FR2760040A1 - Cable pour la diagraphie de forages combinant un conducteur electrique et une fibre optique - Google Patents

Abstract

Câble de diagraphie comprenant des premiers éléments conducteurs 16 dont chacun consiste en un fil d'acier 16A entouré par des torsades de cuivre 16B et recouvert d'un matériau électriquement isolant, et au moins un second élément conducteur 18 comprenant au moins une fibre optique incorporée dans un tube métallique, sa paroi intérieure comportant un revêtement conducteur, le dit tube étant recouvert d'un matériau électriquement isolant. Les premiers éléments et le second élément au moins sont disposés en un faisceau central. Le second élément au moins est positionné dans le faisceau de façon à être entouré hélicoïdalement autour d'un axe central du faisceau. Le faisceau est entouré de fils d'armature 12, 14 enroulés de façon hélicoïdale à l'extérieur du faisceau.

Description

L'invention a trait au domaine des câbles électriques armés utilisés pour

la diagraphie des puits de pétrole ou de gaz. Plus particulièrement, l'invention a trait à des conceptions de câble de diagraphie combinant fil électrique et fibre optique. La diagraphie d'un puits est connue de l'art pour fournir

des mesures des propriétés des formations géologiques traversées par des puits de forage.

Dans la diagraphie des puits, les instruments de mesure sont descendus dans le forage à une extrémité d'un câble électrique armé. Les câbles électriques de diagraphie connus de l'art ont de façon typique au moins un conducteur électrique isolé qui est utilisé pour fournir la puissance électrique aux instruments et pour la communication de signaux entre les instruments de diagraphie et l'équipement de contrôle situé à la surface du sol. Les câbles de diagraphie connus de l'art ont aussi des fils d'armature en acier enroulés de façon hélicoïdale autour du conducteur électrique pour fournir au câble résistance à la traction et

résistance à l'abrasion.

Les signaux générés par les instruments pour la transmission à l'équipement de contrôle sont typiquement des signaux électriques. Les signaux électriques peuvent être sous forme de tensions analogiques ou d'impulsions numériques. Un inconvénient à l'utilisation des signaux électriques dans la diagraphie des puits réside dans le fait que les exigences mécaniques imposées au câble de diagraphie, par exemple, une flexibilité relativement élevée, et un faible poids par unité de longueurs, imposent que le câble et le conducteur électrique soient formés d'un câble de petit diamètre. Un câble typique de diagraphie, par exemple, comprend un conducteur électrique composé de sept torsades de fil de cuivre de diamètre de 0,0128 pouce (0,0325 mm) recouvert par un isolant en matière plastique de diamètre externe de 0,096 pouce (2,43 mm). Ce conducteur électrique a une résistance d'environ 9 ohms par 1000 pieds (304,80 m) de conducteur et une capacité de plusieurs picofarads par pied (30,48 cm) de conducteur. D'autres câbles connus de l'art peuvent comprendre une pluralité de conducteurs disposés en un faisceau central, chaque conducteur ayant sensiblement les mêmes structures et les mêmes caractéristiques électriques que le dit

conducteur utilisé seul.

En raison des propriétés électriques des conducteurs des câbles de diagraphie typiques, les câbles de diagraphie connus de l'art ne peuvent pas transmettre efficacement des signaux électriques à des fréquences supérieures à 100 kiloHertz (kHz). Des instruments de diagraphie de types plus récents peuvent générer des données à des vitesses qui rendent l'utilisation de leur transmission par signaux électriques

difficile et coûteuse.

Il est connu de l'art de pourvoir de fibres optiques les câbles de diagraphie pour permettre l'usage de la télémétrie optique, qui est capable de fréquences et de vitesses de transmission de données beaucoup plus élevées que ne le permet la transmission d'un signal électrique. Par exemple, le brevet US-4.696.542 (Thompson), décrit un câble de diagraphie avec des fibres optiques disposées de manière substantiellement axiale à l'intérieur de conducteurs en acier cuivré enroulés de façon hélicoïdale. Les conducteurs sont eux-mêmes recouverts de deux couches de fils d'armature en acier enroulés de façon hélicoïdale. Un inconvénient des câbles de diagraphie décrits dans le brevet Thompson '542 réside dans la fait que les fibres optiques sont enfermées dans un tube plastique. Les câbles de diagraphie peuvent être exposés à des pressions hydrostatiques et à des températures dans le puits suffisamment élevées pour

exclure la possibilité d'utilisation de tubes en matière plastique.

D'autres câbles à fibre optique connus de l'art comprennent l'incorporation de fibres optiques dans un tube en acier. Par exemple, "Electro-Optical Mechanical Umbilicals", Vector Cable, Sugar Land, TX (date de publication inconnue) divulgue plusieurs câbles dits "de remorquage et de connexion" qui peuvent comprendre des tubes en acier renfermant les fibres optiques. Un inconvénient à la combinaison conducteurs électriques/fibre optique décrite dans la référence "Vector cable" réside dans le fait que les réalisations du câble décrites ici ont des conducteurs électriques de très grand diamètre, prévus pour être utilisés seulement pour la transmission de la puissance électrique. Les fibres optiques réalisent pratiquement toutes les fonctions de communication du câble. Pour des raisons connues de l'homme de l'art, l'utilisation de conducteurs de puissance de grand diamètre tels que décrits dans la référence "Vector Cable" conduit à un câble ayant un diamètre externe si grand que l'utilisation de certains

équipements de contrôle de fluide sous pression est exclu.

Les câbles décrits dans la référence "Vector Cable" ont aussi des caractéristiques de transmission du signal électrique sensiblement différentes de celles des câbles de diagraphie connus de l'art en raison de la grande taille des conducteurs de puissance. I1l est également désirable de prévoir une combinaison fibre optique/conducteur électrique ayant des conducteurs électriques capables de maintenir les possibilités de transmission du signal électrique des câbles électriques de diagraphie connus de l'art, de telle sorte que les instruments de diagraphie existant utilisant la

télémétrie électrique n'ont pas besoin d'être recalculés.

Un câble de diagraphie de forages combinant un conducteur électriques/à fibre optique, avec la fibre optique incorporée dans un tube en acier est divulgué par exemple dans le brevet US-4.522.464 (Thompson et al.). Le câble divulgué dans le brevet '464 comporte une fibre optique incorporée dans un tube en acier disposée au centre d'un câble de diagraphie. Un inconvénient au câble divulgué dans le brevet '464 réside dans le fait que les organes conducteurs, positionnes à l'extérieur du tube central contenant la fibre optique, sont composés de fil d'acier cuivré pour fournir une force et une résistance non élastique au câble. Le fil d'acier cuivré a de façon typique une impédance électrique différente de celle du fil de cuivre de conductance électrique similaire. Les organes conducteurs du câble du brevet '464 peuvent être difficiles à utiliser

pour des programmes de transmission de signal électrique connus de l'art.

Dans une autre forme de réalisation du câble de diagraphie divulgué dans le brevet '464, un ou plusieurs des conducteurs en acier cuivré peuvent être remplacés par des fibres optiques. Un inconvénient à remplacer directement les fibres optiques par des éléments conducteurs tels que divulgués dans le brevet '464 réside dans le fait qu'une certaine puissance électrique et de la capacité de transmission du signal du câble de diagraphie seront perdues puisque les conducteurs substitués sont

remplacés par un élément non-conducteur, à savoir la fibre optique.

Un autre inconvénient du câble divulgué dans le brevet Thompson '464 réside dans le fait que le tube d'acier utilisé pour renfermer la fibre optique est soumis à une contrainte non élastique et à une détérioration éventuelle résultant d'applications et de relâchements répétés de mise sous tension axiale du câble. Le tube, positionné au centre du câble comme divulgué dans le brevet '464, est soumis à un allongement axial sous tension plus grand que n'importe lequel des fils d'armature puisque les fils d'armature sont enroulés hélicoiïdalement autour de l'axe du câble et par conséquent permettent l'allongement du câble par déroulement de la couche hélicoïdale des fils

d'armature sous l'effet de la tension axiale.

Un câble de diagraphie d'un autre type de forage combinant conducteur électrique et fibre optique est décrit dans "Manufacturing and testing of Armored fiber optic downhole logging cable" par Randall et al. Wire Journal, septembre 1980. Le câble divulgué dans l'article de Randall et al. prévoit une fibre optique

avec une gaine en plastique pour remplacer un ou plusieurs des conducteurs électriques.

Un inconvénient du câble de l'article de Randall et al réside dans le fait que la fibre optique est soumise à la pression du fluide dans le puits de forage puisqu'il n'est pas étanche à la pression. Un autre inconvénient du câble de l'article de Randall et al. réside dans le fait que quelques uns des conducteurs électriques sont remplacés par des fibres optiques. Les caractéristiques de transmission électrique d'un câble construit selon la réalisation de Randall et al peuvent ne pas avoir les propriétés adaptées à la transmission

électrique pour l'utilisation avec certains instruments de diagraphie.

Un autre câble de diagraphie de forage combiantn conducteur électrique/fibre optique est divulgué dans la demande de brevet internationale WO 94/28450 publiée par le PCT. Le câble divulgué dans la demande WO 94/28450 comprend une fibre optique enfermée dans un tube métallique. Le tube métallique peut être entouré de torsades de cuivre guipées utilisées pour conduire la puissance électrique et les signaux électriques. Une forme de réalisation du câble décrite dans la demande WO 94/28450 comprend l'application directe des guipures de cuivre sur le tube métallique. Un inconvénient du câble décrit dans la demande WO 94/28450 réside dans le fait que le tube est positionné au centre du câble. Le positionnement du tube au centre du câble, comme expliqué auparavant, peut assujettir le tube et la fibre optique à une tension axiale excessive sous certaines conditions. En outre, le câble divulgué dans la demande WO 94/28450 ne décrit ni ne suggère de configuration du tube métallique et des guipures de cuivre pour fournir des caractéristiques d'impédance électrique similaires aux fils de cuivre isolés aux câbles de diagraphie connus de l'art. En fait, la forme de réalisation préférée du câble de la demande WO 94/28450 prévoit une couche de matériau isolant

entre le tube métallique et les guipures de cuivre.

Comme il est compris des hommes de l'art, les câbles pour la diagraphie des forages comprennent typiquement des conducteurs électriques et des fils d'armature extérieurs qui sont positionnés respectivement pour maintenir une forme en section transversale substantiellement ronde du câble, même après des applications et des relâchements répétés de la tension axiale du câble en même temps que le câble est en outre soumis à des contraintes de flexion significatives. Comme il est compris de l'homme de l'art, des applications et des relâchements de la tension axiale et des contraintes de flexion se produisent comme résultat de la descente des instruments dans le puits de forage et ultérieurement de leur extraction du puits de forage par enroulement et déroulement du câble autour de poulies diverses qui dirigent le câble dans le puits de forage à partir d'un équipement de treuil prévu pour l'enroulement et le déroulement du câble. Les câbles pour la diagraphie de forage connus de l'art ayant seulement des conducteurs électriques procurent un bon maintien de la circularité de la section transversale du câble parce que tous les conducteurs ont des propriétés de flexion et de traction similaires. La substitution directe des conducteurs par des fibres optiques en vue de fournir un câble de diagraphie comportant des fibres optiques aura des propriétés de flexion et de tension asymétriques, et éventuellement une réduction de la résistance à la

déformation de la section circulaire du câble.

Des solutions à de nombreux inconvénients inhérents à l'art antérieur des câbles pour la diagraphie des forages à fibre optique, ont été proposées dans le brevet US-5.495.547 (Rafle et al.). Le câble décrit dans le brevet Rafie et al. '547 requiert un compromis dans la performance globale de la combinaison et des éléments fibre-optique et conducteur électrique décrits dans celui-ci. Ces éléments comprennent une fibre optique incorporée dans un tube d'acier inoxydable. Des fils de cuivre peuvent être placés à l'extérieur du tube d'acier pour améliorer la conductibilité électrique de l'élément conducteur/fibre optique. Toutefois, lorsque des fils de cuivre sont utilisés à l'extérieur du tube d'acier, il est nécessaire de réduire l'épaisseur d'un isolant appliqué à l'extérieur du

conducteur et des fils de cuivre pour maintenir le même diamètre extérieur de l'élément.

La réduction de l'épaisseur de la paroi d'isolation peut limiter excessivement les tensions

qui peuvent être appliquées au conducteur électrique.

En conséquence, c'est un objet de l'invention que de proposer une combinaison conducteur électrique/fibre optique pour un câble de diagraphie en vue de l'amélioration de la performance de conductibilité électrique du câble par rapport au câble décrit par Rafie et al dans '547, sans avoir à sacrifier la capacité d'isolation des conducteurs électriques par rapport à un câble électrique de diagraphie

classique.

L'invention propose un câble de diagraphie comprenant des premiers éléments dont chacun consiste en un fil d'acier entouré par des torsades de cuivre et recouvert d'un matériau électriquement isolant, et au moins un second élément conducteur. Le second élément conducteur comprend au moins une fibre optique incorporée dans un tube métallique, revêtu sur sa paroi intérieure de métal conducteur et recouvert par le matériau électriquement isolant. Les premiers éléments et le second élément au moins sont disposés en un faisceau central. Le second élément est positionné dans le faisceau de façon à être entouré hélicoiïdalement autour d'un axe central du faisceau. Le faisceau est entouré de fils d'armature enroulés de façon hélicoiïdale à l'extérieur du faisceau. Dans la forme préférée de réalisation, la couche métallique

conductrice peut être du cuivre métallique.

La figure 1 est une section transversale d'un câble de diagraphie conforme à la présente invention, la figure 2 est une coupe détaillée de l'élément conducteur électrique/fibre optique d'un câble de l'art antérieur, et la figure 3 est une coupe détaillée d'un élément

conducteur électrique/fibre optique du câblc conforme à l'invention.

Une section transversale d'un type de câble 10 pour la diagraphie conforme à la présente invention est représentée en figure 1. Le câble 10 peut comprendre sept éléments conducteurs isolés par de la matière plastique, désignés généralement par 16 et 18, lesquels seront expliqués ultérieurement. Les sept éléments conducteurs 16, 18 sont positionnés de façon typique en un faisceau central 15. Le faisceau central 15, pour ce type particulier de câble, a sensiblement une configuration hexagonale de symétrie axiale, dans laquelle six des éléments conducteurs entourent le septième élément conducteur. Cette disposition symétrique des éléments conducteurs 16, 18 est familière aux hommes de l'art. La disposition symétrique de l'élément conducteur est destinée à procurer une résistance significative à la déformation de la section transversale sensiblement circulaire du câble 10. Comme il sera expliqué plus loin, l'invention ne dépend pas au fait d'avoir sept éléments conducteurs. D'autres nombres d'éléments conducteurs peuvent être utilisés à condition que le faisceau central 15 soit disposé en une configuration sensiblement symétrique, comme il sera expliqué par la suite. Cinq des sept éléments conducteurs, référencés ici comme premiers éléments et représentés généralement par 16, peuvent être des conducteurs électriques isolés incorporant un fil d'acier 16A recouvert de cuivre qui peut avoir un diamètre d'environ 0,027 pouce (0,6858 mm), entouré par neuf fils de cuivre, représentés par 16B, chacun desquels pouvant avoir un diamètre d'environ 0,0128 pouce.(0,3251 mm). Les premiers éléments 16 peuvent comprendre un manchon extérieur isolant qui peut être composé de matière plastique résistant à la chaleur et à l'humidité telle que le polypropylène ou l'éthylène-tétrafluoroéthylène copolymère ("ETFE") vendu sous le nom de marque "TEFZEL" qui est un nom de marque de E.I. du Pont de Nemours & co. De façon alternative, les premiers éléments 16 peuvent consister en des fils de cuivre torsadés recouverts d'un manchon isolant extérieur tel que décrit ici. La construction alternative des premiers éléments peut être similaire à celle

utilisée dans des câbles de diagraphie électrique conventionnels bien connus de l'art.

Selon encore une autre alternative de construction du câble 10, le premier élément 16 situé au centre du faisceau central 15 peut consister en des

fils de cuivre torsadés recouverts d'un manchon isolant extérieur tel que décrit auparavant.

Quatre des premiers éléments 16 situés en des positions extérieures au faisceau central peuvent comprendre le fil d'acier 16A entouré de torsades de cuivre 16B tels que décrits précédemment. Cette disposition peut réduire la possibilité de détérioration du premier élément 16 situé centralement, comme résultat de l'extension du câble 10 sous des

contraintes de tension.

Dans cette forme de réalisation, les deux autres des sept éléments conducteurs, auxquels il est fait référence ici comme seconds éléments et représentés généralement par 18, peuvent comprendre chacun une fibre optique disposée à l'intérieur d'un tube métallique Le tube comporte une couche de revêtement interne conductrice, comme il sera expliqué ultérieurement. Les seconds éléments 18 sont destinés à pourvoir le câble 10 de fibres optiques et à lui conférer des propriétés électriques et mécaniques sensiblement les mêmes que celles des cinq premiers éléments 16. Le câble représenté sur la figure I incorpore deux seconds éléments 18 positionnes symétriquement, toutefois il est envisagé que le câble 10 de l'invention puisse fonctionner comme prévu avec les seconds éléments 18 positionnés en n'importe laquelle des six positions externes de la configuration hexagonale symétrique formée par les sept éléments

conducteurs 16, 18.

Les espaces vides à l'intérieur de la configuration hexagonale des sept éléments conducteurs 16, 18 peuvent être remplis d'un matériau généralement représenté par 17, tels que le Néoprène ou le ETFE. Le matériau de remplissage 17 maintient la position relative des sept éléments conducteurs 16, 18 à

I'intérieur du câble 10 lors des contraintes de tension et de flexion.

Les éléments conducteurs 16, 18 et le matériau de remplissage 17 peuvent être recouverts de fils d'armature en acier galvanisés enroulés de façon hélicoïdale, conformés en une gaine armée intérieure, désignée dans sa généralité par 14. La gaine intérieure armée 14 est elle-même recouverte extérieurement de fils d'armature en acier galvanisé entourés de façon hélicoïdale et conformés en une gaine extérieure armée, telle que représentée en 12. Généralement la gaine extérieure armée 12

est enroulée en sens opposé à celle de l'armature intérieure 14, comme il est connu de l'art.

La construction des gaines intérieure 14 et extérieure 12 de l'armature est destinée à procurer au câble 10 une résistance à la traction et une résistance à l'abrasion

significatives.

Comme il est connu de l'art, un câble 10 particulièrement prévu pour être utilisé dans l'environnement chimique hostile d'un puits de forage tel que résultant de la présence de quantités appréciables d'hydrogène sulfuré, les fils composant l'armature 12, 14 peuvent être composés d'un alliage cobalt-nickel tel que

celui identifié par le code industriel MP-35N, au lieu de l'acier galvanisé ordinaire.

Pour comparer les câbles de l'art antérieur combinant fibre optique/conducteur électrique, avec le câble de diagraphie de l'invention, la figure 2 est un dessin en coupe de l'un des éléments conducteurs de la combinaison fibre optique/conducteur électrique telle que décrite dans le brevet US-5.495.547 (Rafie et ai) représenté par 25. L'élément combiné 25 de l'art antérieur comprend une fibre optique 30 incorporée dans un tube en acier inoxydable 32. Dix fils de cuivre 34 d'un diamètre de 0, pouce (0,0254 mm) sont enroulés à l'extérieur du tube 32. L'ensemble est incorporé

dans un isolant 36 qui peut être fait à partir d'une matière plastique telle que du TEFZEL.

La résistance globale de cet élément est d'environ 8,5 ohms pour une longueur de l'élément de 1000 pieds (304,80 m). Le diamètre extérieur de l'élément est de 0,096 pouces (2,4384

m). L'épaisseur de la paroi de l'isolant 34 est d'environ 0,0125 pouces (0,3175 mm).

La figure 3 est un dessin en coupe transversale à travers un des seconds éléments 18 de l'invention. Le second élément 18 peut comprendre une fibre optique 40 incorporée dans un tube métallique 46, qui dans cette forme de

réalisation, est composé d'acier inoxydable pour procurer une résistance à la corrosion.

D'autres métaux bien connus et des alliages de métaux ayant une résistance à la traction et une résistance à la corrosion semblables à celle de l'acier inoxydable peuvent aussi être utilisés pour le tube 46. Le tube 46 peut avoir un diamètre externe d'environ 0,046 pouce (1,1684 mm) et un diamètre interne d'environ 0,036 pouce (0,9144). Le tube 46 procure à la fibre optique 40 une protection à l'abrasion et à la flexion, et met la fibre optique 40 à l'abri d'un contact avec les fluides présents dans le forage (non représentés) dans lequel s'étend le câble (10 de figure 1) lorsqu'il est utilisé. Le tube 46 peut de façon facultative être plaqué sur son intérieur avec une fine couche de métal conducteur tel que le cuivre pour réduire davantage sa résistance électrique. Le tube 46 est recouvert d'un isolant 48, qui peut être composé d'une matière plastique résistant à la chaleur tel que le TEFZEL, le ETFE ou le polypropylène. Le diamètre extérieur de l'isolant 48 sur le second élément 18 est sensiblement le même que le diamètre extérieur de l'isolant sur le premier élément 16, de telle sorte que la configuration hexagonale des sept éléments tels que représentés dans la coupe transversale en figure I peut être sensiblement symétrique, sans tenir compte de la position relative du second élément 18 à l'intérieur de la configuration hexagonale du faisceau 15. L'épaisseur de la paroi de l'isolant 48 est d'environ 0,0250 pouce (0,635 mm), ce qui est environ 16 pourcent plus grand que l'épaisseur de l'isolant (36 en figure 2) de l'élément conducteur de la combinaison de l'art antérieur (25 en figure 2). Le tube 46 peut être revêtu d'une couche plaquée conductrice, qui dans cette forme préférée de réalisation

peut être du cuivre métallique 44 dont l'épaisseur est de 0,045 pouce (1, 143 mm).

De façon typique, la couche conductrice plaquée 44

sera appliquée sous forme de feuille ou de couche, au métal utilisé pour former le tube 46.

Au cours de la fabrication du tube 46, la fibre optique 40 est placée contre la surface intérieure du tube 46, laquelle dans ce cas serait sur la surface exposée du cuivre 44 puis le tube est roulé et soudé pour former une enveloppe à la fibre 40. Le tube 46 peut aussi de façon facultative comprendre une couche de Téflon 42 appliquée à la surface intérieure du cuivre 44 pour réduire l'abrasion sur la fibre 40, mais il n'est pas nécessaire d'utiliser la couche de Téflon 42 pour que le second élément 18 fonctionne comme requis. Le second élément 18 tel que représenté aura une résistance électrique d'environ 9,4 ohms pour un élément de longueur de 1000 pieds (304,80 m). Un avantage supplémentaire du second élément 18 tel que représenté ici est le diamètre externe réduit de la partie conductrice de l'élément. La réduction du diamètre extérieur de la partie conductrice de l'élément peut réduire la capacité entre les conducteurs fournis par le câble 10. Il devrait être noté que le cuivre n'est pas le seul métal qui peut revêtir l'intérieur du tube 46 pour former la couche conductrice représentée par 44. D'autres métaux fortement conducteurs tels que l'argent, l'or et les alliages cuivre/béryllium founiraient une aussi bonne couche conductrice 44. Des critères de choix d'une composition de métal de la couche conductrice 44 devraient comprendre une grande conductivité pour éviter l'exigence d'une épaisseur de métal trop grande, et la malléabilité pour éviter la cassure lors de contraintes de traction et de flexion

répétées sur le câble 10, au cours de son utilisation.

Il doit être compris que les seconds éléments 18 peuvent être positionnes en n'importe laquelle des six positions externes de la structure hexagonale telle que représentée en figure 1. Le second élément 18 est de préférence placé en un emplacement externe sur la structure hexagonale du faisceau 15 parce que les éléments 16, 18 sur les emplacements externes sont enroulés de façon hélicoïdale autour de l'élément en position centrale. Comme il est compris des hommes de l'art, pour des raisons telles que la réduction latérale du diamètre primitif avec une contrainte axiale, le déroulement de la configuration hélicoïdale et de la longueur globale plus longue des éléments externes enroulés de façon hélicoïdale par rapport à la longueur de l'élément central 18, les éléments 16, 18 positionnés à l'extérieur bénéficie d'une réduction de la contrainte axiale par rapport à l'allongement axial du câble (représenté en 10 sur la figure 1), grâce à quoi se trouve réduite la possibilité de défaut axial induit par la contrainte du tube 46 et de la fibre optique 40. Dans cette forme de réalisation de l'invention, les seconds éléments 18 sont positionnés en deux emplacements extemrnes, opposés l'un à I'autre, dans la configuration hexagonale, comme il peut être observé en se référant à la

figure 1.

La construction du tube (46 en figure 3) peut être mieux comprise par référence à la figure 4. Le métal à partir duquel est fait le tube 46 peut être intialement formé dans un ruban 46A. Pour former le tube 46 ayant le diamètre externe spécifié tel que représenté sur les figures 2 et 3, le ruban 46A devrait avoir une largeur de 0,1900 pouce (4,826 mm) et une épaisseur de 0,0050 pouce (0,127 mm). La longueur du ruban 46A dépendra de la longueur globale du câble à fabriquer. Le ruban 46A devrait être recouvert de cuivre 44A sur sa face qui formera l'intérieur du tube 46. Le ruban 46A peut être roulé et soudé au laser par des procédés connus de l'art pour fonrmer le

tube 46.

Bien que l'invention telle que décrite ici ait trait à un câble de diagraphie ayant un total de sept des premiers éléments 16 et seconds éléments 18 dans le faisceau central (représenté par 15 en figure 1), il est envisagé que des câbles ayant d'autres aménagements sensiblement symétriques des premiers éléments 16 et des seconds éléments 18 dans le faisceau central 15 dans lequel les éléments 16 et 18 sont entourés de façon hélicoïdale autour de l'axe central du faisceau 15, auront aussi les caractéristiques électriques et mécaniques d'un câble ayant seulement des fils de cuivre dans le faisceau, mais incluront au moins une fibre optique positionnée à l'intérieur du câble de manière

telle que soit minimisée la contrainte axiale appliquée à la fibre.

D'autres formes de réalisation de l'invention sont possibles qui serontconformes à l'esprit de la présente invention, sa portée de l'invention

n'étant, en conséquence, limitée que par les revendications qui suivent.

Il

Claims (14)

REVENDICATIONS

1.- Câble de diagraphie de forage, comprenant: des premiers éléments conducteurs (16) formés chacun d'un fil électro- conducteur (16), au moins un second élément conducteur (18) comprenant au moins une fibre optique (40) incorporée dans un tube métallique (46), le dit tube étant pourvu d'une couche conductrice (44), le dit tube étant recouvert par un matériau (48) électriquement isolant, dans lequel câble les dits premiers éléments conducteurs et au moins le dit second élément conducteur sont disposés en un faisceau central (15), le dit second élément conducteur au moins étant positionné dans le dit faisceau central enroulé hélicoiïdalement autour d'un axe central du dit faisceau, le dit second élément conducteur au moins ayant une impédance électrique sensiblement la même que celle de l'un des dits premiers éléments conducteurs, et

des fils d'armature (12) enroulés de façon hélicoiïdale autour du dit faisceau.

2.- Câble selon la revendication 1, caractérisé:

en ce que le fil électro-conducteur formant les dits premiers éléments électro-

conducteurs est un fil d'acier (16A) entouré de torsades de cuivre (16B) recouverts

d'un matériau électriquement isolant.

3.- Câble selon la revendication 1, caractérisé:

en ce que le fil électro-conducteur formant les dits premiers éléments électro-

conducteurs est un fil de cuivre recouvert d'un matériau électriquement isolant.

4.- Câble selon la revendication 2, caractérisé:

en ce que dit matériau isolant est de I'ETFE.

5.- Câble selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dit matériau isolant

est du polypropylène.

6.- Câble selon l'une quelconque des revendications 2 et 3; caractérisé:

en ce que le dit tube métallique est de l'acier inoxydable.

7.- Câble selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé:

en ce que la couche conductrice est du cuivre.

8.- Câble selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé:

en ce que le faisceau comprend un nombre total de sept éléments conducteurs comprenant les dits premiers éléments conducteurs et au moins un des dits seconds

éléments conducteurs.

9.- Câble selon la revendication 8, caractérisé: en ce que le dit faisceau central comprend deux des dits seconds éléments conducteurs et cinq des dits premiers éléments conducteurs, le dit faisceau étant disposé selon une configuration hexagonale sensiblement régulière de telle sorte que deux des dits seconds éléments conducteurs sont positionnés en opposition deux à deux et sont enroulés de façon hélicoïdale autour d'un des dits premiers conducteurs

positionnés de façon centrale.

10.- Faisceau selon la revendication 9 caractérisé: en ce qu'il comprend en outre un matériau de remplissage (17) disposé à l'intérieur des espaces vides de la dite configuration hexagonale sensiblement

régulière.

1 1.- Faisceau selon la revendication 10 caractérisé:

en ce que le matériau de remplissage est du polypropylène.

12.- Câble selon la revendication 2 caractérisé:

en ce que les dits fils d'armature sont des fils d'acier galvanise.

13.- Câble selon la revendication 2, caractérisé: en ce que les dits fils d'armature sont constitués par deux couches contiguës

coaxiales (12,14) de fils enroulés de façon hélicoïdale.

14.- Câble selon l'une quelconque des revendications 2 et 13, caractérisé:

en ce que les dits fils d'armature sont constitués d'un alliage cobaltnickel.

15.- Câble selon la revendication 3, caractérise: en ce que le dit faisceau comprend deux des dits seconds éléments conducteurs et cinq des dits premiers éléments conducteurs, le dit faisceau étant disposé selon une configuration hexagonale sensiblement régulière de telle sorte que deux des dits seconds éléments conducteurs soient disposés en opposition l'un de l'autre et soient enroulés de façon hélicoïdale autour d'un des dits premiers éléments conducteurs

positionnés de façon centrale.