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"Tube de carottier, procédé de fabrication et utilisation dudit tube intérieur".
La présente invention concerne un tube intérieur d'un carottier, en particulier dans le domaine de la prospection pétrolière.
L'homme de métier connaît l'importance qu'il y a à ramener à la surface du sol, pour son examen, une carotte qui reste, pendant le carottage, pendant sa remontée vers la surface et son transport du lieu de carottage jusqu'au laboratoire, la plus intacte possible pour refléter le plus complètement possible le site où elle a été prélevée.
Diverses techniques ont déjà été utilisées pour conserver le mieux possible l'intégrité de carottes prélevées.
Il est par exemple connu d'enrober la carotte, au cours du carottage, avec un fluide d'enrobage, sous forme d'un gel,"extrudé"sur la périphérie de la carotte. Ce gel peut s'introduire dans des pores de la carotte et il peut être considéré comme salissant au moins la surface périphérique de la carotte, jusque dans les pores et fissures, et comme difficile à retirer de la carotte au laboratoire.
Il est également connu de munir la paroi interne du tube intérieur d'un revêtement spongieux destiné à capter des fluides contenus dans la carotte et qui tentent de s'en échapper à mesure que la carotte entre dans le tube intérieur ou remonte vers la surface. Dans ce cas, on présature le plus souvent le revêtement spongieux au moyen d'un liquide spécial. Ce dernier, moins polluant que le fluide de carottage proprement
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dit, cède, au moment venu, la place aux fluides contenus dans la carotte. Un inconvénient de cette technique provient de ce qu'en raison de sa souplesse relativement grande, le revêtement spongieux ne présente qu'une possibilité réduite de guider correctement la carotte, ou des débris de celle-ci, dans le tube intérieur.
Alors, la carotte peut dévier plutôt vers un côté au lieu de progresser suivant l'axe du tube intérieur et peut se coincer de ce côté, dans le revêtement spongieux, et/ou arracher celui-ci en le repoussant vers le haut jusqu'à bloquer éventuellement une progression correcte de la carotte.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités, et de procurer un tube intérieur dont un revêtement interne puisse, sans souiller la carotte, conserver des fluides que celle-ci comporte et perdrait en progressant dans le tube intérieur et puisse, grâce à une bonne résistance mécanique et à un agencement d'orientation automatique, guider correctement la carotte dans ce même tube intérieur.
A cet effet, suivant l'invention la face interne du tube intérieur est revêtue de poils pointant depuis celle-ci vers l'intérieur du tube intérieur.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, les poils sont agencés de façon à ce qu'au moins une quantité importante de ceux-ci pointent vers l'axe longitudinal du tube intérieur et, à l'état libre, ils sont inclinés de préférence, par rapport à cet axe, dans une direction correspondant à un sens de pénétration d'une carotte dans le tube intérieur au cours d'un carottage.
La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'un tube intérieur de carottier suivant l'invention.
Suivant l'invention, le procédé comprend : - une réalisation d'un support en une matière
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choisie pour qu'il puisse être introduit dans le tube intérieur, - une fixation, sur une face du support, des poils précités, et - une fixation du support dans le tube intérieur, la face portant les poils étant tournée vers l'axe longitudinal du tube intérieur.
La présente invention concerne également une utilisation d'un tube intérieur de carottier suivant l'invention. suivant l'invention, ladite utilisation comporte : - une installation du tube intérieur dans un carottier comprenant un tube extérieur et une couronne de carottage, le cas échéant en assortissant la direction d'inclinaison des poils au sens d'entrée d'une carotte dans le tube intérieur au cours d'un carottage, - une opération de carottage selon un mode usuel, et - un retrait de la carotte du tube intérieur de carot- tage, ou de tronçons du tube intérieur de carottier, éventuellement soit en la poussant dans le sens de son entrée dans le tube intérieur soit en tranchant celui- ci, ou les tronçons de celui-ci, notamment parallèle- ment à son axe longitudinal.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront des revendications secondaires et de la description des dessins qui sont annexés au présent mémoire et qui illustrent, à titre d'exemple non limitatif une forme de réalisation du tube intérieur de l'invention.
La figure 1 représente schématiquement et avec brisures, dans une section longitudinale suivant l'axe, un tube intérieur de l'invention et un tronçon de carotte présent dans le tube intérieur.
La figure 2 montre schématiquement, sans échelle, une étape d'un procédé de fabrication d'un tube
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intérieur suivant l'invention et d'une variante de ce procédé.
La figure 3 montre, de la même manière que celle de la figure 2, une étape ultérieure du même procédé de fabrication et de sa variante.
La figure 4 montre, de la même manière que celle des figures 2 et 3, le tube intérieur résultant du procédé précité et de sa variante.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues.
Un tube intérieur 1 (figure 1), connu en soi est revêtu de préférence régulièrement, sur sa face 2, suivant l'invention, de poils 3 pointant depuis cette face 2 vers l'intérieur 4 du tube 1.
De préférence, les poils 3 sont agencés pour qu'au moins une quantité importante de ceux-ci pointent vers l'axe longitudinal 5 du tube intérieur 1. Avantageusement, à l'état libre les poils 3 sont inclinés, par rapport à cet axe 5, dans une direction de pénétration S d'une carotte 6 dans le tube intérieur 1 au cours d'un carottage. La carotte 6, ainsi entourée au cours de sa pénétration, est guidée de façon régulière sur sa périphérie par un tapis continu de poils 3 et elle est amenée alors à progresser suivant l'axe 5.
Les poils 3 sont de préférence en une matière présentant un degré de rigidité tel qu'ils présentent et/ou maintiennent dans l'ensemble une direction déterminée de départ en l'absence d'une carotte 6 dans le tube intérieur 1.
Les poils 3 sont avantageusement réalisés en une matière oléophile, par exemple pour retenir des hydrocarbures contenus dans la carotte et perdus par celle-ci à mesure qu'elle pénètre dans le tube intérieur 1 et/ou perdus par la carotte pendant qu'elle est enfermée dans ce tube 1. La matière des poils 3 peut
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être hydrophobe de façon à ne pas retenir un liquide aqueux tel qu'un liquide spécial présaturant le piège à hydrocarbures constitué par l'ensemble des poils 39. Le polypropylène peut être utilisé pour la fabrication des poils 3 étant donné qu'il répond aux critères de matière oléophile et hydrophobe.
Lors d'un choix d'une matière oléophile, on obtient par exemple une résistance à une migration d'hydrocarbures par rapport à leur position originelle le long de l'axe de la carotte 6.
Par le choix d'une matière hydrophobe, on réduit aussi le risque d'invasion du piège à hydrocarbure, constitué par l'ensemble des poils 39, par du liquide de carottage qui sinon pourrait tendre à monter dans le tube 1 le long de la carotte 6.
Les poils 3 peuvent présenter chacun, en ce qui concerne leurs dimensions, une allure de ruban de préférence étroit.
Les poils 3 peuvent être fixés sur un support 7 qui est lui-même fixé dans le tube intérieur 2, par exemple à leurs extrémités antérieures (non représentées) de tube 1 et de support 7 si celui-ci ne présente pas de tendance à se resserrer autour de la carotte 6 à mesure que celle-ci y pénètre, ou par exemple sur toute la longueur commune du support 7 et du tube intérieur 1 si une telle tendance à se resserrer doit être contrecarrée (antérieur et postérieur étant à considérer par rapport au sens de marche d'un carottier en cours de découpage d'une carotte).
Le support 7 peut avoir une forme de bande à fixer dans le tube intérieur 1 et dont par exemple la largeur correspond au périmètre interne du tube intérieur 1 non garni. Alors la longueur de la bande peut être alignée parallèlement à l'axe longitudinal 5.
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Le support 7 peut avoir une forme de bande à fixer dans le tube intérieur 1 dans lequel elle est posée en hélice, de préférence à spires jointives.
Le support 7 peut cependant avoir avantageusement une forme de manchon adapté au diamètre intérieur du tube intérieur.
Les poils 3 peuvent être choisis et agencés pour presser quelque peu la carotte 6 sur son pourtour.
En cas de nécessité, les poils 3 peuvent être graissés préalablement à leur utilisation dans une opération de carottage.
La matière des poils 3 peut être choisie en fonction d'un faible coefficient de frottement avec la matière de la carotte 6. Par cela et par une orientation des poils dont l'extrémité libre pointe vers l'extrémité postérieure du carottier, on peut obtenir une résistance faible ou nulle à la pénétration de la carotte 6 dans le tube 1 (sens S) et en revanche une résistance certaine à un déplacement en sens inverse de la carotte 6 dans le tube 1, par exemple parce que les poils 13 pris alors à rebrousse-poil se tassent entre la carotte 6 et le tube 1. Ce tassement peut également s'opposer favorablement à ce que des fluides contenus dans la carotte migrent vers l'extrémité antérieure du carottier.
Un procédé de fabrication du tube intérieur 1 suivant l'invention peut comprendre une réalisation d'un support 7 en une matière choisie pour qu'il puisse être introduit dans le tube intérieur 1, une fixation des poils 3 précités sur une face du support 7 et une fixation du support 7 dans le tube intérieur 1, la face portant les poils 3 étant tournée vers l'axe longitudinal 5 du tube intérieur 1.
Le procédé de fabrication peut comprendre en outre une réalisation du support 7 sous la forme d'un manchon souple, une fixation des poils 3 sur la surface externe (à ce moment) du support 7 ou manchon, et un
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retournement subséquent intérieur vers extérieur et vice versa du support 7 ou manchon muni de poils et, ensuite, une introduction et une fixation du support 7 ou manchon retourné dans le tube intérieur 1.
La présente invention concerne également l'utilisation du tube intérieur 1 de l'invention, cette utilisation comportant, suivant l'invention : - une installation du tube intérieur 1 dans un carottier comprenant un tube extérieur et une couronne de carottage (non représentés et connus en soi), le cas échéant en assortissant la direction d'inclinaison des poils 3 au sens d'entrée S d'une carotte 6 dans le tube intérieur 1 au cours d'un carottage, - une opération de carottage selon un mode usuel, et - un retrait de la carotte 6 du tube intérieur 1 de carottage ou de tronçons de celui-ci, éventuellement soit en la poussant dans le sens de son entrée dans le tube 1 soit en tranchant le tube intérieur 1 ou des tronçons de celui-ci, notamment parallèlement à son axe longitudinal 5.
Il apparaît à la lecture de ce qui précède que le revêtement de poils 3 de l'intérieur du tube 1 a une action très favorable tant pour une charge axiale que pour une radiale que subit ce revêtement par l'action d'une carotte 6, contrairement à un revêtement spongieux qui est inadéquat pour reprendre une charge radiale pure (par exemple au cours d'un transport en position horizontale) et qui est facilement abîmé quant il y a combinaison de charges axiales et radiales. Il apparaît alors également que la carotte 6 elle-même est à présent soutenue, de façon idéale, axialement et radialement par le revêtement de poils 3 dès sa prise en charge par ce dernier, c'est-à-dire au fond du trou, avec des conséquences favorables quant à sa qualité.
La rigidité donnée aux poils, et notamment la densité de leur implantation, permettent de régler avantageusement les
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caractéristiques de ce soutènement, de façon à l'adapter au mieux à la nature des formations traversées.
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre de la présente invention.
Ainsi, un autre procédé de fabrication du tube intérieur 1 peut comprendre (figures 2 à 4, parties de gauche) un agencement d'une couche périphérique dégradable 10 sur la périphérie externe d'un mandrin 11. Par dégradable, il faut entendre qu'ultérieurement cette couche 10 peut être complètement éliminée sans laisser aucun résidu non souhaité sur les poils 3 ou autres constituants du tube intérieur 1 terminé. Il peut s'agir par exemple d'une cire qui peut être éliminée par fusion. D'autres matières appropriées, qui peuvent être
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éliminées par fusion et/ou par attaque chimique et/ou par usinage, etc, peuvent être prises en considération.
La couche 10 peut éventuellement être formée par plusieurs couches superposées (non représentées).
Dans la couche dégradable 10 on effectue alors une fixation d'une partie de chaque poil 3 de façon à ce qu'au moins une des extrémités de poil dépasse de cette couche 10, sur la face de celle-ci à l'écart du mandrin 11. Cette fixation peut être effectuée avant ou après que la couche 10 a été agencée sur le mandrin 11.
Ensuite, la couche périphérique 10 munie des poils 3 et agencée sur le mandrin 11 est recouverte d'un revêtement 12 dans lequel se fixent les extrémités dépassantes de chaque poil 3. Dès que cette nouvelle fixation est faite, il peut y avoir un retrait d'un mandrin 11 et une dégradation de la couche périphérique dégradable 10 jusqu'à l'éliminer entièrement et libérer ainsi la partie précitée de chaque poil 3, ledit revêtement 12 constituant le tube intérieur 1 muni, à l'intérieur, des poils 3 qui y sont fixés par leur extrémité
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susdite. Le revêtement peut être par exemple une matière de résine synthétique renforcée par fibre de verre.
Suivant cet autre procédé (figures 2 à 4, parties de droite), le mandrin 11, la couche périphérique dégradable 10 et le revêtement 12 sont avantageusement cylindriques et de préférence coaxiaux. De plus, la fixation de chaque poil 3 dans la couche périphérique dégradable 10 peut être effectuée par : - un agencement dans celle-ci d'un poil 3A de double longueur plié en deux en son milieu 15, ce milieu 15 étant fiché dans ladite couche 10, jusqu'à être sensi- blement à fleur du mandrin 11, et éventuellement, - après le retrait du mandrin 11 et avant la dégradation de la couche périphérique dégradable 10, un usinage de celle-ci de façon à en enlever une pellicule interne en même temps que le milieu 15 des poils 3A de double longueur jusqu'à libérer ainsi chaque fois deux poils
3 indépendants.
Suivant un autre procédé encore (non représenté), pour la fabrication d'un tube intérieur 1 de l'invention, on peut procéder à : - une réalisation d'un tube intérieur 1 muni, dans sa paroi périphérique, de multiples trous traversants, répartis sur la périphérie du tube intérieur 1 et orientés de préférence sensiblement vers l'axe de celui-ci, - un agencement, autour du tube intérieur 1 d'un organe d'injection, et - une injection, à l'aide dudit organe, d'une matière éventuellement thermoplastique de poil à travers les multiples trous de façon à former à l'intérieur du tube intérieur 1, par un durcissement approprié de la matière, lesdits poils fixés dans les multiples trous traversants.
De plus les poils 39 peuvent être au moins partiellement creux et/ou poreux.