FR2540968A1 - Appareil pour former des forages multiples radialement a partir d'un puits et procede pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN APPAREIL DESTINE A FORMER UN TROU DE FORAGE DANS UNE FORMATION SOUTERRAINE 22. IL COMPREND UN TUBE DE GUIDAGE 30, 32 AYANT UN JOINT D'ETANCHEITE COUPLE A UNE SOURCE DE FLUIDE SOUS PRESSION, UN TUBE 34, SITUE DANS LE TUBE DE GUIDAGE, ETANT EN CONTACT ETANCHE AVEC LEDIT JOINT ET POUVANT SE DEPLACER DANS LE TUBE DE GUIDAGE ET VERS L'EXTERIEUR DE CELUI-CI PAR L'EXTREMITE OPPOSEE DU TUBE DE GUIDAGE. UNE EXTREMITE DU TUBE 34 EST OUVERTE ET SE TROUVE EN COMMUNICATION AVEC LE TUBE DE GUIDAGE. DOMAINE D'APPLICATION : RECUPERATION DE PETROLE PROVENANT D'UNE FORMATION EN CONTENANT.

Description

La présente invention concerne en premier lieu un système permettant la

formation d'un trou de forage

destiné à être utilisé pour la récupération ou pour amé-

liorer la récupération de pétrole provenant d'une formation en contenant, ou pour la récupération de dépôts minéraux ou analogues, ou pour le forage d'une formation souterraine

dans un autre but quelconque Le système comprend un en-

semble ayant un moyen formant piston dans un moyen de gui-

dage Le piston est constitué par un corps formé par un tube de forage qui est ouvert à son extrémité postérieure et comporte à son extrémité antérieure une tête de forage du type à jet hydraulique qui est munie d'orifices multiples de sortie de fluide Le moyen de guidage est un tube ou un tuyau en communication de fluide avec l'intérieur du tube de forage Des moyens d'étanchéité se trouvent entre le tube de forage et le tube de guidage de manière que

du fluide sous pression qui s'écoule dans le tube de gui-

dage et le tube de forage produise une force provoquant le mouvement du piston dans une direction avant par des

moyens de cintrage ou courbage de tube et dans la formation souterraine.

Dans une forme de réalisation préférée, les

moyens de cintrage de tube sont sous la forme d'un sifflet -

de déviation qui est attaché au tube de guidage pour faire tourner le corps du piston ou le tube de forage de la direction verticale à la direction généralement horizontale sous un rayon court de l'ordre de 15, 24 à 30,48 cm pour des tubes de forage en acier qui peuvent avoir par exemple un diamètre externe de 3,17 à 3,81 cm et une épaisseur

de paroi de 2,03 à 3,17 mm Un tel corps de piston métalli-

que normalement rigide provoque une déformation plastique du métal au passage du coude sans affaissement ou rupture du tube, à cause de l'effort circonférentiel provoqué par le fluide de forage interne à pression élevée et de l'effort de flexion durant le mouvement à travers le sifflet de déviation Ensuite, des moyens de redressement permettent

aux tubes de reprendre une position sensiblement rectiligne.

Le sifflet de déviation peut être fixe ou

rétractable Un sifflet de déviation rétractable est cons-

titué par deux ensembles reliés qui, lorsqu'ils sont allongés à partir d'une position en retrait à l'intérieur de la

structure, forment un guide arqué de courbage de tube Lors-

qu'une pression hydraulique est appliquée sur le tube de guidage, elle applique une force sur le tube de forage de manière à le pousser vers le bas à travers le tube de guidage et à travers le guide, ce qui provoque la courbure

du tube de manière à projeter la tête de forage latérale-

ment contre la formation Chacun des ensembles du sifflet de déviation comporte une série de rouleaux ou de poulies transportés de manière à pouvoir tourner par ledit ensemble

pour former un segment du guide arqué Les moyens de cour-

bage comprennent également des moyens pour redresser le

tube à mesure qu'il sort du guide.

On peut prévoir deux ensembles ou plus de cette sorte, dans un puits pour ainsi produire deux trous ou davantage s'étendant latéralement pour l'injection d'un fluide chaud, tel que de la vapeur, pour chauffer le pétrole dans la formation et provoquer son écoulement vers

un puits de production voisin ou vers une pompe de pro-

duction dans le même tubage de puits.

L'invention a pour objet de fournir un système et un procédé permettant de former des forages s'étendant radialement (radiales) en un coude de rayon relativement court et de manière efficace et économique par comparaison avec les systèmes et les procédés antérieurs. L'invention a également pour objet la formation

de radiales multiples dans un tubage de puits unique pré-

existant. Un autre objet de la présente invention est un système à radiales multiples dans un puits combiné

d'injection et de production.

Un autre objet encore de la présente invention est un système du type précédent qui soit capable de forer

dans une formation non consolidée sans la nécessité d'uti-

liser une tête rotative de forage.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement dans la

description qui va suivre de plusieurs formes de réalisa-

tion données à titre d'exemple non limitatif et en réfé-

rence aux dessins, sur lesquels s la figure l'est une vue latérale en élévation partiellement en coupe montrant un ensemble de garniture de forage avec l'appareil classique de surface, et un

revêtement de puits en une vue dilatée partiellement inter-

rompue, ainsi que des radiales formées selon la présente invention;

la figure 2 est une vue schématique partielle-

ment en section de l'ensemble de la présente invention se déplaçant horizontalement par un sifflet de déviation et tournant vers une direction verticale; les figures 3 et 4 sont respectivement des vues latérale et d'extrémité d'une tête de forage et d'un corps de piston;

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la figure 5 est une vue en section montrant la tête de forage et un orifice unique, tandis que la figure 6 est une vue en section transversale prise le long

de la ligne 6-6 du même orifice de lî figure 5, pour mon-

trer l'orientation oblique-oblique de l'un des orifices multiples d'une forme de réalisation de la tête de forage;

la figure 7 est une vue en section transver-

sale d'un tubage comprenant quatre radiales et des sifflets de déviation correspondants, ainsi qu'une colonne centrale de production;

la figure 8 est une vue en section transver-

sale du système de la figure 7 selon la ligne 8-8, la figure 9 montre un détail en élévation latérale d'une autre forme de réalisation du moyen de courbage du tube; la figure 10 est une vue en direction de l'extrémité de sortie du guide des moyens de courbage et

de redressement de la figure 9; -

la figure 11 est une vue en élévation làté-_

rale d'un détail pour montrer une autre forme de réalisa-

tion des moyens de courbage et de redressement de tube; la-figure 12 montre un détail en direction de l'extrémité de sortie du guide de la figure 11;

la figure 13 est une vue en élévation laté-

rale et en section d'un détail pour montrer des moyens permettant d'établir une liaison étanche pour introduire de la vapeur dans le tube de forage la figure 14 est analogue à la figure 13 mais montre une liaison après qu'elle a été établie pour introduire de la vapeur;

la figure 15 est une vue schématique en élé-

vation latérale montrant l'appareil disposé à l'intérieur d'un puits terrestre, le tube de forage étant prolongé par un perçage latéral; la figure 16 est une vue en élévation latérale

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s d'un détail montrant le moyen de courbage de tube de la figure 14 et son montage; la figure 17 est une vue-en élévation et en section pour montrer le moyen de courbage en élévation latérale et dans la position d'extension; la figure 18 est une vue vers le côté de droite de la figure 17; la figure 19 est une vue en section d'un

détail montrant une autre forme de réalisation de la pré-

sente invention en élévation latérale; la figure 20 est une vue vers le côté de droite de la figure 19; la figure 21 est une vue en section d'un

détail montrant des moyens d'étanchéité entre la canalisa-

tion de puits et le tube de forage;

la figure 22 est une vue en élévation laté-

rale partiellement en coupe montrant une autre forme de réalisation dans laquelle le moyen de guidage est en trois sections; la figure 23 est une vue en élévation vers le côté de droite de la figure 21;

la figure 24 est une vue en élévation laté-

rale ressemblant à celle de la figure 22 mais montrant les moyens de courbage dans la position d'extension; et la figure 25 est une vue en section à échelle agrandie d'un détail montrant des moyens ajustables pour

redresser le tube de forage.

Dans une utilisation importante de la présente invention, on fournit un système pour former un ou plusieurs tubes ou tuyaux radiaux dans des trous radiaux s'étendant

à partir d'un puits tubé pré-existant L'utilisation prin-

cipale d'un tel tube radial consiste à injecter un fluide

chaud tel que de la vapeur ou des solvants dans la forma-

tion adjacente pour rendre plus fluide le pétrole très visqueux de la formation souterraine Une importante application consiste à chauffer le pétrole laissé dans le sol par un système de puits de production qui a cessé

de produire économiquement.

A la figure 1, on voit le niveau du sol 20 se trouvant au-dessus d'une formation souterraine minéralisée 22;une installation de production est disposée à droite de la figure et une installation à tubes enroulés 26 se

trouve à gauche de la figure La fonction d'une installa-

tion de production 24 est de visser ensemble des sections d'un ou de plusieurs tubes ou tuyaux 30 et 32 sur place de la manière habituelle Le corps de piston ou tube de forage 34 est formé d'un tube métallique du type à paroi pleine qui peut par exemple avoir un diamètre externe d'environ 3,17 cm et qui est enroulé sur la bobine 26 et descendu dans le tube de guidage Lorsqu'une longueur suffisante du corps de piston ou du tube de forage 34 se trouve dans le tube de guidage pour pouvoir atteindre

la longueur radiale finale recherchée, le tube de forage-

est-coupé et descendu dans le tube de guidage.

La partie inférieure de la figure 1 montre un tubage de puits 28 préexistant cimenté o sont contenus

deux tubes de guidage différents disposés axialement, compre-

nant des tubes ou des tuyaux de guidage disposés axialement et 32 se terminant en des sifflets de déviation 30 a et 32 a respectivement, chaque sifflet ayant des guides ou corps courbés Des moyens formant pistons sont disposés dans chaque tube de guidage, chaque moyen formant piston comportant un corps de piston allongé sous la forme d'un

tube de forage, ce tube se terminant en une tête de forage.

Le corps de piston est formé d'une matière métallique relativement rigide telle que de l'acier, et il a donc l'avantage de pouvoir se déplacer en un trajet sensiblement rectiligne à travers la formation Sur la figure, on ne voit que le corps de piston ou tube de forage 34 se déplaçant dans un tube de guidage 30, avec une tête de forage 36 à son extrémité antérieure Un tube de guidage approprié est constitué par des sections d'environ 9 m ayant un

diamètre extérieur d'environ 5 cm.

Le corps de piston ou tube de forage 34 peut être tourné par courbage etaprès avoir tourné en traversant

le sifflet de déviation 30 a et après forage dans la for-

mation, il devient un tube ou une canalisation radial ou latéral approprié pour l'injection dans la formation d'un fluide chaud tel que de la vapeur dans le but de

chauffer le pétrole visqueux pour qu'on puisse l'extraire.

En variante, la chaleur du fluide chaud provoque le reflux du pétrole vers un tubage contenant une pompe de production et vers la radiale, comme le montrent plus en détail les figures 7 et 8 qui sont décrites

ci-après.

Dans la forme de réalisation illustrée, un déversoir de fluide 38 (par exemple de 3,17 cm de diamètre externe) dépasse au centre des tubes de guidage 30 et 32 il est prévu pour l'injection d'un fluide mous sant ou capable de mousser ou d'un fluide de grande viscosité pour

aider à la remontée de débris formés durant le fonctionne-

ment de la tête de forage 36 ou pendant un dépôt ultérieur de ciment De tels débris s'écoulent le long du tube 34 et sont soulevés par la mousse de manière à s'élever à travers des espaces axiaux à l'intérieur du tubage de puits 28 Le tube 38 peut également être utilisé pour conduire et déposer du ciment dans une chambre 40 pour fixer la position des radiales et des sifflets de déviation

après achèvement du percement du trou de forage vertical.

Dans un fonctionnement typique, le tubage de

puits 28 peut résulter d'un puits d'injection pré-établi.

Une dimension typique dans certaines zones des Etats-Unis d'un tel tubage implique un diamètre externe de 13,97 cm

bien que des tubages plus importants puissent être utilisés.

Normalement, le tubage a été fraisé et la formation a été

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élargie d'une manière classique pour former une cavité à l'intérieur de laquelle le sifflet de déviation 30 a est disposé Dans une variante, un abrasif tel que de la silice peut être ajouté au fluide de forage fourni à la tête de forage 36 ou un dispositif séparé de forage, et dirigé vers une paroi de tubage de puits ou une formation

en ciment qui existe déjà pour percer une ouverture à tra-

vers le tubage ou la formation de manière que le tube de forage 34 et la tête 36 puissent se déplacer à travers la

paroi ou la formation pour constituer une radiale.

Le principe général de formation d'une radiale selon la présente invention va être décrit maintenant bien que la structure détaillée des pièces soit décrite plus complètement ci-dessous en référence aux dessins Le corps de piston ou le tube 34 est glcbalement prévu pour se déplacer à l'intérieur du tube de guidage et comporte un passage de fluide interne avec une extrémité postérieure externe

ouverte et une tête de forage à son extrémité antérieure.

Un orifice ou des orifices multiples de sortie de fluide sont prévus dans la tête de forage pour permettre le passage de fluide de forage du conduit de fluide du corps de piston dans la formation adjacente L'intérieur du

tube de guidage est en communication de fluide avec U Vex-

trémité postérieure du passage interne du corps du piston.

Les moyens d'étanchéité constituent un joint entre le piston et le tube de guidage Du fluide sous pression élevée S 'coulant à travers le passage de fluide du corps de piston applique une pression contre l'arrière de la tâte de forage pour provoquer le mouvement vers l'avant du piston Lorsque le corps de piston ou tube atteint le sifflet de déviation,

des contraintes combinées comprenant l'effort circonféren-

tiel (ou la contrainte radiale) provoquées:;par le fluide sous pression élevée à l'intérieur du corps de piston, ainsi que l'effort de courbage dans le sifflet de déviation font en sorte que le corps de piston ou tube qui est

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normalement en métal rigide soit contraint et déformé plastiquement dans le sens physique métallurgique et se courbe et tourne dans une direction radiale de préférence

horizontale pour pouvoir se déplacer dans la formation.

Le liquide sous pression élevée sortant de la tête de forage pénètre dans la formation et y forme des débris qui sont mêlés à de la boue et poussés vers l'arrière le long de la périphérie externe du corps de piston, dans la cavité 40 ou de la mousse ou un autre fluide de remontée qui passe vers le bas à travers le déversoir 38 peuvent être ajoutés pour remonter la boue vers la surface de la formation par l'espace axial à l'intérieur du tubage qui

n'est pas occupé par ailleurs par les tubes de guidage.

Dans une variante, non représentée, on n'ai besoin d'aucun déver-

soir de fluide et le fluide est dirigé vers la formation adjacente avec une force suffisante pour que la formation se rompe ce qui provoque des fissures dans lesquelles peut s 'écouler la boue formée, ce qui fait que peuo u pas de débris sont déplacés vers l'arrière le long de la radiale

et que la remontée des débris n'est plus nécessaire.

Un avantage important de ce système consiste dans le fait de pouvoir percer des trous radiaux avec une tête de forage non rotative et dans le fait que le trou de

forage est tubé pendant le percement.

A la figure 2, on montre un système pour un forage vertical à jet hydraulique Il utilise l'ensemble de tubes de guidage et de piston-de la figure 1, dans lequel le tube de piston tourne d'une direction horizontale à la surface à une direction verticale en passant à travers un sifflet de déviation à la surface Ceci permet au tube de guidage de s'étendre le long du sol plutôt que d'être supporté verticalement La formation souterraine 42 comprend une cavité supérieure 44 permettant de faciliter le forage Le tube ou tuyau de guidage 46 est supporté, au niveau du sol par des moyens classiques L'extrémité

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arrière du tube de guidage 46 est montrée comme dépassant vers l'intérieur d'un bottier 48 qui comprend

une source de fluide de forage à haute pression, non illus-

trée, ainsi que des moyens pour introduire le piston comprenant le piston ou tube de forage 50 se terminant en une tête de forage 52 Il est prévu un joint de fluide de forage 54 qui peut être du type chevron comme le montre la figure L'extrémité avant ou antérieure du tube de guidage 46 forme un sifflet de déviation courbé 46 d relié par un

accouplement 46 c au corps principal du tube de guidage.

Le sifflet de déviation 46 d comporte un fût courbé capable de courber ou de faire tourner le corps de piston de 9 Q O à partir d'une direction généralementhorizontale jusqu'à une

direction généralement verticale -

En fonctionnement, le piston ou tube de forage 50 est poussé vers l'avant à l'écart de la pompe à haute

pression du bottier 48 vers la gauche de la figure, au-

delà du joint 54, par la pression du fluide de forage qui applique une force contre la zone d'application de pression de fluide du côté postérieur de la tête de forage Lorsque le tube de piston est poussé à travers le sifflet de déviation 46 d, des forces de courbage sont appliquées pour que le tube épouse sensiblement la courbe du sifflet de déviation, si bien que le tube tourne vers le bas dans la formation Une partie redresseuse 46 e est

prévue à l'extrémité avant du sifflet de déviation 46 d.

Elle est inclinée vers la direction verticale (par exemple

à 5 ou 10 ) dans la même direction générale que le mouve-

ment vers l'avant du tube De cette manière, le contact du tube avec le redresseur de tube au point A fait que

le tube se redresse dans une direction généralement verti-

cale plutôt que de continuer sa courbe et de s'enrouler vers l'arrière en un trajet en spirale Le fluide de

forage est dirigé vers l'extérieur par un ou plusieurs ori-

fices 52 a de la tête de forage 52 vers l'intérieur de la formation de manière à fournir une boue à travers laquelle la tête de forage se déplace facilement grâce à la force

appliquée par le fluide sous pression.

Le corps de piston ou tube peut être formé en acier ou en un autre métal d'une rigidité suffisante pour permettre son déplacement en ligne droite à travers la formation mais il doit être capable de se déformer plastiquement comme indiqué ci-dessus Par exemple, une épaisseur de paroi appropriée dans ce but est de 2,03 à 3,17 mm en acier ayant une limite élastique de 248 à 482 M Pa ou plus pour des tubes allant de 3,17 à 3,81 cm en diamètre externe. Le principe de fonctionnement de l'ensemble de tube de guidage et de piston est illustré plus claire ment dans la forme de réalisation de la figure 2 on y fournit un joint de fluide 54 entre le tube de guidage fixe et le piston mobile de manière que du fluide à pression élevée sortant du boîtier 48 (par exemple à 6,89 68,9 M Pa ou plus) applique une force à haute pres'sion contre la tête de forage 52 pour la faire se déplacer vers l'avant à une vitesse relativement élevée Le fluide de forage sous pression pousse contre le joint 54 et la partie du tube de guidage qui est en amont de ce joint qui est en communication de fluide avec toute la longueur du tube 50 pour faire en sorte que le maximum desforces soient dirigées contre le côté postérieur de la tête de forage pour la faire avancer Bien-qu'une partie minimale de la pression soit perdue du fait que le fluide de forage sort de l'orifice ou des orifices 52, la partie maximale de cette force entraîne la tête de forage et le tube de forage

vers l'avant.

En aval du joint 54, une pression radiale interne importante (pression circonférentielle) provoque

une contrainte élevée du tube du corps de piston normale-

ment rigide (par exemple formé avec une épaisseur de paroi-

de 2,03 à 3,17 mm pour une tubulure en acier allant de 3,17 à 3,81 cm de diamètre externe) Cette contrainte associée aux contraintes de courbage produites lorsque le tube de piston traverse le sifflet de déviation, fait en sorte que le tube soit déformé plastiquement et tourne

ou soit courbé en un rayon relativement petit d'une di-

rection horizontale à une direction verticale.

Avec le système de la figure 2, un forage vertical est produit sans formation de radiales Comme la pression derrière le joint 54 doit être maintenue pour permettre le mode de propulsion décrit ci-dessus, et simultanément le découpage au jet (apelé ci-après effet de piston)-, il est apparent que la longueur du corps de piston en aval du joint ne peut pas être plus importante que la

longueur initiale du tube de guidage en amont du joint.

L'un des avantages primordiaux du système illustré est qu'on n'a pas besoin d'un tubage pré-existant et qu'il est inutile de forer un trou préliminaire pour le tube de guidage.

On voit aux figures 3 et 4 une forme de réali-

sation de la tête de forage de la présente invention La tête de forage 56 est montée sur l'extrémité avant du tube de corps de piston 58, de manière appropriée par soudage Comme illustré, l'extrémité avant de la tête

de forage est généralement arrondie, de forme hémisphé-

rique Des orifices espacés généralement dirigées vers lavant 56 a sont montrés à la figure De plus, desi:orifices elliptiques 56 b peuvent être prévus pour pouvoir diriger du fluide de forage dans une direction allant généralement vers l'arrière pour aider à la fluidisation des débris entourant le corps de piston à mesure qu'il traverse la formation, pour lubrifier les débris et empêcher leur

liaison avec la formation ainsi que pour aider au -

mouvement vers:l 'arrière des débris formés Alter-

nativement, tous les orifices ou un seul orifice peuvent

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être dirigés vers l'avant pour favoriser au maximum la coupe. Aux figures 5 et 6, on montre le nez de la tête de forage des figures 3 et 4; on y trouve un ou plusieurs orifices 56 a dans unedirection oblique-obliqué En d'autres termes, un tel orifice est disposé dans une direction

qui est oblique dans deux plans différents par rapport à-

l'axe de la tête de forage De cette manière, les jets coupent les parois de saignée ou fente qui seraient formées autrement en avant de la tête de forage par des orifices qui ne seraient obliques que dans une seule direction et pourraient créer des résistances éventuelles à l'avancement de la tête de forage En disposant les orifices obliquement d'au moins 1030 par rapport à l'axe dans au moins deux directions, le jet de fluide déchire la formation de manière que la tête de forage fonctionne progressivement pour trancher les saignées de la formation découpée à mesure

que la tête de forage passe.

On voit aux figures 7 et 8 une combinaison d'un puits d'injection et d'un puits de production Dans ce cas, il existe déjà un tubage de puits 90 et quatre tubes de guidages 92, 94, 96 et 98,se terminant en des sifflets de déviation 92 a, 94 a, 96 a et 98 a respectivement, sont placés circonférentiellement à l'intérieur du tube de guidage Les sifflets 92 aet 96 a s'étendent en parallèle l'un à l'autre dans des directions opposées De même, les sifflets 94 a et 98 a s'étendent en parallèle l'un à l'autre dans des directions opposées et perpendiculairement aux directions des sifflets 92 a et 96 a Des corps de piston 100, 102, 104 et 106 sont dirigés vers le bas en,

passant par des tubes de guidage 92, 94, 96 et 98 res-

pectivement et tournent à travers-leurs sifflets respectifs pour former une partie horizontale ou radiale 100 a, 102 a, 104 a et 106 a respectivement Ainsi, des radiales s'étendent à 90 les unes des autres dans une direction horizonale dans

la formation.

Centralement par rapport au tubage de puits , on trouve un tubage ou tuyau de production 110 ayant des dimensions et une forme classiques, et comprenant un ensemble classique à pompe et à tige de pompage avec une tige de pompage 112 et une soupape de piston montrée schématiquement par le numéro de référence 114 à la figure 8 Au fond du tube 110, une partie cylindrique fendue classique 110 aqui est perméable à l'écoulement du pétrole mais qui filtre la matière en particulesagit à la manière d'un filtre à sable avec tamis entouré d'une torsade métallique La forme de réalisation des figures 7 et 8 comprend essentiellement un système combiné d'injection et de productions c'est-à-dire qu'après que les radiales 100 a 102 a, 104 a, et 106 a sont en place et que le fond du; :tubage de production 110 est disposé dans un bassin à boue au fond du tubage 90, un fluide chaud tel que de la vapeur peut s'écouler à travers les radiales et hors de la tête de forage pour chauffer la formation adjacente contenant du pétrole pour permettre au pétrole de s'écouler vers le bas et latéralement et dans le bassin à boue, désigné généralement par le numéro de référence 116 A cet endroit, le pétrole est pompé C la surface de la manière habituelle par un ensemble à pompe et à tige de pompage L'énergie thermique est utilisée efficacement puisqu'une partie de la chaleur provenant de la vapeur descendante est utilisée pour maintenir le pétrole montant à une température telle que ce pétrole soit maintenu fluide lorsqu'il arrive au

sommet du puits.

A la figure 8, on voit que le système peut étre utilisé de la manière suivante pour "la stimulation par la vapeur" Après formation des radiales 102 a, 104 a et 106 a, elles peuvent être coupées de leur siffleb de déviation correspondants, et ces derniers retirés vers la -'Il 0960 surface pour une éventuelle réutilisation Ensuite, la vapeur est descendue dans le tubage de puits 90 pour pénétrer la formation Une pompe est placée dans le bassin à boue comme illustré et le pétrole qui a été chauffé par la vapeur pour s'écouler dans le bassin est pompé vers

la surface.

Il est possible que la force appliquée à la tête de forage soit suffisante pour faire que le corps du piston se déplace à une vitesse plus grande que ne pourraient le faire les jets pour fluidiser efficacement la formation que contacte la tête de forage On peut prévoir des moyens sous la forme d'une canalisation de contraintes permettant de commander la vitesse maximale de mouvement du corps de piston Cette canalisation peut également servir à surveiller la vitesse de progression

de la tête de forage dans la formation.

Un système du type précédent peut être utilisé pour l'injection d'un fluide chaud ou de vapeur à travers les radiales qui sont formées dans le système pour chauffer la formation souterraine pour réaliser une production soit dans le même puits que celui d'o partent les radiales,

soit dans un puits éloigné.

Lorsque le forage est achevé, le système est étanchéifié comme montré aux figures 13 et 14 ci-après ou par d'autres moyens Par exemple, le systèmepeut être étanchéifié en faisant passer du ciment dans la zone entou-= rant le corps de piston par le déversoir des fluides ou le tube de guidage Si les orifices de la tête de forage sont d'une dimension insuffisante pour faire passer les volumes indispensables de vapeur ou d'autres fluides,

on peut ajouter un abrasif au fluide de forage pour élar-

gir par érosion les orifices à la dimension nécessaire pour l'injection de fluide, ou bien les orifices peuvent être agrandis par l'effet d'un solvant approprié O La tête de forage peut être coupée complètement en utilisant une

charge d'explosif.

Deux formes de réalisation additionnelles des

moyens de courbage de tube sont montrées aux figures 9-12.

Dans les deux cas, les dimensions et les configurations sont telles que le puits doit être d'un diamètre suffisant pour permettre leur introduction A la figure 9, un corps 151 entoure une partie des moyens de courbage de tube 152 Le moyen de courbage est constitué par un

corps qui est rigide et qui est formé par les plaques laté-

rales espacées 154 qui sont fixées ensemble par des parois de liaison Deux séries de poulies 156 et 157 sont montées entre les parois latérales 154 et sont placées pour former le passage courbé 158 Ce passage a une dimension compatible

avec le mouvement du tube de forage à travers lui, la dis-

position étant telle que lorsque la tête de forage et le tube sont poussés à travers le passage par la pression hydraulique, le tube soit à tout moment en contact avec un

ensemble de poulies et soit courbé selon le rayon désiré.

Un moyen de redressement de tube 159 est disposé à l'extré-

mité de la sortie du passage de guidage; il est constitué par un corps 161 du type en forme de croix qui est attaché aux plaques latérales 154 Ce corps porte quatre

poulies, à savoir les poulies supérieure et inférieure.

162 et les poulies latérales opposées 163 Ces poulies sont

formées de manière que leurs surfaces périphériques embras-

sont sensiblement toute la circonférence du tube de forage.

Il est à noter que lorsque le tube de forage est forcé de passer à travers le guide 158, la courbure est accompagnée d'un changement dans sa configuration en section transversale De façon plus spécifique, à mesure

que le tube atteint l'extrémité du guide, il à une confi-

guration en section transversale qui est ovale plutôt que circulaire On a trouvé que le redressement d'un tel tube est quelquefois plus efficace s'il implique la remise en forme circulaire du tube Pour accomplir cette remise en forme, les poulies 163 sont telles qu'elles appliquent une force sur le tube de forage sortant de manière à lui redonner quelque peu une configuration circulaire tout en appliquant simultanément une force de décintrage Dans cet effet de redressement, les poulies 162 et 163 coopèrent

également avec les poulies adjacentes 156 et 157.

Dans une autre forme de réalisation, on n'uti-

lise pas les moyens de redressement du type cruciforme montrés aux figures 9 et 10 Ainsi, comme le montrent les

figures 11 et 12, le moyen redresseur peut dans cette-éven-

tualité utiliser seulement les deux poulies supérieure

et inférieure 162.

Les figures 13 et 14 montrent des moyens pour introduire des fluides de forage tels que de la vapeur dans la tête de forage après formation du trou de forage Ceci peut être nécessaire si le joint coulissant approprié pour l'effet du piston de commande n'est pas suffisamment étanche pour contenir entièrement l'injection de vapeur

dans le corps de piston pour chauffer la formation souter-

raine Ceci est le but du joint de vapeur décrit ci-dessous.

Les figures montrent un tube de guidage 166 ainsi qu'un accouplement à filetage 167 entre des sections du tube de guidage Le tube de forage 168 est montré comme traversant le joint 164 L'extrémité supérieure du tube de forage 168 est munie de la partie filetée 171 L'extrémité inférieure

de la section supérieure du tube de guidage 166 est égale-

ment munie d'une partie taraudée 172 Les filets de l'accouplement 167 sont les mêmes que les filets du collier 171 et de la partie 172 Plus particulièrement, les filets destinés à accoupler les deux sections du tube de guidage peuvent être à gauche et les filets des pièces 171 et

172 peuvent aussi être à gauche En supposant que la pres-

sion hydraulique a été appliquée sur le tube de guidage, pour forcer le tube de forage 168 et la tête de forage qui lui est connectée à pénétrer latéralement dans la formation minéralisée et qu'on désire maintenir introduire de la vapeur ou un autre fluide de traitement dans le tube de forage, l'accouplement 167 est désaccouplé en tournant vers la droite la partie supérieure du tube de guidage 166, après quoi il est soulevé et tourné vers la gauche pour

entrer en contact avec les parties filetées 171 et 172.

Ceci fournit un accouplement étanche métal contre métal.

Les pièces sont alors dans la condition montrée à la figure 14 La vapeur ou un autre fluide de traitement peut 1 o maintenant être introduit à travers le tube de guidage et à travers le tube de forage 168 et de là, dans la formation minéralisée. Les figures 13 et 14 montrent également une partie annulaire 173 à l'entrée de la partie 1711 qui est formée de manière à fournir un orifice entrant convergeant

vers le bas Ceci améliore les caractéristiques d'écoule-

ment du système du fait qu'on fournit une transition du diamètre interne plus grand du tube 166 au diamètre interne plus petit du tube 168 La partie 173 est dimensionnéè de manière à former une butée lorsque les parties filetées

171 et 172 sont en contact.

La figure 15 montre schématiquement un puits terrestre 210 qui s'étend vers la formation minéralisée 211 Dans ce cas, le puits est montré comme étant pourvu d'un tubage 212 qui peut s'étendre vers le bas en direction d'une cavité 213 qui est voisine de la formation 211 La tubulure qui s'étend dans le puits est constituée dans ce

cas par une colonne tubulaire 214 à l'intérieur de la-

quelle un tube de forage 215 est normalement disposé.

Comme le montre la figure 21, un joint 216 est monté à l'intérieur de la colonne tubulaire 214 et forme un joint

entre la colonne tubulaire et le tube de forage 215 L'ex-

trémité ouverte supérieure du tube de forage 215 se trouve au-dessus du joint 216 lorsque le tube de forage est en extension complète comme le montre la figure 15 Avant que le tube de forage soit en extension, il est à l'intérieur de la colonne tubulaire 214, la tête de forage 217 étant située en dessous du joint 216 La structure 221 sert à transporter le moyen de courbage de tube 222 Bien que le joint 216 puisse être incorporé dans un accouplement entre des sections de la colonne tubulaire 214, il est

de préférence incorporé dans l'accouplement voisin de l'ex-

trémité supérieure du moyen de courbage 222 Le tube 249

est un déversoir de fluide -

La figure 15 montre également schématiquement une installation de production 224 du type mobile et un camion 225 qui transporte une bobine pouvant porter une réserve du tube de forage 215 1 Une forme de réalisation du sifflet de déviation ou du moyen de courbage extensible est montrée aux figures 16 à 18 Elle consiste en une structure 221 qui porte les ensembles de courbage 226 et 227 La-structure 221 peut-être sous la forme d'une section tubulaire ayant un

côté découpé comme l'indique le numéro de référence 228.

L'ensemble 226 est constitué par un montage rigide fait de plaques rigides latérales 229 attachées à une plaque

arrière (non représentée) et à une plaque supérieure 231.

Cet ensemble est fixé à la structure-221 comme indiqué par le numéro de référence 232 L'ensemble 227 comprend de même un montage rigide formé par les plaques latérales

reliées 233 qui ont une liaison pivotante 234 avec l'extré-

mité inférieure de l'ensemble 226 L'ensemble supérieur 226 porte deux séries de rouleaux ou poulies 236 et 237 Elles sont disposées de manière à former un trajet de guidage 228 dimensionné pour recevoir le tube de forage 215 L'ensemble inférieur 227 est muni de même de deux

séries de rouleaux ou poulies 239 et 240 Elles sont pla-

cées de manière à former le guide 242, Les moyens de courbage décrits cidessus sont étendus vers la position montrée à la figure 17 en faisant pivoter l'ensemble inférieur vers l'extérieur et vers le haut Le guide formé par chaque ensemble devient un

segment du trajet global de guidage formé lorsque l'en-

semble inférieur a pivoté vers la position de la figure 17.

Un élément de force motrice approprié est fourni pour pouvoir déplacer l'ensemble inférieur 227 vers la position d'extension de la figure 17 Cet élément

* de force motrice peut être constitué par un élément d'action-

nement hydraulique 244 du type cylindre et pistonayant sa tige de travail reliée de manière pivotante en

246 aux parois latérales 233 de l'ensemble 227 Lors-

que le liquide hydraulique sous pression est appliqué à l'actlonneur 244, il déplace l'ensemble inférieur 227 de la position de la figure 15 à celle montrée à la figure 16 L'application prolongée de pression hydraulique sur l'élément d'actionnement 244,ou charge hydrauliques sert à retenir l'ensemble dans la position de la figure 17 durant le passage à travers lui d'un tube de forage

et pendant les opérations subséquentes de forage En sûppo-

sant que l'actionneur est du type à simple effet, la soupape de commande admettant ou laissant s'échapper le fluide hydraulique peut être fermée après actionnement de manière à verrouiller l'ensemble 226 dans la position d'extension La figure 14 montre un tube 247 s'étendant vers le haut du puits pour permettre le fonctionnement

hydraulique de l'actionneur 244.

Lorsqu'on désire récupérer les moyens de courbage a-près application de vapeur ou d'un autre fluide de traitement à travers le tube de forage s'étendant radialement, la colonne tubulaire 214 etle boîtier 221 peuvent être tirés vers le haut pour provoquer le retrait de l'ensemble 227 et l'écrasement et la rupture de la

position en extension du tube de forage Au cas o l'action-

neur 244 est du type à double effet, il peut être uti-

lisé comme moyen moteur pour retirer l'ensemble 227 tout en écrasant ou en déformant le tube de forage La tubulure 215 peut être coupée par explosion ou autrement avant

affaissement du sifflet de déviation.

Comme le montre la figure 17, les séries de rouleaux ou de poulies transportées par les ensembles 226 et 227, fournissent un trajet continu courbe de guidage que traverse le tube de forage pour l'application de la courbe désirée Les poulies de chaque ensemble peuvent entrer en contact soit avec la paroi interne soit avec la paroi externe du tube courbé On suppose que la courbe du tube est habituellement de l'ordre de 90 bien qu'elle

puisse varier en fonction des nécessités particulières.

A titre d'exemple selon la présente invention, on peut utiliser des rayons de courbure de l'ordre de 15 à 30 cm, pour un tube en acier de 3, 17 à 3,81 cm de diamètre externe

et une épaisseur de paroi de l'ordre de 2,03 à 3,17 mm.

Le métal de la tubulure peut par exemple avoir une limite

élastique allant de 248 à 482 M Pa.

On s'attendrait normalement à ce que le tube se déforme ou se brise après courbage selon de tels rayons relativement courts Cependant, le fait que le tube ne se déforme pas ou ne se rompt pas, est attribué en partie à la présence d'un liquide ayant une pression relativement élevée à l'intérieur du tube tandis que celui-ci se déplace à travers le moyen de courbage Ceci impose une contrainte circonférentielle dans les parois du métal en conjonction avec des contraintes appliquées durant le courbage. En se référant à nouveau à la figure 17, on note que les poulies 239 a, 239 b, 239 c et 239 d et les poulies opposées 240 a, 240 b et 240 d sont disposées de manière à former un trajet de guidage rectiligne Le but de ces poulies est de former des moyens redresseurs de telle sorte que le tube de forage quittant les poulies est relativement rectiligne Les poulies 239 d et 240 d ont un grand diamètre

254 0968

et ont des rainures périphériques telles qu'elles

englobent sensiblement toute la circonférence du tube.

Ainsi, ce système permet d'appliquer des forces de redresse-

ment au tube à mesure qu'il sort du trajet de guidage.

En plus de redresser le tube en appliquant des forces de décintrage à celui-ci, les poulies 239 d et 240 d peuvent avoir des forces de reformage pour reformer le tube d'une

configuration ovale à une configuration plus circulaire.

Dans le but de redresser la structure 221 contre une poussée latérale, son extrémité supérieure est montrée comme étant reliée au prolongement 221 a de gabarit qui peut être une section de tuyau qui s'étend d'une distance importante dans le tubage de

puits 212.

La manière d'utiliser le sifflet de déviation extensible en pratique est la suivante En supposant que le puits a été foré par des moyens classiques et qu'une cavité 213 a été formée près de la formation minéralisée

211, des sections de la colonne de forage 214 sont assem-

blées avec l'accouplement le plus bas connecté à l'élément 251 du moyen de courbage de tube Une longueur adéquate du tube de forage est fournie avec la tête de forage 217

du type jet hydraulique connectée à l'une de ses extrémités.

On peut alors l'assembler à l'intérieur de la colonne de forage, la tête de forage étant au niveau du joint 216 ou légèrement en dessous Une longueur adéquate de tube de forage doit être suffisante pour s'étendre latéralement de la distance nécessaire, plus une-longueur supplémentaire suffisante pour garantir que l'extrémité supérieure ouverte du tube se trouve bien au-dessus du joint 216 lorsque le tube est étendu comme le montre la figure 15 L'ensemble de la colonne de forage 214, avec le bottier 221 qui lui est relié et le moyen de courbage 222 ?est maintenant descendu dans le puits, le moyen de courbage étant alors dans sa position de retrait Lorsque le moyen de courbage a atteint un niveau correspondant à la formation minéralisée, l'extrémité supérieure du tube 214 est reliée à une source de liquide

hydraulique (c'est-à-dire de 15 eau) à une pression dispo-

nible relativement élevée qui peut aller par exemple de 6,89 à 68,9 M Pa ou plus Selon un procédé modifié et préfé- ré, la colonne de forage y compris le sifflet de déviation mais non la tête de forage et le tube de forageest tout d'abord abaissée à l'emplacement final recherché Ensuite, la tête de forage et le tube de forage sont abaissés En supposant désormais qu'on désire faire un trou latéral dans la formation minéralisée, le moyen de courbage 222 est placé en extensioncomme le montre la figure'15,en appliquant une pression hydraulique à lactionneur 244 et ensuite un liquide hydraulique sous pression élevée est

introduit dans l'extrémité supérieure de la colonne tubu-

laire 214 Le liquide hydraulique s'écoule dans le tube de forage 215 et à travers lui et en raison des zones de pression de fluide qu'offre le tube de forage ainsi que la tête de forage 217, le tube est entraîné vers le bis

par le joint 216, le moyen de courbage 222 et ensuite laté-

ralement-contre la formation en accord avec les principes expliqués cidessus La tête de forage à jet 217 pénètre dans la formation de manière à produire un trou s'étendant latéralement comme le montre par exemple la figure 15 A la fin de cette opération, et en supposant que la formation minéralisée doit être traitée avec de la vapeur ou avec d'autres fluides, l'application d'une pression hydraulique à la colonne tubulaire 214 est interrompue, un joint de vapeur est formé et cette colonne est reliée,,à la surface du puits, à une source de fluide de traitement Ainsi, l'appareil peut alors servir pendant longtemps comme un

moyen pour introduire du fluide de traitement profon-

dément dans la formation minéralisée.

La forme de réalisation illustrée aux figures 19 et 20 présente une autre forme de moyens redresseurs de tube A la place des rouleaux ou des poulies de redressement de tube 239 d et 240 d, il s'agit d'un type cruciforme de moyens redresseurs 251 Il est constitué par un corps 252 qui sert à monter les poulies opposées 253 et 254 ainsi que des poulies 256 et 257 disposées latéralement Les rainures formées dans les périphéries de ces poulies sont proportionnelles de manière à englober sensiblement toute la circonférence du tube On a trouvé quebien que le tube de forage ne s'affaisse pas pendant le courbage, il y a une déformation plastique des parois du métal, ce qui fait quelorsque le tube sort du trajet de guidage, sa configuration en section transversale est légèrement ovale plutôt que Circulaire Les rouleaux 256 et 257 peuvent être réglés de manière quelorsque le tube passe entre eux, une pression latérale soit appliquée aux parois latérales du tube pour rétablir quelque peu la configuration en section transversale de manière qu'elle soit proche du cercle On a trouvé que ceci aide au

redressement du tube en combinaison avec l'action des pou-

lies 239 a-239 c et 240 a,' 240 b, ce-qui fait que cette portion du tube S étendant du moyen de redressement à la formation est suffisamment rectiligne pour transmettre la poussée souhaitée de la tête de forage à la formation, sans

redressement supplémentaire.

La forme de réalisation des figures 22-25 est également munie de plusieurs poulies qui forment le trajet de guidage arqué du moyen de courbage Cependant, le moyen de courbage est formé par trois ensembles au lieu de deux ensembles selon les figures 16 et 17 On fournit également un moyen de redressement réglable Le boîtier 261 peut être semblable au boîtier 221 de la figure 16 Le moyen de courbage de tube est constitué par les trois ensembles 262, 263 et 264 dont chacun forme un segment du trajet arqué de guidage L'ensemble 262 est constitué par les parois latérales rigides 266 qui sont fixées lune à l'autre rigidement avec un certain espacement et sont également fixées à la partie supérieure du bottier 261 Les bords des parois latérales sont montrés comme étant reliés par des plaques de fermeture ou couvercles 266 a et 266 b L'ensemble 263 est constitué également par des parois -espacées et reliées 267 dont les extrémités supérieures ont une liaison pivotante 268 avec les parois latérales 266 de l'ensemble 262 On voit également des parois 267 reliées

par des plaques de fermeture ou couvercles 267 a et 267 b.

L'ensemble 264 est constitué également de parois reliées espacées 269 qui ont une liaison pivotante 271 avec les extrémités inférieures des parois 267 et qui possèdent

des plaques de fermeture ou couvercles 269 a et 269 b.

Les figures 22 et 23 montrent les ensembles 263 et 264 rétractés à l'intérieur de la structure de boîtier 261 Les moyens moteurs: permettant d'avancer

les ensembles vers la position montrée à la figure 22 peu-

vent être constitués par un actionneur hydraulique 272 qui est ancré de manière pivotante en 273 au boîtier'261 et qui a sa tige de travail 274 reliée de façon

pivotante en 276 aux parois latérales de l'ensemble 264.

Les parois latérales des ensembles 262 et 263 ont leurs extrémités adjacentes 276 et 277 formées de manière à venir en contact dé butée lorsque les moyens de courbage sont complètement en extension Les extrémités opposées 278 et 279 des parois latérales des ensembles 263 et 264 sont formées de la même manière L'ensemble 264 peut être relié à un câble de traction s'étendant vers le haut du puits,

plutôt qu'à l'actionneur formant moyen moteur.

'Lorsque l'actionneur272 est actionné par la pression hydraulique, les ensembles 262, 263 et 264 sont en extension à la position limite montrée à la figure 22, les extrémités 276 et 277 et 278 et 279 étant en contact

de butée.

254096 &

Chacun des ensembles 262, 263 et 264 comporte plusieurs poulies qui sont disposées de manière à former lorsque les ensembles sont en extensionun

guide de courbage de tube continu qui courbe progressi-

vement le tube de forage à mesure qu'il est entraîné à travers ce guide Le guide complet est arqué, les ensembles 262, 263 et 264 formant les segments de l'arc Les poulies

de l'ensemble 2,62 sont désignées par les numéros de réfé-

rence 281 et 282, celles de l'ensemble 263 sont désignées par 283 et 284 et celles de l'ensemble 264 sont désignées par 286 et 287 Les poulies 286 a, 286 b, 286 c, 286 d et 286 e et 287 a, 287 c et 287 e coopèrent pour redresser le tube de forage avant qu'il sorte de l'ensemble 264 De préférence, la poulie 287 c est réglable pour faire varier la force de redressement qu'elle applique Ainsi, à la figure 25, on la montre portée de manière à pouvoir tourner par la structure 288 qui, à son tour, est reliée de façon pivotante à la broche ou à-l'arbre 289 qui est supportée par les parois latérales de l'ensemble 264 'Le positionnement de la poulie 287 c peut être réglé par rapport aux poulies 286 b, 286 c et 286 d par réglage de la

vis 291 Pour renforcer l'action de redressement, les pou-

lies 286 b, 286 c et 286 d sont montrées comme étant disposées avec leurs lignes de centres arquées vers le haut (figures 23 et 24) La poulie 287 e n'est pas essentielle pour

l'effet de redressement et peut être omise La caractéris-

tique de réglage de la poulie 287 c est également applica-

ble aux formes de réalisation des figures 9, 11 et 16.

Comme aux figures 16 et 17, les poulies 286 e et 287 e ont des dimensions et des rainures telles qu'elles englobent sensiblement toute la circonférence du tube de forage Elles peuvent reformer quelque peu le tube

pour qu'il ait une forme à peu près circulaire.

La forme de réalisation des figures 22-25,

lorsqu'elle est en extension, fonctionne à peu près de la même-

254 0968

manière que les formes de réalisation des figures 16-20.

Cependant, en retrait, elle est plus compacte car les

ensembles 262, 263 et 264 ont une configuration rectiligne.

De plus, lorsque l'actionneur 272 reçoit une force motrice pour mettre les ensembles en extension, l'ensemble 264

est le premier à pivoter vers l'extérieur à cause des em-

placements des liaisons pivotantes 271 et 272 et il est

suivi par l'ensemble 263.

Lorsque le tube de forage est entraîné à travers le moyen de courbage, et dans la formation voisine, il est désirable d'introduire de l'eau dans les ensembles 262, 263 et 264 Ainsi, une petite canalisation 293 est indiquée à la figure 24 pour dévier de l'eau depuis le dessus du joint 292 jusqu'à l'ensemble 262 Elle peut se décharger dans l'ensemble 262 ou elle peut être-reliée aux canalisations 294, 295 et 296 des parois latérales des ensembles Ces dernières-canalisations sont situées

de manière qu'elles soient en communication lorsque les en-

sembles sont en extension La canalisation 296 peut décharger

des pulvérisations d'eau à travers les buses 297 L'intro-

duction d'eau tend à effectuer un rinçage et à empêcher que le guide soit bouché ou que les poulies ne se coincent à cause de l'entrée de matières étrangères (par exemple

sable ou fragments de roche).

Les plaques couvercles ou les fermetures des

ensembles 262, 263 et 264 peuvent être utilisées pour pré-

venir la chute de roches ou d'autres débris Dans quelques

cas, elles peuvent être perforées.

Claims (33)

_REVENDICATIONS

1 Appareil destiné à former un trou de

forage dans une formation souterraine ( 22), caracté-

risé en ce qu'il comprend un tube de guidage ( 30, 32) contenant un joint étanche au fluide et couplé à une de ses extrémités à une source de fluide sous pression, un tube ( 34) se trouvant dans le tube de guidage ( 30, 32) étant en contact étanche avec le joint, et pouvant se

déplacer dans le tube de guidage ( 30, 32) et vers l'exté-

rieur de celui-ci par l'extrémité opposée du tube de guidage, une des extrémités du tube ( 34) étant ouverte et en communication de fluide avec le tube de guidage, ainsi que des moyens à l'extrémité opposée du tube ( 34) pour former une surface contre laquelle peut être dirigé du fluide sous pression pour qu'une force de fluide soit exercée sur le tube ( 34) pour le déplacer par rapport

au tube de guidage ( 30, 32) et à travers le joint.

2 Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que les moyens de formation d'une surface comprennent une tête de forage ( 36) ayant au moins un

orifice de sortie de fluide.

3 Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que la tête de forage ( 36) ne comporte pas

de moyens lui appliquant un mouvement rotatif.

4 Appareil selon la revendication 2, caracté-

risé en ce qu'au moins la tête de forage ( 36) et la -partie avant du tube de forage ( 34) dépassent du tube de guidage ( 30) dans la formation souterraine ( 22) de telle manière que la partie avant soit entourée

par cette formation.

Appareil selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comprend-des moyens ( 48) pour fournir un fluide de forage sous pression au passage de fluide

du tube de forage ( 34).

0968

6 Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que le dispositif d'étanchéité est monté sur la surface interne du tube de guidage ( 30, 32) et est en contact étanche au fluide avec le tube de forage

( 34).

7 Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce qu'il comprend des moyens pour former une liai-

son de communication entre le tube de guidage ( 30) et

letube ( 34).

8 Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce qu'il est placé à l'intérieur d'un tubage de puits ( 28) qui est en saillie dans la région de la formation

souterraine ( 22).

9 Appareil selon la revendication 8, caracté-

risé en ce qu'il comprend un tube formant déversoir ( 38) aligné avec l'ensemble et monté dans le tubage de puits

( 28).

Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce qu'il comprend des moyens de contrainte associés fonctionnellement avec le tube ( 34) contenant un piston dans le but de contrôler la vitesse maximale de déplacement

de celui-ci par rapport aux moyens de guidage.

11, Appareil selon la revendication 2, caracté-

risé en ce qu'au moins un ( 56 a) des orifices de la tête de forage ( 56) s'étend dans une direction oblique dans deux plans différents par rapport à l'axe du tube ( 34)

contenant un piston.

12 Appareil selon la revendication 2, caracté-

risé en ce que la tête de forage ( 56) comporte des orifices

( 56 b) dirigés vers l'arrière.

13 Appareil selon la revendication 1, caracté-

risé en ce qu'il comprend des sifflets de déviation ( 30 a, 32 a) voisins de l'extrémité avant du tube de guidage ( 30, 32) pour faire tourner le tube de forage ( 34) d'un angle important par rapport à l'axe du tube de guidage

lorsque de forage est déplacé dans celui-ci.

14 Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que le tube ( 34) comporte des parois

métalliques rigides pouvant être déformées plastiquement.

15 Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que les sifflets de déviation ( 30 a, 32 a) comprennent plusieurs ensembles reliés ( 226, 227) qui, dans la position d'extension par rapport à une position -enretrai'C à l'intérieur d'une structure ( 221) forment un passage de guidage arqué ( 238, 242) pour courber le tube, l'agencement étant tel que lorsqu'une pression hydraulique est appliquée au tube de guidage, le tube de forage ( 215) est poussé vers le bas dans le tube de guidage et dans le passage de guidage, ce qui provoque le courbage

du tube de manière à pousser la tête de forage latérale-

ment vers la formation, chacun des ensembles comportant une série de poulies ( 236, 237; 239, 240) supportées de manière à pouvoir tourner par ledit ensemble et à former

un segment du passage de guidage arqué ( 238, 242) lors-

qu'ils sont en extension.

16 Appareil selon la revendication 13, caracté-

risé en ce que les séries de poulies ( 236, 237; 239, 240) supportées par chaque ensemble ( 226, 227) sont disposées de manière à contacter les parois du tube sur les-côtés externes de la courbe de celui-ci pour effectuer un courbage

incrémentiel continuel du tube.

17 Appareil selon la revendication 13, caracté-

risé en ce que le premier ensemble supérieur ( 226) du moyen de courbage est fixé à la structure ( 221) et en ce que son extrémité inférieure est reliée de façon pivotante à une des extrémités du prochain ensemble inférieur ( 227), des moyens moteurs ( 244) étant prévus pour déplacer l'ensemble ( 227) d'une position en retrait à l'intérieur de la structure à une position en extension dans laquelle il forme en conjonction avec le premier

254 0968

ensemble ( 226) le passage arqué de guidage.

18 Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de redressement du tube ( 239 a-d, 240 a-d) portés par l'extrémité de sortie de l'ensemble inférieur.

19 Appareil selon la revendication 18, caracté-

risé en ce que les moyens de redressement du tube comprennent des poulies disposées de manière à appliquer des forces

de courbage opposées sur les côtés supérieur et infé-

rieur du tube pour le redresser, lesdites poulies étant

supportées par l'ensemble inférieur ( 227).

Appareil selon-la revendication 18, caracté-

risé en ce que les moyens de redressement du tube comprennent des poulies opposées disposées de manière à contacter et à pousser contre les parois latérales du tube sortant

de manière à reformer la configuration en section trans-

versale de celui-ci pour le faire passer d'une forme ovale à une forme à peu près circulaires

21 Appareil selon la revendication 19, caracté-

risé en ce que les moyens de redressement du tube sont constitués par un ensemble ( 161) du type cruciforme qui

comprend des rouleaux supérieurs et inférieurs ( 162) qui-

sont disposés de manière à contacter les côtés supérieur et inférieur du tube et des rouleaux latéraux ( 163) qui contactent et poussent contre les parois latérales

du tube.

22 Appareil selon la revendication 20, caracté-

risé en ce que les deux rouleaux latéraux ( 163) sont espacés d'une distance telle que le tube en passant entre eux est reformé d'une forme ovale à une forme à peu près

circulaire en section transversale.

23 Appareil selon la revendication 13, caracté-

risé en ce que trois ensembles reliés ( 262, 263, 264) sont utilisés, le premier ( 262) étant relié de façon pivotante à son extrémité inférieure au second ensemble ( 263)

et le second étant relié de façon pivotante à son extré-

mité inférieure au troisième ensemble ( 264), le premier ensemble étant fixé à la structure (-261), des moyens moteurs ( 272) étant reliés au troisième ensemble ( 264) pour mettre en extension le second et le troisième ensem- bles par rapport au premier de manière à former le passage

arqué de guidage.

24 Appareil selon la revendication 18, caracté-

risé en ce que les moyens de redressement du tube comportent une poulie ( 286 a-e) destinée à appliquer une force au tube sur le côté externe de la courbe du tube, ainsi que des moyens réglables pour monter de manière rotative la poulie, ce qui fait qu'elle peut être avancée ou rétractée

par rapport au tube.

25 Appareil selon la revendication 13, caracté-

risé en ce qu'il comprend des moyens pour introduire de l'eau dans les moyens de courbage durant l'application

au tube de liquide hydraulique sous pression.

26 Appareil selon la revendication 13, caracté-

risé en ce que les sifflets de déviation ( 30 a, 32 a) comprennent des moyens constituant un passage courbe de guidage dans lequel le tube ( 34) est poussé lorsque du fluide hydraulique sous pression est appliqué au tube de

guidage ( 30, 32), le passage de guidage du sifflet compor-

tant des rouleaux ou des poulies rotatifs disposés de manière à contacter le tube de forage et y appliquer des

forces pour le courber.

27 Appareil destiné à injecter un fluide de traitement depuis un trou de forage dirigé vers le bas dans la direction radiale dans une formation souterraine, caractérisé en ce qu'il se trouve en place dans ladite formation et comporte un ensemble comprenant un tube de guidage ( 30, 32) allongé dirigé vers le bas ayant un moyen d'étanchéité monté à l'intérieur et se terminant à son extrémité avant en un sifflet de déviation ( 30 a, 32 a),

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un tube ( 34) comportant une tête à son extrémité avant et ouvert à son extrémité postérieure, la tête ayant

au moins un orifice de sortie du fluide, la partie posté-

rieure du tube ( 34) étant retenue en contact étanche au fluide avec le moyen d'étanchéité à l'intérieur du tube de guidage ( 30, 32) pour définir un passage de fluide s'étendant de l'extrémité postérieure du tube de guidage à travers le tube jusqu'à ladite tête ( 36), ledit tube comprenant une partie avant dépassant radialement du sifflet de déviation ( 30 a, 32 a) dans la formation, de

telle manière que du fluide de traitement fourni à l'extré-

mité postérieure du tube de guidage puisse s'écouler à

travers l'orifice de la tête dans la formation.

28 Appareil selon la revendication 27, caracté-

risé en ce qu'il comprend au moins un second ensemble disposé à l'intérieur d'un tubage de puits, le tube de guidage du second ensemble étant aligné avec le premier

ensemble sur un côté de celui-ci, et les sifflets de dévia-

tion des deux ensembles étant proches l'1 un de l'autre.

29 Procédé destiné à former un trou de forage dans une formation souterraine minéralisée, en utilisant un système de forage comprenant un tube de guidage et un tube de forage à l'intérieur du tube de guidage, le tube

de forage ayant une tête de forage du type à jet hydrau-

lique ayant au moins un orifice à son extrémité avant et allant son autre extrémité ouverte, procédé caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à disposer le tube de forage à l'intérieur du tube de guidage avec

l'extrémité ouverte postérieure du tube de forage en commu-

nication avec le tube de guidage, un joint se trouvant entre le tube de forage et le tube de guidage, et à diriger un fluide hydraulique sous pression dans le tube de guidage et de là dans le tube de forage pour faire en sorte que le fluide applique une force contre la tête de forage pour

la déplacer ainsi que le tube de forage dans la formation.

Procédé selon la revendication 29, caracté-

risé en ce que la tête de forage ne tourne pas de façon

sensible lorsque le fluide de forage passe par l'orifice.

31 Procédé selon la revendication 30, caracté-

risé en ce que le fluide de forage est dirigé à travers au moins un orifice de la tête de forage dans une direction oblique en deux plans différents par rapport à l'axe du

tube de forage contenant un piston.

32 Procédé selon la revendication 30, caracté-

risé en ce qu'il comprend l'étape consistant à courber

le tube de forage dans un sifflet de déviation pour le diri-

ger latéralement vers la formation voisine.

33 Procédé selon la revendication 32, caracté-

risé en ce que le tube de forage comporte des parois

pleines en un métal normalement rigide qui est déformé plas-

tiquement lorsqu'il change de direction.

34 Procédé selon la revendication 32, caracté-

risé en ce que le tube de guidage est disposé à l'intérieur d'un tubage de puits, et en ce qu'un fluide abrasif sous pression sort de la tête de forage à mesure qu'elle tourne dans le sifflet de déviation pour former par érosion une

ouverture dans le tubage de puits.

Procédé selon la revendication 32, caracté-

risé en ce que le tube de guidage est placé dans un tubage de puits existant avant l'étape consistant à diriger un fluide sous

pression dans le tube de guidage.

36 Procédé selon la revendication 32, caracté-

risé en ce qu'il consiste à interrompre l'écoulement du fluide de forage dans le tube de forage après achèvement de l'opération de forage, et ensuite à appliquer un fluide

de traitement par le tube dans la formation.

37 Procédé selon la revendication 32, caracté-

risé en ce que le tube durant le courbage est en contact avec

des poulies rotatives et se trouve redressé après courbage.