FR2866922A1 - Systeme et procede de forage de puits a partir d'un centre de controle eloigne - Google Patents
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Abstract
Une méthode et un dispositif permettent de forer au moins un puits (225) à partir d'un emplacement éloigné sont dévoilés. Chaque puits (225) est situé sur un site de forage (212) équipé d'un appareil de forage (222) auquel est suspendu un outil de forage (224). L'outil de forage de fond de trou (224) est sélectivement enfoncé dans le sol pour former le puits (225).L'outil de forage de fond de trou (224) est commandé en fonction d'une configuration de forage. Les paramètres du site de forage sont recueillis par une pluralité de capteurs (300) positionnés autour du site de forage (212). Les paramètres du site de forage sont transmis à un centre de contrôle éloigné (202). Le centre de contrôle éloigné (202) analyse les paramètres du site de forage et, en fonction des résultats de cette analyse, règle automatiquement la configuration de forage du site de forage à partir du centre de contrôle éloigné (202).
Description
SYSTÈME ET PROCÉDÉ DE FORAGE DE PUITS À PARTIR
D'UN CENTRE DE CONTRâLE ÉLOIGNÉ
ANTECEDENTS
1. Domaine technique L'invention se rapporte en général au domaine des systèmes de forage de puits d'hydrocarbures. Plus spécifiquement, l'invention se rapporte à l'analyse et/ou au contrôle des opérations de forage en fonction des paramètres de fond.
2. Art de référence La récupération des hydrocarbures provenant d'une formation souterraine demande le déploiement d'un outil de forage dans le sol. L'outil de forage est enfoncé dans le sol à partir d'un appareil de forage afin de créer un puits à partir duquel sont produits les hydrocarbures. Pendant le processus de forage, il est souhaitable de recueillir des données relatives à l'opération de forage et aux formations souterraines. Des capteurs sont prévus dans différentes parties des systèmes de surface et/ou de fond afin de générer des données relatives, entre autres choses, au puits, aux formations terrestres et aux conditions d'exploitation. Les données sont recueillies et analysées afin de permettre la prise de décisions concernant l'opération de forage et les formations terrestres.
Normalement, un opérateur de forage est présent sur l'appareil de forage pour recueillir et considérer les données relatives au site de forage. Les opérateurs de forage surveillent ces données afin de déceler les problèmes éventuels et de faire les réglages nécessaires au niveau des systèmes mécaniques ou électriques de l'appareil de forage. A titre d'exemple, l'opérateur de forage peut régler la vitesse de forage, la direction de forage, les pressions du puits et d'autres conditions. Ces réglages permettent à l'opérateur de forage de contrôler l'opération de forage de manière à obtenir les résultats souhaités. L'opérateur de forage fait souvent appel à ses connaissances générales ou à son expérience pour diriger le matériel de forage de manière à ce que le puits soit foré de la manière la plus efficace possible pour obtenir la trajectoire désirée, de préférence au coût le moins élevé possible.
L'opérateur de forage assure normalement le contrôle de l'opération de forage à partir d'un poste de contrôle en surface. En manipulant les données, l'opérateur est souvent capable d'éviter la détérioration de l'outil de forage et du puits qui risquerait d'anéantir ou d'entraver l'opération de forage. En outre, ces données peuvent être utilisées pour déterminer la trajectoire de forage souhaitée, les conditions optimales ou d'autres avantages au profit du processus de forage.
Différentes techniques ont été mises au point afin d'assister au contrôle des opérations de forage sur le site de forage. Une de ces techniques utilise des systèmes de contrôle en surface pour le contrôle des outils de fond. Des exemples de systèmes de contrôle de forage en surface sont décrits par le brevet américain N 6.662.110, cédé au cessionnaire de la présente invention. Dans ces cas, le contrôle de l'opération de forage a lieu sur le site de forage. Normalement, un ou plusieurs opérateurs de forage expérimentés sont affectés au site de forage afin de surveiller et de contrôler l'opération de forage.
Dans de nombreux cas, l'outil de forage est capable de recueillir des données de fond au cours de l'opération de forage. Il s'agit, par exemple, des opérations de diagraphie en cours de sondage (LWD) ou de mesure en cours de sondage (MWD). Il est également possible de retirer l'outil de forage du puits afin de descendre des outils d'évaluation de formation dans le puits pour des recherches plus approfondies. Ces outils d'évaluation de formation sont utilisés pour tester et/ou échantillonner les fluides présents dans le puits et/ou dans la formation qui l'entoure.
Des exemples de ces outils d'évaluation de formation comprennent, par exemple, les outils de contrôle ou d'échantillonnage au câble tels que ceux décrits par les brevets américains N 4.860.581 et N 4.936.439, cédés au cessionnaire de la présente invention.
Les données recueillies par l'outil d'évaluation de formation sont généralement envoyées à la surface (soit par le câble, soit par le retrait de l'outil). Les données d'évaluation de formation sont souvent utilisées, par exemple, pour déterminer l'emplacement de ressources susceptibles de production. Une fois que l'outil d'évaluation a terminé ses recherches, il est retiré et l'outil de forage peut être redescendu afin de poursuivre le processus de forage.
Malgré ces innovations dans les opérations de forage, il existe toujours le besoin de contrôler les opérations de forage d'un ou plusieurs puits à partir d'un emplacement éloigné. Il est souhaitable qu'un tel système soit en mesure d'incorporer une gamme variée de données en provenance d'un ou de plusieurs puits et d'envoyer des commandes en réponse à ces données, de préférence en temps réel. Il est en outre souhaitable qu'un tel système puisse actionner automatiquement et/ou manuellement de telles commandes à partir de l'emplacement éloigné afin de diminuer ou d'éliminer le besoin d'avoir des opérateurs de forage présents sur le site de forage et/ou d'augmenter le niveau de l'expertise disponible sur le ou les sites de forage.
Claims (35)
1. Une méthode permettant de forer au moins un puits à partir d'un emplacement éloigné, ledit puits minimum étant situé sur un site de forage équipé d'un appareil de forage auquel est suspendu un outil de forage, comprenant: l'avance sélective de l'outil de forage dans le sol de manière à former au moins un puits, l'outil de forage en fond de trou étant commandé conformément à une configuration de forage; la collecte des paramètres du site de forage en provenance d'une pluralité de capteurs placés autour du site de forage; la transmission d'au moins une partie des paramètres du site de forage à un centre de contrôle éloigné ; l'analyse des paramètres du site et forage; et le réglage automatique de la configuration de forage à partir du centre éloigné sur la base des résultats de l'analyse des paramètres du site de forage.
2. La méthode de la revendication 1, comportant de plus le réglage manuel de la configuration de forage sur le site de forage.
3. La méthode de la revendication 1, comportant de plus le réglage automatique de la configuration de forage sur le site de forage.
4. La méthode de la revendication 3, dans laquelle les réglages automatiques sont assurés soit par une unité de contrôle de surface, soit par unité de contrôle de fond, soit encore par une combinaison des deux.
5. La méthode de la revendication 1, dans laquelle au moins une partie des capteurs sont positionnés autour soit d'un système de surface du site de forage, soit d'un système de fond du site de forage, soit du puits, soit d'une formation avoisinante, soit encore d'une quelconque combinaison de ceux-ci.
6. La méthode de la revendication 1, comprenant de plus l'établissement d'une liaison de communication éloignée entre le centre de contrôle éloigné et le site de forage.
7. La méthode de la revendication 6, dans laquelle la liaison de communication est établie entre le centre de contrôle éloigné et une unité de contrôle de surface située sur le site de forage.
8. La méthode de la revendication 7, comprenant de plus l'établissement d'une liaison de communication sur site entre l'unité de contrôle de surface et soit un système de surface du site de forage, soit un système de fond du site de forage, soit encore une quelconque combinaison des deux.
9. La méthode de la revendication 6, dans laquelle la liaison de communication éloignée est établie entre le centre de contrôle éloigné et l'outil de fond.
10. La méthode de la revendication 1, comprenant de plus une liaison de communication sur site entre un ou plusieurs sites de forage.
11. La méthode de la revendication 1, comprenant de plus le déploiement d'un outil de fond dans le puits.
12. La méthode de la revendication 11, dans laquelle au moins une partie des capteurs sont positionnés autour de l'outil de fond.
13. La méthode de la revendication 11, dans laquelle l'outil de forage est retiré avant le déploiement de l'outil de fond et réinséré après le retrait de l'outil de fond.
14. La méthode de la revendication 11, dans laquelle l'outil de fond est soit un outil au câble, soit un outil à tube d'intervention enroulé, soit un tester de formation rapide, soit un outil électromagnétique, soit encore une quelconque combinaison de ceux-ci.
15. La méthode de la revendication 1, dans laquelle les paramètres sont transmis soit par satellite, soit par câble, soit par ligne de télécommunication, soit par internet, soit par radio, soit par microondes, soit encore par une quelconque combinaison de ceux-ci.
16. La méthode de la revendication 1, dans laquelle les étapes de transmission et de réglage sont effectuées en temps réel.
17. La méthode de la revendication 1, dans laquelle les étapes de transmission et de réglage sont effectuées à intervalles.
18. La méthode de la revendication 1, dans laquelle l'outil de forage est soit un outil de mesure en cours de forage, soit un outil de diagraphie en cours de sondage, soit un outil de forage au câble, soit un outil de forage de tubage, soit encore une quelconque combinaison de ceux-ci.
19. Un système permettant de forer un puits commandé depuis un emplacement éloigné, comprenant: au moins un site de forage, comportant: un ensemble de forage comprenant un outil de forage suspendu à un appareil de forage par la colonne de forage, l'outil de forage étant équipé d'un trépan fixé à son extrémité inférieure et adaptée de manière à avancer dans le sol pour former le puits; une pluralité de capteurs disposés autour du ou des site(s) de forage, lesdits capteurs étant adaptés de façon à recueillir des paramètres du site de forage; et un émetteur-récepteur de site de forage pour la transmission de signaux vers le ou les site(s) de forage et la réception de signaux de celui-ci/ceuxci; un centre de contrôle éloigné, comportant: un émetteur-récepteur éloigné pour la transmission de signaux depuis l'emplacement éloigné et la réception de signaux au niveau de celui-ci; un processeur éloigné adapté permettant d'analyser les paramètres du site de forage et de prendre des décisions en réponse à ceux-ci; et un contrôleur éloigné adapté permettant de régler automatiquement de la configuration de forage du site de forage sur la base des résultats de l'analyse des paramètres du site et forage; et une liaison de communication éloignée entre le site de forage et les émetteurs-récepteurs éloignés pour la transmission de signaux entre les deux.
20. Le système de la revendication 19, dans lequel le site de forage comporte également un processeur adapté permettant d'analyser les paramètres du site de forage et de prendre des décisions en réponse à ceux-ci.
21. Le système de la revendication 19, dans lequel le site de forage comporte de plus une unité de contrôle de surface adaptée permettant de régler de la configuration de forage.
22. Le système de la revendication 21, dans lequel l'unité de contrôle de surface règle automatiquement de la configuration du site de forage.
23. Le système de la revendication 21, dans lequel l'unité de contrôle de surface règle manuellement de la configuration du site de forage.
24. Le système de la revendication 19, dans lequel le site de forage comporte également un système de surface et un système de fond, l'outil de forage en fond de trou étant au moins un des éléments du système de fond.
25. Le système de la revendication 24, comportant de plus une liaison de communication en surface entre le système de surface et le système de fond.
26. Le système de la revendication 24, dans lequel l'émetteur-récepteur du site de forage est situé soit dans le système de surface, soit dans le système de fond, soit encore dans une quelconque combinaison des deux.
27. Le système de la revendication 19, dans lequel le centre éloigné comporte également au moins un écran pour la visualisation des paramètres du ou des sites de forage.
28. Le système de la revendication 19, comportant de plus une liaison de communication entre les émetteurs-récepteurs d'un ou de plusieurs sites de forage pour la communication entre ceux-ci.
29. Le système de la revendication 19, dans lequel la liaison de communication éloignée est du type soit par satellite, soit au câble, soit par ligne de télécommunication, soit par internet, soit par radio, soit par micro-ondes, soit encore par une quelconque combinaison de ces types.
30. Le système de la revendication 19, dans lequel le ou les sites de forage comportent un outil de fond positionnable dans le puits, au moins une partie des capteurs étant disposés autour de l'outil de fond.
31. Le système de la revendication 30, dans lequel l'outil de fond est soit un outil au câble, soit un outil de tube d'intervention enroulé, soit un tester de formation rapide, soit un outil électromagnétique, soit encore une quelconque combinaison de ceux-ci.
32. La méthode de la revendication 19, dans laquelle l'outil de forage est soit un outil de mesure en cours de forage, soit un outil de diagraphie en cours de sondage, soit un outil de forage au câble, soit un outil de forage de tubage, soit encore une quelconque combinaison de ceuxci.
33. Une méthode permettant de forer au moins un puits sur un site de forage à partir d'un emplacement éloigné, comprenant: la commande sélective d'au moins un outil de forage conformément à une configuration de forage de manière à former le ou les puits; la collecte des paramètres du site de forage provenant d'une pluralité de capteurs positionnés autour du ou des sites de forage; le réglage sélectif de la configuration de forage du ou des sites de forage par le biais d'une unité de contrôle de site; la transmission d'au moins une partie des paramètres du site depuis le site à un centre de contrôle éloigné ; le réglage automatique de la configuration de forage au niveau du centre de contrôle éloigné sur la base des résultats de l'analyse des paramètres du site de forage.
34. La méthode de la revendication 33, comportant de plus le réglage manuel de la configuration de forage sur le site de forage.
35. La méthode de la revendication 33, comportant de plus le réglage automatique de la configuration de forage sur le site de forage.
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