FR2668241A1

FR2668241A1 - Dispositif pour realiser in situ un tubage de forage ou une canalisation.

Info

Publication number: FR2668241A1
Application number: FR9013053A
Authority: FR
Inventors: Nobileau Philippe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-10-22
Filing date: 1990-10-22
Publication date: 1992-04-24
Anticipated expiration: 2010-10-22
Also published as: FR2668241B1

Abstract

Le dispositif comporte une préforme déformable entre un état replié et un état déplié cylindrique, dont la paroi (2) est constituée par: - une pluralité de structures filamentaires (3) superposées en forme de manches déformables, placées les unes dans les autres, chacune des manches ayant sous charge une dimension périphérique déterminée légèrement plus grande que la dimension de la manche qu'elle entoure ou légèrement plus petite que la dimension de la manche qui l'entoure, de façon à former une structure serrée, - et deux enveloppes intérieure (6) et extérieure (7) souples et étanches entre lesquelles les manches filamentaires sont disposées, imprégnées d'une résine durcissable qui autorise avant durcissement, le glissement périphérique relatif des manches les unes par rapport aux autres et, après durcissement, qui constitue la matrice de liaison rigide des manches entre elles.

Description

L'invention est relative à un dispositif pour réaliser un tube in situ, à partir d'une préforme d'encombrement réduit, plus facile à manutentionner.

Le but d'un forage, notamment d'un forage pétrolier d'exploration est d'établir un passage de communication entre la surface et un certain objectif dans le sous-sol. Pour la plupart des puits, < le diamètre initial du forage est important, tandis que lorsque le puits est achevé, le passage final de communication est de petit diamètre : la plupart du temps inférieur à 6 pouces (15 cm environ). Le passage est alors de diamètre constant égal à ce petit diamètre final sur toute la hauteur du puits.

Pour réaliser cette communication, tout en contenant les pressions rencontrées, des tubages concentriques successifs de plus en plus longstsont descendus et suspendus à partir de la surface, puis cimentés en place. Etant donné que chaque tubage doit passer à l'intérieur du précédent, son diamètre extérieur doit être inférieur au diamètre intérieur du précédent et pour obtenir un diamètre final d'accès de 4 à 8 pouces (10 à 20 cm environ), on doit nécessairement démarrer avec un forage de gros diamètre, en l'occurrence 17-1/2 pouces (45 cm environ), et même 26 pouces (66 cm environ) pour les forages en mer.

Les procédés actuels nécessitent donc de démarrer le forage en gros diamètres afin de disposer d'un nombre suffisant de tubage pour réaliser le puits avec comme conséquence directe un temps de forage long et des quantités importantes de produits consommables (acier, boues, ciment, etc...). En outre, du fait des diamètres importants des premiers tubages, les épaisseurs sont limitées pour des raisons de poids. Leurs capacités à résister à de fortes pressions internes sont, de ce fait, limitées et il est nécessaire que chaque tube couvre complètement le tube précédent donc de suspendre chaque tube intérieur à partir de la surface afin de pouvoir augmenter leur capacité à résister aux fortes pressions, croissantes avec la profondeur du forage.

Outre la grande quantité de produits consommables, et le temps important que demandent ces opérations de forage et de tubage concentriques, les techniques actuelles présentent d'autres inconvénients. La cimentation est difficile à réaliser du fait de l'étroitesse de l'espace annulaire et des aléas des terrains traversés. Par ailleurs, la nature métallique du tubage est un obstacle aux différentes mesures, principalement électriques, à réaliser pour déterminer les couches productrices afin de mettre en production le puits.

Il existe donc un besoin de simplifier les opérations de forage et de tubage, si possible en utilisant un nouveau matériau qui ne présente pas les inconvénients de l'acier.

Par ailleurs, la mise en place de canalisations, notamment en milieu sous-marin, est une opération délicate et longue, à cause de la nécessité de réaliser la mise bout à bout, principalement par soudage, de la pluralité de tronçons de tubes d'acier qui forment la canalisation, surtout si elle est d'un certain diamètre, et dtimmerger progressivement cette canalisation à partir du bateau sur lequel elle est assemblée au fur et à mesure, sans la plier. Il existe ici aussi un besoin de faciliter la pose d'une canalisation, notamment si la profondeur d'eau est importante et/ou si elle est de diamètre important.

La présente invention entend répondre à ces besoins en permettant, en forage, de conserver un diamètre de forage réduit sur toute la longueur du puits, un diamètre réduit de tubage par la mise en oeuvre d'un matériau composite déformable, ayant un encombrement minimal pour sa mise en place et possédant cependant une forte épaisseur pour présenter une grande inertie afin d'offrir une structure stable et résistante, notamment aux sollicitations d'écrasement radial auxquelles il sera soumis lorsqu'il sera placé dans sa configuration en service, et en permettant en canalisation sous-marine une mise en place aplatie qui nécessitera pas de tension de pose élevée.

A cet effet la présente invention a pour premier objet un dispositif pour former in situ un tronçon de tube à partir d'une préforme déformable entre un état replié et un état déplié cylindrique, dont la paroi est constituée par:
- une pluralité de structures filamentaires superposées en forme de manches déformables, placées les unes dans les autres, chacune des manches ayant sous charge une dimension périphérique déterminée légèrement plus grande que la dimension de la manche qu'elle entoure ou légèrement plus petite que la dimension de la manche qui l'entoure, de façon à former une structure serrée,
- et deux enveloppes intérieure et extérieure souples et étanches entre lesquelles les manches filamentaires sont disposées, imprégnées d'une résine durcissable qui autorise avant durcissement, le glissement périphérique relatif des manches les unes par rapport aux autres et, après durcissement, qui constitue la matrice de liaison rigide des manches entre elles.

Cette structure permet le "pliage" dans le sens de la longueur de la préforme, bien qu'elle comporte une paroi épaisse, sans pour autant développer dans cette paroi des contraintes de flexion inadmissibles ou bien sans avoir recours à des matériaux très élastiques qui, par nature, ne possèdent pas les caractéristiques mécaniques nécessaires à la réalisation d'un tube pouvant résister aux fortes pressions. Ce pliage n'est possible que parce que les manches filamentaires, qui forment l'armature du tube, peuvent glisser les unes par rapport aux autres dans la résine non durcie. Il faut entendre par manche filamentaire une structure tubulaire constituée par des fils pouvant soit former un tissu, soit être rassemblés en nappes enroulées pour former cette paroi tubulaire, en une ou plusieurs couches, avec des angles de croisement déterminés.La principale caractéristique de cette structure réside dans la présence en nombre important de fils circonférentiels, de sorte que chaque manche est pratiquement inextensible dans le sens circonférentiel sous l'effet d'une pression intérieure déterminé.

Chaque tronçon de préforme souple comprend une paroi d'extrémité souple raccordée de manière étanche à une extrémité de la paroi tubulaire et, à l'opposé, une seconde paroi d'extrémité souple traversée par un conduit de remplissage de la section tubulaire, relié à une source de fluide pour la faire passer dans un état cylindrique, à partir d'un état replié dans lequel son volume intérieur est placé et maintenu sous vide. La préforme ainsi complétée permet l'épreuve hydraulique des tronçons en usine avant leur stockage sous vide sur touret. Le vide maintenu à l'intérieur de la préforme rigidifie la préforme replié et conserve à cette dernière un volume constant, donc un poids relatif constant lors de l'immersion du tronçon dans un fluide, malgré les variations de pression hydrostatique du liquide extérieur.

Dans une variante de réalisation, la paroi de la préforme peut comporter, en sandwich entre deux pluralités de manches, une âme ou couche épaisse, résistant bien à la compression transversale, et suffisamment souple pour être également pliée, ceci afin d'augmenter l'inertie de la section tubulaire. Cette âme pourra, dans certain cas, être choisie en matériau de densité élevé pour, également, alourdir le tronçon de préforme souple.

La préforme, dans son état replié, a sa paroi aplatie sur elle-même, les bords longitudinaux formant un repli en épingle à cheveux, autour d'un volume rempli d'un matériau incompressible, à l'état pâteux à la température ambiante, limitant le rayon de courbure du pliage. Dans certains cas, ce matériau sera de densité élevée, grâce à des charges minérales pour augmenter la masse du tronçon et faciliter son immersion dans un milieu liquide.

Selon la destination de la préforme -réalisation de canalisation ou tubage d'un puits de forage- celle-ci se présentera, à l'état replié, soit sous forme d'une bande sensiblement plate, soit sous la forme d'un fer-à-cheval, les deux épingles à cheveux étant adjacentes lune de l'autre.

Dans cette dernière configuration, aucune dimension radiale de la préforme n'est supérieure au diamètre intérieur de la préforme dans son état déplié.

Avantageusement, l'espace intérieur de ce fer à cheval, constitue un logement pour un matériau à l'état plastique qui permet de réaliser un liant étanche entre la paroi du tube issu de la préforme dépliée et durcie et les terrains traversés, lorsque l'invention est utilisée au tubage d'un forage, notamment pétrolier.

Le tronçon de préforme et le matériau d'étanchéité sont contenus dans une enveloppe frangible ou élastique, de dimension périphérique, au repos, sensiblement égale à la dimension périphérique extérieure de la préforme à l'état déplié
Dans le cas où un diamètre intérieur du tubage unique est préférable en même temps qu'un recouvrement d'étanchéité de deux tronçons successifs, l'extrémité du tronçon de préforme opposée à celle traversée par le conduit de remplissage est, à l'état déplié, de diamètre intérieur égal au diamètre extérieur de son autre extrémité, sur des portions de longueur sensiblement égales.

De manière avantageuse, pour permettre le remplissage progressif du bas vers la haut du tubage, le conduit de remplissage se prolonge à l'intérieur du tronçon de préforme jusqu'au voisinage de la paroi de fond opposée. Plus précisément, ce conduit est relié à deux dérivations s'étendant en parallèle l'une de l'autre dans chacun des volumes remplis du matériau incompressible susdit, leur paroi étant reliée au moins partiellement à la paroi de fond du tronçon de manière à en constituer l'extracteur après durcissement de la matrice de la paroi et de la pâte d' étanchéité.

L'invention a également pour second objet un procédé pour tuber un puits de forage à l'aide du dispositif précédent, qui comprend les étapes suivantes
(a) forer une portion de puits à un diamètre sensiblement égal au diamètre extérieur du tubage,
(b) descendre la section de préforme souple repliée à l'intérieur du forage et/ou du tube précédemment installé, puis lorsque la quasi-totalité de la longueur de cette section de préforme souple repliée est logée au-delà de la partie inférieure du tubage précédemment installé, la remplir avec un fluide pour l'amener dans son état cylindrique en commencant par le bas,
(c) laisser opérer le durcissement de la résine d'imprégnation des manches filamentaires tendues par la pression interne de remplissage ainsi que le durcissement du matériau d'étanchéité extérieur,
(d) remonter le conduit de remplissage.

Pour assurer une étanchéité entre deux tronçons successifs de diamètres identiques, le procédé de l'invention peut comprendre les étapes suivantes
(a) forer une portion de puits à un diamètre sensiblement égal au diamètre extérieur du tubage précédemment installé avec une portion de fond de forage forée à l'élargisseur de diamètre légèrement supérieur à ce diamètre,
(b) descendre la section de préforme souple dans son état replié dans le tube précédemment installé et arrêter la descente de la section de la préforme repliée de sorte que la portion supérieure de la préforme reste logée dans la portion du tube précédemment installé qui est de diamètre intérieur égal au diamètre extérieur de la partie supérieure de la préforme,
(c) remplir la préforme pour l'amener de son état replié à son état cylindrique en partant de son extrémité inférieure,
(d) laisser opérer le durcissement de la résine d'imprégnation des manches filamentaires tendues par la pression interne de remplissage ainsi que le durcissement du matériau d'étanchéité extérieur,
(e) remonter le conduit de remplissage.

Enfin pour réaliser un tubage au moyen de plusieurs tronçons successifs et se recouvrant, chaque tronçon étant de diamètre extérieur égal au diamètre intérieur du tronçon précédent, le procédé de l'invention peut comprendre les étapes suivantes
(a) forer une portion de puits à un diamètre sensiblement égal au diamètre intérieur du tubage précédemment installé,
(b) descendre la section de préforme souple dans son état replié dans le tube précédemment installé et arrêter la descente de la section de la préforme repliée de sorte que la portion supérieure de la préforme reste logée dans la portion du tube précédemment installé,
(c) remplir la préforme pour l'amener de son état replié à son état cylindrique en partant de son extrémité inférieure,
(d) laisser opérer le durcissement de la résine d'imprégnation des manches filamentaires tendues par la pression interne de remplissage ainsi que le durcissement du matériau d'étanchéité extérieur,
(e) remonter le conduit de remplissage.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure LA est une coupe schématique transversale d'un puits montrant une section de préforme à l'état replié, descendue dans une section de tube précédemment mise en place,
- la figure lB est une coupe schématique transversale montrant une section plus importante de matériau plastique d'étanchéité.

- la figure 2 est une vue schématique d'une configuration aplatie de la préforme disposée en couches successives sur un touret,
- la figure 3 est une vue schématique en perspective de la structure, à l'état cylindrique, d'un mode de réalisation de la paroi d'un tronçon de tube selon l'invention
- la figure 4 est une coupe schématique verticale de l'extrémité d'une section de tubage, après mise en place, dans laquelle est représentée, à l'état replié, une section de tubage en train d'être descendue,
- la figure 5 est une coupe schématique verticale d'une section de tubage à l'état cylindrique après remplissage.

- la figure 6 illustre par une coupe verticale, une seconde réalisation à tubages concentriques successifs d'un puits tubé selon l'invention après remplissage, et
- la figure 7 est la représentation du puits tubé de la figure 6, après mise en place de la préforme et du matériau d'étanchéité et retrait de l'embout de remplissage.

Aux figures 1A et 4 à 7, on a représenté un trou foré 1 gainé d'un tubage 2 conforme à l'invention, c'est-à-dire formé d'un matériau composite devenu rigide par durcissement de la résine d'imprégnation de la structure filamentaire, soit par polymérisation ou par durcissement sous l'effet de la chaleur du puits ou par la circulation d'un fluide chaud, soit enfin par mise en contact d'un durcisseur avec la résine d'imprégnation. La paroi de ce tubage est constituée d'une pluralité de manches 3. On peut prévoir plusieurs mode de réalisation de ces manches. Par exemple, chacune de ces manches comporte essentiellement des enroulements filamentaires circonférentiels 4 tramés par des filaments longitudinaux 5 comme cela est représenté à la figure 3. On peut également prévoir de tisser ces manches de manière classique, ou de les réaliser par superposition adhésive de plusieurs nappes de fils ayant de orientations sur l'axe longitudinal de la préforme appropriées. On peut également envisager un tressage de ces nappes ou leur tissage en gaine tubulaire. Le fil, par exemple, de la fibre de verre, et la méthode de confection seront choisis pour que les manches 3 soient pratiquement inextensibles, par exemple sous l'effet d'une pression interne. La paroi compte une pluralité de manches enfilées les unes dans les autres, chaque manche ayant une dimension périphérique légérement supérieure et/ou légérement inférieure de celle de chaque manche adjacente.

L'ensemble de ces manches est logé entre une enveloppe interne 6 et une enveloppe externe 7 souples et étanches qui définissent l'épaisseur de la paroi du tube.

Dans ces enveloppes, les manches filamentaires sont imprégnées aw und'un matériau synthétique du genre résine polymérisable ou thermodurcissable de manières connues, de sorte que, à la température ambiante, elle soit suffisamment déformable pour qu'on puisse plier la paroi de la préforme et la placer dans dans l'un de ses états repliés représentés au centre de la figure lA, à la figure lB et à la figure 2. Au cours de ce pliage et de tout dépliage ultérieur, les manches peuvent glisser périphériquement les unes par rapport aux autres du fait de la nature encore fluide de la résine qui les imprègne. Cette disposition est importante car elle permet de diminuer les contraintes (de traction pour l'extérieur du tubage et de compression pour l'intérieur) qui, dans le cas contraire, seraient nées au cours du pliage.

Cette disposition est d'autant plus intéressante que la paroi est épaisse, ce qui est le cas notamment des applications de l'invention, c'est-à-dire des canalisations sous-marines et du tubage des forages pétroliers, qui demandent un rapport épaisseur/diamètre important afin en autre de bien résister aux fortes pressions de service.

On peut procéder à au moins deux types de pliage: celui (17) en fer-à-cheval représenté aux figures lA et lB, et celui à plat 15 représenté à la figure 2. Dans le cas des figures lA et lB, le pliage est spécifique d'une application de tubage, dans laquelle les dimensions radiales de la préforme pliée sont inférieures à son diamètre intérieur à l'état déplié. Le pliage 15 à plat de la figure 2 concerne une préforme pour canalisation, enroulée, telle que représentée, sur un touret 16 qui offre une résistance minimum à la courbure dans la direction de la faible épaisseur du plat.

Deux conformateurs 8 et 9 sont logés à l'intérieur du tube, aux endroits où la paroi du tube est repliée sur ellemême en épingle à cheveux. Le rôle de ces conformateurs est de limiter les rayons de courbure aux endroits ou la paroi de la préforme est repliée sur elle-même. Le matériau employé pour ces conformateurs sera du type pâteux à température ordinaire. Dans un mode préféré de réalisation, chaque conformateur est enfermé dans une gaine souple 11, 12 dont on explicitera la fonction au moment du remplissage et est mis en forme de manière séparée. Le matériau utilisé deviendra fluide sous l'effet d'une augmentation de température de sorte qu'il puisse être évacuer par circulation de fluide à l'intérieur de la préforme à l'état cylindrique.

Pendant l'aplatissement et le pliage de la préforme, l'air se trouvant dans son volume intérieur est chassé; le vide ainsi créé constitue le moyen de maintien de la paroi dans son état replié. Les points repérés A et B sur la figure 1A illustrent le glissement des manches les unes par rapport aux autres lorsque le tube passe de son état plié à son état cylindrique.

Dans le cas des figures 1A et lB, la préforme, en même temps qu'aplatie, est courbée pour que les deux extrémités en épingle à cheveux soient plus ou moins proches l'une de l'autre, de sorte que l'on définit entre les branches du ferà-cheval un volume plus ou moins important. A l'intérieur des branches du fer-à cheval, on a placé une sorte de boudin 13 de matériau à l'état pâteux qui permettra de réaliser un liant étanche entre la paroi extérieure du tube et les terrains traversées. Ce matériau sera également du type polymérisable ou thermodurcissable tout en étant plastique à la température ordinaire et fluide à une température plus élevée (celle du puits ou celle du fluide de remplissage du tubage) au moment de la mise à l'état cylindrique de la préforme.On peut également prévoir un matériau qui conserve dans son état final une certaine élasticité résiduelle grâce à laquelle le joint entre tube et terrains est amélioré.

La paroi du tube selon l'invention comprend enfin une peau extérieure 14 extensible, voire déchirable sous l'effet d'une pression interne. Cette peau enveloppe le tube à l'état replié et le matériau d'étanchéité logé entre les branches du fer-à-cheval et sa dimension périphérique est sensiblement égale à celle extérieure du tube. A l'état cylindrique de la préforme, la peau 14 éclate ou épouse le contour des terrains, comme on le voit sur la figure 1, et le matériau d'étanchéité 13 remplit complètement le volume résiduel entre la surface extérieure du tube et le trou foré dans les terrains.

A la figure 3, en plus des éléments décrits antérieurement, on a représenté une âme 18 dans la paroi de tube, qui est une feuille souple résistant bien à la compression transversale, séparant les manches structurelles pour augmenter l'inertie de la paroi. Cette feuille, le cas échéant, étant en matériau dense pour alourdir le tube.

La figure 4 est la représentation d'une section tubulaire replié selon l'invention, qui est descendue dans le trou 1 foré. Sur la figure 5, la section est maintenant dans son état cylindrique et comprend, en plus de la paroi 3, deux parois d'extrémité 19 et 20 qui ferment le volume intérieur de cette section tubulaire. La paroi d'extrémité supérieure 19 est raccordée à la paroi par un moyen connu en lui-même et est traversée de manière étanche par un conduit 21, par lequel un fluide de remplissage peut être introduit dans la section tubulaire. Ce conduit 21 est raccordé aux deux tubulures 11 et 12 qui contiennent le matériau 8 et 9 limiteur de rayon de courbure.

La paroi d'extrémité inférieure 20 est reliée à la paroi tubulaire 3 par l'intermédiaire d'un manchon de protection 22 et est également rendue solidaire des portions inférieures des tubulures 11 et 12 afin de faciliter sa récupération.

On remarque en effet sur la figure 5 que l'extrémité inférieure 3a de la paroi 3 est de diamètres intérieur et extérieur légèrement plus importants que sur le reste de sa longueur. En outre, l'extrémité supérieure 3b est d'épaisseur légèrement inférieure à celle de la section courante de la paroi pour que son diamètre extérieur soit égal au diamètre intérieur de l'extrémité inférieure 3a de la section de tube précédente et son diamètre intérieur égal au diamètre intérieur de la section courante. Les sections successives peuvent ainsi se chevaucher, l'extrémité supérieure de l'une venant s'appuyer au remplissage sur la surface intérieure de l'extrémité inférieure de celle qui a été mise en place avant et qui est rigide.Bien entendu, le forage destiné à recevoir un tel tubage, comportera une partie d'extrémité forée à lélargisseur pour permettre l'expansion de la partie élargie du tubage lors du remplissage de ce dernier.

Le manchon 22 décrit ci-dessus est destiné à protéger cette surface de contact inférieure, lors de la poursuite du forage après tubage d'une section précédente, contre l'abrasion et les chocs des outils de forage (voir figure 5).

Ce manchon est pelable, ctest-à-dire qu'il ne sera pas durci comme la paroi 3 et, gardant un certaine souplesse, pourra être saisi par son extrémité inférieure et retroussé à l'intérieur du tube 3, avant la descente de la section de tubage suivante.

La figure 5 fait apparaître qu'une section de tubage est en fait réalisée à partir de plusieurs tronçons mis bout à bout au moyen d'un joint 23 connu et décrit par la demande de brevet français n0 90-08474 du 4 Juillet 1990. Cette réalisation permet d'ajuster la longueur de tubage à celle nécessaire sur le site et facilite la fabrication et les épreuves hydrauliques des sections de tubage.

On notera également qu'il est possible d'ajuster la quantité de matériau d'étanchéité en fonction notamment de la nature des terrains traversés, en ajustant la section du boudin mis en place dans le creux de la préforme repliée (du roc, foré au diamètre extérieur du tubage, ne demandera que peu de matériau d'étanchéité, alors que des terrains plus tendres et plus mous en demanderont d'avantage).

Le tubage d'une section de puits forée s'opère donc en descendant une longueur de tubage à l'état replié dans le trou. Ainsi placé, sous l'effet de la chaleur due à la température des terrains ou par la circulation d'un fluide chaud, on provoque la fluidification du matériau 8 et 9 des limiteurs de rayon de courbure. Ce matériau peut alors être refoulé à l'intérieur du tube sous l'effet d'un fluide introduit par le conduit 21. Le tubage commence donc à se remplir et à passer à l'état cylindrique. Le boudin 13 de matériau d'étanchéité est comprimé entre la paroi 3 et le trou 1 et se trouve repoussé circonférentiellement pour remplir les interstices entre le trou foré dans les terrains et la paroi extérieure du tubage.Le tubage est ainsi progressivement plaqué contre la paroi interne du forage et ceci du bas vers le haut, et son extrémité supérieure, contre la surface interne de la section de tubage précédente.

L'excédent de matériau d'étanchéité, s'il y en a, est refoulé dans le tubage précédent. On procède, alors, au durcissement de la paroi 3, par exemple en faisant circuler un fluide chaud à la température convenable (ou on attend que ce durcissement intervienne avec le temps grâce à la température de fond) puis on retire le fond supérieur 19, les tubulures 11 et 12 et le fond inférieur en tirant sur le conduit 21. Le manchon de protection 22 reste en place. On peut alors forer la section de puits suivante.

Aux figures 6 et 7, on a représenté une alternative de réalisation de l'invention. Au lieu de réaliser, comme dans les exemples précédents, un tubage avec un tube de diamètre unique, ce qui oblige à procéder à des opérations de forage avec élargisseur de deux diamètres différents pour loger les zones de raccordement, on procède, comme pour les opérations de tubage traditionnelles avec des casings acier, au forages successifs de différents diamètres, sans élargissage, que l'on tube avec des tubages également de différents diamètres (par exemple les tubes 24 et 25 des figures 6 et 7).Dans ce cas on peut, par exemple, remplacer, à diamètre final égal de 7"( 17,8 cm), un programme de tubage acier de 20", 13-3/8", 9-5/8", 7" (51 cm, 34 cm, 24,5 cm, 17,8 cm) par un programme de tubage selon l'invention de 10", 9", 8" et 7" (25,5 cm, 22,9 cm, 20,3 cm et 17,8 cm, l'épaisseur de chaque tube étant d'un demi-pouce). En effet, grâce à l'invention, il n'est plus nécessaire de ménager un espace annulaire pour la circulation de la cimentation du tubage. Le casing pouvant être descendu replié peut avoir un diamètre extérieur égal au diamètre intérieur du casing précédent. Ceci permet de supprimer les zones élargies. En outre, la longueur du tubage et la position de mise en place ne sont plus aussi critiques puisque que la longueur de recouvrement est libre.

La figure 6 montre que chaque section de tubage 25, pour chaque diamètre, est de ce fait notablement simplifiée. Pour assurer son remplissage et son passage à l'état cylindrique du bas vers le haut, on introduira un liquide 26 de densité supérieure au liquide remplissant le puits
La figure 7 illustre la section de tubage pendant la phase de test au sabot final après avoir enlevé la paroi d'extrémité supérieure et le tube 21 et ceci après durcissement de la paroi.

Claims

REVENDICATIONS

1 - Dispositif pour former in situ un tronçon de tube à partir d'une préforme déformable entre un état replié et un état déplié cylindrique, dont la paroi (2) est constituée par:

- une pluralité de structures filamentaires (3) superposées en forme de manches concentriques, placées les unes dans les autres, chacune des manches ayant sous charge une dimension périphérique déterminée légèrement plus grande que la dimension de la manche qu'elle entoure ou légèrement plus petite que la dimension de la manche qui l'entoure, de façon à former une structure serrée,

- et deux enveloppes intérieure (6) et extérieure (7) souples et étanches entre lesquelles les manches filamentaires sont disposées, imprégnées d'une résine durcissable qui autorise avant durcissement, le glissement périphérique relatif des manches les unes par rapport aux autres et, après durcissement, constitue la matrice de liaison rigide des manches entre elles.

2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi (2) de la préforme comporte, en sandwich entre deux pluralités de manches, une âme épaisse (18) résistant bien à la compression radiale, suffisamment souple pour être également pliée.

3 - Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la préforme souple comprend une paroi d'extrémité souple (20) raccordée de manière étanche à une extrémité de la paroi tubulaire (2) et, à l'opposé, une seconde paroi d'extrémité souple (19) traversée par un conduit (21) de remplissage de la section tubulaire, relié à une source de fluide pour la faire passer dans un état cylindrique, à partir d'un état replié dans lequel son volume intérieur est placé et maintenu sous vide.

4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la préforme, dans son état replié, possède des bords longitudinaux formant un repli en épingle à cheveux, autour d'un volume rempli d'un matériau (8,9) incompressible limitant le rayon de courbure du pliage.

5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la préforme est, dans son état replié, en forme de bande plate (15).

6 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la préforme est, dans son état replié, en forme de fer-à-cheval (17), les deux épingles-à-cheveux étant adjacentes l'une de l'autre, de sorte que la plus grande dimension transversale de la préforme ainsi repliée est inférieure au diamètre intérieur de la préforme dans son état déplié.

7 - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'espace intérieur de ce fer à cheval, constitue un logement pour un matériau (13) destiné à réaliser l'étanchéité entre la paroi du tube issu de la préforme dans son état cylindrique rigide et la paroi d'un forage (1) à tuber par ce tube.

8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la préforme (2) et le matériau d'étanchéité (13) sont contenus dans une enveloppe (14) frangible ou élastique, de dimension périphérique sensiblement égale à la dimension périphérique extérieure de la préforme à l'état cylindrique.

9 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité (3a) de la préforme opposée à celle (3b) traversée par le conduit (21) de remplissage est, à l'état cylindrique, de diamètre intérieur égal au diamètre extérieur de son autre extrémité (3b), sur des portions de longueur sensiblement égales.

10 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que le conduit de remplissage (21) se prolonge à l'intérieur de la préforme jusqu'au voisinage de la paroi de fond (20) opposée.

11 - Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ce conduit est relié à deux dérivations (11 et 12), s'étendant en parallèle l'une de l'autre dans chacun des volumes (8,9) remplis du matériau incompressible limitant le rayon de courbure du pliage susdit, leur paroi étant reliée au moins partiellement à la paroi de fond (20) de la préforme de manière à en constituer l'extracteur après rigidification de la préforme et prise du matériau d'étanchéité.

12 - Procédé pour tuber un puits de forage à l'aide du dispositif selon l'une des revendications 6 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes

(a) forer une portion de puits (1) à un diamètre sensiblement égal au diamètre extérieur du tubage,

(b) descendre la section de préforme souple (2, 25) repliée à l'intérieur du forage puis la remplir par le bas avec un fluide sous pression pour l'amener dans son état cylindrique en commençant par le bas,

(c) laisser opérer le durcissement de la résine d'imprégnation des manches (3) filamentaires tendues par la pression interne et le durcissement du matériau (13) d'étanchéité extérieure,

(d) remonter le conduit de remplissage (21),

(e) répéter les étapes (a) à (d) à un diamètre égal au diamètre intérieur du tronçon de tubage précédemment installé en ayant arrêté la descente de la préforme repliée de sorte que sa partie supérieure reste logée dans le tronçon de tubage précédemment installé.

13 - Procédé pour mettre en oeuvre le dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes

(a) forer une portion de puits (1) à un diamètre sensiblement égal au diamètre extérieur du tubage précédemment installé avec une portion de fond de forage forée à llélargisseur de diamètre légèrement supérieur à ce diamètre

(b) descendre la section de préforme souple dans son état replié dans le tube précédemment installé et arrêter la descente de cette préforme repliée de sorte que la portion supérieure (3b) de la préforme reste logée dans la portion (3a) du tube précédemment installé qui est de diamètre intérieur égal au diamètre extérieur de la partie supérieure de la préforme,

(c) remplir la préforme pour l'amener de son état replié à son état cylindrique en partant de son extrémité inférieure,

(d) laisser opérer le durcissement de la résine d'imprégnation des manches (3) filamentaires tendues par la pression interne de remplissage ainsi que le durcissement du matériau (13) d'étanchéité extérieur,

(e) remonter le conduit de remplissage (21, 11, 12).