WO2005061847A1 - Well-plugging method and system using clayey materials - Google Patents

Well-plugging method and system using clayey materials Download PDF

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WO2005061847A1
WO2005061847A1 PCT/FR2004/003300 FR2004003300W WO2005061847A1 WO 2005061847 A1 WO2005061847 A1 WO 2005061847A1 FR 2004003300 W FR2004003300 W FR 2004003300W WO 2005061847 A1 WO2005061847 A1 WO 2005061847A1
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WO
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well
fluid
plugging
rod structure
clay material
Prior art date
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PCT/FR2004/003300
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Inventor
Serge Resnikow
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Mpc
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    • 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
    • E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices, or the like
    • E21B33/134—Bridging plugs
    • 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
    • E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices, or the like

Definitions

  • the present invention relates to a method for plugging a well, using clay materials, such as sodium bentonite. It also relates to a obturation system implementing this process.
  • the field of the invention relates to civil engineering works and wells drilled very deep, in particular water, gas and oil wells, as well as various storage wells.
  • the plugging of wells at the end of exploitation is carried out by means of an injection of a cement slag, consisting of a mixture of water and cement, at a density of about 1.85, in the form of plugs of 50 to 100 meters in height or more, which are interposed by the mud or the fluid in place in the well at the time of the completion of the plugging work.
  • cement plug is positioned up to the surface. If the injection technique is perfected, the technical result of capping is not satisfactory in most cases. Indeed, the cement cracks quite quickly, which allows the different fluids of the formation to circulate freely between different geological levels, with foreseeable consequences when it comes to hydrocarbons in oily form or worse in gaseous form. Cement slag can be added with different products to try to limit this phenomenon, but cracks appear irreparably after a certain time, jeopardizing the sustainability of the achievement.
  • the water molecules will interfere, causing a significant increase in volume.
  • the mixture thus formed is not additive of any organic or inorganic chemical. Dry compressed to a density comparable to gravel, the pellets, due to their ideal spherical or pseudo-spherical shape of the same diameter, will fall into the wells at an average descent speed of about 0.35 m / s (in a liquid of viscosity close to that of water) and will be positioned at the bottom of the structure in a regular and optimal manner leaving a constant void rate of the order of about 0.4.
  • the sodium bentonite pellets swell in the water when they are submerged, quickly occupying all the free space and thus forming the equivalent of a completely waterproof and permanent seal suitable for filling up the old boreholes arrived at the end of exploitation.
  • isolate and seal the tanks on the upper surface plug the wells drilled in natural clay formations, and plug the holes drilled for seismic studies and increase the effects of explosives.
  • other families of Bentonite can be used to make the pellets.
  • the hydraulic conductivity of sodium bentonite in the pure state is at least lOxlO "12 m / s.
  • This clay "therefore has a high swelling power. It is also very little permeable to water, very plastic, has a very high self-healing power after its development. It can also sequester by adsorption phenomenon certain ions in contact with it.
  • the shape of the pellets constituting it pseudo-spherical with a diameter of approximately 7 mm, could be adapted in other forms, such as granules, chips or inicylinders of variable dimensions.
  • BDO Bentonite-Diesel Oil
  • DOC Diesel Oil
  • the aim of the present invention is to propose a new capping process using sodium bentonite pellets, capable of being used for capping structures of great depth, in particular a depth greater than 150 m, and / or having a small diameter of well, in particular a diameter less than 15 cm.
  • This objective is achieved with a method for plugging a well, using clay materials, comprising placing, by pumping, of said sodium bentonite pellets inside the well in a zone to be plugged, said sodium bentonite pellets being conveyed within the well in a fluid inhibiting the swelling of said pellets, then, after migration of the inhibiting fluid having a density lower than that of water, brought into contact with water injected into the bottom of the well, so to inflate until plugging the bottom of said well or a plugging zone at a determined depth.
  • This placing of the clay material by pumping makes it possible to ensure good positioning of the capping product and to avoid the creation of bridges at great depth, typically up to several thousand meters.
  • the clay material used in the process according to the invention can be bentonite, atapulgite, sepiolite, or more generally any clay material with high swelling capacity.
  • the clay material can be in the form of pellets, granule cylinders or other forms.
  • Drill-pipe rods
  • rods tubing
  • coiled tubing continuous tubing of the “coiled tubing” type (coiled rod). It is important to note that the method according to the invention is not necessarily implemented at the bottom of a well, but can be used to make a plug above the bottom of the well, if beforehand a prior filling of the well was made with materials inert.
  • the method according to the invention is characterized in that it comprises a plugging sequence comprising the following steps:
  • rod structure introduction of a rod structure into the casing structure, and positioning of said rod structure substantially at the bottom of said well, so that the end of said structure is always immersed in inhibiting liquid when the bentonite pellets exit from said structure, said rod structure being arranged to allow fluid circulation between the interior of said rod structure and the annular space between said rod structure and the casing structure,
  • the plugging method according to the invention may further comprise, before positioning the rod structure substantially at the bottom of the well, a circulation of the mud in place in the rod structure to check and clean the interior volume.
  • the plugging sequence can advantageously be repeated so as to successively produce superimposed plugs from the bottom of the well.
  • plugging sequences are successively carried out until the plug consisting of the superimposed plugs substantially reaches the roof of the clay cover of the tank (s) to be closed within the geological formation.
  • the capping method according to the invention preferably comprises an assembly of the rod structure from elementary sections of predetermined length, the ascent height at each capping sequence corresponding substantially to an integer number of lengths of elementary rod sections.
  • This method can also include recovery of the flushing liquid and / or the spacer fluid and / or the inhibiting fluid at the outlet of the circulation, at the top end of the rod structure.
  • the method according to the invention then comprises a prior step of removing said lower end casing, so as to produce an enlarged area in line with the area to plug so that this so-called geological area is in direct contact with the Bentonite pellets.
  • the diameter of the injection tubes are generally quite reduced to 38mm for a "coiled tubing" of (inch) to 73 mm for a rod (tubing) of a diameter of 2 7/8 inches, and the pumping rate being relatively limited, it is advisable, in order to avoid premature swelling of the sodium bentonite pellets before their arrival at the bottom of the well, to completely isolate the pellets from the water. For this, the sodium bentonite pellets are transported in a completely inhibiting fluid, not calling into question the swelling performance of the sodium bentonite when it will be in contact with water. It is also advisable, if possible, not to pass the sodium bentonite pellets through the pumps so as not to damage said pellets.
  • the choice of the inhibiting fluid is made by eliminating the products known elsewhere for their encapsulation and / or inhibition effect on clays, but which do not work or do not work very much with sodium bentonite. It is also necessary to eliminate the various salts which too alter the properties of sodium bentonite, thus the products which can harm the environment.
  • PHPA partially hydrolyzed polyacrylides
  • EDC 95-11 type fluids conforming to European standard: 67/548 / EEC and 93 / 21 / EEC, as well as the US standard EPA / OW / 1997, of low density (0.815), with very low aromatic content (0.003%), classified not dangerous for the aquatic environment used in the pure state .
  • PHPA fluids give satisfactory inhibition results, but at high concentration (15 to 20%). On the other hand, they have a density greater than 1.1 (suspended in water), which poses a problem of installation. PHPAs also have a significant impact on the environment given their amount of residual free monomer.
  • EDC 95-11 type fluids make sodium bentonite completely inert during transport, without the immersion time being limited.
  • the two characteristics of these fluids: - low density (0.82) and total inerting - make it possible to place the sodium bentonite in place at the bottom of a well without danger of beginning of setting, by means of a conventional pumping of the "Gravel" type Pack ”then, once in place, leave the water from the well (density greater than 1) or pumped water behind the tail spacer go down in place of the inhibitor fluid to immediately allow the sodium bentonite to swell and fulfill its blocking role.
  • the method according to the invention has the advantage of making it possible to recover the fluid carrying light density at the surface.
  • the EDC 95-11 type fluid may or may not be viscosified and / or not weighed down as a function of the pressures existing in the well.
  • sodium bentonite marketed under the brand name EXPANGEL TM by the present applicant, is particularly recommended for the plugging of a deep well with the method according to the invention, because of its intrinsic plugging capacities taking into account the naturally very low permeability performance achieved by its unique constituent, untreated natural sodium bentonic with very high concentration of Montmorillonite, typically greater than 90%.
  • a system for plugging a well by injecting bentonite pellets into said well, this well being previously equipped with a casing structure filled with water, characterized in that it comprises: means for introducing and controlling the vertical displacement of a rod structure in the casing structure, said rod structure being arranged to allow a circulation of fluid between the interior of said rod structure and the annular space between said stem structure and the casing structure, - the 'means for injecting a predetermined amount of bentonite and inhibitor fluid in the rod structure at its upper end to the bottom of said well, the amount of bentonite and fluid inhibitor being preceded by a head buffer consisting of a spacing fluid and followed by a tail buffer consisting of a spacing fluid,
  • This system can also advantageously comprise an injection system designed to simultaneously inject into the rod structure bentonite pellets and an inhibiting fluid, for example a system of the “gravel-pack” type.
  • the plugging method and system according to the invention can be applied for plugging very deep water, oil or gas wells, storage structures for toxic waste, or for plugging civil engineering structures.
  • FIG. 1 schematically illustrates a closure system according to invention and the fluid movements inside a well, during the various stages of the plugging process according to the invention
  • - Figure 2 illustrates the essential steps of the method according to the invention in a practical example of implementation for the plugging of a very deep well
  • - Figure 3 illustrates a system for injecting a mixture of clay material and inhibiting fluid, implemented in a sealing system according to the invention.
  • the plugging system comprises a plugging tube T previously placed inside of the well and having an upper end extending substantially above the upper outlet of the well and a lower end located substantially above the bottom of the well. The upper end of the tube is connected via a CI pipe.
  • the butcher pit is already equipped with several concentric sections of tubes (casings) of - In different reduced diameters as one goes down in depth, as illustrated in Figure 2.
  • each casing is of length less than the drilling depth.
  • the third casing with the smallest diameter is perforated over the height of the producer tanks into which it is inserted, for example from 4,920 m to the bottom of the borehole.
  • the clay cover CO is for example 160 m thick and starts at the coast 4756 m and ends at 4916 m.
  • the pressure at the head of the casing system is considered to be low, for example less than 2 bars.
  • the well P to be plugged is first of all put in soda mud to hold the deposit. After checking the entire well to the bottom, a cutting tool went down to the hill 4750 m, above the roof of the clay cover CO and all of the lower part of the casing with a diameter of 17.78 cm (7 inches) is cut, destroyed and brought to the surface. An enlargement pass in 22.86 cm (9 inches) is operated over the entire overdraft for exposure (I). Well P is maintained in soda mud BS (a) at the density required to hold the deposit.
  • a TI plugging rod (diameter 2 7/8 inches) (internal diameter: 54.6 mm) is inserted into the existing casings.
  • This sealing tube is in principle made up of a succession of sections of rods successively assembled, for example by successive passes of 18 m corresponding to two rods, or 22 passes in total.
  • the total internal volume of the rods at 5150 m is 12051 liters, while the volume of the well in the cased part at 17.78 cm (7 inches) is
  • the volume in the enlarged part in 22.86 cm (9 inches) is 16416 liters.
  • the total volume of the well is 97,974 liters while the total volume of the portion to be plugged is 16,416 liters.
  • the rods are positioned at the bottom of the well, then they are raised (II) to 5135 m, or 15 m above the bottom.
  • the mud is then circulated in place throughout the volume of the rods to check and clean the internal volume of these rods.
  • the two bottles located in the injection system are previously filled with bentonite pellets, for example with a mass of 550 kg.
  • a ST head spacer fluid composed for example of 1000 liters of EDC 95-11 fluid, is first injected into the TI rods, followed by a BH mixture consisting of EDC 95-11 fluid ( 1500 liters) and bentonite pellets delivered from the two bottles. Finally, a SQ tail spacer fluid is injected.
  • a hunting stage is then carried out, then the rods 18 m high (III) (c) corresponding to two sections are reassembled. We wait a necessary time, for example 10 minutes, to obtain the sedimentation of the bentonite pellets. We then resume a circulation of water to clean the rods whose lower end is now at a position of 5116 meters. After waiting for about 15 minutes, the well P is closed on a rod.
  • the well P is open and the rod or lining is lowered to touch (“toper” in the language of the trade) and check the position of the first stopper thus produced. Then again a placement and an expansion of the bentonite are carried out. Clear water is then circulated to clean the stem. The water and the spacer fluid are recovered on the surface in a tank (not shown) and the water is separated by draining from the spacer fluid in order to reuse the latter. The above-mentioned sequence is then carried out again from the position of 5116 meters, with filling of the bottles on the injection line with bentonite, an injection of a head spacing fluid, followed by an injection bentonite in an inhibitor fluid, and finally a tail spacer fluid.
  • the rods are raised to a new position of 5099 meters. The operation is repeated until a complete plug is made in the enlarged space at the bottom of the well P. We recalculate at each iteration the required flush volume, until reaching the planned closing dimension.
  • the well is plugged in successive sequences of approximately 18 meters, corresponding to two lengths of single sections.
  • a head spacing fluid is injected consisting of 1000 liters of EDC 95-11 representing 330 meters in height in the rod and 30 meters in l 'annular.
  • the bentonite pellets (for example 400 kg) are then injected into an inhibiting fluid (for example 1200 liters of EDC 95-11), then a tail spacer fluid composed of 1000 liters of EDC 95- 11.
  • a flush is then carried out (for example, with a volume of 1800 liters).
  • the injection system SI further comprises a flow control valve 35 controlled by a control unit 31, arranged downstream of the first introduction part 30 of the bentonite pellets.
  • the “Gravel-Pack” type supply system comprises two pressurized bottles SB1, SB2, in communication with the introduction part 30 of the injection system SI via two solenoid valves VI, V2 controlled alternately. Bentonite pellets are introduced from the pressurized bottles in the first introduction part at about 1 bar of pressure.

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Abstract

The invention relates to a method of plugging a well (P) by injecting a clayey material therein. The inventive method comprises the following steps consisting in: injecting a pre-determined quantity of clayey material in an inhibitor fluid having a lower density than water into a plugging area at a pre-determined depth in the well; injecting a pre-determined quantity of aqueous liquid into the plugging area such that the aqueous liquid is substituted for the inhibitor fluid in order to be brought into contact with the clayey material; and removing the inhibitor fluid from the well. The invention also relates to the use of the invention for the sealing of wells, such as oil or natural gas wells and artesian wells.

Description

« Procédé et système pour boucher un puits, mettant en œuvre des matériaux argileux » "Method and system for plugging a well, using clay materials"
La présente invention concerne un procédé pour boucher un puits, mettant en œuvre des matériaux argileux, tels que de la bentonite sodique . Elle vise également un système d'obturation implémentant ce procédé. Le domaine de l'invention concerne les ouvrages de génie civil et les puits forés de grande profondeur, notamment les puits d'eau, de gaz et de pétrole, ainsi que les puits de stockage divers. Jusqu'à présent, le bouchage de puits en fin d'exploitation est réalisé au moyen d'une injection d'un laitier de ciment, consistant en un mélange d'eau et de ciment, à une densité d'environ 1,85, sous la forme de bouchons de 50 à 100 mètres de hauteur ou d'avantage, qui sont intercalés par la boue ou le fluide en place dans le puits au moment de la réalisation des travaux de bouchage. En tête de puits, un bouchon de ciment est positionné jusqu'en surface. Si la technique d'injection est au point, le résultat technique de bouchage n'est pas satisfaisant dans la plupart des cas. En effet, le ciment se fissure assez rapidement, ce qui permet aux différents fluides de la formation de circuler librement entre différents niveaux géologiques, avec des conséquences prévisibles lorsqu'il s'agit d'hydrocarbures sous forme huileuse ou pire sous forme gazeuse. Le laitier de ciment peut être additivé de différents produits pour tenter de limiter ce phénomène, mais des fissures apparaissent irrémédiablement au bout d'un certain temps, mettant en péril la pérennité de la réalisation. On connaît dans l'état de la technique de nombreux exemples mentionnant des cas de puits, qui sont restés équipés après leur fermeture pour des raisons administratives, dans lesquels, quelques mois après leur opération de bouchage définitif, la pression remonte en tête, contraignant à purger régulièrement le fluide sous pression en impliquant une surveillance permanente pour sécuriser la zone. Il existe déjà une technique de bouchage de puits consistant à faire tomber dans un puits généralement rempli d'eau des pastilles de bentonite sodique, en quantité nécessaire, ces pastilles se mettant en place à l'intérieur du puits par simple gravité. Les pastilles, commercialisées sous la marque EXPANGEL™ par le présent déposant, sont fabriquées à partir d'un mélange soigneusement sélectionné des meilleures qualités disponibles de bentonites sodiques naturelles à haut taux de Montmorillonites . Les cristaux de Montmorillonite sont constitués de plusieurs couches de silicates d'aluminium. Entre ces couches, les molécules d'eau vont s'immiscer, en provoquant une augmentation importante du volume. Le mélange ainsi constitué n'est additivé d'aucun produit chimique organique ou inorganique. Compressées à sec à une densité comparable au gravier, les pastilles, du fait de leur forme idéale sphérique ou pseudo sphérique de même diamètre, vont chuter dans les puits à une vitesse moyenne de descente d'environ 0,35 m/s (dans un liquide de viscosité proche de celle de l'eau) et vont se positionner au fond de l'ouvrage de façon régulière et optimale laissant un taux de vide constant de l'ordre d'environ 0,4. Les pastilles de bentonite sodique gonflent dans l'eau quand elles sont immergées, en occupant rapidement tout l'espace libre et en formant ainsi l'équivalent d'un joint totalement imperméable et pérenne approprié pour reboucher les anciens sondages arrivés en fin d'exploitation, séparer et isoler les formations aquifères, isoler et étancher les cuvelages à l'extrados, colmater les puits forés dans des formations argileuses naturelles, et reboucher les forages réalisés pour les études sismiques et augmenter les effets des explosifs. Lorsque la pérennité du bouchage n'est pas recherchée ou non souhaitée, d'autre familles de Bentonite peuvent être utilisées pour fabriquer les pastilles . (Bentonites calciques, calciques activées, potassiques, traitées avec des aminés, des acides gras, Bentonites organophiles...) L'augmentation de volume de la bentonite sodique peut atteindre, en fonction de la qualité de l'eau, de 10 à 20 fois son volume si le matériau n'était pas confiné. En confinement, l'expansion de la bentonite sodique est limitée par la résistance à la déformation de la paroi naturelle du puits ou du matériau constituant le cuvelage. C'est cette combinaison de forces et cette réserve de gonflement en confinement qui assure l'étanchéité en appliquant une pression sur les parois du puits. Cette pression peut atteindre des valeurs de 18 à 25Mpa, voire davantage . A l'état naturel, la structure des terrains perméables présente en général un large faisceau granulometrique hétérogène, les particules les plus petites remplissant les espaces entre les plus grosses particules. Lorsque les plus petites particules naturelles sont en nombre suffisant pour combler les espaces vides, la perméabilité est réduite mais néanmoins significatives. La conductivité hydraulique de la bentonite sodique à l'état pur est au moins de lOxlO"12 m/s. cette « argile » a donc un haut pouvoir de gonflement. Elle est en outre très peu perméable à l'eau, très plastique, dotée d'un très grand pouvoir auto-cicatrisant après son développement. Elle peut également séquestrer par phénomène d'adsorption certains ions en contact avec elle. La forme des pastilles la constituant, pseudo-sphériques d'un diamètre d'environ 7 mm, pourrait être adaptée sous d'autres formes, tels que des granulés, chips ou ini- cylindres de dimensions variables. Ces propriétés remarquables de la bentonite sont déjà utilisées dans des systèmes dits BDO (Bentonite-Diesel Oil) employés pour colmater les pertes de circulation au cours du forage d'un puits. Le BDO se mélange avec la boue et forme alors un matériau épais et visqueux qui est ensuite déplacé dans la zone de circulation perdue pour la sceller. On utilise aussi des mélanges de ciments et d'huile diesel (Diesel-Oil Cernent : DOC) qui sont employés pour bloquer les venues d'eau (l'envahissement) dans des puits de pétrole. Cependant, la fermeture de puits au moyen de pastilles de bentonite sodique est actuellement limitée à des ouvrages de faible profondeur, généralement inférieure à 150m (environ 500 ft (pieds) ) , et à la condition que le diamètre du puits ne soit pas inférieur à environ 15cm (environ 6' ' (pouces) ) . En effet, les pastilles de bentonite sont très avides d'eau et commencent à gonfler dans les premières minutes de l'opération de bouchage. Or, en gonflant, les pastilles ont tendance à s'agglomérer entre elles en formant des amas qui finissent par adhérer aux parois du puits avant leur arrivée au fond si celui-ci est trop profond et de petit diamètre. Aussi, au-delà d'une profondeur de 150 m, d'autres moyens de bouchage doivent être mis en place, par exemple par pompage ou pelliculage. Le but de la présente invention est de proposer un nouveau procédé de bouchage mettant en œuvre des pastilles de bentonite sodique, apte à être employé pour le bouchage de structures de grande profondeur, notamment une profondeur supérieure à 150 m, et/ou présentant un faible diamètre de puits, notamment un diamètre inférieur à 15 cm. Cet objectif est atteint avec un procédé pour boucher un puits, mettant en œuvre des matériaux argileux, comprenant une mise en place, par pompage, desdites pastilles de bentonite sodique à l'intérieur du puits dans une zone à boucher, lesdites pastilles de bentonite sodique étant véhiculées au sein du puits dans un fluide inhibant le gonflement desdites pastilles, puis, après migration du fluide inhibiteur présentant une densité inférieure à celle de l'eau, mises en contact avec de l'eau injectée dans le fond du puits, de façon à gonfler jusqu'à boucher le fond dudit puits ou une zone de bouchage à une profondeur déterminée. Cette mise en place du matériau argileux par pompage permet d'assurer un bon positionnement du produit de bouchage et d'éviter la constitution de ponts à grande profondeur, typiquement jusqu'à plusieurs milliers de mètres . Le matériau argileux utilisé dans le procédé selon l'invention peut être de la bentonite, de l' atapulgite, de la sépiolite, ou plus généralement tout matériau argileux à forte capacité de gonflement. Le matériau argileux peut se présenter sous forme de pastilles, de cylindres de granules ou autres formes. Pour réaliser ce pompage dans un puits, on descend des tiges (Drill-pipe) , des tiges (tubing) ou une tubulure continue de type « coiled tubing » (tige enroulée) . Il est important de noter que le procédé selon l'invention n'est pas nécessairement mis en œuvre au fond d'un puits, mais peut être employé pour réaliser un bouchon au dessus du fonds du puits, si au préalable un remplissage préalable du puits a été réalisé avec des matériaux inertes. On peut aussi envisager de réaliser un bouchon avec le procédé selon l'invention à partir d'une structure d'ancrage préalablement installée à l'intérieur du puits. Dans un mode de mise en œuvre le plus courant correspondant au bouchage d'un puits déjà équipé d'un tubage ou cuvelage, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend une séquence de bouchage comprenant les étapes suivantes :The present invention relates to a method for plugging a well, using clay materials, such as sodium bentonite. It also relates to a obturation system implementing this process. The field of the invention relates to civil engineering works and wells drilled very deep, in particular water, gas and oil wells, as well as various storage wells. Until now, the plugging of wells at the end of exploitation is carried out by means of an injection of a cement slag, consisting of a mixture of water and cement, at a density of about 1.85, in the form of plugs of 50 to 100 meters in height or more, which are interposed by the mud or the fluid in place in the well at the time of the completion of the plugging work. At the well head, a cement plug is positioned up to the surface. If the injection technique is perfected, the technical result of capping is not satisfactory in most cases. Indeed, the cement cracks quite quickly, which allows the different fluids of the formation to circulate freely between different geological levels, with foreseeable consequences when it comes to hydrocarbons in oily form or worse in gaseous form. Cement slag can be added with different products to try to limit this phenomenon, but cracks appear irreparably after a certain time, jeopardizing the sustainability of the achievement. Numerous examples are known in the state of the art mentioning cases of wells which have remained equipped after their closure for administrative reasons, in which, a few months after their final capping operation, the pressure rises to the top, forcing them to regularly purge the fluid under pressure by implying permanent monitoring to secure the area. There is already a well plugging technique consisting in dropping sodium bentonite pellets into a well generally filled with water, in the necessary quantity, these pellets being placed inside the well by simple gravity. The lozenges, marketed under the brand name EXPANGEL ™ by the present applicant, are made from a carefully selected mixture of the best available qualities of natural sodium bentonites with a high rate of Montmorillonites. Montmorillonite crystals are made up of several layers of aluminum silicates. Between these layers, the water molecules will interfere, causing a significant increase in volume. The mixture thus formed is not additive of any organic or inorganic chemical. Dry compressed to a density comparable to gravel, the pellets, due to their ideal spherical or pseudo-spherical shape of the same diameter, will fall into the wells at an average descent speed of about 0.35 m / s (in a liquid of viscosity close to that of water) and will be positioned at the bottom of the structure in a regular and optimal manner leaving a constant void rate of the order of about 0.4. The sodium bentonite pellets swell in the water when they are submerged, quickly occupying all the free space and thus forming the equivalent of a completely waterproof and permanent seal suitable for filling up the old boreholes arrived at the end of exploitation. , to separate and isolate the aquifer formations, isolate and seal the tanks on the upper surface, plug the wells drilled in natural clay formations, and plug the holes drilled for seismic studies and increase the effects of explosives. When the durability of the stopper is not sought or unwanted, other families of Bentonite can be used to make the pellets. (Calcium bentonites, activated calcium, potassium, treated with amines, fatty acids, organophilic bentonites ...) The increase in volume of sodium bentonite can reach, depending on the quality of the water, from 10 to 20 times its volume if the material was not confined. In confinement, the expansion of sodium bentonite is limited by the resistance to deformation of the natural wall of the well or of the material constituting the casing. It is this combination of forces and this reserve of swelling in confinement which ensures sealing by applying pressure to the walls of the well. This pressure can reach values of 18 to 25 MPa, or even more. In its natural state, the structure of permeable soils generally presents a large heterogeneous particle size beam, the smallest particles filling the spaces between the largest particles. When the smallest natural particles are in sufficient number to fill the empty spaces, the permeability is reduced but nevertheless significant. The hydraulic conductivity of sodium bentonite in the pure state is at least lOxlO "12 m / s. This" clay "therefore has a high swelling power. It is also very little permeable to water, very plastic, has a very high self-healing power after its development. It can also sequester by adsorption phenomenon certain ions in contact with it. The shape of the pellets constituting it, pseudo-spherical with a diameter of approximately 7 mm, could be adapted in other forms, such as granules, chips or inicylinders of variable dimensions. These remarkable properties of bentonite are already used in so-called BDO (Bentonite-Diesel Oil) systems used to seal the circulation losses during the drilling of a well. The BDO mixes with the mud and then forms a thick, viscous material which is then moved into the lost circulation area to seal it. Mixtures of cements and diesel oil (Diesel-Oil Cernent: DOC) are also used, which are used to block the flow of water (flooding) into oil wells. However, the closing of wells using sodium bentonite pellets is currently limited to shallow works, generally less than 150m (approximately 500 ft (feet)), and provided that the diameter of the well is not less than about 15cm (about 6 '' (inches)). Indeed, the bentonite pellets are very hungry for water and begin to swell in the first minutes of the capping operation. However, when swelling, the pellets tend to agglomerate together, forming clusters which end up adhering to the walls of the well before they reach the bottom if it is too deep and of small diameter. Also, beyond a depth of 150 m, other sealing means must be put in place, for example by pumping or film-coating. The aim of the present invention is to propose a new capping process using sodium bentonite pellets, capable of being used for capping structures of great depth, in particular a depth greater than 150 m, and / or having a small diameter of well, in particular a diameter less than 15 cm. This objective is achieved with a method for plugging a well, using clay materials, comprising placing, by pumping, of said sodium bentonite pellets inside the well in a zone to be plugged, said sodium bentonite pellets being conveyed within the well in a fluid inhibiting the swelling of said pellets, then, after migration of the inhibiting fluid having a density lower than that of water, brought into contact with water injected into the bottom of the well, so to inflate until plugging the bottom of said well or a plugging zone at a determined depth. This placing of the clay material by pumping makes it possible to ensure good positioning of the capping product and to avoid the creation of bridges at great depth, typically up to several thousand meters. The clay material used in the process according to the invention can be bentonite, atapulgite, sepiolite, or more generally any clay material with high swelling capacity. The clay material can be in the form of pellets, granule cylinders or other forms. To carry out this pumping in a well, one descends rods (Drill-pipe), rods (tubing) or a continuous tubing of the “coiled tubing” type (coiled rod). It is important to note that the method according to the invention is not necessarily implemented at the bottom of a well, but can be used to make a plug above the bottom of the well, if beforehand a prior filling of the well was made with materials inert. One can also consider making a plug with the method according to the invention from an anchoring structure previously installed inside the well. In a most common embodiment corresponding to the plugging of a well already equipped with casing or casing, the method according to the invention is characterized in that it comprises a plugging sequence comprising the following steps:
- extraction si possible des crépines ou de la partie basse du tubage perforé de production, afin d'obtenir un bon interface et une bonne adhérence entre les pastilles de bentonite et le terrain « nu »,- extraction if possible of the strainers or of the lower part of the perforated production tubing, in order to obtain a good interface and good adhesion between the bentonite pellets and the "bare" ground,
- introduction d'une structure de tige dans la structure de tubage, et positionnement de ladite structure de tige sensiblement au fond dudit puits, de façon à ce que l'extrémité de ladite structure se trouve toujours immergée dans du liquide inhibiteur au moment où les pastilles de bentonite sortent de la dite structure, ladite structure de tige étant agencée pour permettre une circulation de fluide entre l'intérieur de ladite structure de tige et l'espace annulaire entre ladite structure de tige et la structure de tubage ,introduction of a rod structure into the casing structure, and positioning of said rod structure substantially at the bottom of said well, so that the end of said structure is always immersed in inhibiting liquid when the bentonite pellets exit from said structure, said rod structure being arranged to allow fluid circulation between the interior of said rod structure and the annular space between said rod structure and the casing structure,
- injection d'une quantité prédéterminée de bentonite et de fluide inhibiteur, dans la structure de tige par son extrémité supérieure jusqu'au fond dudit puits, cette quantité de bentonite et de fluide inhibiteur étant précédée d'un tampon de tête constituée d'un fluide d'espacement (Fluid-spacer) et suivie d'un tampon de queue constituée d'un fluide d'espacement (Fluid-spacer), - injection d'une quantité prédéterminée de liquide de chasse dans la structure de tige, ce liquide de chasse présentant une densité supérieure à celle du fluide inhibiteur, puis remontée de la structure de tige jusqu'à une nouvelle position de profondeur prédéterminée de façon à permettre une nouvelle circulation de fluide, et - migration du fluide inhibiteur à l'intérieur de l'espace annulaire vers le haut du puits, mise en contact du liquide de chasse avec la bentonite conduisant à un expansion de la bentonite dans la zone de fond du puits jusqu'à réalisation d'un premier bouchon. Le procédé de bouchage selon l'invention peut comprendre en outre, avant le positionnement de la structure de tige sensiblement au fond du puits, une circulation de la boue en place dans la structure de tige pour vérifier et nettoyer le volume intérieur. La séquence de bouchage peut être avantageusement réitérée de façon à réaliser successivement des bouchons superposés à partir du fond du puits . Ainsi, des séquences de bouchage sont successivement effectuées jusqu'à ce que le bouchon constitué des bouchons superposés atteigne sensiblement le toit de la couverture argileuse du ou /des réservoirs à fermer au sein de la formation géologique. Le procédé de bouchage selon l'invention comprend de préférence un assemblage de la structure de tige à partir de tronçons élémentaires de longueur prédéterminée, la hauteur de remontée à chaque séquence de bouchage correspondant sensiblement à un nombre entier de longueurs de tronçons élémentaire de tige. Ce procédé peut aussi comprendre une récupération du liquide de chasse et/ou du fluide d'espacement et /ou du fluide inhibiteur en sortie de la circulation, au niveau de l'extrémité haute de la structure de tige. Lorsqu'il est mis en œuvre dans un puits pourvu d'une structure préexistante de tubage comprenant une pluralité de tubages concentriques dont un tubage d'extrémité inférieure de plus petit diamètre utilisé pour la production (crépine de production ou tubage perforé) , le procédé selon l'invention comprend alors une étape préalable de suppression dudit tubage d'extrémité inférieure, de façon à réaliser une zone élargie au droit de la zone à boucher pour que cette dite zone géologique soit au contact direct avec les pastilles de Bentonite. Le diamètre des tubes d'injection étant en général assez réduit, de 38mm pour un « coiled tubing » de l'' (pouce) à 73 mm pour une tige (tubing) de diamètre 27/8 pouces, et le débit de pompage étant relativement limité, il convient, pour éviter un gonflement prématuré des pastilles de bentonite sodique avant leur arrivée au fond du puits, d'isoler totalement les pastilles de l'eau. Pour cela, on véhicule les pastilles de bentonite sodique dans un fluide totalement inhibiteur, ne remettant pas en cause les performances de gonflement de la bentonite sodique lorsqu'elle sera au contact de l'eau. Il convient si possible également de ne pas faire passer les pastilles de bentonite sodique à travers les pompes pour ne pas endommager lesdites pastilles. A cette fin, on peut prévoir un système, de type Gravel-pack, d'injection sur la ligne par effet « Venturi » à travers deux conteneurs (« bouteilles ») de remplissage alternativement vidés puis remplis. Pour éviter le mélange de l'eau de gisement ou d'injection et de la bentonite sodique au moment de l'injection, on utilise un fluide tampon appelé « Spacer », respectivement de tête et de queue, pour devancer puis isoler le mouvement des pastilles de bentonite sodique au fond du puits sans que celles-ci ne s'hydratent pendant la descente et génèrent des problêmes de collage et de pompabilité dans les tiges. Ce fluide permet d'augmenter la concentration de pastilles à environ 45% et fournit un temps de pompage de plusieurs heures. Le choix du fluide inhibiteur est effectué en éliminant les produits connus par ailleurs pour leur effet d' encapsulâtion et/ou d'inhibition des argiles, mais qui ne fonctionnent pas ou peu avec la bentonite sodique. On doit également éliminer les différents sels qui altèrent trop les propriétés de la bentonite sodique, ainsi les produits pouvant porter atteinte à l'environnement. Deux familles de produits inhibiteurs se sont avérées efficaces : les polyacryla ides partiellement hydrolyses (PHPA) à faible poids moléculaire en suspension dans l'eau, les fluides de type EDC 95-11, conformes au standard européen : 67/548/CEE et 93/21/CEE, ainsi qu'au standard US EPA/OW/1997, de faible densité (0.815), à très faible taux d'aromatique (0.003%), classés non dangereux pour l'environnement aquatique utilisés à l'état pur. Les fluides PHPA donnent des résultats satisfaisants d'inhibition, mais à concentration élevée (15 à 20%) . Ils ont par contre une densité supérieure à 1.1 (en suspension dans l'eau), ce qui pose un problème de mise en place. Les PHPA ont en outre un impact non négligeable sur l'environnement compte tenu de leur quantité de monomère libre résiduelle. Les fluides de type EDC 95-11 rendent la bentonite sodique totalement inerte pendant son transport, sans que la durée d'immersion soit limitée. Les deux caractéristiques de ces fluides : - faible densité (0.82) et total inertage - permettent de mettre la bentonite sodique en place au fond d'un puits sans danger de début de prise, au moyen d'un pompage conventionnel de type « Gravel-Pack » puis, une fois en place, de laisser l'eau du puits (de densité supérieure à 1) ou de l'eau pompée derrière le tampon d'espacement de queue descendre à la place du fluide inhibiteur pour permettre immédiatement à la bentonite sodique de gonfler et de remplir son rôle de bouchage. En outre, le procédé selon l'invention a l'avantage de permettre de récupérer le fluide porteur de densité légère en surface. Le fluide de type EDC 95-11 peut être ou non viscosifié et/ou non alourdi en fonction des pressions existantes dans le puits. II est à noter que la bentonite sodique, commercialisée sous la marque EXPANGEL™ par le présent déposant, est particulièrement recommandée pour le bouchage d'un puits profond avec le procédé selon l'invention, du fait de ses capacités intrinsèques de bouchage compte tenu des performances naturellement très faibles de perméabilité atteintes par son constituant unique, la bentonique sodique naturelle non traitée à très haute concentration en Montmorillonite, typiquement supérieure à 90%. Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un système pour boucher un puits par injection de pastilles de bentonite dans ledit puits, ce puits étant préalablement équipé d'une structure de tubage remplie d'eau, caractérisé en ce qu'il comprend : - des moyens pour introduire et contrôler le déplacement vertical d'une structure de tige dans la structure de tubage, ladite structure de tige étant agencée pour permettre une circulation de fluide entre l'intérieur de ladite structure de tige et l'espace annulaire entre ladite structure de tige et la structure de tubage, - des ' moyens pour injecter une quantité prédéterminée de bentonite et de fluide inhibiteur, dans la structure de tige par son extrémité supérieure jusqu'au fond dudit puits, cette quantité de bentonite et de fluide inhibiteur étant précédée d'un tampon de tête constituée d'un fluide d'espacement et suivie d'un tampon de queue constituée d'un fluide d'espacement,injection of a predetermined quantity of bentonite and inhibiting fluid into the rod structure through its upper end to the bottom of said well, this quantity of bentonite and inhibiting fluid being preceded by a head pad consisting of a spacing fluid (Fluid-spacer) and followed by a tail pad consisting of a spacing fluid (Fluid-spacer), - injection of a predetermined amount of flushing liquid into the rod structure, this liquid flush with a density greater than that of the inhibiting fluid, then rise of the rod structure to a new position of predetermined depth so as to allow a new circulation of fluid, and - migration of the inhibiting fluid inside the annular space towards the top of the well, bringing the flushing liquid into contact with the bentonite leading to a expansion of the bentonite in the bottom zone of the well until a first plug is produced. The plugging method according to the invention may further comprise, before positioning the rod structure substantially at the bottom of the well, a circulation of the mud in place in the rod structure to check and clean the interior volume. The plugging sequence can advantageously be repeated so as to successively produce superimposed plugs from the bottom of the well. Thus, plugging sequences are successively carried out until the plug consisting of the superimposed plugs substantially reaches the roof of the clay cover of the tank (s) to be closed within the geological formation. The capping method according to the invention preferably comprises an assembly of the rod structure from elementary sections of predetermined length, the ascent height at each capping sequence corresponding substantially to an integer number of lengths of elementary rod sections. This method can also include recovery of the flushing liquid and / or the spacer fluid and / or the inhibiting fluid at the outlet of the circulation, at the top end of the rod structure. When used in a well provided with a pre-existing casing structure comprising a plurality of concentric casings including one end casing lower diameter used for production (production strainer or perforated casing), the method according to the invention then comprises a prior step of removing said lower end casing, so as to produce an enlarged area in line with the area to plug so that this so-called geological area is in direct contact with the Bentonite pellets. The diameter of the injection tubes are generally quite reduced to 38mm for a "coiled tubing" of (inch) to 73 mm for a rod (tubing) of a diameter of 2 7/8 inches, and the pumping rate being relatively limited, it is advisable, in order to avoid premature swelling of the sodium bentonite pellets before their arrival at the bottom of the well, to completely isolate the pellets from the water. For this, the sodium bentonite pellets are transported in a completely inhibiting fluid, not calling into question the swelling performance of the sodium bentonite when it will be in contact with water. It is also advisable, if possible, not to pass the sodium bentonite pellets through the pumps so as not to damage said pellets. To this end, one can provide a system, of the Gravel-pack type, of injection on the line by "Venturi" effect through two filling containers ("bottles") alternately emptied and then filled. To avoid mixing of the deposit or injection water and sodium bentonite at the time of injection, a buffer fluid called “Spacer”, respectively of head and tail, is used to anticipate then isolate the movement of the sodium bentonite pellets at the bottom of the well without them becoming hydrated during the descent and generate problems of sticking and pumpability in the stems. This fluid increases the concentration of tablets at around 45% and provides a pumping time of several hours. The choice of the inhibiting fluid is made by eliminating the products known elsewhere for their encapsulation and / or inhibition effect on clays, but which do not work or do not work very much with sodium bentonite. It is also necessary to eliminate the various salts which too alter the properties of sodium bentonite, thus the products which can harm the environment. Two families of inhibitor products have been found to be effective: partially hydrolyzed polyacrylides (PHPA) with low molecular weight suspended in water, EDC 95-11 type fluids, conforming to European standard: 67/548 / EEC and 93 / 21 / EEC, as well as the US standard EPA / OW / 1997, of low density (0.815), with very low aromatic content (0.003%), classified not dangerous for the aquatic environment used in the pure state . PHPA fluids give satisfactory inhibition results, but at high concentration (15 to 20%). On the other hand, they have a density greater than 1.1 (suspended in water), which poses a problem of installation. PHPAs also have a significant impact on the environment given their amount of residual free monomer. EDC 95-11 type fluids make sodium bentonite completely inert during transport, without the immersion time being limited. The two characteristics of these fluids: - low density (0.82) and total inerting - make it possible to place the sodium bentonite in place at the bottom of a well without danger of beginning of setting, by means of a conventional pumping of the "Gravel" type Pack ”then, once in place, leave the water from the well (density greater than 1) or pumped water behind the tail spacer go down in place of the inhibitor fluid to immediately allow the sodium bentonite to swell and fulfill its blocking role. In addition, the method according to the invention has the advantage of making it possible to recover the fluid carrying light density at the surface. The EDC 95-11 type fluid may or may not be viscosified and / or not weighed down as a function of the pressures existing in the well. It should be noted that sodium bentonite, marketed under the brand name EXPANGEL ™ by the present applicant, is particularly recommended for the plugging of a deep well with the method according to the invention, because of its intrinsic plugging capacities taking into account the naturally very low permeability performance achieved by its unique constituent, untreated natural sodium bentonic with very high concentration of Montmorillonite, typically greater than 90%. According to another aspect of the invention, a system is proposed for plugging a well by injecting bentonite pellets into said well, this well being previously equipped with a casing structure filled with water, characterized in that it comprises: means for introducing and controlling the vertical displacement of a rod structure in the casing structure, said rod structure being arranged to allow a circulation of fluid between the interior of said rod structure and the annular space between said stem structure and the casing structure, - the 'means for injecting a predetermined amount of bentonite and inhibitor fluid in the rod structure at its upper end to the bottom of said well, the amount of bentonite and fluid inhibitor being preceded by a head buffer consisting of a spacing fluid and followed by a tail buffer consisting of a spacing fluid,
- des moyens pour injecter une quantité prédéterminée de liquide de chasse dans la structure de tige, ce liquide de chasse présentant une densité supérieure à celle du fluide inhibiteur, les moyens de contrôle de la position de la structure de tige étant agencés pour positionner la structure de tige sensiblement au dessus du bouchon obtenu par expansion de la bentonite mise en contact avec le liquide de chasse. Ce système peut en outre avantageusement comprendre un système d'injection prévu pour injecter simultanément dans la structure de tige des pastilles de bentonite et un fluide inhibiteur, par exemple un système du type « gravel- pack » . Le procédé et le système de bouchage selon l'invention peuvent être appliqués pour le bouchage de puits d'eau, de pétrole ou de gaz de grande profondeur, de structures de stockage de déchets toxiques, ou pour le bouchage de structures de génie civil . D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de mise en œuvre nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement un système de bouchage selon l'invention et les mouvements de fluide à l'intérieur d'un puits, au cours des différentes étapes du procédé de bouchage selon l'invention ; - la figure 2 illustre les étapes essentielles du procédé selon l'invention dans un exemple pratique de mise en œuvre pour le bouchage d'un puits de grande profondeur ; et - la figure 3 illustre un système d'injection d'un mélange de matériau argileux et de fluide inhibiteur, mis en œuvre dans un système de bouchage selon l' invention. On va maintenant décrire, en référence aux figures précitées, un exemple de réalisation d'un système de bouchage de puits selon l'invention, en même temps que le procédé mis en œuvre dans ce système, dans la situation d'un puits de gisement de gaz de très grande profondeur, supérieure à 5000 m (environ 16400 ft) . On considère, en référence à la figure 1, un puits P foré dans une formation géologique, dont on cherche à obturer le fond F. Le système de bouchage selon l'invention comprend un tube de bouchage T préalablement mis en place à l'intérieur du puits et ayant une extrémité supérieure s 'étendant sensiblement au dessus de la sortie supérieure du puits et une extrémité inférieure située sensiblement au dessus du fond du puits. L'extrémité supérieure du tube est reliée via une conduite CI. à un système d'injection sous pression SI, tandis que l'extrémité inférieure El est pourvue d'orifices de sortie ménagés également latéralement sur la périphérie du tube, par exemple sous la forme de larges perforations. On peut aussi prévoir que la partie basse dudit tube soit bouchée et que le tube, depuis son extrémité basse et sur une longueur d'1.5 m environ, soit largement fendu de façon ovale. La surface de cette fente est alors égale au moins à 4 fois la surface représenté par le diamètre dudit tube pour permettre le passage des fluides en mouvement y compris les pastilles de Bentonite sans augmentation des pertes de charges. En pratique, le puits à boucher est déjà équipé de plusieurs tronçons concentriques de tubes (tubages ) de - In différents diamètres réduits au fur et à mesure que l'on descend en profondeur, comme l'illustre la figure 2. Dans un premier exemple particulier de mise en œuvre du procédé de bouchage selon l'invention, on considère un puits de grande profondeur déjà équipé d'un premier tubage Tao de diamètre 33,97 cm (133/8 pouces) de 0 m jusqu'à 750 mètres forés, d'un second tubage TA1 de diamètre 24,45 cm (g5 8 pouces) de 0m jusqu'à 1850 m forés, et d'un troisième tubage TA2 de diamètres 17,78 cm (7 pouces) jusqu'à 5150 mètres. En pratique chaque tubage est de longueur inférieure à la profondeur de forage . Le troisième tubage de diamètre le plus petit est perforé sur la hauteur des réservoirs producteurs dans lequel il est inséré, par exemple de 4920 m jusqu'au fond du forage. La couverture argileuse CO est par exemple épaisse de 160 m et commence à la côte 4756 m pour finir à 4916 m. on considère que la pression en tête du système de tubage est faible, par exemple inférieure à 2 bars. Le puits P à boucher est tout d'abord mis en boue sodée pour tenir le gisement. Après avoir contrôlé l'ensemble du puits jusqu'au fond, un outil de découpe est descendu à la côte 4750 m, au dessus du toit de la couverture argileuse CO et l'ensemble de la partie basse du tubage de diamètre 17,78 cm (7 pouces) est coupée, détruite et remontée en surface. Une passe d'élargissement en 22,86 cm (9 pouces) est opérée sur tout le découvert pour mise à nu (I) . Le puits P est maintenu en boue sodée BS (a) à la densité requise pour tenir le gisement. Pour le bouchage du puits P, on insère dans les tubages existants un tube de bouchage TI (tige) de diamètre 7,3 cm (27/8 pouces) (diamètre intérieur : 54.6 mm). Ce tube de bouchage est en principe constitué d'une succession de tronçons de tiges successivement assemblées, par exemple par passes successives de 18 m correspondant à deux tiges, soit 22 passes au total. Dans l'exemple décrit, le volume intérieur total des tiges à 5150 m est de 12051 litres, tandis que le volume du puits dans la partie tubée en 17,78 cm (7 pouces) est de- Means for injecting a predetermined quantity of flushing liquid into the rod structure, this flushing liquid having a density greater than that of the inhibiting fluid, the means for controlling the position of the rod structure being arranged to position the structure rod substantially above the plug obtained by expansion of the bentonite brought into contact with the flushing liquid. This system can also advantageously comprise an injection system designed to simultaneously inject into the rod structure bentonite pellets and an inhibiting fluid, for example a system of the “gravel-pack” type. The plugging method and system according to the invention can be applied for plugging very deep water, oil or gas wells, storage structures for toxic waste, or for plugging civil engineering structures. Other advantages and characteristics of the invention will appear on examining the detailed description of a mode of implementation in no way limiting, and the appended drawings in which: - Figure 1 schematically illustrates a closure system according to invention and the fluid movements inside a well, during the various stages of the plugging process according to the invention; - Figure 2 illustrates the essential steps of the method according to the invention in a practical example of implementation for the plugging of a very deep well; and - Figure 3 illustrates a system for injecting a mixture of clay material and inhibiting fluid, implemented in a sealing system according to the invention. We will now describe, with reference to the aforementioned figures, an exemplary embodiment of a well plugging system according to the invention, at the same time as the method implemented in this system, in the situation of a deposit well. gas of very great depth, greater than 5000 m (approximately 16400 ft). Considering, with reference to FIG. 1, a well P drilled in a geological formation, the bottom F of which is sought to close off. The plugging system according to the invention comprises a plugging tube T previously placed inside of the well and having an upper end extending substantially above the upper outlet of the well and a lower end located substantially above the bottom of the well. The upper end of the tube is connected via a CI pipe. to a pressure injection system SI, while the lower end El is provided with outlet orifices also formed laterally on the periphery of the tube, for example in the form of large perforations. It can also be provided that the lower part of said tube is blocked and that the tube, from its lower end and over a length of about 1.5 m, is widely split in an oval fashion. The surface of this slot is then equal to at least 4 times the surface represented by the diameter of said tube to allow the passage of moving fluids including the Bentonite pellets without increasing the pressure drops. In practice, the butcher pit is already equipped with several concentric sections of tubes (casings) of - In different reduced diameters as one goes down in depth, as illustrated in Figure 2. In a first particular example of implementation of the plugging method according to the invention, we consider a well of great depth already equipped with a first Tao casing with a diameter of 33.97 cm (13 3/8 inches) from 0 m up to 750 meters drilled, with a second TA1 casing with a diameter of 24.45 cm (g 5 8 inches) from 0m up to 1850m drilled, and a third TA2 casing with diameters 17.78 cm (7 inches) up to 5150 meters. In practice, each casing is of length less than the drilling depth. The third casing with the smallest diameter is perforated over the height of the producer tanks into which it is inserted, for example from 4,920 m to the bottom of the borehole. The clay cover CO is for example 160 m thick and starts at the coast 4756 m and ends at 4916 m. the pressure at the head of the casing system is considered to be low, for example less than 2 bars. The well P to be plugged is first of all put in soda mud to hold the deposit. After checking the entire well to the bottom, a cutting tool went down to the hill 4750 m, above the roof of the clay cover CO and all of the lower part of the casing with a diameter of 17.78 cm (7 inches) is cut, destroyed and brought to the surface. An enlargement pass in 22.86 cm (9 inches) is operated over the entire overdraft for exposure (I). Well P is maintained in soda mud BS (a) at the density required to hold the deposit. For the plugging of the well P, a TI plugging rod (diameter 2 7/8 inches) (internal diameter: 54.6 mm) is inserted into the existing casings. This sealing tube is in principle made up of a succession of sections of rods successively assembled, for example by successive passes of 18 m corresponding to two rods, or 22 passes in total. In the example described, the total internal volume of the rods at 5150 m is 12051 liters, while the volume of the well in the cased part at 17.78 cm (7 inches) is
81558 litres. Le volume dans la partie élargie en 22,86 cm (9 pouces) est de 16416 litres. Le volume total du puits est de 97 974 litres tandis que le volume total de la partie à boucher est de 16 416 litres. On positionne les tiges au fond du puits, puis on les remonte (II) à 5135 m, soit 15 m au dessus du fond. On fait ensuite circuler la boue en place dans tout le volume des tiges pour vérifier et nettoyer le volume intérieur de ces tiges . Les deux bouteilles situées dans le système d'injection sont préalablement remplies de pastilles de bentonite, par exemple d'une masse de 550 kg. Une fluide d'espacement (spacer) de tête ST, composé par exemple de 1000 litres de fluide EDC 95-11, est tout d'abord injecté dans les tiges TI, suivi d'un mélange BH constitué du fluide EDC 95-11 (1500 litres) et des pastilles de bentonite délivrées à partir des deux bouteilles. Enfin, on injecte un fluide d'espacement (spacer) de queue SQ. On effectue ensuite une étape de chasse puis on remonte (III) (c) les tiges d'une hauteur de 18 m correspondant à deux tronçons. On attend une durée nécessaire, par exemple 10 minutes, pour obtenir la sédimentation des pastilles de bentonite. On reprend ensuite une circulation d'eau pour nettoyer les tiges dont l'extrémité inférieure est désormais à une position de 5116 mètres. Après une attente d'environ 15 minutes, on ferme le puits P sur tige. Environ une heure après, le puits P est ouvert et on descend la tige ou garniture pour toucher (« toper » dans le langage du métier) et vérifier la position du premier bouchon ainsi réalisé. Puis on effectue à nouveau une mise en place et une expansion de la bentonite. On fait ensuite circuler de l'eau claire pour nettoyer la tige. L'eau et le fluide espaceur sont récupérés en surface dans un bac (non représenté) et l'on sépare par vidange l'eau du fluide espaceur afin de réutiliser ce dernier. On effectue ensuite à nouveau la séquence précitée à partir de la position de 5116 mètres, avec un remplissage des bouteilles sur la ligne d'injection avec de la bentonite, une injection d'un fluide d'espacement de tête, suivie d'une injection de bentonite dans un fluide inhibiteur, et enfin d'un fluide d'espacement de queue. Après une étape de chasse comprenant une reprise de la circulation d'eau pour nettoyage de la tige et expansion de la bentonite, on remonte les tiges jusqu'à une nouvelle position de 5099 mètres. L'opération est réitérée jusqu'à réaliser un bouchon complet dans l'espace élargi au fond du puits P. On recalcule à chaque itération le volume de chasse nécessaire, jusqu'à atteindre la côte prévue de fermeture. Dans un second exemple pratique de mise en œuvre du procédé de bouchage selon l'invention, on considère un puits de type albien (aquifere du bassin Parisien) pour lequel de volume par mètre des tiges de diamètre 7,3 cm (278 pouces) est de 3.02 litre/mètre, tandis que le volume du puits par mètre équipé d'un tubage de diamètre 8 pouces est de 32.43 litre/mètre et le volume du puits par mètre équipé d'un tubage de diamètre 30,48 cm (12 pouces) est de 72.92 litres/mètre. Dans cette configuration, on effectue le bouchage de l'ensemble du tubage et de la crépine de diamètre 20,32 cm (8 pouces) . On positionne des tiges à 625 mètres de profondeur, soit 15 mètres au dessus du fond, et on fait circuler l'ensemble du volume de la tige pour vérifier et nettoyer le volume intérieur, soit environ 1890 litres. Le bouchage du puits est effectué par séquences successives d'environ 18 mètres, correspondant à deux longueurs de tronçons simples. Après avoir préalablement rempli deux bouteilles sur la ligne d'injection avec des pastilles de bentonite, on injecte un fluide d'espacement de tête composé de 1000 litres d'EDC 95-11 représentant 330 mètres de hauteur dans la tige et 30 mètres dans l'annulaire. On injecte ensuite les pastilles d bentonite (par exemple 400 kg) au sein d'un fluide inhibiteur (par exemple 1200 litres d'EDC 95-11) , puis un fluide d'espacement de queue composé de 1000 litres d'EDC 95-11. On effectue alors une chasse à l'eau claire (par exemple, d'un volume de 1800 litres) . On effectue alors une remontée de deux tronçons de tiges, on attend pendant environ 5 minutes la sédimentation de la bentonite, puis on reprend la circulation de 1000 litres d'eau à des fins de nettoyage, à une position de 607 mètres. On attend environ 1 heure pour la mise en place et l'expansion de la bentonite. On descend alors la tige pour vérifier la position du premier bouchon. On remonte alors la tige à 607 mètres et on fait circuler de l'eau claire pour nettoyer la tige. On récupère ensuite en surface dans un bac de l'eau et du fluide d'espacement, puis on sépare par vidange de l'eau et du fluide d'espacement afin de réutiliser ce dernier. On réitère la séquence précitée à partir de la position de 607 mètres, pour réaliser un second bouchon jusqu'à une nouvelle position de 589 mètres, puis un troisième bouchon à une position de 571 mètres, un quatrième bouchon à une position de 553 mètres, et un cinquième bouchon à une position de 535 mètres. Le puits dans sa partie de tubage de diamètre 8 pouces est alors rebouché. On effectue ensuite le bouchage du tubage de diamètre 30,48 cm (12 pouces) de 553 mètres à 450 mètres, soit sur une profondeur de 103 mètres. Ce bouchage est obtenu par réalisation successives de 5 bouchons à des positions de 535 mètres, 517 mètres, 499 mètres, 480 mètres, puis 462 mètres. Un système SI d'injection, mis en œuvre dans un système de bouchage S selon l'invention comprend à titre d'exemple non limitatif, en référence à la figure 3, une première partie 30 d'introduction de pastilles de bentonite B alimentée par un système d'alimentation de type de type « Gravel-Pack », une seconde partie 33 d'introduction d'un fluide inhibiteur H sous haute pression, une chambre de mélange 34 communiquant avec les première et seconde parties d'introduction 30, 33 pour mélanger les pastilles de bentonite B dans le fluide inhibiteur H, et une sortie de décharge 32 du mélange BH, connectée à un circuit d'injection haute pression. Le système d'injection SI comprend en outre une vanne de contrôle de débit 35 commandée par une unité de commande 31, disposée en aval de la première partie d'introduction 30 des pastilles de bentonite . Le système d'alimentation de type « Gravel-Pack » comprend deux bouteilles SB1, SB2 pressurisées, en communication avec la partie d'introduction 30 du système d'injection SI via deux électrovannes VI, V2 commandées alternativement. Les pastilles de bentonite sont introduites depuis les bouteilles pressurisées dans la première partie d'introduction à environ 1 bar de pression. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de 1 ' invention. 81,558 liters. The volume in the enlarged part in 22.86 cm (9 inches) is 16416 liters. The total volume of the well is 97,974 liters while the total volume of the portion to be plugged is 16,416 liters. The rods are positioned at the bottom of the well, then they are raised (II) to 5135 m, or 15 m above the bottom. The mud is then circulated in place throughout the volume of the rods to check and clean the internal volume of these rods. The two bottles located in the injection system are previously filled with bentonite pellets, for example with a mass of 550 kg. A ST head spacer fluid, composed for example of 1000 liters of EDC 95-11 fluid, is first injected into the TI rods, followed by a BH mixture consisting of EDC 95-11 fluid ( 1500 liters) and bentonite pellets delivered from the two bottles. Finally, a SQ tail spacer fluid is injected. A hunting stage is then carried out, then the rods 18 m high (III) (c) corresponding to two sections are reassembled. We wait a necessary time, for example 10 minutes, to obtain the sedimentation of the bentonite pellets. We then resume a circulation of water to clean the rods whose lower end is now at a position of 5116 meters. After waiting for about 15 minutes, the well P is closed on a rod. About an hour later, the well P is open and the rod or lining is lowered to touch (“toper” in the language of the trade) and check the position of the first stopper thus produced. Then again a placement and an expansion of the bentonite are carried out. Clear water is then circulated to clean the stem. The water and the spacer fluid are recovered on the surface in a tank (not shown) and the water is separated by draining from the spacer fluid in order to reuse the latter. The above-mentioned sequence is then carried out again from the position of 5116 meters, with filling of the bottles on the injection line with bentonite, an injection of a head spacing fluid, followed by an injection bentonite in an inhibitor fluid, and finally a tail spacer fluid. After a hunting step including a resumption of water circulation for cleaning the rod and expanding the bentonite, the rods are raised to a new position of 5099 meters. The operation is repeated until a complete plug is made in the enlarged space at the bottom of the well P. We recalculate at each iteration the required flush volume, until reaching the planned closing dimension. In a second practical example of implementation of the capping method according to the invention, we consider an albian type well (aquifer of the Paris basin) for which volume per meter of the rods with a diameter of 7.3 cm ( 278 inches) is 3.02 liter / meter, while the volume of the well per meter equipped with 8 inch diameter tubing is 32.43 liter / meter and the volume of the well per meter equipped with 30.48 cm diameter tubing (12 inches) is 72.92 liters / meter. In this configuration, the entire casing and the 20.32 cm (8 inch) diameter strainer are plugged. Rods are positioned 625 meters deep, or 15 meters above the bottom, and the entire volume of the rod is circulated to check and clean the interior volume, approximately 1890 liters. The well is plugged in successive sequences of approximately 18 meters, corresponding to two lengths of single sections. After having previously filled two bottles on the injection line with bentonite pellets, a head spacing fluid is injected consisting of 1000 liters of EDC 95-11 representing 330 meters in height in the rod and 30 meters in l 'annular. The bentonite pellets (for example 400 kg) are then injected into an inhibiting fluid (for example 1200 liters of EDC 95-11), then a tail spacer fluid composed of 1000 liters of EDC 95- 11. A flush is then carried out (for example, with a volume of 1800 liters). We then raise two sections of rods, wait for about 5 minutes for the sedimentation of the bentonite, then resume the circulation of 1000 liters of water for cleaning purposes, at a position of 607 meters. We wait about 1 hour for the placement and expansion of the bentonite. We then lower the rod to check the position of the first plug. We then go up the rod to 607 meters and we circulate clear water to clean the rod. It is then recovered on the surface in a tank of water and spacing fluid, then it is separated by draining the water and the spacing fluid in order to reuse the latter. We repeat the above sequence from the position of 607 meters, to make a second stopper to a new position of 589 meters, then a third plug at a position of 571 meters, a fourth plug at a position of 553 meters, and a fifth plug at a position of 535 meters. The well in its part of 8 inch diameter casing is then plugged. The casing of the 30.48 cm (12 inch) diameter casing from 553 meters to 450 meters is then plugged, that is to say at a depth of 103 meters. This capping is obtained by successive production of 5 plugs at positions of 535 meters, 517 meters, 499 meters, 480 meters, then 462 meters. An injection system SI, implemented in a closure system S according to the invention comprises, by way of nonlimiting example, with reference to FIG. 3, a first part 30 for introducing bentonite B pellets supplied by a “Gravel-Pack” type supply system, a second part 33 for introducing an inhibiting fluid H under high pressure, a mixing chamber 34 communicating with the first and second introduction parts 30, 33 to mix the bentonite pellets B in the inhibiting fluid H, and a discharge outlet 32 of the mixture BH, connected to a high pressure injection circuit. The injection system SI further comprises a flow control valve 35 controlled by a control unit 31, arranged downstream of the first introduction part 30 of the bentonite pellets. The “Gravel-Pack” type supply system comprises two pressurized bottles SB1, SB2, in communication with the introduction part 30 of the injection system SI via two solenoid valves VI, V2 controlled alternately. Bentonite pellets are introduced from the pressurized bottles in the first introduction part at about 1 bar of pressure. Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and numerous modifications can be made to these examples without departing from the scope of the invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé pour boucher un puits (P) par injection d'un matériau argileux dans ledit puits, comprenant : - une injection, dans une zone de bouchage à une profondeur prédéterminée du puits, d'une quantité prédéterminée de matériau argileux au sein d'un fluide inhibiteur de densité inférieure à celle de l'eau, une injection d'une quantité prédéterminée de liquide aqueux dans la zone de bouchage, de sorte que ledit liquide aqueux est substitué au fluide inhibiteur pour être mis en contact avec le matériau argileux, et - une évacuation du fluide inhibiteur hors du puits.1. A method for plugging a well (P) by injecting a clay material into said well, comprising: - injecting, into a plugging zone at a predetermined depth of the well, a predetermined amount of clay material within '' an inhibiting fluid with a density lower than that of water, injecting a predetermined quantity of aqueous liquid into the blocking zone, so that said aqueous liquid is substituted for the inhibiting fluid to be brought into contact with the clay material , and - an evacuation of the inhibiting fluid out of the well.
2. Procédé selon la revendication 1, mis en œuvre dans un puits (P) préalablement équipé d'une structure de tubage (TA), caractérisé en ce qu'il comprend une séquence de bouchage comprenant les étapes suivantes : introduction d'une structure de tige (TI) dans la structure de tubage (TA) , et positionnement de ladite structure de tige (TI) sensiblement au niveau de la zone de bouchage (F) dudit puits (P) de façon à ce que l'extrémité de ladite structure de tige se trouve toujours immergée dans du fluide inhibiteur au moment où le matériau argileux sort de ladite structure de tige, ladite structure de tige (TI) étant agencée pour permettre une circulation de fluide entre l'intérieur de ladite structure de tige (TI) et l'espace annulaire (A) entre ladite structure de tige (TI) et la structure de tubage (TA) , - injection d'une quantité prédéterminée de matériau argileux (B) et de fluide inhibiteur (H) , dans la structure de tige (TI) par son extrémité supérieure jusqu'à la zone de bouchage, cette quantité de matériau argileux et de fluide inhibiteur étant précédée d'un tampon de tête (ST) constituée d'un fluide d'espacement et suivie d'un tampon de queue (SQ) constituée d'un fluide d'espacement, injection d'une quantité prédéterminée de liquide de chasse dans la structure de tige (TI) , ce liquide de chasse présentant une densité supérieure à celle du fluide inhibiteur (H) , puis remontée de la structure de tige (TI) jusqu'à une nouvelle position de profondeur prédéterminée de façon à permettre une nouvelle circulation de fluide, et - migration du fluide inhibiteur (H) à l'intérieur de l'espace annulaire (A) vers le haut du puits (P) , mise en contact du liquide de chasse avec le matériau argileux conduisant à un expansion du dudit matériau argileux dans la zone de bouchage du puits (P) jusqu'à réalisation d'un premier bouchon.2. Method according to claim 1, implemented in a well (P) previously equipped with a casing structure (TA), characterized in that it comprises a blocking sequence comprising the following steps: introduction of a structure rod (TI) in the casing structure (TA), and positioning said rod structure (TI) substantially at the plugging zone (F) of said well (P) so that the end of said rod structure is always immersed in inhibiting fluid when the clay material leaves said rod structure, said rod structure (TI) being arranged to allow fluid circulation between the interior of said rod structure (TI ) and the annular space (A) between said rod structure (TI) and the casing structure (TA), - injection of a predetermined amount of clay material (B) and inhibiting fluid (H), into the structure rod (TI) by its upper end e to the blocking area, this quantity of clay material and inhibiting fluid being preceded by a head pad (ST) consisting of a spacer fluid and followed by a tail pad (SQ) consisting of a spacer fluid, injection of a predetermined amount of flushing liquid into the rod structure (TI), this flush having a density greater than that of the inhibiting fluid (H), then raising the rod structure (TI) to a new position of predetermined depth so as to allow a new circulation of fluid, and - migration of the inhibiting fluid ( H) inside the annular space (A) towards the top of the well (P), bringing the flushing liquid into contact with the clay material leading to an expansion of the said clay material in the plugging area of the well ( P) until a first plug is produced.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, avant le positionnement de la structure de tige (TI) sensiblement au niveau de la zone de bouchage à l'intérieur du puits (P) , une circulation de la boue en place dans la structure de tige (TI) pour vérifier et nettoyer le volume intérieur.3. Method according to claim 2, characterized in that it further comprises, before the positioning of the rod structure (TI) substantially at the level of the plugging zone inside the well (P), a circulation of the mud in place in the rod structure (TI) to check and clean the interior volume.
4. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la séquence de bouchage est réitérée de façon à réaliser successivement des bouchons superposés à partir d'une profondeur initiale de bouchage du puits.4. Method according to one of claims 2 or 3, characterized in that the plugging sequence is repeated so as to successively produce superimposed plugs from an initial depth of plugging the well.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que des séquences de bouchage sont successivement effectuées jusqu'à ce que le bouchon constitué des bouchons superposés atteigne sensiblement le toit de la couverture argileuse du ou /des réservoirs à fermer (CO) au sein de la formation géologique. 5. Method according to claim 4, characterized in that plugging sequences are successively carried out until the plug consisting of the superimposed plugs substantially reaches the roof of the clay cover of the tank (s) to be closed (CO) within of geological formation.
6. Procédé selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un assemblage de la structure de tige (TI) à partir de tronçons élémentaires de longueur prédéterminée, la hauteur de remontée à chaque séquence de bouchage correspondant sensiblement à un nombre entier de longueurs de tronçon élémentaire de tige.6. Method according to one of claims 2 to 5, characterized in that it comprises an assembly of the rod structure (TI) from elementary sections of predetermined length, the ascent height at each blocking sequence corresponding substantially to an integer number of elementary lengths of rod.
7. Procédé selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une récupération du liquide de chasse et/ou du fluide d'espacement et /ou du fluide inhibiteur en sortie de la circulation, au niveau de l'extrémité haute de la structure de tige.7. Method according to one of claims 2 to 6, characterized in that it further comprises recovery of the flushing liquid and / or the spacing fluid and / or the inhibiting fluid at the outlet of the circulation, at the level from the upper end of the rod structure.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, mis en œuvre dans un puits (P) pourvu d'une structure préexistante de tubage comprenant une pluralité de tubages concentriques (Tao, TA1, TA2) dont un tubulage d'extrémité inférieure de plus petit diamètre, caractérisé en ce qu'il comprend une étape préalable de suppression dudit tubulage d'extrémité inférieure, de façon à réaliser une zone élargie (PE) sensiblement au fond du puits (P) .8. Method according to one of the preceding claims, implemented in a well (P) provided with a pre-existing casing structure comprising a plurality of concentric casings (Tao, TA1, TA2) including one more lower end tubing small diameter, characterized in that it comprises a prior step of removing said lower end tubing, so as to produce an enlarged zone (PE) substantially at the bottom of the well (P).
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau argileux comprend de la bentonite.9. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the clay material comprises bentonite.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la bentonite employée comprend de la bentonite sodique.10. Method according to claim 9, characterized in that the bentonite used comprises sodium bentonite.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau argileux comprend de l' atapulgite . 11. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the clay material comprises atapulgite.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériaux argileux comprend de la sépiolite.12. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the clay material comprises sepiolite.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau argileux est injecté sous la forme de pastilles.13. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the clay material is injected in the form of pellets.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que les pastilles ont une forme sphérique ou pseudo sphérique de même diamètre, de sorte que lesdites pastilles viennent se positionner au fond de l'ouvrage de façon régulière et optimale.14. Method according to claim 13, characterized in that the pellets have a spherical or pseudo-spherical shape of the same diameter, so that said pellets are positioned at the bottom of the structure in a regular and optimal manner.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que les pastilles sont positionnées au fond de l'ouvrage en laissant un taux de vide constant sensiblement égal à 0.4.15. The method of claim 14, characterized in that the pellets are positioned at the bottom of the structure leaving a constant void rate substantially equal to 0.4.
16. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide inhibiteur comprend un fluide du type EDC 95-11.16. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the inhibiting fluid comprises a fluid of the EDC 95-11 type.
17. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide d'espacement comprend un fluide du type EDC 95-11.17. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the spacer fluid comprises a fluid of the EDC 95-11 type.
18. Système pour boucher un puits par injection d'un matériau argileux dans ledit puits, mettant en œuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant :18. System for plugging a well by injecting a clay material into said well, implementing the method according to any one of the preceding claims, comprising:
- des moyens pour injecter, dans une zone de bouchage à une profondeur prédéterminée à l'intérieur du puits, une quantité prédéterminée de matériau argileux dans un fluide inhibiteur de densité inférieure à celle de l'eau, - des moyens pour injecter une quantité prédéterminée de liquide aqueux dans la zone de bouchage, de sorte que ledit liquide aqueux est substitué au fluide inhibiteur pour être mis en contact avec le matériau argileux, et - et des moyens pour évacuer le fluide inhibiteur hors du puits .means for injecting a predetermined quantity of clay material into an inhibiting fluid with a density less than that of water, into a plugging zone at a predetermined depth inside the well, - means for injecting a predetermined quantity of aqueous liquid into the stoppering zone, so that said aqueous liquid is substituted for the inhibiting fluid to be brought into contact with the clay material, and - and means for evacuating the inhibiting fluid from the well.
19. Système (S) selon la revendication 18, mis en œuvre dans un puits (P) préalablement équipé d'une structure de tubage (TA), caractérisé en ce qu'il comprend :19. System (S) according to claim 18, implemented in a well (P) previously equipped with a casing structure (TA), characterized in that it comprises:
- des moyens pour introduire et contrôler le déplacement vertical d'une structure de tige (TI) dans la structure de tubage (TA) , ladite structure de tige (TI) étant agencée pour permettre une circulation de fluide entre l'intérieur de ladite structure de tige (TI) et l'espace annulaire (A) entre ladite structure de tige (TI) et la structure de tubage (TA) ,- Means for introducing and controlling the vertical movement of a rod structure (TI) in the casing structure (TA), said rod structure (TI) being arranged to allow fluid circulation between the interior of said structure rod (TI) and the annular space (A) between said rod structure (TI) and the casing structure (TA),
- des moyens pour injecter une quantité prédéterminée de matériau argileux et de fluide inhibiteur, dans la structure de tige (TI) par son extrémité supérieure jusqu'à une zone de bouchage à l'intérieur dudit puits (P) , cette quantité de matériaux argileux et de fluide inhibiteur étant précédée d'un tampon de tête (ST) constituée d'un fluide d'espacement et suivie d'un tampon de queue (SQ) constituée d'un fluide d'espacement,- Means for injecting a predetermined quantity of clay material and inhibiting fluid, into the rod structure (TI) by its upper end up to a plugging zone inside said well (P), this quantity of clay materials and of inhibitor fluid being preceded by a head buffer (ST) consisting of a spacer fluid and followed by a tail buffer (SQ) consisting of a spacer fluid,
- des moyens pour injecter une quantité prédéterminée de liquide de chasse dans la structure de tige (TI) , ce liquide de chasse présentant une densité supérieure à celle du fluide inhibiteur, les moyens de contrôle de la position de la structure de tige (TI) étant agencés pour positionner la structure de tige (TI) sensiblement au dessus du bouchon obtenu par expansion du matériau argileux mis en contact avec le liquide de chasse. - Means for injecting a predetermined quantity of flushing liquid into the rod structure (TI), this flushing liquid having a density greater than that of the inhibiting fluid, the means for controlling the position of the rod structure (TI) being arranged to position the rod structure (TI) substantially above the plug obtained by expansion of the clay material brought into contact with the flushing liquid.
20. Système (S) selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un système d'injection (SI) prévu pour injecter simultanément dans la structure de tige20. System (S) according to claim 19, characterized in that it further comprises an injection system (SI) provided for simultaneously injecting into the rod structure
(TI) des pastilles de matériau argileux et un fluide inhibiteur.(TI) pellets of clay material and an inhibiting fluid.
21. Système selon l'une des revendications 19 ou 20, caractérisé en ce que la structure de tige comporte une partie inférieure bouchée et une partie latérale comprenant une fente de sortie.21. System according to one of claims 19 or 20, characterized in that the rod structure comprises a plugged lower part and a lateral part comprising an outlet slot.
22. Système selon la revendication 21, caractérisé en ce que la surface de la fente de sortie est au moins quatre fois supérieure à la section de la structure de tige.22. System according to claim 21, characterized in that the surface of the outlet slot is at least four times greater than the cross section of the rod structure.
23. Application du procédé et du système de bouchage selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour le bouchage de puits de pétrole ou de gaz de grande profondeur .23. Application of the method and the plugging system according to any one of the preceding claims, for plugging very deep oil or gas wells.
24. Application du procédé et du système de bouchage selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, pour le bouchage de structures de stockage de déchets toxiques.24. Application of the method and the closure system according to any one of claims 1 to 22, for the closure of storage structures for toxic waste.
25. Application du procédé et du système de bouchage selon l'une quelconque des revendications 1 à 22, pour le bouchage de structures de génie civil . 25. Application of the method and the plugging system according to any one of claims 1 to 22, for plugging civil engineering structures.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3082823A (en) * 1960-03-31 1963-03-26 Halliburton Co Composition and method for sealing porous formations
US5611400A (en) * 1995-05-03 1997-03-18 James; Melvyn C. Drill hole plugging capsule
US6105674A (en) * 1998-02-05 2000-08-22 Dresser Industries, Inc. Composition and method for recovering lost circulation and sealing earth boreholes and cavities
WO2002029204A1 (en) * 2000-10-03 2002-04-11 Benterra Corporation Bentonite nodules

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3082823A (en) * 1960-03-31 1963-03-26 Halliburton Co Composition and method for sealing porous formations
US5611400A (en) * 1995-05-03 1997-03-18 James; Melvyn C. Drill hole plugging capsule
US6105674A (en) * 1998-02-05 2000-08-22 Dresser Industries, Inc. Composition and method for recovering lost circulation and sealing earth boreholes and cavities
WO2002029204A1 (en) * 2000-10-03 2002-04-11 Benterra Corporation Bentonite nodules

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