Procédé et dispositif pour détecter le point de coincement des tiges dans un sondage

Description

[0001] L'invention se rapporte aux procédés et dispositifs utilisés dans les sondages, pour détecter le point de coincement d'une colonne de tiges dans un sondage.

[0002] Lorsqu'une colonne de tiges, comme par exemple un train de tiges de forage, est coincée dans un sondage, un procédé classique pour déterminer la profondeur du point de coincement consiste à appliquer à la colonne en surface des torsions et des tractions, et à déterminer jusqu'à quelle profondeur se transmettent ces déformations. Pour détecter ces déformations, on utilise un appareil descendu dans la colonne à l'extrémité d'un câble et mis en place à des profondeurs successives.

[0003] Un appareil classique de détection de point de coincement, décrit par exemple dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 3 686 943 accordé à W.D. Smith, comprend un corps ayant une partie supérieure et une partie inférieure montées mobiles l'une par rapport à l'autre. Des organes d'ancrage supérieurs et inférieurs montés respectivement sur ces parties supérieure et inférieure immobilisent chacune des parties du corps en deux zones longitudinalement espacées de la colonne. Des moteurs électriques commandés par l'intermédiaire du câble servent à écarter et rapprocher du corps les organes d'ancrage. Des moyens de détection, montés entre les parties du corps, mesurent les mouvements relatifs entre ces paries lorsqu'on déforme élastiquement la colonne par des contraintes appliquées en surface.

[0004] Un procédé d'ancrage perfectioné, décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 4104 911 (J.C. Lavigne et Y. Nicolas), consiste à ancrer tout d'abord la partie supérieure du corps. On ancre ensuite la partie inférieure, après avoir relâché la tension du câble. L'avantage de ce processus est de ne pas mettre en compression les parties mobiles du corps pour la mesure. Pendant cette mesure, il est nécessaire toutefois que les deux parties du corps soient longitudinalement en position contractée pour pouvoir s'éloigner l'une de l'autre lorsqu'on applique des tractions à la colonne dé tiges. Dans ce but, l'appareil comprend généralement un organe élastique ou ressort qui applique une force de rappel aux parties du corps pour les solliciter l'une vers l'autre. L'inconvénient des appareils connus est que cette force de rappel s'oppose aux déplacements longitudinaux relatifs entre les deux parties du corps pendant la détection.

[0005] Un premier objet de l'invention est de minimiser une telle force de rappel longitudinale pendant la mesure.

[0006] Pour la détection des mouvements entre les parties du corps, il est intéressant d'utiliser un capteur décrit dans le brevet français autérieur No. 24 81 737 et la EP-A-39 278 (inventeur P.Mou- tin), qui fournit deux signaux de sortie l'un indépendant des rotations et l'autre indépendant des déplacements longitudinaux entre les parties du corps. L'appareil comprend alors un système de remise à zéro pour placer les moyens de détection dans une position angulaire initiale avant la mesure. Une suite compliquée d'opérations est nécessaire pour commander cette remise à zéro. Dans d'autres appareils connus, le système de remise à zéro angulaire comprend un ressort, ou tout autre moyen élastique, dont le couple de rappel s'oppose aux rotations entre les deux parties du corps pendant la détection.

[0007] Un deuxième objet de l'invention est de réaliser un système automatique de remise à zéro angulaire ne présentant pas de couple de rappel pendant la mesure.

[0008] Enfin un système de remise à zéro usuel est généralement entraïné par un organe moteur qui lui est propre et commandé de façon distincte.

[0009] Un autre objet de l'invention est un dispositif dont la remise à zéro s'effectue automatiquement après ancrage de la partie inférieure du corps.

[0010] Selon un aspect de l'invention, un procédé pour détecter le point de coincement des tiges dans un sondage comprend les étapes suivantes:

- descendre dans les tiges un dispositif comprenant un corps en deux parties montées mobiles l'une par rapport à l'autre et normalement sollicitées l'une vers l'autre par une force de rappel;

- ancrer chacune desdites parties à l'intérieur des tiges par une commande de surface; et

- détecter, par des moyens de détection, les mouvements relatifs entre lesdites parties lorsqu'on déforme les tiges en leur appliquant des contraintes en surface. Ce procédé connu du US-A-41 04 911 comprend selon l'invention de plus l'étape consistant à découpler la force de rappel de la première desdites parties du corps après l'étape d'ancrage et avant l'étape de détection afin de supprimer l'application de cette force entre lesdites parties pendant la détection.

[0011] La force de rappel est prétérablement appliquée entre la deuxième partie du corps et un organe mobile couplé, avant l'étape d'ancrage, à la première partie du corps mais déconnectable de cette dernière. Après l'étape d'ancrage, cet organe est découplé de la première partie du corps pour découpler la force de rappel de la première partie.

[0012] Le procédé comprend préférablement de plus les étapes suivantes:

- avant l'étape d'ancrage, maintenir, dans une position de zéro les moyens de détection angulaires découplés d'une deuxième desdites parties du corps; et

- coupler les moyens de détection angulaires à ladite deuxième partie après l'étape d'ancrage et avant l'étape de détection sans changer sensiblement la position de zéro desdits moyens de détection.

[0013] Selon un autre aspect de l'invention, un dispositif pour détecter le point de coincement des tiges dans un sondage, comprend un corps adapté à être suspendu à un câble et ayant deux parties montées mobiles l'une par rapport à l'autre. Chaque partie peut être ancrée à l'intérieur des tiges par une commande de surface et des moyens détectent les mouvements relatifs entre lesdites parties lorsqu'on déforme les tiges en leur appliquant en surface des contraintes. Des moyens de rappel sont prévus pour appliquer aux parties du corps une force de rappel longitudinale qui les sollicite l'une vers l'autre. Un dispositif de ce type est déjà connu du US-A-41 04911. Selon l'invention, des moyens de liaison déconnectables qui relient les moyens de rappel à une première desdites parties du corps sont découplés par des moyens moteurs après ancrage des deux parties à l'intérieur des tiges afin de supprimer l'application de la force de rappel entre lesdites parties pendant la détection.

[0014] Les moyens de liaison comprennent préférablement un organe monté mobile entre une première position reliée à la première partie du corps et une deuxième postition découplée de la première partie. Les moyens de rappel sont disposés entre la deuxième partie et cet organe pour solliciter cet organe vers la première position et appliquer alors la force de rappel à la première partie du corps. Les moyens moteurs, disposés dans la deuxième partie du corps, déplacent l'organe mobile vers la deuxième position pour découpler cet organe de la première partie.

[0015] L'organe mobile est préférablement bloqué par rapport à la deuxième partie du corps dans la deuxième position et découplé de cette deuxième partie dans la première position. Les moyens de détection sont disposés sur cet organe et la première partie du corps pour être sensibles aux mouvements angulaires entre cet organe et la deuxième partie. Des moyens de remise à zéro placent l'organe mobile par rapport à la première partie du corps lorsque cet organe est dans la première position de façon que les moyens de détection angulaires soient sensiblement au zéro. Les moyens de remise à zéro comprennent des rampes obliques pour placer le manchon en position de zéro sous l'action des moyens de rappel.

[0016] Des moyens de détection de mouvements longitudinaux sont de préférance disposés sur ledit organe mobile et la première partie du corps pour détecter les mouvements longitudinaux d'extension entre cette première partie et cet organe. Les moyens moteurs sont adaptés à ancrer la partie inférieure du corps dans les tiges avant de déplacer le manchon vers la deuxième position.

[0017] Autres caractéristiques et les avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs mieux de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels:

- la figure 1 est une vue en cours d'opération, d'un dispositif selon l'invention pour détecter le point de coincement d'une colonne de tiges dans un sondage;

- les figures 2A et 2B sont des coupes longitudinales de l'appareil de fond de la figure 1;

- la figure 3 est une coupe transversale selon la ligne 3-3 de la figure 2B; et

- la figure 4 est une coupe longitudinale similaire à celle de la figure 2B mais dans laquelle les organes internes sont en position de descente dans le sondage.

[0018] En référence à la figure 1, un dispositif de détection de point de coincement comprend un appareil de fond 10 suspendu dans une colonne de tiges 11 à l'extrémité d'un câble 12. Les tiges 11 disposées dans un sondage 13 sont coincées par les formations de terrain en un point 14 dont on désire déterminer la profondeur. Les tiges sont suspendues en surface d'une façon connue à une tour de forage (non représentée) équipée de mécanismes permettant d'appliquer à ces tiges des efforts de traction et de torsion. Le câble 12 comporte un ou plusieurs conducteurs électriques reliés à un appareillage de surface 15. Cet appareillage est adapté à envoyer vers l'appareil de fond un courant électrique d'alimentation et des signaux électriques de commande et à recevoir les signaux provenant de cet appareil pour les traiter, les afficher et les enregistrer.

[0019] L'appareil de fond 10 comprend d'une façon générale une section électronique 20 formée par une enveloppe étanche contenant des circuits électroniques, et une section mécanique 21. A la partie inférieure de la section mécanique est fixé un support 22 adapté à recevoir un explosif comme par exemple plusieurs longueurs de cordeau détonant destinées à être mises à feu au niveau d'un joint sélectionné des tiges. Cette explosion a pour objet de dévisser l'ensemble des tiges situées au-dessus du joint sélectionné au cours d'une opération appelée «back off» par les spécialistes.

[0020] La section mécanique 21 comprend un corps réalisé en deux parties 23 et 24 montées mobiles l'une par rapport à l'autre avec des déplacements limités longitudinalement et angulairement. Chaque partie est équipée de plusieurs bras d'ancrage tels que 25 pour la partie supérieure et 26 pour la partie inférieure. Les bras d'ancrage sont articulés sur le corps et peuvent être écartés par une commande de surface pour venir s'ancrer à l'intérieur des tiges.

[0021] La section mécanique est représentée plus en détail sur les figures 2A et 2B. L'enveloppe étanche 30 de la section électronique est fixée par une bague filetée 31 à la partie supérieure 23 du corps. Les liaisons électriques entre les sections électronique et mécanique sont assurées par des connecteurs enfichables 32 qui traversent de façon étanche et isolée une tête 33 fixée dans la partie supérieure 23 du corps. A l'intérieur de la partie supérieure 23 du corps est réalisée une première chambre 35 en dessous de la tête 33. La chambre 35 est remplie d'un fluide hydraulique maintenu sensiblement à la prssion du sondage comme on le verra par la suite.

[0022] A la partie inférieure de la chambre 35 est réalisé un alésage 36 dans lequel est monté coulissante de façon étanche une tige d'actionnement 37 équipée d'un joint torique 38. La partie 23 du corps porte des découpes 40 adaptées à recevoir trois bras d'ancrage 25 montés tournants autour de pivots 41. Sur chaque bras d'ancrage est monté tournant un pion 42 qui s'engage dans une rainure transversale de la tige d'actionnement 37 de façon qu'un mouvement longitudinal de cette tige fasse tourner les bras autour des pivots 41. La tige d'actionnement 37 traverse à sa partie inférieure un alésage longitudinal 43 réalisé dans la partie 23 du corps. Un joint torique 44, monté sur cette tige, assure l'étanchéité de cette traversée. La tige 37 pénètre ainsi dans une deuxième chambre 45 qui communique avec la première 35 par un passage longitudinal 46 réalisé dans l'axe de la tige 37.

[0023] Dans la deuxième chambre 45, est placé un boîtier 46 qui contient des organes moteurs pour déplacer longitudinalement la tige d'actionnement 37. A la partie inférieure du boîtier 47 est fixé un ensemble 50 formé par un moteur à courant alternatif et un réducteur. L'arbre de sortie du réducteur est relié par un joint d'Oldham 51 à une butée à billes 52 puis à une vis à billes 53. L'élément écrou de la vis à billes 53 est fixé à l'extrémité inférieure élargie de la tige d'actionnement 37. Lorsqu'on alimente en courant le moteur 50, l'arbre de sortie du réducteur tourne, entraînant la vis à billes 53 laquelle déplace longitudinalement la tige d'actionnement 37. Le moteur peut être commandé depuis la surface pour tourner dans l'un ou l'autre sens de façon à ouvrir ou fermer les bras d'ancrage 25. La chambre 45 communique avec l'intérieur du boîtier par un passage 54, de façon que les espaces libres soient occupés par du fluide hydraulique qui baigne le moteur 50, la butée 52 et la vis à billes 53. Des passages sont prévus entre le boîtier 47 et le corps pour permettre le câblage des conducteurs électriques depuis les connecteurs 32 jusqu'au bas de la chambre 45.

[0024] A la partie inférieure de la chambre 45, le corps comprend un tube axial 54 dont l'intérieur communique avec la chambre 45. A sa périphérie, le corps comporte de plus une paroi cylindrique 55 autour du tube 54 de façon à délimiter une chambre annulaire 56 dans laquelle coulisse un piston flottant 57, égalisateur de pression. Au-dessus du piston flottant 57, la chambre annulaire 56, remplie de fluide hydraulique, communique avec l'intérieur du tube 54 par un passage 60. La face inférieure du piston 57 est en contact avec les fluides du sondage par un passage 61. L'étanchéité entre le piston et le tube 54 est réalisée par un joint 62 et celle entre le piston et la paroi cylindrique 55 par un joint 63.

[0025] La partie supérieure 23 du corps se prolonge vers le bas, en dessous de la chambre annulaire 56, par un mandrin 65 qui pénètre dans la partie inférieure 24 du corps. Un joint 66 assure l'étanchéité entre cette partie inférieure 24 et une extrémité annulaire 67 de la partie supérieure 23. La partie inférieure 24 du corps peut s'écarter et tourner par rapport à l'extrémité annulaire 67 au niveau de l'épaulement 59. Dans la partie inférieure 24.du corps et autour du mandrin 65, est monté mobile un manchon 70 entre une position haute (figure 2B) et une position basse (figure 4). Le mandrin 65 est percé d'un canal axial 68 qui met en communication par l'intérieur du tube 54 la chambre 45 avec une autre chambre 69 réalisée dans la partie inférieure du corps. Le canal 68 sert aussi de passage pour les conducteurs électriques.

[0026] Une liaison déconnectable relie le manchon, en position basse, à la partie supérieure du corps. Au niveau de cette liaison, la figure 2B est une coupe selon la ligne 5-5 de la figure 3. Sur le mandrin 65 sont fixés, par des vis 71, des ergots 72 diamétralement opposés ayant deux côtés parallèles à la direction longitudinale et un bord supérieur en forme de V renversé. Dans le manchon 70 sont découpées des fenêtres 73 opposées ayant des rampes obliques à leur partie supérieure. Les ergots 72 sont placés dans les fenêtres 73 dont les dimensions sont choisies pour permettre, en position haute du manchon, des mouvements limités longitudinalement et angulairement, du mandrin 65 par rapport au manchon 70. Les bords supérieurs des ergots 78 et des fenêtres 73 forment des rampes qui immobilisent vers le bas le manchon 70 dans une première position correspondant angulairement au zéro des moyens de détection angulaires.

[0027] Le manchon a une partie supérieure de diamètre plus faible autour de laquelle est placé un ressort hélicoïdal 74 monté en compression entre ce manchon et un épaulement 75 de la partie inférieure du corps. Lorsque les fenêtres viennent en appui sur le haut des ergots (figure 4), le manchon 70 est immobilisé en position basse par rapport au mandrin 65 et le ressort 74 applique aux deux parties dù corps une force de rappel qui les sollicite l'une vers l'autre. Cette force de rappel est suffisante pour maintenir les deux parties du corps en position rétractée lorsque l'appareil est suspendu par le câble 12 lors de sa descente dans le sondage. Le mouvement vers le haut du manchon 70 est limité par l'épaulement 75 de la partie inférieure du corps contre lequel vient en butée l'extrémité supérieure du manchon.

[0028] L'appareil comprend des moyens de détection des mouvements longitudinaux et angulaires entre le manchon et le mandrin. Ces moyens de détection, décrits en détail dans le brevet français antérieur déjà cité No. 24 81 737 du 30 avril 1980 et la EP-A-39 278, comprennent deux transformateurs différentiels. Un premier transformateur à bobines axiales comporte un primaire 80 fixé au mandrin et un secondaire formé de deux bobines 81 et 82 fixées au manchon. Ce premier transformateur détecte les mouvements longitudinaux entre les parties du corps tout en étant insensible aux mouvements angulaires. Un deuxième transformateur à bobines radiales comportant un primaire 83 fixé au mandrin et un secondaire formé de deux bobines 84 et 85 fixées au manchon, détecte les mouvements angulaires mais est insensible aux mouvements longitudinaux entre les parties du corps. Au zéro des moyens de détection longitudinaux, le primaire 80 du premier transformateur est centré entre les deux bobines 81 et 82 du secondaire comme représenté sur la figure 2B. Au zéro des moyens de détection angulaires le primaire 83 du deuxième transformateur a son axe perpendiculaire à celui des bobines 84 et 85 du secondaire. Le manchon et le mandrin sont placés avant la mesure dans cette position initiale par l'interaction des ergots 72 et des fenêtres 73.

[0029] Un boîtier 86 contenant des organes moteurs est monté coulissant dans la partie inférieure 24 du corps en dessous du manchon 70. L'intérieur du boîtier communique avec la chambre 69 par un passage 88. Dans le boîtier 86 est fixé un ensemble 87 constitué par un moteur électique à courant alternatif et un réducteur. L'arbre de sortie 90 du réducteur, monté tournant dans le boîtier par une butée à billes 91, est connecté à l'arbre fileté d'une vis à bille 92. L'organe écrou de la vis à bille 92 est fixé à une tige d'actionnement 93 qui sort du boîtier 86 et traverse une cloison transversale 94 du corps fermant vers le bas la chambre 69 remplie de fluide hydraulique. L'étanchéité entre la tige d'actionnement 93 et la cloison transversale 94 est assurée par un joint 95. En dessous de la cloison transversale 94, le corps comporte des découpes 96 dans lesquelles sont disposés trois bras d'ancrage 26 articulés sur des pivots 97. En dessous des découpes 96, la tige d'actionnement 93 traverse un alésage 100 réalisé dans l'axe du corps pour déboucher dans une chambre 101. Un joint 102 assure l'étanchéité entre la tige 93 et le corps. Entre les joints 95 et 102, la tige d'actionnement a une section transversale triangulaire avec trois rainures transversales 103. Sur chaque bras d'ancrage 26 est monté tournant un pion 104 ayant une nervure en saillie qui s'engage dans l'une des rainures 103.

[0030] L'ensemble moteur-réducteur peut être alimenté en courant électrique de façon à déplacer la tige d'actionnement 93, soit vers le bas, soit vers le haut, par rapport au boîtier 86. Un canal longitudinal 105 découpé dans la tige d'actionnement 98 fait communiquer la chambre 69 avec la chambre 101. Un conducteur électrique placé dans le canal 105 est relié à un connecteur 106 monté de façon isolée et étanche au bas de la partie inférieure 24 du coprs. Sur cette extrémité est fixée par des vis 107 la partie supérieure 108 du support 22 d'explosifs. Un détonateur élecrique (non représenté) pour la mise à feu de cet explosif est relié au connecteur 106.

[0031] Pour effectuer une mesure de point de coincement, on connecte tout d'abord l'appareil de fond 10 au câble 12 afin de le descendre dans les tiges 11. Les bras d'ancrage supérieurs 25 et inférieurs 26 sont refermés et les différents organes contenus dans la partie inférieure du corps sont dans la position représentée sur la figure 4. En particulier, le boîtier 86 est en butée basse contre la cloison transversale 94. La tige d'actionnement 93, en position haute dans le boîtier 86, maintient fermés les bras d'ancrage inférieurs 26. Le manchon 70, repoussé par le ressort 74, est en position basse, immobilisé par les ergots 72 sur lesquels vient en appui le haut des fenêtres 73. Le détecteur de mouvements angulaires formé par les bobines 83, 84 et 85 est ainsi placé dans sa position angulaire de zéro. Le ressort 74 applique aussi à la partie inférieure du corps une force de rappel ascendante qui maintient les deux parties 23 et 24 en position rétractée.

[0032] On descend ensuite l'appareil 10 dans le sondage jusqu'à une première profondeur où l'on désire déterminer si les tiges sont libres. A cette profondeur, on alimente en courant le moteur 50 (figure 2A), de façon à écarter les bras d'ancrage supérieurs 25. Après ancrage de la partie supérieure du corps 23 et après avoir relâché la tension du câble 12, on alimente en courant le moteur 87. Les bras d'ancrage inférieurs s'écartent du corps jusqu'à venir en appui contre la paroi interne des tiges 11. Le boîtier 86 remonte légèrement dans la partie inférieure du corps jusqu'à venir en appui sur le bas du manchon 70. A cet instant, la force latérale d'application des bras d'ancrage 26 est déterminée par la force longitudinale de rappel du ressort 24, transmise par le manchon 70 et le boîtier 86 à la tige d'actionnement 93. Les bras d'ancrage 26 ayant atteint leur écartement maximal dans les tiges, arrêtent le déplacement de la tige d'actionnement 93 par rapport à la partie inférieure 24 du corps.

[0033] Lorsque le moteur continue à tourner, le boîtier 86 se déplace vers le haut entraînant le manchon 70 qui comprime le ressort 74. Ce mouvement se poursuit jusqu'à ce l'extrémité supérieure du manchon 70 vienne en appui contre l'épaulement 75. Le manchon 70 est alors bloqué en position haute dans la partie inférieure 24 du corps. Au cours de ce mouvement les surfaces de contact obliques des fenêtres et des ergots s'éloignent les unes des autres ce qui découple la liaison entre le manchon 70 et le mandrin 65. Par rapport au mandrin 65, le manchon 70, bloqué à cet instant dans la partie inférieure 24 du corps, est libre de se déplacer avec des mouvements limités angulairement vers la droite ou la gauche et longitudinalement en extension. Cette position haute du manchon, pour laquelle les moyens de détection angulaires et longitudinaux sont sensiblement au zéro, est représentée sur la figure 2B. L'appareil est alors prêt à effectuer une mesure, c'est-à-dire à détecter des mouvements entre les parties du corps lorsqu'on applique aux tiges en surface des contraintes de traction ou de torsion.

[0034] Après une telle mesure, on alimente en courant les moteurs 87 et 50 pour refermer les bras d'ancrage inférieurs et supérieurs. On peut alors déplacer l'appareil de fond au moyen du câble 12 pour effectuer d'autres mesures à différentes profondeurs.

[0035] Pendant les déplacements de l'appareil dans le sondage (figure 4) le manchon 70 est maintenu sur le mandrin 65 dans une position basse pour laquelle le détecteur de mouvements angulaires est sensiblement au zéro. Par contre, dans cette position du manchon, le détecteur de mouvements longitudinaux indique une élongation maximale. En effet, la bobine 80 est décalée vers le haut d'une distance d par rapport au point milieu des bobines 81 et 82.

[0036] Après ancrage des deux parties du corps, le manchon 70 est amené, par rapport au mandrin, dans sa position haute qui, angulairement, n'est pas modifiée depuis la position basse précédente. Pour cette position, le détecteur de mouvements longitudinaux est sensiblement au zéro. A partir de cette position, le manchon 70 solidaire de la partie inférieure du corps est découplé de la partie supérieure. Toute force de rappel tendant à s'opposer à des déplacements longitudinaux ou angulaires entre les parties du corps est supprimée pendant la mesure. En outre, on peut suivre en surface l'indication fournie par le détecteur de mouvements longitudinaux lors de l'ancrage de l'appareil pour s'assurer de son bon fonctionnement. Lorsque ce détecteur indique que les deux parties du corps de sont rapprochées l'une de l'autre depuis une valeur d à une valeur sensiblement nulle, l'opérateur sait que le manchon 70 s'est correctement déplacé dans la partie inférieure du corps de sa position basse à sa position haute. On dispose ainsi d'une information sur le bon fonctionnement du système automatique de remise à zéro de l'appareil.

[0037] Le dispositif qui vient d'être décrit peut évidemment faire l'objet de nombreuses variantes tout en restant dans le cadre de l'invention. En particulier, les moyens de détection peuvent être réalisés sous une forme différente du capteur électromagnétique décrit ci-dessus.

Revendications

1. Procédé pour détecter le point de coincement des tiges (11 ) dans un sondage (13) comprenant les étapes suivantes:

- descendre dans les tiges (11) un dispositif comprenant un corps (21) en deux parties (23, 24) montées mobiles l'une par rapport à l'autre et normalement sollicitées l'une vers l'autre par une force de rappel (74); - ancrer chacune desdites parties (23, 24) à l'intérieur des tiges (11) par une commande de surface; et

- détecter, par des moyens de détection (80 à 85), les mouvements relatifs entre lesdites parties lorsqu'on déforme les tiges (11) en leur appliquant des contraintes en surface; caractérisé en ce qu'il comprend de plus l'étape consistant à:

- découpler la force de rappel (74) de la première desdites parties (23) du corps après l'étape d'ancrage et avant l'étape de détection afin de supprimer l'application de cette force (74) entre lesdites parties (23, 24) pendant la détection.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes:

- appliquer la force de rappel (74) entre la deuxième partie(24) du corps et un organe mobile (70) couplé, avant l'étape d'ancrage, à ladite première partie (23) du corps mais déconnectable de ladite première partie (23); et

- découpler après l'étape d'ancrage ledit organe (70) de la première partie (23) du corps pour découpler la force de rappel (74) de ladite première partie (23).

3. Procédé selon la revendication 2 dans lequel les moyens de détection (81 à 85) comportent des moyens de détection des mouvements angulaires (83, 84, 85) entre lesdites parties (23, 24), caractérisé en ce qu'il comprend de plus les étapes suivantes:

- avant l'étape d'ancrage, maintenir, dans une position de zéro les moyens de détection angulaires (83, 84, 85) découplés d'une deuxième desdites parties (23, 24) du corps; et

- coupler les moyens de détection angulaires (83, 84, 85) à ladite deuxième partie (24) après l'étape d'ancrage et avant l'étape de détection sans changer sensiblement la position de zéro desdits moyens de détection (83, 84, 85).

4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comprend de plus les étapes suivantes:

- détecter, par les moyens de détection (81, 82, 83), les mouvements relatifs entre la première partie (23) du corps et ledit organe (70) qui est, avant l'étape d'ancrage, découplé de ladite deuxième partie (24) du corps;

- maintenir, par rapport à ladite première partie (23), ledit organe (70) dans ladite position de zéro, avant l'étape d'ancrage; et

- après l'étape d'ancrage, coupler ledit organe (70) à la deuxième partie (24) du coprs tout en le découplant de la première partie (23), afin de détecter, par lesdits moyens de détection (81 à 85), les mouvements entre les deux parties (23, 24) du corps.

5. Dispositif pour détecter le point de coincement des tiges (11 ) dans un sondage (13) comprenant:

- un corps (10) adapté à être suspendu à un câble (12) et ayant deux parties (23, 24) montées mobiles l'une par rapport à l'autre, chaque partie étant adaptée à être ancrée à l'intérieur des tiges (11) par une commande de surface;

- des moyens pour détecter (80 à 85) les mouvements relatifs entre lesdites parties (23, 24) lorsqu'on déforme les tiges (11) en leur appliquant des contraintes en surface; et

- des moyens de rappel (74) disposés dans le corps pour appliquer normalement auxdites parties (23, 24) du corps une force de rappel longitudinale qui les sollicite l'une vers l'autre; caractérisé en ce qu'il comprend de plus:

- des moyens de liaison (65, 70) déconnectables pour relier longitudinalement les moyens de rappel (74) à une première desdites parties (23, 24) du corps; et

- des moyens moteurs (87, 92 86) disposés dans le corps pour découpler les moyens de liaison (65, 70) de la première partie (23) du corps, après ancrage des deux parties (23, 24) à l'intérieur des tiges (11), afin de supprimer l'application de la force de rappel (74) entre lesdites parties (23, 24) pendant la détection des mouvements relatifs.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de liaison (65, 70) comprennent:

- un organe (70) monté mobile entre une prmière position reliée à ladite première partie (23) du corps et une deuxième position découplée de ladite première partie (23), lesdits moyens de rappel (74) étant disposés entre la deuxième partie (24) du corps et ledit organe (70) pour solliciter ledit organe (70) vers la première position et appliquer la force de rappel (74) entre lesdites première et deuxième partie (23, 24) lorsque ledit organe (70) est dans la première position.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en que lesdits moyens moteurs (87, 92, 86) disposés dans la deuxième partie (24) du corps sont adaptés à déplacer ledit organe (70) vers ladite deuxième position afin de découpler ledit organe (70) de ladite première partie (23).

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que:

- ledit organe (70) est bloqué par rapport à ladite deuxième partie (24) dans la deuxième position et découplé de ladite deuxième partie (24) dans la première position; et

- les moyens de détection (80 à 85) sont disposés sur ledit organe (70) et ladite première partie (23) du corps pour être sensibles aux mouvements entre ledit organe (70) et ladite première partie (23).

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection (80 à 85) comprennent des moyens de détection angulaires (83 à 85)sensibles aux mouvements angulaires entre ledit organe (70) et ladite première partie (23) et en ce qu'il comprend de plus:

- des moyens (72, 73) de remise à zéro pour placer angulairement ledit organe (70) par rapport à la première partie (23) dans une position de zéro desdits moyens de détection angulaires (83, à 85) lorsque ledit organe (70) est dans la première position.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de remise à zéro comprennent des surfaces de contact (73, 78) entre ledit organe (70) et la première partie (23) du corps, au moins l'une desdites surfaces de contact (73, 78) comportant des rampes obliques pour placer ledit organe (70), sous l'action des moyens de rappel (74), dans ladite position de zéro par rapport à la première partie (23) du corps.

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend un épaulement (75) réalisé dans la deuxième partie (24) du corps pour que lesdits moyens moteurs (P<8), 92, 86) immobilisent ledit organe (70) dans ladite deuxième position contre ledit épaulement (75).

12. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection de mouvements angulaires (83, 84, 85) comprennent un transformateur à bobines radiales ayant des enroulements primaires (83) et secondaires (84, 85) fixés l'un à la première partie (23) du corps et l'autre audit organe (70).

13. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection (80 à 85) comprennent des moyens de détection longitudinaux (80, 81, 82) sensibles aux mouvements longitudinaux entre ladite première partie (23) et ledit organe (70) afin d'indiquer les déplacements dudit organe (70) provoqués par lesdits moyens moteurs (87, 92, 86).

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection des mouvements longitudinaux (80, 81, 82) comprennent un transformateur à bobines axiales ayant des enroulements primaire (80) et secondaire (81, 82) fixés l'un à la première partie (23) du corps et l'autre audit organe (70).

15. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 14, caractérisé en ce que lesdits moyens moteurs (87, 92 93) sont adaptés à ancrer la partie inférieure (24) du corps dans les tiges (11) avant de déplacer ledit organe (70) vers la deuxième position.

16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que lesdits moyens moteurs (87, 92) comprennent deux éléments d'actionnement (86, 93) montés mobiles dans la deuxième partie (23) du corps et susceptibles d'être éloignés longitudinalement l'un de l'autre, l'un desdits éléments (93) étant adapté à actionner des bras d'ancrage articulés sur la deuxième partie (23) du corps pour les écarter du corps et les ancrer à l'intérieur des tiges (11), et l'autre desdits éléments (86) étant adapté à déplacer ledit organe (70) de la première à la deuxième position.

17. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 16, caractérisé en ce que la première et la deuxième partie (23, 24) du corps sont respectivement les parties supérieure et inférieure du corps, lesdits moyens moteur (87, 92) étant adaptés à déplacer ledit organe (70) après ancrage de la partie inférieure (27) du corps.

Ansprüche

1. Verfahren zum Bestimmen des Klemmpunktes von Stangen (11) in einer Bohrung (13) mit den folgenden Schritten:

- Ablassen in die Stangen (11) eines Gerätes, umfassend einen Körper (21 ) aus zwei Teilen (23, 24), die relativ zueinander geweglich sind und mormalerweise aufeinanderzu vorgespannt sind durch eine Rückstellkraft (74),

- Verankern jedes der genannten Teile (23, 24) im Inneren der Stangen (11) durch ein von der Oberfläche kommendes Kommando, und

- Bestimmen mittels Erfassungsmitteln (80 bis 85) der Relativbewegungen zwischen den genannten Teilen bei Deformieren der Stangen (11) unter Einwirkenlassen von Belastungen an der Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich den folgenden Schritt umfasst:

- Entkoppeln der Rückstellkraft (74) von dem ersten der genannten Teile (23) des Körpers nach dem Verankerungsschritt und vor dem Bestimmungsschritt, um die Einwirkung dieser Kraft (74) zwischen den genannten Teilen (23, 24) während der Erfassung zu unterdrücken.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:

- Einwirkenlassen der Rückstellkraft (74) zwischen dem zweiten Teil (24) und einem beweglichen Organ (70), das vor dem Verankerungsschritt an das genannte erste Teil (23) des Körpers angekuppelt, jedoch von dem genannten ersten Teil (23) lösbar ist, und

- Abkoppeln des genannten Organs (70) von dem ersten Teil (23) des Körpers nach dem Verankerungsschritt zum-Entkuppeln der Rückstellkraft (74) von dem ersten Teil (23).

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Erfassungsmittel (81 bis 85) Mittel zum Erfassen von Winkelbewegungen (83, 84, 85) zwischen den genannten Teilen (23, 24) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich die folgenden Schritte umfasst:

- vor dem Verankerungsschritt werden die Winkelerfassungsmittel (83, 84, 85) von einem zweiten der genannten Teile (23,24) des Körpers in einer Nullposition entkoppelt gehalten, und

- Koppeln der Winkelfassungsmittel mit dem genannten zweiten Teil (24) nach dem Verankerungsschritt und vor dem Erfassungsschritt ohne wesentliche Änderung der Nullposition der genannten Erfassungsmittel (83, 84, 85).

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich die folgenden Schritte umfasst:

- Erfassen mittels der Erfassungsmittel (81, 82, 83) der Relativbewegungen zwischen dem ersten Teil (23) des Körpers und dem genannten Organ (70), das vor dem Verankerungsschritt von dem genannten zweiten Teil (24) des Körpers entkoppelt ist,

- Halten des genannten Organs (70) relativ zu dem genannten ersten Teil (23) in einer Nullposition vor den Verankerungsschritt und

- Koppeln des genannten Organs (70) mit dem zweiten Teil (24) des Körpers nach dem Verankerungsschritt unter Entkopplung von dem ersten Teil (23), um durch die Erfassungsmittel (81 bis 85) die Bewegung zwischen den beiden Teilen (23, 24) des Körpers zu erfassen.

5. Gerät zum Erfassen des Verklemmungspunktes von Stangen (11) in einem Bohrloch (13), umfassend:

- einen an einem Kabel (12) ablassbaren Körper (10) mit zwei relativ zueinander beweglichen Teilen (23, 24), wobei jedes Teil im Inneren von Stangen (11) mittels eines von der Oberfläche kommenden Kommandos verankerbar ist,

- Mittel (80 bis 85) zum Erfassen von Relativbewegungen zwischen den genannten Teilen (23, 24), wenn man die Stangen (11) durch Einwirkenlassen von Belastungen von der Oberfläche her deformiert, und

- Rückstellmittel (74), die in dem Körper angeordnet sind zum Einwirkenlassen auf die genannten Teile (23, 24) des Körpers einer Längsrückstellkraft, welche die beiden Teile normalerweise aufeinanderzu vorspannt, dadurch gekennzeichnet, dass es darüberhinaus umfasst:

- lösbare Verbindungsmittel (65, 70) zum Verbinden in Längsrichtung der Rückstellmittel (74) mit einem ersten der genannten ersten Teile (23, 24) des Körpers, und

- Motormittel (87, 92, 86), die in dem Körper angeordnet sind zum Entkoppeln der Verbindungsmittel (65, 70) von dem ersten Teil (23) des Körpers nach Verankerung der beiden Teile (23, 24) im Inneren von Stangen (11), um das Einwirken der Rückstellkraft (74) zwischen den genannten Teilen (23, 24) während der Erfassung von Relativbewegungen zu unterdrücken.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Verbindungsmittel (65, 70) umfassen:

- ein Organ (70), das beweglich montiert ist zwischen einer ersten Position, verbunden mit dem genannten ersten Teil (23) des Körpers und einer zweiten von dem genannten ersten Teil (23) entkoppelten Position, wobei die genannten Rückstellmittel (74) zwischen dem zweiten Teil (24) des Körpers und dem genannten Organ (70) angeordnet sind, um das genannte Organ (70) in die erste Position vorzuspannen und die Rückstellkraft (74) zwischen dem genannten ersten und zweiten Teil (23, 24) einwirken zu lassen, wenn das genannte Organ (70) in der ersten Position ist.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Motormittel (87, 92, 86), angeordnet in dem zweiten Teil (24) des Körpers, ausgebildet sind zum Verlagern des genannten Organs (70) in die zweite Position, um das genannte Organ (70) von dem ersten Teil (23) zu entkoppeln.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Organ (70) relativ zu dem genannten zweiten Teil (24) in der zweiten Position blockiert ist und entkoppelt ist von dem genannten zweiten Teil (24) in der ersten Position, und

- die Erfassungsmittel (80 bis 85) auf dem genannten Organ (70) und dem genannten ersten Teil (23) des Körpers angeordnet sind, um empfindlich zu sein gegenüber Bewegungen zwischen dem genannten Organ (70) und dem ge- 'nannten ersten Teil (23).

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Erfassungsmittel (80 bis 85) Winkelerfassungsmittel (83 bis 85) umfassen, empfindlich gegenüber Winkelbewegungen zwischen dem genannten Organ (70) und dem genannten ersten Teil (23), und dass es darüberhinaus umfasst:

- Nullrücksetzmittel (72, 73) für die Winkelplazierung des genannten Organs (70) relativ zu dem ersten Teil (23) in eine Nullposition der genannten Winkelerfassungsmittel (83 bis 85), wenn das genannte Organ (70) in der Position ist.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nullrücksetzmittel Kontaktflächen (73, 78) zwischen dem genannten Organ (70) und dem ersten Teil (23) des Körpers umfassen, wobei mindestens eine der genannten Kontaktflächen (73, 78) schräge Rampen umfasst zum Plazieren des genannten Organs (70) unter der Wirkung der Rückstellmittel (74) in die genannte Nullposition relativ zu dem ersten Teil (23) des Körpers.

11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es eine in dem zweiten Teil (24) des Körpers ausgebildete Schulter (75) umfasst, damit die genannten Motormittel (87, 92, 86) das genannte Organ (70) in der genannten zweiten Position gegen die genannte Schulter (75) unbeweglich machen.

12. Gerät nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Winkelbewegungserfassungsmittel (83, 84, 85) einen Transformator umfassen mit radialen Spulen, die Primärwicklungen (83) und Sekundärwicklungen (84, 85) haben, eine an dem ersten Teil (23) des Körpers befestigt und die andere an dem genannten Organ (70).

13. Gerät nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsmittel (80 bis 85) Längsbewegungserfassungsmittel (80, 81, 82) umfassen, empfindlich gegenüber Längsbewegungen zwischen dem genannten ersten Teil (23) und dem genannten Organ (70), um Verlagerungen des genannten Organs (70) anzuzeigen, hervorgerufen durch die genannten Motormittel (87, 92, 86).

14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Längsbewegungserfassungsmittel (80, 81, 82) einen Transformator umfassen mit Axialspulen, die eine Primärwicklung (80) und Sekundärwicklungen (81, 82) haben, eine an dem ersten Teil (23) des Körpers befestigt und die andere an dem genannten Organ (70).

15. Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Motormittel (87, 92, 93) zum Verankern des unteren Teils (24) des Körpers in den Stangen (11) vor dem Verlagern des genannten Organs (70) in Richtung auf die zweite Position ausgebildet sind.

16. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Motormittel (87, 92) zwei Betätigungselemente (86, 93) umfassen, beweglich montiert im zweiten Teil (24) des Körpers und in Längsrichtung voneinander entfernbar, wobei das eine der genannten Elemente

(93) ausgebildet ist zum Betätigen von Verankerungsarmen, angelenkt am zweiten Teil (24) des Körpers, um sie vom Körper abzuspreizen und im Inneren der Stangen (11) zu verankern, und das andere der genannten Elemente (86) ausgebildet ist zum Verlagern des genannten Organs (70) von der ersten in die zweite Position.

17. Gerät nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Teil (23, 24) des Körpers das Oberteil bzw. das Unterteil des Körpers bilden, wobei die genannten Motormittel (87, 92) ausgebildet sind zum Verlagern des genannten Organs (70) nach Verankerung des unteren Teils (24) des Körpers.

Claims

1. A method for detecting the stuck point of a conduit (11) in a borehole (13) comprising the steps of:

- lowering in the conduit (11) an apparatus comprising a body (21) having first and second parts (23, 24) movably mounted with respect to each other and normally biased toward each other by a biasing force (74);

- anchoring each of said parts inside the conduit (11) in response to a control from the surface;

- detecting, by detecting means (80 to 85), the relative movements between said parts when the conduit (11) is deformed by applying stresses from the surface; characterized in that it includes furthermore the step consisting in:

- uncoupling said biasing force (74) from said first part (23) after said anchoring step and before said detecting step to eliminate the aplication of said force (74) between said parts during said detecting step.

2. The method of claim 1, characterized in that it further comprises the steps of:

- applying the biasing force (74) between said second part (24) and a movable member (70) coupled to said first part (23) before the anchoring step, but adapted to be uncoupled from said first part (23); and

- after said anchoring step, uncoupling said movable member (70) form said first part (23) to uncouple the biasing force (74) from said first part (23).

3. The method of claim 2 wherein said detecting means comprise means for detecting angular movements (83, 84, 85) between said parts (23, 24), characterized in that it further comprises the steps of:

- before said anchoring step, maintaining said angular detecting means (83, 84, 85) in a zero position uncoupled from a second of said parts (23, 24) of the body; and

- coupling said angular detecting means (83, 84, 85) to said second part (24) after said anchoring step and before said detecting step, with out substantially changing the zero position of said angular detecting means (83, 84, 85).

4. The method of claim 3, characterized in that it further comprises the steps of:

- detecting by said detecting means (81, 82, 83) the relative movements between said first part (23) of the body and said movable member (70) which is uncoupled from the second part (24) of the body before the anchoring step; - maintaining said member (70) in the zero position with respect tc said first part (23), before the anchoring step; and

- after said anchoring step, blocking said member (70) to said second part (24) of the body while uncoupling said member (70) from said first part (23), to detect the movements between said parts (23, 24) of the body by said detecting means (81 to 85).

5. Apparatus for detecting the stuck point of a conduit (11) in a borehole (13) comprising:

- a body (10) adapted to be suspended from a cable (12) and having two parts (23, 24) movably mounted with respect to each other each part being adapted to be anchored inside the conduit (11) by a control from the surface; - means for detecting (80 to 85) relative movements between said parts (23, 24) when the conduit (11) is deformed by applying stresses from the surface; and

- biasing means (74) in the body member normally applying to said parts (23, 24) of the body member a longitudinal biasing force which loads them toward each other; characterized in that it further comprises:

- disconnectable linking means (65, 70) for linking the biasing means (74) longitudinally to a first of said parts (23, 24) of the body member; and

- driving means (87, 92, 86) in the body member for uncoupling the linking means (65, 70) from the first part (23) of the body, when said parts (23, 24) are anchored inside the conduit (11), in order to eliminate the application of the biasing force between said parts (23, 24) when detecting relative movements.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that said linking means (65, 70) comprise:

- a member movably (70) mounted between a first position coupled to said first part (23) of the body and a second position uncoupled from said first part (23), said biasing means (74) being placed between the second part (24) of the body and said member (70) to load said member (70) toward the first position and apply the biasing force between said first and second parts (23, 24) when said member (70) is in the first position.

7. The apparatus of claim 6 characterized in that said driving means (87, 92, 86) are placed in the second part (24) of the body and adapted for moving said member (70) toward said second position to uncouple said member (70) from said first part (23).

8. The apparatus of claim 7, characterized in that:

- said member (70) is blocked in relation to said second part (24) in the second position and uncoupled from said second part (24) in the first position; and

- said detecting means (80 to 85) are placed on said member (70) and said first part (23) of the body to be sensitive to movements between said member (70) and said first part (23).

9. The apparatus of claim 8, characterized in that said detecting means (80 to 85) comprise means for detecting angular movements (83 to 85) between said member (70) and said first part (24), and in that it further comprises:

- resetting means (72, 73) for angularly placing said member (70) in relation to the first part (23) in a zero position of said angular detecting means (83 to 85) when said member (70) is in the first position.

10. The apparatus of claim 9, characterized in that said resetting means comprise contact surfaces (73,78) between said member (70) and the first part (23) of the body, at least one of said contact surfaces (73, 78) having oblique ramps for placing said member (70) under the action of said biasing means (74), in said zero position in relation to the first part (23) of the body.

11. The apparatus of claim 10, characterized in that it comprises a shoulder (75) placed in the second part (24) of the body so that said driving means (87, 92, 86) immobilize said member (70) in said second position against said shoulder (75).

12. The apparatus of any one of claims 9 to 10, characterized in that said angular movement detecting means (83, 84, 85) comprise a radial-coil transformer having primary (83) and secondary (84, 85) windings fixed respectively to the first part (23) of the body and to said member (70).

13. The apparatus of any one of claims 9 to 10, characterized in that said detecting means (80 to 85) comprise means for detecting longitudinal movements (80, 81, 82) between said first part (23) and said member (70) to indicate the movements of said member (70) produced by said driving means (87,92,86).

14. The apparatus of claim 13, characterized in that said longitudinal movement detecting means (80, 81, 82) comprise an axial-coil transformer having primary (80) and secondary (81, 82) windings fixed respectively to the first part (23) of the body and to said member (70).

15. The apparatus of any one claims 7 to 14, characterized in that said driving means(87, 92, 93) are adapted to anchor the lower part (24) of the body in the conduit (11) before moving said member (70) toward the second position.

16. The apparatus of claim 15, characterized in that said driving means (87, 92) comprise first and second actuating elements (86, 93) movably mounted in the second part (24) of the body member to extend longitudinally from each other, one of said actuating elements (93) being connected to actuate anchoring arms articulated on said second part (24) to move them away from the body and anchor them inside the conduit (11), and said other actuating element (86) being adapted to move said member (70) from the first position to the second position.

17. The apparatus of any one of claims 7 to 16, characterized in that said first and the second. parts (23, 24) of the body, are respectively the upper and the lower parts of the body, said driving means (87, 92) being adapted to move said member (70) after the anchoring of the lower part (24) of the body.

Dessins