WO2007063016A1 - Procédé et dispositif de cimentation d'un puits ou d'une canalisation - Google Patents

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WO2007063016A1
WO2007063016A1 PCT/EP2006/068775 EP2006068775W WO2007063016A1 WO 2007063016 A1 WO2007063016 A1 WO 2007063016A1 EP 2006068775 W EP2006068775 W EP 2006068775W WO 2007063016 A1 WO2007063016 A1 WO 2007063016A1
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WO
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membrane
well
wall
zone
mandrel
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Application number
PCT/EP2006/068775
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English (en)
Inventor
Jean-Louis Saltel
Original Assignee
Saltel Industries
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/16—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders
    • F16L55/162—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe
    • F16L55/1645—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a sealing material being introduced inside the pipe by means of a tool moving in the pipe
    • F16L55/16455—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from inside the pipe a sealing material being introduced inside the pipe by means of a tool moving in the pipe a part of the tool defining, together with the inner wall of the pipe, an enclosed space into which sealing material is injected
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B29/00—Cutting or destroying pipes, packers, plugs, or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
    • E21B29/10—Reconditioning of well casings, e.g. straightening
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12—Packers; Plugs
    • E21B33/127—Packers; Plugs with inflatable sleeve

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for cementing a well or a pipe, for example a casing, having a portion to be treated in order to make it sealed, in particular to repair and / or to plug.
  • the casing is a metal tube, commonly designated by the English term “casing", which lines the interior of the oil well, over a great length.
  • this length is for example between 2000 10 and 4500 meters, while its internal diameter is between 120 and 200 millimeters.
  • the casing is perforated at the level of the deposit (s) that it crosses to allow the passage of petroleum or a gaseous hydrocarbon.
  • the well head At the top of the well is the well head, which is equipped with various systems, including protection, suspension, and sealing.
  • the casing is provided internally with completion equipment, comprising a tube and various devices used for operating the well, such as temporary shutters and safety valves for example.
  • said portion is treated by coating it internally with a protective material, in particular a cement, a gel or a composite material based on polymerizable resin.
  • a protective material in particular a cement, a gel or a composite material based on polymerizable resin.
  • the first technique is tedious and expensive and can cause operating problems, in particular because it is necessary to completely neutralize the well before any intervention.
  • the second is complex, expensive and usable only in a certain number of limited configurations, because the completion equipment generally has a diameter significantly smaller than that of the lower zone of the casing in which the portion to be treated is located. In particular, the installation of a cement coating is generally not possible by this technique.
  • the invention aims to overcome these difficulties by proposing a method and a device which makes it possible to cement the lower zone of the casing while passing through the completion equipment, of smaller diameter.
  • the invention can be applied not only to a casing as described above, but also to any well dug in the ground or to any pipe, buried or not, and this is why it is mentioned in the description and the claims to follow, the cementing of a well or a pipe, the latter possibly being a casing or another conduit, vertical, horizontal or oblique.
  • the subject of the invention is therefore a method of cementing a well or a pipe, for example a casing, having a portion to be treated, in particular to be repaired and / or plugged.
  • a tubular mandrel is inserted inside the well or the pipe around which is mounted an inflatable membrane, also tubular, of flexible and elastic material, radially expandable under the effect of internal pressure , and this assembly is positioned opposite the portion to be cemented;
  • a pressurized fluid is introduced inside the membrane, and it is inflated in such a way that, on the one hand, its end zones expand radially and strongly, forming annular beads which apply firmly against the wall of the well or pipe, on either side of the portion to be cemented, and that, on the other hand, its zone - said median zone - situated between its end zones also expands radially, but with a lower amplitude, so that an annular space remains formed between this central zone and the portion of wall to be cemented; c) the membrane being kept inflated, a liquid, but hardenable cement is injected inside this annular space; d) the cement is allowed to set, so that it forms a solid sleeve which internally covers said
  • the device for cementing a well or a pipe, for example a casing, having a portion to be treated, in particular to be repaired and / or plugged which is also the subject of the invention, is characterized by the fact that it comprises an assembly intended to be introduced inside the well or the pipeline, and to be positioned opposite the portion to be cemented, this assembly being composed of a tubular mandrel and an inflatable membrane , also tubular, surrounding the latter, the wall of which is of flexible and elastic material, radially expandable under the effect of an internal pressure means being provided for introducing inside said membrane a pressurized fluid, in order to swell, and that the end zones of said membrane are liable to expand radially and strongly so as to form annular beads capable of applying firmly against the wall of the well or of the pipeline, on either side of the portion to cement, and that, on the other hand, its zone - said median zone - situated between its end zones also expands radially, but with a smaller amplitude, so that an annular space remains formed between this
  • said tubular membrane is integral with said mandrel by an annular part - said anchoring - which is radially inextensible and is located inside said middle zone, while its end zones are fixed to movable rings, guided in translation in leaktight manner on the mandrel and able to slide axially thereon as a result of inflation or deflation of said membrane;
  • the middle zone of said membrane is provided with means capable of limiting its radial expansion, to a predetermined maximum diameter;
  • - Said membrane is reinforced by an armature comprising at least one layer of cables, wires or fibers wound helically relative to its longitudinal central axis;
  • the initial angle tangentially formed by said cables, wires or fibers with respect to the longitudinal central axis of the membrane is such that after inflation the diameter of the membrane reaches a given value, predetermined, when this angle reaches a value of the order of 54 °;
  • the initial angles of inclination (before inflation of the membrane) of the cables, wires or fibers with respect to the longitudinal central axis of the membrane have approximately the following values: of the order of 18 ° to 25 ° in the end zones of the membrane; of the order of 35 ° to 45 ° in its middle zone, except in the portions adjacent to the anchoring part; - 0 ° in the portions adjacent to the anchoring part;
  • - Said membrane is reinforced by a reinforcement comprising several plies of son or fibers wound helically relative to its longitudinal central axis, the winding directions of two superposed plies being reversed; the portions adjacent to the anchoring part are grooved, each of these portions having at least one groove situated in the axial extension of a similar groove formed in the other portion, so that after inflation of the membrane they constitute a cement injection channel, this injection being carried out by at least feed orifices passing through the tubular mandrel and the anchoring part, via an appropriate valve;
  • the wall of the mandrel is traversed by orifices for supplying an inflation fluid which open out inside the membrane, between said movable rings and said anchoring part;
  • the wall of the membrane is grooved externally at its end zones, so as to allow the evacuation of the fluid present in the well or in the pipe during inflation; said membrane is covered with a thin-walled sheath, of flexible and elastic material, capable of pressing against the portion of wall to be cemented, when the cement is injected into the annular space formed between the median zone of the membrane and the portion of wall to be cemented; - This sheath is able to swell, increasing in volume in the direction of its thickness, when it is in contact with the liquid present in the well or in the pipe, so as to ensure a good seal with the area of the well to seal;
  • the device comprises means so that one of the two annular end beads is applied against the wall of the well or the pipe before the other end bead.
  • FIGS. 1 and 2 show very schematically, and in axial section, part of a well of petroleum, respectively before and after cementing a damaged portion.
  • Figures 3 and 4 are schematic views of a device according to the invention, not inflated, respectively in axial section and from the front.
  • FIG. 5 shows the same device after inflation, the upper part being an axial half-section and the lower part being a half front view.
  • FIG. 6 is a diagram of the same device, intended to show the orientations of the wires or fibers of the membrane reinforcement, before (upper half-view) and after (lower half-view) the inflation.
  • Figure 7 is a cross section of the device at the plane
  • FIGS. 8A and 8B are diagrams which show the variation of the orientation of the wires or fibers of two adjacent plies as a result of the inflation.
  • Figures 9 to 14 illustrate different stages of the process.
  • the longitudinal axis of the well or the pipeline (and, correspondingly, of the device) has been shown horizontally to facilitate the layout of the drawings; this axis could naturally be vertical, as in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 represents a part of an oil well, lined with a casing C with a cylindrical wall with a vertical axis XX ′.
  • a section Z of this casing has, for example, perforations p, producing water, which it is desired to plug by cementing.
  • the reference EC denotes a completion device, held in place by an annular centering member A, and whose internal diameter d is significantly smaller than the diameter Do of the casing.
  • the diameter d is of the order of 69 mm while the diameter Do is of the order of 155 mm.
  • FIG. 2 represents the same part of the well after placement of a GC cementation coating in the portion Z.
  • the device of the invention shown in FIGS. 3 to 7 essentially comprises a cylindrical tubular mandrel 1, of axis XX ′, for example of steel, covered with a membrane also cylindrical 2, in the form of a sleeve, of material flexible and elastic, resistant to pressure and corrosion, for example rubber or elastomer.
  • the mandrel has a closed free end 100.
  • the overall diameter of the assembly consisting of the mandrel and the membrane is slightly less than the internal diameter d of the completion equipment EC, so that it can pass axially through the latter.
  • Its length is chosen as a function of that of the zone Z to be treated; it is a few meters for example.
  • the membrane 2 In its end zones 20a, 20b, the membrane 2 is fixed, for example by gluing, to rings 4a, respectively 4b, guided in axial translation on the mandrel 1.
  • a zone Included between the end zones 20a, 20b, and notably closer to the zone 20b than to the zone 20a in the illustrated embodiment, a zone
  • Zone 21 is grooved longitudinally; in the example illustrated, four identical grooves 6 are provided, distributed at 90 ° relative to the axis XX ', of semi-circular cross section.
  • the mandrel is pierced by four radial orifices 10 which open, via corresponding perforations 60 provided in the wall of the membrane, each at the center of a groove 6.
  • the tubular membrane is suitable, as will be seen below, for expand radially with a relatively large amplitude, under the effect of internal pressure.
  • this part - which will be generally designated "end zone” - connects zone 20b to zone 21, the length of which is referenced R.
  • zone 20a On the other side, an intermediate part - called “middle zone” - is interposed between zone 20a and zone 21.
  • This middle zone has a length Q substantially equal to, or slightly greater than, that of the portion to be cemented.
  • the end zones are provided with a peripheral groove 22a, 22b.
  • the mandrel 1 is pierced with a number of orifices 1a and 1b similar to the aforementioned orifices 10.
  • the opening and closing of the orifices 10 and l ia, l lb is controlled by appropriate valves W, respectively Va, Vb.
  • the membrane 2 is partially covered with a sheath 5 of flexible and thin material, for example rubber, which connects the end zones, stopping roughly in the middle of the ribs 22a and 22b (see FIG. 3). This sheath is assumed to have been removed in FIGS. 4 to 6 so as not to affect their readability.
  • the wall of the membrane 2 is reinforced by an internal reinforcement 3, embedded within its wall.
  • this frame is composed of several layers (or layers) concentric composed of flexible son or fibers with high mechanical tensile strength, helically wound.
  • the winding angle of the fibers or threads is not the same over the entire length of the membrane, as illustrated in FIG. 6.
  • the threads or fibers are referenced 90a, respectively, 90b before inflation and 90 'a, respectively,
  • 90'b after inflation They form, with respect to the axis XX ′, an initial angle, referenced respectively ⁇ o and ⁇ o, of relatively small value. This value is determined by taking into account the initial diameter of the membrane and the inside diameter of the wall of the casing, against which these areas must be pressed after inflation.
  • the angle ⁇ o In the middle intermediate zone of length Q, where the threads or fibers are referenced 91 before inflation and 91 'after inflation, the angle ⁇ o must have a value greater than the angles ⁇ o and ⁇ o.
  • Its value is determined taking into account the initial diameter of the membrane and the internal diameter that the sheath of the cementitious coating must have after the operation.
  • this median zone must be limited to inflation, and the angle of 54 ° must be reached before this zone comes to bear against the wall of the casing, after a given amplitude of expansion, which will calibrate the peripheral space intended to receive the cement.
  • the value of the angles ⁇ o and ⁇ o is for example of the order of 18 to 25 ° and that of the angle ⁇ 0 is of the order of 35 to 45 °.
  • the angles ⁇ and ⁇ have a value of the order of 45 ° and the angle ⁇ is close to 54 °.
  • the fibers or wires of the reinforcement, referenced 91a and 91b are directed axially, consequently forming a zero angle by relative to the axis XX '.
  • the orifices 10 are connected by means of a suitable conduit 80 to a source 8 of distribution of a liquid L2 but hardenable material L2, such as a cement loaded with short fibers, this distribution being able to take place via a pump located in the wellhead or directly into the well from an appropriate reservoir.
  • a source 8 of distribution of a liquid L2 but hardenable material L2 such as a cement loaded with short fibers
  • the orifices 11a and 11b are connected by means of a suitable conduit 70 to a source 7 of distribution, at high pressure, of a fluid L1, for example water, this distribution also being able to take place. via a pump located in the well head, or directly in the well using the fluid present therein.
  • the orifices ia and 11b are also connected to a source of suction of the fluid L1, making it possible to deflate the membrane at the end of the operation.
  • the device is brought to the deflated state opposite the portion Z to be treated of the casing C.
  • the membrane 2 is then inflated, after having ordered the opening of the valves Va and Vb (the valve W being closed), by introducing the pressurized fluid Ll between the latter and the outer wall of the mandrel 1 through the orifices l ia and l lb, as symbolized by the arrows fl in Figure 10.
  • the end rings slide axially approaching (arrows dl) because the radial expansion of the membrane implies its axial shortening.
  • Appropriate compression means are advantageously provided so that one of the bead-forming zones, for example Pb, swells completely before the other zone (for example Pa) in order to avoid any jamming of the device in the longitudinal direction during inflation.
  • These means are for example frangible wires wound around these zones and breakable at a given pressure, those surrounding the zone Pb being designed to break before those which surround the zone Pa.
  • Another solution for example, is to shift the power of the spaces inside these zones slightly over time, by delaying the opening of the valve Va relative to that of the valve Vb.
  • the end zones form beads which press firmly against the wall of the casing.
  • the median zone having a limited expansion, because of the steeper inclination of the reinforcing wires or fibers, there remains at this level a peripheral annular space ⁇ .
  • FIG. 8A there are seen before inflation two “crossed” series of fibers or yarns 9.1 and, respectively, 9.2 belonging to two adjacent plies (superimposed) of the reinforcement 3 with which the median zone is provided.
  • this reinforcement - designated 3'- has deformed, the fibers or the wires 9.1 'and 9.2' of each of the two plies having an inclination which has changed, so as to form an angle of the order of 54 ° with respect to XX '.
  • the two portions adjacent to the anchoring part, for their part, are placed in transverse planes and are pressed against each other.
  • connections between the different zones are made gradually, thanks to the flexibility and elasticity of the membrane, as well as to a progressive variation of the angles of the fibers, and not by sharp angles.
  • valves Va and Vb are closed in order to maintain it in this state.
  • valves W are then closed and the cement is allowed to set.
  • the membrane is deflated by aspirating the inflation fluid L1 (arrows O); the membrane retracts radially and elongates axially (arrows d2). It returns to its initial configuration.
  • the cement forms an annular jacket GC which covers the zone Z and makes it watertight thanks to the presence of the sheath 5.
  • the cement injection cores s, which correspond to the channels 6, remaining adhering to this sheath can be sectioned either simply during removal of the device, either using a special tool (arrows J, figure 14).
  • the same device can possibly be reused to treat other portions of the casing, or even other casings.
  • the cementing is carried out without the sheath 5.
  • the wall thickness of the jacket GC is for example between 35 and 40 millimeters while its internal diameter is of the order of 80 mm. Its length can be several meters.
  • These elements can be made of any material with high mechanical strength, for example steel, carbon or aramid.

Abstract

Ce procédé consiste à introduire à l'intérieur du puits ou de la canalisation (C) un mandrin (1) équipé d'une membrane gonflable (2), radialement expansible sous l'effet d'une pression interne, à le positionner en regard de la portion à traiter, à introduire à l'intérieur de la membrane (2) un fluide sous pression (Ll), de telle façon que ses zones d'extrémité forment des bourrelets annulaires s 'appliquant fermement contre la paroi, tandis que sa zone médiane se dilate avec une plus faible amplitude, ménageant un espace annulaire périphérique (Σ) dans lequel on injecte ensuite un ciment (L2) liquide, mais durcissable, à laisser le ciment faire sa prise, de manière à former un manchon solide, à dégonfler la membrane tubulaire (2), puis à retirer le mandrin (1) avec la membrane (2) dégonflée. Domaine pétrolier, notamment pour la réparation et/ou le bouchage d'une portion de cuvelage.

Description

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EPO - DG 1
28. 12 2006 1
PROCEDE ET DISPOSITIF DE CIMENTATION D'UN PUITS OU D'UNE CANALISATION
La présente invention concerne un procédé et un dispositif de cimentation d'un puits ou d'une canalisation, par exemple d'un cuvelage, présentant une portion à traiter afin de la rendre étanche, notamment à réparer et/ou à boucher.
Elle s'applique plus particulièrement, mais non obligatoirement, au 5 domaine de la production pétrolière.
Le cuvelage est un tube métallique, désigné couramment par le terme anglais « casing », qui garnit l'intérieur du puits de pétrole, sur une grande longueur.
A titre indicatif, cette longueur est par exemple comprise entre 2000 10 et 4500 mètres, tandis que son diamètre intérieur est compris entre 120 et 200 millimètres.
En partie inférieure, le cuvelage est perforé au niveau du (ou des) gisement(s) qu'il traverse pour laisser passer le pétrole ou un hydrocarbure gazeux.
En partie supérieure du puits se trouve la tête de puits, équipée de 15 divers systèmes, notamment de protection, de suspension, et d'étanchéité.
Sur une longueur importante de la partie supérieure du puits, par exemple entre 1500 et 4000 mètres, le cuvelage est pourvu intérieurement d'un équipement de complétion, comprenant un tube et divers dispositifs servant à l'exploitation du puits, tels qu'obturateurs temporaires et vannes de sécurité par 20 exemple.
Au fil du temps il arrive qu'une portion de la paroi du cuvelage doive être étanchéifiée, notamment lorsqu'elle a été dégradée, par exemple par usure prématurée et/ou fissuration, ou lorsque les perforations destinées au passage du pétrole doivent être bouchées, en particulier parce que le gisement est épuisé en 25 cette zone et que des produits fluides indésirables (eau ou gaz notamment) risquent de traverser la paroi du cuvelage et pénétrer à l'intérieur de celui-ci.
Pour cela, on traite ladite portion en la revêtant intérieurement d'un matériau protecteur, notamment un ciment, un gel ou un matériau composite à base de résine polymérisable.
30 Afin de procéder à ce traitement, deux techniques différentes peuvent être mises en œuvre :
- soit on retire préalablement l'équipement de complétion, et on a ainsi un accès direct à la portion du cuvelage à traiter.
FEUILLE DE REMPLACEMENT (RÈGLE 26) - soit on fait passer les outils et le matériau servant à la cimentation à travers l'équipement de complétion.
La première technique est fastidieuse et coûteuse et peut causer des troubles d'exploitation, notamment du fait qu'il est nécessaire de neutraliser complètement le puits avant toute intervention.
La seconde est complexe, coûteuse et utilisable uniquement dans un certain nombre de configurations limité, du fait que l'équipement de complétion possède généralement un diamètre notablement plus faible que celui de la zone inférieure du cuvelage dans laquelle se trouve la portion à traiter. En particulier la mise en place d'un revêtement en ciment n'est généralement pas possible par cette technique.
L'invention vise à pallier ces difficultés en proposant une méthode et un dispositif qui permette de cimenter la zone inférieure du cuvelage tout en passant à travers l'équipement de complétion, de diamètre plus faible. L'invention peut s'appliquer non seulement à un cuvelage tel que décrit plus haut, mais aussi à tout puits creusé dans le sol ou à toute canalisation, enterrée ou non, et c'est pourquoi il est fait état, dans la description et les revendications à suivre, de la cimentation d'un puits ou d'une canalisation, cette dernière pouvant être un cuvelage ou un autre conduit, vertical, horizontal ou oblique.
L'invention a donc pour objet un procédé de cimentation d'un puits ou d'une canalisation, par exemple d'un cuvelage, présentant une portion à traiter, notamment à réparer et/ou à boucher.
Conformément à ce procédé : a) on introduit à l'intérieur du puits ou de la canalisation un mandrin tubulaire autour duquel est montée une membrane gonflable, également tubulaire, en matériau souple et élastique, radialement expansible sous l'effet d'une pression interne, et on positionne cet ensemble en regard de la portion à cimenter ; b) on introduit à l'intérieur de la membrane un fluide sous pression, et on la gonfle de telle façon que, d'une part, ses zones d'extrémité se dilatent radialement et fortement, formant des bourrelets annulaires venant s'appliquer fermement contre la paroi du puits ou de la canalisation, de part et d'autre de la portion à cimenter, et que, d'autre part, sa zone -dite zone médiane- située entre ses zones d'extrémité se dilate aussi radialement, mais avec une plus faible amplitude, de sorte qu'un espace annulaire demeure ménagé entre cette zone médiane et la portion de paroi à cimenter ; c) la membrane étant maintenue gonflée, on injecte à l'intérieur de cet espace annulaire un ciment liquide, mais durcissable ; d) on laisse le ciment faire sa prise, de sorte qu'il forme un manchon solide qui revêt intérieurement ladite portion de paroi du puits ou de la canalisation ; e) on dégonfle la membrane tubulaire ; f) on retire du puits ou de la canalisation l'ensemble composé du mandrin et de la membrane dégonflée.
Le dispositif de cimentation d'un puits ou d'une canalisation, par exemple d'un cuvelage, présentant une portion à traiter, notamment à réparer et/ou à boucher, qui fait également l'objet de l'invention, est caractérisé par le fait qu'il comporte un ensemble destiné à être introduit à l'intérieur du puits ou de la canalisation, et à être positionné en regard de la portion à cimenter, cet ensemble étant composé d'un mandrin tubulaire et d'une membrane gonflable, également tubulaire, entourant ce dernier, dont la paroi est en matériau souple et élastique, radialement expansible sous l'effet d'une pression interne des moyens étant prévus pour introduire à l'intérieur de ladite membrane un fluide sous pression, afin de la gonfler, et que les zones d'extrémité de ladite membrane sont susceptibles de se dilater radialement et fortement de manière à former des bourrelets annulaires aptes à s'appliquer fermement contre la paroi du puits ou de la canalisation, de part et d'autre de la portion à cimenter, et que, d'autre part, sa zone -dite zone médiane - située entre ses zones d'extrémité se dilate aussi radialement, mais avec une plus faible amplitude, de sorte qu'un espace annulaire demeure ménagé entre cette zone médiane et la portion de paroi à cimenter, ce dispositif comportant en outre des moyens pour injecter à l'intérieur de cet espace annulaire un ciment liquide, mais durcissable, alors que la membrane étant maintenue gonflée, et des moyens pour dégonfler cette dernière une fois que le ciment a fait sa prise.
Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques avantageuses, mais non limitatives, de ce dispositif : - ladite membrane tubulaire est solidaire dudit mandrin par une partie annulaire -dite d'ancrage- qui est radialement inextensible et est située à l'intérieur de ladite zone médiane, tandis que ses zones d'extrémité sont fixées à des bagues mobiles, guidées en translation de manière étanche sur le mandrin et aptes à coulisser axialement par sur celui-ci suite du gonflage ou du dégonflage de ladite membrane ;
- la zone médiane de ladite membrane est pourvue de moyens aptes à limiter son expansion radiale, à un diamètre maximal prédéterminé ; - ladite membrane est renforcée par une armature comprenant au moins une nappe de câbles, de fils ou de fibres enroulé(e)s hélicoïdalement par rapport à son axe central longitudinal ;
- dans ladite zone médiane, l'angle initial que forment tangentiellement lesdit(e)s câbles, fils ou fibres par rapport à l'axe central longitudinal de la membrane est tel qu'après gonflage le diamètre de la membrane atteint une valeur donnée, prédéterminée, lorsque cet angle atteint une valeur de l'ordre de 54°;
- la transition entre la partie d'ancrage de la membrane et les portions de sa zone médiane à expansion radiale limitée se fait par des portions, dites « adjacentes à la partie d'ancrage », aptes à se déformer sous l'effet du gonflage de façon à se placer dans des plans sensiblement perpendiculaires à l'axe central longitudinal de la membrane ;
- les angles d'inclinaison initiaux (avant gonflage de la membrane) des câbles, des fils ou des fibres par rapport à l'axe central longitudinal de la membrane ont approximativement les valeurs suivantes : de l'ordre de 18° à 25° dans les zones d'extrémité de la membrane ; de l'ordre de 35° à 45° dans sa zone médiane, excepté dans les portions adjacentes à la partie d'ancrage ; - de 0° dans les portions adjacentes à la partie d'ancrage ;
- ladite membrane est renforcée par une armature comprenant plusieurs nappes de fils ou de fibres enroulé(e)s hélicoïdalement par rapport à son axe central longitudinal, les sens d'enroulement de deux nappes superposées étant inversés ; - les portions adjacentes à la partie d'ancrage sont rainurées, chacune de ces portions possédant au moins une rainure située dans le prolongement axial d'une rainure similaire ménagée dans l'autre portion, de sorte qu'après gonflage de la membrane elles constituent un canal d'injection du ciment, cette injection se faisant par au moins des orifices d'alimentation traversant le mandrin tubulaire et la partie d'ancrage, via une valve appropriée ;
- la paroi du mandrin est traversée par des orifices d'amenée d'un fluide de gonflage qui débouchent à l'intérieur de la membrane, entre lesdites bagues mobiles et ladite partie d'ancrage ;
- la paroi de la membrane est rainurée extérieurement au niveau de se zones d'extrémité, de manière à permettre l'évacuation du fluide présent dans le puits ou dans la canalisation au cours du gonflage ; - ladite membrane est recouverte d'un fourreau à paroi mince, en matériau souple et élastique, apte à se plaquer contre la portion de paroi à cimenter, lorsque le ciment est injecté dans l'espace annulaire ménagé entre la zone médiane de la membrane et la portion de paroi à cimenter ; - ce fourreau est apte à se gonfler, en augmentant de volume dans le sens de son épaisseur, lorsqu'il est en contact avec le liquide présent dans le puits ou dans la canalisation, de façon à assurer une bonne étanchéité avec la zone du puits à étancher ;
- le dispositif comporte des moyens pour que l'un des deux bourrelets annulaires d'extrémité s'applique contre la paroi du puits ou de la canalisation avant l'autre bourrelet d'extrémité.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: Les figures 1 et 2 montrent très schématiquement, et en coupe axiale, une partie d'un puits de pétrole, respectivement avant et après cimentation d'une portion endommagée.
Les figures 3 et 4 sont des vues schématiques d'un dispositif conforme à l'invention, non gonflé, respectivement en coupe axiale et de face. La figure 5 montre le même dispositif après gonflage, la partie supérieure étant une demi-coupe axiale et la partie inférieure une demi- vue de face.
La figure 6 est un schéma du même dispositif, destiné à montrer les orientations de fils ou fibres de l'armature de la membrane, avant (demi -vue supérieure) et après (demi- vue inférieure) le gonflage. La figure 7 est une coupe transversale du dispositif au niveau du plan
VII-VII de la figure 5.
Les figures 8A et 8B sont des schémas qui montrent la variation de l'orientation des fils ou des fibres de deux nappes adjacentes par suite du gonflage.
Les figures 9 à 14 illustrent différentes étapes du procédé. Sur ces figures l'axe longitudinal du puits ou de la canalisation (et, corrélativement, du dispositif) a été représenté horizontalement pour faciliter la mise en page des dessins ; cet axe pourrait naturellement être vertical, comme sur les figures 1 et 2.
La figure 1 représente une partie de puits de forage pétrolier, garni d'un cuvelage C à paroi cylindrique d'axe vertical X-X'. Un tronçon Z de ce cuvelage présente par exemple des perforations p, produisant de l'eau, que l'on souhaite boucher par cimentation. La référence EC désigne un équipement de complétion, maintenu en place par un organe de centrage annulaire A, et dont le diamètre intérieur d est notablement plus faible que le diamètre Do du cuvelage.
A titre d'exemple le diamètre d est de l'ordre de 69 mm tandis que le diamètre Do est de l'ordre de 155 mm.
La figure 2 représente la même partie de puits après mise en place d'un revêtement de cimentation GC dans la portion Z.
Pour ne pas perturber l'exploitation du puits, il est important que le diamètre intérieur D de ce revêtement soit supérieur à d. On comprend que cette mise en place pose normalement des difficultés dès lors qu'elle se fait à travers l'équipement de complétion EC.
Comme cela va maintenant être expliqué, l'invention permet cependant d'y procéder aisément.
Le dispositif de l'invention représenté sur les figures 3 à 7 comprend essentiellement un mandrin tubulaire cylindrique 1, d'axe X-X', par exemple en acier, recouvert d'une membrane également cylindrique 2, en forme de manchon, en matériau souple et élastique, résistant à la pression et à la corrosion, par exemple en caoutchouc ou en élastomère.
Au repos (Figures 3 et 4) la membrane entoure le mandrin sans jeu, voire avec un léger serrage.
Le mandrin possède une extrémité libre fermée 100.
Seule la portion d'extrémité du mandrin portant la membrane est représenté. Ce mandrin est monté à l'extrémité d'une tige de grande longueur (située vers la droite sur les figures 3 et 4), qui passe dans le tube de l'équipement de complétion EC, et rejoint la tête de puits.
Le diamètre hors tout de l'ensemble composé du mandrin et de la membrane est légèrement inférieur au diamètre intérieur d de l'équipement de complétion EC, de sorte qu'il peut traverser axialement ce dernier.
Sa longueur est choisie en fonction de celle de la zone Z à traiter ; elle est de quelques mètres par exemple.
Dans ses zones d'extrémité 20a, 20b, la membrane 2 est fixée, par exemple par collage, à des bagues 4a, respectivement 4b, guidées en translation axiale sur le mandrin 1.
Comprise entre les zones d'extrémité 20a, 20b, et notablement plus près de la zone 20b que de la zone 20a dans le mode de réalisation illustré, une zone
21 de la membrane est directement fixée autour du mandrin, par une partie annulaire mince, de faible longueur, dite d'ancrage. Cette fixation est réalisée par exemple au moyen d'une petite bague de serrage noyée dans la membrane (et non représentée), complétée par un collage.
La zone 21 est rainurée longitudinalement ; dans l'exemple illustré il est prévu quatre rainures 6 identiques réparties à 90° par rapport à l'axe X-X', de section droite semi-circulaire.
Leur centre se situe au niveau de la partie d'ancrage sus mentionnée, d'où partent par conséquent des « demi-rainures », référencées 6a et 6b.
Au niveau de la partie d'ancrage, le mandrin est percé de quatre orifices radiaux 10 qui débouchent, via des perforations correspondantes 60 prévues dans la paroi de la membrane, chacune au centre d'une rainure 6.
Sur une certaine longueur, désignée Pa, Pb sur la figure 4, du côté de chaque zone de liaison 20a, respectivement 20b, de la membrane avec les bagues 4a et 4b, la membrane tubulaire est apte, comme on le verra plus loin, à se dilater radialement avec une amplitude relativement grande, sous l'effet d'une pression interne.
D'un côté (sur la droite de la figure), cette partie -que l'on désignera globalement « zone d'extrémité »- relie la zone 20b à la zone 21, dont la longueur est référencée R.
De l'autre côté, une partie intermédiaire -dite « zone médiane »-, est intercalée entre la zone 20a et la zone 21.
Cette zone médiane possède une longueur Q sensiblement égale, ou légèrement plus grande, que celle de la portion à cimenter.
Les zones d'extrémité sont pourvues d'un rainurage périphérique 22a, 22b. De chaque côté de la partie d'ancrage de la membrane, le mandrin 1 est percé d'un certain nombre d'orifices l ia et l lb similaires aux orifices 10 précités.
L'ouverture et la fermeture des orifices 10 et l ia, l lb est contrôlée par des valves appropriées W, respectivement Va, Vb. La membrane 2 est partiellement recouverte d'un fourreau 5 en matière souple et mince, par exemple en caoutchouc, qui relie les zones d'extrémité, s'arrêtant à peu près au milieu des nervures 22a et 22b (voir figure 3). Ce fourreau est supposé enlevé sur les figures 4 à 6 pour ne pas nuire à leur lisibilité.
La paroi de la membrane 2 est renforcée par une armature interne 3, noyée au sein de sa paroi.
Comme cela est connu en soi (voir par exemple le document US 5 695 008), cette armature est composée de plusieurs nappes (ou couches) concentriques composées de fils ou de fibres souples à haute résistance mécanique à la traction, enroulées en hélice.
Les sens d'enroulement de deux nappes superposées sont inversés pour que la membrane se déforme de manière homogène, évitant notamment le vrillage.
Au cours de l'expansion radiale de la membrane, l'angle d'inclinaison de la tangente à chaque fibre par rapport à l'axe longitudinal X-X' augmente progressivement, pouvant atteindre -comme cela est également bien connu- une valeur d'équilibre de 54° au-delà de laquelle l'expansion n'est plus possible.
Selon une caractéristique de l'invention, l'angle d'enroulement des fibres ou des fils n'est pas le même sur toute la longueur de la membrane, comme cela est illustré sur la figure 6.
Dans les zones d'extrémité de longueur Pa et Pb, les fils ou fibres, sont référencées 90a, respectivement, 90b avant gonflage et 90 'a, respectivement,
90'b après gonflage. Ils forment, par rapport à l'axe X-X', un angle initial, référencé respectivement αo et γo, de valeur relativement faible. Cette valeur est déterminée en tenant compte du diamètre initial de la membrane et du diamètre intérieur de la paroi du cuvelage, contre laquelle ces zones doivent venir se plaquer après gonflage.
Il est donc nécessaire que l'angle α et, respectivement γ, après gonflage soient inférieurs à l'angle limite de 54°.
Dans la zone médiane intermédiaire de longueur Q, où les fils ou fibres sont référencées 91 avant gonflage et 91 ' après gonflage, l'angle βo doit avoir une valeur plus grande que les angles αo et γo.
Sa valeur est déterminée en tenant compte du diamètre initial de la membrane et du diamètre intérieur que devra présenter la gaine du revêtement cimentaire après l'opération.
En effet, l'expansion radiale de cette zone médiane doit être limitée au gonflage, et l'angle de 54° doit être atteint avant que cette zone ne vienne porter contre la paroi du cuvelage, après une amplitude d'expansion donnée, qui va calibrer l'espace périphérique destiné à recevoir le ciment.
En pratique, la valeur des angles αo et γo est par exemple de l'ordre de 18 à 25° et celle de l'angle β0 est de l'ordre de 35 à 45°. Après gonflage, les angles α et γ ont une valeur de l'ordre de 45° et l'angle β est proche de 54°. Dans la zone rainurée 21 de longueur R qui s'étend de part et d'autre de la partie d'ancrage, les fibres ou fils de l'armature, référencés 91a et 91b, sont dirigées axialement, formant par conséquent un angle nul par rapport à l'axe X-X'. Grâce à cet arrangement, la déformation au gonflage de cette portion adjacente à la partie d'ancrage n'est pas contrariée par la présence de l'armature fibreuse ou filamentaire, si bien que les zones de la membrane situées de part et d'autre de la partie d'ancrage se placent dans des plans perpendiculaires à l'axe X-X' par suite du gonflage, venant s'accoler l'une contre l'autre, comme cela est visible sur les figures 5 et 6. Les demi-rainures 6a et 6b viennent ainsi en vis-à-vis l'une de l'autre, constituant un canal radial 6.
Les orifices 10 sont connectés au moyen d'un conduit approprié 80 à une source 8 de distribution d'une matière L2, liquide mais durcissable, telle qu'un ciment chargé de fibres courtes, cette distribution pouvant se faire via une pompe située dans la tête de puits ou directement dans le puits à partir d'un réservoir approprié.
De façon similaire, les orifices l ia et 11b sont connectés au moyen d'un conduit approprié 70 à une source 7 de distribution, à pression élevée, d'un fluide Ll, par exemple de l'eau, cette distribution pouvant également se faire via une pompe située dans la tête de puits, ou directement dans le puits en utilisant le fluide qui y est présent. Les orifices l ia et 11b sont également connectés à une source d'aspiration du fluide Ll , permettant de dégonfler la membrane en fin d'opération.
En nous référant aux figures 9 à 14, nous allons maintenant expliquer comment le dispositif qui vient d'être décrit est utilisé pour cimenter un cuvelage, conformément au procédé de l'invention.
En référence à la figure 9, le dispositif est amené à l'état dégonflé en regard de la portion Z à traiter du cuvelage C.
On gonfle alors la membrane 2, après avoir commandé l'ouverture des valves Va et Vb (la valve W étant fermée), en introduisant le fluide sous pression Ll entre celle-ci et la paroi extérieure du mandrin 1 par les orifices l ia et l lb, comme symbolisé par les flèches fl sur la figure 10. Durant le gonflage les bagues d'extrémité coulissent axialement en se rapprochant (flèches dl) car l'expansion radiale de la membrane implique son raccourcissement axial. Des moyens de contention appropriés, non représentés, sont avantageusement prévus pour que l'une des zones formatrice de bourrelet, par exemple Pb, se gonfle complètement avant l'autre zone (par exemple Pa) afin d'éviter tout coincement du dispositif en direction longitudinale au cours du gonflage.
Ces moyens sont par exemple des fils frangibles enroulés autour de ces zones et sécables à pression donnée, ceux entourant la zone Pb étant conçus pour se rompre avant ceux qui entourent la zone Pa.
Une autre solution, par exemple, est de décaler légèrement dans le temps l'alimentation des espaces intérieurs à ces zones, en différant l'ouverture de la vanne Va par rapport à celle de la vanne Vb.
Les zones d'extrémité forment des bourrelets se plaquant fermement contre la paroi du cuvelage. En revanche, la zone médiane ayant une expansion limitée, à cause de l'inclinaison plus forte des fils ou fibres d'armature, il subsiste à ce niveau un espace annulaire périphérique Σ.
En référence au schéma de la figure 8A, on y voit avant gonflage deux séries « croisées » de fibres ou de fils 9.1 et, respectivement, 9.2 appartenant à deux nappes adjacentes (superposées) de l'armature 3 dont est pourvue la zone médiane.
En fin de gonflage, illustrée à la figure 8B, cette armature -désignée 3'- s'est déformée, les fibres ou les fils 9.1 ' et 9.2' de chacune des deux nappes ayant une inclinaison qui s'est modifiée, de manière à former un angle de l'ordre de 54° par rapport à X-X' .
Les deux portions adjacentes à la partie d'ancrage, quant à elles, se sont placées dans des plans transversaux et se trouvent plaquées l'une contre l'autre.
Bien entendu les raccordements entre les différentes zones se font progressivement, grâce à la souplesse et à l'élasticité de la membrane, ainsi qu'à une variation progressive des angles des fibres, et non pas par des angles vifs.
La membrane ayant été gonflée, on ferme les valves Va et Vb afin de la maintenir dans cet état.
Elle constitue alors une sorte de contre-forme, ou de coffrage, pour le moulage du ciment. On ouvre ensuite les valves W et le ciment liquide L2 est introduit via les orifices 10 et les canaux 6 dans l'espace périphérique Σ, à l'intérieur du fourreau 5. Celui-ci est ainsi gonflé à son tour, chassant le liquide présent dans le puits, par exemple de la boue, qui se trouve dans l'espace Σ. Ce liquide peut s'échapper par les rainures 22a, 22b prévues à cet effet dans les zones d'extrémité de la paroi, qui forment des bourrelets.
Cet échappement est symbolisé par les flèches e sur la figure 11. Ainsi, comme illustré sur la figure 12, le ciment liquide L2 vient finalement combler l'ensemble de l'espace Σ, le fourreau 5 se trouvant plaqué contre le cuvelage.
On ferme alors les valves W et on laisse le ciment faire sa prise. Lorsqu'il a suffisamment durci, on dégonfle la membrane en aspirant le fluide de gonflage Ll (flèches O) ; la membrane se rétracte radialement et s'allonge axialement (flèches d2). Elle retrouve sa configuration initiale.
Le ciment forme une chemise annulaire GC qui revêt la zone Z et la rend étanche grâce à la présence du fourreau 5. Les carottes d'injection de ciment s, qui correspondent aux canaux 6, restant adhérer à cette gaine peuvent être sectionnées soit simplement lors du retrait du dispositif, soit à l'aide d'un outil spécial (flèches J, figure 14).
Le même dispositif peut être éventuellement réutilisé pour traiter d'autres portions du cuvelage, voire d'autres cuvelages. Dans ce cas, la cimentation est réalisée sans le fourreau 5.
A titre indicatif, l'épaisseur de paroi de la chemise GC est par exemple comprise entre 35 et 40 millimètres tandis que son diamètre intérieur est de l'ordre de 80 mm. Sa longueur peut être de plusieurs mètres.
Par le vocable « fils ou fibres » on comprendra également dans la présente description des éléments similaires filiformes tels que des câbles ou des cordes.
Ces éléments peuvent être réalisés en tout matériau à résistance mécanique élevée, par exemple en acier, carbone ou aramide.
D'autres moyens que ceux décrits ci-dessus pourraient être mis en œuvre, bien entendu, pour limiter l'amplitude d'expansion radiale de la zone médiane de la préforme. On pourrait la doter par exemple d'une armature souple et inextensible, lâche initialement, et susceptible de se déformer radialement en même temps que la membrane sur une course limitée, à partir de laquelle elle est tendue.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de cimentation d'un puits ou d'une canalisation, par exemple d'un cuvelage (C), présentant une portion à traiter, notamment à réparer et/ou à boucher, selon lequel : g) on introduit à l'intérieur du puits ou de la canalisation un mandrin tubulaire (1) autour duquel est montée une membrane gonflable (2) , également tubulaire, en matériau souple et élastique, radialement expansible sous l'effet d'une pression interne, et on positionne cet ensemble en regard de la portion à cimenter ; h) on introduit à l'intérieur de la membrane (2) un fluide sous pression
(Ll), et on la gonfle de telle façon que, d'une part, ses zones d'extrémité se dilatent radialement et f ortement, formant des bourrelets annulaires venant s'appliquer fermement contre la paroi du puits ou de la canalisation, de part et d'autre de la portion à cimenter, et que, d'autre part, sa zone -dite zone médiane- située entre ses zones d'extrémité se dilate aussi radialement, mais avec une plus faible amplitude, de sorte qu'un espace annulaire (Σ) demeure ménagé entre cette zone médiane et la portion de paroi à cimenter ; i) la membrane (2) étant maintenue gonflée, on injecte à l'intérieur de cet espace annulaire un ciment (L2) liquide, mais durcissable ; j) on laisse le ciment faire sa prise, de sorte qu'il forme un manchon solide (GC) qui revêt intérieurement ladite portion de paroi du puits ou de la canalisation; k) on dégonfle la membrane tubulaire (2) ;
1) on retire du puits ou de la canalisation l'ensemble composé du mandrin (1) et de la membrane (2) dégonflée.
2. Dispositif de cimentation d'un puits ou d'une canalisation, par exemple d'un cuvelage ( C), présentant une portion (Z) à traiter, notamment à réparer et/ou à boucher, caractérisé par le fait qu'il comporte un ensemble destiné à être introduit à l'intérieur du puits ou de la canalisation, et à être positionné en regard de la portion ( Z) à cimenter, cet ensemble étant composé d'un mandrin tubulaire (1) et d'une membrane gonflable (2) , également tubulaire, entourant ce dernier, dont la paroi est en matériau souple et élastique, radialement expansible sous l'effet d'une pression interne, des moyens étant prévus pour introduire à l'intérieur de ladite membrane un fluide sous pression (Ll), afin de la gonfler, et que les zones d'extrémité de ladite membrane sont susceptibles de se dilater radialement et fortement de manière à former des bourrelets annulaires aptes à s'appliquer fermement contre la paroi du puits ou de la canalisation, de part et d'autre de la portion (Z) à cimenter, et que, d'autre part, sa zone -dite zone médiane- située entre ses zones d'extrémité se dilate aussi radialement, mais avec une plus faible amplitude, de sorte qu'un espace annulaire (Σ) demeure ménagé entre cette zone médiane et la portion de paroi à cimenter, ce dispositif comportant en outre des moyens pour injecter à l'intérieur de cet espace annulaire un ciment (L2) liquide, mais durcissable, alors que la membrane (2) étant maintenue gonflée, et des moyens pour dégonfler cette dernière une fois que le ciment a fait sa prise. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite membrane tubulaire (2) est solidaire dudit mandrin (1) par une partie annulaire -dite d'ancrage- qui est radialement inextensible et est située à l'intérieur de ladite zone médiane, tandis que ses zones d'extrémité sont fixées à des bagues mobiles (4a, 4b), guidées en translation de manière étanche sur le mandrin (1) et aptes à coulisser axialement sur celui-ci par suite du gonflage ou du dégonflage de ladite membrane
(2).
4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que la zone médiane de ladite membrane (2) est pourvue de moyens aptes à limiter son expansion radiale, à un diamètre maximal prédéterminé. 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que ladite membrane est renforcée par une armature (3) comprenant au moins une nappe de câbles, de fils ou de fibres enroulé(e)s hélicoïdalement par rapport à son axe central longitudinal (X-X').
6. Dispositif selon les revendications 4 et 5, prises en combinaison, caractérisé par le fait que, dans ladite zone médiane, l'angle initial (βo) que forment tangentiellement lesdit(e)s câbles, fils ou fibres (91) par rapport à l'axe central longitudinal (X-X') de la membrane est tel qu'après gonflage le diamètre de la membrane atteint une valeur donnée, prédéterminée, lorsque cet angle atteint une valeur de l'ordre de 54°. 7. Dispositif selon les revendications 3 et 4, prises en combinaison, caractérisé par le fait que la transition entre la partie d'ancrage de la membrane et les portions de sa zone médiane à expansion radiale limitée se fait par des portions, dites « adjacentes à la partie d'ancrage », aptes à se déformer sous l'effet du gonflage de façon à se placer dans des plans sensiblement perpendiculaires à l'axe central longitudinal (X-X') de la membrane.
8. Dispositif selon les revendications 6 et 7, pris es en combinaison, caractérisé par le fait que les angles d'inclinaison initiaux (avant gonflage de la membrane) des câbles, des fils ou des fibres par rapport à l'axe central longitudinal de la membrane ont approximativement les valeurs suivantes : - de l'ordre de 18° à 25° dans les zones d'extrémité de la membrane ; de l'ordre de 35° à 45° dans sa zone médiane, excepté dans les portions adjacentes à la partie d'ancrage ; de 0° dans les portions adjacentes à la partie d'ancrage.
9. Dispositif selon la revendication 6 ou 8, caractérisé par le fait que ladite membrane est renforcée par une armature comprenant plusieurs nappes de fils ou de fibres enroulé(e)s hélicoïdalement par rapport à son axe central longitudinal, les sens d'enroulement de deux nappes superposées étant inversés.
10. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait que les portions adjacentes à la partie d'ancrage sont rainurées, chacune de ces portions possédant au moins une rainure (6a, 6b) située dans le prolongement axial d'une rainure similaire (6b, 6a) ménagée dans l'autre portion, de sorte qu'après gonflage de la membrane elles constituent un canal (6) d'injection du ciment ( L2), cette injection se faisant par au moins des orifices d'alimentation (10, 60) traversant le mandrin tubulaire et la partie d'ancrage, via une valve (W). 11. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la paroi du mandrin est traversée par des orifices (l ia, Hb) d'amenée d'un fluide de gonflage (Ll) qui débouchent à l'intérieur de la membrane (2), entre lesdites bagues mobiles (4a, 4b) et ladite partie d'ancrage.
12. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 11, caractérisé par le fait que la paroi de la membrane est rainurée extérieurement au niveau de ses zones d'extrémité, de manière à permettre l'évacuation du fluide présent dans le puits ou dans la canalisation au cours du gonflage.
13. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 12, caractérisé par le fait que ladite membrane est recouverte d'un fourreau (5) à paroi mince, en matériau souple et élastique, apte à se plaquer contre la portion de paroi à cimenter, lorsque le ciment (L2) est injecté dans l'espace annulaire ménagé entre la zone médiane de la membrane et la portion de paroi à cimenter.
14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par le fait que ledit fourreau (5) est apte à se gonfler, en augmentant de volume dans le sens de son épaisseur, lorsqu'il est en contact avec le liquide présent dans le puits ou dans la canalisation, de façon à assurer une bonne étanchéité avec la zone du puits à étancher.
15. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 14, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pour que l'un des deux bourrelets annulaires d'extrémité s'applique contre la paroi du puits ou de la canalisation avant l'autre bourrelet d'extrémité.
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