Dispositif de completion d'une installation d'exploitation de fluides souterrains L'invention concerne un dispositif de completion d'une installation d'exploitation de fluides contenus dans un sous-sol.
Un domaine d'application de l'invention concerne l'exploitation de forages pétroliers en vue d'extraire du sous-sol du pétrole et/ou du gaz naturel. Pour extraire le fluide contenu dans le sous-sol, on ménage au préalable depuis la surface du sol un trou traversant des couches souterraines dans lesquelles du fluide est présent. On introduit ensuite un conduit longitudinal dans le trou afin de recueillir le fluide.
Dans de nombreux cas, le conduit longitudinal traverse successivement plusieurs couches souterraines ne communiquant pas entre elles dans le sous-sol et contenant chacune des fluides à exploiter pouvant être de compositions différentes. On connaît un dispositif de completion dans lequel on pose un cuvelage cimenté sur la paroi intérieure du trou de passage, on ménage des perforations dans le cuvelage pour laisser passer du fluide provenant de la couche souterraine traversée, on munit le conduit longitudinal de plusieurs orifices de passage de fluide positionné dans les différentes couches contenant des fluides à recueillir et on isole entre elles les différentes couches contenant les fluides à exploiter par des garnitures d'étanchéité intercalées entre les orifices consécutifs et entre le cuvelage intérieur du trou et le conduit longitudinal de recueil. Chaque orifice du conduit peut être ouvert ou fermé par un organe d'obturation commandé par envoi d'un fluide d'actionnement à un piston d'actionnement associé à chaque organe d'obturation.
Ce dispositif de completion présente l'inconvénient d'être très coûteux et compliqué à mettre en œuvre, notamment s'agissant des moyens de commande des organes d'obturation, qui sont encombrants et peu souples d'utilisation. En outre, les garnitures utilisées peuvent être détériorées par les montées en température pouvant survenir, à tel point que du fluide d'une couche peut passer dans la couche voisine au travers de la garniture, contrairement à l'étanchéité aux fluides recherchée.
L'invention vise à obtenir un dispositif de completion d'une installation d'exploitation de fluides contenus dans un sous-sol, remédiant aux inconvénients de l'état de la technique.
Un premier objet de l'invention est un dispositif de completion d'une installation d'exploitation de fluides contenus dans un sous-sol, le dispositif comportant un conduit longitudinal de recueil de fluides, destiné à être introduit dans un trou de passage de fluides ménagé dans ledit sous-sol, le conduit de recueil comportant au
moins un orifice, prévu en une position longitudinale déterminée, permettant à du fluide de passer de l'extérieur à l'intérieur du conduit de recueil et associé à un organe d'obturation de l'orifice, apte à être commandé dans un état d'ouverture ou dans un état de fermeture de l'orifice par des moyens de commande, des moyens pour rendre étanche au fluide une zone du trou de passage dans laquelle se trouve l'orifice par rapport à une autre zone du trou de passage étant prévus entre le conduit de recueil et le trou de passage, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéification comprennent au moins un module de constitution locale d'une masse d'étanchéification entre le conduit de recueil et le trou de passage, le module de constitution comportant un boîtier solidaire de la paroi extérieure du conduit de recueil, prévu en une position longitudinale éloignée de la position du au moins un orifice et comportant au moins une paroi extérieure destinée à être appliquée contre le trou de passage et délimitant une chambre d'introduction de la masse d'étanchéification, au moins un réservoir étant prévu dans le boîtier pour contenir un volume d'au moins un constituant de la masse d'étanchéification, dont la présence est nécessaire pour constituer la masse d'étanchéification, des moyens de commande étant prévus pour l'envoi du constituant du réservoir à la chambre d'introduction.
Grâce à l'invention, il n'est plus nécessaire de poser un cuvelage à l'intérieur du trou de passage sur la totalité de sa profondeur et on peut même se dispenser d'une telle étape de cimentation. On se dispense ainsi également des perforations dans le cuvelage, ce qui permet d'augmenter la hauteur de passage de fluide depuis la couche souterraine vers le conduit de recueil à toute la hauteur de celle-ci. La section transversale du trou, laissée libre pour le passage du conduit de recueil, est également augmentée, ce qui permet d'utiliser un conduit de recueil de section transversale plus importante. A section transversale de conduit de recueil égale, il est ainsi rendu possible de forer un trou de passage de section transversale moins importante, ce qui diminue la quantité de déblais de forage à remonter du trou et contribue à résoudre les problèmes d'environnement liés à la dangerosité et à l'encombrement de ces déblais. Ainsi, grâce à l'invention, deux couches souterraines contenant du fluide peuvent-elles être rendues étanches l'une par rapport à l'autre en disposant le module de constitution entre ces deux couches dans le trou de passage. L'invention permet donc de rendre étanche des couches souterraines en n'employant qu'une seule matière d'étanchéification, ce qui améliore la continuité de la liaison avec le trou de passage. En outre, l'invention permet d'utiliser des matières d'étanchéification ayant une bonne
résistance aux contraintes thermodynamiques régnant dans le trou de passage, ce qui améliore la fiabilité.
Suivant un premier mode de réalisation de l'invention, le boîtier comporte un seul réservoir contenant au moins un constituant de la masse d'étanchéification et un agent retardateur de constitution de masse d'étanchéification.
Suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention, le boîtier comporte un réservoir contenant au moins une matière thermodurcissable formant constituant de la masse d'étanchéification, ledit réservoir étant apte à stocker ladite matière à l'état non durci, la chambre d'introduction étant à une température telle que la résine y introduite durcit pour former la masse d'étanchéification.
Suivant un troisième mode de réalisation de l'invention, au moins des premier et deuxième réservoirs sont prévus dans le boîtier pour contenir séparément des volumes d'au moins des premier et deuxième constituants de la masse d'étanchéification, dont le mélange est nécessaire pour constituer la masse d'étanchéification, les moyens de commande étant prévus pour provoquer le mélange des premier et deuxième constituants contenus dans les premier et deuxième réservoirs et l'envoi du mélange des premier et deuxième constituants dans la chambre d'introduction.
Suivant d'autres caractéristiques de l'invention,
- les premier et deuxième constituants de la masse d'étanchéification contenus dans les premier et deuxième réservoirs sont ceux d'un ciment ou d'une résine, apte à se solidifier dans la chambre d'introduction pour former une masse d'étanchéification ;
- les premier et deuxième réservoirs de constituants de la masse d'étanchéification sont reliés à la chambre d'introduction par l'intermédiaire d'une chambre de mélange des constituants ;
- les moyens de commande comportent un organe d'interruption de circulation entre chaque réservoir et la chambre de mélange, comportant une position d'ouverture pour laisser passer le constituant du réservoir dans la chambre de mélange au-dessus d'une pression de seuil déterminée de constituant du réservoir, et une position de fermeture empêchant le passage du constituant du réservoir à la chambre du mélange au-dessous de ladite pression de seuil déterminée, les moyens de commande étant aptes à faire passer la pression des constituants des réservoirs d'au- dessous à au-dessus de ladite pression de seuil déterminée ;
- les organes d'interruption sont formés par un clapet anti-retour, empêchant le retour à la position de fermeture lorsqu'il a été passé à la position d'ouverture ;
- une conduite de liaison est prévue entre chaque réservoir de constituant et la chambre de mélange, le clapet anti-retour comporte :
- un siège situé à l'extrémité de la conduite de liaison débouchant dans la chambre de mélange,
- une bille, apte à obturer la conduite de liaison par application contre le siège,
- un poussoir commun des billes contre leur siège,
- un organe de précontrainte du poussoir contre les billes permettant de maintenir les billes en position de fermeture de la conduite de liaison, en dessous de la pression de seuil déterminée de la conduite de liaison,
- des logements pour les billes, prévus dans la chambre de mélange, chaque bille étant apte à passer de la position de fermeture à une position d'ouverture de la conduite de liaison, dans laquelle elle est coincée dans le logement à encontre du poussoir, lorsque la pression vers la conduite de liaison devient supérieure à la valeur de seuil déterminée,
- le poussoir est guidé dans la chambre de mélange, de telle sorte que le déplacement d'une des billes de la position d'obturation à son logement associé éloigne le poussoir du siège des autres billes à encontre de l'organe de précontrainte.
- les moyens de commande comportent un piston mobile dans chaque réservoir de constituant, le constituant étant présent dans une chambre délimitée dans le réservoir par le boîtier, un côté du piston et une sortie de communication avec la chambre d'introduction, des moyens pour déplacer chaque piston dans le réservoir de manière à envoyer le constituant de la chambre du réservoir vers la chambre d'introduction étant prévus ;
- les moyens de déplacement de chaque piston sont aptes à exercer par déplacement du piston dans le réservoir une pression sur l'organe d'interruption supérieure à ladite pression de seuil déterminée ;
- les moyens de déplacement de chaque piston comprennent, de l'autre côté du piston, une chambre de réception d'un fluide de déplacement du piston, apte à communiquer avec un moyen d'amenée de fluide de déplacement pour envoyer le constituant de la chambre de réservoir vers la chambre d'introduction ;
- le moyen d'amenée de fluide de déplacement comprend l'intérieur du conduit de recueil ;
- la chambre de réception des premier et deuxième réservoirs est reliée à l'intérieur du conduit par l'intermédiaire d'une conduite commune d'amenée de fluide de déplacement, sur laquelle est interposé un moyen de commande de circulation apte à passer de l'état d'obturation de la conduite commune d'amenée à l'état de passage de fluide de déplacement vers les pistons, lorsque du fluide de commande de déplacement ayant une pression supérieure à une valeur de seuil déterminée est envoyé dans la conduite commune d'amenée vers l'organe de commande de circulation ;
- le moyen de commande de circulation dans la conduite commune d'amenée de fluide de déplacement est formée par un disque de rupture obturant la conduite commune de fluide de déplacement et apte à être rompu lorsque la pression de fluide de déplacement appliquée contre le disque de rupture devient supérieure à la valeur de seuil déterminée ;
- la paroi extérieure d'application du boîtier comprend deux coupelles d'application contre le trou de passage espacées l'une de l'autre longitudinalement et délimitant la chambre d'introduction ;
- le boîtier comprend une chambre de détente et des moyens pour relier la chambre de détente à la chambre d'introduction lors de l'introduction de la masse d'étanchéification dans la chambre d'introduction ;
- les moyens de liaison sont formés par un clapet, interposé sur une conduite de communication entre la chambre d'introduction et la chambre de détente, et ayant une position d'obturation de la conduite de communication et une position de passage de fluide dans la conduite de communication, le clapet étant solidaire d'un piston de détente, présent dans l'une des chambres de réception des réservoirs et apte à faire passer le clapet de la position d'obturation à la position de passage de fluide, lorsque la pression régnant dans ladite chambre de réception est supérieure à une valeur de seuil déterminée, une goupille étant prévue pour maintenir le clapet dans la position d'obturation lorsque la pression régnant dans la chambre de réception est inférieure à ladite pression de seuil déterminée desdits organes d'interruption, le clapet comportant un organe apte à rompre la goupille, lorsque la pression régnant dans la chambre de réception devient supérieure à ladite pression de seuil déterminée desdits organes d'interruption ;
- le conduit de recueil comporte une pluralité d'orifices, prévus en une pluralité de positions longitudinales déterminées, permettant à du fluide de passer de l'extérieur à l'intérieur du conduit de recueil et associés à une pluralité d'organes d'obturation aptes à être commandés chacun dans un état de fermeture de leur orifice associé ou dans un état d'ouverture de leur orifice associé, la pluralité d'organes d'obturation est associée respectivement à une pluralité de pistons d'actionnement pour faire passer chaque organe d'obturation dans l'état d'ouverture ou de fermeture, par envoi d'un fluide d'actionnement vers l'un des côtés du piston d'actionnement associé, la pluralité de pistons d'actionnement est reliée à un circuit commun d'alimentation en fluide d'actionnement, par l'intermédiaire d'une pluralité d'organes de commande de circulation de fluide disposés sur le conduit de recueil entre le circuit commun d'alimentation et chaque piston d'actionnement, chaque organe de commande de circulation de fluide d'actionnement comportant une entrée de commande de circulation de fluide d'actionnement, des moyens de liaison avec les entrées de commande pour acheminer depuis l'extérieur des instructions de commande de circulation de fluide d'actionnement étant prévus. Grâce à cette dernière caractéristique de l'invention, les moyens de commande des organes d'obturation sont mieux intégrés au dispositif de completion. Il est fait l'économie de lignes de fluide d'actionnement tout en permettant d'actionner l'ouverture tour à tour des organes d'obturation et ce de manière télécommandée.
Suivant d'autres caractéristiques de l'invention,
- les entrées de commande sont reliées à un circuit commun d'envoi d'instructions de circulation relié à un générateur d'instructions de circulation ;
- chaque entrée de commande est reliée au circuit commun d'envoi d'instructions par l'intermédiaire d'un filtre de détection des instructions de circulation destinées à cette entrée de commande ;
- le générateur d'instructions de circulation est apte à envoyer dans le circuit commun d'envoi d'instructions de circulation les instructions sous forme codée, chaque filtre comportant un circuit de décodage des instructions destinées à l'entrée de commande ;
- les pistons d'actionnement comportent des premier et deuxième côtés d'application de fluide d'actionnement, reliés au circuit commun d'alimentation en fluide d'actionnement par l'intermédiaire de conduites de dérivation de fluide d'actionnement,
sur lesquelles sont interposés les organes de commande de circulation de fluide d'actionnement ;
- le circuit commun d'alimentation en fluide d'actionnement comporte une ligne commune d'amenée de fluide d'actionnement et une ligne commune de refoulement de fluide d'actionnement, les organes de commande permettant de relier la conduite de dérivation associée à l'un des premier et deuxième côtés du piston à l'une des lignes communes d'amenée et de refoulement de fluide d'actionnement et de relier l'autre côté du piston à l'autre ligne commune parmi la ligne commune d'amenée de fluide d'actionnement et la ligne commune de refoulement de fluide d'actionnement ;
- les organes de commande sont du type commutateur, apte à relier la conduite de dérivation associée soit à la ligne commune d'amenée de fluide d'actionnement, soit à la ligne commune de refoulement de fluide d'actionnement, l'organe de commande associé à un premier côté du piston d'actionnement étant commandé par son entrée de commande de manière à relier ce côté du piston d'actionnement à l'une des lignes communes d'amenée et de refoulement de fluide d'actionnement, pendant que l'organe de commande associé à l'autre côté du piston est commandé par son entrée de commande de manière à relier cet autre côté à l'autre des lignes communes d'amenée et de refoulement de fluide d'actionnement ;
- chaque conduite de dérivation est reliée par deux branches de liaison respectivement à la ligne d'amenée de fluide d'actionnement et à la ligne de refoulement de fluide d'actionnement, les organes de commande étant interposés sur les branches de liaison et étant du type interrupteur, comportant une position de passage de fluide d'actionnement dans leurs branches de liaison et une position ne permettant pas le passage de fluide d'actionnement dans leur branche de liaison, l'organe de commande relié respectivement à un premier côté du piston d'actionnement et à la ligne d'amenée de fluide d'actionnement et l'organe de commande relié au deuxième côté du piston d'actionnement et à la ligne de refoulement de fluide d'actionnement étant commandés par leur entrée de commande de manière à se trouver dans une même position parmi les positions de passage et de non-passage de fluide d'actionnement, pendant que l'organe de commande relié audit premier côté du piston d'actionnement et à la ligne de refoulement de fluide d'actionnement et l'organe de commande relié au deuxième côté du piston d'actionnement et à la ligne d'amenée de fluide d'actionnement sont commandés par
leur entrée de commande de manière à se trouver dans une autre même position parmi les positions de passage et de non-passage de fluide d'actionnement ;
- chaque conduite de dérivation est reliée par deux branches de liaison respectivement à la ligne d'amenée de fluide d'actionnement et à la ligne de refoulement de fluide d'actionnement, des premier et deuxième organes de commande étant interposés sur les branches de liaison reliées à des premier et deuxième côtés différents du piston d'actionnement et à la ligne d'amenée de fluide d'actionnement, des premier et deuxième clapets pilotés étant interposés sur les branches de liaison reliées auxdits premier et deuxième côtés différents du piston d'actionnement et à la ligne de refoulement de fluide d'actionnement, les premier et deuxième clapets pilotés comportant chacun respectivement des première et deuxième entrées de pilotage reliées à la conduite de dérivation associée aux deuxième et premier côtés du piston d'actionnement, apte à faire passer leur premier et deuxième clapet associé dans une position de passage ou non-passage de fluide d'actionnement dans leur branche de liaison, selon que la pression de fluide d'actionnement régnant sur leur première et deuxième entrées de pilotage est supérieure ou inférieure à une pression prescrite, les premier et deuxième organe de commande étant du type interrupteur, comportant une position de passage de fluide d'actionnement dans leur branche de liaison et une position ne permettant pas le passage de fluide d'actionnement dans leur branche de liaison, le premier organe de commande étant commandé par son entrée de commande de manière à se trouver dans une position parmi les positions de passage et de non-passage de fluide d'actionnement, pendant que le deuxième organe de commande est commandé par son entrée de commande de manière à se trouver dans l'autre position parmi les positions de passage et de non-passage de fluide d'actionnement,
- l'organe d'obturation est situé à l'extérieur du conduit de recueil,
- l'organe d'obturation comporte une chemise coulissante entre l'une et l'autre des positions d'obturation et d'ouverture, la chemise coulissante comportant au moins une lumière se trouvant en face de l'orifice en position d'ouverture et au moins une plaque obturatrice en position d'obturation,
- l'organe d'obturation est entouré à l'extérieur par un manchon fixé au conduit de recueil et comportant des trous pour le passage de fluide.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement en vue en coupe un dispositif de completion suivant l'invention ;
- la figure 2 représente schématiquement, suivant un premier plan de coupe longitudinale, le module de constitution de masse d'étanchéification utilisé dans le dispositif de completion suivant l'invention ;
- la figure 3A représente schématiquement, suivant un deuxième plan de coupe longitudinale différent du premier, le module de constitution de la figure 2, dans un état où la masse d'étanchéification n'est pas formée ;
- la figure 3B représente schématiquement, suivant le deuxième plan de coupe longitudinale, le module de constitution de la figure 2, dans un état où la masse d'étanchéification est formée ;
- la figure 4 représente schématiquement, en coupe longitudinale, une partie du module de constitution suivant la figure 2 ;
- la figure 5 représente schématiquement, en coupe longitudinale, une autre partie du module de constitution suivant la figure 2 ;
- la figure 6 représente schématiquement, en coupe longitudinale, une autre partie du module de constitution suivant la figure 2 ;
- la figure 7A représente schématiquement, en coupe longitudinale, un organe d'obturation d'un orifice du conduit de recueil du dispositif de completion dans un premier mode de réalisation symétrique, en position d'ouverture;
- la figure 7B représente schématiquement, en coupe longitudinale, l'organe d'obturation suivant la figure 7A en position d'obturation;
- la figure 7C représente schématiquement, en coupe longitudinale, un organe d'obturation d'un orifice du conduit de recueil du dispositif de completion dans un deuxième mode de réalisation symétrique, en position d'ouverture;
- la figure 7D représente schématiquement, en coupe longitudinale, l'organe d'obturation suivant la figure 7C en position d'obturation;
- la figure 7E représente schématiquement, en coupe longitudinale agrandie, l'organe d'obturation suivant les figure 7A et 7C en position d'ouverture;
- la figure 7F représente schématiquement, en coupe longitudinale agrandie, l'organe d'obturation suivant les figure 7B et 7D en position d'obturation;
- la figure 8 représente schématiquement, un circuit d'actionnement de l'organe d'obturation suivant les figures 7A, 7B, 7C, 7D, 7E et 7F;
- les figures 9A et 9B représentent schématiquement, un circuit de commande du circuit d'actionnement suivant les figures 7A, 7B, 7C, 7D, 7E et 7F ;
- la figure 10 représente schématiquement un signal de commande utilisé dans le circuit de commande suivant les figures 9A et 9B ;
- la figure 11 représente schématiquement, un autre circuit d'actionnement de l'organe d'obturation suivant les figures 7A, 7B, 7C, 7D, 7E et 7F; et
- la figure 12 représente schématiquement, un autre circuit d'actionnement de l'organe d'obturation suivant les figures 7A, 7B, 7C, 7D, 7E et 7F.
A la figure 1 , le dispositif 1 de completion comporte un conduit 2 longitudinal de recueil de fluide, introduit dans un trou 3 de passage ménagé au préalable par tout moyen approprié dans un sous-sol 4 et de diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur maximum du conduit 2. Le conduit 2 est par exemple sous la forme d'un tube cylindrique circulaire, de même que le trou 3 de passage. Le conduit 2 et le trou 3 s'étendent suivant une direction générale longitudinale 5 d'enfoncement dans le sous- sol 4. Bien que le conduit 2 et le trou 3 soient représentés comme étant verticaux par rapport à la surface 6 du sol, cela n'exclut pas que la direction longitudinale 5 du conduit 2 et du trou 3 soit inclinée d'un angle déterminé par rapport à la surface 6 du sol par exemple de 0 degré à 90 degrés par rapport à la verticale.
Le conduit 2 de recueil est relié par sa partie supérieure à des organes 7 de maintien en position destinés à être reliés à une installation d'exploitation des fluides recueillis par le conduit 2, non représentée. Le conduit 2 peut être formé, comme cela est connu de plusieurs tronçons raccordés les uns aux autres. Le conduit 2 de recueil comporte dans sa paroi une pluralité d'orifices 8 prévus respectivement en une pluralité de positions longitudinales déterminées, espacées les unes des autres. Chaque orifice 8 permet de faire passer du fluide de l'extérieur du conduit 2 vers l'intérieur du conduit 2.
Au-dessus et au-dessous de chaque orifice 8 du conduit 2 est prévu un organe 9 d'étanchéité au fluide, délimitant un étage de recueil de fluide dans lequel se trouve l'orifice 8 associé. Les organes 9 d'étanchéité sont disposés longitudinalement autour du conduit 2 en des positions longitudinales au-dessus et en dessous d'une couche souterraine 10 contenant des fluides à recueillir et débouchant dans l'étage de recueil délimité par ces organes 9 d'étanchéité. Ainsi, la disposition des orifices 8 et des
organes 9 d'étanchéité est adaptée à la configuration géologique des couches traversées par le trou 3. Cette configuration est déterminée au préalable par toute opération de carottage et de détection appropriée, ainsi que cela est connu. Le nombre de positions longitudinales d'orifices du conduit 2 de recueil peut être quelconque et est par exemple typiquement de 3 à 5 mais peut atteindre 20. Bien entendu, un seul orifice 8 prévu en une seule position longitudinale déterminée sur le conduit 2 peut être prévu et dans ce cas deux organes 9 d'étanchéité disposés au-dessus et au-dessous de cet orifice 8 sont prévus ou un seul organe 9 d'étanchéité au-dessus de l'orifice 8. Pour recueillir du fluide présent dans l'une des couches souterraines 10, on laisse ouvert l'un choisi des orifices 8 en l'une des positions longitudinales et on obture les autres orifices 8 à l'aide d'organes d'obturation qui seront décrits ci-après. Pour recueillir du fluide d'une autre couche souterraine 10, on obture tous les orifices 8, puis on ouvre l'orifice 8 situé en la position longitudinale située dans cette autre couche souterraine 10, en maintenant obturés les autres orifices 8 à l'aide des organes d'obturation. On peut ainsi ouvrir tour à tour les orifices 8 le long du conduit 2 de recueil. On peut également laisser ouverts plusieurs orifices 8 ou tous les orifices 8. Le trou 3 de passage est par exemple renforcé intérieurement par un cuvelage 11 par exemple en ciment s'étendant longitudinalement à partir de la surface 6 du sol jusqu'à l'organe 9 d'étanchéité rencontré le premier. Il est monté sur le conduit 2 de recueil au-dessus de ce premier organe 9 d'étanchéité rencontré, un raccord 2a d'accouplement et de désaccouplement du tronçon de conduit supérieur raccordé aux organes 7 au tronçon de conduit inférieur. Ce raccord 2a comporte une vanne de sécurité.
Suivant l'invention, un ou plusieurs des organes 9 d'étanchéité est formé par un module 12 de constitution locale d'une masse d'étanchéification entre le conduit 2 de recueil et le trou 3 de passage. Chacun des organes 9 d'étanchéité est par exemple formé d'un module 12 de constitution locale d'une masse d'étanchéification.
A la figure 2, le module 12 de constitution est fixé en une position longitudinale déterminée du conduit 2 de recueil, se trouvant à distance de la position longitudinale du ou des orifices 8 voisins. Le module 12 de constitution comporte un boîtier 13 fixé à la paroi extérieure 14 du conduit 2 de recueil ou formant une partie de celle-ci. Le boîtier 13 est de section transversale annulaire entourant le conduit 2, dont la paroi 14 comporte par exemple des évidements 15a d'ancrage de parties complémentaires 15b d'ancrage du boîtier 13 assurant la continuité du conduit 2 de recueil, de manière étanche au fluide. Le boîtier 13 entoure le conduit 2 sur une portion
longitudinale de celui-ci et comporte une paroi extérieure 16 située à distance de la paroi du conduit 2, et par exemple fixée aux parties 15b d'ancrage par vissage ou autre, des joints métalliques 15c étant insérés entre les parties 15b d'ancrage et la paroi extérieure 16. La paroi extérieure 16 est prévue à distance du trou 3 de passage, lorsque le conduit 2 de recueil est positionné dans le trou 3 pour le recueil de fluides. La paroi extérieure 16 est solidaire de deux parois extérieures annulaires 17 et 18 d'application, s'étendant transversalement à la direction longitudinale 5 de la paroi 16 et vers l'extérieur, espacées longitudinalement l'une de l'autre et destinées à être appliquées par leur bord libre 19 contre le trou 3 de passage. Les parois extérieures transversales 17 et 18 sont par exemple formées chacune d'une coupelle annulaire ancrée dans la paroi 16 les supportant. Les parois transversales 17 et 18 d'application, la paroi extérieure 16 et le trou 3 de passage délimitent entre eux une chambre 20 d'introduction d'une masse d'étanchéification. La paroi 16 comporte des moyens d'agrippement de la masse d'étanchéification dans la chambre 20 d'introduction, formés par exemple par des crans 16b formés par des gorges périphériques ou des nervures périphériques, de manière à retenir la masse d'étanchéification par rapport au boîtier 13.
Aux figures 2 et 3A, le boîtier 13 comprend un premier réservoir 21 contenant un volume d'un premier constituant de la masse d'étanchéification et un deuxième réservoir 22 contenant un volume d'un deuxième constituant de la masse d'étanchéification. Les réservoirs sont par exemple annulaires dans le boîtier 13 autour du conduit 2. On constitue la masse d'étanchéification par mélange des premier et deuxième constituants. Les premier et deuxième constituants contenus dans les premier et deuxième réservoirs 21 et 22 ont une composition telle qu'ils ne sont pas solidifiés lorsqu'ils sont dans leur réservoir et qu'ils peuvent être solidifiés pour former la masse d'étanchéification lorsqu'ils ont été mélangés au préalable. Le volume du premier constituant contenu dans le premier réservoir 21 est par exemple supérieur à celui du deuxième constituant contenu dans le deuxième réservoir 22, le premier réservoir 21 étant situé au-dessus du deuxième réservoir 22.
Les premier et deuxième constituants sont contenus dans une phase fluide, par exemple sous forme liquide ou pulvérulente, afin de pouvoir être envoyé vers la chambre 20 d'introduction. Les premier et deuxième constituants de la masse d'étanchéification sont par exemple ceux d'un ciment de completion bicomposant liquide stockable. Bien entendu, des premier et deuxième constituants autres que ce
ciment peuvent également être prévus, par exemple une résine époxy bicomposant avec charge pouvant être durcie en une masse d'étanchéification par mélange. Bien entendu, l'invention est également applicable à un plus grand nombre de réservoirs comportant deux ou plus de deux constituants de la masse d'étanchéification. Dans une variante, il est prévu dans le boîtier un seul réservoir contenant au moins un constituant de la masse d'étanchéification et un agent retardateur de constitution de masse d'étanchéification, le contenu du réservoir étant alors envoyé dans la chambre d'introduction avant la fin de l'activité de l'agent retardateur. Dans une autre variante, le boîtier comporte un réservoir contenant au moins une matière thermodurcissable formant constituant de la masse d'étanchéification, ledit réservoir étant apte à stocker ladite matière à l'état non durci, la chambre d'introduction étant à une température telle que la résine y introduite durcit pour former la masse d'étanchéification.
Des moyens de commande, décrits ci-dessous, sont prévus pour provoquer le mélange des premier et deuxième constituants contenus dans les premier et deuxième réservoirs 21 , 22 et pour provoquer l'envoi du mélange des premier et deuxième constituants dans la chambre 20 d'introduction.
Aux figures 3A, 3B et 6, le boîtier 13 comporte des première et deuxième conduites 23, 24 de liaison des premier et deuxième réservoirs 21 et 22 à une chambre 25 de mélange. La chambre 25 de mélange communique avec la chambre 20 d'introduction, par l'intermédiaire d'un passage 26 aménagé dans la paroi extérieure 16 entre les parois d'application 17, 18 et par exemple sous forme d'une grille. La chambre 25 de mélange comporte une gorge périphérique 25b à proximité du passage 26.
Il est interposé sur la conduite 23 de liaison, entre le premier réservoir 21 et la chambre 25 de mélange, un premier organe 27 d'interruption de circulation, comportant une position d'ouverture pour laisser passer le premier constituant du premier réservoir 21 à la chambre 25 de mélange, lorsque la pression du premier constituant dans le premier réservoir 21 est supérieure à une pression de seuil déterminée, et une position de fermeture empêchant le passage du premier constituant du premier réservoir 21 à la chambre 25 de mélange, lorsque la pression du premier constituant dans le premier réservoir 21 est inférieure à ladite pression de seuil déterminée.
Il est interposé sur la conduite 24 de liaison, entre le deuxième réservoir 22 et la chambre 25 de mélange, un deuxième organe 28 d'interruption de circulation, comportant une position d'ouverture pour laisser passer le deuxième constituant du
deuxième réservoir 22 à la chambre 25 de mélange, lorsque la pression du premier constituant dans le deuxième réservoir 22 est supérieure à une pression de seuil déterminée, et une position de fermeture empêchant le passage du deuxième constituant du deuxième réservoir 22 à la chambre 25 de mélange, lorsque la pression du deuxième constituant dans le deuxième réservoir 22 est inférieure à ladite pression de seuil déterminée.
Les premier et deuxième organes 27, 28 d'interruption sont par exemple formés, ainsi que représenté à la figure 6, chacun par un clapet anti-retour normalement fermé et empêchant le retour à la position de fermeture lorsqu'il a été passé à la position d'ouverture. Ainsi que représenté, les organes d'interruption 27, 28 sont prévus aux extrémités des conduites 23, 24 de liaison, débouchant dans la chambre 25 de mélange.
A la figure 6, les clapets anti-retour 27 et 28 comportent chacun un siège 29 situé à l'extrémité de la conduite de liaison 23, 24 débouchant dans la chambre 25 de mélange et apte à être obturé par une bille 30, lorsque celle-ci est appliquée contre son siège 29 associé. L'obturation par les billes empêche le passage de constituants de la masse d'étanchéification de la conduite de liaison 23, 24 vers la chambre 25 de mélange et le passage de fluide de la chambre 25 de mélange vers la conduite de liaison 23, 24. Il est prévu dans la chambre 25 de mélange un poussoir 31 appliqué contre les billes 30 et guidé suivant une direction rectiligne 31c dans la chambre 25 de mélange. La chambre 25 de mélange comporte en outre un organe 32 de précontrainte du poussoir 31 contre les billes 30 maintenant les billes 30 dans leur siège 29 en position d'obturation des conduites 23, 24 de liaison, lorsque la pression de constituant dans les conduites de liaison 23, 24 est inférieure à la pression de seuil déterminée. Le poussoir 31 est commun, ainsi que représenté, aux deux billes 30 associées aux conduites de liaison 23 et 24 et comporte des ouvertures transversales 31 b pour laisser passer les constituants.
A la figure 6, la chambre 25 de mélange comporte, pour chaque bille 30, un logement 33 relié au siège 29 par un passage 34 de guidage. Lorsque la pression dans les conduites 23 et 24 de liaison est supérieure à la pression de seuil déterminée, les billes 30 sont repoussées hors de leur siège 29 vers leur passage 34 de guidage associé à encontre de la force exercée par le poussoir 31 pour arriver dans leur logement respectif 33 où elles restent coincées. Le logement 33, le poussoir 31 et le moyen de précontrainte 32 sont agencés de telle sorte que lorsque les billes 30 se
trouvent dans leur logement respectif 33, les conduites de liaison 23, 24 se trouvent en position d'ouverture.
La direction de guidage du poussoir 31 dans la chambre 25 de mélange est en oblique par rapport à la trajectoire de chaque bille 30 lorsqu'elle passe de son siège 29 à son logement 33 et comporte une composante 31 d de déplacement commune avec cette trajectoire. Les logements 33 et le guidage du poussoir 31 dans la chambre 25 de mélange sont agencés de telle sorte que le déplacement de l'une des billes 30 hors de son siège 29 provoque le recul du poussoir 31 suivant sa direction de guidage 31c de la composante de déplacement 31c, ce qui permet à la ou aux autres billes 30 d'également être déplacées hors de leur siège 29 du fait de la force exercée par l'envoi de constituants vers ces autres billes 30. Ainsi, même si lors de l'envoi des constituants dans les conduites de liaison 23, 24 la pression de constituant dans l'une des conduites de liaison 23, 24 ne permettait pas à elle seule de déplacer la bille correspondante, il suffit qu'une autre bille soit déplacée dans son logement 33, pour permettre également de déplacer ladite bille correspondante hors de son siège. Il est ainsi garanti que les clapets anti-retour 27, 28 passent quasiment en même temps de la position d'obturation à la position d'ouverture.
Les moyens de commande sont aptes à faire passer la pression des constituants dans les réservoirs 21, 22 d'une valeur inférieure à la pression de seuil déterminée à une valeur supérieure à cette pression de seuil déterminée.
Les moyens de commande comportent, dans chaque réservoir 21 , 22, un piston 35 mobile partageant ce réservoir, par exemple de manière étanche au fluide, en une première chambre 36 contenant le volume de constituant de masse d'étanchéité d'un premier côté du piston 35, et en une deuxième chambre 37 de réception d'un fluide sous pression de déplacement du piston 35. Le fluide de déplacement est un fluide de completion liquide, par exemple de l'eau, de l'eau salée, ou de l'eau additionnée de gasoil, ou gazeux. La première chambre 36 communique par une sortie 38 avec la conduite de liaison 23, 24 associée. L'envoi du fluide de déplacement à une pression supérieure à une valeur déterminée dans la première chambre 37 de réception provoque le déplacement du piston 35 dans le réservoir, poussant le constituant contenu dans la deuxième chambre 36 vers la sortie 38 dans la chambre 25 de mélange. Bien entendu, d'autres moyens de déplacement des pistons 35 dans les réservoirs 21 , 22 pour envoyer les constituants vers la chambre de mélange peuvent être prévus. Le piston 35 peut également ne pas être étanche au fluide mais limiter le
passage de fluide de déplacement de la deuxième chambre 37 de réception du fluide de déplacement à la première chambre 36 contenant le volume de constituant de masse d'étanchéité. Dans ce cas, le piston 35 joue le rôle d'un séparateur isolant l'une de l'autre dans une large mesure les chambres 36 et 37. Ainsi, même en cas d'arc- boutement du piston 35 dans son réservoir, le fluide de déplacement permet quand même d'envoyer le constituant vers la chambre 20 d'introduction par application du fluide de déplacement directement sur le constituant dans le réservoir, au travers de la liaison du piston 35 avec les parois intérieures du réservoir.
Aux figures 2 et 4, les chambres 37 de réception sont reliées à un moyen d'amenée du fluide de déplacement. Le fluide de déplacement est amené par l'intérieur 2b du conduit 2 aux premières chambres 37 de réception par l'intermédiaire de première et deuxième conduites d'amenée 39, 40 débouchant respectivement dans la chambre 37 de réception des premier et deuxième réservoirs 21 , 22. Plusieurs conduites d'amenée peuvent être prévues pour une même chambre 37 de réception. Les conduites 39, 40 d'amenée traversent de manière étanche au fluide les chambres 36 des réservoirs 21 , 22 et les pistons 35, qui sont aptes à coulisser par rapport à celles-ci. Les conduites 39, 40 d'amenée sont par exemple fixées à l'intérieur des chambres 36 par vissage sur l'intérieur d'une paroi de celles-ci. Les première et deuxième conduites d'amenée 39, 40 peuvent être reliées séparément à l'intérieur 2b du conduit 2 ou, ainsi que représenté, être reliées à l'intérieur du conduit 2 par l'intermédiaire d'une conduite commune d'amenée 41.
Des moyens 42 de commande de circulation de fluide de déplacement dans la conduite d'amenée 41 sont prévus. Le moyen 42 de commande de circulation comporte un état d'obturation de la conduite commune 41 d'amenée et un état de passage de fluide de commande de déplacement dans la conduite commune 41 d'amenée. Le moyen 42 de commande de circulation est tel qu'il passe de l'état d'obturation à l'état de passage, lorsque du fluide de commande de déplacement ayant une pression supérieure à une valeur de seuil déterminée est envoyée dans la conduite commune 41 d'amenée vers le moyen 42 depuis l'intérieur 2b du conduit 2. Dans l'état de passage du moyen 42, le fluide de déplacement parvient par la conduite commune d'amenée 41 aux chambres 37 de réception aux premier et deuxième réservoirs 21 , 22 par l'intermédiaire des première et deuxième conduites d'amenée 39, 40, ce qui pousse le piston 35 dans les réservoirs 21 , 22 contre les constituants présents dans les chambres 36 et envoie ces constituants dans les conduites 23, 24 de liaison vers la
chambre 25 de mélange. La force alors exercée par les pistons 35 sur les constituants présents dans les réservoirs 21, 22 est suffisante pour exercer une pression dans les conduites de liaison 23, 24 supérieure à la pression de seuil déterminée des organes 27, 28 d'interruption de circulation, pour provoquer leur passage en position d'ouverture, ce qui permet aux premier et deuxième constituants d'arriver dans la chambre 25 de mélange où ils sont mélangés, puis de passer par l'intermédiaire du passage 26 dans la chambre 20 d'introduction où ils peuvent se solidifier en une masse d'étanchéification entre le trou 3 de passage et le boîtier 13, ainsi que représenté à la figure 3B. La masse d'étanchéification formée dans la chambre 20 d'introduction est rendue solidaire du boîtier 13, de manière étanche au fluide, par les moyens d'agrippage 16b. La masse d'étanchéification formée dans la chambre 20 d'introduction permet en même temps d'ancrer le conduit dans le trou 3 de passage.
Afin de provoquer simultanément l'introduction de tous les constituants dans la chambre 20, le moyen 42 de commande de circulation de fluide de déplacement est par exemple formé, ainsi que représenté à la figure 4, par un disque 43 de rupture obturant la conduite commune 41 d'amenée de fluide de déplacement, ainsi qu'un organe 44 de butée appliqué derrière le contour du disque 43 dans le sens 46 d'envoi du fluide de déplacement dans la conduite 41 commune d'amenée. Un seul disque 43 est prévu, ainsi que représenté, mais, le cas échéant, plusieurs disques 43 peuvent être prévus. Le disque 43 de rupture est agencé de telle sorte que lorsque la pression de fluide de déplacement appliquée sur celui-ci depuis la conduite 41 commune devient supérieure à ladite valeur de seuil déterminée, le disque 43 est pressé contre l'organe 44 de butée, ce qui rompt le disque 43 pour laisser passer le fluide de déplacement vers les première et deuxième conduites 39, 40 d'amenée.
Afin d'accélérer l'introduction du mélange de constituants dans la chambre 20 d'introduction, le boîtier 13 comporte une chambre 48 de détente, située au-dessus de l'un des premier et deuxième réservoirs, 21, 22, et par exemple au-dessus de la chambre 37 de réception du réservoir 21. Des moyens 49 sont prévus dans le boîtier 13 pour relier la chambre 48 de détente à la chambre 20 lors de l'introduction de la masse d'étanchéification dans celle-ci.
A la figure 5, les moyens 49 de liaison sont formés par une conduite 50 de communication entre la chambre 20 d'introduction et la chambre 48 de détente, comportant une partie 50a débouchant dans la chambre 20 d'introduction, une partie 50b débouchant dans la chambre 48 de détente et une partie 50c d'interposition d'un
clapet 51. Le clapet 51 est guidé dans la partie 50c de la conduite 50 de communication suivant une direction 52 de déplacement entre une position d'obturation de la conduite
50 de communication et une position de passage de fluide dans la conduite 50 de communication. La pression régnant dans la chambre de détente 48 en position d'obturation de la conduite 50 de communication est inférieure à celle de la chambre 20 d'introduction. La chambre 48 de détente peut être pressurisée avec de l'azote à une pression proche de la pression régnant dans la formation géologique du trou 3 et de la chambre 20 d'introduction en position d'obturation de la conduite 50 de communication, pour optimiser le temps d'aspiration du fluide initialement présent dans la chambre 20 d'introduction en position de passage et ainsi maîtriser la cimentation dans la chambre 20 d'introduction et les risques de destruction des clapets 51.
Une goupille 53 est prévue dans la course du clapet 51 de sa position d'obturation représentée à la figure 5 à sa position de passage, pour maintenir le clapet
51 dans sa position d'obturation. La goupille 53 traverse par exemple un trou aménagé dans le clapet 51. Un organe 54 de rupture de la goupille 53 est prévu sur le clapet 51 et est par exemple formé par la paroi intérieure du trou de passage de la goupille 53 dans le clapet 51 transversalement à la direction 52. Le clapet 51 est solidaire d'un organe 55 de déplacement de la position d'obturation à la position de passage de fluide. L'organe 55 de déplacement comporte un bras relié par une extrémité au clapet 51 et par une autre extrémité à un piston 56 de détente guidé suivant la direction 52 dans la chambre 37 de réception de fluide de déplacement de fluide du premier réservoir 21. Lorsque la pression de fluide de déplacement régnant dans la chambre 37 de réception du premier réservoir 21 devient supérieure à ladite valeur de seuil prédéterminée, la force exercée sur le piston 56 par le fluide de déplacement appuie l'organe 54 de rupture contre la goupille 53 de manière à rompre celle-ci. Le piston 56 est alors poussé par le fluide pour déplacer le clapet 51 de la position d'obturation à la position de passage. Lorsque la pression régnant dans la chambre 37 de réception est inférieure à ladite pression de seuil prédéterminée, la goupille 53 est apte à maintenir le clapet 51 dans la position d'obturation. En position de passage du clapet 51 , du fluide initialement présent dans la chambre 20 d'introduction avant l'introduction de la masse d'étanchéité est chassé dans la chambre 48 de détente.
Dans une autre application, on peut se servir du module 12 de constitution pour boucher un orifice 8 en une position longitudinale déterminée, par exemple dans le
cas où l'organe d'obturation de cet orifice 8 ne peut plus passer en position d'obturation.
On va maintenant décrire les moyens de commande des organes d'obturation des orifices 8 du conduit 2 de recueil.
Aux figures 7A, 7B, 7C, 7D, 7E et 7F, le conduit 2 de recueil comporte un tronçon longitudinal intérieur 60, dans lequel est ménagé un orifice 8 de passage de fluide en une position longitudinale déterminée. L'orifice 8 est par exemple présent sous la forme de plusieurs trous 8b oblongs longitudinalement traversant transversalement la paroi du tronçon 60 et répartis régulièrement en anneau dans celle-ci autour de l'intérieur 2b du conduit 2 de recueil en ladite position déterminée, ainsi que représenté, afin de permettre le passage d'une plus grande quantité de fluide dans l'orifice 8.
Il est associé à l'orifice 8 un organe d'obturation désigné par le signe de référence général 61 et monté sur la surface extérieure du tronçon 60 du conduit 2. Un organe 61 d'obturation est prévu pour chaque position longitudinale des orifices 8. L'organe 61 d'obturation comporte une chemise 62 coulissante entourant le tronçon 60. La chemise 62 comporte des lumières 63 ayant une disposition et une forme correspondant à celles des trous 8b du tronçon 60 et des plaques obturatrices 64 décalées longitudinalement par rapport aux lumières et ayant également une disposition et une forme correspondant à celles des trous 8b du tronçon 60. La chemise 62 est mobile entre l'une et l'autre d'une position d'ouverture de l'orifice 8, représentée aux figures 7A, 7C et 7E, dans laquelle les lumières 63 sont en regard des trous 8b et du fluide peut passer dans l'orifice 8 de l'extérieur vers l'intérieur du conduit 2 ou de l'extérieur vers l'intérieur du conduit 2, et une position d'obturation, représentée aux figures 7B, 7D et 7F, dans laquelle les plaques obturatrices 64 sont en regard des trous 8b et empêchent le passage de fluide dans l'orifice 8 de l'extérieur vers l'intérieur du conduit 2 ou de l'extérieur vers l'intérieur du conduit 2. Le passage de la chemise 62 entre l'une et l'autre des positions d'ouverture et d'obturation est effectué par translation suivant la direction longitudinale 5 du conduit 2, ainsi que représenté. Toutefois, l'invention est également applicable à toute autre trajectoire de l'organe d'obturation 61 entre les positions d'ouverture et d'obturation.
La chemise 62 est entourée extérieurement d'un manchon 65 fixé par ses deux extrémités longitudinales 65a, 65b sur les deux extrémités longitudinales du tronçon 60 du conduit 2, de part et d'autre de la chemise 62. Il est ainsi évité que le fonctionnement de l'organe 61 d'obturation ne soit perturbé par le fluide présent à
l'intérieur 2b du conduit 2 et il est rendu possible que l'intérieur du tronçon 60 soit sans obstacle au passage de fluide. Le manchon 65 comporte entre ses extrémités 65a, 65b une crépine 65c compressible s'étendant en face de l'orifice 8 comportant une multiplicité de trous 65d pour laisser passer du fluide de l'extérieur du manchon 65 vers l'intérieur de celui-ci et de l'intérieur du manchon 65 vers l'extérieur de celui-ci.
Il est délimité entre le manchon 65 et le tronçon 62 du conduit 2 une chambre 66 de réception de fluide d'actionnement, dans laquelle la chemise 62 est mobile entre l'une et l'autre des positions d'ouverture et d'obturation. La chemise 62 comporte des premier et deuxième côtés extrêmes 67, 68 éloignés longitudinalement dans la chambre 66 de réception, séparés de manière étanche au fluide par des joints d'étanchéité, et divisant la chambre 66 de réception en une première chambre 70 partielle associée au premier côté 67 et une deuxième chambre partielle 71 associée au deuxième côté 68. Les côtés extrêmes 67, 68 de la chemise 62 forment ainsi dans la chambre 66 de réception un piston 62 d'actionnement de la chemise 62 entre l'une et l'autre de ses positions d'ouverture et d'obturation, ce piston 62 d'actionnement étant symbolisé aux figures 8, 11 et 12 par un piston ayant les deux côtés opposés 67, 68.
Les première et deuxième chambres partielles 70, 71 de la chambre 66 de réception du fluide d'actionnement sont reliées respectivement à des première et deuxième conduites 72, 73 de dérivation de fluide d'actionnement, ménagées dans les extrémités longitudinales 65a, 65b du manchon 65. La pluralité de première et deuxième conduites 72, 73 de dérivation est reliée à un circuit commun d'alimentation en fluide d'actionnement, désigné par la référence générale 74, et comportant une première ligne 75 commune d'amenée de fluide d'actionnement et une ligne 76 commune de refoulement de fluide d'actionnement. Ainsi que représenté aux figures 3A et 3B, les lignes communes 75, 76 de fluide d'actionnement s'étendent longitudinalement au conduit 2 en étant fixées à celui-ci et traversent successivement les boîtiers 13 des modules 12 de constitution de masse d'étanchéification, en passant par exemple dans les réservoirs 21 , 22 et dans les chambres 48, 36, 37. Les conduites 72, 73 de dérivation sont localisées dans la paroi du conduit 2, à proximité de leur orifice 8 associé. La ligne 75 commune d'amenée de fluide d'actionnement est reliée en surface 6 à une source 77 envoyant dans celle-ci du fluide d'actionnement, tel que par exemple de l'huile. La conduite 76 de refoulement de fluide d'actionnement est reliée en surface 6 à un récipient sécurisé 78 de recueil de fluide d'actionnement. Il est prévu sur les première et deuxième conduites 72, 73 de dérivation de fluide d'actionnement,
respectivement un organe 79, 80 de commande de circulation de fluide d'actionnement. Dans une variante non représentée, un organe de commande de circulation de fluide d'actionnement est prévu seulement sur l'une des première et deuxième conduites 72, 73 de dérivation.
Aux figures 7A, 7B, 7C et 7D, les organes 79, 80 de commande de circulation de fluide d'actionnement sont prévus dans des boîtiers étanches au fluide fixés extérieurement à des tronçons 60b du conduit 2 raccordés au tronçon 60. Aux figures 7A et 7B, les premier et deuxième organe 79, 80 de commande de circulation de fluide d'actionnement sont prévus dans des boîtiers différents 791 , 801 étanches au fluide fixés extérieurement à deux tronçons 60b du conduit 2 raccordés aux extrémités opposées au tronçon 60, dans une disposition symétrique. Aux figures 7C et 7D, les premier et deuxième organe 79, 80 de commande de circulation de fluide d'actionnement sont prévus dans un même boîtier 792 étanche au fluide fixé extérieurement à un tronçon 60b du conduit 2 raccordé à une extrémité du tronçon 60, dans une disposition asymétrique. Les première et deuxième conduites 72, 73 de dérivation de fluide d'actionnement sont reliées aux organes 79, 80 de commande de circulation de fluide d'actionnement dans leur boîtier étanche et comprennent des sections 72a, 73a de raccordement entre le manchon 65 et le ou les boîtiers.
Les organes 79, 80 de commande de circulation de fluide d'actionnement sont par exemple prévus sous forme d'électrovannes. Chaque organe 79, 80 de commande de circulation de fluide d'actionnement comporte plusieurs positions de circulation et une entrée 81 de commande de circulation de fluide d'actionnement, qui est la bobine électrique de commande de position dans le cas d'une électrovanne.
Ainsi que représenté aux figures 9A et 9B, chaque entrée 81 de commande de circulation de fluide d'actionnement est reliée à un circuit commun 82 d'envoi d'instructions de circulation de fluide d'actionnement par l'intermédiaire de branches 83 de dérivation associées. Le circuit 82 commun d'envoi d'instructions de circulation est relié à un générateur 84 d'instructions de circulation de fluide d'actionnement, disposé en surface 6 de l'installation, et traverse longitudinalement les modules 12 de constitution, des passages correspondants étant prévus dans ceux-ci.
Dans le cas d'électrovannes en tant qu'organes 79, 80 de commande, le circuit 82 d'envoi d'instructions est électrique et est relié à la bobine de celles-ci, les boîtiers étanches 791 , 801 , 792 comportent une traversée étanche pour les branches 83 de dérivation, et le circuit 82 d'envoi d'instructions est blindé électriquement. Les fils
électriques du circuit 82 d'envoi d'instructions sont formés de conducteurs électriques revêtus d'une gaine isolante et par exemple fixés à l'intérieur d'une des lignes 75, 76 communes d'amenée et de refoulement de fluide d'actionnement, pour diminuer leur encombrement et éviter de devoir ménager des passages pour ceux-ci. Le générateur 84 envoie également aux entrées 81 de commande l'énergie nécessaire au fonctionnement des organes 79, 80 de commande.
Le générateur 84 envoie par exemple les instructions de circulation sous forme codée au circuit commun 82. Chaque branche 83 de dérivation comporte, entre le nœud 85 la reliant au circuit 82 d'envoi d'instructions et l'entrée 81 de commande, un filtre 86 de détection d'instructions de circulation, apte à décoder les instructions envoyées dans le circuit 82. Le codage des instructions générées par le générateur 84 concerne la position que doit prendre l'organe 80 de commande et celui des organes d'actionnement 80 auquel est destinée l'instruction. Un filtre 86 est associé à chaque entrée 81 de commande sur sa branche 83 de dérivation. Les filtres 86 décodent en permanence les instructions parvenant du circuit commun 82 à la branche de dérivation 83. Chaque organe 79, 80 de commande comporte au moins une première position de circulation de fluide d'actionnement, qu'il prend lorsque son entrée 81 de commande reçoit un premier signal, et une deuxième position de circulation de fluide d'actionnement, qu'il prend lorsque son entrée 81 de commande reçoit un deuxième signal. Chaque filtre 86 comporte un circuit 87 de décodage d'instruction et un circuit 88 de fourniture respectivement du premier signal ou du deuxième signal, lorsque le circuit 87 de décodage associé décode que l'instruction présente sur la branche 83 de dérivation est respectivement destinée à cette entrée 81 de commande parmi toutes les entrées 81 de commande ou n'est pas destinée à cette entrée 81 de commande. Les filtres 86, le circuit 87 de décodage d'instruction et le circuit 88 de fourniture sont agencés pour transmettre l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement des organes 79, 80 de commande du circuit 82 aux entrées 81 de ceux-ci. Chaque filtre 86 est contenu dans un boîtier étanche comportant une traversée étanche pour le passage de la branche de dérivation 83 vers le circuit 82 et vers l'entrée 81. A la figure 9A, l'entrée 81 est mise entre la masse et la branche 83 reliée au circuit 88 de fourniture. A la figure 9B, l'entrée 81 est mise entre les bornes du filtre 86.
Le générateur 84 code les instructions par exemple en fréquence, une fréquence d'instructions différente étant associée à chaque entrée 81 de commande, ainsi que représenté à la figure 10. Chaque instruction correspond à un signal
sinusoïdal de fréquence f associée à l'entrée 81 de commande à laquelle elle est destinée, et de durée D déterminée, correspondant à un temps d'activation de cette entrée 81 de commande permettant le passage de l'organe 79, 80 de commande dans la première position ou dans la deuxième position. Le circuit 87 de décodage comporte par exemple un filtre passe-bande ne laissant passer que la fréquence f associée à son entrée 81 de commande.
A la figure 8, chaque organe 79, 80 de commande est du type commutateur et comporte un premier accès 89 relié par la conduite de dérivation 72, 73 aux chambres 70, 71 , un deuxième accès 90 de fluide d'actionnement relié par une branche 91 à la ligne 75 d'envoi de fluide d'actionnement, et un troisième accès 92 de fluide d'actionnement relié par une branche 93 à la ligne 76 de refoulement de fluide d'actionnement. L'organe 79, 80 est du type commutateur et est apte à faire communiquer le premier accès 89 soit avec son deuxième accès 90 dans la première position de circulation, soit avec son troisième accès 92 dans la deuxième position de circulation. Les signaux de commande parvenant aux entrées 81 de commande sont tels que, lorsque l'organe 79 de commande se trouve dans sa première position de circulation, l'organe 80 de commande se trouve dans sa deuxième position de circulation, et vice versa. Lorsque le fluide d'actionnement parvient dans la chambre 70, le piston 62 est repoussé par son côté 67, ce qui déplace le tiroir de sa position d'ouverture à sa position d'obturation. Lorsque le fluide d'actionnement parvient dans la chambre 71, le fluide d'actionnement pousse le piston 62 par son côté 68, ce qui déplace le tiroir 62 de sa position d'obturation à sa position d'ouverture.
A la figure 11 , la conduite 72 de dérivation est reliée d'une part à la chambre 70 et, d'autre part, par un nœud 94 à une branche 95 de liaison à la ligne 75 d'envoi de fluide d'actionnement et à une branche 96 de liaison à la ligne 76 de refoulement de fluide d'actionnement. De même, la conduite 73 de dérivation est reliée d'une part à la chambre 71 et, d'autre part, par un nœud 97 à une branche 98 de liaison à la ligne 75 d'envoi de fluide d'actionnement et à une branche 99 de liaison à la ligne 76 de refoulement de fluide d'actionnement. Un organe 79a, 79b de commande de circulation de fluide d'actionnement du type interrupteur est interposé respectivement sur la branche 95, 96 de liaison. Un organe 80a, 80b de commande de circulation de fluide d'actionnement du type interrupteur est interposé respectivement sur la branche de liaison 98, 99. Les organes de commande 79a, 79b, 80a, 80b sont du type interrupteur de circulation normalement fermé et possèdent une première position, représentée à la
figure 11 , dans laquelle ils ne laissent pas passer de fluide d'actionnement dans leurs branches de liaison 95, 96, 98, 99, et une deuxième position 100 dans laquelle ils laissent passer le fluide d'actionnement dans leurs branches de liaison 95, 96, 98, 99. La présence du premier ou du deuxième signal sur l'entrée 81 de commande des organes de commande 79a, 79b, 80a, 80b provoque leur passage respectivement dans leur première position ou dans leur deuxième position. Lorsque des signaux de commande sont envoyés aux entrées 81 de commande de telle sorte que, lorsque l'organe de commande 79a se trouve dans la deuxième position de passage, l'organe de commande 79b se trouve dans la première position de non-passage, l'organe de commande 80a se trouve également dans la première position de non-passage et l'organe de commande 80b se trouve dans la deuxième position de passage, du fluide d'actionnement est envoyé dans la chambre 70 et est refoulé hors de la chambre 71 , pour pousser le côté 67 du piston 62 et faire passer le tiroir 62 de la position d'ouverture à la position d'obturation. Inversement, lorsque des signaux de commande sont envoyés aux entrées 81 de commande de telle sorte que, l'organe 79a de commande se trouve dans la première position de non-passage, l'organe 79b de commande se trouve dans la deuxième position de passage, l'organe 80a de commande se trouve dans la deuxième position de passage et l'organe 80b de commande se trouve dans la première position de non-passage, du fluide d'actionnement est envoyé dans la chambre 71 et est refoulé hors de la chambre 70, pour pousser le côté 68 du piston 62 et faire passer le tiroir 62 de la position d'obturation à la position d'ouverture.
A la figure 12, les moyens de commande du piston 62 sont identiques à ceux de la figure 11 et seront désignés avec les mêmes signes de référence, mis à part les modifications indiquées ci-dessous. Les organes de commande 79b et 80b sont remplacés par des premier et deuxième clapets pilotés respectivement 101 et 102, interposés dans les branches de liaison 96 et 99 et associés respectivement à leur nœud 94, 97. Chaque clapet piloté 101 , 102 comporte une entrée 103, 104 de pilotage par pression de fluide d'actionnement, reliée respectivement au nœud 94, 97 associé à l'autre clapet piloté respectif 102, 101. Lorsque la pression de fluide régnant sur son entrée de pilotage 103, 104 est inférieure à une pression prescrite, le clapet piloté correspondant 101 , 102 ne permet pas le passage de fluide d'actionnement dans la branche 96, 99, sur laquelle il est interposé. Lorsque la pression régnant dans son entrée de pilotage respective 103, 104 est supérieure à ladite pression prescrite, le clapet piloté correspondant 101 , 102 laisse passer le fluide d'actionnement dans la
branche 96, 99 sur laquelle il est interposé. Les signaux de commande sont envoyés aux entrées 81 de commande des organes de commande 79a, 80a de telle sorte que, lorsque l'un de ceux-ci se trouve dans la deuxième position de passage, l'autre organe de commande 80a, 79a se trouve dans la première position de non-passage.
Ainsi, lorsque l'organe 79a de commande se trouve dans la deuxième position de passage, du fluide d'actionnement est envoyé dans la chambre 70 vers le côté 67 du piston 62. La pression régnant alors dans la conduite 72 de dérivation, dans le nœud 94 et dans l'entrée 104 de pilotage est supérieure à la pression prescrite, ce qui fait passer le clapet piloté 102 de la position de non-passage à la position de passage de fluide d'actionnement dans la branche 99 de liaison. Le fluide d'actionnement est envoyé dans la chambre 70 vers le côté 67 du piston 62 et est refoulé de la chambre 71 vers la ligne 76 de refoulement par la conduite 73 de dérivation et la branche 99, la branche de liaison 98 étant obturée par l'organe de commande 80a. Le côté 67 du piston 62 est alors poussé par le fluide d'actionnement, ce qui fait passer le tiroir 62 de la position d'ouverture à la position d'obturation.
Inversement, lorsque l'organe 80a de commande se trouve dans la deuxième position de passage et que l'organe 79a se trouve dans la première position de non-passage, le fluide d'actionnement est envoyé dans la branche de liaison 98, la conduite 73 de dérivation et la chambre 71. La pression régnant dans la branche 98 de liaison, dans le nœud 97 et l'entrée 103 de pilotage est alors supérieure à la pression prescrite, ce qui fait passer le clapet piloté 101 de la position de non-passage à la position de passage de fluide d'actionnement dans la branche de liaison 96. Le fluide d'actionnement est alors refoulé de la chambre 70 dans la conduite 72 de dérivation et dans la branche 96 de liaison vers la ligne 76 de refoulement. Le côté 68 du piston est poussé, ce qui fait passer le tiroir 62 de la position d'obturation à la position d'ouverture.
Grâce à l'invention, il est obtenu un dispositif de completion plus fiable et moins coûteux, pouvant être utilisé dans les installations d'exploitation de sous-sols comportant un grand nombre de couches de prélèvement de fluide.