FR3038649A1

FR3038649A1 -

Info

Publication number: FR3038649A1
Application number: FR1655121A
Authority: FR
Inventors: Chris J Mericas; Henry Eugene Rogers; Todd Anthony Stair; Luke C Downey
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Current assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2016-06-06
Publication date: 2017-01-13
Also published as: GB2555959B; MX2017016256A; WO2017007447A1; GB201718578D0; AU2015401546A1; GB2555959A; AU2015401546B2; CA2987896A1; NO20171781A1; US20180135388A1; US10641066B2

Abstract

Un système de fond de puits peut inclure de multiples sous-composants d'un ensemble séparateur de débris (128) de fond de puits qui est modulaire. Le système peut également comprendre de multiples coupleurs agencés sur ou parmi les sous-composants des multiples sous-composants. Chacun des coupleurs peut se raccorder aux autres dans différentes combinaisons pour former des configurations respectivement différentes de l'ensemble séparateur de débris (128) de fond de puits.

Description

ENSEMBLES MODULAIRES DE SÉPARATION DE DÉBRIS DE FOND DE PUITS

Domaine technique [0001] La présente divulgation se rapporte de façon générale à des dispositifs destinés à être utilisés dans un puits de forage dans une formation souterraine et, plus particulièrement (bien que pas nécessairement de manière exclusive), aux ensembles modulaires pour séparer les débris dans un environnement de fond de puits.

Contexte [0002] La préparation d’un système de puits traversant une formation souterraine contenant des hydrocarbures implique souvent l’introduction d’un train d’éléments tubulaires (souvent appelés individuellement « tubulures » ou « raccords ») à partir de la surface dans un puits de forage. Le train peut être rempli de fluide en permettant au fluide de forage de pénétrer dans le train, par exemple, via un équipement de « remplissage automatique » à une extrémité la plus basse du train. Le fluide de forage peut contenir des débris, tels que provenant d’opérations de forage ou autres opérations. Les débris peuvent affecter de manière négative la performance de l’équipement de remplissage automatique, ce qui peut demander un remplissage à partir de la surface et donner lieu à des coûts en temps et ressources associés. En outre ou en variante, les débris passant dans l’équipement de remplissage automatique peuvent être piégés dans les tubulures. Les débris piégés peuvent se déposer à l’intérieur des tubulures et former des masses qui peuvent empêcher ou gêner les opérations ultérieures dans le puits de forage.

Brève description des dessins [0003] La figure 1 est une illustration schématique d’un appareil de puits possédant un dispositif séparateur de débris modulaire selon certains aspects de la présente divulgation.

[0004] La figure 2 est une vue en coupe en perspective d’un exemple d’un dispositif séparateur de débris selon certains aspects.

[0005] La figure 3 est une vue en coupe de côté du dispositif séparateur de débris de la figure 2, montrant un exemple d’écoulement dans une première direction selon certains aspects.

[0006] La figure 4 est une vue en coupe de côté du dispositif séparateur de débris des figures 2 et 3, montrant un exemple d’écoulement dans une seconde direction selon certains aspects.

[0007] La figure 5 est une vue d’ensemble éclatée montrant des exemples de composants du dispositif séparateur de débris des figures 2 à 4 selon certains aspects.

[0008] La figure 6 est une vue en coupe en perspective d’un autre exemple d’un dispositif séparateur de débris selon certains aspects.

[0009] La figure 7 est une vue en bout d’un exemple d’un filtre du dispositif séparateur de débris de la figure 6 selon certains aspects.

[0010] La figure 8 est une vue en bout d’un autre exemple d’un filtre du dispositif séparateur de débris des figures 6 et 7 selon certains aspects.

[0011] La figure 9 est une vue en coupe de côté du dispositif séparateur de débris de la figure 6 selon certains aspects.

[0012] La figure 10 est une vue en coupe en perspective d’un autre exemple d’un dispositif séparateur de débris selon certains aspects.

[0013] La figure 11 est une vue de face d’un exemple d’une plaque de barrage pour le dispositif séparateur de débris de la figure 10 selon certains aspects.

[0014] La figure 12 est une vue en perspective d’un exemple d’un barrage pour le dispositif séparateur de débris de la figure 10 selon certains aspects.

[0015] La figure 13 est une vue d’ensemble éclatée d’un exemple d’un ensemble de barrage pour le dispositif séparateur de débris de la figure 10 selon certains aspects.

[0016] La figure 14 est une vue en coupe de côté d’encore un autre exemple d’un dispositif séparateur de débris selon certains aspects.

[0017] La figure 15 est une vue en coupe en perspective d’un exemple d’un insert formant hélice pour le dispositif séparateur de débris de la figure 14 selon certains aspects.

[0018] La figure 16 est une vue en coupe en perspective d’un exemple d’un insert formant déflecteur pour le dispositif séparateur de débris de la figure 14 selon certains aspects.

[0019] La figure 17 est un organigramme illustrant un procédé de mise en œuvre d’un dispositif séparateur de débris modulaire selon certains aspects.

Description détaillée [0020] Certains aspects et exemples de la présente divulgation se rapportent à des ensembles modulaires pour séparer des débris dans un environnement de fond de puits. Les ensembles peuvent séparer des débris du fluide de forage, par exemple, pour empêcher les débris d’atteindre ou d’affecter de manière négative les composants recevant le fluide de forage. Par exemple, les ensembles peuvent être agencés à l’intérieur d’une tubulure pour réduire ou éliminer une quantité de débris qui est portée par le fluide de forage et qui pourrait sinon contaminer l’équipement de remplissage automatique. Les ensembles peuvent être modulaires, par exemple, formés d’un nombre de composants individuels qui peuvent s’assembler dans différentes combinaisons, selon différents ordres ou agencements.

[0021] Dans divers aspects, les ensembles séparateurs de débris sont personnalisables du fait de leur construction modulaire. Par exemple, le séparateur de débris peut être évolutif. La construction modulaire peut permettre d’ajouter, de retirer ou de remplacer des composants du séparateur de débris, de sorte à augmenter ou réduire une quantité de séparation de débris fournie. Dans un exemple, d’autres composants peuvent être retirés ou ajoutés aux extrémités d’un ensemble ou entre les composants dans un ensemble du séparateur de débris. Ceci peut permettre au séparateur de débris d’être facilement modifié en taille, par exemple, pour loger une section disponible plus courte d’une tubulure ou augmenter une quantité de séparation de débris en réponse aux conditions présentes dans une opération de puits particulière.

[0022] Dans divers aspects, la construction modulaire permet au séparateur de débris d’être personnalisable à d’autres égards. La construction modulaire peut permettre d’interchanger différents types de composants les uns avec les autres. Dans certains aspects, ceci peut permettre des modifications d’orientation relative de caractéristiques de composants. Dans un exemple illustratif, un composant ayant une orientation angulaire peut être remplacé par un composant ayant une orientation angulaire différente du fait que les deux composants sont compatibles avec un coupleur particulier. Dans un autre exemple illustratif, une quantité d’espace entre une paire de composants peut être modifiée en remplaçant un ou plusieurs composants intermédiaires par un ou plusieurs autres composants ayant une taille totale différente.

[0023] La construction modulaire peut réduire les coûts associés au séparateur de débris. Par exemple, la fabrication du séparateur de débris à partir d’un grand nombre de petits composants modulaires répétés peut réduire une taille, un nombre ou une complexité de l’infrastructure de fabrication utilisée pour la production. Par ailleurs, des composants plus petits peuvent être transportés ou stockés dans des paquets plus petits, moins coûteux et plus faciles à gérer qu’un paquet suffisamment gros pour loger tout un ensemble. En outre, l’installation peut être simplifiée en installant un certain nombre de sous-ensembles plus petits en étages au lieu d’installer un ensemble complet dans une seule grosse unité encombrante.

[0024] Ces exemples illustratifs sont fournis pour présenter au lecteur l’objet général traité ici et ne sont pas censés limiter la portée des concepts divulgués. Nous allons décrire par la suite divers aspects et exemples supplémentaires en référence aux dessins, sur lesquels des numéros de référence identiques désignent des éléments identiques, et des descriptions directionnelles (par exemple, « gauche », « droite ») sont utilisées pour décrire les aspects illustratifs tels qu’illustrés sur les dessins. Comme les aspects illustratifs, les numéros de référence et les descriptions directionnelles inclus ci-après ne doivent pas être utilisés pour limiter la présente divulgation.

[0025] La figure 1 illustre un exemple d’un appareil de puits 110 possédant un dispositif séparateur de débris 128. L’appareil de puits 110 peut inclure un train de tubage 112 qui est abaissé dans un puits de forage 114 formé à travers une formation souterraine comprenant des hydrocarbures 116. L’appareil de puits 110 peut être abaissé dans une partie de talon 118 du puits de forage 114. La partie de talon 118 peut faire passer le puits de forage 114 d’une section orientée sensiblement verticalement 120 du puits de forage 114 à une section déviée (par exemple, relativement horizontale ou inclinée) 122 du puits de forage 114.

[0026] Avant de descendre l’appareil de puits 110 dans le puits de forage 114, le puits de forage 114 peut avoir été foré à une certaine profondeur via un train de forage qui comprend un trépan de forage. Cette opération de forage préalable peut avoir généré des déblais 124 ou autres débris issus de la coupe du trépan de forage dans la formation 116 pour créer le puits de forage 114. Ces déblais 124 peuvent être répartis dans une couche à travers une paroi inférieure 126 de la section déviée 122 du puits de forage 114 alors que le train de tubage 112 est introduit dans le puits. Dans certains aspects, les déblais 124 sont en outre ou en variante mis en suspension ou portés d’une autre manière par de la boue ou un autre fluide à l’intérieur du puits de forage 114.

[0027] Le dispositif séparateur de débris 128 peut séparer les déblais 124 de la boue s’écoulant à travers l’appareil de puits 110 lorsque le train de tubage 112 est introduit jusqu’en profondeur. Le dispositif séparateur de débris 128 peut être introduit avec le train de tubage 112, par exemple, au fond de l’appareil de puits 110. Par exemple, le dispositif séparateur de débris 128 peut constituer les quarante pieds inférieurs (ou autre quantité) de l’appareil de puits 110 abaissé dans le puits de forage 114.

[0028] Dans divers aspects, l’appareil de puits 110 peut assurer des opérations de remplissage automatique alors que le train de tubage 112 est abaissé. Les opérations de remplissage automatique permettent au fluide de forage (par exemple, à la boue) de remonter à travers l’appareil de puits 110 lorsque le train de tubage 112 est abaissé. Ceci peut permettre au train de tubage 112 d’être introduit dans le puits de forage 114 sans qu’une pompe hydraulique montée en surface ne soit utilisée pour acheminer du fluide à travers le puits de forage 114. Au contraire, lorsque le train de tubage 112 est poussé vers le bas à travers le puits de forage 114, la boue peut pénétrer via un sabot flottant 130 de l’appareil de puits 110, comme le montre la flèche 132. Cet écoulement peut être créé suite à l’introduction de l’appareil de puits 110 dans le puits de forage 114 rempli de boue et de déblais 124. La boue peut continuer à s’écouler à travers le dispositif séparateur de débris 128, à travers un collier flottant 134, et dans le train de tubage 112.

[0029] Lors de la réalisation d’une opération de cimentation ultérieure, l’appareil de puits 110 peut pousser le ciment vers le bas à travers le train de tubage 112, le collier flottant 134, le dispositif séparateur de débris 128 et le sabot flottant 130, et dans un anneau 136 entre l’appareil de puits 110 et le puits de forage 114. Le ciment peut pousser la boue vers l’arrière hors du train de tubage 112. Le collier flottant 134 peut inclure des clapets anti-retour qui peuvent assurer un écoulement unidirectionnel de fluide et de ciment à travers le collier flottant 134 lors de l’opération de cimentation. Lorsqu’ils fonctionnent de manière désirée, les clapets anti-retour se ferment pour empêcher le ciment de ramper ou de s’écouler en remontant le train de tubage 112. Ceci peut permettre au ciment de prendre dans l’anneau 136, permettant ainsi d’achever le travail de cimentation. Lorsque le travail de cimentation est achevé, le dispositif séparateur de débris 128 et le sabot flottant 130 peuvent également être remplis de ciment. À partir de là, le puits peut être terminé ou un autre outil de forage peut être abaissé pour forer l’extrémité de l’appareil de puits 110.

[0030] Le dispositif séparateur de débris 128 peut être utilisé pour capturer et contrôler la quantité de déblais 124 qui s’écoulent dans l’appareil de puits 110 avec la boue lorsque l’appareil de puits 110 est abaissé. Par exemple, le dispositif séparateur de débris 128 peut empêcher que les déblais 124 n’interfèrent avec l’opération du collier flottant 134. De manière spécifique, si les déblais 124 devaient interférer avec le clapet anti-retour du collier flottant 134, le clapet antiretour pourrait ne pas pouvoir se fermer après passage du ciment dans le puits de forage 114, compromettant ainsi l’aptitude du ciment à s’écouler à l’intérieur et à prendre correctement dans le fond de l’appareil de puits 110. Pour empêcher que cela ne se produise, le dispositif séparateur de débris 128 dans certains aspects peut être utilisé pour capturer et éliminer périodiquement par rinçage les déblais 124 qui pénètrent dans l’appareil de puits 110 avant que les déblais 124 n’atteignent le collier flottant 134.

[0031] Par ailleurs, le dispositif séparateur de débris 128 peut capturer et maintenir les déblais 124 dans des poches désignées du dispositif séparateur de débris 128 tout en laissant un trajet d’écoulement ouvert à travers les conduits désignés. Ceci peut empêcher les déblais 124 de s’accumuler au niveau du collier flottant 134. Le terme « accumulation » désigne une grande quantité de déblais 124 qui pourrait se rassembler en haut de trou du clapet anti-retour dans le collier flottant 134 et agir comme une barrière qui filtre les solides les plus gros du mélange de ciment lors du processus de cimentation. En effet, cette accumulation peut filtrer le ciment de sorte qu’une substance de ciment plus aqueuse que souhaitée est produite dans l’anneau 136 du puits de forage 114. Comme décrit en détail ci-après, le dispositif séparateur de débris 128 peut comprendre diverses structures qui capturent et retiennent les déblais 124, afin d’empêcher l’occurrence d’une telle accumulation.

[0032] Alors que la figure 1 illustre l’appareil de puits 110 comme étant agencé dans la partie de talon 118 d’un puits de forage 114 orienté horizontalement, l’appareil de puits 110 peut également être agencé dans une partie verticale ou inclinée du puits de forage 114, ou n’importe quelle autre configuration angulaire, sans s’écarter de la portée de la divulgation. Par ailleurs, l’appareil de puits 110 peut être agencé le long d’autres parties de la section déviée 122 du puits de forage 114 afin de fixer le train de tubage 112 à l’intérieur d’une partie du puits de forage 114 sans l’interférence de déblais 124 et autres particules pénétrant dans le train de tubage 112. En outre, dans certains aspects, le dispositif séparateur de débris 128 peut être utilisé dans d’autres tubulures en plus ou en variante du train de tubage 112.

[0033] Dans divers aspects, le dispositif séparateur de débris 128 est de construction modulaire. Ceci peut permettre au dispositif séparateur de débris 128 d’être formé à partir d’un ensemble de modules ou sous-composants (appelés collectivement « composants » ici par souci de commodité) qui peuvent être agencés ensemble dans des combinaisons différentes, telles que dans des quantités, selon des ordres, des orientations ou des agencements différents. Les composants peuvent être agencés ou couplés ensemble de sorte à interagir les uns avec les autres et à amener la séparation de débris du fluide s’écoulant à travers le dispositif séparateur de débris 128. Une telle construction modulaire peut permettre une plus grande flexibilité des opérations impliquant le dispositif séparateur de débris 128 et peut réduire la complexité ou les coûts de fabrication, ou de l’installation du dispositif séparateur de débris 128.

[0034] Les composants de l’ensemble peuvent se coupler les uns avec les autres pour former des sous-ensembles. Dans certains aspects, les composants peuvent se coupler par liaison directe les uns avec les autres. En outre ou en variante, les composants peuvent se coupler indirectement, par exemple par couplage de chacun de deux composants à un objet commun ou par le biais d’une structure intermédiaire. Dans un exemple, deux composants sont agencés en série dans une tubulure pour assurer la fonction de dispositif séparateur de débris 128 et sont chacun couplés à la tubulure, tout en étant espacés à l’intérieur de sorte à ne pas être reliés directement l’un à l’autre.

[0035] Les composants du dispositif séparateur de débris 128 peuvent être couplés ensemble par un quelconque coupleur ou procédé de couplage approprié. Dans certains aspects, le dispositif séparateur de débris 128 peut être modulaire, du fait que les coupleurs sont compatibles avec de multiples composants ou types de composants. Ceci peut permettre aux composants du dispositif séparateur de débris 128 d’être interchangeables par rapport à un coupleur individuel. Dans certains aspects, la modularité peut être un résultat du fait que chaque coupleur peut être alternativement raccordé aux coupleurs d’autres composants de l’ensemble de composants modulaires. Des exemples non limitatifs de coupleurs appropriés comprennent les pièces encliquetables, les composants filetés, les pièces qui sont chevillées en place ; les pièces qui sont collées ou liées d’une autre manière, et l’ajustement glissant d’une pièce sur une autre.

[0036] Le dispositif séparateur de débris 128 peut séparer les débris du fluide en écoulement d’une diversité de manières. Les composants particuliers combinés pour former le dispositif séparateur de débris 128 peuvent déterminer comment les débris sont séparés. Dans certains aspects, les composants (par exemple, des filtres) bloquent les particules et permettent le passage de l’écoulement de fluide. Dans certains aspects, les composants (par exemple, des hélices) affectent les caractéristiques d’écoulement de fluide et amènent les particules à sortir de l’écoulement, par exemple, à l’écart des conduits désignés ou dans des poches désignées. Les composants peuvent comprendre n’importe quelle combinaison de structure qui facilite le couplage des composants, de structure qui définit un trajet de fluide, et de structure qui élimine les particules d’un trajet de fluide défini (par exemple, dirige les particules à l’écart du trajet ou empêche les particules de se déplacer le long du trajet).

[0037] Différents types de dispositifs séparateurs de débris 128 peuvent être utilisés dans l’appareil de puits 110 illustré sur la figure 1. Le dispositif séparateur de débris 128 peut inclure, mais sans s’y limiter, des composants qui utilisent n’importe quelle technique de séparation de débris ou technique de couplage décrite dans les exemples suivants.

Exemple n° 1 : Séparation par zones de traversée à décalage angulaire [0038] Les figures 2 à 5 illustrent un exemple d’un dispositif séparateur de débris 200. Le dispositif séparateur de débris 200 peut comprendre des plaques 202 avec des zones de traversée 208. Les zones de traversée 208 des plaques 202 peuvent être décalées angulairement les unes des autres ou bien agencées d’une autre manière pour séparer les débris du fluide passant à travers le dispositif séparateur de débris 200. Le dispositif séparateur de débris 200 peut être modulaire en ce qu’il comprend des sections encliquetables d’un mandrin 206 ou d’autres caractéristiques qui permettent aux plaques 202 d’être facilement ajoutées, soustraites ou remplacées pour modifier le fonctionnement du dispositif séparateur de débris 200.

[0039] La figure 2 est une vue en coupe en perspective du dispositif séparateur de débris 200 selon certains aspects. Les plaques 202 (par exemple, 202A, 202B, etc.) du dispositif séparateur de débris 200 peuvent être positionnées à l’intérieur d’un élément tubulaire 204. Dans certains aspects, l’élément tubulaire 204 peut faire partie d’un train de tubage, tel que le train de tubage 112 sur la figure 1. Dans d’autres aspects, l’élément tubulaire 204 peut être inséré dans un train de tubage 112 ayant un diamètre interne qui est plus grand qu’un diamètre externe de l’élément tubulaire 204.

[0040] Une plaque 202 peut inclure une zone de traversée 208 correspondante (par exemple, 208A, 208B, etc.). La zone de traversée 208 peut être une ouverture de taille suffisante pour permettre au fluide portant des particules ou débris de s’écouler d’un côté de la plaque 202 vers un autre côté opposé de la plaque. Dans certains aspects, la zone de traversée 208 est positionnée près d’une extrémité ou d’un bord d’une plaque 202. Par exemple, la zone de traversée 208 peut être formée comme un passage à travers la plaque 202 (tel que représenté sur la figure 2) ou un espace entre un bord de la plaque 202 et une surface intérieure de l’élément tubulaire 204.

[0041] La zone de traversée 208 peut être positionnée radialement à partir d’un axe central de l’élément tubulaire 204. Les plaques 202 peuvent être agencées de telle sorte que les zones de traversée 208 de plaques adjacentes 202 soient positionnées à des positions angulaires différentes à l’intérieur de l’élément tubulaire 204. Les zones de traversée 208 peuvent être décalées angulairement les unes des autres. Par exemple, les plaques 202 peuvent être agencées de telle sorte que les zones de traversée 208 proches alternent entre border une partie supérieure de l’élément tubulaire et border une partie inférieure de l’élément tubulaire (par exemple, sont décalées de 180 degrés), comme le montre la figure 2.

[0042] Les zones de traversée 208 peuvent en outre ou en variante être décalées les unes des autres d’une quelconque autre quantité ou d’un quelconque autre incrément angulaire approprié(e), et ne sont pas limitées à un décalage de 180 degrés. Dans certains aspects, des décalages de moins de 180 degrés (par exemple, de 120 degrés) peuvent réduire une sensibilité du dispositif séparateur de débris 200 à la direction de gravité. Par exemple, l’agencement du dispositif séparateur de débris 200 peut améliorer la probabilité pour qu’au moins une zone de traversée 208 puisse être orientée vers la direction de gravité. Ceci peut assurer un plus grand degré de dépôt de particules du fait de la gravité entre les plaques 202. Par ailleurs, bien qu’un décalage uniforme entre chaque zone de traversée 208 soit représenté sur la figure 2, le décalage entre une zone de traversée 208 et une zone de traversée 208 immédiatement suivante peut différer du décalage entre la zone de traversée 208 et une zone de traversée 208 immédiatement précédente. De plus, bien que les plaques 202 et les zones de traversée 208 soient illustrées sur la figure 2 comme des caractéristiques uniformes, ces caractéristiques peuvent également varier en taille, forme, épaisseur et orientation les unes par rapport aux autres.

[0043] Les plaques 202 peuvent être supportées par une structure de support, telle qu’un mandrin 206. La manière ou l’orientation selon laquelle les plaques 202 sont couplées avec le mandrin 206 peut déterminer une orientation relative des plaques 202 les unes par rapport aux autres. L’agencement relatif des plaques 202 peut aligner les caractéristiques des plaques 202 pour réduire une quantité de particules portées par le fluide qui peut passer à travers le dispositif séparateur de débris 200.

[0044] Les plaques 202 peuvent être en biais par rapport à une longueur de l’élément tubulaire 204. Par exemple, les plaques 202 peuvent être inclinées par rapport à une position perpendiculaire à une longueur de l’élément tubulaire 204. Toute plaque 202 peut couvrir une section allongée ou longitudinale de l’alésage de l’élément tubulaire 204. Une ou plusieurs des plaques 202 peuvent être formées de manière elliptique, ce qui peut permettre à la plaque 202 de couvrir une section allongée ou longitudinale de l’alésage de l’élément tubulaire 204. Bien que les plaques 202 représentées sur la figure 2 soient de forme elliptique, dans d’autres modes de réalisation, les plaques 202 sont de forme circulaire pour s’adapter à une forme d’alésage circulaire de l’élément tubulaire 204.

[0045] Dans certains aspects, les plaques 202 peuvent être inclinées d’une manière alternée sur une longueur de l’élément tubulaire 204. Par exemple, les plaques 202 peuvent alterner un angle d’inclinaison de sorte que les plaques adjacentes 202 forment un V. Dans un exemple illustratif, une première plaque 202A peut avoir un côté supérieur 228A incliné vers l’avant par rapport à une position perpendiculaire et vers une première extrémité 211 de l’élément tubulaire 204, alors qu’une seconde plaque adjacente peut avoir un côté supérieur 228B incliné vers l’arrière par rapport à une position perpendiculaire et s’écartant de la première extrémité 211 de l’élément tubulaire 204. Les côtés inférieurs 230A, 230B des plaques 202A, 202B peuvent être adjacents l’un à l’autre pour former une pointe de la forme de Y. Dans certains aspects, les côtés inférieurs 230A, 230B sont espacés et ne sont pas immédiatement adjacents l’un à l’autre. Bien que les plaques 202 représentées sur la figure 2 soient inclinées les unes par rapport aux autres, dans certains aspects, les plaques 202 peuvent être parallèles.

[0046] Dans certains aspects, au moins certaines des plaques 202 incluent une section de criblage présentant des perforations 210 à travers les plaques 202. Les perforations 210 peuvent être dimensionnées pour permettre le passage de fluide à travers les plaques 202, tout en ' bloquant le passage des particules portées par le fluide. Une section de filtrage peut être formée dans une plaque 202 d’une quelconque manière appropriée, incluant, mais sans s’y limiter, la fabrication de perforations 210 directement dans la plaque 202 ou l’étirement d’une maille définissant les perforations 210 sur une partie ouverte de la plaque 202. Une section de filtrage peut inclure un quelconque nombre de perforations 210 approprié. Dans certains aspects, les perforations 210 couvrent sensiblement une surface entière de la plaque 202 non occupée par la zone de traversée 208. Dans certains aspects, de plus petites parties de la plaque 202 incluent une ou plusieurs sections de filtrage avec perforations 210.

[0047] La figure 3 est une vue en coupe de côté du dispositif séparateur de débris 200, montrant un exemple d’écoulement de fluide et de particules dans une première direction selon certains aspects. Le fluide peut pénétrer d’un premier côté 211 de l’élément tubulaire 204 (par exemple, l’extrémité droite sur la figure 3), comme le montrent les flèches 212 sur la figure 3. Par exemple, l’élément tubulaire 204 peut être déplacé à l’intérieur d’un puits de forage 114 dans une direction illustrée sur la droite de la figure 3, amenant un écoulement vers la gauche de la figure 3. Le fluide peut en variante ou en outre être dirigé dans la première extrémité 211 de l’élément tubulaire 204 par un équipement de remplissage automatique ou similaire. Le fluide pénétrant dans la première extrémité 211 de l’élément tubulaire 204 peut acheminer des particules, y compris des particules individuelles 216 (illustrées de façon agrandie pour une meilleure visibilité). Le mandrin 206 peut avoir des extrémités fermées, empêchant le passage de fluide à travers le mandrin 206.

[0048] Une première plaque 202A dans le dispositif séparateur de débris 200 peut être inclinée. L’inclinaison peut orienter la zone de traversée 208A de la première plaque 202A vers la première extrémité 211 de l’élément tubulaire 204. L’inclinaison peut également orienter une extrémité fermée opposée 209A de la première plaque 202A à l’écart de la première extrémité 211. Le fait d’incliner la première plaque 202A de cette manière peut former une rampe le long de la première plaque 202A vers un coin 214A formé entre un bord de la première plaque 202A et une surface intérieure de l’élément tubulaire 204.

[0049] Dans certains aspects, les particules 216 rencontrant une plaque 202 peuvent être déplacées le long d’un angle de la plaque 202 par l’écoulement de fluide. Par exemple, le fluide pénétrant dans l’élément tubulaire 204 à partir de la première extrémité 211 peut pousser les particules 216 le long de la rampe formée par la première plaque inclinée 202A, comme illustré par la flèche 236. Les particules 216 peuvent être déplacées le long de la première plaque inclinée 202A vers le coin 214A (ou la poche) formé(e) entre un bord de la première plaque 202A et une surface intérieure de l’élément tubulaire 204. Le déplacement des particules 216 vers le coin 214A peut dégager les particules 216 des perforations 210A, le cas échéant. Le dégagement des perforations 210 peut permettre à du fluide supplémentaire de passer à travers les perforations 210A dans la première plaque 202A (comme illustré par la flèche 222A) et augmenter une quantité de particules 216 qui sont éliminées du fluide.

[0050] Une plaque suivante 202B dans la série du dispositif séparateur de débris 200 peut être inclinée à un angle différent par rapport à l’alésage de l’élément tubulaire 204. La seconde plaque 202B peut être inclinée de telle sorte que la seconde zone de traversée 208B soit inclinée vers la source d’écoulement de fluide (par exemple, vers la première extrémité de l’élément tubulaire 204) et de telle sorte que l’extrémité fermée 209B formant un coin 214B soit inclinée à l’écart de la source d’écoulement de fluide. Ceci peut aligner longitudinalement le coin 214B ou l’extrémité fermée 209B (ou les deux) avec la zone de traversée 208A. La modification de l’inclinaison des plaques 202 ainsi que la position angulaire des zones de traversée 208 peut permettre aux particules 216 d’être poussée de manière régulière vers les coins 214 et à l’écart des zones de traversée 208. Par exemple, certaines particules 216 peuvent passer à travers la zone de traversée 208A à la place d’être dirigées le long de la première plaque inclinée 202A vers le coin 214A. Ces particules traversant la zone de traversée 208A peuvent être dirigées par un écoulement longitudinal de fluide vers le coin 214B qui est aligné longitudinalement sur la zone de traversée 208A, tel qu’illustré par les flèches 238.

[0051] Si les perforations 210 d’une plaque 202 sont omises ou sont obstruées par des particules accumulées 216, du fluide chargé de particules 216 peut encore passer à travers la zone de traversée 208 de la plaque 202. Par exemple, le fluide provenant de la première extrémité de l’élément tubulaire 204 tel qu’illustré par les flèches 212 peut passer à travers la zone de traversée 208A (tel qu’illustré par la flèche 218) même si les perforations 210A sont obstruées ou omises. Si les perforations 210B sont également obstruées ou omises, le fluide peut se déplacer le long d’un trajet de fluide entre la zone de traversée 208A et la zone de traversée 208B.

[0052] Le décalage entre la zone de traversée 208A et la zone de traversée 208B peut fournir une trajectoire tortueuse pour l’écoulement de fluide. Les changements de direction à partir du trajet tortueux peuvent éliminer les particules 216 du fluide passant à travers le dispositif séparateur de débris 200. Par exemple, les particules 216 peuvent être portées par impulsion contre une première plaque 202A et retomber alors que le fluide change de direction entre des zones de traversées 208A, 208B adjacentes qui sont décalées l’une de l’autre. Dans un autre exemple, les changements de direction à partir du trajet tortueux peuvent réduire une vitesse de l’écoulement de fluide, augmentant ainsi un nombre de particules 216 qui peuvent retomber ou se déposer hors du fluide sous les effets de la gravité.

[0053] Dans certains aspects, le trajet tortueux peut présenter en outre ou en variante d’autres avantages. Par exemple, l’acheminement de ciment à travers le trajet tortueux du dispositif séparateur de débris 200 lors d’une opération de cimentation peut permettre un mélange supplémentaire du ciment et améliorer la qualité de l’opération de cimentation ou l’efficacité de déplacement globale d’une section d’un train de tubage 112 possédant le dispositif séparateur de débris 200.

[0054] La figure 4 est une vue en coupe de côté du dispositif séparateur de débris 200, montrant un exemple d’écoulement dans une seconde direction selon certains aspects. Le fluide peut pénétrer à partir d’une seconde extrémité 213, tel que représenté par la flèche 224. Le fluide pénétrant à partir de la seconde extrémité 213 peut inclure moins de particules 216 que le fluide pénétrant dans le dispositif séparateur de débris 200 à partir de la première extrémité 211 (tel que le fluide indiqué plus haut par rapport à la flèche 212 de la figure 2). Par exemple, le fluide pénétrant à partir de la seconde extrémité 213 peut inclure moins de particules 216 du fait qu’il est passé à travers le dispositif séparateur de débris 200, suite à son introduction à partir d’une surface du puits de forage 114, ou les deux. Le fluide pénétrant à partir de la seconde extrémité 213 peut éliminer par rinçage les particules 216 du dispositif séparateur de débris 200 et préparer le dispositif séparateur de débris 200 pour d’autres opérations.

[0055] L’écoulement de fluide à travers les perforations 21 OC peut déloger les particules 216 accumulées dans le coin 214 entre la plaque 202C et l’élément tubulaire 204. L’écoulement de fluide à partir de la seconde extrémité 213 du dispositif séparateur de débris 200 peut diriger les particules 216 vers une plaque 202B suivante sur la longueur du dispositif séparateur de débris 200, comme le montre la flèche 242. Les particules atteignant la plaque suivante 202B peuvent être dirigées le long de l’angle d’une plaque 202B vers la zone de traversée 208B (comme le montre la flèche 232) et passer à travers la zone de traversée 208B (comme le montre la flèche 246).

[0056] Lorsque le fluide s’écoule à partir de la seconde extrémité 213 du dispositif séparateur de débris 200 le long des plaques 202, les zones de traversée 208 sont inclinées en s’écartant de la source de fluide, alors que l’extrémité fermée 209 de la plaque est orientée vers la source de fluide. Ceci peut fournir une rampe pour forcer les particules vers la zone de traversée 208. Les particules peuvent ainsi être poussées en séquence à travers les zones de traversée 208 et poussées hors du dispositif séparateur de débris 200, comme le montre la flèche 248. Par ailleurs, l’angle peut diriger les particules 216 hors des perforations 210B, comme le montre la flèche 232. Ceci peut dégager les perforations 210B et permettre à du fluide supplémentaire de traverser et de déloger d’autres particules préalablement piégées par les perforations 210B, comme illustré par les flèches 244.

[0057] La figure 5 est une vue éclatée d’exemples de composants du dispositif séparateur de débris 200 selon certains aspects. Le dispositif séparateur de débris 200 représenté sur la figure 5 inclut des sections de mandrin 206 (par exemple, 206A, 206B, etc.), des plaques 202 (par exemple, 202A, 202B, etc.) et des bouchons d’extrémité 278, 279. Les composants sont représentés sur la figure 5 dans une configuration permettant de fournir des décalages de 120 degrés, par rapport aux décalages de 180 degrés représentés sur les figures 2 à 4.

[0058] Le dispositif séparateur de débris 200 représenté sur la figure 5 inclut des coupleurs (par exemple, des saillies 262, ouvertures 266 et colliers 264) qui permettent une construction modulaire et relient les composants ensemble. Par exemple, une première section de mandrin 206A peut se coupler avec une première plaque 202A. La première section de mandrin 206A peut inclure une première saillie 262A s’étendant à partir d’une extrémité. La première plaque 202A peut être déplacée sur la première saillie 262A, tel que le long de la ligne 272. La première saillie 262A peut s’étendre à travers une ouverture centrale 266A (ou une ouverture 266A positionnée d’une autre manière que centralement) de la première plaque 202A pour supporter la première plaque 202A par rapport à la première section de mandrin 206A. La première section de mandrin 206A peut également inclure une caractéristique d’alignement de telle sorte que la première plaque 202A s’aligne dans une orientation particulière par rapport à la première section de mandrin 206A. La caractéristique d’alignement représentée sur la figure 5 est une clavette 268 qui peut être insérée dans une fente 270 correspondante dans la première plaque 202A; toutefois, d’autres caractéristiques d’alignement peuvent être utilisées. Dans certains aspects, la clavette 268 peut être une tige insérable (par exemple, un boulon, une vis, un rivet, un clip, une charnière, ou similaire) qui glisse (par exemple, de la position de la clavette 268 en ligne fantôme sur la figure 5 vers la position de la clavette 268 en ligne continue sur la figure 5) à travers la fente 270 et en prise avec la première saillie 262A pour fixer en place la première plaque 202A. La première saillie 262A peut inclure une première face en biais 284, ce qui peut déterminer une inclinaison de la première plaque 202A à l’intérieur du sous-ensemble complet.

[0059] D’autres plaques 202 peuvent inclure des caractéristiques similaires à la première plaque 202A, qui peuvent permettre à n’importe laquelle des plaques 202 du dispositif séparateur de débris 200 d’être couplée à la première section de mandrin 206A, par exemple, pour changer l’ordre des plaques 202, pour changer un type de plaque 202 utilisé ou pour permettre un autre changement modulaire.

[0060] La première section de mandrin 206A peut également se coupler avec une seconde section de mandrin 206B. La première plaque 202A peut être fixée entre la première section de mandrin 206A et la seconde section de mandrin 206B. La seconde section de mandrin 206B peut inclure un collier 264 qui peut être installé sur la première saillie 262A de la première section de mandrin 206A. Le collier 264 peut s’ajuster sur une partie de la première saillie 262A s’étendant à travers la première plaque 202A (par exemple, le long de la ligne 272). La première saillie 262A peut inclure des griffes 280 qui s’étendent à travers le collier 264. Les griffes 280 peuvent inclure des crochets 282 qui se mettent en prise avec le collier 264. Les crochets 282 peuvent dévier et s’encliqueter en place en réponse au déplacement de la saillie 262 d’une distance suffisante à travers le collier 264. La seconde section de mandrin 206B peut inclure une seconde face en biais 286 qui s’adapte à la première face en biais 284 de la première section de mandrin 206A. Ceci peut limiter un nombre d’orientations selon lesquelles la première section de mandrin 206A peut s’accoupler à la seconde section de mandrin 206B, ce qui peut simplifier l’installation en empêchant le couplage d’une manière autre que celle prévue. En variante ou en outre, les griffes 280 peuvent s’étendre sur différentes longueur à partir de la première face en biais 284 de sorte à s’adapter à des largeurs différentes du collier 264 le long de la seconde face en biais 286.

[0061] D’autres sections de mandrin 206 (incluant la première section de mandrin 206A et la seconde section de mandrin 206B) peuvent inclure des caractéristiques similaires aux caractéristiques qui viennent d’être décrites pour la première section de mandrin 206A et la seconde section de mandrin 206B. Ceci peut permettre à n’importe quelle des sections de mandrin 206 de se coupler avec n’importe quelle autre des sections de mandrin 206 ou avec n’importe quelle des plaques 202 dans le dispositif séparateur de débris 200, permettant par exemple une modularité supplémentaire.

[0062] Dans certains aspects, une section de mandrin 206 peut inclure une encoche 260. L’encoche 260 peut s’étendre à travers la section de mandrin 206 transversalement à une longueur de la section de mandrin 206. Une barre ou autre composant fournissant un effet de levier peut être inséré(e) dans l’encoche 260 pour fournir une surface de poussée au moyen de laquelle une personne peut assembler la section de mandrin 206 avec un autre composant du dispositif séparateur de débris 200.

[0063] N’importe laquelle des sections de mandrin 206 peut s’accoupler à un bouchon d’extrémité 278, 279. Un premier bouchon d’extrémité ou bouchon d’extrémité supérieur 278 peut inclure une saillie (similaire à la saillie 262) qui peut être reçue dans un collier 264 d’une section de mandrin 206. Un second bouchon d’extrémité ou bouchon d’extrémité inférieur 279 peut inclure un collier (similaire au collier 264) qui peut être reçu sur une saillie 262 d’une section de mandrin 206. N’importe lequel des bouchons d’extrémité 278, 279 peut inclure des caractéristiques (telles que la clavette 268 ou d’autres caractéristiques d’alignement) pour assurer le couplage avec les plaques 202. Les bouchons d’extrémité 278, 279 peuvent être dimensionnés de sorte à être plus grands que les ouvertures à travers des étranglements dans un train de tubage 112, de sorte à empêcher les sections de mandrin 206 ou saillies 262 de passer à travers ces ouvertures et d’atteindre ou d’endommager l’équipement de remplissage automatique ou un autre équipement.

Exemple 2: Séparation par des filtres partiels à décalage longitudinal [0064] Les figures 6 à 9 illustrent un autre exemple d’un dispositif séparateur de débris 600. Le dispositif séparateur de débris 600 peut inclure des filtres 602. Les filtres 602 peuvent couvrir différentes surfaces de section transversale et peuvent être décalés longitudinalement les uns des autres pour séparer les débris du fluide passant à travers le dispositif séparateur de débris 600. Le dispositif séparateur de débris 600 peut être modulaire en ce qu’il comprend des surfaces filetées 611, 613 (ou autre caractéristiques) qui permettent à des sections avec les filtres 602 d’être facilement ajoutées, soustraites ou remplacées pour modifier le fonctionnement du dispositif séparateur de débris 600.

[0065] La figure 6 est une vue en coupe en perspective du dispositif séparateur de débris 600 selon certains aspects. Le dispositif séparateur de débris 600 peut inclure des filtres 602 (par exemple, un premier filtre 602A, un deuxième filtre 602B, un troisième filtre 602C et un quatrième filtre 602D). Les filtres 602 peuvent être positionnés à l’intérieur d’un élément tubulaire 606. Les filtres 602 peuvent inclure des ouvertures dimensionnées pour permettre le passage de fluide à travers les filtres, tout en bloquant le passage des particules portées par le fluide s’écoulant à travers le dispositif séparateur de débris 600. L’élément tubulaire 606 peut être divisé en sections 612 (par exemple, une première section 612A, une deuxième section 612B, une troisième section 612C et une quatrième section 612D). Les sections 612 représentées sur la figure 6 sont couplées par des surfaces filetées 611, 613. D’autres coupleurs peuvent toutefois être utilisés. Chaque section 612 peut correspondre à un filtre 602 respectif. Chaque filtre 602 respectif peut être couplé à la section 612 respective par n’importe quel coupleur approprié. Dans certains aspects, l’élément tubulaire 606 peut faire partie d’un train de tubage, tel que le train de tubage 112 sur la figure 1. Dans certains aspects, l’élément tubulaire 606 peut être inséré dans un train de tubage 112 ayant un diamètre interne qui est plus grand qu’un diamètre externe de l’élément tubulaire 606.

[0066] Les filtres 602 peuvent être décalés longitudinalement les uns des autres dans l’élément tubulaire 606. Par exemple, un premier filtre 602A positionné dans une première section 612A peut être plus proche d’une première extrémité 608 de l’élément tubulaire 606 qu’un second filtre 602B positionné dans une seconde section 612B.

[0067] Les filtres 602 peuvent couvrir différentes parties d’une surface en section transversale de l’élément tubulaire 606. Les différentes parties peuvent couvrir collectivement une totalité de la surface en section transversale. Un exemple est fourni en référence aux figures 7 et 8. La figure 7 est une vue en bout du premier filtre 602A du dispositif séparateur de débris 600 selon certains aspects. La figure 8 est une vue en bout du deuxième filtre 602B du dispositif séparateur de débris 600 selon certains aspects.

[0068] Le premier filtre 602A (figure 7) peut présenter une forme annulaire entre un bord intérieur de l’élément tubulaire 606 et une zone centrale 614 de la surface en section transversale de l’élément tubulaire 606. La forme annulaire du premier filtre 602A peut couvrir une surface périphérique 616 de la surface en section transversale sans couvrir la surface centrale 614 de la surface en section transversale.

[0069] Le deuxième filtre 602B (figure 8) peut avoir une forme arrondie couvrant la surface centrale 614 sans couvrir la surface périphérique 616. Le premier filtre 602A et le deuxième filtre 602B peuvent ainsi couvrir collectivement la totalité de la surface en section transversale de l’élément tubulaire 606. La couverture collective de la totalité de la surface en section transversale de l’élément tubulaire 606 avec des filtres 602 peut réduire une quantité de particules qui peuvent être transportées à travers le dispositif séparateur de débris 600.

[0070] Bien que la totalité de la surface en section transversale de l’élément tubulaire 606 puisse être couverte par un premier filtre 602A et un second filtre 602B couvrant les parties opposées de la surface en section transversale de l’élément tubulaire 606 comme nous venons de le décrire, d’autres agencements sont possibles. Par exemple, la totalité de la surface en section transversale peut être couverte par un groupe de deux, trois filtres ou plus de formes complémentaires. Une forme d’un filtre peut être plus grande qu’une surface non couverte par un autre filtre de telle sorte qu’une partie de la surface en section transversale est couverte de multiples fois lorsque les formes se chevauchent.

[0071] Le premier filtre 602A (figure 7) et le deuxième filtre 602B (figure 8) peuvent couvrir chacun moins d’une totalité de la surface en section transversale de l’élément tubulaire 606. Par exemple, la forme du premier filtre 602A (figure 7) peut laisser la zone centrale 614 non couverte, alors que la forme du deuxième filtre 602B (figure 8) peut laisser la zone périphérique 616 non couverte. Le fait de laisser au moins une partie de la surface en section transversale de l’élément tubulaire 606 non couverte par un filtre particulier 602 peut permettre au fluide de s’écouler au-delà du filtre particulier 602 lorsque le filtre particulier 602 est obstrué par des particules.

[0072] Si nous regardons à nouveau la figure 6, le premier filtre 602A peut inclure un premier rebord 618A. Le premier rebord 618A peut s’étendre à l’écart du premier filtre 602A et vers la première extrémité 608 de l’élément tubulaire 606. Dans certains aspects, le premier rebord 618A peut être un tube. Le premier rebord 618A peut être positionné au niveau d’une frontière de la partie de la surface en section transversale de l’élément tubulaire 606 couverte par le premier filtre 602A. Par exemple, le premier rebord 618A peut être positionné au niveau d’une frontière entre la zone périphérique 616 et la zone centrale 614 (comme le montrent à la fois les figures 6 et 7). Le premier rebord 618A peut être dimensionné pour empêcher les particules attrapées dans la zone périphérique 616 par le premier filtre 602A de traverser la frontière dans la zone centrale 614 et de s’écouler au-delà du premier filtre 602A. Par exemple, le premier rebord 618A peut s’étendre vers la première extrémité 608 de l’élément tubulaire 606 d’une quantité suffisante pour empêcher les particules d’être balayées du premier filtre 602A à travers la zone centrale 614 par le fluide s’écoulant à partir de la première extrémité 608.

[0073] Le deuxième filtre 602B peut inclure un second rebord 618B. Le second rebord 618B peut aller en s’écartant du deuxième filtre 602B vers la première extrémité 608 de l’élément tubulaire 606. Dans certains aspects, le second rebord 618B peut être un tube. Le second rebord 618B peut être positionné au niveau d’une frontière de la partie de la surface en section transversale de l’élément tubulaire 606 couverte par le deuxième filtre 602B. Par exemple, le second rebord 618B peut être positionné au niveau d’une frontière entre la zone centrale 614 et la zone périphérique 616 (comme représenté par les figures 6 et 8). Le second rebord 618B peut être dimensionné pour empêcher les particules attrapées dans la zone centrale 614 par le deuxième filtre 602B de traverser la frontière dans la zone périphérique 616 et de s’écouler au-delà du deuxième filtre 602B. Par exemple, le second rebord 618B peut s’étendre vers la première extrémité 608 de l’élément tubulaire 606 d’une quantité suffisante pour empêcher les particules d’être balayées du deuxième filtre 602B à travers la zone périphérique 616 par le fluide s’écoulant à partir de la première extrémité 608.

[0074] Dans certains aspects, le second rebord 618B peut être supporté par rapport à l’élément tubulaire 606 par une ou plusieurs brides 622B (par exemple, figures 6 et 8). Le deuxième filtre 602B peut être supporté par rapport à l’élément tubulaire 606 par le second rebord 618B. Dans certains aspects, le premier filtre 602A peut être supporté par rapport à l’élément tubulaire 606 par couplage avec un bord intérieur de l’élément tubulaire 606 (par exemple, figures 6 et 7). Le premier rebord 618A peut être supporté par rapport à l’élément tubulaire 606 par le premier filtre 602A. Dans certains aspects, le premier rebord 618A peut en outre ou en variante être supporté par des brides similaires aux brides 622B, bien que non représentées sur les figures 6 à 8. Les brides, filtres, rebords et sections peuvent être couplés les uns aux autres par n’importe quel coupleur approprié, y compris, sans limitation, par collage ou agrafage.

[0075] La figure 9 est une vue en coupe de côté du dispositif séparateur de débris 600 selon certains aspects. Dans certains aspects, le premier rebord 618A sépare les trajets d‘écoulement 626A, 628A à travers la première section 612A de l’élément tubulaire 606. Par exemple, le fluide s’écoulant à travers la première extrémité 608 de l’élément tubulaire 606 peut rencontrer le premier rebord 618A et être dirigé à travers un premier trajet d’écoulement 626A et un second trajet d’écoulement 628A. Le premier filtre 602A peut être positionné dans le premier trajet d’écoulement 626A. Par exemple, le premier filtre 602A peut couvrir une totalité d’une section transversale du premier trajet d’écoulement 626A. Le premier filtre 602A peut empêcher certaines particules transportées par le fluide de passer à travers la première section 612A ou bien de fonctionner comme une poche pour capturer des particules.

[0076] Le second trajet d’écoulement 628A de la première section 612A peut être filtré dans une moindre mesure que le premier trajet d’écoulement 626A. Par exemple, le premier filtre 602A peut couvrir le second trajet d’écoulement 628A dans une quantité négligeable et permettre aux particules de s’écouler à travers le second trajet d’écoulement 628A sans grand filtrage, le cas échéant. Le fluide dirigé à travers le second trajet d’écoulement 628A de la première section 612A peut porter au moins certaines particules à travers la première section 612 A et dans la seconde section 612B.

[0077] Le second rebord 618B peut séparer la seconde section 612B en un autre premier trajet d’écoulement 626B et un autre second trajet d’écoulement 628B. Le deuxième filtre 602B peut être positionné dans le second trajet d’écoulement 628B de la seconde section 612B.

[0078] Dans certains aspects, le premier rebord 618A et le second rebord 618B sont alignés longitudinalement. L’alignement longitudinal du premier rebord 618A et du second rebord 618B peut aligner les trajets d’écoulement de la première section 612A et de la seconde section 612B pour un écoulement de fluide longitudinal à travers au moins un filtre 602. Par exemple, du fluide peut s’écouler à travers les premiers trajets d’écoulement 626A, 626B et le premier filtre 602A (tel qu’illustré par les flèches 630A et 630B) ou à travers les seconds trajets d’écoulement 628A, 628B et le deuxième filtre 602B (tel qu’illustré par les flèches 632A et 632B).

[0079] Dans certains aspects, le premier rebord 618A et le second rebord 618B sont décalés longitudinalement. Par exemple, un espace longitudinal 634 peut être positionné entre le premier rebord 618A et le second rebord 618B. Le décalage longitudinal du premier rebord 618A et du second rebord 618B peut permettre au fluide de s’écouler séparément à partir de trajets d’écoulement alignés de la première section 612A et de la seconde section 612B. Par exemple, du fluide peut s’écouler à travers le deuxième trajet d’écoulement 628A de la première section 612A vers le premier trajet d’écoulement 626B de la seconde section 612B à travers un troisième trajet d’écoulement (tel que l’espace longitudinal 634) sans passer à travers le premier filtre 602A ou le deuxième filtre 602B (comme illustré par les flèches 632A et 630B). Lin tel écoulement peut permettre au fluide de continuer à se déplacer à travers l’élément tubulaire 606 lorsque les filtres 602A, 602B sont obstrués avec des particules.

[0080] Dans certains aspects, les particules capturées par les filtres 602 peuvent être éliminées par rinçage en dirigeant du fluide vers la première extrémité 608 de l’élément tubulaire 606. Par exemple, les particules capturées par le deuxième filtre 602B peuvent être amenées à travers le second trajet d’écoulement 628B dans la seconde section 612B et le second trajet d’écoulement 628A aligné de la première section 612A (tel qu’à l’opposé des flèches 632B, 632A). Les particules portées par le premier trajet d’écoulement 626B de la seconde section 612B peuvent passer à travers l’espace 634 et sortir à travers le second trajet d’écoulement 628A de la première section 612A (tel qu’à l’opposé des flèches 630B, 632A). Le premier rebord 618A peut inclure une partie effilée 620A s’effilant à partir du premier trajet d’écoulement 626B de la seconde section 612B et vers le second trajet d’écoulement 628A de la première section 612A. Une telle partie effilée 620A peut diriger les particules éliminées vers le second trajet d’écoulement ouvert non filtré 628A de la première section 612A. De même, le second rebord 618B peut inclure une partie effilée 620B qui dirige les particules à l’écart du second trajet d’écoulement 628B filtré (par exemple, à l’écart des bords du deuxième filtre 602B) et vers le premier trajet d’écoulement ouvert et non filtré 626B de la seconde section 612B.

Exemple n°3 Dispositif séparateur de débris avec barrages [0081] Les figures 10 à 13 illustrent un autre exemple d’un dispositif séparateur de débris 1000 selon certains aspects. Le dispositif séparateur de débris 1000 peut inclure des barrages 1014 (par exemple, les barrages 1014A, 1014B). Les barrages 1014 peuvent créer un écoulement de fluide tortueux pour séparer les débris du fluide traversant le dispositif séparateur de débris 1000. Le dispositif séparateur de débris 1000 peut être modulaire en ce qu’il comprend des fentes 1110 dans des plaques de barrage 1100, des parties d’inserts 1302 et 1304 qui peuvent être liées ensemble, des bords de couplage 1310 etc., ou n’importe quelle autre combinaison de caractéristiques qui permettent aux ensembles avec les barrages 1014 d’être facilement formés, ajoutés, soustraits ou remplacés pour modifier le fonctionnement du dispositif séparateur de débris 1000.

[0082] La figure 10 est une vue en coupe en perspective du dispositif séparateur de débris 1002 selon certains aspects. Le dispositif séparateur de débris 1002 peut être disposé dans un élément tubulaire 1004, par exemple, dans une partie du train de tubage 1012 sur la figure 1. Le dispositif séparateur de débris 1002 peut inclure de multiples barrages 1014. Les barrages 1014 peuvent être positionnés dans de multiples sections d’insert 1006, 1007, 1008, 1009, 1010, 1011, 1012 (par exemple, les sections d’insert 1009, 1010 sont représentées comme transparentes de sorte que les barrages 1014 soient visibles). Les sections d’insert 1006-1012 peuvent être couplées en série au moyen de n’importe quel coupleur.

[0083] Les barrages 1014 peuvent être orientés à l’intérieur des sections d’insert 1006- 1012, et le dispositif séparateur de débris 1002 dans son ensemble, de sorte à augmenter sélectivement la vitesse du fluide à travers le dispositif séparateur de débris 1002. Ceci peut produire une vitesse de glissement de solides qui sépare les solides du fluide à l’intérieur d’une section souhaitée du puits de forage. Dans un exemple, les barrages 1014 sont orientés de telle sorte qu’une ouverture d’écoulement d’un premier barrage 1014A entraîne un dépôt de solides au niveau d’un second barrage 1014A (si la direction d’écoulement est du premier barrage 1014A vers le second barrage 1014A) sans obstruer une ouverture d’écoulement du second barrage 1014B.

[0084] Les barrages 1014 peuvent être construits à partir de plaques de barrage. La figure 11 illustre une vue de face d’un exemple d’une plaque de barrage 1100, selon certains aspects. La plaque de barrage 1100 peut comprendre du plastique, du métal, une combinaison de ceux-ci ou similaire. Dans au moins un aspect, la plaque de barrage 1100 comprend un matériau semi-perméable, tel qu’un matériau de maille. La plaque de barrage 1100 peut être dimensionnée de sorte à s’ajuster à l’intérieur d’un ensemble de barrage (tel que le dispositif séparateur de débris 1002 de la figure 10). La plaque de barrage 1100 peut inclure des bords 1102, 1103, 1104 dimensionnés pour venir en contact avec une ou plusieurs surfaces intérieures du dispositif séparateur de débris 1002. Par exemple, les bords 1102, 1103, 1104 représentés sur la figure 11 sont incurvés de sorte à s’ajuster à l’intérieur de et à venir en butée avec la surface intérieure incurvée du dispositif séparateur de débris 1002 de telle sorte que le fluide ne peut pas passer facilement entre la surface intérieure du dispositif séparateur de débris 1002 et les bords 1102, 1103,1104 de la plaque de barrage 1100.

[0085] La plaque de barrage 1100 peut inclure une ou plusieurs ouvertures d’écoulement 1106, 1107, 1108. Le fluide peut traverser les ouvertures d’écoulement 1106, 1107, 1108 de la plaque de barrage 1100 à l’intérieur du dispositif séparateur de débris 1002. Bien que la plaque de barrage 1100 représentée sur la figure 11 présente trois ouvertures d’écoulement 1106, 1107, 1108, davantage ou moins d’ouvertures d’écoulement peuvent être incluses. La forme, l’emplacement et l’orientation des ouvertures d’écoulement 1106, 1107, 1108 peuvent différer pour différentes plaques de barrage de sorte à créer un trajet d’écoulement de fluide tortueux souhaité à l’intérieur du dispositif séparateur de débris 1002. La plaque de barrage 1100 peut inclure une fente 1110 pour recevoir une seconde plaque de barrage pour former un barrage tel que décrit dans de plus amples détails en référence à la figure 12.

[0086] La figure 12 illustre un exemple de barrage 1200, selon certains aspects. Le barrage 1200 représenté sur la figure 12 inclut la première plaque de barrage 1100 de la figure 11, couplée à une seconde plaque de barrage 1202 via la fente 1110 de la première plaque de barrage 1100 et une fente 1204 de la seconde plaque de barrage 1202. Toutefois, le barrage 1200 peut inclure en outre ou en variante davantage ou moins de plaques de barrage 1100, 1202 ou utiliser d’autres coupleurs. Le barrage 1200 peut inclure une pluralité d’ailettes 1206, 1207, 1208, 1209. Dans divers aspects, une majeure partie d’une première ailette 1206 de la pluralité d’ailettes 1206, 1207, 1208, 1209 n’est pas parallèle à une majeure partie d’une seconde ailette 1207 de la pluralité d’ailettes 1206, 1207, 1208, 1209. Dans certains aspects, le barrage 1200 peut inclure une seule unité ayant une pluralité d’ailettes 1206, 1207, 1208, 1209 plutôt que des plaques de barrage couplées 1100, 1202. Dans certains aspects, les composants du barrage 1200 sont agencés de telle sorte que les ouvertures d’écoulement d’une première ailette 1100, 1208 du barrage 1200 amènent les solides à se déposer sur une seconde ailette 1206, 1207 du même barrage 1200, amenant par exemple la seconde ailette 1206 à fonctionner comme une poche de capture de débris.

[0087] Les ailettes 1206, 1207, 1208, 1209 du barrage 1200 peuvent être orientées de sorte à créer un trajet d’écoulement de fluide tortueux et à augmenter la séparation des solides du fluide à l’intérieur du dispositif séparateur de débris 1002. En tant qu’exemple illustratif, le fluide s’écoulant dans la direction indiquée par les flèches 1212, 1213 peut être forcé à travers les ouvertures d’écoulement 1106, 1216. Le fluide peut continuer à travers les ouvertures d’écoulement 1107, 1108, 1217, 1218. Lors de ce mouvement, les solides peuvent être déposés au niveau de la partie de la première plaque de barrage 1100 entre l’ouverture d’écoulement 1107 et l’ouverture d’écoulement 1108. Les solides peuvent également être déposés au niveau de la partie de la seconde plaque de barrage 1202 entre l’ouverture d’écoulement 1217 et l’ouverture d’écoulement 1218. En somme, l’ouverture d’écoulement 1106 de l’ailette 1209 peut amener des solides à se déposer au niveau de l’ailette 1206 sans obstruer une ou plusieurs des ouvertures d’écoulement 1217, 1218 de l’ailette 1206, et l’ouverture d’écoulement 1216 de l’ailette 1208 peut amener les solides à se déposer au niveau de l’ailette 1207 sans obstruer une ou plusieurs des ouvertures d’écoulement 1107, 1108 de l’ailette 1207. Alors que le barrage 1200 représenté sur la figure 12 inclut deux plaques de barrage 1100, 1202 de la même conception, dans certains aspects, le barrage 1200 peut comprendre des plaques de barrage de différentes conceptions. Par exemple, la seconde plaque de barrage 1202 peut comprendre davantage ou moins d’ouvertures d’écoulement 1216, 1217, 1218 que la première plaque de barrage 1100, et les ouvertures d’écoulement 1216, 1217, 1218 peuvent être d’une quelconque taille et d’une quelconque forme appropriée pour créer un trajet d’écoulement de fluide tortueux souhaité.

[0088] La figure 13 illustre un exemple d’ensemble de barrage 1300, selon divers aspects. L’ensemble de barrage 1300 peut généralement inclure un barrage, par exemple, le barrage 1200 de la figure 12, une première partie d’un insert 1302, et une seconde partie d’un insert 1304. Le barrage 1200 peut être inséré dans une fente 1306 de la première partie de l’insert 1302. Alors que la fente 1306 est représentée sur la figure 13 par des arêtes 1307, 1308, n’importe lesquelles d’une diversité de caractéristiques peuvent être utilisées pour former la fente 1306 ou maintenir le positionnement et l’orientation du barrage 1200 dans la première partie de l’insert 1302. La seconde partie de l’insert 1304 peut également inclure une fente pour maintenir le positionnement et l’orientation du barrage 1200 à l’intérieur de la seconde partie de l’insert 1304.

[0089] La seconde partie de l’insert 1304 peut être couplée à la première partie de l’insert 1302 par liaison au niveau de 1301 et 1303. Des exemples non limitatifs de liaison incluent des liaisons par adhésif, soudure ou autres techniques ou matériaux de jonction de surfaces. Tout autre coupleur approprié peut en outre ou en variante être utilisé, y compris, mais sans s’y limiter, les autres coupleurs décrits ici, ou des combinaisons de ceux-ci, ou similaires. La liaison peut fixer l’orientation des pièces liées les unes par rapport aux autres. Chacune des première et seconde parties de l’insert, 1302, 1304 représentées sur la figure 13 comprend des bords de couplage 1310, 1311, 1312, 1313. Ces caractéristiques peuvent fonctionner comme des coupleurs pour permettre le couplage de l’ensemble de barrage 1300 à un autre ensemble de barrage ou autre appareil. Toutefois, d’autres coupleurs peuvent également être utilisés pour coupler l’ensemble de barrage 1300 à d’autres composants à l’intérieur du dispositif séparateur de débris 1002. Les ensembles de barrage peuvent être couplés ensemble dans un agencement qui amène les barrages à être orientés de manière différente les uns par rapport aux autres (par exemple, lorsque les barrages 1014A et 1014B sont alignés de manière différente l’un par rapport à l’autre sur la figure 10). Un tel agencement peut augmenter une quantité de séparation de débris fournie par le dispositif séparateur de débris 1002.

Exemple n° 4 Dispositif séparateur de débris avec hélices [0090] Les figures 14 à 16 illustrent encore un autre exemple d’un dispositif séparateur de débris 1428. Le dispositif séparateur de débris 1428 peut inclure des hélices 1450, qui peuvent générer un tourbillon pour séparer les débris, comme par le biais d’une force centrifuge sur les débris. Les débris peuvent être dirigés par les hélices 1450 dans des poches annulaires formées par des déflecteurs 1454. Le dispositif séparateur de débris 1428 peut être modulaire en ce qu’il comprend des surfaces de contact (ou autres caractéristiques) qui permettent aux hélices 1450 ou déflecteurs 1454 (ou inserts 1490, 1492 dans lesquels ils sont logés) d’être facilement ajoutés, soustraits ou remplacés pour modifier le fonctionnement du dispositif séparateur de débris 1428.

[0091] La figure 14 est une vue en coupe en perspective du dispositif séparateur de débris 1428. Le dispositif séparateur de débris 1428 peut inclure une hélice 1450 ayant une pluralité de pales 1452 qui peut générer un tourbillon de boue dans le dispositif séparateur de débris 1428, par exemple, lorsque le dispositif séparateur de débris 1428 est abaissé dans le puits de forage. Comme illustré, le dispositif séparateur de débris 1428 peut inclure plusieurs des hélices 1450 de la sorte disposées à des intervalles sur la longueur du dispositif séparateur de débris 1428. Lorsque la boue chargée de débris entre dans le dispositif séparateur de débris 1428, la boue peut commencer à tourner et à former un tourbillon lorsqu’elle passe sur les pales d’hélice 1452. Dans certains modes de réalisation, les hélices 1450 sont stationnaires par rapport au dispositif séparateur de débris 1428, de telle sorte que le fluide tourne du fait de la force du fluide passant sur les pales 1452. Lorsque le tourbillon de fluide tourne, les déblais, débris et autres particules plus lourdes dans la boue peuvent être projetées dans la section circonférentielle externe du tourbillon en raison de l’inertie centrifuge de ces particules plus lourdes. Ainsi, l’hélice 1450 peut fonctionner pour assurer la centrifugation de la boue.

[0092] Le dispositif séparateur de débris 1428 peut également inclure un déflecteur 1454. Le déflecteur 1454 peut saisir les particules lourdes qui sont projetées vers l’extérieur du tourbillon de boue via l’hélice 1450. De manière spécifique, le déflecteur 1454 peut présenter une forme de coupe annulaire qui forme une poche circonférentielle externe 1456 à l’intérieur du dispositif séparateur de débris 1428 pour capturer les déblais provenant du tourbillon de boue généré par l’hélice 1450. Dans certains modes de réalisation, le déflecteur 1454 peut également inclure une buse de diamètre réduit 1458 qui forme une paroi de la poche annulaire 1456 et dirige le fluide pompé en surface à travers le centre du dispositif séparateur de débris 1428 pour attirer les déblais hors de la poche circonférentielle externe 1456 lorsque cela est souhaité. La buse de diamètre réduit 1458 peut permettre le passage de boue propre à travers le centre du déflecteur 1454 vers le collier flottant et le train de tubage principal décrits plus haut.

[0093] Le dispositif séparateur de débris 1428 représenté sur la figure 14 peut inclure plusieurs déflecteurs 1454 de la sorte disposés de manière périodique sur la longueur du dispositif séparateur de débris 1428. Dans certains modes de réalisation, les déflecteurs 1454 et les hélices 1450 peuvent être positionnés sur la longueur du dispositif séparateur de débris 1428 selon un mode alterné, bien que d’autres agencements puissent être utilisés dans d’autres modes de réalisation. Comme illustré, un ou plusieurs des déflecteurs 1454 peuvent être disposés de manière adjacente à une hélice 1450 correspondante, de telle sorte que, lorsque le dispositif séparateur de débris 1428 est abaissé dans le puits de forage, la boue pénètre dans le dispositif séparateur de débris 1428 (dans une direction indiquée par la flèche 1460) et se déplace à travers l’hélice 1450 vers le déflecteur 1454. Ceci peut permettre à l’hélice 1450 de forcer la boue dans un tourbillon avant que la boue n’atteigne le déflecteur 1454.

[0094] Les figures 15 et 16 illustrent des modes de réalisation d’un insert d’hélice 1490 et d’un insert de déflecteur 1492, respectivement. Comme le montre la figure 15, rinsert d’hélice 1490 peut inclure une paroi circonférentielle externe 1494 qui entoure la pluralité de pales d’hélice 1452. Comme indiqué plus haut, l’hélice 1450 peut inclure des pales stationnaires 1452 qui ne tournent pas par rapport au système de tubage. Les pales 1452 de la figure 15 peuvent être couplées et maintenues stationnaires par rapport à la paroi circonférentielle externe 1494 de l’insert d’hélice 1490. L’insert d’hélice 1490 peut être disposé dans une longueur d’élément tubulaire (tel que le train de tubage 112 de la figure 1) et attaché à une surface interne de l’élément tubulaire pour fixer l’hélice 1450 à l’intérieur de l’élément tubulaire.

[0095] Comme illustré sur la figure 16, rinsert de déflecteur 1492 peut également inclure une paroi circonférentielle externe 1496 qui entoure la poche circonférentielle externe 1456 et la buse de diamètre réduit 1458 du déflecteur 1454. L’insert de déflecteur 1492 peut être disposé dans une longueur de l’élément tubulaire (tel que le train de tubage 112 de la figure 1) et attaché à une surface interne de l’élément tubulaire pour fixer le déflecteur 1454 à l’intérieur de l’élément tubulaire à une position souhaitée par rapport à rinsert d’hélice 1490. L’insert d’hélice 1490 et l’insert de déflecteur 1492 peuvent inclure des parois circonférentielles externes 1494 et 1496 qui ont approximativement les mêmes diamètres interne et externe, par exemple, afin de créer un trajet d’écoulement interne régulier pour la boue qui pénètre dans le système de tubage lorsque le système est abaissé dans le puits de forage. Ces inserts 1490 et 1492 peuvent présenter des surfaces de contact qui permettent aux inserts 1490 et 1492 d’être relativement faciles à empiler l’un sur l’autre, permettant à un utilisateur d’installer autant ou aussi peu d’inserts que souhaité en plaçant simplement les inserts 1490 et 1492 à l’intérieur d’une partie du tubage. Par exemple, l’utilisateur peut installer ces inserts le rail de sabot à l’arrière du sabot de tubage du système de tubage. En conséquence, les inserts 1490 et 1492 peuvent permettre à une pluralité d’hélices 1450 et de déflecteurs 1454 qui sont attachables les uns aux autres (par exemple, par empilement ou d’autres coupleurs) de former un train d’hélices 1450 et de déflecteurs 1454 de n’importe quelle longueur et présentant n’importe quel ratio d’hélices 1450 par rapport aux déflecteurs 1454. N’importe quel nombre souhaitable d’inserts d’hélice 1490 et d’inserts de déflecteur 1492 peuvent être utilisés pour former ce train de composants. Dans d’autres modes de réalisation, l’hélice 1450 et le déflecteur 1454 peuvent être des composants qui sont attachables l’un à l’autre pour former le dispositif séparateur de débris 1428 sans être installés comme inserts. Par exemple, les composants peuvent être raccordés par un mandrin ou une autre structure le long d’une périphérie ou autre emplacement des composants.

Procédés de mise en œuvre des séparateurs de débris modulaires [0096] La figure 17 est un organigramme illustrant un procédé 1700 de mise en œuvre d’un dispositif séparateur de débris modulaire. Le procédé 1700 peut utiliser n’importe quelle combinaison de composants et coupleurs, y compris n’importe lequel de ceux décrits plus haut. Dans certains aspects, le procédé a une application particulière pour les dispositifs séparateurs de débris décrits plus haut ou d’autres dispositifs séparateurs de débris qui sont rinçables (par exemple, qui comprennent des composants agencés de telle sorte que l’écoulement de fluide peut être dirigé dans une seconde direction pour rincer les débris à partir de surfaces qui avaient capturé des débris provenant de l’écoulement de fluide dans une première direction).

[0097] Au bloc 1720, le procédé 1700 peut inclure l’insertion d’un premier composant dans une tubulure, par exemple, un train de tubage 112 sur la figure 1. Le premier composant peut faire partie ou être inclus dans un ensemble de composants modulaires qui peuvent être couplés ensemble dans différentes combinaisons pour former des configurations respectivement différentes d’un ensemble séparateur de débris modulaire. En tant qu’exemples non limitatifs, le premier composant peut être n’importe lequel des plaques, mandrins, bouchons d’extrémité, filtres, barrages, plaques de barrage, sections d’insert, hélices, déflecteurs, sections ou inserts décrits plus haut.

[0098] Au bloc 1720, le procédé 1700 peut inclure l’insertion d’un second composant dans la tubulure. Tout comme le premier composant, le second composant peut également faire partie ou être inclus dans l’ensemble de composants modulaires qui peuvent être couplés ensemble dans différentes combinaisons pour former des configurations respectivement différentes d’un ensemble modulaire séparateur de débris de fond de puits. Dans certains aspects, le premier composant et le second composant peuvent être des composants provenant de différents exemples parmi les exemples numérotés n° 1-4 décrits précédemment.

[0099] Au bloc 1730, le procédé 1700 peut inclure le couplage du premier composant avec le second composant. Le couplage des premier et second composants peut former au moins une partie de l’ensemble séparateur de débris modulaire de fond de puits, par exemple, le séparateur de débris modulaire de fond de puits qui peut être formé par l’ensemble de composants. N’importe quel coupleur approprié ou n’importe quelle technique de couplage peut être utilisé(e) pour effectuer cette opération de couplage. En tant qu’exemples non limitatifs, le premier composant et le second composant peuvent être couplés par des interfaces encliquetables (par exemple, les griffes illustrées dans l’exemple 1 ou d’autres structures qui sont dimensionnées pour dévier lorsqu’elles sont dans un état reçu ou en prise avec cette structure d’accouplement), des filetages coopérants (par exemple, les filetages illustrés dans l’exemple 2), des tiges de fixation (par exemple, la clavette illustrée dans l’exemple 1 ou d’autres tiges qui traversent les ouvertures de multiples composants), une liaison (par exemple, les sections d’insert illustrées dans l’exemple 3), des interfaces à ajustement glissant (par exemple, les fentes illustrées des barrages de l’exemple 3 ou d’autres structures dimensionnées les unes par rapport aux autres de sorte à pouvoir être déplacées les unes par rapport aux autres à la main), ou des interfaces à empilement (par exemple, les inserts de hélice et les inserts de déflecteurs illustrés dans l’exemple 4). De tels coupleurs peuvent être utilisés avec n’importe quels composants, pas seulement les composants des exemples précédents. Par ailleurs, bien que les figures correspondant aux exemples précédents illustrent des combinaisons spécifiques de techniques de séparation de débris et de techniques de couplage, d’autres combinaisons sont possibles.

[00100] L’ordre des opérations des blocs 1720, 1720 et 1730 peut être modifié selon différents aspects. Dans certains aspects, le couplage peut survenir une fois que le premier composant est inséré dans la tubulure. En tant qu’exemple illustratif, un premier composant (par exemple, un insert de déflecteur) peut être installé dans la tubulure, et le second composant (par exemple, un insert d’hélice) peut être couplé au premier alors que le premier se trouve dans la tubulure. Ceci peut permettre aux opérateurs d’assembler et d’installer un dispositif séparateur de débris en une seule opération, de sorte à permettre des économies de coûts dans certains scénarios. Dans certains aspects, le couplage peut se produire avant que le second composant ne soit inséré dans la tubulure. En tant qu’exemple illustratif, un premier composant (par exemple, un bouchon d’extrémité) et un second composant (par exemple, un mandrin) peuvent être couplés ensemble avant d’installer un ensemble complet dans une tubulure. Ceci peut permettre à certains composants d’être atteints plus facilement pour mettre en prise les coupleurs, ce qui peut permettre de faciliter l’assemblage dans certains scénarios.

[00101] Dans certains aspects, par exemple, au bloc 1740, les premier et second composants (par exemple, ensembles de barrage) peuvent être couplés à un nombre supplémentaire de composants de l’ensemble (par exemple, un nombre supplémentaire d’ensembles de barrage). Le nombre supplémentaire de composants peut être choisi de sorte à former un ensemble séparateur de débris modulaire de fond de puits d’une longueur cible (par exemple, tel qu’une moitié ou autre fraction d’une longueur de raccord d’un train de tubage 112). Par exemple, ceci peut permettre à un séparateur de débris d’être assemblé sur site avec une longueur déterminée par des contraintes d’espace, des niveaux de débris ou d’autres paramètres d’un puits particulier. En général, la construction modulaire du dispositif séparateur de débris tel que représenté et décrit ici peut permettre aux composants du dispositif séparateur de débris d’être assemblés collectivement et insérés dans un élément tubulaire. En variante, les composants peuvent être ajoutés aux composants d’un ensemble déjà positionné à l’intérieur d’un élément tubulaire. Par ailleurs, les composants du dispositif séparateur de débris peuvent être transportés sur un site de travail selon un mode déjà assemblé ou un mode non assemblé pour la construction sur site.

[00102] Dans certains aspects, un ensemble de fond de puits, un système ou un procédé est présenté selon un ou plusieurs des exemples suivants ou selon une certaine combinaison de ses éléments. Dans certains aspects, un outil ou un système décrit dans un ou plusieurs de ces exemples peut être utilisé pour effectuer un procédé décrit dans un des autres exemples.

[00103] Exemple n° 1 : il peut être prévu un séparateur de débris comprenant une pluralité de composants modulaires qui sont chacun modulaires en ce qu’ils incluent au moins un coupleur formé de sorte à pouvoir être raccordé à un coupleur d’un autre composant de la pluralité de composants modulaires pouvant être raccordés ensemble au moyen des coupleurs en un ensemble qui est positionnable au fond d’un puits pour séparer les débris du fluide de forage passant à travers l’ensemble.

[00104] Exemple n° 2 : il peut être prévu le séparateur de débris de l’exemple n° 1, dans lequel l’ensemble comprend au moins l’un de : (i) plaques avec des zones de traversée mutuellement décalées angulairement à l’intérieur de l’ensemble ; (ii) filtres couvrant différentes parties d’un alésage d’une tubulure et mutuellement décalés longitudinalement ; (iii) barrages ; ou (iv) hélices et déflecteurs.

[00105] Exemple n° 3 : il peut être prévu le séparateur de débris de l’exemple n° 1 (ou de n’importe lequel des exemples n° 1-2), dans lequel au moins une paire de la pluralité de composants modulaires peuvent être raccordés ensemble au moyen de coupleurs qui comprennent des interfaces encliquetables qui incluent au moins une première structure et une seconde structure, la première structure étant dimensionnée pour dévier lorsqu’elle est reçue par la seconde structure et pour revenir vers un état non dévié lorsqu’elle est complètement reçue par la seconde structure.

[00106] Exemple n° 4 : il peut être prévu le séparateur de débris de l’exemple n° 1 (ou de l’un quelconque des exemples n° 1-3), dans lequel au moins une paire de la pluralité de composants modulaires peuvent être raccordés ensemble au moyen de coupleurs qui comprennent une surface filetée femelle recevant une surface filetée mâle.

[00107] Exemple n° 5 : il peut être prévu le séparateur de débris de l’exemple n° 1 (ou de l’un quelconque des exemples n° 1-4), dans lequel au moins une paire de la pluralité de composants modulaires peuvent être raccordés ensemble au moyen de coupleurs qui comprennent des tiges de fixation traversant les ouvertures dans chaque composant couplé par les tiges de fixation.

[00108] Exemple n° 6 : il peut être prévu le séparateur de débris de l’exemple n° 1 (ou de l’un quelconque des exemples n° 1-6), dans lequel au moins une paire de la pluralité de composants modulaires peuvent être raccordés ensemble au moyen de coupleurs qui comprennent des interfaces à ajustement glissant incluant des surfaces qui sont dimensionnées l’une par rapport à l’autre de sorte à pouvoir être déplacées l’une par rapport à l’autre à la main.

[00109] Exemple n° 7 : il peut être prévu le séparateur de débris de l’exemple n° l(ou de l’un quelconque des exemples n° 1-6), comprenant en outre une tubulure contenant l’ensemble, dans lequel certains de la pluralité des composants modulaires peuvent être raccordés avec la tubulure.

[00110] Exemple n° 8 : il peut être prévu un procédé (qui peut incorporer les caractéristiques de l’un quelconque des exemples n° 1-7) comprenant : (i) l’insertion d’un premier composant dans une tubulure, le premier composant étant inclus dans un ensemble de composants qui s’assemblent dans différentes combinaisons pour former des configurations respectivement différentes d’un ensemble séparateur de débris modulaire qui est positionnable au fond d’un puits pour séparer les débris du fluide de forage passant à travers l’ensemble ; (ii) l’insertion d’un second composant de l’ensemble dans la tubulure ; et (iii) le couplage du premier composant avec le second composant de sorte à former au moins une partie de l’ensemble séparateur de débris modulaire.

[00111] Exemple n° 9 : il peut être prévu le procédé de l’exemple n° 8, dans lequel le couplage du premier composant avec le second composant se produit après insertion du premier composant dans la tubulure.

[00112] Exemple n° 10 : il peut être prévu le procédé de l’exemple n° 8 (ou de l’un quelconque des exemples n° 8-9), dans lequel le couplage du premier composant avec le second composant se produit avant insertion du second composant dans la tubulure.

[00113] Exemple n° 11 : il peut être prévu le procédé de l’exemple n° 8 (ou de l’un quelconque des exemples n° 8-10), dans lequel les différentes combinaisons diffèrent pour ce qui est d’au moins l’un de la quantité de composants, de l’ordre des composants ou de l’orientation relative des composants.

[00114] Exemple n° 12 : il peut être prévu le procédé de l’exemple n° 8 (ou de l’un quelconque des exemples n° 8-11), comprenant en outre le couplage du premier composant et du second composant avec un nombre supplémentaire de composants de l’ensemble, le nombre supplémentaire de composants étant choisi de sorte à former un ensemble séparateur de débris modulaire de fond de puits d’une longueur cible.

[00115] Exemple n° 13 : il peut être prévu le procédé de l’exemple n° 8 (ou de l’un quelconque des exemples n° 8-12), dans lequel le couplage du premier composant avec le second composant comprend le raccordement du premier composant au second composant au moyen d’un ou plusieurs coupleurs agencés sur ou parmi le premier composant et le second composant.

[00116] Exemple n° 14 : il peut être prévu le procédé de l’exemple n° 8 (ou de l’un quelconque des exemples n° 8-13), dans lequel le couplage du premier composant avec le second composant comprend le couplage du premier composant avec le second composant au moyen d’une structure intermédiaire.

[00117] Exemple n° 15 : il peut être prévu le procédé de l’exemple n° 8 (ou de l’un quelconque des exemples n° 8-14), dans lequel le couplage du premier composant avec le second composant comprend la liaison du premier composant et du second composant l’un à l’autre ou à une structure intermédiaire de sorte à fixer une orientation relative entre le premier composant et le second composant.

[00118] Exemple n° 16 : il peut être prévu un système (qui peut incorporer les caractéristiques de l’un quelconque des exemples n° 1-15) comprenant: (i) un premier sous-ensemble d’un ensemble séparateur de débris modulaire qui est positionnable au fond d’un puits pour séparer les débris du fluide de forage passant à travers l’ensemble ; et (ii) un nombre de sous-ensembles supplémentaires de l’ensemble séparateur de débris couplés en série avec le premier sous-ensemble, le nombre de sous-ensembles supplémentaires étant sélectionné de sorte à étendre l’ensemble séparateur de débris modulaire de fond de trou sur une longueur cible.

[00119] Exemple n° 17 : il peut être prévu le système de l’exemple n° 16, dans lequel la longueur cible est inférieure à une longueur d’un seul raccord d’une tubulure dans lequel est positionné l’ensemble séparateur de débris lorsque l’ensemble séparateur de débris est positionné au fond du puits.

[00120] Exemple n° 18 : il peut être prévu le système de l’exemple n° 16 (ou de l’un quelconque des exemples n° 16-17), dans lequel le premier sous-ensemble est couplé avec le nombre de sous-ensembles supplémentaires au moyen de coupleurs comprenant au moins l’un parmi (i) des interfaces encliquetables ; (ii) des filetages coopérants ; (iii) des tiges de fixation ; (iv) une liaison ; (v) des interfaces à ajustement glissant ; ou (vi) des interfaces à empilement.

[00121] Exemple n° 19 : il peut être prévu le système de l’exemple n° 18 (ou de l’un quelconque des exemples n° 16-18), dans lequel chacun des sous-ensembles comprend au moins l’un parmi : (i) des plaques avec zones de traversée mutuellement décalées angulairement à l’intérieur de l’ensemble ; (ii) des filtres couvrant différentes parties d’un alésage d’une tubulure et mutuellement décalés longitudinalement ; (iii) des barrages ; ou (iv) des hélices et déflecteurs.

[00122] Exemple n° 20 : il peut être prévu le système de l’exemple n° 16 (ou de l’un quelconque des exemples n° 16-19), comprenant en outre : (i)un collier flottant ; (ii) un sabot flottant ; et (iii) un raccord d’un train de tubage positionné entre le collier flottant et le sabot flottant contenant l’ensemble séparateur de débris modulaire.

[00123] La description précédente, y compris les aspects et exemples illustrés, n’a été présentée qu’à titre d’illustration et de description et n’est pas censée être exhaustive ni limiter la divulgation aux formes précises divulguées. De nombreuses modifications, adaptations et utilisations de celles-ci seront évidentes pour l’homme du métier sans s’écarter de la portée de la présente divulgation.

Claims

Revendications

1. Séparateur de débris (128 ; 200 ; 600 ; 1002 ; 1428) comprenant : une pluralité de composants modulaires qui sont chacun modulaires en ce qu’ils comprennent au moins un coupleur formé de sorte à pouvoir être raccordé à un coupleur d’un autre composant de la pluralité de composants modulaires, la pluralité de composants modulaires pouvant être raccordés ensemble au moyen des coupleurs en un ensemble qui est positionnable au fond d’un puits pour séparer les débris du fluide de forage (114) passant à travers l’ensemble.
2. Séparateur de débris (128 ; 200 ; 600 ; 1002 ; 1428) selon la revendication 1, dans lequel l’ensemble comprend au moins l’un de : plaques (202) avec zones de traversée (208) mutuellement décalées à l’intérieur de l’ensemble ; filtres (602) couvrant différentes parties d’un alésage d’une tubulure (204 ; 606 ; 1004) et mutuellement décalés longitudinalement ; barrages (1014,1200) ; ou hélices (1450) et déflecteurs (1454).
3. Séparateur de débris (128 ; 200 ; 600 ; 1002 ; 1428) selon la revendication 1, dans lequel au moins une paire de la pluralité de composants modulaires peuvent être raccordés ensemble par des coupleurs qui comprennent au moins une première structure et une seconde structure, la première structure étant dimensionnée pour dévier lorsqu’elle est reçue par la seconde structure et pour revenir vers un état non dévié lorsqu’elle est complètement reçue par la seconde structure.
4. Séparateur de débris (128 ; 200 ; 600 ; 1002 ; 1428) selon la revendication 1, dans lequel au moins une paire de la pluralité de composants modulaires peuvent être raccordés ensemble au moyen de coupleurs qui comprennent une surface filetée femelle (611) recevant une surface filetée mâle (613).
5. Séparateur de débris (128 ; 200 ; 600 ; 1002 ; 1428) selon la revendication 1, dans lequel au moins une paire de la pluralité de composants modulaires peuvent être raccordés ensemble au moyen de coupleurs qui comprennent des tiges de fixation traversant les ouvertures dans chaque composant couplés par les tiges de fixation.
6. Séparateur de débris (128 ; 200; 600 ; 1002 ; 1428) selon la revendication 1, dans lequel au moins une paire de la pluralité de composants modulaires peuvent être raccordés ensemble par des coupleurs qui comprennent des interfaces à accouplement glissant comprenant des surfaces qui sont dimensionnées l’une par rapport à l’autre de sorte à être mobiles l’une par rapport à l’autre à la main.
7. Séparateur de débris (128 ; 200 ; 600 ; 1002 ; 1428) selon la revendication 1, comprenant en outre une tubulure (204 ; 606 ; 1004) contenant l’ensemble, dans lequel au moins certains de la pluralité des composants modulaires peuvent être raccordés avec la tubulure (204 ; 606 ; 1004).
8. Procédé (1700) de séparation de débris comprenant : l'insertion d’un premier composant dans une tubulure (204 ; 606 ; 1004), le premier composant étant compris dans un ensemble de composants qui s’assemblent dans des combinaisons différentes pour former respectivement différentes configurations d’un ensemble séparateur de débris (128 ; 200 ; 600 ; 1002 ; 1428) modulaire qui est positionnable au fond d’un puits pour séparer les débris du fluide de forage (114) passant à travers l’ensemble ; l’insertion d’un second composant de l’ensemble dans la tubulure (204 ; 606 ; 1004) ; et le couplage du premier composant avec le second composant de sorte à former au moins une partie de l’ensemble séparateur de débris (128 ; 200 ; 600 ; 1002 ; 1428) modulaire.
9. Procédé (1700) selon la revendication 8, dans lequel le couplage du premier composant avec le second composant survient après insertion du premier composant dans la tubulure (204 ; 606 ; 1004).
10. Procédé (1700) selon la revendication 8, dans lequel le couplage du premier composant avec le second composant se produit avant insertion du second composant dans la tubulure (204 ; 606 ; 1004).
11. Procédé (1700) selon la revendication 8, dans lequel les différentes combinaisons different dans au moins une d’une quantité de composants, d’un ordre de composants ou d’une orientation relative des composants.
12. Procédé (1700) selon la revendication 8, comprenant en outre le couplage du premier composant et du second composant avec un nombre supplémentaire de composants de l’ensemble, le nombre supplémentaire de composants étant choisi de sorte à former un ensemble séparateur de débris (128 ; 200 ; 600 ; 1002 ; 1428) modulaire de fond de puits d’une longueur cible.
13. Procédé (1700) selon la revendication 8, dans lequel le couplage du premier composant avec le second composant comprend le raccordement du premier composant avec le second composant au moyen d’un ou plusieurs coupleurs agencés sur le premier composant et le second composant ou parmi ceux-ci.
14. Procédé (1700) selon la revendication 8, dans lequel le couplage du premier composant avec le second composant comprend le couplage du premier composant avec le second composant au moyen d’une structure intermédiaire.
15. Procédé (1700) selon la revendication 8, dans lequel le couplage du premier composant avec le second composant comprend la liaison du premier composant et du second composant l’un à l’autre ou à une structure intermédiaire de sorte à fixer une orientation relative entre le premier composant et le second composant.
16. Système de séparation de débris comprenant : un premier sous-ensemble d’un ensemble séparateur de débris (128 ; 200 ; 600 ; 1002 ; 1428) modulaire qui est positionnable au fond d’un puits pour séparer les débris du fluide de forage (114) passant à travers l’ensemble ; et un certain nombre de sous-ensembles supplémentaires de l’ensemble séparateur de débris (128 ; 200 ; 600 ; 1002 ; 1428) couplés en série avec le premier sous-ensemble, le nombre de sous-ensembles supplémentaires étant sélectionné de sorte à étendre l’ensemble séparateur de débris (128 ; 200 ; 600 ; 1002 ; 1428) modulaire de fond de puits sur une longueur cible.
17. Système selon la revendication 16, dans lequel la longueur cible est inférieure à une longueur d’un seul raccord d’une tubulure (204 ; 606 ; 1004) dans laquelle est positionné l’ensemble séparateur de débris (128 ; 200 ; 600 ; 1002 ; 1428) lorsque l’ensemble séparateur de débris (128 ; 200 ; 600 ; 1002 ; 1428) est positionné au fond du puits.
18. Système selon la revendication 16, dans lequel le premier sous-ensemble est couplé au nombre de sous-ensembles supplémentaires par des coupleurs comprenant âu moins l’un parmi (i) des interfaces encliquetables ; (ii) des filetages coopérants ; (iii) des tiges de fixation ; (iv) une liaison ; (v) des interfaces à accouplement glissant ; ou (vi) des interfaces à empilement.
19. Système selon la revendication 18, dans lequel chacun des sous-ensembles comprend au moins l’un de : (i) plaques (202) avec zones de traversée mutuellement (208) décalées angulairement à l’intérieur de l’ensemble ; (ii) filtres (602) couvrant différentes parties d’un alésage ^’une tubulure (204 ; 606 ; 1004) et mutuellement décalés longitudinalement ; (iii) barrages (1014,1200) ; ou (iv) hélices (1450) et déflecteurs (1545).
20. Système selon la revendication 16, comprenant en outre : (i) un collier flottant (134 ; 264) ; (ii) un sabot flottant (130) ; et (iii) un raccord d’un train de tubage (112) positionné entre le collier flottant (134 ; 264) et le sabot flottant (130) et contenant l’ensemble séparateur de débris (128 ; 200 ; 600 ; 1002 ; 1428) modulaire.