Conseils pour les emballeurs : procédure de mise en place et considérations d’espacement

1.Capacité très approfondie. Les situations nécessitant la pose de packers de production à très grande profondeur (plus de 3 658 m) soulignent le besoin de mécanismes de pose indépendants de la manipulation du tubage, notamment les packers à pose hydraulique et électrique. Ceci s'explique par le risque accru de problèmes de manipulation du tubage (en particulier de rotation) avec la profondeur. Les systèmes de pose hydraulique et électrique par câble sont exempts de cette limitation. Les packers permanents à pose électrique/électrique ou hydraulique sont les plus couramment utilisés pour les applications en grande profondeur. La préférence pour les packers permanents plutôt que récupérables est probablement due aux autres conditions généralement associées aux puits profonds. Ces conditions (exigences accrues en matière de température et de différentiel de pression) sont plus facilement et le plus souvent satisfaites par les caractéristiques de conception des packers permanents.

2.Procédure de mise en place du packer sans pompe ni unité de ligne électrique (réglage mécanique). Il est parfois nécessaire d'utiliser un mécanisme de pose de packer spécifique, car l'équipement de support associé ne permet pas de réaliser l'opération par d'autres moyens. Par exemple, si une pompe à boue n'est pas disponible pour une pose hydraulique et qu'un câble électrique n'est pas disponible pour une pose par câble, le packer à pose mécanique est la seule option restante.

3.Mise en place sur le tuyau sans manipulation de la tuyauterie (ensemble hydraulique). Si la pose électrique n'est pas possible et que les conditions de forage ou l'équipement de manutention des tubes rendent la manipulation difficile, voire impossible, la pose hydraulique reste la seule option. Dans ce cas, les obturateurs récupérables ou permanents à pose hydraulique standard sont les plus couramment utilisés. Toutefois, compte tenu d'autres facteurs, notamment la disponibilité, une autre possibilité consiste à utiliser un obturateur à pose électrique (permanent ou récupérable) monté sur le tube de production avec un outil de pose hydraulique. Cet accessoire est retiré du puits avec le tube de production après la pose de l'obturateur.

4.Déployez et installez le packer rapidement et avec précision (installation par câble). Il est parfois souhaitable, voire nécessaire, de pouvoir installer un obturateur de puits aussi rapidement et précisément que possible. Dans ce cas, ce besoin est souvent lié à un autre : celui de boucher le puits. Les obturateurs à ligne électrique, qu'ils soient permanents ou récupérables, sont considérés comme les plus appropriés. De nombreux accessoires sont disponibles pour ces obturateurs afin de répondre à ce besoin de boucher le puits. La précision de la profondeur d'installation est obtenue en corrélant la profondeur à l'aide d'un localisateur de collier à ligne électrique installé au-dessus de l'outil d'installation.

5.Tuyau d'échappement lourd porté au bas du packer (connexions solides à travers le packer). Pour qu'un obturateur puisse accueillir de longs tronçons de tuyauterie, il est nécessaire qu'il soit équipé d'un mandrin rigide traversant le filetage inférieur du tube. À défaut, le mécanisme de largage doit permettre l'utilisation d'un système de paliers suffisamment robuste en position de descente pour supporter le poids. Certains obturateurs peuvent nécessiter des accessoires ou des modifications pour garantir leur récupération après la mise en place. D'autres peuvent être limités par la charge admissible par les goupilles de réglage. C'est le cas de certains obturateurs hydrauliques. De plus, dans le cas des obturateurs électriques, si le poids de la tuyauterie dépasse la résistance à la traction recommandée pour la conduite elle-même, l'utilisation de l'outil de réglage hydraulique accessoire est nécessaire.

6.Procédure de réglage hydraulique du packer avec une faible pression de réglage (grande surface du piston de réglage). Il est parfois nécessaire de pouvoir installer un obturateur hydraulique à une pression de pompe inférieure en raison des limitations de pression des équipements de support de surface ou de fond de puits, ou encore des équipements de complétion. En supposant que la plupart des obturateurs hydrauliques, dont la force et la pression d'installation sont similaires, présentent des limitations, la seule autre variable est la surface du piston. Certains obturateurs hydrauliques sont conçus avec une grande surface de piston. Celle-ci dépendra, bien entendu, des limitations dimensionnelles et de pression de la conception. Dans certains cas, un double piston peut être utilisé pour réduire la pression nécessaire à l'obtention de la force d'installation souhaitée.

7.Dispositifs multiples à activer/déclencher lors du même voyage (dispositif mécanique récupérable). Souvent, les conditions de puits et les objectifs opérationnels imposent l'utilisation d'un obturateur à déploiement et retrait multiples. Plusieurs caractéristiques de conception sont nécessaires à cette fin. Cependant, les combinaisons possibles sont complexes et il n'est pas nécessaire de les détailler ici. Ces obturateurs, généralement appelés « obturateurs à crochet », sont spécifiquement conçus pour répondre à ces besoins.

8.Capacité de récupération du bouchon de pont, pression bidirectionnelle, tubage et packer récupérables. La possibilité d'utiliser un obturateur de production comme bouchon de pontage récupérable est souhaitable dans de nombreuses situations de complétion. Concrètement, cela signifie que l'obturateur peut rester en place dans le puits, obturé (le tubage est récupéré séparément). Pour répondre pleinement à cette définition, l'obturateur doit être capable de résister à la pression dans les deux sens et être récupérable.

Les obturateurs de production étant conçus pour être usinés de part en part, le système d'obturation nécessaire n'est pas intégré et doit être ajouté en tant qu'accessoire. Les séparateurs d'étanchéité de tubage, les clapets, les clapets de pied, les raccords de tubage avec obturateurs à câble et les obturateurs récupérables sont autant d'exemples de ces accessoires. Le choix optimal entre les types d'obturateurs et les systèmes d'obturation dépend de la conception de chacun.

9.Capacité de bouchon de pontage permanent, pression bidirectionnelle, obturateur permanent. Les mêmes critères de base s'appliquent à la capacité de bouchage permanent qu'à la capacité de bouchage récupérable, à l'exception de l'exigence de récupération par obturateur. De plus, l'équipement de bouchage accessoire est essentiellement le même.

10.Installation et mise en place dans un trou dévié/tordu, installation sur tube, capacité de mise en place hydraulique. Le forage en mer et d'autres conditions de forage difficiles ont aujourd'hui engendré un nombre croissant de puits fortement déviés, voire horizontaux. Compte tenu de la complexité des manipulations de tubage de fond, notamment de leur rotation, les obturateurs à serrage mécanique sont généralement déconseillés. Ceux nécessitant plusieurs tours en profondeur au lieu d'un tiers de tour sont les plus susceptibles de poser des problèmes de mise en place. Les obturateurs nécessitant une rotation pour être libérés sont encore plus susceptibles d'entraîner des difficultés opérationnelles.

La mise en place de la ligne électrique peut également poser problème dans ces conditions de puits, car le poids de la conduite ne permet pas de compenser le frottement entre le packer et le tubage dans un puits dévié, réduisant ainsi les chances d'atteindre la profondeur souhaitée. Dans le cas d'une complétion horizontale, une telle situation serait impensable.

Les obturateurs à pose hydraulique ou les obturateurs fonctionnant selon des procédures de pose hydraulique sont les plus susceptibles de réussir car ils ne nécessitent aucune manipulation de la tuyauterie et peuvent tirer parti du poids du tuyau.

11.Insertion facile des joints dans le trou dévié (tête de pelle). Un autre problème lié aux trous déviés est le risque d'enfoncement des joints d'étanchéité dans le packer. Les packers équipés de têtes spéciales ou de guides de tube sont les mieux conçus pour minimiser ce risque. Le diamètre intérieur du packer est également un facteur important. Plus le diamètre intérieur (et le diamètre extérieur des joints) est grand, plus les chances d'enfoncement réussi sont élevées. Un guide de type « Muleshoe » est généralement utilisé sur le joint d'étanchéité pour faciliter son insertion dans le packer. La taille de ce guide dépend naturellement du diamètre extérieur du joint : plus le diamètre extérieur est grand, plus le guide doit être grand. Ceci devrait faciliter l'insertion du tube. Il existe également sur le marché des guides de type « Muleshoe » qui suivent le mouvement de va-et-vient du tubage.

La descente et la mise en place du packer se font dans une boue de forage épaisse, directement sur le tubage. Dans certains cas, les conditions du puits exigent la descente et la mise en place du packer dans une boue épaisse. L'utilisation de packers à commande électrique est souvent déconseillée, car la durée de descente dans une boue très visqueuse peut être très longue, voire impossible à atteindre la profondeur requise si la boue est de mauvaise qualité. Le poids du packer lui-même peut s'avérer insuffisant.

Comme dans les puits déviés ou tortueux, les obturateurs montés sur tubage bénéficient du poids de ce dernier. Cependant, les obturateurs à serrage mécanique (notamment à rotations multiples) peuvent poser problème. Des conditions de boue défavorables peuvent rendre difficile l'obtention du mouvement nécessaire entre les pièces mobiles pour le serrage de l'obturateur.

Même l'alternative restante, le réglage hydraulique, n'est pas sans inconvénients. La nécessité de descendre la bille de réglage ou de descendre un câble de forage dans une boue dense peut s'avérer problématique et chronophage si la boue est de mauvaise qualité. Le risque de détérioration de la boue est élevé car, durant ces opérations de descente, la circulation jusqu'au fond est impossible.

12.Laissez le tube en tension, les glissières supérieures ou le loquet interne. Les conditions opérationnelles exigeant le maintien en tension des tubes sont nombreuses. On peut citer, par exemple, les conditions de production telles que les débits élevés dans les puits de fond et les températures de surface élevées. L'utilisation de mandrins à injection de gaz latérale et les interventions fréquentes par câble qui en découlent rendent souhaitable le maintien en tension des tubes pour une maintenance optimale.

Si un obturateur est utilisé et que la tubulure est mise sous tension, l'obturateur doit être muni de mâchoires supérieures. S'il comporte une dérivation intégrée, il doit également être équipé d'un système de verrouillage interne afin de maintenir la dérivation fermée lorsque la tubulure est mise sous tension. Les obturateurs permanents ou à alésage étanche récupérables peuvent être utilisés à cet effet, à condition qu'un dispositif de positionnement à verrouillage soit associé au système d'étanchéité. Par exception, un obturateur inférieur muni d'un verrou et d'un mécanisme de maintien supérieur est utilisé pour positionner l'ensemble d'éléments d'un obturateur supérieur dépourvu de mâchoires supérieures. Ce type d'obturateur est généralement utilisé pour l'isolation de zone.

13.Laissez le tube en compression, abaissez les mâchoires ou abaissez la butée. La nécessité de maintenir un espacement entre les tubes en compression est généralement liée à d'éventuelles interventions ultérieures. Cette compression permet souvent de compenser le retrait des tubes généralement associé au traitement. Un jeu de mâchoires inférieures est nécessaire pour permettre cet espacement. La seule exception concerne l'utilisation d'un obturateur inférieur comme butée pour un obturateur supérieur sans mâchoires inférieures. Ces exceptions se rencontrent le plus souvent dans les applications d'isolation de zone.

14.Laisser le tube en position neutre (point neutre du forage), verrouiller la compression dans l'emballage de l'élément. Le maintien de la tubulure en position neutre peut être nécessaire pour diverses conditions ou objectifs opérationnels. En général, cette position neutre permet de compenser l'allongement de la tubulure pendant la production et sa contraction lors des opérations de traitement. Si aucune de ces opérations n'entraîne de mouvement extrême, cette position neutre est optimale. Pour qu'un obturateur puisse être installé et réglé, puis la tubulure laissée en position neutre, il doit être bidirectionnel et conçu de manière à ce que la compression de l'élément soit maintenue par un autre moyen que la compression ou la tension de la tubulure. Ce maintien est automatique pour les obturateurs permanents et les obturateurs récupérables à alésage étanche, mais nécessite un mécanisme de verrouillage interne pour les obturateurs récupérables.

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