<Desc/Clms Page number 1>
Méthode de perforation des tubages de puits.
Cette invention est relative à une méthode nouvelle pour la perforation des tubages de puits, tout particulièrement des puits d'huile et de gaz, et plus particulièrement encore à une méthode pour l'utilisation plus parfaite de l'effet explosif.
L'emploi de charges explosives dans les soi-disant per- forateurs type pistolet est bien connu en vue de la propulsion des projectiles dans les tubages de puits, au moyen desquels on obtient accès aux formations et couches qui ont été fermées avec du ciment. Grâce à ces méthodes, on peut accomplir une perfora- tion précise à l'endroit voulu et il ne se produit aucune dété- rioration des tubages ou du ciment.
L'objet de la présente invention consiste en une méthode perfectionnée pour la perforation des tubages de puits au moyen de laquelle un genre différent d'explosif peut être employé. Un autre objet consiste en une méthode qui permet de mieux diriger
<Desc/Clms Page number 2>
l'effet explosif. Un autre objet encore consiste en une méthode comprenant l'emploi de moyens moins compliqués pour effectuer cette perforation. D'autres objets de l'invention apparaîtront par la suite dans la description plus détaillée de ladite in- vention.
Nous avons trouvé que les objets précités sont accom- plis lorsque nous employons un explosif détonant comme source de force perforante et lorsqu'on prévoit un évidement de la charge explosive sur le côté vers lequel la force explosive doit être dirigée. De préférence aussi, nous plaçons près de la par- tie évidée de la charge, et entre elle et le-tubage, une pièce en métal se conformant au point de vue forme, à la partie évidée ou creuse de la charge et faite pour fonctionner comme un projectile au moment de l'explosion. Cette cavité ou évide- ment dans la charge., peut prendre la forme d'un cône retourné.
Elle peut être ovale ou hémisphérique ou être un évidement d'une forme quelconque. Dans toutes ces dispositions, l'explosif ayant un évidement ou cavité sur le côté dirigé vers la paroi du tu- bage, avec ou sans garniture métallique dans cette cavité'test capable de perforer le tubage. Lorsqu'on emploie une garniture appropriée, non seulement le tubage est perforé, mais un pro- jectile en métal formé par cette garniture est lancé à une très grande vitesse à travers la perforation et dans les couches ad- jacentes.
On emploie, selon cette invention, un explosif déto- nant, et de préférence un explosif de grande densité, comme par exemple du nitrate ou un composé nitro-organique comprimé ou coulé constitué d'un mélange de grande densité de plus d'un de ces composés. Du tétranitrate de pentacrythritol est une matière appropriée pour cet emploi, ou des mélanges comprimés ou moulés de ce composé avec du trinitrotoluène, par exemple en mélanges de 50-50. De même aussi, la trinitramine de triméthylène est un explosif approprié, comme aussi son mélange de grande densité
<Desc/Clms Page number 3>
du TNT, un mélange approprié de ceux-ci consistant en 80 parties de celui-ci avec 20 parties de TNT.
Ces matières précitées s'adaptent très bien à notre usage puisqu'elles possèdent une grande force et une grande vitesse, et d'autre part, elles atteignent rapidement leur maximum de vitesse; par conséquent, ce sont des explosifs très brisants quand ils sont employés en quantités relativement faibles. D'autres explosifs détonants s'adaptent cependant très bien à l'usage de notre invention.
On peut employer aussi de la dynamite de grande force, mais cette substance s'adapte moins bien, pour plusieurs raisons, à ce but, que les explosifs organiques solides.
En vue de donner une description plus claire de ladite invention, on se réfère au dessin ci-annexé qui représente plusieurs réalisations du procédé. Ceci n'est simplement qu'une illustration et ne doit pas être considéré comme limitant d'au- cune manière l'étendue de l'invention.
En se référant d'une manière générale au dessin, la figure 1 représente une vue transversale verticale d'une partie du tubage avec le perforateur type pistolet suspendu. La figure 2 est une vue transversale semblable montrant un type différent.
La figure 3 est un profil illustrant une charge explosive selon les figures 1 et 2. La figure 4 est une modification qui montre une élévation verticale et un profil transversal du tubage mon- trant le perforateur pistolet et une méthode de mettre l'explo- sif en place pour la mise à feu. La'figure 5 est un profil de 5-5 de la figure 4.
En se ,référant en plus de détails aux figures du dessin, 1 dans la fig.l, représente un fragment de tubage de puits-mon- trant le carter du perforateur pistolet 2 suspendu dans ledit tubage au moyen d'une ligne 5. Dans la figure 2 on montre un montage semblable avec le carter du perforateur pistolet 2 occu- pant une partie relativement plus petite de l'orifice et avec plus de place entre les surfaces extérieures du carter du per-
<Desc/Clms Page number 4>
forateur et le tubage du puits. La figure 3 est une vue découpée de la charge explosive par rapport au chariot dans le tubage se conformant à la figure 1.
La charge explosive 3 de tétranitrate de pentaerythritol comprimé, d'une densité de 1,60, est renfer- mée dans ùne enveloppe étanche à l'eau, ce récipient de l'ex- plosif ayant une section ovale évidée 8 sur le côté adjacent au tubage à perforer. Le détonateur ou amorce 4 est fait pour produire l'explosion de la charge principale 3. Les moyens de mise à feu du détonateur ne sont pas représentés, mais ils com- prendront de préférence un moyen électrique avec l'emploi de fils appropriés provenant d'un courant électrique*
La figure 4 représente une section d'un tubage 1 mon- trant le carter ou chariot du perforateur pistolet 2 suspendu au moyen de la ligne 5. Ce carter dans cette figure, est consi- dérablement espacé du tubage, selon la disposition de la figure 2.
Au moyen d'un mécanisme à ressort 6, la charge explosive 5 est dégagée pour se placer près de la paroi du tubage. Cette charge explosive consiste en un mélange coulé de tétranitrate de pentacrythritol et de TNT en proportion égales, et porte un creux conique 7 à sa surface extérieure. De préférence, ceci est renfermé par une pièce métallique conique 8 qui fonctionne comme un projectile à grande vitesse au moment de l'explosion.
Ce cône métallique n'est pas essentiel,toutefois, et l'effet accru brisant de l'explosif perfore le tubage malgré tout. La mise à feu est produite par le détonateur 4, de préférence élec- triquement et par des moyens qui ne sont pas représentés ici en détail.
L'invention fait usage d'un explosif détonant, c'est-à- dire d'un explosif ayant une vitesse de décomposition de plus de 1000 mètres par seconde, et de préférence bien au-dessus de cela,calculée au moyen des méthodes généralement employées pour mesurer les vitesses des explosifs de grande force. Les diamètres relativement petits des forages de puits à l'intérieur du tuba-
<Desc/Clms Page number 5>
ge empêchent l'emploi de tuyaux de grande longueur; c'est pour- quoi les types ordinaires d'explosifs à basse vitesse ou dé- flagrants généralement employés pour lancer des boulets ou pro- jectiles, ne sont pas pratiques. Pour ces explosifs, le canon ou tuyau n'a pas la longueur suffisante pour permettre l'accumula- tion de la quantité de pression voulue.
D'autre part, avec des explosifs détonants, la décomposition, ou conversion de l'ex- plosif sous forme solide en gaz chaùds est pour ainsi dire si instantanée, que la pression initiale est suffisante pour produire la force de perforation désirée. L'emploi d'un cône renversé ou autre évidement dans l'explosif, ainsi que l'emploi d'un pro- jectile ayant la forme générale indiquée, permettent de mieux- diriger la pression ainsi que l'augmentation marquée de l'effet explosif, de manière à perforer nettement et profondément le tu- bage et les couches avoisinantes..
Comme l'effet des explosifs détonants est assez vio- lent, des dispositions sont prises pour protéger le chariot du pistolet et réduire les dégâts. Dans la plupart des cas, il est préférable d'employer un chariot de pistolet fait en matière facile à détruire, par exemple du carton, certains plastiques, etc. Le chariot sera ensuite remplacé après chaque opération. ' Dans d'autres cas,, par exemple quand on.emploie le montage re- présenté par la figure 4, la charge explosive peut être mise à l'extérieur vers le tubage avant la mise à feu de manière à pro- téger le carter ou enveloppe. On se rendra compte que dans de tels cas l'explosif peut être ou non renfermé dans un récipient étanche, si on le désire.
Les explosifs,; du genre décrit ci- dessus, sont. généralement insensibles aux effets de l'eau, tout particulièrement sous forme coulée, ce qui est une condition préférée de.la charge.
Notre invention vient d'être décrite en détail. On se rendra compte, naturellement, que bien des modifications peuvent -- être faites au montage des éléments du perforateur, dans la com- n
<Desc/Clms Page number 6>
position de l'explosif employé, et dans d'autres détails du procédé, sans pour cela s'écarter du but de l'invention. Nous ne voulons donc être limités seulement que par les revendications suivantes.
R E V E N D I C A T 1 0 N S
1) Une méthode pour perforer les tubages de puits ca- ractérisée par le fait que l'on introduit dans un puits à environ la profondeur à laquelle on désire faire la perforation, tout au moins une charge d'explosif détonant,en prévoyant un évidement de cette charge sur un côté, pour produire la détonation de cette charge explosive, et de ce fait effectuer la perforation du tu- bage sur le c8té adjacent à la partie évidée.
2) Une méthode selon le paragraphe 1 qui se caractérise par le fait que la charge consiste en un explosif détonant.
3) Une méthode selon le paragraphe 1 ou 2, qui se ca- ractérise par le fait que l'on maintient adjacent à et entre la partie évidée et le tubage, une garniture qui a la forme généra- le de la partie évidée de l'explosif.
4) Une méthode selon le paragraphe 3 qui se caractérise par le fait que cette garniture est en métal.
5) Une méthode selon l'une quelconque des revendications qui précèdent, qui se caractérise par le fait que la charge est étanche aux liquide normalement présents dans les puits d'huile.
6) Une méthode selon n'importe laquelle des revendica- tions précédentes, qui se caractérise par le fait que la charge est renfermée dans un récipient étanche.
7) Une méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes qui se caractérise par le fait que l'explosif con- tient du tétranitrate de pentacrythritol ou de la trinitramine de triméthyléne.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.