expansion en contact étanche avec le cuvelage, entre les zones de production adjacentes. Un mandrin de commande est prévu et peut être déplacé sur un conduit dans le puits avec les moyens d'obturation principaux et peut être déplacé à l'intérieur de tous les jeux. Le mandrin de commande comprend un moyen de traversée unique destiné à dévier le fluide porteur de gravier de l'intérieur du mandrin vers son extérieur, similairement à l'outil de traversée décrit ci-dessus dans un appareil qui exige plus d'une manoeuvre pour la mise en place du filtre à gravier dans une zone. Plusieurs moyens d'obturation étanches espacés verticalement sont prévus sur le mandrin de commande pour isoler efficacement les jeux les uns des autres lorsque les moyens de traversée se trouvant sur le mandrin de commande sont places à proximité de chacun des moyens à vannes ou soupapes. Des moyens sont prévus sur le mandrin de commande pour ouvrir la vanne par un mouvement longitudinal du mandrin de commande dans 'un sens et pour fermer la vanne par un mouvement longitudinal du mandrin de commande dans un autre sens. Des moyens sont prévus pour amener un fluide porteur de gravier a l'intérieur du mandrin de commande afin que chaque zone de production excessive puisse recevoir un filtre a gravier par un déplacement efficace du conduit et de l'ensemble à mandrin pour coopérer avec la chacun des jeux, sans que le conduit soit retiré du puits durant les mises en place successives de filtre à gravier dans des positions horizontales dans le

puits.

De plus, conformément à l'invention, un pré-

tassement du gravier peut être réalisé à l'intérieur de chaque élément à tamis à la surface du puits. Ceci constitue une mesure de précaution qui assure la présence d'une certaine quantité de gravier adjacente à chaque élément de tamis, quand bien même des vides peuvent exister dans le gravier appliqué par l'intermédiaire de l'outil de traversée. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un puits de forage du type comportant un tronçon extrême non

vertical ou horizontal traversant une formation produc-

tive; - les figures 2A, 2B, 2C et 2D représentent ensemble un quart de coupe vertical schématique d'un outil à filtre à gravier selon l'invention, les éléments de l'outil étant représentés dans leurs positions de descente dans le tronçon du puits de forage traversant une formation productive; - la figure 2E est une vue en coupe partielle suivant la ligne E-E de la figure 2A; - les figures 3A, 3B, 3C et 3D sont des vues, respectivement similaires à celles des figures 2A, 2B, 2C et 2D, mais illustrant la mise en place du bouchon de cuvelage, l'expansion des éléments stabilisateurs jusqu'à

ce qu'ils portent contre le puits de forage et la libéra-

tion de l'outil anti-rotation; - les figures 4A, 4B, 4C et 4D sont des vues respectivement similaires à celles des figures 3A, 3B, 3C et 3D, mais illustrant la position des pièces pendant l'opération de mise en place du filtre à gravier; - les figures 5A, 5B, 5C, 5D et 5E représentent ensemble une vue en coupe verticale schématique d'-une forme de réalisation modifiée d'un système de mise en place de filtre à gravier selon l'invention, les bouchons de cuvelage étant en place, les éléments stabilisateurs étant déployés contre le puits de forage et un outil de traversée étant inséré dans le bouchon de cuvelage d'isolement inférieur du train d'outils pour amorcer la mise en place du filtre à gravier dans la paire la plus basse d'éléments de tamis; - les figures 6A et 6B sont des vues, respec-

tivement similaires à celles des figures 5A et 5B, mais illustrant l'achèvement de la mise en place du filtre à gravier dans les éléments de tamis les plus- bas et le

mouvement de montée de l'outil de traversée pour amorcer la.

mise en place du filtre à gravier dans les éléments de tamis supérieurs, immédiatement adjacents;

- la figure 7 est une vue en élévation à-

échelle agrandie d'un élément stabilisateur commandé par pression de fluide, utilisé dans des puits de forage déviés et cuvelés; - la figure 8A est une vue en coupe à échelle agrandie d'un élément centreur modifié, commandé par pression de fluide, utilisé dans un puits de forage dévié cuvelé ou non cuvelé, représenté alors que les éléments stabilisateurs sont rétractés; et - la figure 8B est une vue analogue à celle de la figure 8A, mais montrant les éléments stabilisateurs

dans leurs positions déployées radialement.

La figure 1 représente un puits de forage dévié du type auquel l'invention est particulièrement utile. Un tel puits de forage comprend un tronçon d'entrée vertical la communiquant par un tronçon courbe lb, de rayon relativement courbe, avec un tronçon non vertical ou horizontal lc qui lui-même communique avec une formation productive P. Dans la plupart des cas, la formation productive P est d'une étendue horizontale importante et le tronçon globalement linéaire lc du puits de forage traverse une étendue horizontale importante de la formation productive, au moins sur une distance de 300 à 600 m ou plus. Le tronçon courbe lb du puits de forage présente une

courbure d'au moins 10 pour 30 m de longueur et avantageu-

sement une courbure comprise entre 10 et 30' pour 30 m de longueur. Il est évident que plus le rayon de courbure est grand, moins il est difficile de résoudre le problème de l'insertion d'un train d'outils dans le tronçon non vertical lc de production du puits de forage. Chacune des variantes de l'invention sera décrite en liaison avec un cuvelage 2 ayant été précédemment inséré dans le puits de forage et perforé comme montré en 2c, bien que cela ne soit pas nécessaire ni limitatif, en particulier dans les tronçons incurvés lb et dans les tronçons non verticaux ou

horizontaux linéaires lc traversant la formation produc-

tive P. Dans tous les cas, il est essentiel que le train d'outils utilisé pour la complétion d'un tel puits et en particulier un train d'outils à filtre à gravier, soit capable d'un mouvement combiné axial et de rotation pour forcer le train à travers le tronçon incurvé lb du puits de forage. Il est également essentiel que toute saillie présente sur le train d'outils, telle que les centreurs communément utilisés dans des puits globalement verticaux, soit totalement rétractée à l'intérieur du corps du train d'outils pour éviter toute détérioration des éléments centraux pendant qu'ils sont tournés en passant dans le

tronçon incurvé lb du puits de forage.

En référence à présent aux figures 2A, 2B, 2C et 2D, le tronçon du train d'outils utilisé pour la mise en place du filtre à gravier dans le tronçon non vertical lc de production du puits de forage 1 est illustré. Bien que

cette partie soit illustrée sur les dessins comme s'éten-

dant dans une orientation sensiblement verticale, il est bien entendu que l'orientation est en réalité non verticale et est globalement horizontale, mais l'orientation

verticale a été utilisée sur les dessins car les spécia-

listes de la technique ont l'habitude de considérer les trains d'outils de puits avec leurs éléments orientés verticalement. L'appareil à filtre à gravier illustré dans la forme de réalisation des figures 2A, 2B, 2C et 2D est

descendu dans le tronçon de puits non vertical ou horizon-

tal lc au moyen d'un conduit ou d'une colonne de travail tubulaire ou similaire 3. La colonne de travail tubulaire est reliée par vissage au moyen de filets 3a à la partie supérieure d'un outil anti-rotation 10 qui est lui-même relié par vissage, à son extrémité supérieure, par des filets 14c de douille de pas à gauche aux filets 20a de pas à gauche, tournés vers le haut, normalement prévus sur des moyens classiques d'isolement de puits, tels qu'un bouchon de cuvelage ou "packer" 20. De plus, l'extrémité inférieure d'un élément de corps intérieur 15 de l'outil anti-rotation est reliée par des filets 15c à l'extrémité supérieure 41 d'un outil de traversée 40 du type globalement décrit dans le brevet N 3 987 854 précité. Le packer ou bouchon de cuvelage 20 peut comprendre tout type classique comportant un élément d'obturation étanche élastomérique

expansible 21 et plusieurs coins espacés circonférentielle-

ment 22. L'obturateur 20 est avantageusement du type commandé par pression de fluide, dans lequel les éléments d'étanchéité 21 et les coins 22 sont déployés en contact avec la lumière 2a du cuvelage- 2 par une élévation prédéterminée d'une pression de fluide fournie au bouchon

de cuvelage par l'intermédiaire du train de travail 3.

Cependant, on peut utiliser d'autres types de bouchons de cuVelage en tenant compte de la difficulté de réaliser des mouvements axiaux et de rotation en raisbon des contraintes de frottement imposées au train d'outils lors de son passage dans le tronçon de puits incurvé lb. Le packer 20 comporte en outre une partie de corps tubulaire 23, s'étendant axialement vers le bas, dont l'extrémité supérieure présente un alésage supérieur 23d d'obturation, plusieurs orifices radiaux 23a espacés axialement ménagés dans sa partie extrême inférieure et un alésage inférieur 23b d'obturation. La partie de corps tubulaire 23 est reliée par vissage au moyen de filets 23e, situés à son extrémité inférieure, à la plus haute de plusieurs sections de tamis tubulaires 50, raccordées en série, qui sont reliées entre elles par des corps de stabilisateurs 60 et qui s'étendent sur une longueur importante le long de l'axe non vertical du tronçon lc de puits de forage. Dans le cas d'un tronçon horizontal lc de puits de forage, une étendue de 30 à 60 m constitue une longueur pratique pour les éléments de tamis tubulaires 50

raccordés en série.

Bien qu'un tamis tubulaire représente une forme préférée de réalisation, la fonction des éléments de tamis raccordés en série pourrait également être assumée par des crépines à perforation ou.& fentes ou par des filtres tubulaires suivant la dimension des particules devant être séparées du fluide traversant les parois tubulaires d'un tel élément. Par conséquent, l'expression "élément de tamis" est utilisée ici pour définir tous moyens pouvant

être traversés par un fluide mais arrêtant des particules.

Bien que seulement trois de ces éléments de tamis soient représentés sur les dessins, du fait de

contraintes d'espace, les éléments de tamis sont avantageu-

sement limités en longueur afin d'améliorer la flexibilité du train d'outils au passage du tronçon incurvé lb du puits de forage 1. Par conséquent, on peut utiliser un nombre quelconque, compris entre 10 et 20 et plus, de ces sections de tamis raccordées en série, un corps de stabilisateur 60

étant monté entre chaque paire de sections de tamis.

L'extrémité la plus basse des sections de tamis peut aboutir dans un raccord de pontage (non représenté) ou dans un raccordement à guidage menant à un packer de fond qui a été précédemment mis en place dans l'extrémité

inférieure du cuvelage 2, comme montré sur la figure 5E.

Chaque corps 60 de stabilisateur comprend

plusieurs éléments stabilisateurs 62 rétractés radiale-

ment, espacés circonférentiellement, qui sont maintenus dans une position rétractée radialement pendant la descente - du train d'outils, comme illustré schématiquement sur les figures 2A à 2D. La construction détaillée de tels stabilisateurs, dans deux variantes différentes sera

décrite en regard des figures 7 et 8A et 8B.

Il convient cependant de noter qu'un passage annulaire 2b de fluide est formé par une manoeuvre des stabilisateurs entre la paroi intérieure 2a du cuvelage 2 et l'extérieur des éléments de tamis 50 raccordés en série, et que ce passage annulaire est utilisé pour diriger le fluide porteur de gravier vers l'extérieur des éléments de

tamis 50, comme décrit ci-après.

L'outil anti-rotation 10 a pour fonction d'empêcher une rotation relative du train 3 de travail par rapport au bouchon de cuvelage 20, assurant ainsi que les filets 20a de pas à gauche de ce bouchon ne peuvent pas être dégages durant la rotation nécessaire vers la droite du train de travail, laquelle rotation est imposée pour faire passer à force le train d'outils dans les tronçons incurvés lb de faible rayon du puits de forage 1. Ceci représente comme précédemment la forme de réalisation la plus avantageuse et la plus pratique. Si le train d'outils utilise des filets de pas à gauche, les filets 20a du bouohon de cuvelage doivent être de pas à droite. La construction détaillée de l'outil anti-rotation 10 sera

décrite ci-après.

Ainsi qu'on peut mieux le voir sur la figure 2A, un élément tubulaire supérieur 41 d'un outil 40 de traversée est monté sur des filets extérieurs 15c prévus sur le manchon de corps intérieur 15 de l'outil 10 d'empêchement de rotation. Un élément tubulaire 41 présente un évidement intérieur annulaire 41 (figure 2B) destiné à recevoir les parties de tête 45c d'un siège 45 de bille du type à douille lorsque ce siège est déplacé vers le bas d'une manière décrite ci-après. Le siège 45 de douille comporte une partie de corps 45a analogue à un manchon fixée par des vis de cisaillement 41b à la partie tubulaire 41 de l'outil de traversée 40. De plus, l'élément de siège 45 à douille comporte plusieurs bras flexibles 45b orientés vers le haut, espacés circonférentiellement, se terminant par des parties de tête 45c en forme de segment qui, dans leurs positions montrées sur la figure 2B, coopèrent pour former une surface 45c de siège de bille tournée vers le haut, sur laquelle une bille ou sphère B peut être placée, et forment aussi un joint étanche avec l'alésage 41k de la partie tubulaire 41. La bille B, lorsqu'elle est amenée en position en tombant ou par pompage, obture donc de façon étanche la lumière du train d'outils s'étendant & partir du train de travail 3, et permet l'application d'une pression interne par l'intermédiaire du train de travail 3 pour la manoeuvre du bouchon de cuvelage 20, commandé par pression

de fluide, de manière classique.

Après la mise en place du bouchon de cuvelage 20, une autre élévation de la pression du fluide de la colonne produit une force suffisante vers le bas sur le siège 45 de douille pour effectuer le cisaillement des vis 41 de cisaillement et faire descendre & force l'ensemble à siège 45 de douille, dans sa totalité, permettant ainsi aux bras 45b de douille de se déplacer vers l'extérieur par effet de ressort pour pénétrer dans l'évidement 41a prévu dans la partie tubulaire supérieure de l'outil 41 de traversée, comme illustré sur la figure 3B. La bille B tombe alors vers le fond de l'outil de traversée, comme montré sur la figure 3C, et ne constitue aucun obstacle pour le passage du fluide dans la lumière de l'outil 40 de traversée. Un joint d'étanchéité extérieur 41g est prévu sur l'élément tubulaire 41, lequel joint coopère avec l'alésage supérieur 20e d'étanchéité du bouchon de cuvelage 20. Un épaulement 41d faisant saillie vers l'intérieur sur l'extrémité inférieure de la partie tubulaire supérieure 41 de l'outil 40 de traversée constitue une butée pour le mouvement de descente de l'ensemble à siège de douille 45 et définit aussi des filets intérieurs 41e destinés à entrer en prise avec l'extrémité supérieure d'un tube 42 s'étendant vers le bas qui constitue un passage central pour fluide à travers l'outil 40 de traversée. Des filets extérieurs 41f prévus sur la surface extérieure de l'épaulement 41d réalisent la fixation d'un tube extérieur 44, s'étendant vers le bas, qui définit un passage annulaire autour du tube central 42 pour le fluide revenant de l'opération de mise en place du filtre à gravier, d'une manière qui sera décrite. Le tube extérieur 44 comporte des joints d'étanchéité 44a et 44b, espacés axialement, qui coopèrent respectivement avec la surface inférieure 23d du manchon 23 s'étendant vers le bas formant une portion de la partie de corps du bouchon de cuvelage 20, et avec l'alésage d'étanchéité inférieure 23b. Plusieurs orifices radiaux 44c, espacés circonférentiellement, sont prévus autour de l'extrémité supérieure du tube extérieur 44 entre les joints d'étanchéité extérieurs 41g et 44a, pour un but

qui sera décrit ci-après.

Ainsi qu'on peut mieux le voir sur la figure 2C, l'extrémité inférieure du tube intérieur 42 de l'outil de traversée est coudée latéralement pour pénétrer dans l'extrémité supérieure d'un manchon 46 de fixation en forme de coupelle qui est fixé au tube extérieur 44 par des soudures 56b entourant un orifice radial 46a ménagé dans le manchon 46 et communiquant avec un orifice radial 44d formé dans le tube extérieur 44. Des joints toriques 46d assurent l'étanchéité de l'extrémité supérieure du manchon 46 en forme de coupelle avec l'extrémité inférieure du tube intérieur 42. Il convient de noter que l'orifice radial 44d ménagé dans le tube extérieur 44 est en communication de fluide avec la série d'orifices radiaux 33a, espacés axialemçnt, prévus dans les parties inférieures du prolongement tubulaire descendant 23 formé sur le bouchon du cuvelage 20. Comme mentionné, le'bout extrême inférieur du tube extérieur 44 comporte un joint extérieur 44b d'étanchéité et, après la mise en place du bouchon de cuvelage 20, ce joint d'étanchéité assure que le fluide descendant par le tube intérieur 42 de l'outil 40 de traversée et sortant par l'orifice 44d ne peut s'écouler par les orifices 23a du tube de corps 23 du bouchon et donc dans l'espace annulaire 2b défini entre la paroi 2a de la lumière du cuvelage 2 et l'extérieur des tamis 50 raccordés en série. Les joints extérieurs précités 41g et 44b d'étanchéité situés sur les parties supérieures du tube extérieur 44 contribuent aussi a l'isolement du tamis à gravier ou de tout autre fluide descendant dans le tube

intérieur 44.

La pression hydrostatique du puits est utilisée conformément à l'invention, avant l'introduction d'un fluide pour filtre à gravier, pour provoquer l'expansion des éléments stabilisateurs 62 à partir de leurs positions

rétractées radialement dans les divers corps stabilisa-

teurs. Ainsi qu'on peut mieux le voir sur la figure 7, les éléments stabilisateurs 62 sont disposés respectivement

dans plusieurs alésages radiaux 60a, espaces circonféren-

tiellement, ménagés dans un élément de corps tubulaire 61.

Chaque élément stabilisateur 22 comprend un élément de piston en forme de T ayant une partie de tête 62a qui est

disposée en contact étanche avec l'alésage 60a, l'étan-

chéité étant assurée par un joint torique 62b. La tige 62c de chaque stabilisateur 62 est d'un diamètre sensiblement réduit et coopère, en contact étanche, avec une bague 63 qui est fixée par vissage dans l'alésage 60a. Des joints toriques 63a et 63b assurent l'étanchéité de la tige 62a

dans cette bague.

Un élément obturateur 69 est constitué d'une tête filetée élargie 69a et d'un nez allongé 69b, de diamètre réduit, vissé de façon étanche dans un trou taraudé 60b situé à l'extrémité intérieure de chaque alésage radial 60a. Le nez 69b pénètre dans la lumière de l'élément de corps tubulaire 61 et peut être cassé, de par

sa conception, pour un but décrit ci-après.

Un orifice 67 s'étend à travers la tête filetée 69a et pénètre dans le nez 69b, mais ne traverse pas l'élément obturateur 69 sur toute sa longueur. Par consequent, la pression atmosphérique est présente dans des chambres 68 et 67. Durant l'insertion dans le puits de forage, seule l'extrémité de la tige 62c de l'élément stabilisateur 62 est exposée au fluide du puits, de manière que les stabilisateurs soient repoussés vers le haut par la

pression du puits de forage.

Chaque corps de stabilisateur 60 comprend deux éléments tubulaires 61 et 64 raccordés par vissage, qui

sont reliés entre eux par des filets 61a et dont l'étan-

chéité est assurée par un joint torique 64a. L'élément tubulaire 61 présente des filets femelles 61b pour un raccordement à l'élément de tamis contigu 50, tandis que l'élément tubulaire 64 présente des filets mâles 64b un raccordement à un élément de tamis adjacent 50. Une vis 64c de blocage empêche la séparation accidentelle des éléments

tubulaires 61 et 64.

Lorsque l'on souhaite actionner les éléments

stabilisateurs 62, le nez sectionnable 69b est volontaire-

ment brisé par des moyens classiques. Ces moyens classiques peuvent comprendre les dispositifs introduits dans le puits par un matériel à colonne enroulée ou a câble utilisé classiquement dans le domaine du pétrole, ou par un accessoire fixé à l'extrémité inférieure d'un outil 150 de traversée. Un mouvement axial de ces dispositifs dans l'alésage intérieur des éléments stabilisateurs 62 brise aisément le nez 69b et le sépare de la tête 69a, exposant ainsi la chambre 67 aux fluides du puits de forage par l'intermédiaire de l'orifice ouvert 69c. L'aire de la tête 62a de piston est sensiblement plus grande que celle de la tige 62c. Par conséquent, l'introduction de la pression des fluides du puits de forage vers la tête 62a engendre une force de rappel vers l'extérieur et un déplacement des éléments stabisateurs 62, amenant les parties de tiges 62c

en contact avec la paroi 2a de la lumière du cuvelage 2.

Par conséquent, les éléments stabilisateurs 62 peuvent être expansés radialement pour positionner les divers éléments de tamis 50, reliés entre eux, par rapport à la paroi 2a de la lumière du cuvelage 2 parcourant le tronçon linéaire

non vertical ou horizontal lc du puits.

Dans le cas o aucun cuvelage n'est inséré dans le tronçon non vertical et horizontal lc du puits 1, l'ensemble stabilisateur 60' montré en détail sur les

figures 8A et 8B peut alors être utilisé commodément.

Ainsi, chaque corps de stabilisateur 60' comprend un ensemble d'éléments de corps tubulaires définissant des filets femelles 60'a à une extrémité pour un raccordement à l'élément de tamis adjacent 50 et des filets mâles 60'b à l'autre extrémité pour un raccordement à un élément de tamis adjacent 50. Une réduction supérieure 170 définit des filets femelles 60'a tandis qu'une réduction inférieure 171 définit des filets mâles 60'b. Un élément de corps tubulaire 172 relie par vissage les réductions au moyen de

filets 172a et 172b.

Entre les réductions 170 et 171, sont montées des lames de ressort 160 espacées circonférentiellement, dans une disposition à plat, rétractée radialement, obtenue par la fixation d'un groupe d'extrémités recourbées 161 à des broches 160a disposées suivant une corde et montées dans un manchon rainuré 162, qui lui-même est monté de façon étanche sur la réduction supérieure 170 et un manchon de butée 163 au moyen de joints toriques 162a. Les autres extrémités recourbées des lames de ressort stabilisatrices sont fixées à des broches 160b, disposées suivant des cordes, qui sont montées dans un piston à manchon 166. Ce dernier présente une extrémité supérieure réduite 166a exposée directement à la pression du puits de forage, tandis qu'une partie intérieure 166b de plus faible diamètre de l'extrémité supérieure du piston 166 est exposée à la pression atmosphérique retenue par une bague torique 167 située dans le piston 166 et une bague torique 163a située dans un manchon de butée 163 disposée entre le

piston 166 et l'élément de corps 172. Un manchon cylindri-

que 174 est fixé par des, filets 174a à l'extrémité inférieure du manchon de corps 172 et l'étanchéité est assurée par des joints toriques 172d. Le manchon 174 coopère de façon étanche au moyen d'un joint torique 174b

avec la surface inférieure extérieure 166c du piston 166.

Plusieurs vis 169 de cisaillement,. espacées circonféren-

tiellement, qui traversent l'extrémité inférieure 162b du

manchon 162, empêchent le piston 166 de monter.

Un élément obturateur 175, constitué d'une tête élargie et filetée i75a et d'un nez allongé 175b, de diamètre réduit, est vissé et monté de façon étanche dans un trou taraudé 172c du mar.chon de corps 172. Un orifice 175c s'étend à travers la tête filetée 175a et pénètre dans le nez 175b, mais ne traverse pas l'élément obturateur 175 sur toute sa longueur. Par conseéquent, l'extrémité inférieure du piston à manchon 166 est exposée en totalité à la pression atmosphérique piégée grâce & la coopération de l'élément obturateur 175 avec les bagues toriques 172d,

174b et 167.

Pendant l'insertion dans le puits de forage, seule l'extremité supérieure 166a est exposée aux fluides du puits, de sorte que le piston & manchon 166 est rappelé vers le bas par la pression du puits de forage, retenant

ainsi le stabilisateur 160 dans une position rétractée.

Le nez 175b, de par sa conception, peut être sectionné et il fait saillie dans la lumière du manchon de corps 172. Lorque l'on souhaite actionner l'ensemble stabilisateur 60', on brise volontairement le nez 175b par des moyens classiques tels que décrits précédemment, exposant ainsi l'extrémité inférieure 166c du piston à

manchon 166 à la pression du puits de forage.

Etant donné que l'aire de l'extrémité in-

férieure 166c est plus grande que celle de l'extrémité supérieure 166a, une force différentielle est exercée sur le piston à manchon 166, cette force étant suffisante pour cisailler les vis de cisaillement 169 et faire monter le piston, comme montré sur la figure 8B, bombant ainsi les ressorts stabilisateurs 160 vers l'extérieur pour les faire

porter contre la paroi du puits de forage lc.

On a mentionné précédemment l'outil anti-

rotation 10 qui est incorporé dans le train d'outils entre le train de travail 3, d'une part, et le bouchon de

cuvelage 20 et l'outil de traversée 40, d'autre part.

Ainsi qu'on peut mieux le voir sur la figure 2A, cet outil anti-rotation est relié par une douille 14, filetée extérieurement, aux filets 20a de pas à gauche du bouchon de cuvelage. Par conséquent, toute rotation vers la droite

du train 3 de travail provoque un dévissage des filets 14c-

de la douille, suivi d'une séparation vers le haut du train 3 de tiges de la colonne par rapport au bouchon de cuvelage 20. Etant donné que des couples très élevés dans le sens des aiguilles d'une montre sont nécessaires pour effectuer l'insertion du train d'outils, y compris le bouchon de cuvelage 20, en passant par le tronçon de puits incurvé lb, il est nécessaire de prévoir un mécanisme destiné à empêcher le train d'outils 3 de tourner par rapport au bouchon de cuvelage 20 jusqu'à ce que ce dernier ait franchi le tronçon incurvé lB du puits 1 et soit amené et positionné dans l'emplacement souhaité dans le tronçon non

vertical ou horizontal lc du puits de forage 1.

Un tel outil anti-rotation comprend une réduction 11 dont l'extrémité supérieure est fixée à des filets 3a du train de travail tubulaire 3. La réduction 11 présente, à sa périphérie extérieure supérieure, une surface cylindrique lla d'appui. La partie inférieure de la réduction 11 est élargie radialement comme indiqué en llB et définit, sur cette périphérie extérieure, une surface cylindrique d'appui. Un manchon anti-rotation 12 est prévu autour de la réduction 11. Le manchon anti-rotation 12

comporte un épaulement 12a faisant saillie vers l'inté-

rieur, qui est enclenché de façon à pouvoir coulisser axialement avec la surface d'appui lla de la réduction 11, l'étanchéité étant assurée entre eux par un joint 12b. Le manchon anti-rotation 12 présente en outre une surface cylindrique intérieure 12c qui coopère en coulissant axialement avec la surface extérieure llb d'appui située sur la réduction 11 et avec laquelle l'étanchéité est assurée par un joint llc. De plus, le manchon anti-rotation 12 présente une ou plusieurs rainures 12d de clavette, s'étendant axialement, espacées circonférentiellement, avec lesquelles coopèrent de façon coulissante des clavettes 13 montées dans des évidements appropriés de la partie élargie llb de la réduction 11. On s'assure ainsi que le manchon anti-rotation 12 tourne avec le train 3 de travail, quelle

que soit sa position axiale.

L'extrémité inférieure du manchon anti-rotation 12 présente une configuration en zigzag s'étendant sur toute sa périphérie et définissant plusieurs dents carrées

12e, faisant saillie vers le bas, espacées circonférentiel-

lement (figure 2E), qui, respectivement coopèrent et s'enclenchent avec des dents carrées 20c, orientées vers le haut, espacées circonférentiellement et formées sur le corps du bouchon de cuvelage 20 au-dessus des filets 20a de pas a gauche. Par conséquent, tant que les dents 12e, faisant saillie vers le bas, du manchon anti-rotation 12 sont en prise avec les dents 20c, faisant saillie vers le haut, du bouchon de cuvelage, ce dernier est fixé au train

de travail 3 et tourne avec lui.

Pour séparer le manchon anti-rotation 12 du bouchon de cuvelage 20, ce manchon doit être déplacé vers le haut par rapport au bouchon. Pendant la descente, ce mouvement vers le haut est empêché par plusieurs vis de cisaillement 18a espacées circonférentiellement qui traversent l'extrémité supérieure du manchon anti-rotation 12 et s'engagent dans une gorge annulaire 18b ménagée dans une bague 18 qui est fixée par vissage à des filets extérieurs lld prévus sur la surface extérieure supérieure de la réduction 11. La liaison réelle de l'outil anti-rotation 10 avec les filets 20a de pas à gauche du bouchon de cuvelage est effectuée par plusieurs bras 14a de douille montés de façon à être espacés circonférentiellement et à s'étendre vers le bas sur la partie de corps 14b d'une douille 14 et sur les extrémités inférieures et extérieures desquelles sont formés extérieurement des segments de filets 14c qui sont en prise avec les filets 20a du bouchon de cuvelage. Le corps 14b de la douille est lui-même monté de façon à pouvoir coulisser axialement sur un manchon de corps 15 de l'outil anti-rotation 10 qui présente des filets extérieurs 15a coopérant avec des filets intérieurs formés sur l'extrémité inférieure de la patte élargie llb

de la réduction 11. Une bague torique 14b assure l'étan-

chéité de ces filets. L'extrémité inférieure du manchon de corps 15 présente des filets extérieurs 15c destinés à être reliés à l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire montant 41 prévu sur l'outil 40 de traversée. Une bague

torique 15d assure l'étanchéité de cette liaison filetée.

L'extrémité supérieure de la partie tubulaire montante 41 présente une surface inclinée 41m d'appui, tournée vers le bas, élargie radialement, qui coopère avec une surface inclinée d'appui 20d, tournée vers le haut, de forme

correspondante, réalisée sur le corps de packer 20. Pour fixer la douille 14 pour un mouvement axial et de rotation par

rapport au manchon de corps 15 de l'outil anti-rotation 10, la partie annulaire 14b de la douille 14 présente une rainure axiale 14e de clavette qui coopère avec une clavette 15h montée sur l'extérieur du manchon de corps 15. Un ressort 19 monté entre la- partie annulaire 14b de la douille 14 de la surface extrême 11f, tournée vers le bas, de la réduction 11 rappelle la douille 14 vers le bas, jusque dans sa position de prise avec les

filets 20a de pas à gauche du bouchon de cuvelage 20.

Les dents 14c à segments filetés de pas à gauche situées sur l'extrémité inférieure des bras 14a de douille sont maintenues en prise avec les filets 20a de pas à gauche situés sur le bouchon 20 de cuvelage par un manchon 16 de piston qui est en contact étanche avec une surface cylindrique extérieure 15e formée sur le manchon de corps 15, une bague torique 15j assurant l'étanchéité entre eux. Le manchon 16 de retenue comporte en outre un épaulement inférieur 16b élargi radialement, qui porte une bague torique 16c destinée à réaliser un contact coulissant et étanche avec la partie inférieure 15f de diamètre réduit du manchon du corps 15. Le manchon 16 de piston de retenue de la douille est fixé dans sa position, en descente, de maintien des filets en segments 14c de la douille en prise avec les filets 20a de pas à gauche du bouchon de cuvelage 20, par une ou plusieurs vis 16d de cisaillement qui s'engagent dans une gorge annulaire 15g formée dans le

manchon de corps 15.

On observera donc que le manchon 16 du piston de retenue définit une chambre intérieure 16f qui est exposée à la pression régnant à l'intérieur du train de travail tubulaire 3 grâce à la présence d'un ou plusieurs orifices radiaux 15k formés dans le manchon de corps 15. La surface extérieure du manchon 16 de retenue de piston est exposée à la pression de l'espace annulaire par des orifices 12k ménagés dans le manchon anti-rotation 12. Par conséquent, lorsque la pression de l'espace annulaire est élevée à un niveau supérieur à celui de la pression de la colonne pour provoquer le cisaillage des vis 16d de cisaillement, le piston 16 de manchon monte et la douille 14 est libérée de sa prise avec les filets 20a de pas à gauche du bouchon 20 de cuvelage (figure 3A). Le train 3 de tiges de colonne est donc libre de monter par rapport au bouchon 20 de cuvelage, pour une fonction décrite ci-après

(voir figure 4A).

Si, pour une raison quelconque, le piston 16 de retenue de la douille ne fonctionne pas, une libération de

* secours de l'outil anti-rotation 10 est prévue à l'ex-

trémité supérieure de l'outil. L'épaulement 12a élargi vers l'intérieur, prévu sur le manchon anti-rotation 12, coopère avec la surface d'appui lla de la réduction 11 pour former deux chambres à pression de fluide. La chambre supérieure 17a est exposée à la pression de l'espace annulaire par l'intermédiaire d'un orifice radial 12m ménagé dans le manchon antirotation 12. La chambre inférieure 17b est reliée à la pression de la colonne par un ou plusieurs orifices radiaux 11k formés dans la réduction 11. Par conséquent, l'application de la pression d'un fluide à l'intérieur du train 3 de tiges, pression supérieure à la pression hydrostatique de l'espace annulaire, exerce une force dirigée vers le haut sur l'épaulement 12a du manchon anti-rotation 12, cisaille les vis 18a de cisaillement et déplace vers le haut le manchon anti-rotation 12 sur une distance suffisante pour dégager les dents carrées 12a et c qui sont en prise. Cette pression de la colonne doit être supérieure à celle demandée par la mise en place du bouchon de cuvelage 20. Ensuite, une rotation du train tubulaire 3 dans le sens des aiguilles d'une montre provoque le dévissage des segments filetés 14c prévus sur la douille 14 par rapport aux filets 20a de pas à gauche du bouchon de cuvelage, la douille 14 s'élevant le long du manchon du corps 15 et comprimant le ressort 18. Lorsque les segments filetés 14c de la douille sont dégagés des filets 20a de pas à gauche du bouchon 20 de cuvelage, le train 3 de tiges de colonne est alors libre de s'élever et

de faire monter l'outil 40 de traversée.

2530 158

Par conséquent, deux mécanismes fiables sont

prévus pour assurer la déconnexion du mécanisme anti-

rotation 10 et permettre au train de travail 3 de déplacer l'outil 40 de traversée vers le haut comme montré sur les figures 4A et 4D, en tant qu'étapes nécessaires dans l'exécution de l'opération de mise en place du filtre & gravier. Trois niveaux distincts de pression de fluide en fond de trou, au total, sont donc nécessaires avant une opération de mise en place d'un filtre à gravier: 1) un premier niveau de pression de colonne pour la mise en place du bouchon de cuvelage 20; 2) une élévation de l'a pression de l'espace annulaire pour déplacer le manchon 11 de piston 16 afin de libérer l'ensemble anti-rotation 10; et 3) un second niveau de pression de colonne (supérieur au premier niveau) pour ouvrir les segments 45c du siège de bille de la douille et faire tomber la bille B. Cependant, si le mécanisme de libération de secours de l'outil anti- rotation 10 est utilisé, trois - niveaux hauts de pression de la colonne sont alors utilisés: 1) un premier niveau de pression de colonne pour la mise en place du bouchon de cuvelage 20; 2) un deuxième niveau plus élevé de la pression de colonne pour mettre hors d'action l'outil anti-rotation ; et 3) un troisième niveau, encore plus élevé, de la pression du fluide de la colonne pour ouvrir les segments du siège de bille de la douille et faire tomber la bille B. Une opération de mise en place d'un filtre à gravier peut ensuite être effectuée commodément. En référence aux figures 4A à 4D, un fluide porteur de gravier est introduit par l'intermédiaire du train 3 de travail et descend dans la lumière de l'élément tubulaire supérieur 41 de l'outil 40 de traversée, laquelle a été ouverte par le déplacement vers le bas de la bille B. A partir de cette lumière, le fluide porteur de gravier pénètre dans le conduit intérieur 42 de l'élément 40 à filtre à gravier et s'écoule radialement vers l'extérieur par les orifices 46a et 44c puis par les orifices 23a de prolongement du bouchon de cuvelage pour entrer dans l'espace annulaire 2b entre la lumière 2a du cuvelage et l'extérieur du groupe d'éléments de tamis 50 raccordés en série et de l'élément stabilisateur 60. Le gravier s'accumule alors autour de l'extérieur des éléments de tamis 50. Le composant liquide du fluide porteur de gravier passe par les orifices 52 et les ouvertures 53 prévus classiquement dans de tels éléments de tamis pour entrer dans la lumière des éléments de tamis et s'élever dans le passage annulaire défini entre le conduit extérieur 44 de l'outil 40 de traversée et le conduit intérieur 42. Sous l'effet du mouvement de montée du train 3 de travail, effectué après que le train de travail a été libéré des filets 20a de pas à gauche du bouchon 20 de cuvelage, le liquide se déplaçant vers le haut sort radialement par les orifices 44c ménagés dans l'extrémité supérieure du conduit extérieur 44 et passe donc directement à travers le bouchon de cuvelage 20 dans l'espace annulaire entre le cuvelage 2 et le train de

travail 3 pour s'écouler vers la surface du puits.

Après l'achèvement de l'opération.de mise en

place du filtre à gravier, lequel achèvement est indiqué à.

la surface du puits par une élévation de la pression du fluide porteur de gravier, l'ensemble formé par l'élément

à filtre à gravier, le mécanisme anti-rotation 10 et le-

train de travail 3 peut être retiré du puits. Le puits est alors prêt à être mis en production. Une colonne de production peut alors être insérée dans le puits qui est relié par vissage aux filets 20a de pas à gauche ménagés

dans le bouchon 20 de cuvelage, d'une manière classique.

Le procédé et l'appareil précédents pour la mise en place du filtre à gravier dans un tronçon non vertical ou horizontal d'un puits de forage conviennent à la mise en place d'un filtre à gravier dans une zone de production ayant une longueur de l'ordre de 30 à 60 m ou plus. Lorsque la longueur du tronçon non vertical lc du puits de forage devant recevoir un filtre à gravier dépasse environ 60 m ou plus, on peut rencontrer des difficultés dues au pontage par accumulation du gravier autour des éléments centreurs déployés 62 avant que l'ensemble de l'espace annulaire compris entre les tamis et le puits de

forage ou la lumière du cuvelage soit rempli de gravier.

Pour s'en prémunir, chacun des éléments de tamis 50 peut être muni d'une couche pré-tassée de gravier, qui est bien connue de l'homme de l'art et aisément disponible dans le commerce. En variante, on peut utiliser la forme de

réalisation illustrée sur les autres figures des dessins.

En référence à présent aux figures 5A - 5E et 6A - 6B, il est montré une variante d'un appareil de mise en place d'un filtre à gravier inséré par rapport à un tronçon de cuvelage 2 parcourant le tronçon non vertical ou horizontal lc du puits de forage 1. Un train d'outils de mise en place de filtre à gravier est assemblé pour être inséré dans le puits de forage 1 par un mouvement combiné, axial, et de rotation. Un tel train d'outils comprend plusieurs sections. Chaque section comprend, à partir du bas, une longueur relativement courte d'un élément de tamis

tubulaire 110 qui est reliée au bas d'un corps de stabili-

sateur 60. L'extrémité supérieure du corps de stabilisateur est elle-même reliée à l'extrémité inférieure d'une autre longueur relativement courte d'un élément de tamis tubulaire 110 et l'extrémité supérieure de cet élément de tamis est reliée à un corps de manchon de vanne ou de soupape 130. Le corps de manchon de vanne 130 est lui-même relié classiquement a l'extrémité inférieure d'un bouchon de cuvelage ou "packer" d'isolement 140 qui est relié & l'extrémité inférieure de la section de filtre à gravier suivante, identique à celles décrites précédemment. o Pour faciliter l'illustration du train d'outil à sections multiples dans l'état assemblé, les dessins ont été limités à la section la plus haute et à une section

intermédiaire qui est également la section la plus basse.

La section la plus haute diffère des sections inter-

médiaires ou uniquement par le fait que le bouchon de cuvelage supérieur 140' peut être du type présentant des filets 141' de pas à gauche, tournés vers le haut, pour faciliter le remplacement d'un train de tiges de travail tubulaire par une colonne de production. Si une rotation du train d'outils est nécessaire pour son passage dans le puits de forage dévié, un dispositif anti-rotation, similaire à celui décrit précédemment, est alors nécessaire pour raccorder sans possibilité de rotation le train de

travail au bouchon de cuvelage le plus haut 140'.

L'extrémité inférieure de la section la plus basse est guidée dans ou autrement fixée de façon classique à un bouchon de cuvelage de fond classique 100 qui est mis en place dans le cuvelage 2 soit avant l'insertion de la colonne tubulaire, soit en même temps que l'insertion de la

colonne tubulaire dans le cuvelage 2.

Comme illustré sur les figures 5A à 5E, chacun des corps de stabilisateur 60 contient des éléments stabilisateurs 62 pouvant être expansés radialement, qui sont déplacés vers l'extérieur jusque dans leur position de contact avec la paroi 2a de la lumière du cuvelage 2 en étant exposés à une élévation de la pression du puits de forage par rapport à la pression hydraulique statique existant dans le puits de forage, de la même manière que celle décrite précédemment. Ceci provoque la libération et l'expansion des éléments stabilisateurs 62 de la même manière que celle décrite précédemment en regard des

figures 7 et 8A et 8B.

Chaque corps de manchon de vanne 130 présente

plusieurs orifices radiaux 132, espacés circonférentielle-

ment, qui peuvent être fermés par un mouvement de montée d'un élément de vanne à manchon 134 sur l'extérieur duquel

sont montées des bagues toriques 135 espacées axialement.

Chaque ensemble de vanne à manchon 134 présente un évidement intérieur 134a définissant des surfaces de came afin qu'une douille portée par l'outil de traversée, décrite ci-après, descende en glissant au-delà de chacune des vannes ou soupapes à manchon 134 mais, lorsqu'elle est déplacée vers le haut, s'enclenche avec chaque vanne ou soupape à manchon pour la déplacer vers le haut jusqu'à une position dans laquelle les bagues toriques 135 réalisent l'obturation des orifices radiaux 132. En variante, les vannes ou soupapes à manchon 134 peuvent être dans une position fermée, puis ouvertes par la douille de l'outil de traversée.

Les bouchons de cuvelage ou "packers" d'isola-

tion 140 prévus dans chacune des sections inférieures de filtre à gravier peuvent être de tout type classique, commandé par un mouvement soit axial, soit de rotation, du train d'outils, ou bien ils peuvent être actionnés par une élévation de la pression dans le puits de forage au-dessus de la pression hydrostatique. Tous ces bouchons de cuvelage sont représentés sur les figures 5A et 5E dans leurs positions en place, à partir desquelles on notera que les jeux successifs de tamis 110 de filtre à gravier sont efficacement isolés les uns des autres, à l'exception des

liaisons de fluide établies par les orifices radiaux 132.

En référence à présent a la figure 5C, il est représenté un outil 150 de traversée inséré dans la lumière du train d'outils décrit précédemment et placé à proximité

immédiate de la section la plus basse de filtre à gravier.

Un joint d'étanchéité extérieur 150a prévu à l'extrémité inférieure de l'outil 150 de traversée est en contact étanche avec un alésage 131 d'étanchéité prévu dans le corps de vanne 130, tandis qu'un joint d'étanchéité extérieur 150b, espacé axialement, est disposé en contact étanche avec l'alésage 142 d'étanchéité de l'ehsemble 140 à bouchon de cuvelage adjacent vers le haut. Ce contact d'étanchéité isole donc efficacement les orifices radiaux

132 qui sont ménagés dans le corps de vanne 130.

L'extrémité supérieure de l'outil 150 de traversée présente des filets extérieurs 150c au moyen desquels elle est fixée à un train de travail tubulaire 4 et est insérée par l'intermédiaire du cuvelage 2 dans le tronçon non vertical ou horizontal lc du puits de forage 1 par des mouvements combinés de rotation et axiaux. L'outil de traversée présente un premier passage 152 s'étendant axialement, qui est ouvert au sommet et qui communique par son extrémité inférieure avec des passages 154 de fluide dirigés vers l'extérieur qui, eux-mêmes, sont opposés aux orifices radiaux 132 ménagés dans le corps de vanne à manchon 130 de la section de filtre à gravier.la plus basse. Dans cette position, le fluide porteur de gravier introduit dans le puits de forage par l'intermédiaire de la lumière du train de tiges de travail 4 descend à travers la partie supérieure de l'outil 150 de traversée puis passe radialement vers l'extérieur dans des passages 154 jussque dans l'espace annulaire défini entre le train d'outils et la paroi 2a de la lumière du cuvelage 2. Par conséquent, le fluide porteur de gravier s'écoule autour des éléments de tamis 110 de la section de filtre à gravier la plus basse et le gravier est retenu prisonnier par les petites ouvertures ménagées dans la partie de tamis 112 des éléments de tamis tubulaire 110. La partie liquide passe à travers le tamis et par plusieurs orifices radiaux 114 de façon à pénétrer dans la lumière 116 des éléments de

tamis 110.

A partir de la lumière 116 des éléments de tamis tubulaire 110, la composante liquide du fluide porteur de gravier s'élève par un second passage axial 106 ménagé dans l'outil 150 de traversée qui présente un orifice radial 158 de sortie adjacent & son -extrémité supérieure. L'orifice 158 est situé au-dessus du joint d'étanchéité extérieur 150b. Par conséquent, la partie liquide du fluide porteur de gravier peut s'écouler vers le haut dans l'espace annulaire entourant la colonne ou le train de travail 4 vers la surface du puits, étant rappelé que la lumière de la colonne d'outils au-dessus de l'outil de traversée et l'espace annulaire du cuvelage sont en communication ouverte par l'intermédiaire des orifices 114 ménages dans les parois des éléments de tamis tubulaires supérieurs 110 et par les orifices radiaux 132 ménagés dans

chacun des corps de soupape supérieurs 130.

La mise en place du filtre à tamis de la section la plus basse est poursuivie jusqu'à ce qu'une élévation de la pression de fluide soit indiquée à la surface, ce qui avertit l'opérateur que le gravier s'est complètement tassé autour des éléments de tamis 110 de filtre à gravier les plus bas et inverse l'écoulement de fluide. A ce stade, l'opération de mise en place du filtre à gravier est interrompue juste assez longtemps pour déplacer la colonne de travail 4 vers le haut sur une distance suffisante pour placer les joints extérieurs 150a et 150b d'étanchéité de l'outil à filtre à gravier en

position de chevauchement par rapport à la série immédiate-

ment adjacente, vers le haut, d'orifices radiaux 132.

Pendant que l'outil 150 à filtre à gravier est déplacé vers le haut, deux ou plus de deux bras 200 de douille, espacés circonférentiellement, montés classiquement sur la périphérie de l'outil de filtre à gravier, s'enclenchent dans l'encoche profilée 134a ménagée dans la soupape ou vanne 134 à manchon et déplacent cette soupape vers le haut jusqu'à une position fermée par rapport à la série la plus basse d'orifices radiaux 132. La soupape 134 à manchon peut être retenue dans une telle position de fermeture par l'expansion d'une bague 136 en C portée par l'extérieur de la soupape 134 à manchon et pouvant s'enclencher avec une encoche annulaire 138 ménagée dans la masse du corps 130 de

la soupape à manchon.

Le mouvement de montée de l'outil 150 de traversée vers la position de mise en place du filtre à gravier suivant est illustré schématiquement sur les figures 6A et 6B et on notera que les éléments de tamis tubulaires 110 de la section immédiatement inférieure peuvent être garnis de gravier autour de leur périphérie, tandis que la composante liquide du fluide du filtre à gravier est renvoyée vers la surface en passant par le

passage annulaire ménagé autour de la colonne de travail 4.

Par conséquent, toutes les sections de filtre à gravier peuvent être garnies les unes à la suite des autres de gravier jusqu'à ce que toute la rangée longitudinale de la colonne de filtre à gravier ait été garnie. Etant donné

que chaque filtre tubulaire 110 est d'une étendue lon-

gitudinale relativement limitée et que le fluide porteur de gravier doit passer par un jeu relativement limité de stabilisateurs déployés 62, on voit aisément qu'un garnissage fiable par filtre à gravier de la totalité des tamis tubulaires se trouvant sur une longueur de formation de production de 300 à 600 m ou plus peut être aisément réalisé. Comme précédemment, pour s'assurer de l'absence du garnissage par du gravier d'une partie quelconque des tamis, par accident, chaque élément de tamis de filtre à

gravier peut renfermer individuellement une couche pré-

tassée ou pré-garnie de gravier.

Il est évident à l'homme de l'art que le procédé et l'appareil décrits cidessus conviennent à la mise en place d'un filtre à gravier dans des tronçons non

verticaux ou horizontaux d'un puits de forage dévié.

Malgré le fait que la longueur totale des éléments de tamis tubulaire puisse s'étendre sur 300 à 600 m, la construction d'une telle longueur par l'assemblage vissé de plusieurs éléments de tamis de longueur relativement faible assure la possibilité du passage aisé de ces tamis, sans

dommages, dans le tronçon incurvé lb du puits de forage 1.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé et à l'appareil décrits

et représentés sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (31)

REVENDICATIONS

1. Procédé de complétion d'un puits de forage (1) ayant une configuration déviée comprenant un tronçon d'entrée (la) communiquant avec un tronçon incurvé (Ib) qui descend dans le puits à partir dudit tronçon d'entrée, et un tronçon extrême globalement linéaire (lc) traversant une formation productive (P), caractérisé en ce qu'il consiste à former un conduit (3) en fixant les uns à la suite des autres plusieurs éléments de tamis tubulaires (50) et des corps de stabilisateurs tubulaires (60), chaque corps de stabilisateur contenant plusieurs éléments stabilisateurs (62) espacés circonférentiellement, mobiles radialement et maintenus dans une position initiale rétractée de laquelle ils peuvent être déplacés, à raccorder le conduit formé à un moyen (20) d'isolement du puits, à faire descendre le conduit précité dans le puits de forage et à manipuler le conduit pour faciliter son passage dans le tronçon incurvé du puits de forage, à mettre en place le moyen d'isolement de puits pour positionner les éléments de tamis tubulaires à proximité du tronçon linéaire du puits, et à déplacer les éléments stabilisateurs radialement vers l'extérieur pour les faire porter contre la paroi adjacente du puits de forage et écarter les éléments de tamis de ladite paroi adjacente, afin que des fluides de production puissent s'écouler à travers chacun des éléments de tamis tubulaires

vers la surface du puits.

2. Procédé selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'il consiste en outre à garnir de gravier le

puits à l'extérieur et autour des éléments de tamis.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 et

2, caractérisé en ce que la formation du conduit consiste en outre à placer sur le conduit du gravier pré-tassé dans

au moins l'un des divers éléments de tamis tubulaires.

4. Procédé de complétion d'un puits de forage (1) ayant une configuration déviée comprenant un tronçon initial d'entrée (la) sensiblement vertical communiquant avec un tronçon incurvé (lb) qui, lui-même, communique avec un tronçon sensiblement horizontal (lc) traversant une formation productive (P), caractérisé en ce qu'il consiste à référencer l'extrémité du puits de forage horizontal devant recevoir un filtre & gravier, à former un conduit tubulaire (3) en fixant les uns à la suite des autres plusieurs éléments de tamis tubulaires (50) et plusieurs corps de stabilisateurs tubulaires (60), chaque corps de stabilisateur contenant des éléments stabilisateurs (62) mobiles radialement, espacés circonférentiellement, maintenus dans une position rétractée radialement par des moyens de fixation, à raccorder un bouchon de cuvelage (20)

dans le conduit tubulaire, ce bouchon de cuvelage compor-

tant des moyens de positionnement qui lui sont associés, à faire descendre le conduit précité dans le puits et à manoeuvrer la colonne tubulaire pour faciliter le passage du conduit dans le tronçon incurvé du puits de forage, à faire communiquer l'extremité inférieure du conduit avec l'extrémité référencée du puits horizontal pour former un passage annulaire de fluide extérieur au conduit et un passage intérieur dans le conduit, à mettre en action les

moyens de fixation pour déplacer les ensembles de stabili-

sateurs radialement afin de les faire porter contre la paroi du puits de forage et d'éloigner les éléments de tamis de la paroi, et à mettre en place le bouchon de cuvelage afin que les fluides de production puissent s'écouler à travers chacun des éléments de tamis tubulaires

vers la surface du puits.

5. Procédé selon la revendication 4, carac-

térisé en ce qu'il consiste en outre à garnir de gravier

le puits a l'extérieur et autour des éléments de tamis.

6. Procédé selon l'une des revendications 4 et

, caractérisé en ce que l'assemblage du conduit consiste

en outre à mettre en place sur le conduit du gravier pré-

tassé à l'intérieur d'au moins l'un des divers éléments de

tamis tubulaires.

7. Procédé de complétion d'un puits (1) de forage ayant une configuration déviée comprenant un tronçon d'entrée (la) communiquant avec un tronçon incurvé (lb) s'étendant vers le bas dans le puits & partir du tronçon d'entrée et communiquant avec un tronçon extrême (lc) traversant une formation productive (P), caractérisé en ce qu'il consiste a faire descendre un conduit extérieur (3) dans le puits de forage, à perforer le conduit extérieur à proximité immédiate de la formation productive, & assembler à la surface du puits un conduit intérieur dimensionné pour être placé concentriquement dans le conduit extérieur, le conduit intérieur comprenant plusieurs éléments de tamis tubulaires (50) et un moyen (20) d'isolement de puits relié au conduit intérieur, l'un des conduits intérieur et extérieur portant des corps de stabilisateurs tubulaires (60), chaque corps de stabilisateur contenant des moyens de stabilisation pouvant être éloignés et rapprochés de l'autre desdits conduits et étant maintenus initialement dans une position éloignée de l'autre des conduits par des moyens de fixation, à faire descendre le conduit intérieur dans le conduit extérieur et à manipuler le conduit intérieur pour faciliter son passage dans le tronçon

incurvé du puits de forage, à actionner le moyen d'isole-

ment de puits pour le mettre en place dans une position prédéterminée à l'intérieur du puits, et à actionner les

moyens de fixation pour déplacer les ensembles stabilisa-

teurs radialement à l'écart du premier conduit vers l'autre des conduits afin de positionner les éléments de tamis tubulaires concentriquement dans le tronçon extrême du conduit extérieur pour que les fluides de production puissent s'écouler à travers chacun des éléments de tamis

tubulaires vers la surface du puits.

8. Procédé selon la revendication 7, carac-

térisé en ce qu'il consiste en outre A garnir de gravier le

puits extérieurement et autour des éléments de tamis.

9. Procédé selon l'une des revendications 7 et

8, caractérisé en ce que l'assemblage du conduit intérieur consiste en outre à placer sur le conduit une garniture préalablement tassée de gravier dans au moins l'un desdits

éléments de tamis tubulaires.

10. Procédé de complétion d'un puits de forage (1) ayant une configuration déviée comprenant un tronçon initial (la) d'entrée sensiblement vertical communiquant avec un tronçon incurvé (lb) s'étendant vers le bas dans le puits et s'éloignant du tronçon d'entrée vertical et communiquant avec un tronçon globalement linéaire (lc) traversant une formation productive (P), caractérisé en ce qu'il consiste à positionner télescopiquement des conduits intérieur et extérieur dans le puits de forage, le conduit extérieur étant perforé à proximité immédiate de la formation productive, le conduit intérieur portant plusieurs éléments de tamis tubulaires (50) et un premier desdits conduits intérieur et extérieur portant des corps

de stabilisateur tubulaires (60), chaque corps de stabili-

sateur contenant des éléments stabilisateurs (62) espacés circonférentiellement, mobiles radialement vers l'autre desdits conduits intérieur et extérieur et maintenus initialement dans une position rétractée radialement par des moyens de fixation, à raccorder le conduit intérieur à un moyen (20) d'isolement de puits, à manipuler le conduit intérieur pour faciliter son passage dans un tronçon incurvé du puits de forage afin de positionner les éléments de tamis à proximité immédiate des perforations du conduit extérieur, à actionner le moyen d'isolement de puits pour le mettre en place dans une position prédéterminée à l'intérieur du puits, et à actionner les moyens de fixation pour déplacer les ensembles stabilisateurs radialement dudit premier conduit vers l'autre conduit afin de centrer les éléments de tamis tubulaires dans ledit tronçon globalement linéaire du puits de forage pour que les fluides de production puissent s'écouler à travers chacun des éléments de tamis tubulaires vers la surface du puits.

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à garnir de gravier le puits à l'extérieur et autour des éléments de tamis.

12. Procédé selon la revendication 10 ou la revendication 11, caractérisé en ce que le positionnement des conduits consiste en outre à porter sur le conduit intérieur un gravier prélablement tassé à l'intérieur d'au

moins l'un des divers éléments de tamis tubulaires.

13. Procédé de complétion d'un puits de forage souterrain dévié (1) ayant un tronçon non vertical (lc) traversant une formation productive (P), caractérisé en ce qu'il consiste & insérer dans le tronçon de puits non vertical plusieurs éléments de tamis tubulaires (50) reliés entre eux par des corps de stabilisateurs tubulaires (60), chaque corps de stabilisateur portant plusieurs éléments stabilisateurs (62) mobiles radialement et espacés circonférentiellement, à fixer les éléments stabilisateurs dans une position rétractée radialement pendant la descente et à libérer la fixation des éléments stabilisateurs et déplacer ces derniers radialement vers l'extérieur pour les faire porter contre le puits de forage lorsque les éléments de tamis tubulaires sont placés dans ladite

formation productive.

14. Procédé de complétion d'un puits de forage souterrain dévié (1) ayant un tronçon d'entrée globalement vertical (la) et un tronçon de forage non vertical (lc) traversant une formation productive (P), caractérisé en ce qu'il consiste à introduire dans le tronçon de puits non vertical, par un mouvement de rotation et un mouvement axial, plusieurs éléments de tamis tubulaires (50) reliés entre eux par des corps de stabilisateurs tubulaires (60), chaque corps de stabilisateur portant plusieurs éléments stabilisateurs (62) mobiles radialement et espacés circonférentiellement, à fixer les éléments stabilisateurs dans une position rétractée radialement pendant la descente et à libérer la fixation des éléments stabilisateurs et les déplacer radialement vers l'extérieur pour les faire porter contre le puits de forage lorsque les éléments de tamis

tubulaires sont placés dans ladite formation productive.

15. Procédé selon l'une des revendications 13

et 14, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à garnir de gravier le puits -de forage à proximité immédiate des

éléments de tamis tubulaires.

16. Procédé selon l'une des revendications 13

et 14, caractérise en ce qu'il consiste en outre à placer du gravier préalablement tassé à proximité immédiate d'au

moins l'un des éléments de tamis tubulaires avant l'inser-

tion dans le puits de forage.

17. Procedé de mise en place d'un filtre à gravier dans un puits de forage souterrain, globalement horizontal <lc) traversant une formation productive (P) et raccordé à la surface par un puits de forage incurvé (lb) communiquant avec un forage globalement vertical (la), caractérisé en ce qu'il consiste à assembler & la surface du puits et à insérer les unes à la suite des autres, dans le forage vertical du puits, plusieurs sections (40) de filtre à gravier raccordées en série, la longueur totale

desdites sections de filtre à gravier étant approximative-

ment égale à la longueur du puits de forage horizontal traversant la formation productive, chaque section de filtre à gravier comprenant, de bas en haut, un élément de tamis tubulaire (50), un bloc vanne tubulaire (134) commandant l'écoulement de fluide de la lumière du bloc vers l'extérieur du bloc et un bouchon de cuvelage (140) présentant une lumière communiquant avec la lumière du bloc vanne tubulaire, le procédé consistant en outre à insérer les sections (40) de filtre à gravier, raccordées en série, dans le puits de forage horizontal, à mettre en place les bouchons de cuvelage et à placer de façon successive un outil (150) de traversée dans les lumières des bouchons de cuvelage, en commençant par le bouchon de cuvelage le plus bas, pour diriger successivement un fluide porteur de gravier, provenant de la surface du puits à travers chaque bloc vanne, vers l'espace annulaire du puits de forage

entourant ledit élément de tamis tubulaire respectif.

18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à garnir de gravier le puits extérieurement et autour des éléments de

tamis.

19. Procéde selon l'une des revendications 17

et 18, caractérisé en ce que l'assemblage des sections de

filtre à gravier consiste en outre à placer sur l'as-

semblage un filtre à gravier préalablement tassé à

l'intérieur d'au moins l'un des éléments de tamis tubulai-

res.

20. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que le mouvement vers le haut de l'outil de traversée à partir de l'une quelconque des sections de filtre à gravier vers la section de filtre à gravier immédiatement adjacente, vers le haut, provoque la fermeture du bloc vanne de la première section de filtre à gravier.

21. Procédé selon la revendication i7, caractérisé en ce que les sections de filtre à gravier raccordées en série sont suspendues à une colonne tubulaire (24) et insérées dans le puits de forage incurvé par un mouvement combiné de rotation et axial de la colonne tubulaire.

22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'outil de traversée est suspendu à une colonne de travail tubulaire (4) et inséré dans la lumière de la colonne tubulaire et dans les sections de filtre a gravier par un mouvement axial et un mouvement de rotation de la colonne de travail tubulaire après la mise

en place des bouchons de cuvelage.

23. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que chaque section de filtre à gravier comprend un corps de stabilisateur tubulaire (60) raccordé en série, contenant des éléments stabilisateurs (62) expansibles radialement, commandés par la pression d'un fluide, le procédé consistant en outre à exposer à une pression de fluide les corps de stabilisateurs pour déployer les éléments stabilisateurs jusqu'à ce qu'ils entrent en contact avec la lumière du puits de forage horizontal pour alimenter la section la plus basse de

filtre à gravier en fluide de filtre à gravier.

24. Procédé pour insérer et mettre en place une colonne (3) d'outil pour filtre & gravier dans un puits de forage souterrain dévié (1) ayant un tronçon de forage non vertical (lc) traversant une formation productive (P), ladite colonne d'outil de filtre à gravier comprenant, à partir du bas, plusieurs éléments de tamis tubulaires (50) reliés entre eux par des corps de stabilisateurs tubulaires (60), chaque corps de stabilisateur contenant des éléments stabilisateurs (62) expansibles radialement, et un outil (150) de traversée reliant entre eux le tamis tubulaire le plus haut a un bouchon de cuvelage (20) comportant des filets (20a) tournés vers le haut et de pas à gauche, le procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à insérer, entre les filets de pas a gauche et une colonne de travail tubulaire (4), un outil tubulaire (10) de prévention de rotation, à insérer la colonne d'outil dans le puits par un mouvement de la colonne de travail tubulaire pour faire avancer l'ensemble de la colonne d'outil dans le tronçon dévié du puits afin de placer les éléments de tamis tubulaires a l'intérieur de la formation productive, à mettre en place le bouchon de cuvelage dans le puits de forage, et à expanser radialement les éléments stabilisa- teurs contenus dans chaque corps de stabilisateur pour les faire porter contre le puits de forage et centrer les

éléments de tamis tubulaires dans ce puits.

25. Procédé pour insérer et mettre en place une colonne d'outil (3) de filtre à gravier dans un puits de forage souterrain dévié (1) ayant un tronçon de forage non vertical (lc) traversant une formation productive (P), ladite colonne d'outil de -filtre à gravier comprenant, à partir du bas, plusieurs éléments de tamis tubulaires (50) reliés entre eux par des corps de stabilisateurs tubulaires (60), chaque corps de stabilisateur contenant des éléments stabilisateurs (62) expansibles radialement, et un outil (150) de traversée reliant le tamis tubulaire le plus haut à un bouchon de cuvelage (20) ayant des filets (20a) de pas

à gauche, tournés vers le haut, le procédé étant carac-

térisé en ce qu'il consiste à insérer, entre les filets de pas à gauche et une colonne de travail tubulaire (4), un outil tubulaire (10) de prévention de rotation, à insérer la colonne d'outil dans le puits par une combinaison d'un mouvement axial et un mouvement de rotation vers la droite de la colonne de travail tubulaire pour faire avancer en tournant l'ensemble de la colonne d'outil dans le tronçon dévié du puits afin de placer les éléments 'de tamis tubulaires à l'intérieur de la formation productive, à mettre en place le bouchon de cuvelage dans le puits de

forage, et à expanser radialement les éléments stabilisa-

teurs contenus dans chaque corps de stabilisateur pour les faire porter contre le puits de forage et centrer les

éléments de tamis tubulaires dans ce puits.

26. Procédé selon l'une des revendications 24

ou 25, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à appliquer une pression de fluide à l'outil de prévention de rotation pour permettre une rotation vers la droite de la colonne de travail tubulaire afin de déplacer axialement la colonne tubulaire par rapport au bouchon de cuvelage mis en place de manière à ouvrir un passage transversal & travers l'outil de traversée, et à amener un fluide de filtre à gravier au moyen de la colonne de travail tubulaire pour qu'il s'écoule vers l'extérieur à travers l'outil de

traversée et entoure les éléments de tamis tubulaires.

27. Appareil pour effectuer la mise en place d'un filtre à gravier dans un puits de forage souterrain dévié (1) ayant un tronçon d'entrée globalement vertical (la), un tronçon non vertical (lc) traversant une formation productive (P) et un tronçon incurvé (lb) reliant entre eux

le tronçon d'entrée et le tronçon non vertical de produc-

tion, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs éléments de tamis tubulaires (50) reliés entre par vissage au moyen de corps tubulaires de stabilisateurs (60), chaque corps de stabilisateur comportant des éléments stabilisateurs (62) expansibles radialement, espacés circonférentiellement et disposés dans une position rétractée radialement pendant la descente, des moyens à pression de fluide destinés à expanser radialement les éléments stabilisateurs pour les faire porter contre le puits de forage après la descente, un bouchon de cuvelage (20) pouvant être mis en place par pression de fluide, relié au plus haut des éléments de tamis tubulaires, un outil de traversée (40) relié au bouchon de cuvelage pouvant être mis en place par pression de fluide, ce bouchon comprenant des moyens destinés à la mise en place dudit bouchon en réponse à une première pression de fluide appliquée par l'intermédiaire de la colonne de travail tubulaire, l'outil de traversée comprenant des moyens établissant une communication de fluide entre la lumière de la colonne tubulaire et ledit passage annulaire au-dessous du bouchon de cuvelage mis en place par pression de fluide, afin qu'un fluide de filtre a gravier puisse être amené, par l'intermédiaire de la colonne tubulaire, au passage

annulaire entourant les éléments de tamis tubulaire.

28. Appareil selon la revendication 27, caractérisé en ce qu'au moins l'un des éléments de tamis

tubulaires comprend du gravier préalablement tassé.

29. Appareil pour effectuer la mise en place d'un filtre à gravier dans un puits de forage souterrain dévié (1) comportant un tronçon d'entrée globalement vertical (la), un tronçon non vertical (lb) traversant une formation productive (P) et un tronçon incurvé (lc) reliant le tronçon d'entrée au tronçon non vertical de production, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs éléments de tamis tubulaires (50) reliés entre eux de façon vissée par des corps de stabilisateurs tubulaires (60), chaque corps de stabilisateur portant des éléments stabilisateurs (62) expansibles radialement et espacés circonférentiellement, un bouchon de cuvelage (20) pouvant être mis en place par pression de fluide, relié au plus haut des éléments de tamis tubulaires et ayant des filets (20a) de pas à gauche, tournés vers le haut, un outil (150) de traversée relié au bouchon de cuvelage pouvant être mis

en place par pression de fluide, un outil tubulaire anti-

rotation. (10) pouvant être raccordé entre l'extrémité

inférieure d'une colonne de production et à la fois les.

filets de pas à gauche du bouchon de cuvelage commandé par pression et l'outil de traversée, afin qu'une rotation de la colonne tubulaire dans le sens des aiguilles d'une montre pendant la descente de l'outil précité ne dégage pas le bouchon de cuvelage commandé par pression de fluide de la colonne de production, le bouchon de cuvelage pouvant être mis en place par pression de fluide comprenant des moyens pour la mise en place dudit bouchon de cuvelage en réponse à l'application d'une première pression de fluide par l'intermédiaire de la colonne de production, ledit outil tubulaire anti-rotation comprenant des moyens qui, en réponse à une seconde pression de fluide appliquée par l'intermédiaire de l'espace annulaire du puits, libèrent ledit outil tubulaire anti-rotation desdits filets de pas à gauche du bouchon de cuvelage pour permettre un mouvement de la colonne de production et de l'outil de traversée par rapport au bouchon de cuvelage pouvant être mis en place par pression de fluide, ledit outil de traversée comprenant des moyens établissant une communication de fluide entre la lumière des éléments de tamis tubulaires et l'espace annulaire du puits au-dessus du bouchon de cuvelage pouvant être mis en place par pression de fluide lorsqu'il est déplacé vers le haut, afin qu'un fluide pour filtre à gravier puisse être amené par l'intermédiaire de la colonne tubulaire au passage annulaire entourant les éléments tubulaires, et renvoyé vers la surface en passant par

l'espace annulaire du puits.

30. Outil stabilisateur à incorporer dans un train ou une colonne (3) d'outil- de puits, caractérisé en ce qu'il comporte un corps tubulaire (60) pouvant être raccordé par vissage dans un train d'outils de puits, plusieurs éléments stabilisateurs (62) montés sur le corps tubulaire de façon à être espacés circonférentiellement et à pouvoir être déplacés radialement par rapport au corps tubulaire entre une position rétractée radialement, dans laquelle il ne font pas saillie, et une position expansée radialement, dans laquelle ils font saillie et portent contre le puits de forage, des moyens à piston (62a) fixés aux éléments stabilisateurs et présentant des surfaces extrêmes opposées d'aires inégales, des moyens à cylindres situés dans le corps et coopérant avec les moyens à piston, les moyens soumettant les deux surfaces extrêmes opposées & des pressions de fluide pouvant être préalablement déterminées durant l'insertion du train d'outils dans le puits de forage, des moyens pour fixer les pistons dans une position -correspondant à la position rétractée radialement des éléments stabilisateurs, et des moyens d'exposition de la pression hydrostatique du puits après l'insertion du train d'outils jusqu'à un emplacement souhaité dans le puits de forage, afin que les pistons déplacent les éléments stabilisateurs vers ladite position expansée

radialement en contact avec le puits de forage.

31. Procédé de complétion d'un puits de forage souterrain dévié (1) ayant un tronçon d'entrée globalement vertical (la) et un tronçon de forage non vertical (lc) traversant une formation productive (P), caractérisé en ce qu'il consiste à insérer dans ledit tronçon de puits non vertical plusieurs éléments de tamis tubulaires (50) reliés entre eux par des corps de stabilisateur tubulaires (60), chaque corps de stabilisateur portant plusieurs éléments stabilisateurs (62), espacés circonférentiellement et mobiles radialement, à placer les éléments stabilisateurs dans une position rétractée radialement pendant la descente, les éléments stabilisateurs pouvant être déplacés à partir d'une position rétractée, radialement vers l'extérieur pour porter contre le puits de forage lorsque les éléments de tamis tubulaires sont placés dans ladite

formation productive.