Appareil et installation pour le nettoyage de drains, notamment dans un puits de production pétrolière

Description

[0001] La présente invention concerne les appareils et installations destinés à effectuer le nettoyage de drains horizontaux dans les puits de production pétrolière.

[0002] On sait que la mise en production de puits dans les gisements sableux, au moyen de drains horizontaux ou à faible inclinaison, conduit à l'entraînement de sable par le fluide s'écoulant du gisement et à des dépôts importants de ce sable ou autres sédiments, principalement dans la partie horizontale de ces drains. Il en résulte une diminution sensible de la production du puits et parfois une impossibilité de descendre dans le drain des outils de mesure ou d'intervention.

[0003] On connaît par le brevet US-A-4744420 un appareil de nettoyage de tels drains horizontaux, qui comporte à l'extrémité de deux tubages concentriques un corps muni de duses de projection d'un fluide de nettoyage, ce corps délimitant un trajet d'alimentation en fluide de nettoyage, relié auxdites duses, ainsi qu'un trajet de retour de ce fluide chargé de particules solides de sable ou autres sédiments, ces deux trajets étant reliés respectivement à l'un des deux conduits délimités par les deux tubages concentriques.

[0004] Dans cet appareil connu, les duses de projection du fluide de nettoyage sont disposées à l'extrémité du corps et orientées sensiblement parallèlement à l'axe du drain. Une telle disposition tend à chasser en avant de l'appareil le sable et les autres sédiments accumulés dans le drain.

[0005] C'est notamment ce problème que l'invention se propose de résoudre, de façon à réaliser un nettoyage plus efficace de tels drains horizontaux.

[0006] On connaît par la demande Européenne 417009, correspondant au préambule de la revendication 1, un appareillage comportant des moyens déflecteurs adaptés à diriger le jet de fluide de nettoyage sortant d'une duse en direction de la paroi du drain.

[0007] Mais le déflecteur peut être une pièce mécaniquement fragile dans certaines dimensions d'appareil. De plus, l'appareillage ne permet pas de régler la distance entre la zone de turbulence du fluide de nettoyage à la sortie de la duse et la zone d'aspiration.

[0008] Il a été établi que le réglage de cette distance est important car elle conditionne la bonne circulation de retour vers l'aspiration du fluide chargé de sédiments. En effet, le fluide jaillissant des orifices de sortie a pour fonctions d'agiter et d'entraîner les sédiments vers l'aspiration. Pour cela, les orifices de sortie sont disposés, par rapport aux orifices d'aspiration, de façon à ce que les turbulences d'agitation soient suffisamment éloignées des orifices d'aspiration pour ne pas contrarier le sens de circulation du fluide destiné à entraîner les sédiments, et en même temps suffisamment proche pour que l'effet d'aspiration agisse efficacement sur le fluide chargé en sédiments mis en suspension par lesdites turbulences.

[0009] Les paramètres influençant cette distance peuvent être notamment le débit disponible de circulation du fluide, la viscosité moyenne du fluide chargé de sédiments, le diamètre du drain, la densité des sédiments ou encore la rhéologie du fluide de nettoyage.

[0010] A cet effet, l'invention qui perfectionne le dispositif décrit dans le document EP-A-417.009, a pour objet un appareil pour le nettoyage d'un drain horizontal ou à faible pente dans lequel des particules solides s'accumulent, ledit appareil étant adapté pour être disposé à l'extrémité inférieure de deux tubages concentriques, délimitant deux conduits également concentriques, cet appareil comprend un corps qui est muni d'au moins un orifice de sortie de fluide et d'au moins un orifice de retour du fluide, ledit corps délimitant d'une part un trajet d'alimentation en fluide de nettoyage et d'autre part un trajet de retour pour le fluide chargé de particules solides, ces deux trajets étant destinés à être reliés respectivement aux deux conduits délimités par les tubages.

[0011] L'appareil comporte en combinaison :

• un orifice de sortie dirigé vers la paroi du drain et incliné vers l'orifice de retour,
• un orifice de retour qui débouche sensiblement à la périphérie du corps,
• des moyens de réglage de la distance entre les orifices de sortie et de retour, à une distance prédéterminée, afin de favoriser l'entrée des particules solides dans l'orifice de retour.

[0012] Les orifices de sortie peuvent être inclinés d'un angle compris entre 10 et 80 degrés par rapport à l'axe longitudinal du corps et en direction de l'orifice de retour.

[0013] L'appareil peut comporter trois orifices de sortie répartis à 120° par rapport à l'axe longitudinal dudit corps et situés entre l'orifice de retour et le fond du drain.

[0014] L'extrémité du corps comportant les orifices de sortie peut être rotative.

[0015] Les moyens de réglage peuvent comporter un jeu d'entretoises empilées entre les deux orifices.

[0016] Dans l'appareil selon l'invention, le trajet d'alimentation en fluide peut comprendre, de l'amont vers l'aval, dans le corps un conduit annulaire, au moins un passage radial, et un conduit axial, et le trajet de retour du fluide chargé de particules peut comprendre, de l'aval vers l'amont, au moins un conduit débouchant du corps par l'orifice de retour, un conduit annulaire entourant un injecteur de fluide moteur et un conduit axial.

[0017] Le conduit annulaire et le conduit axial peuvent former un venturi qui constitue avec l'injecteur un dispositif d'aspiration.

[0018] L'injecteur peut être alimenté en fluide moteur à partir du passage radial et du conduit axial, le débit de fluide se répartissant dans le conduit axial en deux flux opposés dirigés respectivement vers les orifices de sortie et vers l'injecteur.

[0019] La section de passage de l'injecteur peut être supérieure à la somme des sections des orifices de sortie.

[0020] Le corps de l'appareil peut être relié à sa partie arrière ou amont à un raccord comportant deux jeux de conduits qui font communiquer respectivement un conduit axial amont avec un conduit annulaire aval et un conduit annulaire amont avec un conduit axial aval.

[0021] Selon l'invention, l'appareil peut avoir l'une des deux configurations suivantes :

• fixé sur le tubage concentrique extérieur et comportant des moyens de connexion opérés depuis la surface entre le tube intérieur et ledit appareil,
• de diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur dudit tubage concentrique extérieur et le corps coopérant avec l'extrémité du tubage concentrique extérieur par des moyens d'étanchéité et de butée axiale.

[0022] L'appareil peut comprendre une boite de raccordement connectée sur les deux tubages concentriques et comportant notamment un moyen d'étanchéité entre l'extérieur de ladite boite et les parois du puits, ladite boite étant relié à la surface par un tubage de manoeuvre, ledit moyen d'étanchéité et ledit tubage de manoeuvre délimitant un conduit intérieur et un conduit annulaire. Ladite boite est adaptée à mettre en communication soit ledit conduit du tubage intérieur avec le conduit intérieur du tubage de manoeuvre, l'annulaire du tubage de manoeuvre étant relié à l'autre conduit des tubages concentriques, soit ledit conduit de tubage intérieur avec l'annulaire du tubage de manoeuvre, l'intérieur du tubage de manoeuvre étant relié à l'autre conduit des tubages concentriques.

[0023] L'invention fournit également une méthode de mise en oeuvre de l'appareil comportant les étapes suivantes :

• on descend dans le puits une longueur de tubage concentrique extérieur avec ou non fixé à son extrémité l'appareil, ladite longueur étant adaptée à la longueur de nettoyage du drain,
• on descend dans ledit tubage extérieur l'autre tubage concentrique et soit on le connecte sur ledit appareil lorsque celui-ci est descendu en étant fixé au tubage extérieur, soit jusqu'à ce que ledit appareil coopère avec l'extrémité dudit tubage extérieur par les moyens d'étanchéité et de butée lorsque l'appareil est fixé audit autre tubage.
• on fixe sur lesdits tubages concentriques la boite de raccordement,
• on descend l'ensemble comportant l'appareil, les tubages concentriques et la boite de raccordement en ajoutant des tubes de manoeuvre au-dessus de ladite boite.
• on nettoie ledit drain en injectant un fluide par pompage dans le conduit intérieur des tubes de manoeuvre ou dans l'annulaire des tubes de manoeuvre.

[0024] La présente invention sera mieux comprise et ses avantages apparaîtront plus nettement à la description qui suit d'exemples particuliers, nullement limitatifs, illustrés par les figures suivantes :

• la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un appareil suivant l'invention,
• la figure 2 représente une variante de réalisation de l'appareil,
• la figure 3 représente en détail l'extrémité du corps et les deux orifices,
• les figures 4A, 4B, 4C et 4D illustrent la mise en oeuvre de l'installation,
• les figures 5A et 5B illustrent des réalisations de la boite à raccordement.

[0025] On voit sur la figure 1 un tronçon de drain 10 horizontal ou sensiblement horizontal relié à un tubage principal 12 (figure 4A).

[0026] Dans ce drain sont disposés deux tubages concentriques 14 et 16 délimitant entre eux un conduit annulaire 17, tandis que le tubage intérieur délimite un conduit axial 19. L'extrémité aval du tubage intérieur 14 est située en retrait par rapport à l'extrémité aval du tubage extérieur et c'est entre ces deux extrémités qu'est disposé l'appareil selon l'invention.

[0027] Cet appareil comprend un corps 20 comportant plusieurs parties en l'occurrence trois, réalisées et agencées de façon à remplir plusieurs fonctions qui vont être décrites plus en détail ci-après. Ces trois parties sont : une partie extérieure 22, une partie centrale avant 24 et une partie centrale arrière 26.

[0028] La partie extérieure 22 est reçue dans un fourreau 28 et est en appui longitudinal sur une butée 29 solidaire de ce fourreau. Ce dernier est fixé par toute façon convenable connue à l'extrémité du tubage 16, la fixation n'étant pas ici représentée pour des raisons de lisibilité de la figure. Par exemple, cette fixation peut être par raccord fileté.

[0029] Cette partie extérieure est creuse et comporte à son extrémité dirigée vers l'aval de l'appareil une tête 32 qui est percée d'un conduit axial 34 et de trois conduits 35, séparés du conduit 34 et qui débouchent de la tête 32 par les orifices 30. Les conduits 35 sont disposés à 120° les uns par rapport aux autres. Selon la dimension de l'appareil, un nombre supérieur de tels conduits peut être prévu, par exemple 6. Le conduit 34 communique avec une cavité 36, laquelle débouche par des orifices 38 de projection de fluide.

[0030] En arrière du conduit 34, la tête de la partie extérieure 22 du corps 20 comporte un logement 48 dans laquelle est reçue la partie centrale 24 du corps qui délimite d'une part un conduit central 50 disposé dans le prolongement du conduit 34, au moins un passage radial 52 faisant communiquer ce conduit central avec un conduit annulaire 54 délimité entre les parties centrales du corps et la partie extérieure, et au moins un conduit longitudinal 56, qui fait partie du trajet de retour du fluide chargé de particules solides. Dans le mode de réalisation représenté, il est prévu trois conduits 56, disposés dans le prolongement des trois conduits 35.

[0031] En remontant vers l'arrière, la partie extérieure du corps présente une forme tubulaire reliée à un raccord 60 par un filetage 40. La partie centrale arrière est reliée au raccord 60 par le filetage 42.

[0032] Le raccord 60 est relié au tubage 14 par un filetage 44.

[0033] Ce raccord 60 comporte deux jeux de conduits :

• un premier jeu de trois conduits 62 qui assurent la communication entre l'intérieur 19 du tubulaire 14 et un conduit annulaire 64 délimité entre la partie extérieure du corps et la partie centrale arrière 26 de ce même corps,
• un deuxième jeu de trois conduits 66 assurant la communication entre l'espace annulaire 17 délimité entre les deux tubages, et le conduit axial 73 du raccord 60.

[0034] La pièce 26 forme un venturi et délimite un cône convergent 68, un col 70 puis un cône divergent 72 pour constituer avec un injecteur 74 fixé dans le corps central un dispositif d'aspiration dont la fonction sera précisée ci-après.

[0035] La partie centrale arrière 26 est également fixée sur la partie centrale avant 24 du corps, la fixation n'est pas représentée sur la figure 1.

[0036] Le tubage extérieur est maintenu centré dans le drain 10 par un dispositif de centrage 76 de construction connue.

[0037] Par ailleurs des moyens d'étanchéité 78 sont interposés entre le raccord 60 et le tubage extérieur 16.

[0038] Dans cette construction, le diamètre extérieur de l'appareil est inférieur au diamètre intérieur du tubage extérieur 16. L'appareil peut être descendu à l'intérieur du tubage extérieur en manoeuvrant le tubage concentrique intérieur auquel est fixé ledit appareil par le moyen du raccord 60. L'appareil est arrêté par la butée 29 et l'étanchéité du conduit annulaire 17 est complétée par les moyens d'étanchéités 78.

[0039] Une variante de construction est proposée et illustrée sur la figure 2 dans le cas où il n'est pas possible de manoeuvrer l'appareil dans le tubage extérieur, en particulier parce que le diamètre intérieur du tubage extérieur est faible.

[0040] La figure 2 représente la partie arrière du raccord 60 de l'appareil, la partie avant non représentée sur cette figure étant identique à celle de la figure 1.

[0041] Le raccord 60 est en butée arrière ou amont sur un épaulement 80 et est donc immobilisé en translation par le jeu des deux butées 80 et 29.

[0042] Sur l'extrémité amont du raccord 60, il est fixé une fourrure de guidage 81 comportant au moins deux rainures longitudinales dans lesquelles sont disposés des doigts de verrouillage 82. La fixation 83 de ces doigts est adaptée à ce qu'ils puissent se déformer radialement pour accrocher le tubage 14 par son extrémité comportant un raccord d'accrochage 84. Le raccord d'accrochage 84 comporte une pièce 85 de retenue, adaptée à coopérer avec les doigts de verrouillage, et une extension aval 86 adaptée à coopérer avec les moyens d'étanchéité 87 portés par l'intérieur de la fourrure 81.

[0043] La réalisation de la figure 2 permet de descendre l'appareil en même temps que l'on descend le tubage extérieur 16, puis de descendre concentriquement le tubage intérieur 14, équipé du raccord 84, et de raccorder le tubage intérieur 14 sur l'appareil pour délimiter les conduits 17 et 19.

[0044] La figure 3 représente agrandie une réalisation de la tête 32 de la partie extérieure 22 du corps 20.

[0045] La tête comporte deux parties 90 et 91 solidarisées par des vis 93 réparties sur la circonférence. Une entretoise 92 est intercalée entre les deux parties. L'entretoise est percée en son centre pour laisser la continuité du conduit 34 vers la cavité 36. Des joints d'étanchéité 94a et 94b complètent le montage de ce système de réglage de la distance entre les orifices 38 et les orifices de retour 30. En effet il suffit de posséder un jeu d'entretoises pour faire varier cette distance en ajoutant ou en retirant une épaisseur déterminée d'entretoises. Il peut être nécessaire de posséder également d'un jeu de vis 93 de différentes longueurs.

[0046] Sur cette figure 3 est représenté le montage d'une duse 95 sur le conduit axial 34. La fonction de cette duse sera décrite ci-après, mais cette duse n'est pas indispensable dans le cadre de cette invention. Il en est de même de la cavité 36 qui représente un élargissement du conduit 34 non indispensable, en particulier s'il n'y a pas de duse 95.

[0047] Les orifices 38 sont percés dans la pièce d'extrémité 96, la direction de ces perçages est en direction de la paroi du drain 10 et préférentiellement inclinée vers l'amont de l'appareil ou vers les orifices 30 de retour de fluide. Cet angle A peut être variable entre 10 et 80 degrés, mais sera préférentiellement de 60 degrés. On ne sortira pas du cadre de cette invention si ces orifices 38 sont les orifices de duses montées sur la tête 96 suivant la disposition décrite plus haut. Dans ce cas il sera possible de changer le diamètre d'orifices de sortie du fluide sans changer l'extrémité 96 de la tête 32.

[0048] L'extrémité 96 portant les orifices 38 est de préférence immobile par rapport à l'appareil, mais il sera possible qu'elle soit rotative grâce au montage représenté figure 3. La tête 96 est libre en rotation grâce au roulement 97, l'étanchéité étant assurée par les moyens 98. La mise en rotation pouvant être obtenue notamment grâce à la construction où les axes des orifices ne sont pas concourant sur l'axe longitudinal de l'appareil.

[0049] Le fonctionnement de l'appareil est le suivant :

[0050] Le tubage intérieur 14 est alimenté en fluide, en l'occurrence de l'eau, à partir de la surface. Ce fluide, parvenant dans le raccord 60 passe du conduit axial 19 par les conduits 62 vers le conduit annulaire 64 délimité entre les parties centrales et extérieures du corps, pour parvenir jusqu'au passage radial 52.

[0051] Parvenu dans le conduit axial 50, le fluide moteur se divise en deux flux dirigés, l'un vers les orifices 38 et l'autre vers l'injecteur 74. Les sections respectives des orifices 38 ou de la duse 95 et de l'injecteur sont choisies de façon à obtenir une répartition déterminée du débit, qui peut être par exemple 3/5 du débit incident en direction de l'injecteur et 2/5 en direction des orifices 38.

[0052] Les jets de fluide émis par les orifices 38 sont en direction de la paroi du drain et provoque une agitation efficace des particules solides de sable ou autres sédiments accumulés dans le drain. Le fluide chargé de ces particules est aspiré au niveau des orifices 30 par les conduits 35, cet effet d'aspiration étant provoqué dans le venturi 68-72 par le deuxième flux de liquide moteur, émis par l'injecteur 74.

[0053] Les orifices 30 d'aspiration débouchent sensiblement à la périphérie du corps de l'appareil, se situant ainsi au plus proche de la paroi du drain où circule préférentiellement le fluide chargé venant des orifices de sorties. Plus les orifices d'aspiration seront proche de la paroi du drain, plus efficace sera le nettoyage du drain. La distance suffisante entre les orifices 38 et 30 assure que les directions des vitesses des particules solides sont sensiblement unidirectionnelles et parallèles à l'axe longitudinal au voisinage des ouvertures 30, ce qui favorise l'entrée des particules dans les canaux 35 par les orifices 30. La détermination de cette distance tient compte de l'énergie des turbulences créées par les orifices 38 et de la section de l'espace annulaire entre la tête 32 et les parois du drain.

[0054] Le fluide moteur et le liquide chargé de particules se mélangent dans la partie 70, 72 du corps et sont dirigés vers la surface en traversant le raccord 60 par les conduits 66 et en parcourant le conduit annulaire 17 délimité entre les deux tubages.

[0055] La distance entre les deux orifices de sortie et de retour sera réglée pour l'adaptation de l'appareil aux conditions de nettoyage d'un site particulier, notamment en prenant en compte le pompage disponible sur le chantier et la dimension intérieure du drain.

[0056] D'une façon plus générale, l'appareil peut faire l'objet de nombreuses autres variantes, tant dans la réalisation des pièces qui le composent que dans le nombre et la disposition des différents conduits d'amenée et de retour du fluide de nettoyage.

[0057] Dans la réalisation préférentielle décrite, le fluide chargé de particules solides remonte vers la surface par l'intermédiaire du conduit annulaire 17, alors que le fluide moteur est injecté par le conduit axial 19. On ne sortira pas du cadre de cette invention si c'est l'inverse, à condition que la vitesse du fluide chargé soit suffisante pour éviter la sédimentation des particules dans le conduit. De plus, on choisira préférentiellement de faire remonter le fluide chargé dans la conduite de plus grande section afin de limiter les pertes de charge en aval du venturi qui viennent limiter l'effet de succion.

[0058] On va maintenant décrire à propos des autres figures une installation à laquelle est intégré l'appareil décrit ci-dessus, ainsi qu'une méthode opératoire.

[0059] La figure 4a représente un tubage principal 12 qui s'étend à partir de la surface et qui comporte une partie verticale, puis une partie courbe, pour se prolonger par le drain 10 sensiblement horizontal.

[0060] On introduit tout d'abord dans ce tubage principal le tubage extérieur 16 comportant à son extrémité le fourreau 28 et le dispositif de centrage 76.

[0061] Deux configurations sont possibles en fonction du diamètre intérieur du tubage 16 :

1) l'appareil est fixé sur l'extrémité du tubage 16 suivant la variante de la figure 2, l'appareil est alors descendu avec le tubage 16,

2) le tubage 16 comporte à son extrémité le fourreau 28 seul, suivant la configuration de la figure 1.

[0062] Puis, on introduit à l'intérieur du tubage 16 le tubage 14 portant à son extrémité le raccord 84 suivant la configuration 2, ou l'appareil proprement dit qui prend place dans le fourreau 28 suivant la configuration 1.

[0063] Comme cela est connu dans la technique, les tubages 14 et 16 peuvent être constitués soit par des tubes rigides vissés les uns sur les autres, soit par des éléments continus déroulés depuis la surface.

[0064] L'installation peut bien entendu être complétée en reliant le tubage intérieur à une pompe fournissant de l'eau sous pression, et en reliant le tubage extérieur à des moyens connus d'extraction du liquide chargé de particules. Ces moyens connus peuvent être notamment des éléments de tubes rigides comportant deux tubes concentriques, le conduit du tube intérieur étant raccordé sur le conduit 19 et l'annulaire entre le tube intérieur et le tube extérieur étant raccordé sur le conduit 17. L'avancement du nettoyage se fait alors en ajoutant ces éléments les uns sur les autres.

[0065] On peut également, comme cela est décrit dans le document EP 417009, utiliser un dispositif comportant deux tubes parallèles dans le puits 12 et remontant jusqu'en surface.

[0066] Cependant, suivant l'installation de l'invention, on utilise une boite de raccordement 100 représentée sur la figure 5A ou 5B. Selon la figure 4A, la boite de raccordement est montée en surface sur l'extrémité du tubage 16. On descend ensuite le tubage 14 suivant l'une ou l'autre des configurations numérotées 1 et 2. Lorsque l'appareil est en arrêt sur la butée 29, ou lorsque le tubage 14 est verrouillé dans la fourrure 81, on fixe l'extrémité du tubage 14 dans la boite de raccordement 100.

[0067] Les deux variantes de la boite 100 seront décrits plus précisément ci-après, mais pour poursuivre l'enchaînement des étapes de la méthode opérationnelle, il suffira de savoir que la boite comporte une coupelle d'étanchéité 102 faisant étanchéité entre le corps de la boite et le tubage principal 12, que la partie supérieure de la boite comporte un filetage 105 adapté à connecter un tubage de manoeuvre 106 et qu'elle est adaptée à mettre en communication le conduit 19 avec le conduit intérieur 107 du tubage de manoeuvre et le conduit 17 avec le conduit annulaire 108 entre le tubage de manoeuvre et le puits 12, ou inversement dans la deuxième variante de la figure 6.

[0068] La figure 4B représente donc les deux tubages 14 et 16 connectés à la boite 100 et sur laquelle un premier tronçon de tubage de manoeuvre 106 est connecté. Le corps 20 de l'appareil dépasse du tubage 16.

[0069] En continuant à assembler des tubages de manoeuvre, on descend l'appareil jusqu'au drain à nettoyer.

[0070] La figure 4C illustre le début de l'opération de nettoyage, après que l'intérieur 107 des tubages 106 soit raccordé à un pompe de circulation 109, la circulation de retour du fluide chargé de sédiment remontant dans l'annulaire 108 pour être collectée par la goulotte 110 vers une installation de séparation.

[0071] La figure 4D montre l'avancement du nettoyage.

[0072] Lorsque l'opération de nettoyage est achevée, on effectue la remontée de l'appareil en démontant les tubages de manoeuvre 106, en remontant le tubage 14, soit avec l'appareil fixé à son extrémité suivant la configuration 2, soit suivant la configuration 1 après rupture de la pièce de retenue 85, notamment par traction à partir du tubage 14. On démonte ensuite la boite de raccordement, puis les tubages 16.

[0073] La figure 5A représente la boite de raccordement 100 vissée sur le tubage 16 par une connexion 101. La boite comporte une coupelle 102 d'étanchéité, par exemple une coupelle de tester-cup de la société Cameron Iron Works. Des orifices 103 mettent en communication l'intérieur de la boite avec l'extérieur, au-dessus de la coupelle 102. Le tubage 14 est maintenu par un système d'accrochage 104 bloqué en translation vers le bas par un rétreint 111. Le système d'accrochage 104 comporte également un moyen d'étanchéité pour isoler l'annulaire 17 de l'intérieur 107 du tubage de manoeuvre. La fixation du système d'accrochage 104 se fait sur une longueur de tubage 14 située au-dessus de la boite, puis on descend le tubage 14 pour le suspendre par l'intermédiaire du système 104 arrêté par le rétreint 111.

[0074] La figure 5B représente une variante de la boite pour permettre de relier le conduit 19 au conduit annulaire 108 et le conduit annulaire 17 au conduit axial 107 du tubage de manoeuvre 106. Les fixations d'extrémités 101 et 105, ainsi que la coupelle 102 peuvent être communs aux deux variantes. Une pièce de suspension 112 est fixée sur l'extrémité du tubage 14 par un système d'accrochage 113 comportant un ensemble de mâchoires serrées par des vis radiales sur le tubage 14 et un packer 115 d'étanchéité sur le tubage 14. Cette pièce 112 est bloquée vers le bas par le rétreint 114. Dans cette position, les joints 117 et 116 portés par la pièce 112 délimitent les communications des différents conduits. Une cavité 118 de la pièce 112 coopère avec l'orifice 119 pour mettre en communication le conduit 19 avec le conduit 108. Des conduits 120 percés longitudinalement à la pièce 112 mettent en communication le conduit 17 avec le conduit axial 107.

[0075] L'utilisation de l'une ou l'outre des versions de la boite 100 sera conditionnée notamment par la vitesse de remontée du fluide chargé de particules solides. En effet, dans certain cas il sera possible de régler cette vitesse en utilisant des tubages de manoeuvre de diamètre suffisamment grand pour diminuer la section de l'annulaire 108 et ainsi augmenter la vitesse de remontée du fluide. Lorsque cela n'est pas possible, notamment pour des raisons de poids ou d'encombrement, on fera remonter le fluide de retour par l'intérieur du tubage de manoeuvre.

[0076] Dans ce cas, il faut pomper dans l'annulaire 108 et disposer en surface d'un moyen d'étanchéité annulaire, par exemple un BOP.

Revendications

1. Appareil pour le nettoyage d'un drain horizontal (10) ou à faible pente dans lequel des particules solides s'accumulent, ledit appareil étant adapté pour être disposé à l'extrémité de deux tubages concentriques (14, 16), délimitant deux conduits (17, 19) également concentriques, cet appareil comprend un corps (20) qui est muni d'au moins un orifice (38) de sortie de fluide et d'au moins un orifice de retour (30) du fluide, ledit corps délimitant d'une part un trajet d'alimentation en fluide de nettoyage et d'autre part un trajet de retour pour le fluide chargé de particules solides, ces deux trajets étant destinés à être reliés respectivement aux deux conduits (17, 19) délimités par les tubages, caractérisé en ce que ledit appareil comporte en combinaison :

- un orifice de sortie dirigé vers la paroi du drain (10) et incliné vers l'orifice de retour,

- un orifice de retour qui débouche sensiblement à la périphérie du corps,

- des moyens de réglage de la distance entre les orifices de sortie et de retour, à une distance prédéterminée, afin de favoriser l'entrée des particules solides dans l'orifice de retour.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les orifices de sortie sont inclinés d'un angle compris entre 10 et 80 degrés par rapport à l'axe longitudinal du corps et en direction de l'orifice de retour.

3. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte trois orifices de sortie répartis à 120° par rapport à l'axe longitudinal dudit corps et situés entre l'orifice de retour et le fond du drain.

4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité (96) du corps comportant les orifices de sortie est rotative.

5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de réglage comportent un jeu d'entretoises (92) empilées entre les deux orifices.

6. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le trajet d'alimentation en fluide comprend, de l'amont vers l'aval, dans le corps (20) un conduit annulaire (54), au moins un passage radial (52), et un conduit axial (50, 34), et le trajet de retour du fluide chargé de particules comprend, de l'aval vers l'amont, au moins un conduit (35) débouchant du corps par l'orifice de retour (20), un conduit annulaire (68) entourant un injecteur (74) de fluide moteur et un conduit axial (70,72).

7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le conduit annulaire (68) et le conduit axial (70, 72) forment un venturi qui constitue avec l'injecteur un dispositif d'aspiration.

8. Appareil selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'injecteur (74) est alimenté en fluide moteur à partir du passage radial (52) et du conduit axial (50), le débit de fluide se répartissant dans le conduit axial (50) en deux flux opposés dirigés respectivement vers les orifices de sortie (38) et vers l'injecteur (74).

9. Appareil selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la section de passage de l'injecteur (74) est supérieure à la somme des sections des orifices de sortie (38).

10. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (20) est relié à sa partie arrière ou amont à un raccord (60) comportant deux jeux de conduits (62, 66) qui font communiquer respectivement un conduit axial amont (19) avec un conduit annulaire aval (64) et un conduit annulaire amont (17) avec un conduit axial aval (73).

11. Appareil selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est fixé sur le tubage concentrique extérieur (16) et en ce qu'il comporte des moyens de connexion (81, 82, 84, 85) opérés depuis la surface entre le tube intérieur (14) et ledit appareil.

12. Appareil selon l'une des revendication 1 à 10, caractérisé en ce que son diamètre extérieur est inférieur au diamètre intérieur dudit tubage concentrique extérieur et en ce que le corps (20) coopère avec l'extrémité du tubage concentrique extérieur par des moyens d'étanchéité (78) et de butée axiale (29).

13. Appareil selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'une boite de raccordement (100) est connectée sur les deux tubages concentriques (14, 16) et comporte notamment un moyen d'étanchéité (102) entre l'extérieur de ladite boite et les parois du puits (12), ladite boite étant reliée à la surface par un tubage de manoeuvre (106), ledit moyen d'étanchéité et ledit tubage de manoeuvre délimitant un conduit intérieur (107) et un conduit annulaire (108), et en ce que ladite boite est adaptée à mettre en communication soit ledit conduit du tubage intérieur (19) avec le conduit intérieur (107) du tubage de manoeuvre, l'annulaire (108) du tubage de manoeuvre étant relié à l'autre conduit (17) des tubages concentriques, soit ledit conduit (19) de tubage intérieur avec l'annulaire (108) du tubage de manoeuvre, l'intérieur (107) du tubage de manoeuvre étant relié à l'autre conduit (17) des tubages concentriques.

14. Méthode de mise en oeuvre de l'appareil selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'elle comporte les étapes suivantes :

- on descend dans le puits une longueur de tubage extérieur (16) avec ou non fixé à son extrémité ledit appareil, ladite longueur étant adaptée à la longueur de nettoyage du drain (10),

- on descend dans ledit tubage concentrique extérieur l'autre tubage concentrique et soit on le connecte sur ledit appareil lorsque celui-ci est descendu en étant fixé au tubage extérieur, soit jusqu'à ce que ledit appareil coopère avec l'extrémité dudit tubage extérieur par les moyens d'étanchéité et de butée lorsque l'appareil est fixé audit autre tubage.

- on fixe sur lesdits tubages concentriques la boite de raccordement (100),

- on descend l'ensemble comportant l'appareil, les tubages concentriques et la boite de raccordement en ajoutant des tubes de manoeuvres (106) au-dessus de ladite boite.

- on nettoie le drain, en injectant un fluide par pompage dans le conduit intérieur (107) des tubes de manoeuvres ou dans l'annulaire (108) des tubes de manoeuvres.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Reinigung eines horizontalen oder schwach geneigten Draines (10), in welchem sich Feststoffpartikel sammeln, wobei die Vorrichtung geeignet ist, am Ende von zwei konzentrischen Verrohrungen (14, 16) angeordnet zu werden, die zwei gleichermaßen konzentrische Leitungen (17, 19) begrenzen, wobei diese Vorrichtung einen Körper (20) umfaßt, der mit wenigstens einer Fluidauslaßöffnung (38) und wenigstens einer Fluidrückführöffnung (30) versehen ist, wobei der Körper einerseits einen Weg zur Zuführung von Reinigungsfluid und andererseits einen Weg zur Rückführung des mit Feststoffpartikeln beladenen Fluids begrenzt, wobei diese zwei Wege bestimmt sind, mit den zwei Leitungen (17, 19), die durch die Verrohrungen begrenzt sind, entsprechend verbunden zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in Kombination umfaßt:

- eine Auslaßöffnung, die zu der Wandung des Draines (10) gerichtet ist und zu der Rückführöffnung geneigt ist,

- eine Rückführöffnung, die im wesentlichen am Umfang des Körpers einmündet,

- Einrichtungen zur Steuerung des Abstandes zwischen den Auslaß- und Rückführöffnungen in einem vorbestimmten Abstand, um den Einlaß von Feststoffpartikeln in die Rückführöffnung zu begünstigen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnungen in einem Winkel einschließlich zwischen 10 und 80° in Bezug auf die Längsachse des Körpers und in Richtung der Rückführöffnung geneigt sind.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie drei Auslaßöffnungen, die um 120° in Bezug auf die Längsachse des Körpers verteilt sind und zwischen der Rückführöffnung und dem tiefsten Teil des Draines gelegen sind, umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (96) des Körpers, das die Auslaßöffnungen umfaßt, drehbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Steuerung einen Satz aus Zwischenstücken (92), die zwischen den zwei öffnungen angeordnet sind, umfassen.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg zur Zuführung von Fluid vom Anströmseitigen zum Abströmseitigen in dem Körper (20) eine ringförmige Leitung (54), wenigstens einen radialen Durchgang (52) und eine axiale Leitung (50, 34) umfaßt und der Weg zur Rückführung des mit Partikeln beladenen Fluids vom Abströmseitigen zum Anströmseitigen wenigstens eine Leitung (35), die in den Körper durch die Rückführöffnung (20) einmündet, eine ringförmige Leitung (68), die einen Fluidantriebsinjektor (74) umgibt, und eine axiale Leitung (70, 72) umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Leitung (68) und die axiale Leitung (70, 72) eine Venturi-Düse bilden, die mit dem Injektor eine Ansaugeinrichtung darstellen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektor (74) mit einem Antriebsfluid auf der Grundlage des radialen Durchganges (52) und der axialen Leitung (50) versorgt ist, wobei sich die Fluidmenge in der axialen Leitung (50) in zwei entgegengesetzte, entsprechend zu den Auslaßöffnungen (38) und zu dem Injektor (74) gerichtete Ströme aufteilt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgangsquerschnitt des Injektors (74) größer ist als die Summe der Querschnitte der Auslaßöffnungen (38).

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (20) in seinem hinteren oder anströmseitigen Bereich mit einem Verbindungselement (60) verbunden ist, das zwei Sätze von Leitungen (62, 66) umfaßt, die eine axiale anströmseitige Leitung (19) mit einer ringförmigen abströmseitigen Leitung (64) und eine ringförmige anströmseitige Leitung (17) mit einer axialen abströmseitigen Leitung (73) kommunizieren lassen.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie an der äußeren konzentrischen Verrohrung (16) befestigt ist und daß sie Einrichtungen (81, 82, 84, 85) zur Verbindung, die von der Oberfläche zwischen dem inneren Rohr (14) und der Vorrichtung wirksam sind, umfaßt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser der äußeren konzentrischen Verrohrung und daß der Körper (20) mit dem Ende der äußeren konzentrischen Verrohrung über Einrichtungen (78) zur Abdichtung und zum axialen Anschlag (29) zusammenwirkt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungsgehäuse (100) an den zwei konzentrischen Verrohrungen (14, 16) angebracht ist und insbesondere eine Einrichtung (102) zur Abdichtung zwischen dem Äußeren des Gehäuses und den Wandungen (12) des Bohrloches umfaßt, wobei das Gehäuse an der Oberfläche über eine Verrohrung (106) zur Betätigung verbunden ist, wobei die Einrichtung zur Abdichtung und die Verrohrung zur Betätigung eine innere Leitung (107) und eine ringförmige Leitung (108) begrenzen, und dadurch, daß das Gehäuse geeignet ist, entweder die Leitung (19) der inneren Verrohrung mit der inneren Leitung (107) der Verrohrung zur Betätigung, wobei die Ringförmige (108) der Verrohrung zur Betätigung mit der anderen Leitung (17) der konzentrischen Verrohrungen verbunden ist, oder die Leitung (19) der inneren Verrohrung mit der Ringförmigen (108) der Verrohrung zur Betätigung, wobei die Innere (107) der Verrohrung zur Betätigung mit der anderen Leitung (17) der konzentrischen Verrohrungen verbunden ist, in Kommunikation zu bringen.

14. Verfahren zur Anwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte umfaßt:

- man senkt in das Bohrloch eine Länge einer äußeren Verrohrung (16) mit oder ohne an seinem Ende die Vorrichtung befestigt ab, wobei die Länge an die Länge zur Reinigung des Draines (10) angepaßt ist,

- man senkt in der äußeren konzentrischen Verrohrung die andere konzentrische Verrohrung ab und man verbindet sie entweder an der Vorrichtung, wenn diese abgesenkt wird, durch Befestigen an der äußeren Verrohrung oder bis die Vorrichtung mit dem Ende der äußeren Verrohrung durch die Einrichtungen zur Abdichtung und zum Anschlag zusammenwirkt, wenn die Vorrichtung an der anderen Verrohrung befestigt wird,

- man fixiert an den konzentrischen Verrohrungen das Verbindungsgehäuse (100),

- man senkt die Einheit, welche die Vorrichtung, die konzentrischen Verrohrungen und das Verbindungsgehäuse umfaßt, durch Hinzufügen von Rohren (106) zur Betätigung oberhalb des Gehäuses ab,

- man reinigt den Drain durch Injizieren eines Fluids durch Pumpen in die innere Leitung (107) der Rohre zur Betätigung oder in die Ringförmige (108) der Rohre zur Betätigung.

Claims

1. Device for cleaning a horizontal or slightly sloping drain (10) in which solid particles have accumulated, the said device being designed to be arranged on the end of two concentric pipe strings (14, 16), delineating two passages (17, 19) also concentric, this device having a body (20) which is provided with at least one outlet orifice (38) for the fluid and at least one return orifice (30) for the fluid, the said body delineating on the one hand a supply path for the cleaning fluid and on the other a return path for the fluid carrying solid particles, these two paths being designed so as to link respectively with the two passages (17, 19) delineated by the pipe strings, characterised in that the said device comprises in combination:

- an outlet orifice directed towards the wall of the drain (10) and inclined towards the return orifice,

- a return orifice which opens out substantially at the periphery of the body,

- means for setting the distance between the outlet and return orifices to a predetermined distance in order to encourage the solid particles to move into the return orifice.

2. Device as claimed in claim 1, characterised in that the outlet orifices are inclined at an angle ranging between 10 and 80 degrees relative to the longitudinal axis of the body and in the direction of the return orifice.

3. Device as claimed in one of the previous claims, characterised in that it has three outlet orifices distributed at 120° relative to the longitudinal axis of the said body and located between the return orifice and the bottom of the drain.

4. Device as claimed in claim 3, characterised in that the end (96) of the body having the outlet orifices is rotatable.

5. Device as claimed in claim 1, characterised in that the setting means comprises a set of cross-pieces (92) stacked between the two orifices.

6. Device as claimed in one of the previous claims, characterised in that the fluid supply path has, inside the body (20) from upstream to downstream, an annular passage (54), at least one radial passage (52) and one axial passage (50, 34), and the path for the return fluid carrying particles has, from upstream to downstream, at least one passage (35) opening from the body via the return orifice (20), one annular passage (68) surrounding an injector (74) for working fluid and one axial passage (70, 72).

7. Device as claimed in claim 6, characterised in that the annular passage (68) and the axial passage (70, 72) form a venturi tube which, in conjunction with the injector, constitute a suction device.

8. Device as claimed in one of claims 6 or 7, characterised in that working fluid is fed to the injector (74) from the radial passage (52) and the axial passage (50), the fluid flow splitting up inside the axial passage (50) into two opposite flows directed respectively to the outlet orifices (38) and the injector (74).

9. Device as claimed in one of claims 6 to 8, characterised in that the section of the injector passage (74) is greater than the sum of the sections of the outlet orifices (38).

10. Device as claimed in one of the previous claims, characterised in that the body (20) is linked at its rear or upstream part to a connector (60) having two sets of passages (62, 66) which provide communication respectively between an upstream axial passage (19) and a downstream annular passage (64) and between an upstream annular passage (17) and a downstream axial passage (73).

11. Device as claimed in one of the previous claims, characterised in that it is fastened onto the outer concentric pipe string (16) and in that it has means (81, 82, 84, 85) operated from the surface for connecting the inner pipe string (14) to the said device.

12. Device as claimed in one of claims 1 to 1-10, characterised in that its external diameter is smaller than the internal diameter of the said outer concentric pipe string and in that the body (20) co-operates with the end of the outer concentric pipe string by dint of sealing (78) and axial stop (29) means.

13. Device as claimed in one of claims 1 to 12, characterised in that a connection box (100) is connected onto the two concentric pipe strings (14, 16) and has in particular a means (102) providing a seal between the exterior of the said box and the walls of the well (12), the said box being linked to the surface by a servicing pipe string (106), the said sealing means and the said servicing string delineating an inner passage (107) and an annular passage (108) and in that the said box is designed to provide communication between either the said passage of the inner pipe string (19) and the inner passage (107) of the servicing string, where the annulus (108) of the servicing string is linked to the other passage (17) of the concentric pipe strings, or the said passage (19) of the inner pipe string with the annulus (108) of the servicing string, where the interior (107) of the servicing string is linked to the other passage (17) of the concentric pipe strings.

14. Method of implementing the device as claimed in one of claims 1 to 13, characterised in that it comprises the following steps:

- a length of outer pipe string (16) with or without the said device fastened to its end is lowered into the well, the said length being adjusted to suit the length over which cleaning will be performed in the drain (10),

- the other concentric pipe string is lowered inside the said concentric pipe string and either it is connected onto the said device when the latter, fastened onto the outer pipe string, is lowered, or until the said device co-operates with the end of the said outer pipe string by dint of the sealing and stop means if the device is fastened to the other pipe string.

- the connection box (100) is connected onto the said pipe strings,

- the assembly comprising the device, the concentric pipe strings and the connection box is lowered by adding servicing strings (106) above the said box.

- the drain is cleaned by injecting a fluid pumped through the interior passage (107) of the servicing strings or into the annulus (108) of the servicing strings.

Dessins