FR2757209A1 - Dispositif et procede d'obturation pour tubages de puits - Google Patents

Dispositif et procede d'obturation pour tubages de puits Download PDF

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Abstract

On utilise un manchon gonflable (44) et un manchon composite (40) pouvant être polymérisé autour du manchon gonflable (44). Le manchon gonflable est gonflé pour presser le manchon composite contre la surface intérieure du tubage (12). Une source de chaleur (36) au bas du tubage durcit le manchon composite, ce qui crée l'obturation. La source d'énergie peut être de nature exothermique, de la thermite par exemple, pouvant contenir un oxyde métallique et un réducteur. Le composite est un mélange de résine et d'agent durcisseur. Un mélange d'amorçage (64) est adjacent à la source de chaleur et est allumé pour faire commencer la réaction exothermique. La couche externe du manchon composite est plastique.

Description

1 -
DISPOSITIF ET PROCEDE D'OBTURATION POUR TUBAGES DE
PUITS L'invention concerne l'obturation des tubages de puits. Après qu'un puits a été foré et que le tubage a été cimenté dans le puits, une ou plusieurs sections du -tubage adjacentes à la zone productrice sont perforées pour permettre au fluide venant de la formation environnante de s'écouler à l'intérieur du puits pour donner une production allant vers la surface. Des canons de perforation sont descendus dans le puits et les canons sont tirés pour créer des ouvertures dans le tubage et pour étendre des perforations dans la formation environnante. Dans le puits représenté sur la figure 1, deux zones de perforation 14 et 16 dans la formation sont représentées proches de deux sections
différentes du tubage 12 dans un puits 10.
Des contaminants (tels que de l'eau ou du sable) sont parfois produits avec l'huile et le gaz venant de la formation environnante. Dans le système représenté sur la figure 1, pendant la production, du fluide s'écoule depuis les zones perforées 14 et 16 en passant par les ouvertures perforées se trouvant dans le tubage 12, pénètre dans le forage 20 du puits 10. Le fluide monte ensuite par une colonne de production 18 vers la surface. Une garniture d'étanchéité, autrement appelée packer, désignée par 22, positionnée près du fond de la colonne de production 18, est utilisée pour produire une isolation étanche face aux fluides du puits, venant de l'espace annulaire 24 existant entre
la colonne de production 18 et le tubage 12.
Si des contaminants sont détectés dans le fluide venant de la colonne de production 18, alors un outil de diagraphie est descendu dans le puits 10, afin de
SR 14828 JCI
déterminer quelle est la source des contaminants. Si par exemple la source des contaminants est constituée par la zone perforée 14, alors les ouvertures perforées que l'on a dans le tubage 12 sont obturées pour empêcher tout écoulement de fluide depuis la zone perforée. Pour obturer la section souhaitée du tubage 12, une technique typiquement utilisée est appelée dans -l'industrie une "esquiche". Premièrement, la colonne de production 18 est enlevée du puits. Puis la zone se trouvant dans le tubage, en un point adjacent à la surface globale de la zone perforée 14, est isolée par utilisation de garnitures d'étanchéité temporaires. Du ciment est descendu par pompage dans le forage 20 en passant par un tube vers la zone isolée, afin de fermer de façon étanche les ouvertures perforées se trouvant dans la section souhaitée du tubage 12. Il est ensuite nécessaire de procéder à un perçage du ciment si on souhaite obtenir une production d'une zone productrice
située plus profondément.
Une autre technique a été proposée pour obturer des sections de tubage en bas du trou, technique décrite dans J.L. Saltel et la., "In-Situ Polymerization of an Inflatable Sleeve to Reline Damaged Tubing and Shut-Off Perforations", Offshore Technology Conference, pages 1-11 (mai 1996). Un câble transportant sept conducteurs électriques est utilisé pour descendre un manchon gonflable qui porte un manchon permanent (constitué de résines, de fibres et d'élastomères) pour le placer en bas du trou. Le manchon gonflable est mis sous pression afin de pousser l'obturateur permanent contre la surface intérieure du tubage. Une puissance électrique fournie en bas du trou par l'intermédiaire d'une ligne conductrice depuis la surface est utilisée pour générer de la cQhaleur afin d'augmenter la température de la résine pendant une
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période de temps suffisante pour obtenir la réticulation (ou "polymérisation") de la résine se trouvant dans le manchon permanent. Le manchon permanent est laissé en bas du trou pour conserver une obturation sur les sections perforées du tubage. L'énergie électrique nécessaire pour polymériser la résine que l'on a dans le système de Saltel et al. varie entre 400 W/m et 1900 W/m, selon les diamètres de tubage. Pour produire l'énergie électrique nécessaire, une alimentation en courant continu de 1250 Volts est utilisée à la surface, afin de générer une intensité d'environ 2,5 Ampères dans chacun des sept conducteurs
et éléments résistants associés.
En général, selon un aspect, l'invention propose un appareil permettant d'obturer une paroi intérieure
d'une partie d'un tubage positionné dans un puits.
L'appareil comprend un manchon gonflable ayant une surface extérieure et un manchon composite déformable d'un composition polymérisable s'étendant autour de la surface extérieure du manchon gonflable, dans lequel le manchon gonflable est gonflé afin de comprimer le manchon composite contre la surface de la paroi intérieure du tubage. Une source d'énergie locale est susceptible d'être positionnée en bas du trou, près du manchon composite, et la source d'énergie est activée pour produire la polymérisation du manchon composite afin de former un manchon durci. (Le terme "locale" est utilisé ici pour exclure les sources d'énergie qui demandent une génération de puissance sensiblement distante et des conducteurs pour transmettre cette puissance). Le manchon durci presse contre la paroi intérieure de la partie de tubage, afin de créer un
joint d'étanchéité aux fluides.
En général, selon un autre aspect, l'invention propose un procédé d'obturation d'un paroi intérieure d'une partie d'un tubage positionné dans un puits. Un
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manchon gonflable ayant une surface extérieure est abaissé en bas du puits au niveau de la partie du tubage. Un manchon composite s'étend autour de l'extérieur du manchon gonflable. Le manchon gonflable est gonflé afin de comprimer le manchon composite contre la surface la paroi intérieure du tubage. Une source d'énergie locale est activée afin de produire la polymérisation du manchon composite pour former un -_manchon durci. Le manchon durci presse contre la paroi intérieure de la partie de tubage afin de créer une
obturation aux fluides.
Des mises en oeuvre de l'invention peuvent comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ci-après. La source d'énergie locale dispose d'une source d'énergie thermique de nature exothermique, conçue pour générer une énergie thermique destinée à polymériser le manchon composite. Le manchon composite comprend un mélange de résine et d'un agent de polymérisation. Le mélange est polymérisé pour donner une couche époxy durcie après exposition à l'énergie thermique. La source d'énergie thermique comprend de la thermite. La thermite comprend une composition ayant un oxyde thermique et un réducteur. L'oxyde métallique est sélectionné parmi un groupe constitué d'oxyde de fer et d'oxyde de cuivre. Le réducteur est sélectionné dans un groupe constitué d'aluminium et de silicium. Un mélange d'amorçage est positionné en un endroit adjacent à la source de chaleur exothermique et le mélange d'amorçage est allumé pour démarrer une réaction exothermique dans la source d'énergie thermique. La source d'énergie thermique de nature exothermique a comme effet d'augmenter la température qui dépasse d'environ 50 C la température ambiante du puits. Un outil de transport transporte le manchon gonflable, le manchon composite et la source d'énergie en bas du puits, daDs la partie tubage. Le puits comprend une colonne de production
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ayant un premier diamètre et l'outil de transport a un deuxième diamètre inférieur au premier diamètre, permettant à l'outil de transport d'être abaissé dans la colonne de production. Une couche à capacité d'adaptation de forme constituée d'une feuille ou d'une pellicule s'étend autour du manchon composite et la couche agit pour former un joint d'étanchéité entre le manchon composite et la paroi intérieure de la partie
de tubage.
Les avantages de l'invention peuvent comprendre un ou plusieurs avantages tels que ci-après. La colonne de production peut être laissée en place dans le puits, tandis qu'une section du tubage est obturée de façon étanche, ce qui réduit de façon significative la durée de la perte de production et les coûts associés à
l'opération d'obturation de la perforation du tubage.
La source d'énergie nécessaire pour effectuer l'opération d'obturation est locale, placée au fond du trou, ce qui évite les conséquences associées à l'alimentation d'une quantité d'énergie élevée depuis une source se trouvant en surface. Etant donné que la source d'énergie est transportée en bas du trou avec l'appareil d'obturation et peut être dimensionnée en fonction de la longueur à obturer de façon étanche, l'efficacité de la source d'énergie n'est pas affectée par la longueur de l'obturation, ni par la profondeur du puits. Le diamètre intérieur du manchon composite est suffisamment grand pour permettre le passage des outils pour effectuer d'autres opérations à un niveau
inférieur à celui-ci dans le puits.
D'autres avantages et caractéristiques vont
devenir évidents à la lecture de la description
ci-après et des revendications.
La figure i représente un schéma d'un tubage
présentant des parties perforées.
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La figure 2 représente un schéma d'un outil transportant un manchon d'étanchéité afin de le descendre dans une colonne de
production située dans un tubage.
Les figures 3 et 4 sont des schémas du manchon d'étanchéité, une fois positionné près des ouvertures de perforation se trouvant dans le tubage et après avoir été gonflé afin de presser le manchon d'étanchéité contre
la paroi intérieure du tubage.
La figure 5 est un schéma représentant une couche permanente du manchon après avoir été polymérisée et une couche gonflable du manchon ayant été dégonflée après le
processus de polymérisation.
Les figures 6A et 6B sont des schémas en coupe transversale du manchon permanent placé
dans le tubage.
La figure 7 est un schéma représentant des puits multiples forés dans une formation, afin d'illustrer la façon selon laquelle le manchon d'étanchéité peut être utilisé pour modifier le profil d'injection d'une
zone productrice.
Pour obturer de façon étanche des parties du tubage, un outil transportant un manchon d'étanchéité comprenant un manchon gonflable intérieur et un manchon permanent extérieur (contenant une couche d'époxy comprenant un mélange de résine et d'agent de polymérisation, et une pellicule d'étanchéité autour de la couche époxy) est descendu dans le trou, jusqu'au niveau d'une section souhaitée du tubage. Une fois positionné correctement au fond du trou, le manchon gonflable est gonflé afin de comprimer le manchon permanent contre la surface intérieure du tubage. Le
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manchon permanent est ensuite polymérisé sous compression pour former un manchon époxy durci, par utilisation d'une source locale d'énergie thermique qui a été descendue dans le trou avec le manchon d'étanchéité, au moyen de l'outil de transport. La source locale d'énergie thermique peut être constituée par exemple d'une barre de thermite dans laquelle une réaction de nature exothermique a été produite afin de créer une quantité d'énergie thermique suffisante pour produire la polymérisation de l'époxy se trouvant dans le manchon permanent. Le manchon permanent, après que le matériau époxy a été polymérisé, reste fixé à la surface intérieure de la section de tubage et le manchon gonflable est dégonflé et détaché du manchon permanent pour permettre à l'outil de l'extraire. De cette manière, un joint d'étanchéité pour tubage peut être créé sans nécessiter 'de disposer d'une source d'énergie électrique à haute puissance placée à la surface, ni de moyens pour assurer l'alimentation de
cette énergie au fond du trou.
En se référant à la figure 2, un outil 32 servant à transporter un manchon d'étanchéité 31 est descendu dans une colonne de production 18, dans le forage 20 du puits 10. Comme représenté sur la figure 2 et plus en détail sur les figures 3 et 4, l'outil de transport 32 comprend une tête d'outil 34 fixée à une ligne de fil ou un tube d'intervention 30 enroulé, s'étendant jusqu'à la surface. La tête d'outil 34 est fixée au carter d'outil 48 qui maintient le manchon d'étanchéité 31. Le carter d'outil 48 comprend un capuchon métallique supérieur 39, un capuchon métallique inférieur 38 et un tube métallique 49. Le tube métallique 49 est fixé aux capuchons supérieur et
inférieur 39 et 38 par des filetages (non représentés).
Le manchon d'étanchéité 31 est supporté à l'extrémité inférieure de l'outil 32 par le capuchon
SR 14828 JCI
métallique de support inférieur 38 et à l'extrémité supérieure par le capuchon métallique support supérieur 39. Une barre cylindrique 36 en thermite est positionnée à peu près au centre du carter d'outil 48 à l'intérieur du tube métallique 49 et est enclose en parties haute et basse par les capuchons supérieur et
inférieur 39 et 38, respectivement.
Le manchon d'étanchéité 31 comprend une vessie gonflable 44 de forme globalement tubulaire (telle qu'une vessie élastique formée, par exemple, en un élastomère résistant à la chaleur tel qu'un caoutchouc au silicone) qui est représentée à son état initial dégonflé sur la figure 2. Une pellicule ou feuille 42 en élastomère, mince, est étirée autour de la section médiane de la vessie 44. Une couche d'époxy 40 (qui est un mélange se présentant initialement sous forme de pâte de résine et d'agent de polymérisation) est insérée dans la zone se trouvant entre la vessie 44 et la pellicule 42. La combinaison du manchon époxy 40 et de la pellicule 42 constitue le manchon permanent. En variante, une couche cylindrique de matériaux de renforcement, tels que des fibres ou des produits tissés, pourrait être utilisée avec la couche d'époxy 40 pour augmenter la résistance du manchon
permanent.
Dans une composition, la couche d'époxy 40 est constituée de 100 parties de résine et de 28 parties d'agent de polymérisation (les parties étant exprimées en poids). La résine est initialement sous forme liquide. L'agent de polymérisation peut être un agent tel que l'AncamineTM (qui est une polyamine modifiée se présentant sous forme de poudre) venant de chez Air Products & Chemicals, Inc. Une fois mélangés, la résine et l'agent de polymérisation constituent un matériau se présentant sous forme de pâte qui peut être pompé dans la zone se trouvant entre la vessie 44 et la pellicule
SR 14828 JCI
42. La vessie 44 comprend un orifice de remplissage en époxy, (non représenté) et un orifice d'évacuation au vide (non représenté). La zone est d'abord évacuée par l'orifice à vide et ensuite la couche d'époxy est pompée dans la zone se trouvant entre la vessie 44 et la pellicule 42 en passant par l'orifice de remplissage
en époxy.
Différents agents de polymérisation sont disponibles, provoquant une polymérisation de la couche époxy à des températures différentes. Du fait des températures différentes que l'on rencontre au fond des trous de forage (ce qui dépend de facteurs tels que la profondeur et la pression dans le puits), la flexibilité dont on bénéficie pour choisir les différents agents de polymérisation est chose importante. La plage de température de polymérisation
minimale peut être située entre 100 OC et 130 OC.
En se référant à la figure 3, l'outil de transport 32 est représenté, positionné près de la partie du tubage 12 devant être obturée par utilisation du manchon d'obturation 31. Une fois que le manchon d'obturation 31 est correctement positionné, une pompe placée dans la tête d'outil 34 est activée (depuis la surface) afin de gonfler la vessie en élastomère 44 par un pompage de fluide (par exemple de l'eau ou du fluide venant de l'environnement du puits) en passant par la tuyauterie 60 (figure 4) et l'introduire dans l'espace 50 se trouvant dans la vessie 44. Le gonflage de la vessie 44 a comme effet de pousser le manchon permanent (constitué du manchon d'époxy 40 et de la pellicule élastomère 42) contre la paroi intérieure 52 du tubage 12. La barre de thermite 36 reste fixée en position à l'aide du tube métallique 49, du capuchon
inférieur 38 et du capuchon supérieur 39.
En se référant à la figure 4, la section de l'outil 32 portant le manchon d'obturation 31 est
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1.0 représentée plus en détails. La vessie en élastomère 44 est représentée à l'état gonflé en poussant le manchon permanent contre la paroi intérieure 52 de la section de tubage contenant des ouvertures perforées 54. La vessie en élastomère 44 est placée entre une fente supérieure 58 ménagée dans le capuchon de support supérieur 39 et une fente inférieure 56 ménagée dans le capuchon de support inférieur 38. La pompe que l'on a dans la tête d'outil 34 pompe le fluide dans l'espace 50 se trouvant dans la vessie 44 en passant par une tuyauterie d'alimentation et de décharge de
fluide 60 afin de gonfler la vessie.
Si le système est utilisé avec une ligne constituée d'un fil métallique, alors des instructions destinées à l'activation de la pompe peuvent se présenter sous forme de signaux électriques. Si, d'autre part, le système est utilisé avec un tube d'intervention enroulé, les signaux de pulsations de pression peuvent être utilisés, avec un décodeur de pulsations de pression placé dans la tête d'outil afin d'appréhender les signaux de pulsations de pression et d'activer la pompe si des signaux appropriés sont reçus. Une couche de mélange d'amorçage 64 couvre de façon adjacente la surface supérieure de la barre de thermite 36. Une résistance de mise à feu 68 est placée à l'intérieur de la couche de mélange d'amorçage 64 et est reliée, par un fil 66, à une source électrique (non représentée) se trouvant dans la tête d'outil 34. La source électrique est mise en service par un opérateur se trouvant à la surface afin de déclencher la résistance de tir 68 qui, à son tour, produit l'activation du mélange d'amorçage 64. La source électrique peut être activée par un opérateur à la surface pour mettre à feu la résistance de mise à feu
68, qui à son tour met à feu le mélange d'amorçage 64.
SR 14828 JCI
ll La source peut être activée par un signal électrique passant par une ligne en fil métallique ou bien par des signaux d'impulsions de pression si l'on utilise un
tube d'intervention enroulé.
Le mélange d'amorçage 64 peut être une composition quelconque qui peut être allumée avec la résistance de mise à feu 68, telle qu'une composition présentant un
mélange d'oxyde de baryum (BaO2) et de magnésium (Mg).
Apres l'allumage du mélange d'amorçage 64, une réaction de nature exothermique à auto-entretien est amorcée dans la thermite 36, ce qui dégage une quantité d'énergie thermique suffisante pour provoquer la mise en réaction du mélange de thermite, sa fusion et la production d'un mélange de métal fondu et d'oxyde réducteur. La réaction exothermique est exprimée par l'équation 1: MeO + R > Me + RO + chaleur (Equation 1) dans laquelle Me désigne un métal, R désigne un réducteur et O désigne l'oxygène. Ce type de thermite est un mélange sans gaz, c'est- à-dire qu'il ne génère pas de gaz durant le déroulement de la réaction exothermique. Ceci évite de subir les problèmes associés à l'établissement d'une pression au fond du
trou si des gaz sont produits.
Si le mélange de thermite comprend de l'oxyde de fer et de l'aluminium, la réaction exothermique est
exprimée par l'équation 2.
Fe203 + 2A1 > 2Fe + A1203 + chaleur (Equation 2) La thermite 36 peut également comprendre d'autres mélanges, y compris un mélange d'oxyde de cuivre (CuO ou Cu20) et de silicium (Si) ou un mélange d'oxyde de fer (FeO, Fe203 ou Fe304) et de silicium (Si). Si le mélange contient de l'oxyde de cuivre et du silicium,
la réaction exothermique est exprimée par l'équation 3.
SR 14828 JCI
2CuO + Si z 2Cu + SiO2 + chaleur (Equation 3) Si le mélange contient de l'oxyde de fer et du silicium, la réaction exothermique est exprimée par
l'équation 4.
2Fe203 + Si > 4Fe + 3SiO2 + chaleur (Equation 4) Une couche d'isolation supérieure 70 est positionnée entre le mélange d'amorçage 64 et le capuchon de support supérieur 39 et une couche d'isolation inférieure 72 est positionnée entre la barre de thermite 36 et le capuchon de support inférieur 38. En plus, une couche d'isolation 71 est située entre la barre de thermite 36 et le tube métallique 49. Les couches d'isolation 70, 71 et 72 empêchent que la chaleur générée par la thermite 36 entrée en réaction ne fasse fondre les pièces métalliques 39, 40 et 38, respectivement. Les couches d'isolation peuvent être réalisées en un matériau
composite de type carbone/résine.
La quantité de chaleur générée par la réaction exothermique se transfère par rayonnement et convection aux couches extérieures et, typiquement, élèvent la température de la couche époxy 40 à une température d'environ 50 C à 150 C au-dessus de la température ambiante du puits 10 pendant quelques heures. De telles températures élevées pour cette durée sont suffisantes pour produire la polymérisation du mélange de résine et d'agent de polymérisation se trouvant dans le manchon d'époxy 40 afin de transformer le mélange de pâte en un manchon époxy durci. Une fois que le manchon époxy 40 a durci, il reste fixé contre la surface intérieure 52 de la section de tubage, et la pellicule élastomère 42 agit comme obturateur pour empêcher tout écoulement de fluide de la formation par les ouvertures de
perforation 54 du tubage.
SR 14828 JCI
En se référant à la figure 5, une fois que la couche d'époxy 40 se trouvant dans le manchon permanent a été polymérisée, la pompe installée dans la tête d'outil 34 décharge du fluide de la vessie 44 afin de dégonfler cette vessie. La vessie 44 dégonflée se contracte radialement et se décolle du manchon d'époxy 40. L'outil de transport 32 peut ensuite être remonté par la colonne de production 18 en utilisant la
ligne de fil ou le tube d'intervention enroulé 30.
En se référant aux figures 6A-6B, des vues en coupe transversale du manchon permanent mis en place dans le tubage 12 montrent le manchon d'époxy 40, la pellicule d'élastomère 42 et le tubage 12. La figure 6A représente la vue en coupe transversale d'un tubage ayant des trous perforés 54. Du fait qu'il a été polymérisé sous compression, le manchon d'époxy durci 40 continue à presser la pellicule d'élastomère 42 contre la paroi intérieure 52 du tubage 12 et obture les ouvertures perforées 54 en empêchant tout écoulement de fluide de la formation environnante à travers les ouvertures perforées 54 vers le perçage de tubage 20. Au niveau des trous perforés 54, suite à l'action des forces de compression agissant pendant la polymérisation, la pellicule ou la feuille 42 en élastomère s'étend dans les trous 54 en s'adaptant aux bords du trou, améliorant de cette manière les caractéristiques d'étanchéité du manchon
permanent au niveau des bords des trous.
Sur la figure 6B, le tubage 12 est représenté avec une partie 80 défectueuse, dans laquelle la paroi du tubage est plus mince que le reste de ce tubage. Un tel défaut peut provoquer des fissures ou d'autres phénomènes d'ouverture qui pourraient se former dans la paroi du tubage, si bien que du fluide venant de la formation pourrait fuir dans le trou de puits 20. Le manchon permanent peut également être utilisé pour
SR 14828 JCI
obturer une telle section défectueuse se trouvant dans le tubage 12. Comme représenté sur la figure 6B, pendant le processus de polymérisation, la section 84 du manchon époxy 40 s'étend pour s'adapter à la forme de la paroi de tubage. Bien que la surface extérieure du manchon époxy 40 se déforme pour s'adapter à la forme de la paroi du tubage, la surface intérieure 86 du manchon époxy 40 reste sensiblement cylindrique. La section 84 du manchon époxy 40 presse la section correspondante de la pellicule d'élastomère 82 contre la partie défectueuse 80 de la paroi de tubage pour empêcher toute fuite de fluide depuis la formation environnante à travers les fissures ou d'autres ouvertures se trouvant dans la section de paroi de
tubage 80.
Le manchon d'obturation décrit ci-dessus peut
également être utilisé dans de nombreuses applications.
Une de ses applications est l'isolation vis à vis des contaminants, tels que de l'eau et/ou du sable, en obturant des sections perforées du tubage. Une autre application consiste à isoler de façon étanche, complètement ou partiellement, des sections de tubage à travers lesquelles un excès de gaz s'écoule depuis la formation environnante, ce qui peut provoquer une chute prématurée de la pression régnant dans les perforations environnantes et nuire aux caractéristiques de
production du puits.
Dans une autre application, le manchon d'obturation peut être utilisé pour isoler des zones dans un puits horizontal. Les caractéristiques de production dans la direction horizontale peuvent évoluer avec le temps. Ainsi, si une section particulière du puits horizontal n'est plus productive, cette section peut être isolée en utilisant le manchon d'obturation pour obturer de façon étanche les
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ouvertures perforées du tubage, dans le puits horizontal. Une autre application du manchon d'obturation consiste à modifier les profils d'injection d'une zone productrice. Par exemple, en se référant à la figure 7, quatre puits 102, 104, 106 et 108 sont forés à travers
à une zone productrice 100 afin de produire de l'huile.
S'il est déterminé que la pression n'est pas appropriée pour des fins de production, les perforations de certains des puits peuvent être obturées de façon étanche de manière que de l'eau ou de l'air puisse être pompé dans la formation 110 au-dessous de la zone productrice 100, afin d'augmenter la pression au niveau des puits en production. Par exemple, les perforations ménagées dans les puits 102 et 108 en un endroit adjacent à la zone productrice 100 peuvent être obturées par utilisation de manchons d'obturation. Une fois qu'ils sont obturés de façon étanche, de l'eau ou de l'air peut être pompé en bas des puits 102 ou 108 pour effectuer une injection à un niveau inférieur, afin d'augmenter la pression de formation des puits 104 et 106 et, de cette manière, améliorer la production dans les puits 104 et 106; D'autres modes de réalisation sont également contenus dans le champ de l'invention. Par exemple, d'autres types d'agents de polymérisation, qui, une fois mélangés avec une résine, vont donner des températures de polymérisation appropriées, peuvent être utilisés. Une source de réaction de nature exothermique différente, autre que de la thermite, peut
être utilisée afin de générer la chaleur nécessaire.
Selon la température atteinte, la source réactive exothermique ou une autre source d'énergie peut être incorporée à titre de couche intérieure ou extérieure du manchon gonflable ou bien de couches se trouvant dans la substance du manchon interne. La couche se
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j'; trouvant dans le manchon permanent peut contenir un matériau photosensible qui est polymérisable par une source lumineuse et la source d'énergie activable en bas du trou peut produire de la lumière d'une longueur d'ondes de polymérisation appropriée, par exemple de l'ultraviolet, au lieu de produire de la chaleur. La source de lumièrepeut être extérieure au manchon gonflable, ou le manchon peut être apte à transmettre la lumière pour permettre à la lumière produite à l'intérieur du manchon gonflable d'atteindre le manchon composite. En étant alimenté par une puissance ou par une connexion par faible puissance à destination de la surface, le manchon gonflable peut comprendre un manchon en métal, résistant thermiquement, analogue à un soufflet. Le manchon gonflable peut être gonflé et dégonflé par une pompe installée en surface. L'appareil et le procédé peuvent être réalisés par utilisation d'étapes multiples pour ce qui concerne le positionnement du manchon composite, du manchon
gonflable et la source thermique locale.
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1.

Claims (24)

REVENDICATIONS
1. Appareil d'isolation étanche d'une paroi intérieure (52) d'une partie d'un tubage (12), positionné dans un puits (10), comprenant: un manchon gonflable (44) ayant une surface extérieure; un manchon composite (40) déformable réalisé en une composition polymérisable s'étendant autour de la surface extérieure du manchon gonflable (44), dans lequel le manchon gonflable (44) est susceptible d'être gonflé pour comprimer le manchon composite (40) contre la surface la paroi intérieure (52) du tubage (12); et caractérisé par une source d'énergie locale positionnée en bas du puits (10), près du manchon composite (40), la source d'énergie étant susceptible d'être activée pour produire la polymérisation du manchon composite (40) afin de former un manchon durci, dans lequel le manchon durci presse contre la paroi intérieure (52) de la partie du tubage (12) afin de créer une obturation aux fluides.
2. L'appareil selon la revendication 1, dans lequel la source d'énergie locale comprend une source d'énergie thermique de nature exothermique, conçue pour générer une énergie thermique destinée à produire la
polymérisation du manchon composite (40).
3. L'appareil selon la revendication 2, dans lequel le manchon composite (40) comprend un mélange de
résine et d'un agent de polymérisation.
4. L'appareil selon la revendication 3, dans lequel le mélange est susceptible de polymériser pour donner une couche d'époxy durcie après exposition à
l'énergie thermique.
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5. L'appareil selon la revendication 2, dans lequel la source d'énergie exothermique comprend de la thermite.
6. L'appareil selon la revendication 5, dans lequel la thermite comprend une composition comprenant
un oxyde métallique et un réducteur.
7. L'appareil selon la revendication 6, dans lequel l'oxyde métallique est sélectionné dans le groupe constitué de l'oxyde de fer et de l'oxyde de
cuivre.
8. L'appareil selon la revendication 7, dans lequel le réducteur est sélectionné dans le groupe
constitué de l'aluminium et du silicium.
9. L'appareil selon la revendication 2, comprenant en outre: un mélange d'amorçage (64) positionné de façon adjacente à la source d'énergie thermique de nature exothermique, le mélange d'amorçage (64) étant allumé pour amorcer une réaction exothermique dans la source
d'énergie thermique.
10. L'appareil selon la revendication 2, dans lequel la source d'énergie thermique de nature exothermique est adaptée pour chauffer le manchon composite (40) à une température supérieure à environ 50 C au-dessus de la température ambiante du
puits (10).
11. L'appareil selon la revendication 1, comprenant en outre: un outil de transport (32) destiné à transporter le manchon gonflable (44), le manchon composite (40) et la source d'énergie, afin de les descendre dans le
puits (10), à la partie de tubage (12).
12. L'appareil selon la revendication 11, dans lequel le puits (10) comprend une colonne de production (18) ayant un premier diamètre et dans laquelle l'outil de transport (32) a un deuxième
SR 14828 JCI
1,9 diamètre inférieur au premier diamètre afin de permettre à l'outil de transport (32) d'être abaissé
dans la colonne de production (18).
13. L'appareil selon la revendication 11, dans lequel l'outil de transport (32) comprend en outre des moyens destinés à gonfler le manchon gonflable (44) et dans lequel la source de chaleur locale est une source d'énergie thermique de nature exothermique, montée centralement à l'intérieur de l'outil, et des moyens destinés à gonfler le manchon gonflable (44) et permettant à un transfert thermique de s'effectuer de
la source d'énergie au manchon gonflable (44).
14. L'appareil selon la revendication 1, comprenant en outre: une couche à adaptation de forme, s'étendant autour du manchon composite (40), la couche agissant pour former une obturation entre le manchon composite (40) et la paroi intérieure (52) de la partie du
tubage (12).
15. L'appareil selon la revendication 1, comprenant en outre un outil de pied de forage unitaire comprenant un ensemble constitué du manchon gonflable (44), du manchon composite (40) et d'une source de chaleur activable gonflable (44) localement, positionnée pour produire la chaleur de polymérisation
destinée au manchon composite (40).
16. Un procédé d'obturation d'une paroi intérieure (52) d'une partie d'un tubage (12) dans un puits (10), comprenant: le positionnement d'un manchon composite (40) ayant une surface extérieure, en bas du puits (10) à la partie du tubage (12), et un manchon composite (40) polymérisable s'étendant autour de la partie extérieure du manchon gonflable (44); le gonflage du manchon gonflable (44) afin de comprimer le manchon composite (40) contre la surface
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de la paroi de tubage (12) intérieure; et caractérisé par l'activation d'une source d'énergie locale pour polymériser le manchon composite (40) pour qu'il forme un manchon durci dans lequel le manchon durci presse contre la paroi intérieure (52) de la partie du
tubage (12) pour créer une obturation aux fluides.
17. Le procédé selon la revendication 16, dans lequel le puits (10) comprend une colonne de production (18), le procédé comprenant en outre: la descente d'un ensemble constitué du manchon gonflable (44), du manchon composite (40) et de la source d'énergie thermique par la colonne de production (18) jusqu'à la section de tubage (12) par
utilisation d'un outil de transport (32).
18. Le procédé selon la revendication 16, dans lequel la source d'énergie locale comprend une source d'énergie thermique de nature exothermique, destinée à générer l'énergie thermique nécessaire à la
polymérisation du manchon composite (40).
19. Le procédé selon la revendication 18, dans lequel le manchon composite (40) comprend un mélange de
résine et d'un agent de polymérisation.
20. Le procédé selon la revendication 18, comprenant en outre: la polymérisation du mélange pour donner une
couche durcie après exposition à la chaleur.
21. Le procédé selon la revendication 18, dans lequel la source de chaleur exothermique comprend de la
thermite.
22. Le procédé selon la revendication 18, comprenant en outre: l'allumage d'un mélange d'amorçage (64) positionné de façon adjacente à la source de chaleur exothermique pour amorcer la réaction exothermique dans la source thermique.
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23. Le procédé selon la revendication 18, comprenant en outre: l'utilisation d'une source d'énergie thermique de nature exothermique pour augmenter la température à une valeur supérieure à 50 OC au- dessus de la température
ambiante du puits (10).
24. Le procédé selon la revendication 16, dans lequel une couche à capacité d'adaptation de forme s'étend autour du manchon composite (40), la couche agissant pour former un joint d'étanchéité entre le manchon composite (40) et la paroi intérieure (52) de
la section de tubage (12).
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