FR2839531A1 - Procede et dispositif de determination de la nature d'une formation en tete d'un outil de forage - Google Patents

Procede et dispositif de determination de la nature d'une formation en tete d'un outil de forage Download PDF

Info

Publication number
FR2839531A1
FR2839531A1 FR0205844A FR0205844A FR2839531A1 FR 2839531 A1 FR2839531 A1 FR 2839531A1 FR 0205844 A FR0205844 A FR 0205844A FR 0205844 A FR0205844 A FR 0205844A FR 2839531 A1 FR2839531 A1 FR 2839531A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
formation
drilling
nature
drill string
well
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR0205844A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2839531B1 (fr
Inventor
Fadhel Rezgui
Franck Monmont
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Services Petroliers Schlumberger SA
Original Assignee
Services Petroliers Schlumberger SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Services Petroliers Schlumberger SA filed Critical Services Petroliers Schlumberger SA
Priority to FR0205844A priority Critical patent/FR2839531B1/fr
Priority to GB0309969A priority patent/GB2389380B/en
Priority to US10/436,811 priority patent/US20030209364A1/en
Publication of FR2839531A1 publication Critical patent/FR2839531A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2839531B1 publication Critical patent/FR2839531B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B49/00Testing the nature of borehole walls; Formation testing; Methods or apparatus for obtaining samples of soil or well fluids, specially adapted to earth drilling or wells
    • E21B49/005Testing the nature of borehole walls or the formation by using drilling mud or cutting data

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de détermination de la nature d'une formation (11) d'un fond (8) de puits de forage (4), le puits (4) étant équipé d'un train de tiges (2) muni d'un outil de forage (14) et rempli d'un fluide de forage (18) circulant dans le puits (4) de l'intérieur vers l'extérieur dudit train de tiges (2). Selon l'invention, le procédé comprend les étapes suivantes :- mesure différentielle entre l'extérieur et l'intérieur du train de tige (2), à proximité de l'outil de forage (14), d'au moins une propriété physico-chimique du fluide de forage (18); - détermination b l'aide de la mesure différentielle effectuée de la nature de la formation (11) du fond (8) de puits de forage (4).L'invention concerne également un dispositif (9) apte à mettre en oeuvre un tel procédé.

Description

desenfumage de locaux.
PROCEDE ET DISPOSITIF DE DETERMINATION DE LA NATURE
D'UNE FORMATION EN TETE D'UN OUTIL DE FORAGE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
L' invention se rapporte au domaine des procedes et des dispositifs de determination de la
nature d'une formation en tete d'un outil de forage.
Plus particulierement, l' invention concerne des procedes et des dispositifs de determination de la nature dune formation dun fond de puits durant des operations de forage, afin de pouvoir adapter la trajectoire de forage en fonction des resultats obtenus.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Lors du forage, il est preferable d'etre en mesure de ramener aussi rapidement que possible a la surface du sol des informations concernant la formation
situee autour du fond du puits de forage.
En effet, en determinant aussi rapidement que possible la nature de la formation au niveau de l'outil de forage situe a l'extremite inferieure d'un train de tiges, on peut eventuellement modifier la direction de l'outil de forage, de sorte que ce dernier progresse dans une zone riche en hydrocarbures, ou tout
SP 20600 AP
simplement de sorte que cet outil ne s'oriente pas vers
des formations contenant essentiellement de l'eau.
Dans ce domaine technique, plusieurs
realisations ont deja ete proposees.
De maniere generale, le forage diun puits est realise grace a un outil-de forage mis en rotation avec un train de tiges. Ce dernier est constitue d'un ensemble de tiges creuses vissees les unes sur les autres. Un fluide de forage circulant dans le puits de l'interieur vers l'exterieur du train de tiges, egalement appele boue de forage, est notamment utilise pour le refroidissement et la lubrification de l'outil de forage, et plus particulierement pour l' evacuation
des debris de formations coupes par l'outil de forage.
En relation avec la fonction d' evacuation des debris coupes par l'outil de forage, on connat un premier type de procede de determination de la nature d'une formation d'un fond de putts. Ce procede consiste essentiellement en l'analyse de la composition du fluide de forage, lorsque celui-ci a effectue un cycle complet dans le puits, et qutil a atteint la surface du sol. Le fluide de forage etant extrait de maniere continue du puits de forage, il est procede en surface a la recuperation automatique ou manuelle d'echantillons de ce fluide. A l' aide de ces echantillons, des tests vent realises afin de
determiner une ou plusieurs propriete(s) physico-
chimique(s) de la formation constituent le fond de puits, en effectuant par exemple une analyse de certains debris extraits du fluide, et provenant
SP 20600 AP
directement de la formation traversee par l'outil de forage. Neanmoins, ce type de procede presente un inconvenient considerable lie a la profondeur du forage, souvent tres importante, et pouvant atteindre
plusieurs kilometres.
En effet, lorsque le fluide de forage est ejecte du train de tiges au niveau de l'outil, il se charge de debris provenant de la formation traversee, puis remonte vers la surface du sol. Or dans un forage de grande profondeur, le fluide muni de debris pouvant renseigner sur la nature de la formation traversee n'atteint parfois la surface du sol que quelques heures apres son passage au niveau de l'outil de forage. Par consequent, l' information ne parvient pas assez rapidement a la surface du sol pour que l'on soit en mesure d' adapter la trajectoire de forage en temps reel. On connat egalement un second type de procede de determination de la nature d'une formation
d'un fond de putts.
Dans ce type de procede, des moyens de mesure vent montes sur le train de tiges a proximite de l'outil de forage. I1 est a preciser que la distance entre l'outil de forage et les moyens de mesure est suffisamment importante pour eviter un endommagement du materiel de mesure, ce dernier etant soumis aux chocs et aux vibrations crees en partie par l'outil de forage. En raison de la non-existence de protections mecaniques satisfaisantes, il est par consequent recommande d' installer les moyens de mesure a une
SP 20600 AP
certaine distance de l'outil de forage. A titre d'exemple, les moyens de mesure se situent habituellement a environ dix ou vingt metres de l'outil
de forage, ou a une distance encore plus elevee.
Les moyens de mesure peuvent etre de tout type. On connat des moyens permettant de mettre en xuvre des techniques de realisation de diagraphies durant le forage (traduit de l'anglais < Logging While Drilling >), pouvant par exemple mesurer la resistivite ou la densite nucleaire des formations traversees par
l'outil de forage.
Dans un tel type de procede, les donnees mesurees vent generalement transmises vers la surface du sol par l'intermediaire d'ondes sonores, ce qui permet de corriger, si necessaire, la direction de l'outil de forage quasiment instantanement apres la
prise de mesure.
Toutefois, un inconvenient primordial subsiste lors de la mise en muvre d'un tel type de
procede.
En effet, s'il reste vrai que la transmission des donnees physicochimiques mesurees est tres rapide, ces donnees concernent neanmoins des proprietes physico-chimiques relatives aux formations se situant au niveau des moyens de mesure. De ce fait, les mesures effectuees ne concernent pas la formation constituent le fond de puits directement en contact avec ltoutil de forage, mais concernent uniquement la ou les formationts) se situant a quelques dizaines, voire a plus d'une centaine de metres au-dessus du fond
de puits de forage.
SP 20600 AP
Par consequent, lorsqu'une information concernant une propriete physicochimique d'une formation parvient a la surface du sol, l'outil de
forage est en realite deja eloigne de cette formation.
L'outil de forage peut done se trouver dans une formation de nature totalement differente de celle de la formation pour laquelle on dispose des donnees. Dans un tel cas, le contact de l'outil de forage avec une formation hostile ne serait percue a la surface du sol qu'apres un certain temps, pouvant atteindre plusieurs heures. Par ailleurs, cet inconvenient est encore plus contraignant lorsque les formations riches en hydrocarbures vent de faibles epaisseurs, par exemple de quelques metres senlement, la merge d'erreur dans la
trajectoire de forage devenant alors plus restreinte.
Les procedes de l'art anterieur mettant en uvre des fluides de forage classiques ne permettent done pas d'obtenir des informations sur les proprietes physico-chimiques de la formation du fond de puits en
temps reel.
Cette situation engendre non seulement des surcouts de forage importants en raison diune trajectoire de forage non-optimisee, mais egalement des surcouts dus au materiel de forage utilise. En effet, une formation riche en hydroc arbure s et ant generalement en contact inferieur avec une formation constituee majoritairement d'eau, lorsque l'outil de forage atteint la source d'eau par erreur, les hydrocarbures entrent en contact et se melangent avec l'eau. Ceci provoque alors la formation d'un melange
SP 20600 AP
hydrocarbure/eau alourdissant considerablement la matiere a extraire du puits de forage. Une consequence possible de cette erreur de trajectoire est de rendre le puits non-eruptif, et de necessiter par consequent des moyens onereux du type pompe pour extraire le melange hydrocarbure/eau du puits, ainsi que des moyens tres couteux pour separer l'eau des hydrocarbures et
reinjecter l'eau dans le sol.
En outre, il est a preciser que lt absence de controle en temps reel de la trajectoire du forage peut aussi constituer un risque d' explosion important, en cas de perforation avec l'outil de forage d'une
cavite contenant du gaz sous forte pression.
EXPOSE DE L' INVENTION
L' invention a done pour but de presenter un procede et un dispositif de determination de la nature d'une formation en tete d'un outil de forage, remediant au moins partiellement aux inconvenients cites ci
dessus relatifs aux realisations de l'art anterieur.
La presente invention a egalement pour but de proposer un procede et un dispositif permettant de delivrer, en temps quasi reel, des informations concernant la nature de la formation constituent un
fond de puits de forage.
Pour ce faire, l' invention a tout d'abord pour objet un procede de determination de la nature d'une formation d'un fond de puits de forage, le puits etant equipe d'un train de tiges muni d'un outil de forage et rempli d'un fluide de forage circulant dans le puits de l'interieur vers l'exterieur audit train de
SP 20600 AP
tiges. Selon l' invention, le procede comprend les etapes suivantes: mesure differentielle entre l'exterieur et l'interieur du train de tige, a proximite de l'outil de forage, d' au moins une propriete physicochimique du fluide de forage; - determination a laide de la mesure differentielle effectuee de la nature de la formation
du fond de puits de forage.
Avantageusement, le procede selon l' invention permet une determination de maniere trbs rapide, a l' aide d'une simple mesure de propriete(s) physico-chimique(s) appropriee(s) du fluide de forage, de la nature de la formation constituent le fond de
puits de forage.
En effet, le temps necessaire au fluide de forage pour circuler entre la formation du fond de puits ou il se charge en debris, et des moyens de mesure se situant a proximite de ltoutil de forage,
reste tres faible et n'excede pas quelques minutes.
Ainsi, on dispose d'informations permettant de determiner la nature de la formation du fond de puits de facon nettement plus rapide que dans les
procedes de l'art anterieur.
De plus, la mesure differentielle obtenue permet de staffranchir des variations de mesure engendrees par des changements de conditions de mesure, provoques par exemple par l' augmentation de la temperature du fluide de forage, au fur et a mesure que
le puits de forage gagne en profondeur.
SP 20600 AP
Selon un premier mode de realisation prefere de l' invention, la determination de la nature de la formation du fond de puits de forage consiste en une determination qualitative d' au moins une propriete physico-chimique de la formation du fond de putts. De cette maniere, une simple comparaison de proprietes physico-chimiques du fluide de forage d'une part, et de la formation du fond de puits d'autre part, permet de
determiner aisement la nature de cette formation.
De plus, on peut egalement prevoir, dans un second mode de realisation prefere de l' invention, que la determination de la nature de la formation du fond de puits de forage consiste en une determination quantitative d'au moins une propriete physico-chimique de la formation du fond de putts. Dans un tel cas, outre la connaissance d'ordre qualitative d' au moins une propriete physico-chimique de la formation de fond de puits, on est egalement en mesure de deduire la valeur de ces proprietes physico-chimiques relatives a
la formation.
Selon un troisieme mode de realisation prefere de l' invention, la determination de la nature de la formation peut consister en une comparaison d' au moins une propriete physico-chimique mesuree du fluide de forage avec des valeurs predeterminees. De facon avantageuse, ces valeurs prealablement etablies vent alors apses a renseigner directement sur la nature des
formations rencontrees par ltoutil de forage.
I1 est a preciser que le procede peut comprendre une etape de transmission d'informations du
SP 20600 AP
fond de puits vers la surface de ce puits, et ceci de
maniere continue durant la realisation d'un forage.
L' invention a egalement pour objet un dispositif de determination de la nature d'une formation d'un fond de puits de forage, le puits etant equipe d'un train de tiges muni d'un outil de forage et rempli d'un fluide de forage circulant dans le puits de l'interieur vers l'exterieur audit train de tiges, ledit dispositif comprenant des moyens de mesure primaires ainsi que des moyens de mesure secondaires montes sur le train de tiges a proximite de l'outil de forage. Selon l' invention, les moyens de mesure primaire s et le s moyens de me sure secondaire s vent apses a mesurer au moins une propriete physico-chimique du fluide de forage se situant respectivement a l'exterieur et a l'interieur audit train de tiges, de maniere a obtenir une mesure differentielle de chaque propriete physico-chimique mesuree, au moins une propriete physico-chimique mesuree permettant de determiner la nature de la formation du fond de puits
de forage.
En outre, les moyens de mesure primaires
peuvent mesurer au moins l'une des proprietes physico-
chimiques du fluide de forage prises dans le groupe constitue de l' impedance, le pH, la densite nucleaire, la tension electrique, et les traceurs chimiques qui
reagissent avec le fluide contenu dans la formation.
D'autres caracteristiques et avantages de
l' invention apparaltront dans la description non
limitative ci-dessous.
SP 20600 AP
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La description sera faite au regard de la
figure unique representant une vue schematique d'un ensemble de forage comprenant un dispositif de determination de la nature d'une formation d'un fond de putts de forage selon un mode de realization prefere de
l' invention.
EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION PREFERES
En reference a l' unique figure, on volt un ensemble de forage 1 comprenant notamment un train de tiges 2 portent un outil de forage 14 a son extremity inferieure basset L 'ensemble de forage 1 est situe a l'interieur d'un putts de forage 4, delimite vers le haut par une surface au sol 6 et vers le teas par un fond de putts de forage 8, avec lequel est en contact
l'outil de forage 14.
L'ensemble de forage 1 comports en outre un dispositif 9 de determination de la nature d'une formation 11 du fond de putts de forage 8, correspondent a la formation 11 se situant en tete de
l'outil de forage 14.
Dans ce mode de realization, le dispositif 9 comprend plusieurs elements, dont un emetteur d'informations 10 et un ensemble de mesure 12, ces elements etant respectivement mantes l'un au-dessus de l'autre sur le train de tiges 2, dans une direction allant du fond de puits de forage 8 a la surface du sol 6, au niveau d'une partie inferieure 2a de ce train de tiges 2. L'ensemble de mesure 12 comprend des moyens de
SP 20600 AP
mesure primaires 26, des moyens de mesure secondaires
28, et des moyens de mesure tertiaires 30.
Le dispositif 9 comprend aussi un recepteur d'informations 16 monte dans une partie superieure 2b du train de tige 2, et cooperant avec l'emetteur d'informations 10 de la partie inferieure 2a du train
de tiges 2.
L'outil de forage 14 est situe a proximite des moyens de mesure primaires 26, et de preference a proximite de chacun des moyens de mesure 26,28,30. Il est a preciser que la distance moyenne 15 entre la partie de ltoutil 14 en contact avec le fond de puits 8 et les moyens de mesure 26,28,30 est de l'ordre de quelques dizaines de metres. Cette distance 15 pourrait bien entendu etre inferieure, mais une valeur d'une centaine de metre semble tout a fait appropriee pour preserver les moyens de mesure 26,28, 30 des chocs et
des vibrations engendres par l'outil de forage 14.
L'ensemble de forage 1 comprend de plus un fluide de forage 18 introduit de facon continue depuis la surface du sol 6 a l'interieur d'un conduit flexible , par l'intermediaire d'un reservoir (non represente)
de fluide de forage 18.
Il est a noter que le fluide de forage 18 remplit d'une part un espace 22 cylindrique situe a linterieur du train de tiges 2, et d'autre part un espace 24 annulaire situe entre la paroi du puits 4 et
le train de tiges 2.
Lors de la realisation d'un puits de forage 4, le fluide de forage 18 est introduit sous pression dans le conduit flexible 20 comme le represente
SP 20600 AP
schematiquement la fleche A de la figure unique. Le fluide 18 entre ainsi dans l'espace 22 a l'interieur du train de tiges 2, puis prend la direction de la fleche
B vers le fond de puits de forage 8.
Apres avoir traverse ['ensemble de mesure 12, le fluide est ejecte du train de tiges 2 par l'intermediaire de l'outil de forage 14, comme le represente la fleche C, puis remonte dans l'espace annulaire 24 situe entre le puits de forage 4 et le
train de tige 2.
Pour realiser une operation de forage, l'outil de forage 14 est anime d'un mouvement de rotation engendre par des moyens (non representes) situes au niveau de la surface du sol 6, ou encore par l'intermediaire du fluide de forage 18. Par ailleurs, ltoutil de forage 14 est egalement soumis a un mouvement de translation dans la direction allant de la surface du sol 6 au fond de puits 8, ce qui lui permet de traverser et de fragmenter une formation 11
constituent le fond de puits de forage 8.
Des debris de formation (non representes) vent alors crees au niveau du fond de puits 8, et vent extraits du puits 4 en remontant avec le fluide de forage 18 dans l'espace annulaire 24, comme cela est
represente par la fleche D de la figure unique.
Le fluide de forage 18, muni de debris, est alors evacue du puits de forage 4 par l'intermediaire d'un tuyau rigide 34 se situant au-dessus de la surface
du sol 6.
Selon l' invention, les moyens de mesure primaires 26 et les moyens de mesure secondaires 28
SP 20600 AP
vent apses a mesurer au moins une propriete physico-
chimique du fluide de forage 18 se situant respectivement a l'exterieur et a l'interieur du train de tiges 2, de maniere a obtenir une mesure differentielle de chaque propriete physico-chimique mesuree, au moins une propriete physico-chimique mesuree permettant de determiner la nature de la
formation 11 du fond 8 de puits de forage 4.
De cette maniere, on obtient une mesure differentielle de la propriete physico-chimique du fluide de forage 18, ce qui permet de faire face a
deventuelles variations de la propriete physico-
chimique ne provenant pas d'un changement de nature de la formation 11, mais pouvant notamment emaner d'un
changement de profondeur du puits de forage 4.
La ou les proprietes physico-chimiques mesurees du fluide 18, circulant dans l'espace annulaire 24, peuvent notamment etre l' impedance, le pH, la densite nucleaire en mesurant l' absorption de
photons gamma, ou encore la tension electrique.
Il est bien entendu a noter que les proprietes physico-chimiques mesurees du fluide de forage 18 peuvent etre de tout type, a condition qutelles renseignent sur la nature de la formation 11 constituent le fond de puits 8. L'homme du metier sera
done en mesure de determiner les proprietes physico-
chimiques du fluide 18 adequates a mesurer, de sorte que les debris se melant au fluide 18 et provenant des formations 11 traversees, soient susceptibles de faire varier la ou les proprietes physico-chimiques choisies, en fonction de la nature de la formation 11. Notons a
SP 20600 AP
titre d'exemple qu'il est possible de regrouper ['ensemble des formations en trots types de natures differentes, a savoir les formations ne contenant pas d'hydrocarbures, les formations contenant des hydrocarbures, et les formations ne contenant pas
d'hydrocarbures et constituees essentiellement d'eau.
La determination de la nature de la formation 11 du fond de puits 8 peut s'effectuer de
differentes manieres. Plusieurs modes de realisation
preferes de l' invention vont done etre decrits, dans lesquels les moyens de mesure primaires 26 et le moyens de mesure secondaires 28 ne mesurent qu'une seule propriete physico-chimique du fluide de forage 18. Bien
entendu, ces modes de realisation peuvent egalement
etre mis en uvre dans les cas ou une pluralite de
proprietes physico-chimiques serait mesuree.
Tout d'abord, il est a preciser que la propriete physico-chimique mesuree est transmise depuis les moyens de mesure primaires 26 et secondaires 28 vers la surface du sol 6, par l'intermediaire de l'emetteur d'informations 10 directement relic aux moyens de mesure 26,28, ainsi que par l'intermediaire du recepteur d'informations 16 cooperant avec l'emetteur 10. De maniere generale, les informations provenant de lemetteur 10 vent transmises par des ondes sonores circulant dans le fluide de forage 18 dans l'espace cylindrique 22 situe a l'interieur du train de tiges 2. Les informations concernant la propriete physico- chimique mesuree du fluide 18 vent alors analysees a la surface du sol 6, de preference de
SP 20600 AP
facon continue durant la realisation diune operation de forage. Selon un premier mode de realisation prefere de l' invention, la determination de la nature de la formation 11 du fond de puits de forage 8 consiste en une determination qualitative d'une propriete physico-chimique de la formation 11 du fond
de puits 8. En d'autres termes, la propriete physico-
chimique mesuree du fluide de forage 18 est telle que sa variation au cours du temps permet de deduire
directement la variation d'une propriete physico-
chimique liee a la formation 11 du fond de puits 8, la variation de cette propriete physico-chimique deduite etant susceptible de renseigner directement sur un
changement de la nature de la formation 11 traversee.
En effet, la variation de la propriete physico-chimique de la formation 11, comme par exemple la resistivite, permet a l' aide dune simple analyse de deceler les changements de nature des formations traversees, comme celui correspondent au passage de l'outil 14 d'une formation riche en hydrocarbures a une formation
essentiellement constituee d'eau.
De plus, lorsqu'une correlation est bien connue entre une propriete physico-chimique du fluide de forage 18 et une propriete physico-chimique liee a la formation 11, la simple variation de la propriete physicochimique du fluide de forage 18 peut directement renseigner sur un changement de la nature de la formation 11. On peut par consequent deduire tres rapidement la nature de la formation 11 situee en tete
de l'outil de forage 14.
SP 20600 AP
Selon un second mode de realisation prefere de l' invention, outre la determination qualitative d'une propriete physico-chimique de la formation 11 de fond de puits 8, il est egalement possible de prevoir que cette determination s'effectue de maniere quantitative. Pour ce faire, on utilise globalement la meme technique que precedemment, a la difference que l'on fait en plus correspondre chaque valeur mesuree de la propriete physico-chimique du fluide 18, a une valeur de la propriete physicochimique de la formation 11 traversee. Ainsi, on est en mesure de determiner plus precisement la composition de la formation 11 traversee par l'outil de forage 14, notamment lorsque la propriete physico-chimique deduite porte sur la
resistivite ou la densite de la formation 11.
A titre d'exemple, on peut prevoir que les moyens de mesure tertiaires 30 mesurent une propriete physico-chimique d'une formation 33 situee au niveau de ['ensemble de mesure 12, et plus precisement au niveau des moyens de mesure tertiaires 30. Neanmoins, en raison de la distance 15 existante entre les moyens de mesure tertiaires 30 et la formation 11 de fond de puits 8, cette valeur ne parviendra que quelques heures apres l'arrivee a la surface du sol 6 de la valeur de
la propriete physico-chimique du fluide de forage 18.
Malgre ce decalage, les moyens de mesure tertiaires 30 vent adaptes pour realiser des diagraphies permettant de connaitre les vitesses de rotation et de penetration de l'outil 14, ainsi que la trajectoire de forage. De plus, ces moyens tertiaires 30 peuvent egalement
SP 20600 AP
renseigner sur des proprietes physico-chimiques de la formation 33, comme la radioactivite naturelle, la
resistivite, ou encore la densite.
Pour eviter le decalage dans le temps des mesures mentionne ci-dessus, il est possible d'utiliser d'autres elements pour connatre la valeur de la propriete physico-chimique de la formation 11 de fond de puits 8. En effet, prealablement aux operations de forage, on peut realiser des tests pour determiner la correlation existante entre les valeurs de la propriete physico-chimique du fluide 18 et les valeurs de la propriete physico-chimique de la formation 11 de fond de puits 8. Ainsi, on n'est pas contraint d'attendre les mesures provenant des moyens tertiaires 30 pour determiner la valeur de la propriete physico-chimique de la formation 11 traversee par ltoutil 14, et la nature de cette formation 11 est par consequent plus
rapidement determinee.
Dans un troisieme mode de realisation prefere de l' invention, la determination de la nature de la formation 11 peut consister en une simple comparaison des valeurs obtenues de la propriete physico-chimique du fluide 18 mesuree par les moyens de mesure primaires 26 et secondaires 28, avec des valeurs
predeterminees concernant cette meme propriete physico-
chimique. De cette maniere, il n'est plus obligatoire deffectuer une etape intermediaire de determination d'une propriete physico-chimique de la formation 11. En effet, les valeurs predeterminees d'une propriete physico-chimique judicieusement choisie du fluide 18 peuvent alors etre repertoriees sous forme d'abaques,
SP 20600 AP
pour qu'une simple lecture sur ces derniers de la mesure effectuee puisse directement renseigner sur la
nature de la formation 11.
Dans le procede de determination de la nature de la formation 11 de fond de puits de forage 8, les moyens de mesure primaires 26 et secondaires 28 se situent a proximite de l'outil de forage, et de preference a quelques dizaines de metres de la partie de l'outil 14 en contact avec le fond de puits 8. Par consequent, le fluide de forage 18 ayant une vitesse moyenne de remontee dans l'espace annulaire 24 d' environ quelques metres par seconde, la propriete physico-chimique du fluide 18 comprenant des debris d'une formation 11 peut done etre mesuree moins d'une minute apres la traversee par l'outil 14 de cette formation 11. Les informations concernant cette propriete physico-chimique etant immediatement transmises a la surface du sol 6 a l' aide de l'emetteur et du recepteur 16, l' adaptation de la trajectoire de forage, par l'intermediaire de l' orientation de
l'outil 14, peut ainsi s'effectuer tres rapidement.
Dans un tel cas, entre le moment ou loutil de forage 14 aura traverse une formation, et le moment ou l'on sera en mesure de determiner la nature de cette formation, l'outil de forage 14 aura uniquement progresse de quelques centimetres dans le fond de puits 8. Avec un tel procede, une optimisation quasi totale de la trajectoire de forage est par consequent
envisageable.
SP 20600 AP
Bien entendu, diverges modifications peuvent etre apportees par lthomme du metier au precede et au dispositif 9 qui viennent d'etre decrits,
uniquement a titre d'exemples non limitatifs.
SP 20600 AP

Claims (11)

REVENDICATIONS
1. Procede de determination de la nature d'une formation (11) d'un fond (8) de puits de forage (4), le puits (4) etant equipe d'un train de tiges (2) muni d'un outil de forage (14) et rempli d'un fluide de forage (18) circulant dans le puits (4) de l'interieur vers l'exterieur audit train de tiges (2), caracterise en ce qu'il comprend les etapes suivantes: - mesure differentielle entre l'exterieur et l'interieur du train de tige (2), a proximite de l'outil de forage (14), d'au moins une propriete physico-chimique du fluide de forage (18); - determination a l' aide de la mesure differentielle effectuee de la nature de la formation
(11) au-fond (8) de puits de forage (4).
2. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que la determination de la nature de la formation (11) du fond (8) de puits de forage (4) consiste en une determination qualitative d' au moins une propriete physico-chimique de la formation (11) du
fond (8) de puits de forage (4).
3. Procede selon la revendication 1 ou la revendication 2, caracterise en ce que la determination de la nature de la formation (11) du fond (8) de puits de forage (4) consiste en une determination quantitative d'au moins une propriete physico-chimique de la formation (11) du fond (8) de puits de forage (4).
4. Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que la determination de la nature de la formation (11) du fond (8) de puits de forage (4)
SP 20600 AP
s'effectue par comparaison avec des valeurs predeterminees.
5. Procede selon l'une quelconque des
revendications precedentes, caracterise en ce qu'il
comprend une etape de transmission d'informations, du fond (8) de puits de forage (4) vers une surface au sol (6).
6. Procede selon l'une quelconque des
revendications precedentes, caracterise en ce qu'on
effectue la mesure d'au moins l'une des proprietes physico-chimiques du fluide de forage (18) prises dans le groupe constitue de l' impedance electrique, le pH,
la densite nucleaire, et la tension electrique.
7. Procede selon l'une quelconque des
revendications precedentes, caracterise en ce qu'il est
mis en uvre en continu durant une realisation d'un forage.
8. Dispositif (9) de determination de la nature d'une formation (11) d'un fond (8) de puits de forage (4), le puits (4) etant equipe d'un train de tiges (2) muni d'un outil de forage (14) et rempli d'un fluide de forage (18) circulant dans le puits (4) de l'interieur vers l'exterieur audit train de tiges (2), ledit dispositif (9) comprenant des moyens de mesure primaires (26) ainsi que des moyens de mesure secondaires (28) montes sur le train de tiges (2) a proximite de l'outil de forage (14), caracterise en ce que les moyens de mesure primaires (26) et les moyens de mesure secondaires (28) vent apses a mesurer au moins une propriete physico- chimique du fluide de forage (18) se situant respectivement a l'exterieur et
SP 20600 AP
a l'interieur audit train de tiges (2), de maniere a obtenir une mesure differentielle de chaque propriete physico-chimique mesuree, au moins une propriete physico-chimique mesuree permettant de determiner la nature de la formation (11) du fond (8) de puits de
forage (4).
9. Dispositif (9) selon la revendication 8, caracterise en ce que le dispositif (9) comprend de plus des moyens de mesure tertiaires (30) montes sur le train de tiges (2) a proximite de ltoutil de forage
(14) et apses a mesurer au moins une propriete physico-
chimique d'une formation (33) situee au niveau des
moyens de mesure tertiaires (30).
10. Dispositif (9) selon la revendication 8 ou la revendication 9, caracterise en ce que le dispositif (9) comprend un emetteur d'informations (10) monte sur le train de tiges (2) a proximite des moyens de mesure (26,28,30), et un recepteur d'informations
(16) situe a ltexterieur du puits de forage (4).
11. Dispositif (9) selon l'une quelconque
des revendications 8 a 10, caracterise en ce que les
moyens de mesure primaires (26) et secondaires (28) vent susceptibles de mesurer au moins l'une des proprietes physico-chimiques du fluide de forage (18) prises dans le groupe constitue de ['impedance, le pH,
la densite nucleaire, et la tension electrique.
FR0205844A 2002-05-13 2002-05-13 Procede et dispositif de determination de la nature d'une formation en tete d'un outil de forage Expired - Fee Related FR2839531B1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0205844A FR2839531B1 (fr) 2002-05-13 2002-05-13 Procede et dispositif de determination de la nature d'une formation en tete d'un outil de forage
GB0309969A GB2389380B (en) 2002-05-13 2003-05-01 Method and device for determining the nature of a formation at the head of a drilling tool
US10/436,811 US20030209364A1 (en) 2002-05-13 2003-05-13 Method and device for determining the nature of a formation at the head of drilling tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0205844A FR2839531B1 (fr) 2002-05-13 2002-05-13 Procede et dispositif de determination de la nature d'une formation en tete d'un outil de forage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2839531A1 true FR2839531A1 (fr) 2003-11-14
FR2839531B1 FR2839531B1 (fr) 2005-01-21

Family

ID=29286425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0205844A Expired - Fee Related FR2839531B1 (fr) 2002-05-13 2002-05-13 Procede et dispositif de determination de la nature d'une formation en tete d'un outil de forage

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20030209364A1 (fr)
FR (1) FR2839531B1 (fr)
GB (1) GB2389380B (fr)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1911928B1 (fr) 2006-10-09 2009-11-18 Services Pétroliers Schlumberger Appareil et procédé pour détecter des hydrocarbures dans un puits pendant le forage
GB201001833D0 (en) * 2010-02-04 2010-03-24 Statoil Asa Method
AU2014415580B2 (en) 2014-12-31 2018-04-26 Halliburton Energy Services, Inc. Real-time control of drilling fluid properties using predictive models
IT201800004117A1 (it) * 2018-03-30 2019-09-30 Eni Spa Metodo e apparato per la caratterizzazione in continuo dei fluidi di formazione durante la perforazione

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2257785A (en) * 1991-07-18 1993-01-20 Anadrill Int Sa Method and apparatus for obtaining borehole information downhole
US5469917A (en) * 1994-12-14 1995-11-28 Wolcott; Duane K. Use of capillary-membrane sampling device to monitor oil-drilling muds
FR2790511A1 (fr) * 1999-03-04 2000-09-08 Geophysique Cie Gle Dispositif de forage equipe de moyens de mesure d'au moins un parametre du sol
US6176323B1 (en) * 1997-06-27 2001-01-23 Baker Hughes Incorporated Drilling systems with sensors for determining properties of drilling fluid downhole
US6290000B1 (en) * 1998-12-16 2001-09-18 Konstandinos S. Zamfes Quantification of the characteristics of porous formations while drilling

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3268801A (en) * 1963-04-30 1966-08-23 Texaco Inc Apparatus having a pair of spaced electrodes for measuring spontaneous potentials in a well bore while drilling
US3327527A (en) * 1964-05-25 1967-06-27 Arps Corp Fluid temperature logging while drilling
US3517553A (en) * 1967-12-06 1970-06-30 Tenneco Oil Co Method and apparatus for measuring and controlling bottomhole differential pressure while drilling
US3800277A (en) * 1972-07-18 1974-03-26 Mobil Oil Corp Method and apparatus for surface-to-downhole communication
US3885429A (en) * 1973-11-30 1975-05-27 Mihaly Megyeri Method for measuring the rheological properties of fluids in the bore holes of deep-wells
US4370885A (en) * 1979-01-16 1983-02-01 Alekhin S Method for controlling the dispersing of solids in drilling mud
SU908131A1 (ru) * 1979-03-26 1983-08-15 Среднеазиатский научно-исследовательский институт природного газа Способ определени литологического состава горных пород в процессе бурени
SU904370A1 (ru) * 1979-03-27 1983-08-15 Среднеазиатский научно-исследовательский институт природного газа Способ регулировани свойств бурового раствора в процессе циркул ции
US4553226A (en) * 1980-01-10 1985-11-12 Scherbatskoy Serge Alexander Systems, apparatus and methods for measuring while drilling
US4297880A (en) * 1980-02-05 1981-11-03 General Electric Company Downhole pressure measurements of drilling mud
US4492865A (en) * 1982-02-04 1985-01-08 Nl Industries, Inc. Borehole influx detector and method
US5043668A (en) * 1987-08-26 1991-08-27 Paramagnetic Logging Inc. Methods and apparatus for measurement of electronic properties of geological formations through borehole casing
US4882542A (en) * 1986-11-04 1989-11-21 Paramagnetic Logging, Inc. Methods and apparatus for measurement of electronic properties of geological formations through borehole casing
US4805449A (en) * 1987-12-01 1989-02-21 Anadrill, Inc. Apparatus and method for measuring differential pressure while drilling
US4941951A (en) * 1989-02-27 1990-07-17 Anadrill, Inc. Method for improving a drilling process by characterizing the hydraulics of the drilling system
US6206108B1 (en) * 1995-01-12 2001-03-27 Baker Hughes Incorporated Drilling system with integrated bottom hole assembly
US6467557B1 (en) * 1998-12-18 2002-10-22 Western Well Tool, Inc. Long reach rotary drilling assembly
US6443228B1 (en) * 1999-05-28 2002-09-03 Baker Hughes Incorporated Method of utilizing flowable devices in wellbores
US6427530B1 (en) * 2000-10-27 2002-08-06 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for formation testing while drilling using combined absolute and differential pressure measurement
US6648083B2 (en) * 2000-11-02 2003-11-18 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for measuring mud and formation properties downhole
US6659197B2 (en) * 2001-08-07 2003-12-09 Schlumberger Technology Corporation Method for determining drilling fluid properties downhole during wellbore drilling
US6698536B2 (en) * 2001-10-01 2004-03-02 Smith International, Inc. Roller cone drill bit having lubrication contamination detector and lubrication positive pressure maintenance system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2257785A (en) * 1991-07-18 1993-01-20 Anadrill Int Sa Method and apparatus for obtaining borehole information downhole
US5469917A (en) * 1994-12-14 1995-11-28 Wolcott; Duane K. Use of capillary-membrane sampling device to monitor oil-drilling muds
US6176323B1 (en) * 1997-06-27 2001-01-23 Baker Hughes Incorporated Drilling systems with sensors for determining properties of drilling fluid downhole
US6290000B1 (en) * 1998-12-16 2001-09-18 Konstandinos S. Zamfes Quantification of the characteristics of porous formations while drilling
FR2790511A1 (fr) * 1999-03-04 2000-09-08 Geophysique Cie Gle Dispositif de forage equipe de moyens de mesure d'au moins un parametre du sol

Also Published As

Publication number Publication date
GB2389380A (en) 2003-12-10
GB2389380B (en) 2004-10-06
US20030209364A1 (en) 2003-11-13
FR2839531B1 (fr) 2005-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5337838A (en) Method and an apparatus for taking and analyzing level determined samples of pore gas/liquid from a subterranean formation
JP4960238B2 (ja) 海底掘削のための遠隔ガスモニタリング装置
DK2877676T3 (en) INTELLIGENT CORE DRILLING SYSTEM
EP3936669B1 (fr) Procédé, système et produit-programme informatique pour déterminer des propriétés du sol
NO338490B1 (no) Fremgangsmåte, apparat og system for in-situ bestemmelse av en formasjonsparameter
NO346292B1 (no) Verktøy og fremgangsmåte for logging av spektralstøy i borehull i undergrunnen
NO311880B3 (no) Innretning og fremgangsmate for bedommelse av en forankringsbunn
CN104532886B (zh) 一种灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置和方法
CN107829725A (zh) 一种水致压裂应力测量与诱发裂隙动态成像集成装置
CN106643589A (zh) 高压旋喷桩施工成桩直径实时监控方法及监控装置
FR2839531A1 (fr) Procede et dispositif de determination de la nature d&#39;une formation en tete d&#39;un outil de forage
FR2836953A1 (fr) Appareil d&#39;essai de formation pour un pre-essai utilisant un controle du debit du fluide pulse
EP0505276A1 (fr) Sonde pour déterminer notamment l&#39;injectivité d&#39;un puits pétrolier et procédé de mesures la mettant en oeuvre
FR2840014A1 (fr) Procede pour determiner, par strates, la qualite de reserve d&#39;un puits de petrole
US6920780B2 (en) Tensiometer, drive probe for use with environmental testing equipment, and methods of inserting environmental testing equipment into a sample
JPH01312115A (ja) 低水圧制御水理試験法
JP6029528B2 (ja) 地盤の評価方法
FR2826449A1 (fr) Procede et installation de determination de la position du front forme a l&#39;interface entre deux fluides contenus dans un reservoir
JP3772872B2 (ja) 原位置地盤の鉛直方向透水試験装置
CN108051358B (zh) 一种用于精确量测土体渗透系数的装置及其工作方法
RU2385414C1 (ru) Устройство для определения пластового давления
FR2831917A1 (fr) Procede de determination de la variation de la permeabilite relative a au moins un fluide d&#39;un reservoir contenant des fluides en fonction de la saturation en l&#39;un d&#39;entre eux
JP2006124936A (ja) 岩盤類の調査方法及び装置
CN109973087B (zh) 一种可实时探测地层压力的装置
JPS6261730B2 (fr)

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20080131