FR2632681A1 - Appareil et procede de mise en place d'un filtre a gravier dans un puits de petrole ou de gaz - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un appareil et un procédé pour la mise en place d'un filtre à gravier dans un puits souterrain. Un appareil 500 à filtre à gravier comprend un élément tubulaire inférieur 501 de forme cylindrique, un passage 504 d'écoulement de fluide défini par la paroi intérieure 502 de cet élément, des moyens 505 de passage d'un écoulement de fluide s'étendant de l'intérieur de l'élément tubulaire jusqu'à l'extérieur de celui-ci, des moyens 506 poreux aux fluides, retenant des particules et portés autour de la paroi extérieure 503 de l'élément tubulaire, et des moyens 508 à toile métallique disposés entre la paroi extérieure 503 de l'élément tubulaire et l'intérieur 507 des moyens de retenue de particules. Les matières solides, d'une dimension pouvant être préalablement déterminée, entraînées avec les fluides provenant d'une zone productive sont ainsi arrêtées par les moyens à toile métallique de façon à ne pas s'écouler vers le haut du puits. Domaine d'application : Puits de pétrole et de gaz.
Description
L'invention concerne un procédé et un appareil destinés à mettre en place
un tamis de filtre à gravier "pré-tassé" ou "pré-garni" destiné à être utilisé dans des
puits souterrains de pétrole et de gaz.
Lors du forage de puits de pétrole et de gaz à travers des formations qui sont généralement d'une nature non consolidée, on peut s'attendre à ce que les fluides produits contiennent des matières solides en particules, généralement appelées "sable". Il est indésirable de produire de telles matières en particules avec les fluides de production en raison de l'abrasion de la colonne de production, des vannes et de tout autre matériel utilisé pour la production du puits et pour le transport de ces fluides à partir du puits, par l'intermédiaire de la conduite marchande et analogue. Il est donc nécessaire dans de tels cas d'éviter la production de ce sable et d'autres
matières en particules avec les fluides.
Dans le passé, on a réduit la production de sable par la mise en place d'un "filtre à gravier" dans le puits lors de l'opération de complétion. Un tel filtre à gravier est obtenu par la mise en place sur la colonne de production ou une colonne ou un train tubulaire de travail, d'un dispositif comprenant un élément de forme cylindrique qui présente des fentes ou des orifices et qui empêche le passage à travers lui et vers l'intérieur de la colonne de
particules solides dépassant une dimension prédéterminée.
De tels dispositifs sont incorporés dans du matériel et dans des procédés dans lesquels du gravier est introduit dans la zone annulaire entre la colonne de production ou la colonne de travail et le cuvelage du puits (ou, dans le cas de puits non cuvelés, la paroi du trou de forage), le gravier étant déposé longitudinalement à l'extérieur de
l'élément cylindrique à fentes ou à orifices.
La mise en place d'un filtre à gravier dans de tels puits a également été effectuée par l'incorporation, sur la colonne de production ou de travail, d'un appareil "pré-garni" ou "pré-tassé", dans lequel du gravier, des perles de verre ou d'autres particules solides sont disposés entre un élément extérieur, tel qu'un tamis enroulé, en toile d'acier inoxydable, et un élément intérieur à orifice, de façon que le dispositif puisse être descendu dans le puits et placé à proximité immédiate de la zone de production pour empêcher ainsi les particules de sable produites avec les fluides de production d'entrer à l'intérieur de la conduite et d'être entraînées vers le
haut du puits avec les fluides de production. Ces dis-
positifs "pré-tassés" ou "pré-garnis" peuvent être utilisés seuls ou en association avec un appareil et un procédé dans lequel le puits de forage reçoit également un filtre à
gravier.
L'invention concerne un appareil et un procédé à "pré-garnissage" pour la mise en place d'un filtre à gravier dans un puits souterrain de pétrole ou de gaz, dans lesquels une toile métallique présentant des ouvertures dimensionnées sélectivement entre ses éléments est prévue dans l'appareil, à la place des matières en particules
solides utilisées dans l'art antérieur.
L'art antérieur comprend un certain nombre de références de procédes et appareils de mise en place d'un filtre à gravier utilisant des dispositifs de tamisage à toile métallique enroulée ou à fentes ou orifices, à l'intérieur desquels est disposée une matière en particules telle que des perles de verre, du gravier et analogues, ces références comprenant les brevets des Etats-Unis d'Amérique Nos 1 218 848, 2 190 989, 2 371 385, 2 523 091, 2 525 897,
2 530 223, 2 877 852, 2 978 033, 2 981 332, 3 261 401,
3 455 387, 4 494 603, 4 583 594, 4 526 230 et 4 649 996.
Le brevet N 4 494 603 précité est représen-
tatif de l'art antérieur et comprend un tamis enroulé extérieur en toile d'acier inoxydable, tel que montré sur les Figures 1 et 3 de ce brevet, disposé autour d'un jeu
d'éléments 12 à tige poreuse s'étendant circonférentielle-
ment. Ce tamis n'est pas souhaitable pour une utilisation dans des puits souterrains de pétrole et de gaz, comme prévu ici, et en particulier avec un procédé et un appareil pour la completion de puits non verticaux, comme prévu ici, un tel dispositif comprenant une toile métallique disposée
entre les tiges de support et les fils enroulés en hélice.
Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles une telle construction n'est pas appropriée à une utilisation dans des techniques de complétion de puits souterrains de pétrole et de gaz, bien qu'un tel dispositif puisse avoir certaines applications à des puits en eau peu profonde. Par exemple, un tel dispositif, comprenant les tiges, ne peut
pas transmettre les efforts 'de traction, par l'inter-
médiaire des tiges, aux tronçons de support des colonnes de production et de travail se trouvant au-dessous, comme cela est souvent courant dans les techniques de complétion de puits souterrains de pétrole et de gaz, menées à bien à de
grandes profondeurs.
Pendant de nombreuses années, il a été reconnu et considéré comme souhaitable dans l'art antérieur d'utiliser un puits de forage souterrain comportant un tronçon non vertical ou horizontal traversant une formation productive. Des trous dirigés latéralement sont forés radialement, habituellement horizontalement, à partir du puits de forage vertical principal, pour élargir le contact avec la formation productive. La plupart des formations productives ont une grande étendue horizontale et, lorsque des puits de forage verticaux classiques sont utilisés pour soutirer de telles formations productives, on doit réaliser un grand nombre de puits verticaux. Lorsque l'on fore un
puits ayant un tronçon non vertical ou horizontal traver-
sant la formation productive, on peut traverser au moyen du puits une étendue beaucoup plus grande de cette formation et les coûts totaux de forage sur le terrain peuvent être sensiblement abaissés. De plus, après qu'un puits de forage
horizontal particulier a produit la totalité des hydrocar-
bures économiquement disponibles, le même puits de forage vertical peut être reforé pour la réalisation d'un autre tronçon horizontal s'étendant dans une autre direction et prolonger ainsi l'utilité du tronçon vertical du puits et accroître la productivité de celui-ci en atteignant la
totalité de la formation productive.
L'une des techniques de complétion qui n'a pas été complètement développée, en particulier pour des puits
ayant des coudes de rayon moyen, de l'ordre d'environ 10 -
par longueur de 30 mètres de puits, est la conception, l'insertion et la mise en oeuvre d'un filtre à gravier ou autre matériel de limitation du sable. Des puits présentant une telle courbure de rayon moyen entre les tronçons horizontal et vertical du forage étaient 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 a proposé d'effectuer la mise en place d'un filtre a gravier en deux étapes distinctes. Dans la première étape, le segment horizontal du puits de forage reçoit une couche de fondation formée d'un gravier non consolidé amené au moyen d'un tube flexible et, par
conséquent, 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. Il est évident à l'homme de I'art que le "gravier" utilisé dans la mise en place d'un filtre à gravier dans un puits,
ainsi que le matériau appelé ici tamis "pré-garnis" "pré-
tassés", peuvent être du sable grossier, des perles de verre, des substances analogues à des polymères solides et autres, et peuvent globalement être définis comme étant une matière en particules solides qui empêche l'entrée, dans la colonne de production, de sable et d'autres matières solides produites, mais permet aux fluides de production de
pénétrer dans la colonne de production.
La seconde phase de la mise en place du filtre à gravier consiste à introduire une boue -ou suspension de
gravier au moyen de tuyaux flexibles raccordés à l'ex-
térieur de la crépine à fente, cette boue étant déposée sur
la couche de fondation et s'élevant, si possible con-
venablement, autour de la crépine. Les inconvénients et les avantages de cette méthode sont évidents à l'homme de l'art. La mise en place d'un filtre à gravier dans des puits classiques s'effectue efficacement au moyen d'un appareil prévu à cet effet, du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N - 3 987 854. L'appareil utilisé dans ce brevet comprend un bouchon de cuvelage ou "packer" à commande hydraulique, qui est relié au sommet d'une section à tamis. Le bouchon de cuvelage présente des filets classiques de pas à gauche qui sont eux-mêmes raccordés à un écrou à filetage de pas à gauche porté sur l'extrémité
supérieure d'un outil de traversée qui est fixé à l'ex-
trémité inférieure d'un train de tiges.
Ce type classique d'appareil de mise en place de 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 mètres et plus. En premier lieu, pour insérer cet appareil en le faisant passer par le tronçon incurvé du puits de forage, il peut être nécessaire de faire tourner l'appareil, laquelle rotation s'effectue évidemment dans le
sens des aiguilles d'une montre, comme cela est classique.
La résistance opposée au passage de l'appareil par les tronçons incurvés à faible rayon du puits de forage est suffisamment élevée pour permettre une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre de l'écrou fileté de pas à gauche par rapport au bouchon de cuvelage. Par conséquent, le bouchon de cuvelage et l'écrou se dégagent sous l'effet de l'application de couples excessifs demandés pour l'insertion par rotation de l'outil à filtre à gravier dans
le puits.
Un défaut encore plus important réside dans le fait que l'introduction du fluide pour filtre à gravier s'effectue classiquement par la mise en circulation 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 de forage non vertical, et en particulier ayant une étendue horizontale de 300 à environ 600 mètres, il n'est pas sûr que le gravier contenu dans le fluide de garnissage de gravier ne s'accumule pas autour des centreurs ni n'obture par pontage l'espace annulaire
bien avant d'atteindre l'extrémité de la longueur de 300-
600 mètres de tamis traversant la formation productive horizontale. Une autre tentative d'utilisation de centreurs classiques pour centrer le grand nombre de tamis par rapport au puits de forage horizontal pose également d'autres problèmes. Tous les centreurs classiques sont soumis à une destruction par rotation du train ou de la
colonne de tiges sur laquelle ils sont portés, en par-
ticulier lorsqu'ils sont comprimés entre la paroi du puits de forage ou le cuvelage et le train ou la colonne d'outils. Par conséquent, l'utilisation de stabilisateurs classiques, qui sont essentiels à la mise en place des tamis en alignement axial à l'intérieur du puits de forage, est tout a fait empêchée par la rotation nécessaire des tamis pendant le processus d'insertion de la colonne d'outils au passage d'un tronçon incurvé, de rayon quelconque, du puits de forage. Ces problèmes ne sont que quelques-uns des problèmes à résoudre pour atteindre le but recherché par l'industrie, à savoir une production efficace à partir de puits de forage ayant des tronçons non
verticaux ou horizontaux d'étendue longitudinale impor-
tante, traversant des formations productives.
L'invention concerne un appareil à utiliser
dans un conduit de filtre à gravier pour puits souterrain.
L'appareil comprend un élément tubulaire intérieur de forme cylindrique ayant une paroi intérieure et une paroi extérieure. Un passage d'écoulement de fluide est défini dans la paroi intérieure de l'élément tubulaire et un
canal d'écoulement de fluide s'étend à partir de l'inté-
rieur de l'élément tubulaire à travers la paroi extérieure et est en communication avec le passage d'écoulement de fluide. Dans une forme préférée de réalisation, des moyens extérieurs de retenue à particules ou poreux au fluide sont portés sur la paroi extérieure de l'élément tubulaire et sont tournés intérieurement vers l'élément tubulaire. Dans une telle forme de réalisation, une toile métallique est disposée entre la paroi extérieure de l'élément tubulaire et l'intérieur des moyens de retenue à particules et s'étend a travers le passage d'écoulement de fluide. Au moins l'un dé l'élément tubulaire intérieur et du moyen de retenue de particules est fixé, par au moins l'une de ses extrémités, au conduit à filtre à gravier du puits souterrain. Un fluide passant à travers le moyen de retenue à particules et la toile métallique est filtré afin d'empêcher les matières solides d'une dimension pouvant être déterminée à l'avance de pénétrer dans les moyens formant le canal d'écoulement de fluide et de pénétrer dans
le passage d'écoulement de fluide.
L'invention prévoit aussi l'assemblage d'un train ou d'une colonne d'outils comprenant plusieurs de ces appareils à filtre à gravier entre lesquels sont intercales des corps stabilisateurs raccordés par vissage. D'autres corps stabilisateurs peuvent être reliés aux extrémités de la colonne d'outils. Lorsqu'il est nécessaire de faire passer une colonne ou un train d'outils dans un puits de forage ayant un rayon de courbure relativement court, plus faible est la longueur des éléments individuels et plus grand est le nombre des raccords vissés du train d'outils, plus aisé est le passage de ce train d'outils par le
tronçon incurvé du puits de forage.
Chaque corps de stabilisateur tubulaire comprend plusieurs éléments stabilisateurs espaces circonférentiellement qui sont normalement maintenus,
pendant la descente, dans une position rétractée radiale-
ment de manière qu'une rotation du train d'outils n'ait pas d'effet sur les éléments stabilisateurs. Lors de la descente du train ou de la colonne d'outils dans le tronçon non vertical ou horizontal du puits de forage, une pression de fluide est appliquée pour provoquer le déploiement radial vers l'extérieur des élements stabilisateurs, assurant ainsi que chaque élément de tamis du train d'outils se positionne convenablement dans le puits de
forage non vertical.
L'expression "puits de forage" utilisée ici entend inclure à la fois des puits cuvelés et des puits non cuvelés. Lors de la complétion de puits non cuvelés, la paroi du trou de forage définit le diamètre maximal du trou en un emplacement donné. Lors de la complétion de puits cuvelés, la "paroi" du puits est le diamètre intérieur de
la conduite de cuvelage.
Cette manoeuvre des éléments stabilisateurs peut être réalisée par la mise en oeuvre d'un piston fixé de façon cisaillable, ayant des surfaces extrêmes opposées d'aires inégales qui sont exposées à la pression du puits de forage, ce piston assurant, dans une telle position, 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 régnant dans ce dernier d'agir sur une surface, jusqu'à présent non exposée, des pistons et donc de cisailler la fixation cisaillable des pistons et de provoquer le déplacement de ces derniers pour qu'ils amènent les éléments stabilisateurs dans leurs positions déployées radialement, en contact avec la paroi ou le cuvelage du
puits de forage.
Si la longueur du tronçon non vertical ou horizontal du puits de forage est relativement faible, par exemple de l'ordre de 30 à 60 mètres, 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, qui est fixé en rotation au train ou a la colonne de travail, par rapport au bouchon de cuvelage pouvant être mis en place par pression afin d'éviter un dégagement prématuré entre le train de travail et le bouchon de cuvelage lorsque l'ensemble du train ou de la colonne d'outils est mis en rotation pour être passé à force dans ies tronçons incurvés
du puits de forage.
Conformément à l'invention, un outil antirota-
tion est prévu pour effectuer un raccordement ou une liaison entre le train ou la colonne 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 lors de l'insertion du train d'outils dans le puits de forage. Un tel outil antirotation comprend un manchon de corps intérieur qui est relie par vissage, au moyen d'une réduction, au bas du train ou de la colonne de travail. Une douille est montée sur le manchon de corps afin de pouvoir effectuer des mouvements axiaux, mais non de rotation, et elle est rappelée par ressort vers une position basse. Des filets en segment sont montés sur des bras descendants de
la douille et maintenus en prise avec les filets inte-
rieurs, de pas à gauche, d'un bouchon de cuvelage ou "packer" classique au moyen d'un manchon à piston qui est
fixé de façon cisaillable au manchon de corps intérieur.
Un manchon extérieur antirotation, pouvant coulisser axialement et monté de façon étanche sur la réduction, mais fixe de façon à ne pas pouvoir tourner par rapport à cette réduction, au moyen d'une clavette, empêche toute rotation entre le train ou la colonne de travail et le bouchon de cuvelage. L'extrémité inférieure du manchon antirotation présente plusieurs pattes carrées, espacées circonférentiellement, qui s'enclenchent dans des encoches carrées formées dans le bouchon de cuvelage, au-dessus des filets de pas à gauche, fixant ainsi le bouchon de cuvelage au train de travail pour qu'ils tournent ensemble. Des vis de cisaillement empêchent le manchon antirotation de s'élever et se dégager. Après que le train d'outils a parcouru les tronçons incurvés à faible rayon du puits de forage sous l'effet d'un mouvement combiné, axial et de rotation vers la droite, du train de travail, l'application par pompage d'une bille sur un siège expansible, tourné vers le haut, prévu dans la lumière du bouchon de cuvelage, permet l'élévation de la pression des fluides dans le train ou la colonne de travail pour la mise en place du bouchon
de cuvelage.
Pour mettre hors d'action l'outil antirotation, on peut élever la pression régnant dans l'espace annulaire du puits au-dessus de la pression de la colonne, ce qui a pour effet de produire une force vers le haut sur le manchon du 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 un mouvement de montée de la colonne de travail par rapport au bouchon de cuvelage. Ce mouvement de montée libère le manchon antirotation de sa prise avec les filets du bouchon de cuvelage et libère donc le train ou la colonne de travail
et l'outil antirotation du bouchon de cuvelage.
Si, pour une raison quelconque, le manchon de piston ne parvient pas à libérer les segments filetés de la douille des filets de pas à gauche du bouchon de cuvelage, il est prévu un mécanisme de libération de secours. La partie supérieure du manchon antirotation 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 dans la colonne au-dessus de celui demandé pour la mise en place du bouchon de cuvelage repousse le manchon antirotation vers le haut, cisaille les vis de cisaillement et libère des filets du bouchon de cuvelage les pattes du manchon antirotation. Une rotation du train ou de la colonne de travail a à présent 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 antirotation du bouchon de cuvelage.
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 en s'écoulant dans l'espace annulaire entourant l'appareil à filtre à gravier. Les parties liquides du fluide portant le gravier s'élèvent par un second passage axial de l'outil de traversée pour pénétrer en s'écoulant dans l'espace annulaire du puits de forage audessus du bouchon de cuvelage mis en place. Dans le cas de la mise en place d'un filtre à gravier dans des tronçons de forage non verticaux ou horizontaux de grande longueur, de l'ordre de 300 à 600 mètres, l'utilisation de tout outil connu à filtre à gravier, tel que celui décrit dans le brevet N 3 987 854
précité, peut ne pas donner de résultats fiables. Conformé-
ment à l'invention, le garnissage par filtre à gravier de telles longueurs importantes de puits de forage non vertical ou horizontal s'effectue par l'introduction d'un corps de stabilisateur entre des appareils successifs à filtre à gravier. Un élément de vanne à manchon tubulaire, présentant au moins un orifice radial normalement ouvert, est ensuite relié à l'appareil à filtre à gravier le plus haut. De plus, un bouchon de cuvelage d'isolement est raccordé entre l'élément de vanne à manchon et l'appareil à filtre à gravier inférieur de la paire suivante d'appareils de filtre à gravier. Par conséquent, la colonne d'outils de filtre à gravier comprend plusieurs tronçons, chaque tronçon comprenant, à partir du bas, un appareil inférieur à filtre a gravier d'étendue axiale relativement limitée, un corps de stabilisateur du type décrit précédemment, comportant des éléments stabilisateurs normalement rétractés pendant la descente, un élément supérieur à filtre à gravier d'étendue axiale relativement limitée, un corps de vanne à manchon et un bouchon de cuvelage
d'isolement. Les bouchons de cuvelage ou "packer" d'isole-
ment sont avantageusement du type mis en place par l'application d'une pression de fluide par l'intermédiaire de la colonne tubulaire au moyen de laquelle le train ou la colonne d'outils est descendu dans le puits. Tous ces tronçons de filtre à gravier sont reliés entre eux par vissage et le bouchon de cuvelage d'isolement le plus haut est relié 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 au moyen d'une colonne ou d'un train de travail tubulaire et est inséré, en passant par le tronçon incurvé du puits de forage grâce à un mouvement de rotation et un mouvement
axial, dans le tronçon de forage non vertical ou horizon-
tal, jusqu'à une position immédiatement adjacente au bouchon de cuvelage d'isolement le plus bas. L'outil de traversée comporte deux joints d'étanchéité extérieurs, espacés axialement, qui coopèrent respectivement avec des alésages d'étanchéité espacés axialement prévus dans le bouchon de cuvelage 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 de façon à communiquer avec la lumière de la colonne de travail et dont l'extrémité inférieure est profilée de façon à communiquer avec les orifices radiaux qui sont disposés
entre les joints d'etanchéité' extérieurs espacés axiale-
ment. Par conséquent, un fluide porteur de gravier, introduit par l'intermédiaire de la colonne tubulaire de travail, passe à travers l'outil de traversée, dans l'orifice du corps de vanne à manchon puis descend dans l'espace annulaire défini entre le puits de- forage ou le cuvelage et 1-a surface extérieure de l'appareil de filtre à gravier le plus bas. Le gravier ne peut évidemment passer à travers l'appareil à filtre à gravier, sa granulométrie étant supérieure à la dimension des ouvertures de cet appareil, et le fluide qui a porté le gravier passe à travers l'appareil puis monte dans un second passage axial ménagé dans l'outil de traversée, qui présente une ouverture radiale à son extrémité supérieure, au-dessus du bouchon de cuvelage et communiquant avec l'espace annulaire entourant la colonne tubulaire de travail. Etant donné que cet espace annulaire est en communication avec l'espace annulaire du puits de forage, la composante liquide du fluide porteur de gravier peut aisément se diriger vers la
surface du puits.
A la fin de la mise en place du filtre à gravier de la paire la plus basse d'appareils à filtre à gravier, l'opérateur du puits relève une élévation de la pression du fluide par suite de l'obturation des ouvertures par lesquelles le fluide porteur de gravier doit passer. A la réception de ce signal, l'opérateur du puits déplace vers le haut la colonne de travail portant l'outil de traversée de façon à placer celui- ci à proximité immédiate du corps de vanne à manchon immédiatement adjacent, vers le
haut. Une douille prévue sur l'outil de traversée s'enclen-
che de façon amovible avec le manchon de la 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 appareils à filtre à gravier suivants peut ainsi avoir lieu de la même manière
que celle décrite précédemment pour le tronçon inférieur.
Des mouvements successifs de montée de la colonne de travail permettent donc a chaque appareil à filtre à gravier d'être garni de gravier et, lorsque tous les appareils à filtre à gravier sont garnis, la colonne de travail et l'outil de traversée annexé peuvent être retirés du puits et ce dernier est prêt à être mis en production, tous les appareils à filtre à gravier étant garnis de
gravier extérieurement, sur leur pourtour, de façon fiable.
La présente invention prévoit aussi l'utilisa-
tion d'un appareil à filtre à gravier qui peut effectuer le garnissage de gravier d'une série de zones se trouvant dans un tronçon horizontal d'un puits souterrain, la colonne portant l'appareil à filtre à gravier ne demandant qu'une manoeuvre pour effectuer l'ensemble du garnissage par gravier, contrairement à la série de manoeuvres effectuées dans le cas du dispositif à filtre à gravier tel que décrit de façon particulière cidessus. Un exemple 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 ou le garnissage séquentiel de gravier dans plusieurs zones et comprend des moyens d'étanchéité principaux, qui peuvent être un bouchon de cuvelage mis en place hydrauliquement, conçu pour être mis en placedans le cuvelage, dans une position proche immédiatement des zones de production. Plusieurs appareils à filtre à gravier selon l'invention, ainsi que des moyens d'obturation ou de vanne mobiles sélectivement entre des positions d'ouverture et de fermeture, sont prévus, les moyens d'obturation étant en nombre égal à celui des zones de production et pouvant être portés à l'intérieur du puits avec les moyens d'étanchéité principaux par rapport auxquels ils s'étendent en formant une suite. Des moyens d'isolement de zone de production, qui peuvent être un second bouchon de cuvelage ou d'autres bouchons de cuvelage, sont raccordés entre chacun des jeux et peuvent être amenés par ekpansion en contact étanche
avec le cuvelage entre les zones de production adjacentes.
Un mandrin de commande est prévu et peut être porté par un
conduit à l'intérieur du puits, avec les moyens d'étanchéi-
té principaux, et peut être déplacé à l'intérieur de tous les jeux. Le mandrin de commande comprend un moyen de traversée simple 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 demandant plus d'une manoeuvre pour effectuer
la mise en place du filtre à gravier dans une zone.
Plusieurs moyens d'étanchéité espacés axialement sont
prévus sur le mandrin de commande pour isoler convenable-
ment les jeux les uns des autres lorsque les moyens de traversée portés par le mandrin de commande sont placés à proximité de chacun des moyens d'obturation ou des vannes. 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 l'autre sens. Des moyens sont prévus pour alimenter en fluide porteur de gravier l'intérieur du mandrin de commande afin que chaque zone de production excessive puisse être garnie de gravier par un déplacement successif de l'ensemble à conduit et mandrin pour qu'ils coopèrent avec chacun des jeux, sans récupération du conduit de l'intérieur du puits lors de la suite d'opérations de garnissage par gravier du
puits dans la position d'orientation horizontale.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexes 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 schématiquement des quarts de coupe verticaux d'une forme de réalisation d'un outil de mise en place de filtre a 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 analogues à celles des Figures 2A, 2B, 2C et 2D, mais illustrant la mise en place du "packer" ou bouchon de cuvelage, l'expansion des éléments stabilisateurs jusqu'à ce qu'ils entrent en contact avec le puits de forage et la libération de l'outil antirotation; 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 éléments durant l'opération de garnissage ou de mise en place d'un filtre à gravier; les Figures 5A, 5B, 5C, 5D et 5E représentent ensemble des vues schématiques en coupe verticale d'une forme de réalisation modifiée du système de mise en place d'un filtre à gravier selon l'invention, les bouchons de cuvelage étant mis en position, les éléments stabilisateurs étant déployés en contact avec le puits de forage et un outil de traversée étant inséré dans le bouchon de cuvelage d'isolement le plus bas de la- colonne d'outils pour amorcer la mise en place du filtre à gravier autour de l'extérieur de la paire la plus basse d'appareils à filtre à gravier;
les Figures 6A et 6B sont des vues respective-
ment similaires à celles des Figures 5A et 5B, mais illustrant l'achèvement du garnissage ou de la mise en place du filtre à gravier autour de l'extérieur des appareils à filtre à gravier les plus bas et le mouvement de montée de l'outil de traversée pour amorcer la mise en place du filtre à gravier autour de l'extérieur de l'appareil à filtre à gravier immédiatement adjacent vers le haut; la Figure 7 est une élévation à échelle agrandie, avec coupe partielle, d'un élément stabilisateur commandé par pression de fluide et utilisé dans des puits de forage cuvelés et déviés; la Figure 8A est une demi-coupe longitudinale à échelle agrandie d'un élément centreur commandé par pression de fluide, modifié, utilisé dans un puits de
forage dévié, cuvelé ou non cuvelé, les éléments stabilisa-
teurs étant représentés en position rétractée; 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 9 est une vue en perspective avec coupe partielle de l'appareil à filtre à gravier, non fixé au conduit du puits; et la Figure 10 est une vue en perspective des moyens à toile métallique montrant, d'une façon générale, les enveloppes ou enroulements intérieur et extérieur de
ces moyens.
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 vertical d'entrée la communiquant par un tronçon incurvé lb, de rayon de courbure relativement court, 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 s'étend sur une distance horizontale impor-
tante et le tronçon lc du puits de forage, globalement linéaire, traverse une étendue horizontale importante de la formation productive, au moins sur une distance de 300 à 600 mètres ou plus. Le tronçon en courbe lb du puits de forage présente une courbure d'au moins 10 par longueur de mètres et avantageusement une courbure comprise entre 10 et 30 par longueur de 30 mètres. 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 ou d'une colonne d'outils dans le tronçon productif non vertical lc du puits de forage. Bien qu'on n'y soit nullement limité, chacune des modifications de l'invention sera décrite en application avec un cuvelage 2 qui a été précédemment introduit dans le puits de forage et perfore comme indiqué en 2c, bien que cela ne soit pas nécessaire, en particulier dans les tronçons incurvés lb et dans les tronçons linéaires non verticaux ou horizontaux lc traversant la formation productive P. Dans tous les cas, il est essentiel que le train ou la colonne d'toutils utilisé pour la complétion d'un tel puits, en particulier un train ou une colonne d'outils à filtre à gravier, soit capable d'effectuer un mouvement combiné axial et de rotation pour faire passer à force la colonne dans le tronçon incurvé lb du puits de forage. Il est également essentiel que toutes saillies présentes sur le train d'outils, telles que les centreurs communément utilisés dans un puits globalement vertical, soient totalement rétractées à l'intérieur du corps du train ou de la colonne d'outils pour empêcher toute détérioration des éléments centreurs pendant qu'ils sont
tournés dans le tronçon incurvé lb du puits de forage.
En référence à présent aux Figures 2A, 2B, 2C et 2D, le tronçon de la colonne d'outils utilisé pour la mise en place d'un filtre à gravier dans le tronçon productif non vertical lc du puits de forage 1 est illustré. Bien que ce tronçon soit illustré, sur' les dessins, comme s'étendant dans une orientation sensiblement verticale, il est bien entendu que l'orientation n'est en réalité par verticale, mais globalement horizontale, mais une orientation verticale est utilisée sur les dessins, car le spécialiste a l'habitude de considérer les trains ou colonnes d'outils de puits avec leurs éléments orientés verticalement. L'appareil de garnissage ou de mise en place
d'un filtre à gravier, illustré dans la forme de réalisa-
tion des Figures 2A, 2B, 2C et 2D, est descendu dans le tronçon non vertical ou horizontal lc de puits de forage au moyen d'une colonne, d'un train ou d'un conduit tubulaire similaire 3 de travail. La colonne tubulaire de travail est raccordée par vissage, au moyen de filets 3a, à la partie supérieure d'un outil antirotation 10 qui est lui-même relié par vissage, à son extrémité inférieure, par des filets 14c de douille, de pas à gauche, aux filets 20a de pas à gauche, tournés vers le haut, normalement prévus sur un moyen d'isolement de puits classique, tel qu'un bouchon de cuvelage ou "packer" 20. De plus, l'extrémité inférieure d'un élément de corps intérieur 15 de l'outil antirotation est raccordée par vissage au moyen de filets 15c à l'extrémité supérieure 41 d'un outil 40 de traversée du type globalement représenté dans le brevet. N 3 987 854 précité. Le bouchon 20 de cuvelage peut comprendre tout
type classique comportant un élément d'étancheité élas-
tomérique expansible 21 et plusieurs éléments de coin 22
espacés circonférentiellement. Le packer 20 est avantageu-
sement du type commandé par pression de fluide dans lequel les éléments d'étanchéité 21 et les coins 22 sont déployés jusqu'à ce qu'ils entrent en contact avec la lumière 2a du cuvelage 2, par une élévation prédéterminée de la pression
d'un fluide appliqué au bouchon de cuvelage par l'inter-
médiaire de la colonne 3 de travail. Cependant, on peut utiliser d'autres types de bouchons de cuvelage en tenant compte de la difficulté à obtenir des mouvements axiaux et de rotation du fait des contraintes de frottement imposées à la colonne d'outils lors de son passage dans le tronçon
incurvé lb du puits de forage.
Le bouchon de cuvelage ou packer 20 comporte en outre une partie de corps tubulaire 23, s'étendant axialement vers le bas, qui présente, à son extrémité supérieure, un alésage supérieur 23d d'étanchéité, plusieurs orifices radiaux 23a espacés axialement dans sa partie extrême inférieure et un alésage inférieur 23b d'étanchéité. La partie de corps tubulaire 23 est reliée par vissage, au moyen de filets 23d situés a son extrémité inférieure, au plus haut de plusieurs appareils 500 de garnissage ou de mise en place d'un filtre à gravier, reliés en série, qui sont reliés entre eux par des corps stabilisateurs 60 et qui s'étendent sur une grande longueur 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 distance de 30 à 60 mètres constitue une longueur pratique pour les éléments de tamis tubulaire 50
reliés en série.
Bien que seulement trois de ces appareils 500 à filtre à gravier soient représentés sur les dessins, pour des contraintes d'espace, les appareils 500 à filtre à gravier sont de préférence limités en longueur pour accroître la souplesse de la colonne ou du train d'outils au passage du tronçon incurvé ld du puits 1 de-forage. Par conséquent, on peut utiliser un nombre quelconque compris entre 10 et 20, ou plus, de ces appareils 500 à filtre à gravier, reliés en série, un corps stabilisateur 60 étant
monté entre chaque paire d'appareils à filtre à gravier.
En référence à présent aux Figures 2C et 2D, l'appareil 500 à filtre à gravier pour puits souterrain selon l'invention a son élément tubulaire intérieur 501 fixé au moyen de filets-23d à un élément de conduit 24 de filtre à gravier de puits souterrain, situé au-dessus de lui. De plus, l'élément tubulaire intérieur 501 est relié
par vissage, à son extrémité inférieure, à un élément 60.
Comme montré sur la Figure 2D, d'autres appareils 500
disposés longitudinalement peuvent être placés sélective-
ment sur la longueur du conduit ou de la colonne de
production de travail.
En référence en particulier aux Figures 9 et , l'élément tubulaire intérieur 501 est de forme cylindrique et comporte une paroi intérieure 502 en communication avec le passage 504 d'écoulement de fluide traversant l'appareil 500 et s'étendant à travers le conduit ou la colonne de production ou de travail jusqu'au sommet du puits. L'élément 501 comporte également une paroi extérieure 503 et un moyen de passage d'écoulement de fluide, ou des orifices, 505 traversant la paroi intérieure 502 et la paroi extérieure 503. Un moyen extérieur, ou un moyen 506 poreux aux fluides, retenant les particules, est prévu sous la forme d'un second élément cylindrique traversé sélectivement par des orifices 506a. Le moyen extérieur, ou moyen poreux aux fluides, de retenue de particules, peut être un cylindre, comme représenté, traversé par des orifices, ou bien peut se présenter sous
la forme d'une toile métallique enroulée en acier ino-
xydable, bien connue de l'homme de l'art, d'une série de nervures espacées longitudinalement ou radialement, ou analogues. Dans tous les cas, le moyen extérieur ou poreux aux fluides, retenant les particules, présente une face intérieure 507 tournée vers la paroi extérieure 503 de l'élément tubulaire intérieur 501. Entre ces derniers et le moyen 506 de retenue de particules se trouve la toile métallique 508 traversée d'ouvertures 509 permettant un
écoulement sélectif des fluides.
Comme montré sur la Figure 10, cette toile métallique peut comprendre un enroulement intérieur 508a et un enroulement extérieur 508b, les enroulements ou enveloppes 508a et 508b étant tissés entre eux, afin d'être plus résistants. Les moyens à toile métallique 508 peuvent présenter des ouvertures de toute maille souhaitée entre les fils métalliques les constituant, mais la dimension des mailles est avantageusement comprise entre environ 0,42 et
0,055 mm.
Les moyens a toile métallique tels qu'utilisés dans la présente invention peuvent se présenter sous une
quelconque d'un çertain nombre de formes de réalisation.
Les moyens à toile métallique peuvent être réalisés en fil d'acier ordinaire ou en un fil d'alliage ou un fil non ferreux, par exemple en acier, en acier inoxydable, en cuivre, en alliage 70/30 à haute teneur en laiton, en bronze commercial 90/10, en phosphore, en "Monel", en nickel, en aluminium 5056 ou en des associations de ces métaux. La toile métallique peut également être formée de l'un quelconque d'un certain nombre d'alliages spéciaux comprenant du fer pur, un alliage à haute teneur en laiton, du bronze au phosphore, du nickel pur et analogues. Il peut être réalisé sous une forme revêtue ou non revêtue. Dans certains cas, il peut être souhaitable de revêtir les fils de la toile de composés chimiques, tels que des inhibiteurs de corrosion ou d'autres compositions protectrices chimiques. Le moyen à toile métallique 508 peut être réalisé sous la forme de l'une quelconque d'un certain nombre d'armures ou de gaufrages. Ces armures comprennent une armure toile, telle que celle représentée globalement en 10, une armure croisée, une armure toile hollandaise ou une armure croisée hollandaise. La toile métallique peut également se présenter sous la forme d'une armure frisée, telle qu'un frisage double, un frisage intermédiaire, un
frisage à maille bloquée ou un frisage à dessus lisse.
Bien que le dispositif 500 tel qu'illustré sur la Figure 9 soit représenté avec les moyens à toile métallique 508 placés entre l'élément tubulaire intérieur 501 et un élément tubulaire extérieur, ou moyen 506 poreux aux fluides, retenant les particules, le dispositif 500 peut également être prévu dans -une forme de réalisation dans laquelle l'élément 506 n'est pas utilisé et le moyen à toile métallique 508 est fixé, par exemple par liaison chimique, soudage par points ou analogue, autour de l'extérieur de l'élément tubulaire intérieur 501 de façon que le moyen à toile métallique soit placé en travers de chacun des orifices 505. En variante, le moyen à toile métallique peut se présenter sous la forme d'éléments à boucles de blocage intérieur, tels qu'illustrés sur la
Figure 3A du brevet des Etats-Unis d'Amérique Re N 31 978.
Comme montré sur la Figure 10, la toile métallique 508 peut comprendre des enroulements intérieur et extérieur 508a et 508b qui peuvent ou non être formés de la même toile, de la même armure ou du même gaufrage. Par exemple, la toile métallique intérieure 508a peut être une toile dont le diamètre des ouvertures 509 est inférieur à
celui de la toile métallique 508b.
L'extrémité la plus basse des tronçons de tamis peut aboutir dans un bouchon de sondage par pontage (non représente), ou bien par un raccord emboîté, à un bouchon de cuvelage ou "packer" de fond qui a été précédemment mis en position dans l'extrémité inférieure du cuvelage 2,
comme montré sur la Figure 5E.
Chaque corps stabilisateur 60 comprend
plusieurs éléments stabilisateurs 62 espacés circonféren-
tiellement, rétractés radialement, qui sont maintenus dans une position rétractée radialement pendant la descente de
la colonne ou du train d'outils, comme illustré schémati-
quement sur les Figures 2A à 2D. La construction détaillée de ces stabilisateurs, dans deux variantes différentes,
sera décrite en regard des Figures 7 et 8.
Il convient cependant de noter qu'un passage annulaire 2b de fluide est forme par la présence des stabilisateurs entre la paroi intérieure 2a du cuvelage 2 et l'extérieur des éléments de tamis 50 reliés en série, et que ce passage annulaire est utilisé pour diriger le fluide porteur de gravier vers l'extérieur des appareils 500 à
filtre à gravier, comme décrit ci-après.
L'outil antirotation 10 a pour fonction d'empêcher une rotation relative entre la colonne 3 de travail et le bouchon de cuvelage 20, assurant ainsi que les filets 20a de pas à gauche du bouchon de cuvelage ne peuvent pas se dégager, pendant la rotation à droite nécessaire de la colonne de travail, rotation demandée pour faire passer à force le train ou la colonne d'outils dans les tronçons lb à courbure de faible rayon du puits de forage 1. Comme précédemment, ceci représente la forme de réalisation préférée et la plus pratique. Si le train ou la colonne d'outils utilise des filets de pas à gauche, les filets 20a du bouchon - de cuvelage devraient être de pas à droite. La construction détaillée de l'outil antirotation
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 antirota-
tion 10. L'élément tubulaire 41 présente un évidement intérieur annulaire 41a (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 40 de traversée. De plus, l'élément de siège 45 de 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 leur position montrée 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 qui 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 de la colonne d'outils s'étendant à partir de la- colonne ou du train 3 de travail, et elle
permet à la pression interne d'être appliquée par l'inter-
médiaire du train 3 de travail pour la manoeuvre du bouchon de cuvelage, commandée par pression de fluide, d'une
manière classique.
Après la mise en place du bouchon 20 de cuvelage, une autre élévation de la pression du fluide de la colonne produit une force suffisante vers le bas sur le siège 45 de la douille pour provoquer le cisaillage des vis 41b et faire descendre à force l'ensemble 45 d'étanchéité à douille, permettant ainsi aux bras 45b de la douille de se déployer par ressort jusque dans l'évidement 41a ménagé dans la partie tubulaire supérieure de l'outil 41 de traversée, comme illustré sur la Figure 3B. La bille ou sphère B tombe ainsi sur le fond de l'outil de traversée, comme montré sur la Figure 3C, et ne constitue pas d'obstacle au passage des fluides dans l'alésage de l'outil
de traversée.
Un joint d'étanchéité extérieur 41g est prévu sur l'élément tubulaire 41 et coopère avec l'alésage d'étanchéité supérieur 20e 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 et douille 45 et définit aussi des filets intérieurs 41e destinés à entrer en prise avec l'extrémité supérieure d'un tube descendant 42 qui forme un passage central de fluide à travers l'outil 40 de traversée. Des filets extérieurs 41f prévus sur la surface extérieure de l'épaulement 41d assurent la fixation d'un tube extérieur 44, s'étendant vers le bas, qui définit un passage annulaire autour du
tube central 42 pour le retour des fluides après l'opéra-
tion de mise en place du filtre à gravier, d'une manière qui sera décrite ci-après. Le tube extérieur 44 comporte des joints d'étanchéité extérieurs 44a et 44b, espacés axialement, qui coopèrent respectivement avec la surface intérieure 23d du manchon 23 s'étendant vers le bas, faisant partie de la partie de corps du bouchon de cuvelage 20, et avec l'alésage d'étanchéité intérieur 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 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 40 est déviée 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 46b entourant un orifice radial 46a prévu dans le manchon 46 et communiquant avec un orifice radial 44d formé dans le tube extérieur 44. Des bagues toriques 46d
d'étanchéité assurent l'étanchéité de l'extrémité supérieu-
re du manchon 46 en forme de coupelle avec l'extrémité inférieure du tube intérieur 42. On notera que l'orifice
radial 44d prévu dans le tube extérieur 44 est en com-
munication de fluide avec la série d'orifices radiaux 23a, espacés axialement, ménagés dans les parties inférieures du prolongement tubulaire descendant 23 formé sur le bouchon de cuvelage 20. Comme mentionné, l'extrémité inférieure du
tube extérieur 44 comporte un joint extérieur 44b d'étan-
chéité et, après la mise en place du bouchon de cuvelage , ce joint assure que les fluides, descendant par le tube intérieur 42 de l'outil 40 de traversée et se dirigeant vers l'extérieur par l'orifice 44d, ne peuvent s'écouler que par les orifices 23a du tube 23 du corps du bouchon de cuvelage et donc pénétrer dans l'espace annulaire 2b défini entre la paroi 2a du cuvelage 2 et l'extérieur des appareils 500 à filtre à gravier raccordés en série. Les joints extérieurs précités 41g et 44a d'étanchéité situés
sur les parties supérieures du tube extérieur 44 con-
tribuent également à l'isolement du filtre à gravier ou
d'autres fluides descendant par 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'expan-
sion des éléments stabilisateurs 62 à partir de leurs positions rétractées radialement dans les divers corps stabilisateurs. Comme on peut mieux le voir sur la Figure 7, les éléments stabilisateurs 62 sont disposés respective-
ment dans plusieurs alésages radiaux 60a, espacés circon-
férentiellement, ménages dans un élément de corps tubulaire 61. Chaque élément stabilisateur 62 comprend un piston en forme de T ayant une partie de tête 62a qui est disposée en contact étanche avec l'alésage 60a au moyen d'une bague torique 62b. La tige 62c de chaque stabilisateur 62 est d'un diamètre sensiblement réduit et coopère en contact étanche avec un coussinet 63 qui est fixe par vissage dans l'alésage 60a. Des bagues toriques 63a et 63b assurent
l'étanchéité de la tige 62a dans ce coussinet.
Un élément obturateur 69, constitué d'une tête filetée élargie 69a et d'un nez allongé 69b, de diamètre réduit, est engagé par vissage et de manière étanche dans un trou taraudé 60b situé à l'extrémité intérieure des alésages radiaux 60a. Le nez 69b pénètre dans la lumière de l'élément de corps tubulaire 61 et peut être rompu de par
sa conception, pour un but décrit ci-après.
Un orifice 69c s'étend a travers la tête filetee 69a et pénetre dans le nez 69b, mais ne traverse pas sur toute sa longueur leélément obturateur 69. Par conséquent, la pression atmosphérique règne dans les chambres 68 et 67. Lors d'une insertion dans le puits de forage, seule l'extrémité de la tige 62c de l'ensemble stabilisateur 62 est exposée aux fluides du puits de forage de manière que les stabilisateurs soient rappelés vers le
haut par la pression du puits de forage.
Chaque corps stabilisateur 60 comprend deux éléments tubulaires 61 et 64, reliés par vissage, et raccordés l'un à l'autre par des filets 61a, l'étanchéité étant assurée par une bague torique 64a. L'élément tubulaire 61 présente des filets femelles 61b pour un raccordement a l'appareil adjacent 500 à filtre à gravier, tandis que l'élément tubulaire 64 présente des filets mâles 64b pour un raccordement à un appareil adjacent 500 à filtre à gravier. 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 sensible 69b est cassé volon-
tairement par des moyens classiques. Ces moyens classiques peuvent comprendre des dispositifs introduits dans le puits par du matériel pétrolier classique à câble ou à conduite
enroulée, ou par un accessoire fixé à l'extrémité in-
férieure d'un outil de traversée 150. Un mouvement axial de tels dispositifs dans la lumière intérieure des éléments stabilisateurs 62 rompt aisément le nez 69b et le sépare de la tête 69a afin d'exposer la chambre 67 aux fluides du puits de forage par l'intermédiaire de l'orifice ouvert 69c. La section de la tête 62a du piston est sensiblement supérieure à celle de la tige 62c. Par conséquent, l'application de la pression des fluides du puits de forage à la tête 62a engendre une force de rappel vers l'extérieur et un déplacement des éléments stabilisateurs62, amenant les tiges 62c en contact avec la paroi 2a du cuvelage 2 du puits. Par conséquent, les éléments stabilisateurs 62 peuvent être déployés radialement pour positionner les divers éléments de tamis 50, reliés entre eux, par rapport à la paroi 2a du cuvelage 2 du puits parcourant le tronçon
linéaire non vertical ou horizontal lc du puits de forage.
Dans le cas o aucun tubage n'est inséré dans le tronçon non vertical ou. horizontal lc du puits 1 de forage, l'ensemble stabilisateur 60', représenté en détail sur les Figures 8A et 8B, peut alors être raccordé à une extrémité, en 60'a, à l'élément de tamis adjacent 50 et comporte des filets mâles 60'b, à son autre extrémité, pour un raccordement à un appareil adjacent 500 à filtre à gravier. 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 72 est relié par vissage ou réduction par des filets 172a et 172b. Entre les réductions 170 et 171 sont montées
plusieurs lames de ressort 160, espacées circonférentielle-
ment, dans une disposition rétractée radialement, à plat, par la fixation d'un jeu d'extrémités recourbées 161 à des axes 160a disposés suivant des cordes et montés dans un manchon rainuré 162 qui est lui-même monté de façon étanche sur une réduction supérieure 170 et un manchon de butée 163 au moyen de bagues toriques 162a. Les autres extrémités des stabilisateurs à lames de ressort 160 sont des extrémités incurvées 164 fixées à des axes 160b, disposés suivant des cordes et montés dans un piston à manchon 166. Ce dernier présente une extrémité supérieure réduite 166a directement exposée à la pression du puits de forage, tandis qu'une
partie intérieure 166b de plus faible diamètre de l'ex-
trémité supérieure du piston 166 est exposée à la pression atmosphérique retenue par une bague torique 167 dans le piston 166 et par une bague torique 163a dans un manchon supérieur 163 dispose entre le piston 166 et l'élément de corps 172. Un manchon 174 de cylindre est fixe par des filets 174a à l'extrémité inférieure du manchon de corps 172 avec lequel l'étanchéité est assurée par des bagues toriques 172d. Le manchon 174 coopère de façon étanche, par une bague torique 174b, avec la surface inférieure
* extérieure 166c du piston 166. Plusieurs vis de cisaille-
ment 169, espacées circonférentiellenment, qui traversent l'extrémité inférieure 162b du manchon 162, empêchent le
piston 166 de se déplacer vers le haut.
Un élément obturateur 175, constitué d'une tête élargie et filetée 175a et d'un nez allongé 175b, de diamètre réduit, est en prise par vissage et de façon étanche avec un trou taraudé 172c ménagé dans le manchon de corps 172. Un orifice 175c s'étend à travers la tête filetée 175a et débouche dans le nez 175b, mais ne traverse pas sur toute sa longueur l'élément obturateur 175. Par conséquent, toute l'extrémité inférieure du piston à manchon 166 est exposée à la pression atmosphérique retenue par la coopération de l'élément obturateur 175 avec des
bagues toriques 172d, 174b et 167.
Pendant l'insertion dans le puits de forage, seule l'extrémité supérieure 166a est exposée aux fluides du puits de forage afin que le piston à manchon 166 soit rappelé vers le bas par la pression du puits de forage, ce
qui retient les stabilisateurs 160 en position rétractée.
Le nez 175b peut être rompu de par sa concep-
tion et pénètre dans la lumière du manchon de corps 172.
Lorsque l'on fait actionner l'ensemble stabilisateur 60', on brise volontairement le -nez 175b par des moyens classiques, tels que ceux décrits précédemment, afin d'exposer l'extrémité inférieure 166c du piston 166 à
manchon à la pression du puits de forage.
Etant donné que la section de l'extrémité inférieure 166c est plus grande que celle de l'extrémité supérieure 166a, une force différentielle s'exerce sur le piston 166 à manchon, cette force étant suffisante pour cisailler les vis 169 et déplacer le piston vers le haut, comme montré sur la Figure 8B, bombant ainsi les ressorts stabilisateurs 160 vers une position déployée vers l'extérieur pour qu'ils portent contre la paroi du puits de
forage lc.
On a mentionné l'outil antirotation 10 qui est incorporé dans le train ou la colonne d'outils, entre le train ou la colonne 3 de travail et à la fois le bouchon de cuvelage 20 et l'outil 40 de traversée. Ainsi qu'on peut mieux le voir sur la Figure 2A, cet outil antirotation 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 produit un dévissage des filets 14c de la douille, suivi de la séparation vers le haut de la colonne 3 par rapport au bouchon 20 de cuvelage. Etant donné que des couples très élevés, dans le sens des aiguilles d'une montre, sont nécessaires pour réaliser l'insertion du train ou de la colonne d'outils, y compris le bouchon 20 de cuvelage, dans le tronçon incurvé lb du puits de forage, il est nécessaire de prévoir un mécanisme pour empêcher le train d'outils 3 de tourner par rapport au bouchon 20 de cuvelage jusqu'à ce que ce dernier ait franchi le tronçon incurvé lb du puits de forage 1 et soit placé et mis en place, dans la position souhaitée, dans le tronçon non
vertical ou horizontal lc du puits de forage 1.
Cet outil antirotation comprend une réduction 11 fixée par son extrémité supérieure à des filets 3a de la colonne ou du train tubulaire 3 de travail. La réduction 11 définit, sur sa périphérie extérieure et supérieure, une surface cylindrique lla d'appui. La partie inférieure de la réduction 11 est élargie radialement comme indiqué en ilb et définit, sur sa périphérie extérieure, une surface cylindrique d'appui. Un manchon antirotation 12 est prévu autour de la réduction 11. Le manchon antirotation 12
comporte un épaulement 12a faisant saillie vers l'inté-
rieur, qui est en contact de coulissement axial avec la surface d'appui lia de la réduction 11 avec laquelle l'étanchéité est assurée par un joint 12b. Le manchon antirotation 12 définit en outre une surface cylindrique intérieure 12c qui coopère, en coulissant axialement, avec la surface extérieure d'appui llb prévue sur la réduction 11 avec laquelle l'étanchéité est réalisée par un joint 11c. De plus, le manchon antirotation 12 présente une ou plusieurs rainures 12b de clavette, s'étendant axialement, espacées circonférentiellement, dans lesquelles coulissent des clavettes 13 montées dans des évidements appropriés.de la partie élargie llb de la réduction 11. Par conséquent, on s'assure que le manchon antirotation 12 tourne avec la
colonne 3 de travail, quelle que. soit sa position axiale.
L'extrémité inférieure du manchon antirotation 12 présente une configuration en zigzag s'étendant le long de sa périphérie et définissant plusieurs dents carrées 12e
faisant saillie vers le bas et espacées circonférentielle-
ment (Figure 2E), lesquelles dents coopèrent et s'enclen-
chent respectivement 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 a de pas à gauche. Par conséquent, tant que les dents 12e en saillie vers le bas du manchon antirotation 12 sont en prise avec les dents 20c en saillie vers le haut du bouchon de cuvelage, ce dernier est fixé à la colonne 3 de travail
afin de tourner avec elle.
Pour séparer -le manchon antirotation 12 du bouchon 20 de cuvelage, ce manchon doit être déplacé vers le haut par rapport au bouchon de cuvelage. Pendant la descente, ce mouvement de montée est empêché par plusieurs vis de cisaillement 18a, espacées circonférentiellement,
qui traversent l'extrémité supérieure du manchon antirota-
tion 12 et s'engagent dans une gorge annulaire 18b ménagée dans un anneau 18 qui est fixé par vissage sur des filets extérieurs llb prévus sur la surface supérieure et
extérieure de la réduction 11.
Le raccordement réel de l'outil antirotation 10 aux filets 20a de pas à gauche du bouchon de cuvelage 20 est effectué 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 extérieures et inférieures desquelles sont formés des segments de filet extérieurs 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 antirotation 10 qui présente des filets extérieurs a coopérant avec des filets intérieurs formés sur l'extrémité inférieure de la partie élargie llb de la réduction 11. Une bague torique 15b assure l'étanchéité entre ces filets. L'extremité inférieure du manchon de corps 15 présente des filets extérieurs 15c destinés à un raccordement à l'extrémité supérieure de l'élément tubulaire 41 orienté vers le haut, prévu sur l'outil de traversée 40. Une bague torique 15d assure l'étanchéité de cette liaison filetee. L'extrémité supérieure de la partie tubulaire montante 41 présente une surface d'appui inclinée 41m, tournée vers le bas, élargie radialement, qui coopère avec une surface d'appui inclinée 20d, tournée vers le haut, de forme correspondante, réalisée sur le corps 20 du
bouchon de cuvelage.
Pour fixer la douille 14 afin qu'elle effectue un mouvement axial et de rotation par rapport au manchon de corps 15 de l'outil antirotation 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 et la surface extrême ilf, 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 de filet de pas à gauche situées sur l'extrémité inférieure des bras 14a de la douille sont maintenues en prise avec les filets 20a de pas à gauche prévus sur le bouchon de cuvelage 20 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 & coulisser et à réaliser un contact étanche contre la partie inférieure 15f, de diamètre réduit, du manchon 15 de corps. Le manchon 16 de piston de retenue de la douille est fixé dans sa position de descente, dans laquelle il maintient les filets 14c en segments de la douille en prise avec les filets 20a de pas à gauche du bouchon 20 de cuvelage, 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 de la colonne tubulaire 3 de travail par la présence d'un ou plusieurs orifices radiaux 15k formes dans le manchon de corps 15. La surface extérieure du manchon 16 de retenue du piston est exposée à la pression de l'espace annulaire par des orifices 12k ménagés dans le manchon antirotation 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 cisaillement des vis 16d, le piston à manchon 16 monte et la douille 14 est libérée de sa prise avec les filets 20a de pas à gauche du bouchon de cuvelage 20 (Figure 3A). La colonne 3 est alors libre de se déplacer vers le haut par rapport au bouchon de cuvelage
, pour un but décrit ci-après (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 antirotation 10 est prévue à l'extrémité supérieure dé cet outil. L'épaulement 12a, élargi vers l'intérieur, prévu sur le manchon antirotation 12, coopère avec la surface d'appui lia de la réduction 11 pour former deux chambres à pression de fluide. La chambre supérieure 17a est exposée à la pression régnant dans l'espace annulaire par 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
llk formés dans la réduction 11. Par conséquent, l'applica-
tion d'une pression de fluide à l'intérieur de la colonne tubulaire 3, supérieure à la pression hydrostatique de l'espace annulaire, exerce une force dirigée vers le haut sur l'épaulement 12a du manchon antirotation 12, cisaille les vis de cisaillement 18a et provoque un déplacement du manchon antirotation 12 vers le haut sur une distance suffisante pour dégager les dents carrées.12e et 20c de leur prise mutuelle. Cette pression de la colonne doit être supérieure à celle demandée pour la mise en place du bouchon de cuvelage 20. Ensuite, une rotation de la colonne tubulaire 3 dans le sens des aiguilles d'une montre a pour effet de dévisser les segments filetés 14c, prévus sur la douille 14, des' filets 20a de pas à gauche du bouchon de cuvelage, la douille 14 s'élevant le long du manchon de corps 15 et comprimant le ressort 18. Lorsque les filets 14c en segment de la douille sont dégagés des filets 20a de pas à gauche du bouchon de cuvelage 20, la colonne tubulaire 3 est alors libre de se déplacer vers le haut et
de faire monter l'outil de traversée 40.
Par conséquent, deux mécanismes fiables sont
prévus pour assurer la déconnexion du mécanisme antirota-
tion 10 et permettre à la colonne de travail 3 de déplacer l'outil 40 de traversée vers le haut comme montré sur les
Figures 4A à 4D, en tant qu'étape nécessaire dans l'exécu-
tion de l'opération de mise en place du filtre à gravier.
Un total de trois niveaux distincts de pression de fluide en fond de trou est donc nécessaire avant une opération de garnissage ou 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 la pression de l'espace annulaire pour déplacer le manchon de piston 16 afin de libérer le bloc antirotation 10; et 3) un Second niveau de pression de colonne (supérieur au premier niveau) pour ouvrir les segments de siège 45b portant la bille de la douille et faire tomber la
bille B. -
Cependant, si le mécanisme de libération de secours pour l'outil antirotation 10 est utilisé, trois niveaux de pression de 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 de pression de colonne, plus élevé, pour mettre hors d'action l'outil antirotation *10; et 3) un troisième niveau, encore plus élevé, de la pression du fluide de la colonne pour ouvrir les segments de siège portant la bille de la douille et faire tomber la bille B. Une opération de mise en place d'un filtre à gravier peut alors être effectuée commodément. En référence aux Figures 4A à 4D, un fluide porteur de gravier est introduit par l'intermédiaire du train ou de la colonne 3 de travail et descend par la lumière de l'élément tubulaire supérieur 41 de l'outil de traversée 40 qui a été ouverte par la descente de la bille B. A partir de cette lumière ou de cet alésage, 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 et donc par les orifices 23a du prolongement du bouchon de cuvelage pour entrer dans l'espace annulaire 2b entre la lumière 2a du cuvelage et l'extérieur des divers appareils à filtre à gravier 500, raccordés en série, et des éléments stabilisateurs 60. Le gravier s'accumule alors autour de l'extérieur des appareils 500. La composante liquide du fluide porteur du gravier passe dans les orifices 52 et dans les ouvertures 53 prévues classiquement dans de tels éléments de tamis pour pénétrer dans le passage 505 d'écoulement de fluide de l'appareil 500 à filtre à gravier et s'élever par 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 de la colonne 3 de travail, accompli après que la colonne de travail a été libérée des filets 20a de pas a gauche du bouchon 20 de cuvelage, le liquide se déplaçant vers le haut franchit radialement vers l'extérieur les orifices 44c ménagés dans l'extrémité
supérieure du conduit extérieur 44 et passe donc directe-
ment à travers le bouchon 20 de cuvelage dans l'espace annulaire entre le cuvelage 2 et la colonne 3 de travail
pour s'écouler vers la surface du puits.
Une fois achevée l'opération de mise en place du filtre à gravier, ce qui est indiqué à la surface du puits par une élévation de la pression du fluide porteur de gravier, l'ensemble formé par l'élément 40 à filtre à gravier, le mécanisme antirotation 10 et la colonne 3 de travail peut être retiré du puits. Celui-ci est alors prêt à être mis en production. Une colonne de production peut alors être insérée dans le puits et reliée par vissage aux filets 20a de phase à gauche prévus dans le bouchon 20 de
cuvelage, d'une manière classique.
Le procédé et l'appareil ci-dessus, pour effectuer la mise en place d'un filtre à gravier dans un tronçon non vertical ou horizontal d'un puits de forage, convient au garnissage par filtre à gravier d'une zone de production ayant une longueur de l'ordre de 30 à 60 mètres ou plus. Lorsque la longueur du tronçon non vertical lc du puits de forage devant être garni de gravier dépasse
environ 60 mètres ou plus, on peut rencontrer des dif-
ficultés dues a une obturation formée par un pontage du gravier autour des éléments centreurs déployés 62 avant que l'ensemble de l'espace annulaire compris entre les appareils 500 à filtre à gravier et le puits de forage ou
la lumière du tubage soit rempli de gravier.
En référence à présent aux Figures 5A à 5E et 6A, 6B, une forme de réalisation modifiée de l'appareil est représentée en position d'insertion dans le tronçon du
cuvelage 2 parcourant la partie non verticale ou horizon-
tale lc du puits de forage 1. Un train ou une colonne d'outils à filtre à gravier est assemblé pour être inséré dans le puits de forage 1 par un mouvement combiné, axial et de rotation. Cette colonne d'outils comprend plusieurs sections. Chaque section comprend, à partir du bas, une longueur relativement faible d'appareils 500 à filtre à gravier qui est raccordée à l'extrémité inférieure d'un corps stabilisateur 60. L'extrémité supérieure du corps stabilisateur 60 est elle-même reliée à l'extrémité inférieure d'une autre longueur relativement faible de l'appareil 500 à filtre à gravier et l'extrémité supérieure de cet élément de tamis est reliée à un corps 130 de
manchon de vanne. Le corps 130 est lui-même relié classi-
quement à l'extrémité inférieure d'un bouchon de cuvelage d'isolement 140 qui est relié à l'extrémité inférieure de la section suivante de filtre à gravier, identique à celle
décrite précédemment.
Pour faciliter l'illustration du train ou de la colonne d'outils 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 intermédiaires 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'une colonne de travail tubulaire par une colonne de production. Si une rotation de la colonne d'outils est nécessaire pour effectuer son passage dans le puits de forage dévié, un
dispositif antirotation, similaire à celui décrit précédem-
ment, est alors indispensable pour raccorder sans pos-
sibilité de rotation la colonne de travail au bouchon de
cuvelage 140' le plus haut.
L'extrémité inférieure de la section la plus basse est raccordée dans ou autrement fixée classiquement à un bouchon de cuvelage de fond classique 100 qui est mis en place dans le cuvelage 2 avant l'introduction de la colonne tubulaire ou en même temps que l'introduction de la colonne
tubulaire dans le cuvelage 2.
Comme illustré sur lep Figures 5A à 5E, chacun des corps stabilisateurs 60 contient des éléments 62 de stabilisation expansibles radialement, qui sont déplacés vers l'extérieur jusque dans leur position de contact avec la paroi 2a du cuvelage 2 en étant exposés à une élévation de la pression du puits de forage par rapport à la pression hydrostatique existant dans celui-ci, de la même manière que celle décrite prédédemment. Ceci a pour effet de libérer et de déployer les élements stabilisateurs 62 de la même manière que celle qui a- été décrite précédemment en
regard des Figures 7 et 8.
Chaque corps 130 de manchon de vanne présente
plusieurs orifices radiaux 132, espacés circonférentielle-
ment, qui peuvent être fermes par un mouvement de montée d'un élément de vanne à manchon 134 sur la surface extérieure 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, comme décrit ci-après, descende en glissant au-
delà de chacune des vannes à manchon 134, mais, lorsqu'elle est déplacée vers le haut, porte contre chaque vanne à manchon pour la faire monter jusqu'à une position dans laquelle les bagues toriques 135 obturent de façon étanche les orifices radiaux 132. En variante, les vannes a manchon 134 peuvent être dans une position fermée, puis
ouvertes par la douille de l'outil de traversée.
Les bouchons de cuvelage d'isolement 140 prévus dans chacune des sections inférieures à filtre à gravier peuvent être d'un type classique quelconque, manoeuvrés par un mouvement axial ou de rotation de la colonne-d'outils, ou bien ils peuvent être actionnés par une élévation de pression dans le puits de forage par rapport à la pression
hydrostatique. Tous ces bouchons de cuvelage sont représen-
tés sur les Figures 5A à 5E dans leurs positions mises en place, pour lesquelles on notera que les jeux successifs d'appareils 500 à filtre à gravier sont isolés efficacement les uns des autres, à l'exception de raccordements de
fluide formés par les orifices radiaux 132.
En référence à présent à la Figure 5C, il est représenté un outil 150 de traversée inséré dans la lumière de la colonne d'outils décrite précédemment et placé à proximité immédiate de l'appareil à filtre à gravier le plus bas. Un joint extérieur 150a d'étanchéité, prévu à l'extrémité inférieure de l'outil 150 de traversée, est en contact étanche avec un alésage 131 d'étanchéité ménagé dans le corps de vanne 130, tandis qu'un joint extérieur 150b, espacé axialement, est disposé en contact étanche avec l'alésage 142 d'étanchéité de l'ensemble à bouchon de cuvelage 140 adjacent vers le haut. Le contact d'étanchéité isole donc efficacement les orifices radiaux 132 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 une colonne de travail tubulaire 4 et est insérée dans le cuvelage 2 jusque dans le tronçon non vertical ou horizontal lc du puits de forage 1 par une combinaison de mouvements de rotation et de mouvements axiaux. L'outil 150 de traversée présente un premier passage axial 152 qui débouche à l'extrémité supérieure 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 la plus basse de filtre à gravier. Dans cette position, le fluide porteur
de gravier introduit dans le puits de forage par l'inter-
médiaire de la lumière de la colonne 4 de travail descend dans le tronçon supérieur de l'outil 150 de traversée puis passe radialement vers l'extérieur dans les passages 154 pour pénétrer dans l'espace annulaire défini entre la
colonne d'outils et la paroi 2a du cuvelage 2. Par consé-
quent, le fluide porteur de gravier s'écoule autour de l'appareil 500 à filtre à gravier de la section la plus basse à filtre à gravier et le gravier est retenu par les petites ouvertures 509 ménagées dans la partie de tamis 508 de l'appareil 500 à filtre à gravier. La partie liquide passe à travers les ouvertures 509 et pénètre par les
divers passages radiaux 505 dans le passage 504 d'écoule-
ment de fluide de l'appareil 500 à filtre à gravier.
A partir du passage 504 de l'appareil 500, la composante liquide du fluide porteur de gravier s'élève par un second passage axial 156 ménagé dans l'outil 150 de traversée qui présente un orifice radial 158 de sortie adjacent à son extrémité supérieure. L'orifice 158 est situé au- dessus du joint extérieur 150b d'étanchéité. Par conséquent, la partie liquide du fluide porteur de gravier peut s'écouler vers le haut dans l'espace annulaire entourant la colonne 4 de travail vers la surface du puits,
étant rappelé que la lumière de la colonne d'outils au-
dessus de l'outil 150 de traversée et l'espace annulaire délimité par le cuvelage sont en communication ouverte par les orifices 114 ménagés dans les parois des appareils supérieurs 500 à filtre à gravier et par les orifices radiaux 132 ménagés dans chacun des corps de vanne
supérieurs 130.
Le garnissage par filtre à gravier de la section la plus basse à filtre à gravier se poursuit jusqu'à ce qu'une élévation de la pression des fluides 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 que l'écoule-
ment des fluides s'inverse. A ce moment, 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 immédiatement adjacente, vers le haut, d'orifices radiaux 132. Pendant que l'outil 150 de mise en place du filtre a gravier est déplacé vers le haut, deux bras ou plus de deux bras 200 de douille, espacés circonférentiellement, montés -classiquement sur la périphérie de l'outil de mise en place du filtre à gravier, s'enclenchent avec l'encoche profilée 134a ménagée dans la vanne à manchon 134 et déplacent cette vanne vers le haut jusqu'à une position fermée par rapport à la série la plus basse d'orifices radiaux 132. La vanne à manchon 134 peut être retenue dans cette position de fermeture des orifices par l'expansion d'une bague 136 en C portée par l'extérieur de lavanne à manchon 134 et pouvant s'enclencher avec une encoche annulaire 138 ménagée dans la
masse du corps de vanne à manchon 130.
Le mouvement de montée de l'outil 150 de traversée vers la position suivante de mise en place-d'un filtre à gravier est illustré schématiquement sur les Figures 6A et 6B et on notera que l'appareil 500 à filtre à gravier de la section la plus basse voisine peut être garni
de gravier autour de sa péripherie, tandis que la com-
posante liquide du fluide à filtre à gravier est renvoyée vers la surface 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 la totalité de la longueur de la colonne de filtre a gravier soit garnie. Etant donné que chaque tamis tubulaire 110 est d'une étendue longitudinale relativement limitée et que le fluide porteur de gravier
doit passer par un jeu relativement limité de stabilisa-
teurs déployés 62, on voit aisément qu'un garnissage fiable par du gravier de la totalité des tamis tubulaires utilisés dans une longueur de formation productive de 300 à 600
mètres ou plus peut être aisément effectué.
Un avantage de l'invention par rapport aux dispositifs et procédés de garnissage préalables de l'art antérieur est la possibilité de réduire l'épaisseur du milieu pré-garni ou pré-tassé pour optimfser les dimensions extérieures ou intérieures, o l'épaisseur de la colonne est critique dans des applications telles que, par exemple, des techniques de complétion comprenant des opérations de mise en place de filtre à gravier dans des puits non verticaux. En diminuant l'épaisseur du milieu pré- garni et
donc les dimensions extérieures et intérieures du dis-
positif, on peut améliorer le lavage au jet du tamis
lorsqu'il est en place dans le'puits.
Pour essayer la résistance de l'appareil 500 selon l'invention contre la déformation ou la destruction engendrée par la vitesse et une chute de pression des fluides, on a placé l'appareil 500 dans une cellule d'essai dans laquelle a été pompé pendant une période de temps un fluide sous pression pour simuler les fluides de production provenant d'un puits souterrain contenant les particules de matière que l'on souhaite être séparées par l'appareil avant l'entrée dans le conduit de production. La toile métallique présente des ouvertures à raison de 0,010 par centimètre carré et le fil est en acier inoxydable en deux enroulements, comme montré sur la Figure 10. La dimension des mailles est de 0,055 mm. On fait passer par pompage
l'équivalent de 57 240 litres par jour à travers le dispo-
sitif d'essai, sous une pression de 350 kPa et à une vitesse de 20,6 mètres par seconde. Le fluide est de l'eau de Houston, Texas, dans laquelle on a introduit du sable ayant une granulométrie comprise entre environ 0,177 et environ 0,125 mm, à une concentration de 0,06 kg/l, pendant une période de 35 minutes. Le débit d'écoulement initial est d'environ 41,6 1/min au commencement de l'essai et il ne varie pas durant la totalité de l'essai. Les résultats de cet essai montrent que l'appareil selon l'invention est efficace pour constituer un appareil de mise en place d'un filtre à gravier "pré-garni" ou "pré-tassé", de façon satisfaisante, convenant à une utilisation dans des puits
souterrains de pétrole et de gaz.
Il est évident à l'homme de l'art que le procédé et l'appareil décrits cidessus sont des procédés et des appareils convenant efficacement à la mise en place de filtres 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 mètres, la construction d'une telle longueur par l'assemblage vissé de plusieurs éléments de tamis de longueur relativement faible assure la possibilité pour ces tamis de passer aisément, sans dommage, le tronçon
incurvé lb du puits de forage 1.
I1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'appareil et au procédé décrits
et représentés sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (11)
1. Appareil destiné à être utilisé sur un conduit pour filtre à gravier de puits souterrain, caractérisé en ce qu'il comporte un élément tubulaire intérieur (501) de forme cylindrique ayant une paroi intérieure (502) et une paroi extérieure (503), un passage
(504) d'écoulement de fluide défini dans la paroi inté-
rieure de l'élément tubulaire, des moyens (505) à passage d'écoulement de fluide s'étendant de l'intérieur de l'élément tubulaire à travers la paroi extérieure de cet élément tubulaire et en communication avec le passage d'écoulement de fluide, des moyens (506) poreux aux fluides, retenant les particules, portés sur la paroi extérieure de l'élément tubulaire et dont l'intérieur (507) fait face à l'élément tubulaire, des moyens (508) à toile métallique disposés entre la paroi extérieure de l'élément
tubulaire et l'intérieur des moyens de retenue de par-
ticules et s'étendant en travers des moyens à passage d'écoulement de fluide, ces moyens à toile métallique étant traversés par des ouvertures (509) d'écoulement de fluide et ayant des éléments enroulés intérieur et extérieur (508a, 508b) tissés entre eux, au moins l'un desdits éléments tubulaires intérieurs et desdits moyens de retenue de particules étant fixé par au moins l'une de ses extrémités au conduit à filtre à gravier pour puits souterrain, afin qu'un fluide passant à travers les moyens de retenue de particules et les moyens à toile métallique soit filtré pour empêcher les matières solides d'une dimension pouvant être préalablement déterminee de pénétrer dans les moyens à passage d'écoulement de fluide et dans le passage d'écoulement de fluide en empruntant le conduit à
filtre à gravier pour puits souterrain.
2. Procédé de mise en place d'un filtre à gravier dans un puits souterrain de pétrole ou de gaz, caractérisé en ce qu'il consiste a introduire dans le puits un conduit de puits souterrain sur lequel est disposé au moins un appareil à bouchon de cuvelage (20) de puits et au moins un appareil (500) a filtre à gravier, cet appareil à filtre a gravier comprenant un élément tubulaire intérieur (501) de forme cylindrique ayant une paroi intérieure (502)
et une paroi extérieure (503), un passage (504) d'écoule-
ment de fluide défini dans la paroi intérieure de l'élément tubulaire, un moyen (505) à passage d'écoulement de fluide s'étendant de l'intérieur de l'élément tubulaire à travers
la paroi extérieure dudit élément tubulaire et en com-
munication avec le passage d'écoulement de fluide, des moyens (506) poreux aux fluides, retenant des particules, portés par la paroi extérieure de l'élément tubulaire et dont l'intérieur (507) fait face à cet élément tubulaire, des moyens (508) à toile métallique disposés entre la paroi extérieure de l'élément tubulaire-et l'intérieur des moyens de retenue de particules et s'étendant en - travers des moyens à passage d'écoulement de fluide, des moyens à toile métallique étant traversés par des ouvertures (509) d'écoulement de fluide et ayant des éléments enroulés intérieur et extérieur (508a, 508b) tissés entre eux, au moins l'un des éléments tubulaires intérieurs et des moyens de retenue de particules étant fixé par au moins l'une de ses extrémités au conduit à filtre à gravier de puits souterrain, afin qu'un fluide passant à travers les moyens de retenue de particules et les moyens à toile métallique soit filtré pour empêcher des matières solides d'une dimension pouvant être préalablement déterminée de pénétrer dans le moyen à passage d'écoulement de fluide et dans le passage d'écoulement de fluide en empruntant le conduit à filtreà gravier pour puits souterrain, le procédé consistant en outre à placer ledit appareil à filtre à gravier à proximité immédiate d'une zone productive (P) dans le puits, à mettre en place ledit bouchon de cuvelage du puits, et à introduire un fluide porteur contenant une matière en particules dans le conduit du puits pour mettre en place la matière en particules à l'extérieur du conduit du puits et à proximité immédiate de ladite formation productive.
3. Procédé de complétion d'un puits de forage (1) ayant une configuration déviée comprenant un tronçon d'entrée (la) communiquant avec un tronçon incurvé (lb) s'étendant vers le bas dans le puits à partir du 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 de puits. souterrain en fixant les uns à la suite des autres au moins un appareil (500) à filtre à gravier et plusieurs corps stabilisateurs tubulaires (60), chaque corps stabilisateur contenant des éléments stabilisateurs (62) espacés circonférentiellement, mobiles radialement et maintenus dans une position initiale rétractée de laquelle ils peuvent être déplacés, ledit appareil à filtre à gravier comprenant un élément tubulaire intérieur (501) de forme cylindrique ayant une paroi intérieure (502) et une paroi extérieure (503), un passage
(504) d'écoulement de fluide défini dans la paroi inté-
rieure de l'élément tubulaire, un moyen (505) à passage d'écoulement de fluide s'étendant de l'intérieur de l'élément tubulaire a travers la paroi extérieure de cet élément tubulaire et en communication avec le passage d'écoulement de fluide, des moyens (506) poreux aux fluides, retenant des particules, portés autour de la paroi extérieure de l'élément tubulaire et dont l'intérieur (507) fait face audit élément tubulaire, des moyens (508) à toile métallique disposés entre la paroi extérieure de l'élément
tubulaire et l'intérieur des moyens de retenue de par-
ticules et s'étendant en travers des moyens à passage d'écoulement de fluide, ces moyens à toile métallique étant traversés par des ouvertures (509) d'écoulement de fluide, au moins l'un desdits éléments tubulaires intérieurs et des moyens de retenue de particules étant fixé par au moins l'une de ses extrémités au conduit à filtre à gravier pour puits souterrain, afin qu'un fluide passant à travers les moyens de retenue de particules et les moyens a toile métallique soit filtré pour empêcher les matières solides d'une dimension pouvant être préalablement déterminée de pénétrer dans les moyens à passage d'écoulement de fluide et dans le passage d'écoulement de fluide en empruntant le conduit à filtre à gravier du puits souterrain, le procédé consistant en outre à raccorder le conduit formé à un moyen (20) d'isolement de puits, à faire descendre le conduit précité dans le puits de forage et à manoeuvrer '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 chaque appareil à filtre à gravier à proximité du tronçon linéaire du puits de forage, et à déplacer les éléments stabilisateurs, mobiles radialement, radialement vers l'extérieur pour les faire porter contre la paroi adjacente (2a) du puits de forage et pour placer les appareils à filtre à gravier à l'écart 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.
4. Procédé de complétion d'un puits de forage (1) ayant une configuration déviée- comprenant un tronçon initial sensiblement vertical (la) d'entrée 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'extrémite du tronçon horizontal du puits devant être 'garni d'un filtre à gravier, à former un conduit tubulaire de puits souterrain en fixant les uns à la suite des autres au moins un appareil (500) à filtre à gravier et plusieurs corps stabilisateurs tubulaires (60),
chaque corps stabilisateur contenant des éléments stabili-
sateurs (62) espacés circonférentiellement, mobiles radialement, maintenus dans une position rétractée radialement par des moyens de fixation situés dans l'appareil à filtre a gravier, cet appareil comprenant un élément tubulaire intérieur (501) de forme cylindrique ayant une paroi intérieure (502) et une paroi extérieure (503), un passage (504) d'écoulement de fluide défini dans la paroi intérieure de l'élément tubulaire, un moyen (505) & passage d'écoulement de fluide s'étendant de l'intérieur de l'élément tubulaire a travers la paroi extérieure de cet élément tubulaire et en communication avec le passage d'écoulement de fluide, un moyen (506) poreux aux fluides,
retenant des particules, porte autour de la paroi ex-
térieure de l'élément tubulaire et dont l'intérieur (507) fait face à l'élément tubulaire, des moyens (508) à toile métallique disposés entre la paroi extérieure de l'élément
tubulaire et l'intérieur des moyens de retenue de par-
ticules et s'étendant en travers du moyen à passage d'écoulement de fluide, les moyens à toile métallique étant traversés par des ouvertures (509) d'écoulement de fluide, au moins l'un des éléments tubulaires intérieurs et des moyens de retenue de particules étant fixé par au moins l'une de ses extrémités au conduit à filtre a gravier pour puits souterrain, afin qu'un fluide passant à travers les moyens de retenue de particules et les moyens à toile métallique soit filtré pour empêcher des matières solides d'une dimension pouvant être préalablement déterminee de pénétrer dans le moyen à passage d'écoulement de fluide et dans le passage d'écoulement de fluide en empruntant le conduit à filtre à gravier du puits souterrain, le procédé consistant en outre à raccorder un bouchon de cuvelage (20) dans le conduit tubulaire, des moyens de mise en place étant associés au bouchon de cuvelage, 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'extrémité inférieure du conduit avec l'extrémité référencée du tronçon horizontal du puits pour établir un passage annulaire de fluide extérieurement au conduit et un passage à l'intérieur du conduit, à mettre en action les moyens de fixation pour déplacer radialement les éléments stabilisateurs afin de les faire porter contre la paroi du puits de sondage et d'éloigner les éléments de tamis de ladite paroi, et à mettre en place le bouchon de cuvelage afin qu'un fluide de production puisse s'écouler à travers chacun des appareils à filtre à gravier vers la surface du puits.
5. Procédé de complétion d'un puits de forage souterrain dévié (1) ayant un tronçon non vertical (lc) de forage traversant une formation productive (P), caractérisé en ce qu'il consiste à insérer dans le tronçon non vertical du forage au moins un appareil (500) à filtre à gravier, ces appapreils étant reliés entre eux par des corps stabilisateurs tubulaires (60) portant chacun plusieurs
éléments stabilisateurs (62), espacés circonférentielle-
ment, mobiles radialement, chaque appareil à filtre à gravier comprenant un élément tubulaire intérieur (501) de forme cylindrique ayant une paroi intérieure (502) et une paroi extérieure (503), un passage (504) d'écoulement de fluide défini dans la paroi intérieure de l'élément tubulaire, un moyen (505) à passage d'écoulement de fluide s'étendant de l'intérieur de l'élément tubulaire à travers
la paroi extérieure dudit élément tubulaire et en com-
munication avec le passage d'écoulement de fluide, un moyen (506) poreux aux fluides, retenant des particules, porté autour de la- paroi extérieure de l'élément tubulaire et dont l'intérieur (507).fait face à l'élément tubulaire, des moyens (508) à toile métallique disposés entre la paroi extérieure de l'élément tubulaire et l'intérieur des moyens de retenue de particules et s'étendant en travers du moyen à passage d'écoulement de fluide, des moyens à toile métallique étant traverses par des ouvertures (509) d'écoulement de fluide, au moins l'un des éléments
tubulaires intérieurs et des moyens de retenue de par-
ticules étant fixé par un moins l'une de ses extrémités au conduit à filtre à gravier pour puits souterrain, afin qu'un fluide passant à travers les moyens de retenue de particules et les moyens à toile métallique soit filtré pour empêcher des matières solides d'une dimension pouvant être préalablement déterminée de pénétrer dans le moyen à passage d'écoulement de fluide et dans ledit fluide, le
procédé consistant en outre à fixer les éléments stabilisa-
teurs dans une position rétractée radialement pendant la
descente et à libérer la fixation des éléments stabilisa-
teurs et déplacer ces derniers radialement vers l'extérieur pour les faire porter contre le puits de forage lorsque les appareils à filtre à gravier sont en position dans la
formation productive.
6. Procédé de mise en place d'un filtre à
gravier dans un puits de forage souterrain (lc), globale-
ment horizontal, traversant une formation productive (P) et raccordé à la surface par un.puits de forage incurvé (lc) communiquant avec un forage globalement vertical (la), caractérisé en ce qu'il consiste à assembler à la surface du puits, en un conduit de puits souterrain et à insérer les uns à la suite des autres, dans le forage vertical du puits, plusieurs sections de filtre à gravier reliées en
série, la longueur totale de ces sections étant approxima-
tivement égale à la longueur du forage horizontal du puits traversant la formation productive, chaque section à filtre à gravier comprenant, en montant, un appareil (500) à filtre à gravier, un bloc-vanne tubulaire (130) commandant l'écoulement d'un fluide de la lumière de ce bloc vers l'extérieur du bloc et un bouchon de cuvelage (140) ayant une lumière en communication avec la lumière du bloc-vanne tubulaire, l'appareil à filtre à gravier comprenant un élément tubulaire intérieur (501) de forme cylindrique ayant une paroi intérieure (502) et une paroi extérieure (503) , un passage (504) d'écoulement de fluide défini dans la paroi intérieure de l'élément tubulaire, un moyen (505) à passage d'écoulement de fluide s'étendant de l'intérieur de l'élément tubulaire à travers la paroi extérieure de cet élément tubulaire et en communication avec le passage d'écoulement de fluide, des moyens (506) poreux aux fluides, retenant des particules, portés autour de la paroi extérieure de l'élément tubulaire et dont l'intérieur (507) fait face à cet élément tubulaire, des moyens (508) à toile métallique disposés entre la paroi extérieure de l'élément tubulaire et l'intérieur des moyens de retenue de particules et s'étendant en travers du moyen à passage d'écoulement de fluide, les moyens à toile métallique étant traversés par des ouvertures (509) d'écoulement de fluide, au moins l'un desdits éléments tubulaires intérieurs et des moyens de retenue de particules étant fixé par au moins l'une de ses extrémités au conduit a filtre à-gravier pour puits souterrain, afin qu'un fluide passant à travers les moyens de retenue de particules et les moyens à toile métallique soit filtré pour empêcher des matière solides d'une dimension pouvant être préalablement déterminée de pénétrer dans le moyen à passage d'écoulement de fluide et dans le passage d'écoulemeht de fluide en empruntant le conduit à filtre à gravier du puits souterrain, le procédé consistant en outre à insérer lesdites sections de filtre à gravier, reliées en série, dans le forage horizontal du puits, à mettre en place les bouchons de cuvelage et à mettre en place ensuite uD outil de traversée (150) dans les lumières du bouchon de cuvelage, en commençant avec le
bouchon de cuvelage le plus bas, pour diriger progressive-
ment le fluide porteur de gravier, fourni depuis la surface du puits, à travers chaque bloc-vanne, vers l'espace annulaire du puits de forage entourant les appareils
respectifs de filtre à gravier.
7. Appareil à utiliser sur un conduit de puits souterrain, caractérisé en ce qu'il comporte un élément tubulaire intérieur (501) de forme cylindrique ayant une paroi intérieure (502) et une paroi extérieure (503) , un passage (504) d'écoulement de fluide défini dans la paroi intérieure de l'élément tubulaire, un moyen (505) à passage d'écoulement de fluide s'étendant de l'intérieur de l'élément tubulaire à travers la paroi extérieure de cet élément tubulaire et en communication avec le passage d'écoulement de fluide, des moyens (508) à toile métallique disposés autour de la paroi extérieure de l'élément tubulaire et s'étendant en travers du moyen à passage d'écoulement de fluide, ces moyens à toile métallique étant traversés par des ouvertures (509) d'écoulement de fluide et ayant des éléments enroulés intérieur et extérieur (508a, 508b) tissés entre eux, l'élément tubulaire intérieur étant fixé par au moins l'une de ses extrémités au conduit à filtre à gravier de puits souterrain, afin
qu'un fluide passant à travers les moyens à toile métalli-
que soit filtré pour empêcher des matières solides d'une dimension pouvant être préalablement déterminée de pénétrer dans le moyen à passage d'écoulement de fluide et dans le passage d'écoulement de fluide en empruntant le conduit à
filtre à gravier du puits souterrain.
8. Procédé de mise en place d'un filtre à gravier dans un puits souterrain (1) de pétrole ou de gaz, caractérisé en ce qu'il consiste à introduire dans le puits un conduit de puits souterrain sur lequel sont disposés au moins un appareil (140) à bouchon de cuvelage de puits et au moins un appareil (500) à filtre à gravier, cet appareil à filtre à gravier comprenant un élément tubulaire intérieur (501) de forme cylindrique ayant une paroi intérieure (502) et une paroi extérieure (503) , un passage
(504) d'écoulement de fluide défini dans la paroi inté-
rieure de l'élément tubulaire, un moyen (505) à passage d'écoulement de fluide s'étendant de l'intérieur de l'élément tubulaire à travers la paroi extérieure de cet élément tubulaire et en communication avec le passage d'écoulement de fluide, des moyens (508) à toile métallique disposés autour de la paroi extérieure de l'élément tubulaire et s'étendant en travers du moyen à passage d'écoulement de fluide, ces moyens à toile métallique étant traversés par des ouvertures (509) d'écoulement de fluide et ayant des éléments enroulés intérieur et extérieur (508a, 508b) tissés entre eux, ledit élément tubulaire intérieur étant fixé par au moins l'une de ses extrémités au conduit à filtre à gravier de puits souterrain afin
qu'un fluide passant à travers les moyens à toile métalli-
que soit filtré pour empêcher des matières solides d'une dimension pouvant être prédéterminée de pénétrer dans le moyen à passage d'écoulement de fluide et dans le passage d'écoulement de fluide en empruntant le conduit à filtre à gravier du puits souterrain, le procédé consistant en outre à placer ledit appareil à filtre à gravier à proximité immédiate d'une zone productive (P) dans le puits, à mettre en place le bouchon de cuvelage du puits et à introduire un fluide porteur contenant une matière en particules dans le conduit du puits pour mettre en place cette matière en particules à l'extérieur du conduit de puits et à proximité
immédiate de ladite formation productive.
9. Procédé de mise en place d'un filtre à gravier dans un puits souterrain (1) de pétrole ou de gaz, caractérisé en ce qu'il consiste à introduire dans le puits un conduit de puits souterrain sur lequel sont disposés au moins un appareil (140) àâbouchon de cuvelage de puits et au moins un appareil (500) à filtre à gravier, cet appareil à filtre à gravier comprenant un élément tubulaire intérieur (501) de forme cylindrique ayant une paroi intérieure (502) et une paroi extérieure (503) , un passage
(504) d'écoulement de fluide défini dans la paroi inté-
rieure de l'élément tubulaire, un moyen (505) a passage d'écoulement de fluide s'étendant de l'intérieur de l'élément tubulaire à travers sa paroi extérieure et en communication avec le passage d'écoulement de fluide, des moyens (508) a toile métallique disposés autour de la paroi extérieure de l'élément tubulaire et s'étendant en travers du moyen a passage d'écoulement de fluide, les moyens à toile métallique étant traversés par des ouvertures (509) d'écoulement de fluide et ayant des éléments enroulés intérieur et extérieur (508a, 508b) tissés entre eux, l'élément tubulaire intérieur étant fixé par au moins l'une de ses extrémités au conduit à filtre à gravier de puits souterrain, afin qu'un fluide passant à travers les moyens à toile métallique soit filtré pour empêcher des matières solides d'une dimension pouvant être préalablement déterminée de pénétrer dans le moyen à passage d'écoulement de fluide et dans le passage d'écoulement de fluide en
empruntant le conduit à filtre à gravier de puits souter-
rain, le procédé consistant en outre à placer l'appareil à
filtre à gravier à proximité immédiate d'une zone produc-
tive (P) dans le puits, et à mettre en place ledit bouchon
de cuvelage du puits.
10. Procédé de coiplétion d'un puits de forage (1) ayant une configuration déviée comprenant un tronçon d'entrée initial sensiblement vertical (la) 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 forage horizontal du puits devant être garni de gravier, à former un conduit tubulaire de puits souterrain en fixant successivement au moins un appareil (500) à filtre à gravier et plusieurs corps stabilisateurs tubulaires (60), chaque corps stabilisateur contenant des éléments stabilisateurs (62), espacés circonférentiellement, mobiles radialement, maintenus dans une position rétractée radialement par des moyens de fixation, ledit appareil à filtre à gravier comprenant un élément tubulaire intérieur (501) de forme cylindrique ayant une paroi intérieure (502) et une paroi extérieure (503), un passage (504) d'écoulement de fluide défini dans la paroi intérieure de l'élément tubulaire, un moyen (505) à passage d'écoulement de fluide s'étendant de l'intérieur de l'élément tubulaire à travers la paroi extérieure de cet élément tubulaire et en communication avec le passage d'écoulement de fluide, des moyens extérieurs (506) portés autour de la paroi extérieure de l'élément tubulaire et dont l'intérieur (507) fait face à l'élément tubulaire, des moyens (508) à toile métallique disposés entre la paroi extérieure de l'élément tubulaire et l'intérieur des moyens extérieurs et s'étendant en travers du moyen à passage d'écoulement de fluide, ces moyens à toile métallique étant traversés par des ouvertures (509) d'écoulement de fluide, au moins l'un des éléments tubulaires intérieurs et des moyens extérieurs étant fixé par au moins l'une de ses
extrémités au conduit à filtre à gravier de puits souter-
rain, afin qu'un fluide passant à travers lesdits moyens extérieurs et lesdits moyens à toile métallique soit filtré pour empêcher des matières solides d'une dimension pouvant être préalablement déterminée de passer dans le moyen à
passage d'écoulement de fluide et dans le passage d'écoule-
ment de fluide en empruntant le conduit à filtre à gravier du puits souterrain, le procédé consistant en outre à raccorder un bouchon de cuvelage (140) dans le conduit tubulaire, des moyens de mise en place étant associés à ce bouchon de cuvelage, 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'extrémité inférieure
du conduit avec l'extrémité référencée du tronçon horizon-
tal du puits pour former un passage annulaire de fluide à l'extérieur du conduit et un passage interne à l'intérieur du conduit, à mettre en action les moyens de fixation pour déplacer radialement les ensembles stabilisateurs afin de les faire porter contre la paroi du puits de forage et pour éloigner les éléments de tamis de cette paroi, et à mettre en place le bouchon de cuvelage afin qu'un fluide de production puisse s'écouler à travers chacun des appareils
à filtre à gravier vers la surface du puits.
11. Procédé de mise en place d'un filtre à gravier dans un puits souterrain (1) de pétrole ou de gaz, caractérisé en ce qu'il consiste à introduire dans le puits un conduit portant un appareil (500) à filtre à gravier qui comprend un élément tubulaire intérieur (501) de forme cylindrique ayant un paroi intérieure (502) et une paroi extérieure (503), un passage (504) d'écoulement de fluide défini dans la paroi intérieure de l'élément tubulaire, un moyen (505) à passage d'écoulement de fluide s'étendant de l'intérieur de l'élément tubulaire à travers la paroi extérieure de cet élément tubulaire et en communication avec le passage d'écoulement de fluide, des moyens extérieurs (506) portés autour de la paroi extérieure de l'élément tubulaire et dont l'intérieur (507) fait face à l'élément tubulaire, des moyens (508) à-toile métallique disposés entre la paroi extérieure de l'élément tubulaire et l'intérieur des moyens extérieurs et s'étendant en travers du moyen à passage d'écoulement de fluide, ces
moyens à toile métallique étant traversés par des ouver-
tures (509) d'écoulement de fluide et comportant des éléments enveloppés intérieur et extérieur (508a, 508b) tissés entre eux, au moins l'un des éléments tubulaires intérieurs et des moyens extérieurs étant fixé par au moins l'une de ses extrémités au conduit à filtre à gravier de puits souterrain, afin qu'un fluide passant à travers les moyens extérieurs et les moyens à toile métallique soit filtré pour empêcher des matières solides d'une dimension pouvant être préalablement déterminée de pénétrer dans le moyen a passage d'écoulement de fluide et dans le passage d'écoulement de fluide en empruntant le conduit à filtre à gravier du puits souterrain, le procédé consistant en outre à mettre en place le conduit dans le puits de manière que l'appareil à filtre à gravier soit disposé dans le puits à
proximité immédiate d'une zone de production d'hydrocar-
bures dans le puits.
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