BE1017310A5

BE1017310A5 - Appareil aleseur extensible pour l'elargissement de trous de forage souterrain et procedes d'utilisation.

Info

Publication number: BE1017310A5
Application number: BE2005/0582A
Authority: BE
Inventors: Steven R Radford; Kelly D Ireland; Robert A Laing; Daryl L Pritchard; James L Overstreet; Greg W Presley; Scott S Shu; Mathias Mueller
Original assignee: Baker Hughes Inc
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2008-06-03
Also published as: GB2420803A; US20080105464A1; US20080110678A1; US8020635B2; GB2426269A; GB0317397D0; US20100276199A1; US20130087386A1; GB0609458D0; US7308937B2; US20080105465A1; GB0524344D0; US8215418B2; US20070017708A1; US20110308861A1; GB2393461B; US20140353032A1; GB2420803B; US7549485B2; US8813871B2

Abstract

Un appareil alÚseur extensible et des procÚdÚs d'alÚsage d'un trou de forage sont divulguÚs, comprenant au moins une lame dÚplaþable latÚralement portÚe par un corps tubulaire sÚlectivement positionnÚ Ó une position vers l'intÚrieur et Ó une position Útendue; la au moins, une lame dÚplaþable, maintenue vers l'intÚrieur par au moins un ÚlÚment de rappel de lame, peut Ûtre forcÚe vers l'extÚrieur par un fluide de forage que l'on laisse sÚlectivement communiquer avec celle-ci ou par au moins un ÚlÚment de piston intermÚdiaire; par exemple, un manchon d'actionnement peut permettre la communication du fluide de forage avec la au moins une lame dÚplaþable en rÚponse Ó un dispositif d'actionnement qui est dÚployÚ dans le fluide de forage; d'une maniÞre alternative, une chambre en communication avec un ÚlÚment de piston intermÚdiaire en communication structurelle avec une lame dÚplaþable peut Ûtre pressurisÚe au moyen d'un manchon dÚplaþable, d'une turbine ou d'une pompe de fond de puits.

Description

Appareil aléseur extensible pour l’élargissement de trous de forage souterrain et procédés d’utilisation

Domaine technique

La présente invention se rapporte de manière générale à un appareil aléseur extensible et à des procédés de forage d’un trou de forage souterrain et, plus spécifiquement, à un élargissement d’un trou de forage souterrain au-dessous d’un coffrage ou d’un blindage. Le trépan aléseur extensible peut comprendre un corps tubulaire configuré avec des lames déplaçables qui peuvent être déplacées généralement latéralement vers l’extérieur, les lames déplaçables comportant des éléments coupants qui y sont attachés.

Arrière-plan

Des trépans pour le forage de puits de pétrole, de gaz et géothermiques et d’autres utilisations similaires comprennent typiquement un corps métallique solide ou un corps métallique de type à matrice composite comportant une région frontale coupante inférieure et une région de tige supérieure pour une connexion à l’assemblage de fond de puits d’un drain de tiges de forage formé de membres tubulaires conventionnels joints qui sont ensuite mis en rotation en tant qu’unité simple par une table rotative ou une installation de forage à entraînement supérieur, ou par un moteur de fond sélectivement en combinaison avec l’équipement de surface. D’une manière alternative, des trépans rotatifs peuvent être reiés à un assemblage de fond de puits, comprenant un assemblage de moteur de fond, qui est à son tour relié à un tubage essentiellement continu, aussi appelé tubage en couronne ou tubage en bobine dans lequel l’assemblage de moteur de fond met en rotation le trépan. Le corps de trépan peut comporter un ou plusieurs passages internes pour l’introduction d’un fluide ou d’une boue de forage, à la face coupante du trépan pour refroidir les couteaux qui l’équipent et pour faciliter l’élimination de copeaux en formation et de fines en formation. Les côtés du trépan peuvent typiquement comprendre une pluralité de lames s’étendant latéralement qui présentent une surface la plus externe d’un diamètre substantiellement constant et généralement parallèle à l’axe central longitudinal du trépan, communément connu en tant que patin de gabarit. Les patins de gabarit sont généralement en contact avec les parois du trou de forage qui est foré pour supporter et permettre un guidage du trépan lorsqu’il avance le long d’une voie ou d’une trajectoire de coupe souhaitée.

Comme on le sait dans l’art, des lames prévues sur un trépan rotatif peuvent être choisies pour être équipées d’éléments coupants remplaçables qui y sont installés, permettant aux éléments coupants d’engager la formation qui est forée et d’aider dans l’action de coupe tout le long de celui-ci. Des couteaux remplaçables peuvent être également placés de manière adjacente à la zone de gabarit du trépan rotatif et parfois sur le gabarit de celui-ci. Un type d’éléments coupants, appelé aussi diversement que tubages, compacts, et couteaux sont connus et utilisés pour procurer l’action coupante primaire du trépan rotatif et des outils de forage. Ces éléments coupants sont typiquement fabriqués en formant une couche ou table superabrasive sur un substrat de carbure de tungstène fritté. En tant qu’exemple, un substrat de carbure de tungstène comportant une table ou une face coupante diamantée polycristalline est frittée sur le substrat à haute pression et haute température, typiquement d’environ 1450°C à environ 1600°C et environ de 50 à environ 70 kilobars de pression pour former un élément coupant compact diamanté polycristallin (“PDC”) ou un couteau de PDC. Pendant ce procédé, un assistant ou un catalyseur de frittage métallique tel que du cobalt peut être prémélangé avec le diamant sous forme de poudre ou balayé du substrat dans le diamant pour former une matrice de liaison à l’interface entre les diamants et le substrat.

En outre dans une approche conventionnelle pour élargir un trou de forage souterrain, il est connu d’utiliser un trépan autant excentrique que bicentrique pour élargir un trou de forage en dessous d’une partie étanche ou de dimensions insuffisantes de celui-ci. Par exemple, un trépan excentrique comprend une partie coupante étendue ou élargie qui, lorsque le trépan est mis en rotation autour de son axe, produit un trou de forage élargi. Un exemple d’un trépan excentrique est divulgué dans le brevet US n° 4 635 738 de Schillinger et coll., cédé à l’ayant cause de l’invention. D’une manière similaire, un assemblage de trépan bicentrique utilise deux sections de trépan longitudinalement en superposition avec des axes décalés latéralement. Un exemple d’un trépan bicentrique donné à titre d’exemple est divulgué dans le brevet US n° 5 957 223 de Doster et coll., également cédé à l’ayant cause de l’invention. Le premier axe est le centre du diamètre du passage, c’est-à-dire le diamètre du trou de forage le plus petit au travers duquel le trépan va passer. Dès lors, cet axe peut être appelé l’axe de passage. Le second axe est l’axe de coupe du trou dans la formation souterraine lorsque le trépan est mis en rotation et peut être appelé l’axe de forage. Il existe généralement une section pilote d’un premier diamètre inférieur et plus petit utilisée pour commencer le forage et la rotation du trépan est centrée autour de l’axe de forage lorsque la deuxième section de trépan principale d’un deuxième diamètre supérieur et plus grand engage la formation pour élargir le trou de forage, l’axe rotationnel de l’assemblage du trépan passant rapidement de l’axe de passage à l’axe de forage lorsque le trou de forage élargi, de diamètre complet est foré.

Dans une autre approche conventionnelle pour élargir un trou de forage souterrain, plutôt que d’utiliser une structure de forage en une pièce, telle qu’un trépan excentrique ou un trépan bicentrique pour élargir un trou de forage en dessous d’un segment de diamètre contraint ou réduit, il est également connu d’utiliser un assemblage de fond de puits étendu (assemblage bicentrique étendu) avec un trépan pilote à l’extrémité distale de celui-ci et un assemblage de trépan aléseur à quelque distance au-dessus. Cet arrangement permet l’utilisation de n’importe quel type de trépan rotatif standard, qu’il soit un trépan à roche ou un trépan à lames en tant que trépan pilote, et la nature étendue de l’assemblage permet une flexibilité supérieure lorsqu’il passe au travers de situations difficiles dans le trou de forage, autant que l’opportunité de stabiliser efficacement le trépan pilote de sorte que le trou pilote et le trépan aléseur suivant vont traverser le chemin prévu pour le trou de forage. Cet aspect d’un assemblage de fond de puits étendu est particulièrement significatif dans le forage directionnel.

L’ayant cause de la présente invention a, à cette fin, conçu comme structures de trépan aléseur ce que l’on appelle des “ailes de trépan aléseur” qui comprennent généralement un corps tubulaire comportant un collier de repêchage avec un raccord vissé au sommet de celui-ci et une surface de peigne à clé suspendue au bas de celui-ci, également avec un raccord vissé. Le brevet US n° 5 497 842 de Pastusek et coll. et n° 5 495 899 de Pastusek et coll., tous deux cédés à l’ayant cause de l’invention, divulguent des structures de trépan aléseur comprenant des ailes de trépan aléseur. La partie médiane supérieure de l’outil à ailes de trépan aléseur comprend une ou plusieurs lames s’étendant de manière longitudinale se projetant de manière généralement radiale dirigée vers l’extérieur à partir du corps tubulaire, les bords extérieurs des lames portant des éléments coupants de PDC. La partie médiane de l’aile de trépan aléseur peut aussi comprendre un patin de stabilisation présentant une surface extérieure courbée comportant un radian qui est le même ou légèrement plus petit que le radian du trou pilote sur l’extérieur du corps tubulaire et longitudinalement en dessous des lames. Le patin de stabilisation est caractéris-tiquement placé sur le côté opposé du corps par rapport aux lames du trépan aléseur de sorte que l’outil de l’aile du trépan aléseur puisse se déplacer sur le patin grâce au vecteur de force résultant généré par l’élément coupant de la lame ou des lames lorsque que le trou de forage élargi est coupé. Le brevet US n° 5 765 653 de Doster et coll., cédé à l’ayant cause de l’invention, divulgue l’utilisation d’un ou de plusieurs stabiliseurs excentriques placés au sein ou au-dessus de l’assemblage de trépan aléseur de fond de puits pour permettre un passage aisé de celui-ci au travers du trou pilote ou du diamètre de passage, tout en stabilisant de manière radiale efficacement l’assemblage pendant l’opération d’ouverture du trou qui suit.

Des trépans aléseurs extensibles conventionnels peuvent comprendre des lames fixées en charnière ou de manière pivotante à un corps tubulaire et actionnées en mouvement au moyen d’un piston disposé dans celui-ci comme divulgué par le brevet US n° 5 402 856 de Warren. De plus, le brevet US n° 6 360 831 de Âkesson et coll. divulgue un élément d’ouverture de trou de forage conventionnel comprenant un corps muni d’au moins deux bras d’ouverture de trou comportant des moyens coupants qui peuvent être déplacés d’une position de repos dans le corps à une position active au moyen d’une face de celui-ci qui est directement soumise à la pression du fluide de forage s’écoulant au travers du corps.

Nonobstant les approches précédentes pour forer ou aléser un trou de forage d’un plus grand diamètre en dessous d’un trou de forage de petit diamètre, il existe un besoin pour des appareils améliorés et pour des procédés pour les mettre en oeuvre. Par exemple des assemblages bicentriques ou à ailes de trépan aléseur sont limités dans le sens où le diamètre de passage n’est pas ajustable et est limité par le diamètre d’alésage. En outre, des assemblages d’alésage conventionnels peuvent être soumis à des dégâts lorsqu’ils passent au travers d’un trou de forage ou une section de coffrage de plus petit diamètre. Divulgation de l'invention L’invention se rapporte de manière générale à un trépan aléseur extensible présentant des lames déplaçables qui peuvent être positionnées à un diamètre initial inférieur et étendues à un diamètre subséquent pour aléser ou forer un trou de forage de plus grand diamètre au sein d’une formation souterraine. Un tel trépan aléseur extensible peut être utile pour l’élargissement d’un trou de forage au sein d’une formation souterraine, puisque le trépan aléseur extensible peut être disposé au sein d’un trou de forage d’un diamètre initial et étendu, mis en rotation, et déplacé longitudinalement pour former le trou de forage élargi au-dessous ou au-dessus de celui-ci.

Dans une forme de réalisation de l’invention, un trépan aléseur extensible de l’invention peut comprendre un corps tubulaire comportant un axe longitudinal et une extrémité arrière de celui-ci pour une connexion à un drain de tiges de forage. Le trépan aléseur extensible peut en outre comprendre une voie d’écoulement d’un fluide de forage s’étendant au travers du trépan aléseur extensible pour la conduite d’un fluide de forage au travers de celui-ci et une pluralité de lames s’étendant de manière générale radialement et longitudinalement portées par le corps tubulaire, les lames portant au moins une structure coupante, où au moins une lame de la pluralité de lames est déplaçable latéralement. En outre, le trépan aléseur extensible peut comprendre au moins un élément de rappel de lames pour le maintien de la au moins une lame déplaçable latéralement à une position latérale la plus interne avec une force, la position latérale la plus interne correspondant au diamètre initial du trépan aléseur extensible et une structure pour limiter une position latérale la plus externe de la au moins une lame déplaçable latéralement, la position latérale la plus externe de la au moins une lame déplaçable latéralement correspondant à un diamètre étendu du trépan aléseur extensible. Dans une forme de réalisation, un trépan aléseur peut comprendre un manchon d’actionnement positionné le long d’un diamètre interne du corps tubulaire et configuré pour empêcher ou permettre sélectivement la communication du fluide de forage avec la au moins une lame déplaçable latéralement en réponse à un dispositif d’actionnement engagé avec celui-ci.

Par exemple, le trépan aléseur extensible selon l’invention peut comprendre un manchon d’actionnement dont la position peut déterminer le déploiement de la au moins une lame déplaçable dans celui-ci comme décrit ci-dessous. Par exemple, un manchon d’actionnement peut être disposé au sein du trépan aléseur extensible et peut comprendre un manchon d’actionnement positionné le long d’un diamètre interne du corps tubulaire et configuré pour empêcher ou permettre sélectivement la communication du fluide de forage avec la au moins une lame déplaçable latéralement en réponse à un dispositif d’actionnement avec lequel il s’engage. Dès lors, le fluide de forage passant au travers du trépan aléseur extensible peut être temporairement empêché par un dispositif d’actionnement qui peut provoquer le fait que le gainage d’actionnement soit déplacé par la force qui est générée en réponse. Un déplacement suffisant du gainage d’actionnement peut permettre au fluide de forage de communiquer avec une surface intérieure de la au moins une lame déplaçable, la pression du fluide de forage forçant les lames déplacables à s’étendre latéralement vers l’extérieur.

Généralement un trépan aléseur extensible peut être configuré avec au moins une structure coupante comprenant au moins un couteau de PDC, un compact de carbure de tungstène et une structure coupante imprégnée ou n’importe quelle autre structure coupante telle que connue dans l’art. Par exemple, la au moins une lame déplaçable peut porter au moins une structure coupante comprenant un couteau de PDC présentant une finition de surface de rugosité réduite. En outre, un pluralité de couteaux superabrasifs peut former une première rangée de la pluralité de couteaux superabrasifs positionnés sur la au moins une lame déplaçable latéralement et peut aussi former au moins une rangée en recul de couteaux superabrasifs suivant rotationnellement la première rangée de couteaux superabrasifs et positionnée sur la au moins une lame déplaçable latéralement. Eventuellement, au moins l’un de la pluralité de couteaux superabrasifs peut être orienté de manière à montrer une surface substantiellement plane qui est orientée de manière substantiellement parallèle à la direction de la coupe d’au moins un couteau superabrasif rotationnellement précédent.

Egalement, au moins une un moyen de limitation de la profondeur de coupe peut être formé sur le trépan aléseur extensible de sorte qu’il précède rotationnellement au moins l’un de la pluralité de couteaux superabrasifs. Dans encore un autre aspect de l’invention en rapport avec l’élément coupant, au moins une structure coupante peut être positionnée en suivant de manière circonférentielle un point de contact rotationnellement en tête de la au moins une lame déplaçable latéralement portant la au moins une structure coupante.

Egalement, le trépan aléseur extensible selon l’invention peut comprendre au moins un élément de rappel de lame pour le retour d’au moins une lame déplaçable latéralement à son état initial non étendu. Par exemple, les éléments de rappel de lame peuvent être configurés de sorte qu’uniquement un débit de fluide de forage dépassant un débit de fluide de forage choisi puisse provoquer le fait que les lames déplaçables se déplacent latéralement vers l’extérieur à leur position radiale ou latérale la plus externe. En outre une pluralité d’éléments de rappel de lame peut être prévue pour le rappel vers l’intérieur d’au moins une lame déplaçable latéralement. Par exemple un premier ressort de compression à enroulement peut être positionné au sein d’un deuxième ressort de compression à enroulement. Eventuellement, le premier ressort de compression à enroulement peut être enroulé en hélice dans une direction opposée par rapport au deuxième ressort de compression à enroulement.

Dans un autre aspect de l’invention, un trépan aléseur extensible peut comprendre au moins un membre d’amortissement de lame pour la limitation d’une vitesse à laquelle la au moins une lame déplaçable latéralement peut être latéralement déplacée. Par exemple, le au moins un membre d’amortissement de lame peut comprendre un membre d’amortissement visqueux ou un membre d’amortissement à friction. Dans un autre exemple, un membre d’amortissement peut comprendre un corps formant une chambre, la chambre étant configurée pour le maintien d’un fluide. En outre, le membre d’amortissement peut être configuré pour la libération du fluide au travers d’une ouverture formée en réponse au développement d’une force de contact entre la au moins une lame déplaçable latéralement et le au moins un membre d’amortissement.

De plus, la position la plus externe des lames déplaçables, lorsqu’elles sont étendues, peut être ajustable. Par exemple, le trépan aléseur extensible selon l’invention peut être configuré de sorte qu’un élément d’espacement puisse être utilisé pour déterminer la position latérale la plus externe d’une lame déplaçable. Un tel élément d’espacement peut généralement comprendre un bloc ou une cheville qui peut être ajusté ou remplacé. D’une manière alternative, un élément d’espacement peut comprendre un corps annulaire disposé autour d’un corps de piston de la au moins une lame déplaçable latéralement.

Dans un autre aspect de l’invention, un corps de piston de la au moins une lame déplaçable latéralement peut être configuré pour être ajusté avec un alésage de forme complémentaire formé dans la structure pour limiter la position latérale la plus externe de la au moins une lame déplaçable latéralement. Au moins une des lames déplaçables et la structure pour la limitation de la position latérale la plus externe de la au moins une lame déplaçable latéralement peuvent être configurées pour réduire ou inhiber un décalage de la lame déplaçable par rapport à la structure pour la limitation de la position latérale la plus externe de la au moins une lame déplaçable latéralement. De manière particulière, un corps de piston de la au moins une lame déplaçable peut comprendre une forme de manière générale ovale, de manière générale elliptique, en trilobé, en os pour chien ou d’autres formes courbées connues dans l’art, configurées pour empêcher un décalage de celle-ci par rapport à une ouverture au sein de laquelle il est positionné. Eventuellement, une couche métallique ou non métallique peut être déposée sur au moins l’un parmi un corps de piston d’une lame déplaçable et une surface d’alésage d’une ouverture au sein de laquelle elle est positionnée. Par exemple, une couche de nickel peut être déposée sur au moins l’un parmi un corps de piston d’une lame déplaçable et une surface d’alésage d’une ouverture au sein de laquelle elle est positionnée. Une telle couche métallique ou non métallique peut être déposée au moyen de dépôt autocatalytique, de dépôt électrolytique, de dépôt chimique en phase vapeur, de dépôt physique en phase vapeur, de dépôt de couche atomique, de dépôt électrochimique ou d’autres techniques connues dans l’art et peut présenter une épaisseur d’environ 0,0001 pouce à environ 0,005 pouce. Dans une forme de réalisation, une couche de nickel autocatalytique présentant des particules de TEFLON® dispersées peut être formée sur au moins l’un parmi un corps de piston d’une lame déplaçable et une surface d’alésage d’une ouverture au sein de laquelle la lame déplaçable latéralement est positionnée.

En outre, au moins une partie d’un profil de lame de la au moins une lame déplaçable latéralement peut être configurée pour l’alésage dans au moins l’une parmi une direction longitudinale vers le haut et une direction longitudinale dirigée vers le bas. Egalement, au moins une partie d’un profil de lame d’une lame déplaçable peut présenter une forme exponentielle ou une autre forme définie mathématiquement (par exemple, une position radiale varie exponentiellement en tant qu’une fonction de la position longitudinale). Une telle configuration peut être relativement durable par rapport à la résistance d’alésage d’une formation souterraine.

Dans un autre aspect de l’invention, donné à titre d’exemple, une chambre remplie de fluide et au moins un élément de piston intermédiaire peuvent être configurés de sorte que la pression développée par le fluide de forage ou par une source externe (par exemple, une turbine, une pompe ou un moteur à boue) puisse être transmise en tant que force à la au moins une lame déplaçable. Une telle configuration peut protéger les assemblages déplaçables des contaminants, des substances chimiques ou des solides au sein du fluide de forage. Par exemple, il peut être souhaitable d’alimenter un trépan aléseur extensible selon l’invention au moyen d’une puissance électrique générée par une pompe ou par une turbine de fond de puits. Des pompes ou des turbines de fond de puits peuvent permettre au trépan aléseur extensible d’être utilisé lorsque les débits et les pressions du fluide de forage qui sont requis pour actionner l’outil ne sont pas disponibles ou souhaitables.

Une forme de réalisation comprend une voie de fluide de forage pour mettre en communication le fluide de forage au travers du trépan aléseur extensible, sans interaction, avec la au moins une lame déplaçable latéralement. En outre, le trépan aléseur extensible peut comprendre une chambre d’actionnement en communication avec la au moins une lame déplaçable latéralement qui est substantiellement isolée de la voie de fluide de forage et configurée pour développer une pression en son sein pour le déplacement latéralement dirigé vers l’extérieur de la au moins une lame déplaçable latéralement.

Dans une autre forme de réalisation, un trépan aléseur extensible peut comprendre au moins un élément de piston intermédiaire positionné entre une source de pression et la au moins une lame déplaçable latéralement et configuré pour appliquer une force latéralement vers l’extérieur à la au moins une lame déplaçable latéralement.

Dans un autre aspect de l’invention, la structure pour la limitation d’une position latérale la plus externe de la au moins une lame déplaçable latéralement peut être fixée au corps tubulaire par un élément fragile. En outre, l’élément fragile peut être structuré pour se briser si la position latérale de la au moins une lame déplaçable latéralement dépasse la position latérale la plus interne et une force choisie longitudinale vers le haut est appliquée au trépan aléseur extensible. Une telle configuration peut procurer une alternative protégée en cas de défaut pour ramener latéralement vers l’intérieur la au moins une lame déplaçable si le au moins un élément de rappel de lame ne peut le faire.

En outre, le trépan aléseur extensible selon l’invention peut comprendre un patin de support disposé à proximité d’une extrémité d’une lame déplaçable. Dès lors, dans la direction du forage/alésage, le patin de support peut précéder ou suivre longitudinalement la lame déplaçable latéralement. Des patins de support peuvent comprendre un matériau de surfaçage dur, du carbure de tungstène, du diamant ou d’autres matériaux superabrasifs. Plus particulièrement, une région longitudinale inférieure d’un patin de support peut comprendre une pluralité de saillies en protusion comprenant un matériau résistant à l’usure.

Le trépan aléseur extensible de l’invention peut comprendre un revêtement résistant à l’usure déposé sur au moins une partie d’une surface de celui-ci. Par exemple, au moins une partie d’une surface d’un trépan aléseur extensible peut comprendre au moins deux différentes compositions de matériau de surfaçage dur déposées sur celui-ci. Eventuellement, au moins une partie d’une surface du trépan aléseur extensible selon l’invention peut comprendre un revêtement antiadhésion.

En outre, l’invention envisage des procédés d’alésage d’un trou de forage dans une formation souterraine. Particulièrement, un appareil aléseur extensible peut être disposé au sein d’une formation souterraine. L’appareil aléseur extensible peut comprendre une pluralité de lames et au moins une lame déplaçable latéralement, chaque lame portant au moins une structure coupante. Egalement, la au moins une lame déplaçable latéralement peut être rappelée à une position latéralement la plus interne correspondant à un diamètre initial du trépan aléseur extensible. En outre, un fluide de forage peut s’écouler au travers du trépan aléseur extensible via une voie d’écoulement de fluide de forage tout en empêchant le fluide de forage de communiquer avec la au moins une lame déplaçable latéralement. De plus, on peut laisser le fluide de forage communiquer avec la au moins une lame déplaçable latéralement en introduisant un dispositif d’actionnement dans l’appareil aléseur extensible. La au moins une lame déplaçable latéralement peut être déplacée à une position latérale la plus externe correspondant au diamètre étendu de l’appareil aléseur extensible et un trou de forage peut être alésé dans la formation souterraine par une rotation et un déplacement de l’appareil aléseur extensible au sein de la formation souterraine.

D’une manière alternative, un appareil aléseur extensible peut être disposé au sein d’une formation souterraine, l’appareil aléseur extensible comprenant une pluralité de lames et comportant au moins une lame déplaçable latéralement, chaque lame portant au moins une structure coupante. Egalement, la au moins une lame déplaçable latéralement peut être rappelée à une position latéralement la plus interne correspondant à un diamètre initial du trépan aléseur extensible. En outre, un fluide de forage peut être s’écouler au travers du trépan aléseur extensible via une voie d’écoulement de fluide de forage tout en empêchant le fluide de forage de communiquer avec la au moins une lame déplaçable latéralement. Une chambre en communication avec un élément de piston intermédiaire peut être pressurisée pour provoquer le fait que la au moins une lame déplaçable latéralement se déplace à une position latérale la plus externe correspondant au diamètre étendu de l’appareil aléseur extensible. Dès lors la au moins une lame déplaçable latéralement peut être réalisée pour se déplacer à une position latérale la plus externe correspondant au diamètre étendu de l’appareil aléseur extensible et un trou de forage peut être alésé dans la formation souterraine par une rotation et un déplacement de l’appareil aléseur extensible au sein de la formation souterraine.

Eventuellement, la au moins une lame déplaçable peut être poussée à se déplacer latéralement vers l’intérieur en réponse à une application d’une force longitudinale choisie au trépan aléseur extensible.

Des caractéristiques provenant de n’importe laquelle des formes de réalisation mentionnées ci-dessus peuvent être utilisées en combinaison avec l’une ou l’autre selon la présente invention. De plus, d’autres caractéristiques et avantages de l’invention deviendront apparents aux spécialistes en la matière ordinaire en considérant la description qui suit, les dessins en accompagnement et les revendications annexées.

Brève description des dessins

Alors que la spécification conclut avec des revendications pointant particulièrement et revendiquant distinctement ce qui est mis en évidence en tant que l’invention, les avantages de l’invention peuvent être déterminés plus en détail à partir de la description suivante de l’invention lorsqu’elle est lue conjointement avec les dessins en accompagnement, lesquels illustrent diverses formes de réalisation de l’invention, et sont plutôt des représentations et ne sont pas nécessairement dessinés à l’échelle, dans lesquels : la Fig. 1A est une vue conceptuelle de côté en coupe transversale d’un trépan aléseur extensible selon l’invention dans un état contracté, la Fig. 1B est une vue conceptuelle partielle agrandie de côté en coupe transversale des lames déplaçables du trépan aléseur extensible illustré à la Fig. 1A, la Fig. 1C est une vue conceptuelle partielle agrandie de côté en coupe transversale d’une région longitudinale supérieure du trépan aléseur extensible illustré à la Fig. 1 A, la Fig. 1D est une vue conceptuelle partielle agrandie de côté en coupe transversale d’une région longitudinale inférieure du trépan aléseur extensible illustré à la Fig. 1 A, la Fig. 1E est une vue conceptuelle de côté en coupe transversale d’un trépan aléseur extensible illustré à la Fig. 1A dans un état étendu, la Fig. 1F est une vue conceptuelle de côté en coupe transversale d’un dispositif d’actionnement recouvrable, les Fig. 1G et 1H sont des vues conceptuelles de côté en coupe transversale d'un appareil d’actionnement illustré dans des états opérationnels respectifs, les Fig. 11 et 1J sont des vues conceptuelles de côté en coupe transversale d’un autre appareil d’actionnement illustré dans des états opérationnels respectifs, la Fig. 1K est une vue conceptuelle partielle agrandie de côté en coupe transversale d’un manchon rainuré pour retenir ou libérer sélectivement un dispositif d’actionnement, la Fig. 2A est une vue partielle agrandie en coupe transversale d’une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention comprenant une configuration en forme de nid des éléments de rappel de lame, la Fig. 2B est une vue partielle agrandie de côté en coupe transversale d’une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention comprenant deux membres d’amortissement de mouvement de lame,

la Fig. 2C est une vue partielle agrandie en coupe transversale d’un membre d’amortissement tel qu’illustré à la Fig. 2B

la Fig. 2D est une vue partielle agrandie de coupe transversale d’une forme de réalisation alternative d’un membre d’amortissement, la Fig. 3A une vue conceptuelle de côté en coupe transversale d’une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention comprenant une ouverture de fluide à proximité de celle-ci, la Fig. 3B est une vue partielle agrandie en coupe transversale de l’ouverture de fluide illustrée à la Fig. 3A, la Fig. 3C est une vue partielle schématique de côté en coupe transversale de deux lames déplaçables illustrées comme si elles étaient développées à partir de la circonférence du trépan et positionnées sur une surface substantiellement plane, les Fig. 4A et 4B sont des vues conceptuelles en élévation du sommet du trépan aléseur extensible illustré aux Fig. 1A à 1E selon l’invention dans un état contracté et dans un état étendu, respectivement, la Fig. 4C est une vue en élévation en coupe transversale du dessous prise au travers des lames déplaçables d’un trépan aléseur extensible tel qu’illustré aux Fig. 1A à 1E, la Fig. 4D est une vue en élévation partielle du dessous d’une région terminale d’une lame déplaçable illustrant les positions des éléments coupants sur celle-ci, la Fig. 5A est une vue de face d’une lame déplaçable, la Fig. 5B est une vue de côté d’une lame déplaçable telle qu’illustrée à la Fig. 5A, la Fig. 5C est une vue d’arrière de la lame déplaçable telle qu’illustrée à la Fig. 5A, la Fig. 5D est une vue en coupe transversale d’une lame déplaçable telle qu’illustrée à la Fig. 5A, prise le long du corps du piston de celle-ci, la Fig. 5E-1 est une vue en coupe transversale d’une forme de réalisation alternative d’une lame déplaçable telle qu’illustrée à la Fig. 5A, prise le long du corps du piston de celle-ci, la Fig. 5E-2 est une vue en coupe transversale d’une autre forme de réalisation alternative d’une lame déplaçable telle qu’illustrée à la Fig. 5A, prise le long du corps du piston de celle-ci, la Fig. 5F-1 est une vue en perspective d’une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention, la Fig. 5F-2 est une vue en perspective d’une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention, comprenant une rangée d’éléments coupants en recul, la Fig. 5G est une vue conceptuelle de côté en coupe transversale d’un profil de lame déplaçable selon l’invention, la Fig. 5H est une vue conceptuelle de côté en coupe transversale d’une forme de réalisation alternative d’un profil de lame déplaçable selon l’invention, la Fig. 6A est une vue de côté en coupe transversale d’un élément de rétention, la Fig. 6B est une vue de face d’un élément de rétention tel qu’illustré à la Fig. 6A, la Fig. 6C est une vue arrière partielle en coupe transversale de l’élément de rétention tel qu’illustré à la Fig. 6A, la Fig. 6D est une vue en élévation du sommet de l’élément de rétention tel qu’illustré à la Fig. 6A, la Fig. 7A est une vue partielle agrandie, en coupe transversale, d’une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention comprenant deux éléments d’espacement de lames, la Fig. 7B est une vue partielle agrandie en coupe transversale d’une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention comprenant une forme de réalisation alternative d’un élément d’espacement de lame, la Fig. 7C est une vue partielle agrandie en coupe transversale d’une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention comprenant encore une autre forme de réalisation d’un élément d’espacement de lames, la Fig. 7D est une vue de face de l’élément d’espacement de lames illustré à la Fig. 7C, la 8A est une vue de côté conceptuelle en coupe transversale d’une forme de réalisation d’un trépan aléseur extensible selon l’invention dans un état étendu, la Fig. 8B est une vue partielle conceptuelle de côté en coupe transversale d’une autre forme de réalisation d’un trépan aléseur extensible selon l’invention dans un état étendu, la Fig. 8C est une vue agrandie partielle de côté en coupe transversale d’une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention comprenant un élément fragile pour empêcher ou permettre la communication du fluide pressurisé avec celle-ci, la Fig. 8D est une vue agrandie partielle de côté en coupe transversale d’une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention comprenant un élément de piston intermédiaire présentant une pluralité de protrusions pour le déplacement de la lame déplaçabe, la Fig. 8E est une vue de côté partielle agrandie en coupe transversale d’une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention comprenant une pluralité d’éléments de piston intermédiaire pour le déplacement de la lame déplaçable, la 9A est une vue de côté partielle agrandie en coupe transversale d’une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention fixé au sein d’un élément intermédiaire fixé à un corps tubulaire du trépan aléseur extensible au moyen d’un élément fragile, la Fig. 9B est une vue de côté partielle agrandie en coupe transversale d’une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention dans lequel la lame déplaçable est structurée pour un mouvement le long d’une direction qui est non perpendiculaire à l’axe longitudinal du trépan aléseur extensible, la Fig. 10A est une vue de côté partielle agrandie en coupe transversale d’une partie d’un trépan aléseur extensible tel qu’illustré aux Fig. 1A à 1E comprenant des patins de support, les Fig. 10B à 10E sont des vues de formes de réalisation alternatives d’une partie d’une surface d’un patin de support tel qu’illustré à la Fig. 10A, prise selon la ligne de référence C-C tel qu’illustré dans la Fig. 10A, et les Fig. 11A et 11B montrent des vues en perspective des lames déplaçables d’un trépan aléseur extensible selon l’invention comprenant des surfaces et des structures de limitation de la profondeur de coupe, respectivement.

Meilleurs modes de mise en oeuvre de l’invention

La présente invention se rapporte de manière générale à un appareil aléseur extensible pour l’élargissement d’un trou de forage souterrain. Un appareil aléseur extensible peut être avantageux pour le passage au travers d’un trou de forage d’une certaine taille, l’extension à une autre taille, plus grande, et l’alésage d’un trou de forage souterrain présentant la taille plus grande. Par exemple, un appareil présentant au moins une lame déplaçable peut être utilisée pour le passage au travers d’un coffrage ou d’un blindage disposé au sein d’un trou de forage souterrain et l’alésage de celui-ci en dessous.

En faisant référence à la Fig. 1A des dessins, une vue de côté schématique conceptuelle d’un trépan aléseur extensible 10 selon l’invention est illustrée, la vue de côté prise au travers et vue perpendiculairement à chacune des lames déplaçables 12 et 14. Le trépan aléseur extensible 10 peut être attaché à un tuyau, coffrage, blindage, ou autre forme tubulaire de forage, tel que connu dans l’art, pour mettre en communication un fluide au sein de celui-ci et mettre en rotation le trépan aléseur extensible 10 de manière à former un trou de forage dans une formation souterraine. Le trépan aléseur extensible 10 comprend un corps tubulaire 32 comprenant une section de corps tubulaire supérieure 32A et une section de corps tubulaire inférieure 32b avec un alésage 31 s’y étendant au travers. Comme on l’a mentionné ci-dessus, le trépan aléseur extensible 10 comprend des lames déplaçables 12 et 14 espacées vers l’extérieur à partir de la ligne centrale ou de l’axe longitudinal 11 du corps tubulaire 32. Toutefois, l’invention n’est pas si limitée. Plutôt, un trépan aléseur extensible selon l’invention peut comprendre au moins une lame déplaçable, sans limitation. Egalement, si un trépan aléseur extensible comprend une pluralité de lames déplaçables, chaque lame déplaçable de la pluralité de lames déplaçables peut être disposée circonférentiellement par l’une par rapport à l’autre et autour de l’axe longitudinal 11 du trépan aléseur extensible 10, comme on le souhaite, sans limitation. En outre, chacune de la pluralité de lames déplaçables peut être disposée axialement le long d’un axe longitudinal 11 à différentes élévations ou positions, comme on le souhaite, sans limitation.

Le corps tubulaire 32 comprend un raccord de vis fileté mâle 8 à son extrémité longitudinale inférieure et un raccord de droite fileté femelle 9 à son extrémité longitudinale supérieure, comme c’est connu dans l’art. Tel qu’utilisé ici, “supérieure” se rapporte à une position longitudinale à l’écart d’une extrémité du trépan aléseur extensible 10 comprenant un raccord de vis fileté 8. Dès lors, tel qu’utilisé ici, “inférieure” se rapporte à une position longitudinale contre une extrémité du trépan aléseur extensible 10 comprenant le raccord de vis fileté 8. Des lames déplaçables 12 et 14 peuvent chacune porter une pluralité d’éléments coupants, qui ne sont pas illustrés à la Fig. 1A pour des raisons de clarté, mais qui sont illustrés à la Fig. 1B, comme discuté ci-dessous.

Particulièrement, la Fig. 1B montre une vue agrandie des lames déplaçables 12 et 14 d’un trépan aléseur 10 tel qu’illustré à la Fig. 1A. Des éléments coupants 36 sont illustrés uniquement sur une lame déplaçable 12, puisque les éléments coupants (non illustrés) sur la lame déplaçable 14 font face dans la direction de la rotation du trépan aléseur extensible 10 (c’est-à-dire à l’écart de l’observateur) et, dès lors, pourraient ne pas être visibles sur la lame déplaçable 14 dans la vue illustrée à la Fig. 1B. Des éléments coupants 36 peuvent comprendre des éléments coupants de PDC, des éléments coupants de PDC thermiquement stables (également connus en tant que “TSP”), des éléments coupants imprégnés superabrasifs, des éléments coupants de carbure de tungstène, ou d’autres éléments coupants connus d’un matériau et d’une conception adéquate pour la formation souterraine au travers de laquelle un trou de forage doit être alésé en utilisant le trépan aléseur extensible 10. Un élément coupant imprégné superabrasif adéquat est divulgué dans le brevet US n° 6 510 906 de Richert et coll., cédé à l’ayant cause de l’invention et dont la divulgation est incorporée dans son entièreté en référence ici.

Eventuellement, au moins l’un des éléments coupants 36 peut comprendre ce que l’on appelle un couteau de PDC “poli”. Par exemple, les brevets US n°s 6 145 608 de Lund et coll., 5 967 250 de Lund et coll., 5 653 300 de Lund et coll. et 5 447 208 de Lund et coll., chacun desquels est cédé à l’ayant cause de l’invention et dont la divulgation est incorporée dans son entièreté en référence ici, chacun divulgue un élément coupant de PDC présentant une rugosité de surface réduite. Un tel élément coupant peut être souhaitable pour la réduction de la friction lors de l’engagement d’une formation souterraine. Bien sûr, n’importe quel élément coupant pour le forage d’une formation souterraine, tel que connu dans l’art, peut être utilisé sur le trépan aléseur extensible de l’invention, sans limitation.

A la Fig. 1A, le trépan aléseur extensible 10 est illustré dans un état contracté, où les lames déplaçables 12 et 14 sont positionnées radialement ou latéralement vers l’intérieur. Latéralement, tel qu’utilisé ici, se rapporte à un mouvement d’une lame déplaçable généralement vers ou à l’écart de l’axe longitudinal 11. Dès lors, un tel mouvement peut être le long d’une direction généralement radiale, le long d’une direction non radiale ou même le long d’une direction partiellement longitudinale, sans limitation. Tel qu’illustré à la Fig. 1A, la position latérale la plus externe des lames déplaçables 12 et 14 peut substantiellement coïncider avec ou ne pas dépasser le diamètre externe du corps tubulaire 32. Une telle configuration peut protéger les éléments coupants 36 lorsque le trépan aléseur extensible 10 est disposé au sein d’un trou de forage qui est plus petit que le diamètre étendu du trépan aléseur extensible 10. D’une manière alternative, la position latérale la plus externe des lames déplaçables 12 et 14 peut dépasser ou tomber dans le diamètre externe du corps tubulaire 32.

Des patins de support 34 et 38 peuvent être configurés généralement pour empêcher une usure excessive de n’importe lequel du corps tubulaire supérieur 32A, du corps tubulaire inférieur 32B, adjacents aux patins de support 34, 38, respectivement. Dès lors, les patins de support 34 et 38 peuvent comprendre au moins un matériau résistant à l’usure tel que, par exemple, du carbure de tungstène, du diamant ou des combinaisons de ceux-ci. Dès lors, des patins de support 34 et 38 peuvent être fixés au corps tubulaire supérieur 32A au moyen de tiges de fermeture amovibles (des tiges de fermeture 106 sont illustrées à la Fig. 4C) comme décrit ci-dessous plus en détail. Dans une forme de réalisation, des patins de support 34 et 38 peuvent être amovibles à partir du corps tubulaire supérieur 32A au moyen de l’nlèvement des tiges de fermeture amovibles (non illustrées). D’une manière alternative, les patins de support 34 et 38 peuvent être fixés au corps tubulaire supérieur 32A et, éventuellement, enlevés de celui-ci, au moyen de chevilles, d’éléments vissés, de cannelures, de soudures, de brasages forts, de configurations en queue-d’aronde, des combinaisons de ceux-ci ou comme connus autrement dans l’art.

Comme on peut le voir à la Fig. 1A, la position relative du manchon d’actionnement 40 par rapport au manchon fixé 39 peut empêcher le fluide de forage de communiquer avec les lames déplaçables 12 et 14. Généralement, au moins un élément d’isolement peut être positionné entre le manchon d’actionnement 40 et le manchon fixé 39 pour empêcher un écoulement entre ceux-ci. Plus en détail, la Fig. 1C illustre une vue agrandie d’une partie supérieure du trépan aléseur extensible 10, dans lequel le manchon fixé 39 peut être situé au sein d’une section de corps tubulaire supérieure 32A et retenu dans celui-ci via un élément de verrouillage 37 (par exemple une bague fendue). Egalement, il est illustré à la Fig. 1C, que le manchon d’actionnement 40 peut être fixé au manchon fixé 39 via au moins un élément de rétention 41 (par exemple, une goupille de cisaillement). En outre, tel qu’illustré à la Fig. 1C, l’élément d’isolement 43 peut être situé entre le manchon d’actionnement 40 et le manchon fixé 39. L’élément d’isolement 43 peut engager hermétiquement autant le manchon d’actionnement 40 que le manchon fixé 39 et peut être situé au sein d’une cavité formée dans le manchon d’actionnement 40 ou le manchon fixé 39. Une telle configuration peut faciliter la rétention de l’élément d’isolement 43 au sein de celui-ci en réponse à un désengagement du manchon d’actionnement 40 du manchon fixé 30, comme décrit ci-dessus plus en détail. Dès lors l’élément d’isolement 43 en combinaison avec l’élément dd’isolement 45 peut substantiellement empêcher ou inhiber la communication du fluide de forage avec les lames déplaçables 12 et 14 dans la configuration telle qu’illustrée à la Fig. 1C. Plutôt, dans une telle configuration, le fluide de forage amené au trépan aléseur extensible 10 peut simplement passer au travers du manchon fixé 39, au travers de l’intérieur du manchon d’actionnement 40 et vers le bas au travers de la partie restante du trépan aléseur extensible 10.

La Fig. 1D illustre une vue agrandie d’une partie inférieure du trépan aléseur extensible 10. Particulièrement, le manchon d’actionnement 40 peut être situé au sein d’un manchon de guidage 60 et des éléments de fermeture 47 et 53 peuvent être positionnés entre ceux-ci. Les éléments de fermeture 47 et 53 peuvent être positionnés au-dessus et en dessous des ouvertures 70 formées dans le manchon d’actionnement 40 de sorte à contenir efficacement le fluide de forage entre ceux-ci puisqu’il peut être amené à partir des ouvertures 70. Un manchon de guidage 60 peut comprendre un orifice d’accès de service 66. Tel qu’illustré à la Fig. 1D, un rebord à doigts de collet supérieur 59 du manchon de guidage 60 peut se loger dans un moyen d’épaulement 46 de la section de corps tubulaire supérieur 32A. Egalement, le manchon de guidage 60 peut comprendre une pluralité de doigts s’étendant longitudinalement 73, où au moins l’un de la pluralité de doigts s’étendant longitudinalement 73 comprend un moyen de verrouillage 74, lequel peut être configuré pour au moins engager partiellement un moyen de verrouillage complémentaire du manchon d’actionnement 40, illustré comme étant une gorge annulaire 72, lorsque le manchon d’actionnement 40 se déplace longitudinalement vers le bas au sein du manchon de guidage 60, comme décrit plus en détail ci-dessous. Une telle configuration de verrouillage peut empêcher le manchon d’actionnement 40 de se déplacer ultérieurement après l’actionnement.

Dans un autre aspect de l’invention, un membre d’absorption de choc 48 peut être situé entre le manchon d’actionnement 40 et la partie du manchon de guidage 60 entre lesquels un contact est attendu. Le membre d’absorption de choc 48 peut être conçu au niveau de la taille et configuré pour l’amortissement du manchon d’actionnement 40 lorsque le rebord 44 (Fig. 1A) se déplace longitudinalement vers le bas et à proximité du manchon de guidage 60. Dès lors, le membre d’absorption de choc 48 peut être comprimé entre le manchon d’actionnement 40 et le manchon de guidage 60. Le membre d’absorption de choc 48 peut comprendre un matériau flexible ou élastique, tel que, par exemple, un élastomère ou un polymère. Dans une forme de réalisation donnée à titre d’exemple, le membre d’absorption de choc 48 peut comprendre un caoutchouc nitrile. En utilisant un membre d’absorption de choc 48 entre le manchon d’actionnement 40 et le manchon de guidage 60, on peut réduire ou empêcher la déformation d’au moins l’un parmi le manchon d’actionnement 40 et le manchon de guidage 60 qui pourrait se produire d’une autre manière suite à l’impact entre ceux-ci.

Il faut noter que n’importe quel élément d’isolement ou membre d’absorption de choc divulgué ici qui est compris dans le trépan aléseur extensible 10 peut comprendre n’importe quel matériau tel que connu dans l’art, comme, par exemple, un polymère ou un élastomère. Eventuellement un matériau comprenant un élément d’isolement peut être configuré pour une utilisation à une relativement “haute température” (par exemple, environ 400° Fahrenheit ou plus). Par exemple, les fermetures peuvent être faits de matériau de Teflon™, de polyéther-éthercétone (“PEEK™”), d’un matériau polymère ou d’un élastomère ou peut comprendre un isolement de métal à métal. Spécifiquement, n’importe quel élément d’isolement ou membre d’absorption de choc divulgué ici, tel que le membre d’absorption de choc 48 et les éléments de fermeture 47 et 53, discutés ci-dessus, ou éléments de fermeture 164, 62A, 62B, 62C, 67A, 67B, 67C, 343A, 343B, 345A, 345B, 352, 379 ou 383 discutés ci-dessous ou d’autres éléments de fermeture compris dans un trépan aléseur extensible selon l’invention peuvent comprendre un matériau configuré pour une utilisation à une relativement haute température.

Dans un autre aspect de l’invention, le manchon d’actionnement 40 peut comprendre une cavité d’actionnement 80 configurée pour la capture d’un dispositif d’actionnement, dans lequel le dispositif d’actionnement est configuré pour provoquer le déplacement longitudinalement vers le bas du manchon d’actionnement 40. Par exemple, une cavité d’actionnement 80 peut être configurée avec un manchon mince pour accepter et substantiellement capturer une balle comme divulgué dans le brevet US n° 6 702 020 de Zachman et coll. (par exemple, Fig. 4 à 7 de celui-ci), cédé à l’ayant cause de l’invention et dont la divulgation est incorporée dans son entièreté en référence ici.

En résumé, le manchon d’actionnement 40 peut être positionné longitudinalement dans une première position et y être fixé, de sorte que les lames déplaçables 12 et 14 soient efficacement isolées d’une communication avec le fluide de drainage passant au travers du trépan aléseur extensible 10. Dès lors, des lames déplaçables 12 et 14 peuvent être positionnées vers l’intérieur, à cause de la force latéralement dirigée vers l’intérieur des éléments de rappel de lame 24, 26, 28 et 30, aussi longtemps qu’au moins un élément de rétention 41 (Fig. 1C) fixe (illustré comme s’étendant au sein des trous 42A formés dans le manchon d’actionnement 40 et des trous 42B formés dans le manchon fixé 39) un manchon d’actionnement 40 au manchon fixé 39. Toutefois, au moins un élément de rétention 41 peut être conçu au niveau de la taille et configuré pour se briser (c’est-à-dire, se rompre) en réponse à une force vers le bas dépassant une force choisie minimale appliquée au manchon d’actionnement 40. Dès lors, l’invention envisage qu’un dispositif d’actionnement (par exemple, une balle ou d’autres éléments de blocage de fluides) peut être déployé dans le fluide de forage passant au travers du trépan aléseur extensible 10, qui deviendra confiné au sein de la cavité d’actionnement 80 du manchon d’action-nement 40, et qui provoquera une force dirigée vers le bas pour développer sur celui-ci une magnitude suffisante pour briser le au moins un élément de rétention 41 et forcer le manchon d’actionnement 40 longitudinalement vers le bas.

Par exemple, tel qu’illustré à la Fig. 1E, un dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A peut être déployé dans le fluide de forage passant au travers du manchon d’actionnement 40 et peut passer dans l’intérieur de celui-ci et peut être capturé dans la cavité d’actionnement 80 formée à une extrémité inférieure de celui-ci. Particulièrement, un dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A peut être configuré pour inhiber substantiellement ou bloquer l’écoulement de fluide de forage au travers de la cavité d’actionnement 80 du manchon d’actionnement 40. En réponse à un dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A inhibant substantiellement l’écoulement de fluide de forage au travers du manchon d’actionnement 40, la pression peut augmenter, dès lors une force dirigée vers le bas peut être produite sur le manchon d’actionnement 40. Lorsque la force du fluide de forage sur le manchon d’actionnement 40 dépasse une force choisie, au moins un élément de rétention 41 peut se briser, ce qui provoque le déplacement du manchon d’actionnement 40 longitudinalement vers le bas dans le manchon de guidage 60. Par exemple, la force longitudinale dirigée vers le bas peut augmenter jusqu’à ce qu’un point de libération d’au moins un élément de rétention tel que, par exemple, au moins une goupille de cisaillement ou un collet, soit dépassé. Dès lors un dispositif d’actionnement, tel qu’un dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A peut être lâché dans le trépan aléseur extensible 10. A son tour, la force longitudinale dirigée vers le bas générée par la pression du fluide de forage dans le dispositif d’actionnement 40 peut provoquer le fait qu’un élément friable ou à friction libère le dispositif d’actionnement 40 et peut provoquer le déplacement du dispositif d’actionnement 40 longitudinalement dans une direction vers le bas à une position telle qu’illustrée à la Fig. 1E. Comme illustré à la Fig. 1E, le fluide de forage entrant dans le trépan aléseur extensible 10 peut communiquer avec les lames déplaçables 12 et 14, tel que décrit ci-dessous plus en détail.

Après que le manchon d’actionnement 40 se soit déplacé longitudinalement à la position inférieure illustrée à la Fig. 1E, l’écoulement du fluide de forage est établi au travers du trépan aléseur extensible 10 via un volume 17, des alésages 31, et 29, des ouvertures 70, et des zones d’alésage inférieures 78 et 79. De cette manière, l’écoulement peut être amené au travers du trépan aléseur extensible 10, avec une restriction d’écoulement minimale, s’il y en a une. Il faut en outre comprendre que, éventuellement, la section de corps tubulaire inférieure 32B peut ou peut ne pas être fixée à la section de corps tubulaire supérieure 32A, si on le souhaite.

Dès lors, dans un aspect de l’invention, au moins un élément de rétention 41 peut être configuré pour la libération du manchon d’actionnement 40 en réponse à une magnitude minimale choisie d’une force longitudinalement dirigée vers le bas appliquée au manchon d’actionnement 40. Dans un exemple, puisque chaque élément de rétention d’une pluralité d’éléments de rétention ajoute efficacement une résistance au mouvement du manchon d’actionnement 40, le nombre d’éléments de rétention 40 utilisés pour fixer le manchon d’actionnement 40 au manchon fixé 39 peut être choisi par rapport à une force longitudinalement dirigée vers le bas minimale souhaitée sur le manchon d’actionnement pour la libération du manchon d’actionnement 40. D’une manière alternative, on peut ajuster ou choisir une résistance à la rupture d’un élément fragile tel qu’au moins un élément de rétention 41 via la structuration du au moins un élément de rétention 41 à partir d’un matériau adéquat et d’une taille adéquate par rapport à une résistance à la rupture souhaitée de celui-ci. Bien sûr, beaucoup d’autres configurations pour limiter ou briser ou encore libérer autrement le manchon d’actionnement 40 selon l’invention peuvent être utilisées, comprenant des collets, des goupilles de cisaillement, des éléments friables, des engagements à friction ou d’autres éléments d’une conception mécanique tels que connus dans l’art. Par exemple, une partie du manchon d’actionnement 40 peut être configurée pour se briser et permettre le déplacement du manchon d’actionnement 40.

Dans une autre alternative, un dispositif d’actionnement configuré pour permettre l’extension d’un trépan aléseur extensible 10 peut être recouvrable. D’une autre manière, après avoir lâché un dispositif d’actionnement recouvrable au sein d’un drain de tiges de forage, lequel peut être placé ultimement dans une cavité d’actionnement 80 à proximité d’une extrémité inférieure du manchon d’actionnement 40, le dispositif d’actionnement recouvrable peut y être enlevé par n’importe quel procédé ou appareil connu dans l’art. Dans un exemple, un câble métallique peut être utilisé pour la récupération d’un dispositif d’actionnement recouvrable comprenant ce que l’on appelle un clapet de chute, comme connu dans l’art. Par exemple dans une forme de réalisation illustrée à la Fig.1F, le dispositif d’actionnement recouvrable 51 peut comprendre une extrémité inférieure de forme partiellement hémisphérique 56 pour un appariement dans la cavité d’actionnement 80 du manchon d’actionnement 40 et une extrémité supérieure 54 configurée pour l’engagement avec un dispositif de récupération, tel qu’un câble métallique. Bien sûr, le dispositif d’actionnement recouvrable 51 peut être structuré pour un mouvement au travers d’un drain de tiges de forage (non illustré) et trépan aléseur extensible 10 dans une orientation dans laquelle l’extrémité inférieure de forme partiellement hémisphérique 56 précède l’extrémité supérieure 54 dans l’entrée de la cavité d’actionnement 80. L’extrémité supérieure 54 peut comprendre ce que l’on appelle une “tête de verrouillage” structurée pour un engagement avec un dispositif de récupération en position basse sur celui-ci par un câble métallique, comme connu dans l’art. L'élimination du dispositif d’actionnement recouvrable après l’action-nement du trépan aléseur extensible 10 peut être avantageuse pour permettre à un câble métallique ou à un autre outil ou dispositif de passer au travers du trépan aléseur extensible 10.

Il doit être noté que, comme illustré à la Fig. 1E, le trépan aléseur extensible 10 ne s’étend pas automatiquement si le fluide de forage communique avec les lames déplaçables 12 et 14. Plutôt, les lames déplaçables 12 et 14 peuvent être déplacées latéralement vers l’extérieur uniquement par une force suffisante sur les lames déplaçables 12 et 14 pour contrecarrer les éléments de rappel de lame 24, 26, 28 et 30. Plus en détail, en se rapportant à la Fig. 1E, la position longitudinale du dispositif d’actionnement 40 peut permettre au fluide de forage d’agir sur les surfaces internes 21 et 23 des lames déplaçables 12 et 14, respectivement. En opposition à la force du fluide de forage sur les surfaces internes 21 et 23 des lames déplaçables 12 et 14, des éléments de rappel de lame 24, 26, 28 et 30 peuvent être configurés pour procurer une force latérale vers l’intérieur sur les lames déplaçables 12 et 14, respectivement. Toutefois, le fluide de forage agissant sur les surfaces internes 21 et 23 peut générer une force qui dépasse la force appliquée aux lames déplaçables 12 et 14 au moyen des éléments de rappel de lame 24, 26, 28 et 30, et les lames déplaçables 12 et 14 peuvent, dès lors se déplacer latéralement vers l’extérieur. Dès lors, le trépan aléseur extensible 10 peut montrer un état étendu comme illustré à la Fig. 1E, dans lequel des lames déplaçables 12 et 14 sont disposées à leur position latérale la plus externe. Donc, le débit du fluide de forage au travers du trépan aléseur extensible 10 peut être mis en relation avec la pression agissant sur les surfaces internes 21 et 23 des lames déplaçables 12 et 14, dès lors, le débit du fluide de forage au travers du trépan aléseur extensible 10 peut être contrôlé de sorte à provoquer l’expansion ou la contraction des lames déplaçables 12 et 14.

Dès lors, la Fig. 1E montre un état opérationnel du trépan aléseur extensible 10 dans lequel un manchon d’actionnement 40 est situé longitudinalement de sorte que le fluide de forage s’écoulant au travers du trépan aléseur extensible 10 peut communiquer avec et pressuriser le volume 17 formé au sein des surfaces internes des lames déplaçables 12 et 14. Une telle pressurisation peut pousser la lame déplaçable 12 contre les éléments de rappel de lame 24 et 26 ainsi que forcer la lame déplaçable 14 contre les éléments de rappel de lame 28 et 30. En outre, une pression du fluide de forage appliquée aux surfaces internes 21 et 23 peut être d’une magnitude suffisante pour provoquer le fait que la lame déplaçable 12 comprime les éléments de rappel de lame 24 et 26 et engage de manière appariée la surface interne de l’élément de rétention 16 tel qu’illustré à la Fig. 1E. Les régions 33A, 33B, 35A et 35B peuvent comprendre des trous s’étendant longitudinalement pour la disposition de tiges de verrouillage amovibles (non illustrées) pour fixer les éléments de rétention 16 et 20 au corps tubulaire 32, respectivement. D’une manière similaire, une pression de fluide de forage appliquée aux surfaces internes 21 et 23 peut être d’une magnitude suffisante pour permettre à la lame déplaçable 14 de comprimer les éléments de rappel de lame 28 et 30 et engager de manière appariée la surface interne de l’élément de rétention 20, tel qu’illustré à la Fig. 1E. Naturellement, des lames déplaçables 12 et 14 peuvent aussi être entraînées à se contracter latéralement ultérieurement au positionnement du manchon d’actionnement 40, comme représenté sur la Fig. 1E et à l’expansion latérale de lames déplaçables 12 et 14 pour l’alésage. Par exemple, lorsque la pression du fluide de forage diminue, les éléments de rappel de lame 24, 26, 28 et 30 peuvent exercer une force latérale dirigée vers l’intérieur pour rappeler les lames déplaçables 12 et 14, latéralement vers l’intérieur.

L’invention envisage en outre qu’un dispositif d’actionnement peut être déployé à partir d’un appareil positionné longitu dinalement au-dessus d’un trépan aléseur extensible selon l’invention. Par exemple, les Fig. 1G et 1H montent un appareil d’actionnement 250 (par exemple, ce que l’on appelle un appareil à lâché de balle) comprenant un corps 252 présentant un raccord mâle 255 et un raccord femelle 253 pour une connexion au sein du drain de tiges de forage (non illustré). L’appareil d’actionnement 250 peut former une partie du drain de tiges de forage, longitudinalement au-dessus d’un trépan aléseur extensible (par exemple, un trépan aléseur extensible 10) selon l’invention. Un appareil d’actionnement 250 peut comprendre un manchon de libération 260 et un élément de rappel de manchon 256 s’étendant entre un épaulement 258 et l’extrémité inférieure du manchon de libération 260. Le dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A, tel qu’illustré à la Fig. 1G, peut être positionné au sein d’un creux 257, entre l’élément de coiffe 254 et le manchon de libération 260.

En outre, pendant le fonctionnement, un élément d’éjection 262 (par exemple, un ressort) peut être configuré pour une propulsion du dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A dans l’alésage 251 du dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A en réponse au déplacement longitudinalement dirigé vers le bas du manchon de libération 260, tel qu’illustré à la Fig. 1H. Le manchon de libération 260 peut être forcé longitudinalement vers le bas par le fluide de forage passant au travers de l’alésage 251 du dispositif d’actionnement 250 et au travers de l’orifice 263. Dès lors, l’orifice 263 peut être conçu au niveau de la taille et configuré par rapport au comportement de l’élément de rappel de manchon 256 de sorte qu’un fluide de forage choisi passant au travers de l’orifice 263 à un débit minimal choisi (ou un débit supérieur) puisse provoquer un déplacement longitudinal du manchon de libération suffisant pour permettre au dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A de sortir du creux 257. Bien sûr, comme mentionné ci-dessus, l’élément d’éjection 262 peut forcer le dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A à partir de l’intérieur du creux 257 et dans l’alésage 251 de l’appareil d’actionnement lorsque le manchon de libération 260 se déplace longitudinalement vers le bas à une position telle que montrée à la Fig. 1H, tel qu’illustré par des flèches et des représentations en pointillés du dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A. Au moins un élément d’éjection 262 et un creux 257 peuvent être configurés pour retenir l’élément d’éjection 262 dans le creux 257.

En tant qu’autre alternative, un dispositif d’actionnement peut être libéré par un appareil similaire à l’appareil divulgué dans le brevet US n° 5 230 390 de Zastresek, cédé à l’ayant cause de l’invention et dont la divulgation est incorporée dans son entièreté en référence. Par exemple, tel qu’illustré aux Fig. 11 et 1J, un appareil d’actionnement 270 peut comprendre un élément de libération 282 comprenant un manchon présentant un moyen s’étendant radialement vers l’intérieur 286 (par exemple, formant un collet ou une structure de type collet) pour retenir un dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A contre une force longitudinale dirigée vers le bas. Une force longitudinale dirigée vers le bas peut être générée sur le dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A par le fluide de forage se déplaçant longitudinalement vers le bas dans l’alésage 251 du corps tubulaire 252 et au-delà d’un dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A au travers de l’ouverture 284 formée dans l’élément de libération 282. Si une force suffisante est développée sur le dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A, le dispositif d’actionnement 50A peut être poussé au travers d’un moyen s’étendant radialement vers l’intérieur 286 et libéré de l’élément de libération 282, se déplaçant longitudinalement vers le bas au travers de l’alésage 251, comme illustré à la Fig. 1J.

Dans une autre alternative, tel qu’illustré à la Fig. 1K, l’extrémité inférieure de la cavité d’actionnement 80 peut être structurée avec des fentes 288 (c’est-à-dire, en tant que manchon rainuré) pour permettre au fluide de s’écouler autour du dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A et au travers de l’ouverture de sortie 295. Les éléments annulaires élastiques 290, 292 peuvent être assurés à l’intérieur de la cavité d’actionnement 80, donc retenant le dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A entre ces derniers. Les moyens annulaires élastiques 290, 292 peuvent comprendre n’importe quel matériau flexible configuré pour retenir le dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A au-dessus de la portée 294 dans des conditions d’écoulement de fluide de forage choisies (par exemple, pour une plage déterminée de débits de fluide de forage), mais qui va se plier sous une pression de fluide augmentée pour permettre au dispositif d’actionnement 50A d’être lâché. Une forme de réalisation donnée à titre d’exemple pour des moyens annulaires élastiques 290, 292 peut comprendre une rondelle de ressort annulaire, un anneau élastique conçu au niveau de la taille pour retenir le dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A en place, un joint torique et une agrafe élastique. Un outil de rappel conventionnel peut être utilisé pour récupérer et rappeler le dispositif d’actionnement substantiellement sphérique 50A entre les moyens annulaires élastiques 290, 292 si cela est nécessité par les conditions de forage particulières.

Dans un autre aspect de l’invention, éventuellement, ce que l’on appelle une “sous-unité de bypass” peut être assemblée dans un drain de tiges de forage qui comprend un trépan aléseur extensible selon l’invention. Plus spécifiquement, une “sous-unité de bypass ” peut être structurée de sorte que si le trépan aléseur extensible devient incapable de faire passer du fluide de forage en son sein, des orifices au sein de “l’unité de bypass ” vont s’ouvrir et permettre une circulation du fluide de forage (ou un autre fluide) au moins à la position longitudinale de la “sous-unité de bypass”. Une telle configuration peut procurer un mécanisme pour retenir une capacité de circulation de fluide le long d’une partie substantielle d’un drain de tiges de forage au cas où un événement néfaste empêche l’écoulement au travers du trépan aléseur extensible selon l’invention.

Il doit être en outre apprécié que le manchon d’actionnement 40, le manchon fixé 39, et le manchon de guidage 60 peuvent être omis de l’alésage 31 du trépan aléseur extensible 10. Dès lors l’alésage 31 peut comprendre un alésage ouvert s’étendant au travers des corps tubulaires 32A et 32B. Toutefois, des éléments de protection (non illustrés) tels que des couvercles peuvent être positionnés dans l’alésage 31 pour empêcher l’usure des vis ou d’autres moyens dans l’alésage 31 du trépan aléseur extensible 10. Dans une telle configuration, le fluide de forage va constamment agir sur les lames déplaçables 12 et 14. Dès lors, des éléments de rappel de lame 24, 26, 28 et 30 peuvent être configurés pour substantiellement rappeler ou maintenir les lames déplaçables 12 et 14 latéralement vers l’intérieur pour des débits de fluide de forage (qui se rapportent aux pressions du fluide de forage agissant sur les lames déplaçables 12 et 14) qui peuvent être souhaitables sans étendre les lames déplaçables 12 et 14 latéralement vers l’extérieur pour l’alésage.

En revenant aux aspects par rapport à au moins une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention, par rapport aux éléments de rappel de lame (par exemple, n’importe lequel des éléments de rappel de lame 24, 26, 28 et 30 tels qu’illustrés aux Fig. 1A, 1B et 1E), l’invention envisage diverses alternatives. Par exemple, un élément de rappel de lame peut comprendre au moins l’un parmi un ressort Belleville, un ressort ondulé, un ressort de type à rondelle, un ressort à lame, et un ressort à enroulement (par exemple, comprenant un fil carré, un fil cylindrique, ou d’autres formes de fils). En outre, un élément de rappel de lame peut comprendre n’importe quel matériau présentant une résistance adéquate et une élasticité souhaitée. Par exemple, dans une forme de réalisation, au moins l’un des éléments de rappel de lame 24, 26, 28 et 30, tels qu’illustrés à la Fig. 1A, peut comprendre au moins l’un parmi de l’acier, une corde de piano et du titane. Toutefois, l’invention envisage que n’importe quel matériau présentant un module d’élasticité relativement haut puisse être utilisé pour former un élément de rappel de lame, sans limitation.

Dans un autre aspect de l’invention, une pluralité d’éléments de rappel de lame peut être disposée dans ce que l’on appelle une configuration en “nid” pour le rappel d’une partie d’une lame déplaçable. Particulièrement, tel qu’illustré à la Fig. 2A, des éléments de rappel de lame 24A et 24B peuvent être positionnés l’un dans l’autre et au sein d’une extrémité supérieure de l’élément de rétention 16 pour le rappel de la lame déplaçable 12. Egalement, des éléments de rappel de lame 26A et 26B peuvent être positionnés l’un dans l’autre et au sein d’une extrémité inférieure de l’élément de rétention 16 pour le rappel de la lame déplaçable 12. Une telle disposition peut procurer une force additionnelle pour le retour de la lame déplaçable 12 près du centre du trépan aléseur extensible 10, en comparaison avec l’élément de rappel de lame 26A seul. En outre, chacun des éléments de rappel de lame 24A et 24B peut être enroulé dans des directions d’hélice opposées. Une telle configuration peut inhiber l’interférence (par exemple, des enroulements de l’un des éléments de rappel de lame 24A et 24B devenant interposés entre les enroulements de l’autre des éléments de rappel de lame 24A et 24B) entre les éléments de rappel de lame 24A et 24B.

Eventuellement, dans un autre aspect de l’invention en relation avec une lame déplaçable, au moins un membre d’amortissement (par exemple, un amortisseur visqueux ou un amortisseur à friction) peut être configuré pour limiter une vitesse de déplacement latéralement dirigée vers l’extérieur d’au moins une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible. Par exemple, la Fig. 2B montre une vue de côté agrandie en coupe transversale d’une lame déplaçable 12, dans laquelle les membres d’amortissement 90 sont positionnés chacun à proximité des extrémités longitudinales de la lame déplaçable 12, entre l’élément de rétention 16 et la lame déplaçable 12. Des membres d’amortissement 90 peuvent être placés dans un intérieur ou à proximité (par exemple le long du côté) des éléments de rappel de lame (les éléments de rappel de lame 24 et 26 tels qu’illustrés à la Fig. 1A, 1B et 1E ne sont pas illustrés à la Fig. 2B, pour des raisons de clarté) positionnés entre la lame déplaçable 12 et l’élément de rétention 16. Plus spécifiquement, tel qu’illustré à la Fig. 2C, laquelle montre une vue agrandie d’une région d’un trépan aléseur extensible 10 à proximité de l’extrémité supérieure de la lame déplaçable 12, un membre d’amortissement 90 peut comprendre un corps 97 présentant une région broyable 92 et, le corps 97 également attaché à une coiffe 98 présentant un soufflet 96 et un élément déplaçable 95. Le corps 97 en combinaison avec la coiffe 98, le soufflet 96 et l’élément déplaçable 95 définit une chambre 94 du membre d’amortissement 90. Le soufflet 96 et l’élément déplaçable 95 peuvent être configurés pour substantiellement égaliser la pression entre la chambre 94 et une pression extérieure à celle-ci (par exemple, la pression du fluide de forage). Une telle structure peut être connue en tant que “compensateur”. La chambre 94 peut être remplie d’un fluide, tel que, par exemple, de l’huile, de l’eau ou un autre fluide. En outre, le membre d’amortissement 90 peut comprendre un orifice fragile 93 qui est structuré pour se briser ou permettre d’une autre manière au fluide dans la chambre 94 du membre d’amortissement 90 d’être expulsé ou de passer au travers de celui-ci en réponse à l’engagement de manière appariée de la lame déplaçable 12 et le broyage de la région broyable 92.

Dès lors, pendant le fonctionnement, lorsque la lame déplaçable 12 est forcée vers l’élément de rétention 16, l’élément déplaçable 95 peut être forcé contre la coiffe 98. Dès lors une force de contact peut être développée entre la lame déplaçable 12 et le membre d’amortissement 90. A son tour, la pression peut augmenter dans la chambre 94 à une magnitude suffisante, au moyen du broyage de la région broyable 92, de sorte à briser l’orifice fragile 93 et à provoquer l’expulsion du fluide de la chambre 94. Dès lors, la vitesse relative à laquelle la lame déplaçable 12 peut se déplacer vers l’élément de rétention 16 peut être tempérée ou limitée par la relation entre la pression dans la chambre 94 et la vitesse à laquelle le fluide est expulsé à partir de l’orifice fragile 93. Eventuellement, la région broyable 92 peut être structurée pour se colapser dans un intérieur (c’est-à-dire, la chambre 94) du corps 97 du membre d’amortissement 90. Une telle configuration peut être avantageuse pour empêcher l’interférence avec un élément de rappel de lame (non illustré) à proximité du membre d’amortissement 90.

D’une manière alternative, tel qu’illustré à la Fig. 2D, qui montre une vue de côté schématique en coupe transversale d’une lame déplaçable 12, un membre d’amortissement 91 peut comprendre un corps 101 formant un chambre 102 substantiellement remplie de fluide (par exemple, d’huile, d’eau, etc.) et présentant au moins un orifice fragile ou préférentiellement déconsolidé 99. Les membres d’amortissement 91 peuvent être positionnés dans un intérieur ou à proximité (par exemple, le long du côté) des éléments de rappel de lame (les éléments de rappel de lame 24 et 26, tels qu’illustrés aux Fig. 1A, 1B et 1E ne sont pas illustrés aux Fig. 2D, pour des raisons de clarté) positionnés entre chacune des extrémités longitudinales de la lame déplaçable 12. Une telle configuration peut provoquer, suite à une force de contact choisie entre la lame déplaçable 12 et le membre d’amortissement 91 et pendant le mouvement de la lame déplaçable 12 latéralement vers le bas le fait que le fluide dans la chambre 102 du réservoir 101 soit expulsé de celui-ci. Dès lors, la taille du au moins un orifice 99 ainsi que les propriétés du fluide (par exemple, viscosité, densité, etc.) peuvent substantiellement limiter la vitesse à laquelle le fluide peut être expulsé de celle-ci. A son tour, la lame déplaçable 12 peut être déplacée latéralement vers l’extérieur à une vitesse substantiellement limitée par rapport à la vitesse à laquelle le fluide est expulsé du au moins un port 99. Bien sûr, le réservoir 101 peut être substantiellement broyé ou comprimé lorsque la lame est déplacée contre l’élément de rétention 16 et peut aussi être structuré à cet effet. En outre, l’élément d’amortissement 91 peut être structuré pour empêcher l’interférence avec un élément de rappel de lame à proximité du membre d’amortissement 90. Dès lors, le membre d’amortissement 91 peut ne pas influencer substantiellement le positionnement de la lame déplaçable 12 contre l’élément de rétention 16 d’une autre manière que par la limitation d’une vitesse latérale de la lame déplaçable 12 contre l’élément de rétention 16.

Dans un autre aspect de l’invention, une ouverture ou un orifice configuré pour la conduite du fluide de forage pour faciliter le nettoyage des débris en formation provenant des éléments coupants 36 fixés à au moins une lame déplaçable du trépan aléseur extensible pendant l’alésage. Dans une forme de réalisation, telle qu’illustrée aux Fig. 3A et 3B, une ouverture 166 peut s’étendre de l’alésage 31 du corps tubulaire supérieur 32A à une surface extérieure de celui-ci, structurée pour délivrer du fluide de forage dans une direction généralement vers les éléments coupants 36 sur une lame déplaçable 12. Une ouverture 166 peut comprendre une région d’entrée surdimensionnée 165 et une surface vissée 163 pour l’appariement avec un tuyau 160 configuré pour mettre en communication le fluide provenant d’un intérieur du corps tubulaire supérieur 32A à une surface extérieure de celui-ci. L’intérieur du corps tubulaire supérieur 32A adjacent au tuyau 160 peut être aussi contre-alésé ou creusé autour de l’entrée du tuyau 160 aux fins de l’empêchement de l’érosion au corps tubulaire supérieur 32A. Le tuyau 160 peut également comprendre une gorge pour supporter un élément d’isolement 164 positionné entre le corps tubulaire supérieur 32A et le tuyau 160. En outre, une ouverture 166 peut être orientée vers un angle contre l’extrémité longitudinale supérieure ou inférieure du trépan aléseur extensible 10. D’une manière alternative, une ouverture 166 peut être installée dans la direction horizontale (c’est-à-dire, substantiellement perpendiculaire à un axe longitudinal) au travers du corps tubulaire 32 du trépan aléseur extensible 10. Bien sûr, l’invention envisage qu’une ouverture 166 puisse être orientée comme on le souhaite. D’autres configurations de communication du fluide de l’intérieur du corps tubulaire 32 aux éléments coupants 36 supportés par une lame déplaçable sont envisagées, comprenant une pluralité d’ouvertures à proximité ou s’étendant au travers d’au moins une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible 10. D’une manière alternative, au moins une des lames déplaçables (par exemple, la lame déplaçable 12, la lame déplaçable 14 ou d’autres lames déplaçables) du trépan aléseur extensible 10 peut être configurée avec une ouverture 166 comme décrit ci-dessous, s’étendant au travers de celle-ci.

Dans un autre aspect de l’invention se rapportant au fluide de forage, il peut être avantageux de configurer l’espace entre les lames déplaçables du trépan aléseur extensible pour faciliter le placement du tuyau et l’écoulement du fluide de forage. Plus en détail, un trou (circonférentiel) ou un espace entre les lames d’un drain de tiges de forage ou un trépan aléseur est communément appelé une “fente à déchets”. Selon l’invention, une fente à déchets définie entre deux lames déplaçables d’un trépan aléseur extensible peut être effilée ou présenter une taille variable de sorte qu’une surface ou une largeur (illustrée à la Fig. 3C en tant que “w”) entre les lames déplaçables augmente ou diminue le long d’une direction longitudinale. D’une manière alternative, une taille (par exemple, une surface ou une largeur) d’une fente à déchets entre les lames déplaçables peut être échelonnée ou variée séquentiellement d’une autre manière (c’est-à-dire, augmentation ou diminution ou vice versa) dans la direction de l’écoulement du fluide de forage.

Dans un exemple, tel qu’illustré à la Fig. 3C, les lames déplaçables 12 et 14 sont illustrées dans une vue de côté partiellement en coupe transversale comme si elles étaient développées de la circonférence du drain de la tige de forage et positionnées sur une surface substantiellement plane. Une telle vue est plutôt une représentation, pour mieux illustrer la géométrie longitudinale de la fente à déchets 82 (également illustrée aux Fig. 4A et 4B). Particulièrement, la fente à déchets 82 peut être définie entre les bases de lames 85A et 85B (également illustrées aux Fig. 4A et 4B), ainsi qu’entre les lames déplaçables 12 et 14. (Comme illustré à la Fig. 4C, les bases de lames 85A et 85B peuvent être des extensions circonférentielles du corps tubulaire 32). En outre, tel qu’illustré à la Fig. 3C, les bases de lames 85A et 85B peuvent être formées de manière longitudinale de façon à former une fente à déchets 82 qui présente une taille généralement décroissante ou une surface en tant que fonction d’une position longitudinale augmentant vers le haut. Une telle configuration peut procurer une capacité additionnelle pour le placement d’au moins un tuyau 160 à proximité de l’extrémité longitudinale inférieure des lames déplaçables 12 et 14 et peut favoriser les caractéristiques d’écoulement souhaitables du fluide de forage à partir de celle-ci.

Un trépan aléseur extensible selon l’invention peut comprendre au moins une lame déplaçable ou, alternativement, une pluralité de lames déplaçables. De plus, si une pluralité de lames déplaçables est portée par un trépan aléseur extensible, la pluralité de lames déplaçables peut être disposée symétriquement de manière circonférentielle autour d’un axe longitudinal du trépan aléseur extensible ou, alternativement, disposée circonférentiellement de manière non symétrique autour d’un axe longitudinal du trépan aléseur extensible.

Pour être complet, les Fig. 4A et 4C montrent chacune une vue en élévation conceptuelle du sommet d’une des formes de réalisation du trépan aléseur extensible, dans lequel le trépan aléseur extensible 10 comprend des bases de lame 85A-85C disposées circonférentiellement de manière symétrique comprenant des lames déplaçables 12, 13 et 14 dans celui-ci. En outre, les lames déplaçables 12, 13 et 14 du trépan aléseur extensible 10 peuvent être étendues à partir d’une position latéralement la plus interne correspondant au cercle limite 7A à une position latérale la plus externe définie par le cercle limite 7B et l’alésage peut être élargi par la combinaison d’une rotation et d’un déplacement longitudinal du trépan aléseur extensible 10. Dès lors, chaque lame déplaçable 12 d’un trépan aléseur extensible peut être positionnée de manière circonférentielle, si on le souhaite, l’une par rapport à l’autre. Egalement, la Fig. 4B illustre que chacune des vues en coupe transversale de côté tel qu’illustrée aux Fig. 1A à 1E peut être prise le long d’une ligne de référence A-A, comprenant deux segments linéaires s’étendant à partir de l’axe longitudinal 11, les vues en coupe transversale de côté telles qu’elles sont illustrées aux Fig. 1A à 1E étant substantiellement perpendiculaires à chaque segment linéaire de la ligne de référence A-A.

Egalement, tel qu’illustré aux Fig. 4A à 4C, les lames déplaçables 12, 13 et 14 peuvent être retenues dans le trépan aléseur extensible par des tiges de verrouillage amovibles 106 s’étendant de manière longitudinale le long du corps tubulaire supérieur 32A du trépan aléseur extensible 10 sur les côtés de lame déplaçable 12, 13 et 14, respectivement. De plus, tel qu’illustré à la Fig. 4C, les tiges de verrouillage amovibles 106 peuvent être au moins partiellement étendues le long des creux 159 formés dans les éléments de rétention 16, 20 et 49 et positionnées à proximité des creux 105 de forme complémentaire formés dans le corps tubulaire supérieure 32A. En outre, chacune des tiges de verrouillage 106 peut être capturée ou fixée d’une autre manière aux extrémités longitudinales supérieures et inférieures (non illustrées) de celles-ci dans un trou (non illustré) s’étendant dans le corps tubulaire supérieur 32A de manière substantiellement alignée avec celui-ci. Bien sûr, les tiges de verrouillage 106 peuvent être fixées au corps tubulaire supérieur 32A par une soudure, des cannelures, des chevilles, des combinaisons de ceux-ci ou par une fixation d’une autre manière des tiges de verrouillage 106 à ce corps. D’une manière alternative, des tiges de verrouillage 106 peuvent être positionnées au sein des trous formés dans le corps tubulaire supérieur 32A et un raccord amovible (vissé, broché ou fixé d’une autre manière au corps tubulaire supérieur 32A) peut être placé au sein d’une extrémité d’au moins un des trous. Dès lors le fait de fixer les deux extrémités longitudinales des tiges de verrouillage 106 au corps tubulaire supérieur 32A fixe également, en s’étendant longitudinalement le long de l’extérieur au sein des creux 105 et 159, l’élément de rétention 16 au corps tubulaire supérieur 32A et aux lames déplaçables 12, 14 et 13 dans celui-ci. D’une autre manière, des creux 105 et 109 formés dans les éléments de rétention 16, 20 et 49 et le corps tubulaire supérieur 32A, respectivement, et des extensions de tels creux (formés en tant que trous) dans le corps tubulaire supérieur 32A dans les régions 33A, 33B, 35A et 35B, tel qu’illustré aux Fig. 1A à 1C, peuvent permettre aux tiges de verrouillage amovibles 106 d’être insérées au travers de ceux-ci, s’étendant entre les éléments de rétention 16, 20 et 49 et le corps tubulaire supérieur 32A, fixant donc de cette manière les éléments de rétention 16, 20 et 49 au corps tubulaire supérieur 32A. Lorsqu’elles sont complètement installées, les tiges de verrouillage amovibles 106 peuvent allonger substantiellement la longueur des éléments de rétention 16, 20 et 49, respectivement, mais peuvent s’allonger encore, en fonction de comment les tiges de verrouillage amovibles 106 sont fixées au corps tubulaire supérieur 32A. Bien sûr, éventuellement, des tiges de verrouillage amovibles 106 peuvent être à l’écart du corps tubulaire supérieur 32A pour permettre d’enlever les éléments de rétention 16, 20 et 49 autant que les lames déplaçables 12, 14 et 13, respectivement, de celui-ci. Dès lors, l’invention envisage qu’un élément de rétention 16, 20 ou 49, une lame déplaçable 12, 14 ou 13 ou les deux, du trépan aléseur extensible 10 puissent être enlevées, remplacées ou réparées au moyen de l’enlèvement des tiges de verrouillage amovibles 106 des creux 105 et 159 formés dans les éléments de rétention 16, 20 et 49 et le corps tubulaire supérieur 32A, respectivement. Bien sûr, quantité de configurations de rétention amovibles alternatives sont possibles comprenant des éléments brochés, des éléments vissés, des éléments de queue-d’aronde, ou d’autres éléments de connexion connus dans l’art pour retenir une lame déplaçable. Des isolements périphériques 67A, 67B, 67C, 62A, 62B et 62C portées dans des gorges respectives formées dans l’extérieur des lames 12, 14 et 13 et des éléments de rétention 16, 20 et 49, respectivement, qui peuvent être configurés pour empêcher des débris et des contaminants provenant de l’alésage du puits, d’entrer à l’intérieur du trépan aléseur extensible 10 et peuvent également maintenir une pression relativement supérieure dans le trépan aléseur extensible 10, en comparaison à une pression observée sur un extérieur du trépan aléseur extensible 10 sont également illustrés à la Fig. 4C.

L’invention envisage également que des éléments coupants 36 puissent être positionnés sur une lame déplaçable du trépan aléseur extensible 10 de manière à être déplacés latéralement de manière circonférentielle et rotationnelle à partir d’une partie de bord avant en rotation, extérieure d’une lame déplaçable où un point de contact avant en rotation se produit vraisemblablement. Un tel positionnement des éléments coupants rotationnellement ou circonférentiellement à une position suivant rotationnellement le point de contact du coffrage situé sur le bord avant radialement le plus externe d’une lame déplaçable peut permettre aux couteaux de rester à leur propre diamètre de forage pour l’élargissement du trou de forage mais sont, en effet, encastrés ou protégés du point de contact avant en rotation. Une telle disposition est divulguée et revendiquée dans le brevet US n° 6 695 080 de Presley et coll., cédé à l’ayant cause de l’invention et dont la divulgation est incorporée dans son entièreté en référence.

Plus en détail, la Fig. 4D illustre une vue en élévation du dessus d’une région terminale radiale 14E de la lame déplaçable 14 présentant des éléments coupants 36 disposés sur celle-ci. La région terminale radiale 14E de la lame déplaçable 14 peut comprendre un H de surfaçage dur s’étendant vers l’extérieur du diamètre R du support de l’alésage (montrant également la direction de l’alésage). Dès lors, un H de surfaçage dur peut procurer une surface pour le gabarit alors qu’une formation est élargie. De plus, le H de surfaçage dur peut protéger les éléments coupants 36 qui sont mis en rotation circonférentiellement contre l'arrière de la lame et à l’écart du point de contact circonférentiel initial C. Une telle configuration peut substantiellement inhiber le contact entre les éléments coupants 36 et une formation, un coffrage, ou une autre structure à aléser. De plus, des inserts spécifiquement diamantés, superabrasifs (par exemple des inserts superabrasifs hémisphériques, des éléments de PDC BRUTE™, etc.) peuvent être placés de manière appropriée à proximité des éléments coupants 36. Une telle configuration peut procurer une protection additionnelle pour les éléments coupants 36.

Pour explorer plus en détail les aspects de l’invention, une lame déplaçable est décrite de manière plus détaillée comme suit. Spécifiquement, les Fig. 5A à 5C illustrent une lame déplaçable 12, 14, tel qu’illustré aux Fig. 1A, 1B et 1E. La Fig. 5A montre une vue frontale de côté d’une lame déplaçable 12, 14 dans laquelle les éléments coupants (non illustrés) faisant face à l’observateur (c’est-à-dire positionné comme la lame 12 est positionnée à la Fig. 1B). Une lame déplaçable 12, 14 comprend des poches d’élément coupant 132 disposées le long de ce que l’on appelle un profil 128, tel que discuté plus en détail ci-dessous. La Fig. 5B montre une vue de côté d’une lame déplaçable 12, 14 et montre des dépressions 130A et 130B, lesquelles peuvent être configurées pour engager et faciliter le positionnement d’une extrémité d’un élément de rappel de lame (non illustré) qui y est engagé, comme illustré aux Fig. 1A et 1E. La Fig. 5C montre une vue arrière de côté d’une lame déplaçable 12, 14 dans laquelle les éléments coupants (non illustrés) font face à l’écart de l’observateur (c’est-à-dire, positionné comme la lame 14 est positionnée à la Fig. 1B). Une lame déplaçable 12,14 peut en outre comprendre une plaque de lame 120, un corps de piston 122 s’étendant de celui-ci, une gorge 126 et des poches d’élément coupant 132 dimensionnés et configurés pour le placement des éléments coupants (non illustrés) en son sein. En outre, une périphérie d’épaulement effilé 124 peut s’étendre autour de la périphérie de la lame déplaçable 12, 14. Un angle Θ, entre l’axe X et l’axe Z est discuté plus en détail ci-dessous.

La Fig. 5D montre une vue en coupe transversale prise le long du corps du piston 122. Tel qu’illustré à la Fig. 5D, le corps du piston 122 peut présenter ce que l’on appelle une géométrie en os de chien. Particulièrement, une forme en coupe transversale du corps de piston 122 peut comprendre deux extrémités élargies 138 reliées l’une à l’autre via une partie de corps substantiellement constante 131 d’une dimension relativement inférieure s’étendant entre ceux-ci.

Dans une autre forme de réalisation, une lame déplaçable 12, 14 peut être configurée tel qu’illustré aux Fig. 5A et 5C, mais peuvent présenter une coupe transversale substantiellement ovale ou elliptique tel qu’illustré à la Fig. 5E-1 (en opposition à la Fig. 5D). En outre, la section transversale d’une lame déplaçable 12, 14 ne nécessite pas d’être symétrique ou, alternativement, peut être symétrique si on le souhaite. Dans encore un autre exemple, dont les avantages sont décrits plus en détail ci-dessous, une lame déplaçable 12, 14 peut présenter ce que l’on appelle une coupe transversale en “trilobé” tel qu’illustré en 5E-2. Particulièrement, “trilobé” se rapporte à une coupe transversale du corps de piston 122 comprenant trois régions agrandies en alternance 141 A, 141 B, et 141C, séparées par des régions rétrécies 143A et 143B, comme illustré à la Fig. 5E-2.

La Fig. 5-1 montre une lame déplaçable 12 comportant un corps de piston généralement ovale 122, comme illustré à la Fig. 5E-1 dans une vue en perspective. En tant que autre considération de l’invention, une lame déplaçable peut comprendre des couteaux de PDC appelés “BRUTE™”. De tels couteaux de PDC BRUTE™ sont décrits dans le brevet US n° 6 408 958 de Isbell et col., cédé à l’ayant cause de l’invention et dont la divulgation est incorporée dans son entièreté en référence, qui divulgue un assemblage coupant qui peut être utilisé sur un trépan aléseur extensible selon l’invention. Plus spécifiquement, un trépan aléseur extensible selon l’invention peut comprendre un assemblage coupant composé d’un premier et d’un deuxième élément coupant superabrasif comprenant au moins un élément coupant avant en rotation présentant une face coupante orientée généralement dans une direction de la rotation envisagée d’un trépan sur lequel l’assemblage est monté pour couper une formation souterraine avec un bord coupant à une périphérie externe de la face coupante, et un élément coupant arrière en rotation orienté de manière substantiellement transversale à la direction de la rotation du trépan envisagé et comprenant une table superabrasive relativement épaisse configurée pour couper la formation avec un bord coupant situé entre une surface biseautée du côté de la table superabrasive et une face terminale de celui-ci.

Par exemple, tel qu’illustré à la Fig. 5F-1, les éléments coupants 136 positionnés peuvent être disposés de manière à montrer une surface substantiellement plane qui est orientée de manière substantiellement parallèle à la direction de coupe des éléments coupants rotationellement précédant 36. Une telle configuration peut être avantageuse pour limiter la profondeur de coupe des éléments coupants rotationellement précédant 36. Les éléments coupants 136 sont illustrés comme étant positionnés dans une région de gabarit d’une lame déplaçable 12 qui peut être avantageuse pour le maintien du diamètre général du trépan aléseur extensible pendant l’utilisation. Toutefois, l’invention envisage que des éléments coupants 136 puissent être positionnés sur une lame déplaçable ou généralement sur un trépan aléseur extensible selon l’invention comme on le souhaite pour la résistance à l’usure, des limites d’engagement (par exemple, la profondeur de coupe) avec une formation souterraine, ou les deux.

Eventuellement, une rangée que l’on appelle “en recul” d’éléments coupants peut être positionnée sur une lame déplaçable suivant rotationellement une rangée avant d’éléments coupants positionnés sur celles-ci. Par exemple, la Fig. 5F-2 montre une vue en perspective d’une lame déplaçable 12 tel qu’illustré à la Fig. 5F-1, mais comprenant des éléments coupants 36B, qui sont disposés dans une rangée en recul suivant rotationellement les éléments coupants 36. Les éléments coupants 36B peuvent être conçus au niveau de la taille et positionnés de n’importe quelle manière souhaitable, comme on le sait dans l’art. En outre, même si la rangée d’éléments coupants 36B est illustrée comme présentant une taille et une configuration substantiellement similaire en relation avec la rangée d’éléments coupants 36, l’invention envisage qu’une rangée en recul d’éléments coupants puisse être utilisée si on le souhaite, sans limitation. D’une autre manière, une rangée en recul peut comprendre au moins un élément coupant suivant de manière générale rotationellement au moins un élément coupant. Bien sûr, un élément suivant généralement au moins un élément coupant peut être généralement aligné avec un élément coupant précédant ou peut être décalé par rapport à celui-ci, sans limitation. Une telle configuration peut procurer une fonctionnalité d’éléments coupants disponible additionnelle (par exemple, une couverture, un matériau, un équilibre de force ou une redondance) en comparaison avec les éléments coupants 36 seuls.

Par rapport à une configuration de lame déplaçable, il faut comprendre que, généralement, un trépan aléseur extensible selon l’invention peut fonctionner de sorte à élargir une formation souterraine ou une autre structure dans au moins une parmi une direction longitudinale dirigée vers le haut et dirigée vers le bas (c’est-à-dire, également connu comme “forage vers le haut”, “alésage dirigé vers le haut” ou “alésage dirigé vers le bas”). Dès lors, il peut être souhaitable de configurer le profil d’une lame déplaçable en fonction. Tel qu’utilisé ici, “profil” se rapporte généralement à une ligne de référence sur laquelle chacun des éléments coupants est placé ou situé. Généralement, un profil de lame peut suivre une ligne pointillée latérale externe ou une forme de lame. Par exemple, tel qu’illustré à la Fig. 5G, une lame déplaçable 12 peut comprendre trois régions de profil 152, 154 et 158. Une telle configuration peut être souhaitable pour un alésage de manière prédominante avec des régions de profil 158, dans une direction longitudinalement dirigée vers le bas. La région de profil 158 peut généralement montrer une forme parabolique ou exponentielle (par exemple, une position radiale telle qu’une fonction de la position longitudinale). Une telle configuration peut être relativement durable en fonction de la résistance à l’alésage d’une formation souterraine. Bien sûr, l’invention envisage que n’importe quelle géométrie (linéaire, anguleuse, courbée, etc.) puisse être choisie pour n’importe quelles régions de profil 152, 154 et 158, sans limitation. La région de profil 154 est aussi connue en tant que région de gabarit, qui correspond (lors de l’expansion de la lame déplaçable 12) à un diamètre le plus externe du trépan aléseur extensible. En outre, la région de profil 152, illustrée comme étant anguleuse ou effilée (par exemple, orientée à 20° ou à un angle supérieur ou inférieur à 20°, sans limitation) par rapport à un axe longitudinal d’un trépan aléseur extensible, peut être configurée avec des éléments coupants (non illustrés) pour forer vers le haut ou aléser vers le haut (c’est-à-dire, aléser dans une direction longitudinale dirigée vers le haut). Egalement, une région de profil 152 peut faciliter le retour de la lame déplaçable 12 latéralement vers l’intérieur, pendant le forage d’un trou de forage souterrain. Spécifiquement, des impacts entre le trou de forage et la région de profil 152 peuvent tendre à déplacer la lame déplaçable 12 latéralement vers l’intérieur.

D’une manière alternative, telle qu’illustrée à la Fig. 5H, une lame déplaçable 12 peut comprendre des régions de profil 158A, 154 et 158B. Comme décrit ci-dessus, la région de profil 154 peut comprendre une région de gabarit, qui correspond (lors de l’expansion de la lame déplaçable 12), à une diamètre le plus externe du trépan aléseur extensible. Des régions de profil 158A et 158B peuvent généralement suivre une forme parabolique ou exponentielle (par exemple, une position radiale comme étant une fonction d’une position longitudinale), qui peut être relativement durable en fonction de la résistance à l’alésage d’une formation souterraine. Bien sûr, la taille et la forme du profil collectif relative d’une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention peuvent être choisies pour faciliter la formation d’un trou de forage dans au moins une direction longitudinalement dirigée vers le haut et dirigée vers le bas et au travers d’une formation souterraine anticipée telle que connue dans l’art. Par exemple, comme on peut l’apprécier de la discussion précédente, un trépan aléseur extensible selon l’invention peut être positionné (dans un état ou une condition contracté) au sein d’un trou de forage, étendu et mis en fonctionnement de sorte à aléser un trou de forage souterrain dans une direction longitudinale dirigée vers le haut ou dirigée vers le bas, contracté et retiré du trou de forage souterrain alésé.

Dans un exemple, par exemple, une forme exponentielle d’un profil de lame déplaçable peut être déterminée par l’équation suivante : I _ Λ L=a«e dans laquelle : L est une position longitudinale le long d’un profil de lame; e est la base des logarithmes naturels; a est une constante; b est une constante; et r est une position radiale le long du profil de la lame.

Une telle forme de lame peut être avantageuse pour la protection des éléments coupants sur un trépan aléseur extensible vis-à-vis des dégâts pendant les transitions entre les formations souterraines présentant différentes propriétés. Particulièrement, dans un exemple, au moins une partie des régions de profil 158, 158A, ou 158B tel qu’illustrées aux Fig. 5G ou 5H peuvent présenter une forme substantiellement déterminée par l’équation exponentielle ci-dessus. Plus en détail, par exemple, au moins une partie de la région de profil 158A peut présenter une forme déterminée par l’équation ci-dessus mais inversée (c’est-à-dire, substitut de “-a” pour “a” dans l’équation ci-dessus). Particulièrement, une région longitudinalement la plus inférieure de la région de profil 158 peut être substantiellement parabolique à l’axe longitudinal (par exemple, l’axe longitudinal 11, comme illustré à la Fig. 1A). Une telle configuration peut être avantageuse, parce que la partie de la région profil 158 qui est substantiellement parabolique à l’axe longitudinal peut réduire les dégâts de l’élément coupant du trépan aléseur extensible lorsque le trépan aléseur extensible alèse dans une formation souterraine relativement plus dure à partir d’une formation relativement plus souple. Dès lors, une telle configuration peut être avantageuse pour empêcher les dégâts à l’élément coupant qui peuvent survenir lorsqu’une formation souterraine change, (par exemple, le forage dans une formation souterraine relativement plus dure à partir d’une formation souterraine relativement plus souple).

Aux fins d’autres aspects d’exploration de l’invention, un élément de rétention est décrit plus en détail comme suit. L’élément de rétention 16, 20 est illustré dans les Fig. 6A à 6D et peut comprendre des creux 140 et 142 et une ouverture 150, laquelle forme la surface d’alésage 146 pour qu’une lame déplaçable se déplace à l’intérieur comme un élément de piston (c’est-à-dire un corps de piston 122 d’une lame déplaçable 12, 14 comme illustré aux Fig. 5A et 5C). Egalement, la Fig. 6D illustre une vue en élévation du dessus de l’élément de rétention 16, 20, illustrant une gorge 149 pour l’acceptation de l’élément d’isolement (62A, 62B, et 62C tels qu’illustrés à la Fig. 4C) et un creux 159 pour le positionnement de tiges de verrouillage (par exemple, des tiges de verrouillage 106 telles qu’illustrées à la Fig. 4C) dans celui-ci. Des régions terminales 153B et des régions rétrécies 152B de l’élément de rétention 16, 20 sont identifiées en tant que régions générales de contact entre une lame déplaçable disposée au sein d’une ouverture 150 due au décalage entre le corps de piston 122 et l’ouverture 150. D’une autre manière, un corps de piston 122 d’une lame déplaçable 12, 14 peut présenter une section transversale substantiellement constante par rapport à sa direction de mouvement dans l’ouverture 150 comportant une section transversale substantiellement constante par rapport à la direction du mouvement de la lame déplaçable 12, 14. Le décalage du corps de piston 122 par rapport à l’ouverture 150 se rapporte à une relation non parallèle entre la direction du mouvement du corps de piston 122 de la lame déplaçable 12, 14 et une ouverture 150 au sein de laquelle il est positionné. Un tel décalage peut être provoqué, au moins en partie, par des forces appliquées à une lame déplaçable pendant le forage ou l’alésage d’une formation souterraine avec celle-ci.

Dès lors, dans un autre aspect de l’invention, au moins une lame déplaçable 12, 14 et un élément de rétention 16, 20 peut être configuré pour la réduction ou l’inhibition du décalage de la lame déplaçable 12, 14 par rapport à l’ouverture 150 de l’élément de rétention 16, 20 pendant le mouvement de celui-ci. Particulièrement, comme on peut le voir à Fig. 5D, qui illustre une vue en coupe transversale prise au travers du corps du piston 122, la forme en coupe transversale du corps de piston 122 peut comprendre deux extrémités agrandies reliées l’une à l’autre via une partie de corps substantiellement constante 131 d’une dimension inférieure s’étendant entre celles-ci. Une telle forme peut empêcher la liaison du corps de piston 122 lorsqu’il se déplace latéralement vers l’intérieur et vers l’extérieur pendant l’utilisation. Particulièrement, le culbutage ou la rotation de la lame déplaçable 12, 14 comme illustré à la Fig. 5A et dénoté par θ (de l’axe X à l’axe Z), peut provoquer le fait que des régions 152A et 153A soient en contact avec l’élément de rétention 16 (Fig. 1A). Dès lors, le corps de piston d’une lame déplaçable peut être préférentiellement formée pour augmenter la surface de contact avec une élément de rétention en réponse à un décalage ou à une rotation de la lame déplaçable. Dès lors, chaque côté longitudinal d’une lame déplaçable peut comprendre une forme généralement ovale, généralement elliptique, en “trilobé”, en os pour chien ou d’autres formes courbées telles que connues dans l’art, et être configuré pour l’inhibition d’un décalage d’un corps de piston d’une lame déplaçable par rapport à une ouverture d’un élément de rétention au sein duquel il est positionné.

En outre, au moins un parmi un corps de piston 122 d’une lame déplaçable 12, 14 et une surface d’alésage 146 de l’élément de rétention 16, 20 peut être structuré (par exemple, traité ou recouvert) de manière à réduire ou à inhiber l’usure, les soudures ou les éraillures localisées, ou autres empêchements (par exemple, une friction) par rapport au mouvement relatif entre le corps de piston 122 et l’ouverture 150. Par exemple, une couche de nickel peut être déposée sur au moins l’un parmi un corps de piston 122 d’une lame déplaçable et une surface d’alésage de l’élément de rétention 16, 20. Une telle couche de nickel peut être déposée au moyen d’un dépôt autocatalytique, d’un dépôt électrolytique, d’un dépôt chimique en phase vapeur, d’un dépôt physique en phase de vapeur, d’un dépôt de couche atomique, d’un dépôt électrochimique ou par d’autres manières connues dans l’art et peut présenter une épaisseur d’environ 0,0001 pouces à environ 0,005 pouces ou plus. Dans une forme de réalisation, une couche de nickel autocatalytique présentant des particules de TEFLON® dispersées peuvent être formées sur au moins un corps de piston 122 d’une lame déplaçable 12, 14 et une surface d’alésage 146 d’un élément de rétention 16, 20. Une telle couche de nickel autocatalytique et un tel procédé de revêtement peut être disponible dans le commerce auprès de TWR Service Corporation of Schaumburg, IL. Alternativement, d’autres matériaux antiadhésifs a faible friction et procédés sont possibles. D’autres revêtements relativement durs tels que par exemple, de la céramique, du nitrure, du carbure de tungstène, du diamant, des combinaisons de ceux-ci, ou d’autres connus dans l’art peuvent être formés sur au moins l’un parmi un corps de piston 122 d’une lame déplaçable 12, 14 et une surface d’alésage 146 d’un élément de rétention 16, 20, sans limitation.

Dans un autre aspect de l’invention, la position latérale la plus externe d’au moins une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention peut être configurée pour être sélectionnable. D’une autre manière, au moins une lame déplaçable peut être positionnée à une position radialement la plus externe sélectionnable ou ajustable au moyen d’au moins un élément d’espacement. Dès lors, un trépan aléseur extensible selon l’invention peut être ajustable dans son diamètre d’alésage. Une telle configuration peut être avantageuse pour réduire les coûts d’inventaire et de machines, et pour la flexibilité d’utilisation du trépan aléseur extensible.

Dans une forme de réalisation, la Fig. 7A illustre des éléments d’espacement 210 positionnés entre les éléments entre l’élément de rétention 16 et la lame déplaçable 12. Plus spécifiquement, par exemple, une longueur “L” telle qu’illustrée à la Fig. 7A peut être choisie de sorte que la position radiale ou latérale la plus externe de la lame déplaçable 12 puisse être ajustée en fonction, lorsque la lame déplaçable 12 y bute contre. Des éléments d’espacement 210 peuvent être disposés dans des éléments de rappel de lame 24 et 26 respectivement, tel qu’illustré à la Fig. 7A, peuvent être fixés à la lame déplaçable 12 ou à l’élément de rétention 16 ou, alternativement, peuvent y bouger librement. Dès lors, l’utilisation d’éléments d’espacement ajustables 210 peut permettre pour une lame déplaçable particulière d’être utilisée dans différentes tailles et applications de trou de forage. Par exemple, le trépan aléseur extensible selon l’invention comprenant des éléments d’espacement ajustables peut agrandir une section particulière d’un trou de forage à un premier diamètre, ensuite il peut être enlevé du trou de forage et un autre ensemble d’éléments d’espacement ajustables présentant une longueur “L” différente peut remplacer les éléments d’espacement ajustables, ensuite, le trépan aléseur extensible peut être utilisé pour élargir une autre section du trou de forage à un deuxième diamètre. En outre, des ajustements mineurs de la position latérale la plus externe de la lame déplaçable peuvent être souhaitables pendant des opérations de forage au moyen de vis ou d’autres mécanismes d’ajustement lorsque des éléments d’espacement ajustables 210 peuvent être fixés soit à la lame déplaçable 212 soit à l’élément de rétention 16.

Dans une autre forme de réalisation, la Fig. 7B illustre un élément d’espacement 220, qui est configuré en tant que bande continue entourant la périphérie de la lame déplaçable 12 (c’est-à-dire, autour du corps du piston 122 tel qu’illustré à la Fig. 5A, par exemple). Dès lors, l’épaisseur “t” de l’élément d’espacement 220 peut être choisie de sorte que la position radiale ou latérale la plus externe de la lame déplaçable 12 puisse être ajustée en fonction lorsque l’élément d’espacement 220 bute contre autant une lame déplaçable 12 qu’un élément de rétention 16. Une telle configuration peut être avantageuse pour simplifier l’installation et la fabrication. Dans encore une autre forme de réalisation, les Fig. 7C et 7D montrent qu’un élément d’espacement 230 peut présenter une surface de contact 236 qui imite substantiellement une surface de l’élément de rétention 16 faisant face vers la lame déplaçable 12. Plus en détail, comme illustré à la Fig. 7D, l’élément de rétention 16 peut procurer une surface de contact 236 s’étendant à proximité de la périphérie de l’ouverture 150 ainsi qu’à proximité de la région de l’extrémité supérieure ainsi que de l’extrémité inférieure de celui-ci. Dès lors, il peut être envisagé que la surface de contact 236, définie par une forme généralement ovale à partir de laquelle des ouvertures 232, 234, et 235 ont été retirées, l’élément d’espacement 230, tels qu’illustré à la Fig. 7D, imitent substantiellement la surface de contact de la lame déplaçable 12 faisant face vers l’élément d’espacement 230. Bien sûr, une surface de contact en coupe transversale de l’élément d’espacement 230 peut être adaptée pour atteindre la taille en coupe transversale et la forme du corps de piston d’une lame déplaçable avec laquelle il peut être assemblé.

D’une manière alternative, si un élément d’espacement n’est pas souhaitable, tel qu’illustré à la Fig. 7C, une épaisseur latérale X d’une lame déplaçable 12 peut être choisie et la lame déplaçable 12 peut être configurée pour présenter une position radiale ou latérale la plus externe choisie. En outre, la présente invention envisage qu’une lame déplaçable à l’intérieur d’un trépan aléseur extensible selon l’invention peut être remplacée par une lame déplaçable configurée de manière différente comme on peut le souhaiter.

Bien sûr, d’autres alternatives sont envisagées par l’invention par rapport à la lame déplaçable s’étendant au travers d’un trépan aléseur extensible. Par exemple, une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention peut être déplacée latéralement vers l’extérieur au moyen d’au moins un élément de piston intermédiaire. Dans une forme de réalisation telle qu’illustrée à la Fig. 8A, un manchon de pressurisation peut être configuré pour actionner au moins une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible tout en maintenant la propreté et la fonctionnalité de la au moins une lame déplaçable de celui-ci. Par exemple, la Fig. 8A

montre une vue partielle de côté en coupe transversale d’un trépan aléseur extensible 310 selon l’invention comprenant une lame déplaçable 312 espacée vers l’extérieur de la ligne centrale ou de l’axe longitudinal 311 du corps tubulaire 332 (comprenant un corps tubulaire supérieur 332A et un corps tubulaire inférieur 332B), qui y est fixé au moyen d’éléments de rétention 316 et portant des éléments coupants 336. Egalement, un tuyau 160 est montré à la Fig. 8A positionné en dessous de la lame déplaçable 312 et orienté à un angle par rapport à l’axe longitudinal 311 de manière à diriger le fluide de forage qui s’y écoule au travers, vers les éléments coupants 336 portés par la lame déplaçable 312, lorsque la lame déplaçable 312 est positionnée à une position latéralement la plus externe.

Le corps tubulaire 332 comprend un alésage 331 en son travers pour conduire le fluide de forage ainsi qu’un raccord à vis fileté mâle 309 et un raccord à boîte fileté femelle 308. Tel qu’illustré à la Fig. 8A, le trépan aléseur extensible peut comprendre un manchon de pressurisation 340 présentant un orifice de section réduite 341 et peut également comprendre des éléments de fermeture 343A, 343B, 345A et 345B positionnés entre le manchon de pressurisation 340 et le corps tubulaire 332. L’orifice de section réduite 341 peut être conçu au niveau de la taille pour la production d’une magnitude de force choisie lorsqu’il est en relation avec une magnitude d’un débit de fluide de forage passant en son travers. Egalement, une chambre annulaire 346 peut être formée entre le manchon de pressurisation 340 et le corps tubulaire 332, alors qu’une autre chambre 348 peut être formée au sein du corps tubulaire 332, en communication avec l’élément de piston 349. L’élément de piston 349 peut être effectivement isolé au sein du corps tubulaire supérieur 332A au moyen d’un élément d’isolement 352. Une telle configuration peut substantiellement inhiber la mise en contact du fluide de forage avec la surface interne 321 de la lame déplaçable 312.

Dès lors, pendant le fonctionnement, le fluide de forage peut pousser (via la traînée du fluide, la pression, le moment ou une combinaison de ceux-ci) le manchon de pressurisation 340 longitudinalement vers le bas, alors qu’un fluide (par exemple de l’huile, de l’eau, etc.) dans la chambre 348 peut être pressurisé en réponse à ceci. En outre, un élément de rappel 344 peut résister au déplacement longitudinal dirigé vers le bas du manchon de pressurisation 340 tout en étant en contact avec celui-ci. Bien sûr, l’élément de rappel 344 peut provoquer le retour du manchon de pressurisation 340 longitudinalement vers le haut si la magnitude de la force dirigée vers le bas provoquée par le fluide de forage passant au travers de l’orifice de section réduite 341 du manchon de pressurisation 340 est inférieure à la force dirigée vers le haut de l’élément de rappel 344 sur celui-ci. De manière additionnelle, un dispositif de valve 333 peut être configuré pour un contrôle sélectif de la communication entre la chambre 346 et la chambre 348. Par exemple, un appareil de valve 333 peut être configuré pour empêcher une communication hydraulique entre la chambre 346 et la chambre 348 jusqu’à ce qu’une magnitude de pression minimale choisie soit observée dans la chambre 346. D’une manière alternative, un appareil de valve 334 peut être configuré pour permettre une communication hydraulique entre la chambre 346 et la chambre 348 en réponse à une entrée d’un utilisateur ou à un autre état choisi (par exemple, une magnitude minimale de pression développée à l’intérieur de la chambre 346). Dès lors, la lame déplaçable 312 peut rester positionnée de manière latérale vers l’intérieur jusqu’à ce que l’appareil de valve 333 permette une communication hydraulique entre la chambre 346 et la chambre 348.

Plus en détail, une fois que la communication entre la chambre 346 et la chambre 348 est permise, la pression agissant sur l’élément de piston 349 peut provoquer le fait que la lame déplaçable 312 se déplace latéralement vers l’extérieur, contre les éléments de rappel de lame 324 et 326. Dès lors, l’élément de piston 349 peut être poussé vers la lame déplaçable 312 en réponse à une pression suffisante communiquée à la chambre 348. Une fois que la lame déplaçable 312 est positionnée à une position latérale adéquate, on peut réaliser l’alésage d’une formation souterraine. Eventuellement, une goupille de cisaillement (non illustrée) ou un autre élément friable (non illustré) peut restreindre au moins un manchon de pressurisation 340 dans sa position longitudinale initiale et la lame déplaçable 312 dans sa position latérale initiale, comme illustré à la Fig. 8A.

D’une manière alternative, à la place d’un manchon de pressurisation qui transmet ou communique un fluide en communication avec une lame déplaçable, une lame déplaçable peut être déplacée par une source de pression qui pressurise un fluide ou un gaz en communication avec la lame déplaçable. Par exemple, en faisant référence à la Fig. 8B, un trépan aléseur extensible 310 est illustré qui est généralement tel que décrit ci-dessus par rapport à la Fig. 8A, mais sans corps tubulaire supérieur 332A. Plus en détail, le fluide ou le gaz de pressurisation peut être communiqué à la chambre 348 au moyen d’une source de pression 360. La source de pression 360 peut comprendre une pompe ou une turbine de fond de puits couplée de manière fonctionnelle à l’appareil de valve 333 et pour la communication d’un fluide pressurisé en son travers. Egalement, un appareil de valve 333 peut être sélectivement et de manière réversible mis en fonctionnement. Par exemple, un appareil de valve peut comprendre une valve activée par un solénoïde tel que connu dans l’art. Dès lors, la lame déplaçable 312 peut être déployée au moyen d’un fluide pressurisé provenant d’une source de pression 360. Une telle configuration peut permettre au trépan aléseur extensible 310 d’être étendu substantiellement sans rapport avec les débits ou les pressions de fluide de forage. Bien sûr, diverses configurations peuvent exister où les lames déplaçables peuvent communiquer avec un fluide pressurisé de non forage au moyen d’une pompe ou d’une turbine de fond de puits. Par exemple, un trépan aléseur extensible peut être configuré comme illustré dans n’importe quelle forme de réalisation comprenant un manchon d’actionnement comme illustré ci-dessus, dans lequel le manchon d’actionnement est fixé dans une position pour séparer le fluide de forage d’une communication avec n’importe quelle lame déplaçable et un orifice peut être prévu pour pressuriser les lames déplaçables.

Dans un autre aspect de l’invention, au moins un élément fragile peut être utilisé pour permettre ou pour empêcher sélectivement la communication d’un fluide de forage avec une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible. Dans un exemple, la Fig. 8C montre une vue de côté agrandie en coupe transversale d’une lame déplaçable 312B d’un trépan aléseur extensible selon l’invention (par exemple, un trépan aléseur extensible comme illustré aux Fig. 1A à 1E), positionné au sein d’un creux formé dans le corps tubulaire supérieur 32A. En outre le au moins un élément fragile 356 (par exemple, au moins un disque de rupture) peut être positionné au sein d’un corps tubulaire supérieur 32A. Dès lors, au moins un élément fragile 356 peut être structuré pour se briser en réponse à au moins une pression choisie au sein de l’alésage 31 du trépan aléseur extensible qui est observé. Dès lors, lorsque le au moins un élément fragile 356 se brise, l’alésage 31 et la surface interne 321 peuvent communiquer de manière hydraulique, ce qui peut, comme décrit ci-dessus, provoquer le déplacement de la lame déplaçable 312B latéralement vers l’extérieur, contre les forces des éléments de rappel de lame 24 et 26.

Dans encore une autre forme de réalisation envisagée par l’invention, le fluide de forage peut agir sur au moins un élément de piston intermédiaire pour le déplacement d’une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention. Dans une forme de réalisation donnée à titre d’exemple, comme illustré à la Fig. 8D, l’élément de piston intermédiaire 372 peut être configuré pour un déplacement d’une lame déplaçable 312C. Plus en détail, un élément de piston intermédiaire 372 peut être positionné au sein d’une cavité formée dans le corps tubulaire 32A et obturé contre celui-ci par un élément d’isolement 379. En outre, des saillies 374A, 374B et 374C peuvent s’étendre d’un élément de piston 372 au travers des ouvertures 376A, 376B et 376C, respectivement, qui sont formées dans le corps tubulaire 32A et contre la surface interne 321 de la lame déplaçable 312C. Plus en détail, la pression agissant sur la surface interne 377 d’un élément de piston intermédiaire 372, provoque le fait que les saillies 374A, 374B et 374C soient mises en contact avec la surface interne 321 de la lame déplaçable 312C, ce qui peut provoquer le fait que la lame déplaçable 312C se déplace latéralement vers l’extérieur, contre les éléments de rappel de lame 24 et 26. Bien sûr, une lame déplaçable 312C peut être structurée en relation avec une des surfaces de contact des saillies 374A, 374B et 374C avec la surface interne 321. Une fois que la lame déplaçable 312C est positionnée à une position latérale adéquate, l’alésage d’une formation souterraine peut être réalisé. Une telle configuration peut être avantageuse pour inhiber le contact entre le fluide de forage et la lame déplaçable 312C.

Dans encore un autre aspect envisagé par l’invention, le fluide de forage peut agir sur une pluralité d’éléments de piston intermédiaires pour le déplacement d’une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible selon l’invention. Dans une forme de réalisation donnée à titre d’exemple, comme illustré à la Fig. 8E, des éléments de piston intermédiaires 382A, 382B et 382C peuvent être configurés pour le déplacement de la lame déplaçable 312D. Egalement, une lame déplaçable 312D peut être creusée pour loger au moins une partie de chacun des éléments de piston intermédiaires 382A, 382B et 382C. Chacun des éléments d’isolement 383A, 383B et 383C peut être associé avec chacun des éléments de piston intermédiaires 382A, 382B et 382C, respectivement et peut être configuré pour un engagement hermétique entre chacun des éléments de piston intermédiaires 382A, 382B et 382C et le corps tubulaire 332. Une telle configuration peut permettre une conception relativement compacte pour le déplacement d’une lame déplaçable 312D.

Dès lors, pendant le fonctionnement, des éléments de piston intermédiaires 382A, 382B et 382C peuvent s’étendre au travers d’ouvertures respectives 386A, 386B et 386C formées dans le corps tubulaire supérieur 332A et contre la surface interne 321D de la lame déplaçable 312D. Plus en détail, la pression agissant sur chacun des éléments de piston intermédiaires 382A, 382B et 382C au travers d’orifices 384A, 384B et 384C peut provoquer le fait que les éléments de piston intermédiaires 382A, 382B et 382C soient mis en contact avec la surface interne 321D de la lame déplaçable 312D, ce qui peut provoquer le fait que la lame déplaçable 312D se déplace latéralement vers l’extérieur, contre les éléments de rappel de lame 24 et 26. Bien sûr, la lame déplaçable 312D peut être structurée par rapport aux surfaces de contact des éléments de piston intermédiaires 382A, 382B et 382C contre la surface interne 321 D. Une fois que la lame déplaçable 312D est positionnée à une position latérale adéquate, l’alésage d’une formation souterraine peut être réalisée.

La présente invention envisage en outre qu’une lame déplaçable puisse être structurée pour le retour latéralement dirigé vers l’intérieur même si les éléments de rappel de lame 24 et 26 ne parviennent pas avoir comme résultat que la lame puisse revenir. Particulièrement, la Fig. 9A illustre une lame déplaçable 12 positionnée au sein d’un élément intermédiaire 4 et fixée à celui-ci au moyen d’au moins un élément fragile, par exemple, illustré comme deux goupilles de cisaillement 6. En outre, un élément intermédiaire 4 peut être fixé au corps tubulaire supérieur 32A au moyen de tiges de verrouillage (par exemple, des tiges de verrouillage 106 comme illustré à la Fig. 4C). Dès lors, une lame déplaçable 12 peut généralement fonctionner comme décrit ci-dessus, toutefois, si la lame déplaçable 12 se coince dans une position latérale la plus externe, une force latérale dirigée vers l’intérieur appliquée à la lame déplaçable 12 peut provoquer le fait que au moins un élément fragile, dans cette forme de réalisation, illustré comme étant deux goupilles de cisaillement 6, se brise, ce qui, à son tour, peut permettre à la lame déplaçable 12 ainsi qu’à l’élément de rétention 16B de se déplacer latéralement vers l’intérieur. Par exemple, les goupilles de cisaillement 6 peuvent être brisées par un déplacement du trépan aléseur extensible (par exemple, le trépan aléseur extensible 10 tel qu’illustré aux Fig. 1A à 1E), longitudinalement (c’est-à-dire sous une force longitudinale) dans un alésage qui est plus petit que la taille nominale du trépan aléseur extensible 10 dans un état au moins partiellement étendu. Le contact entre la lame déplaçable 12 et un alésage (par exemple un coffrage ou un trou de forage), d’une taille inférieure peut générer une force latérale significative dirigée vers l’intérieur suffisante pour briser les goupilles de cisaillement 6. Une telle configuration peut procurer une manière alternative de provoquer le mouvement de la lame déplaçable 12 latéralement vers l’intérieur autrement que par des éléments de rappel de lame 24 et 26. Bien sûr, les goupilles de cisaillement 6 peuvent être structurées pour résister à des forces anticipées qui peuvent être observées pendant des opérations d’alésage sans se briser.

Dans un autre aspect de l’invention, la Fig. 9B montre une lame déplaçable 12M configurée pour se déplacer dans une direction substantiellement parallèle à l’axe V (c’est-à-dire non perpendiculaire à l’axe longitudinal 11, lequel est orienté à un angle φ par rapport à l’axe horizontal H). Une telle configuration peut être avantageuse pour pousser latéralement vers l’intérieur la lame déplaçable 12M d’une position étendue si les éléments de rappel de lame 24M et 26M ne parviennent pas à le faire. Comme mentionné ci-dessus, “latéral” ou “radial”, tels qu’utilisés ici couvrent une direction du mouvement d’une lame déplaçable qui est au moins partiellement longitudinale, comme c’est illustré dans la Fig. 9B. Plus en détail, une force longitudinale vers le bas qui est appliquée à une lame déplaçable 12M peut provoquer le fait que la lame déplaçable 12M se déplace latéralement vers l’intérieur parce qu’une partie de la force longitudinale vers le bas peut être résolue dans une direction latéralement vers l’intérieur le long de surfaces d’appariement entre la lame déplaçable 12M et l’élément de rétention 16M. Dès lors, en déplaçant un trépan aléseur extensible (par exemple, un trépan aléseur extensible 10 tel qu’illustré aux Fig. 1A à 1E) longitudinalement vers le haut au sein d’un trou de forage souterrain ou d’un autre alésage qui est inférieur à un diamètre étendu du trépan aléseur extensible (par exemple un coffrage ou un autre élément tubulaire positionné au sein d’un trou de forage souterrain), une lame déplaçable 12M peut cogner ou s’y plier. En continuant à tirer vers le haut sur le trépan aléseur extensible 10, on peut provoquer le fait qu’une force longitudinale substantiellement dirigée vers le bas soit appliquée à la lame déplaçable 12M qui peut également développer une force latérale substantiellement dirigée vers l’intérieur, dès lors déplaçant la lame déplaçable 12M latéralement vers l’intérieur et permettant au trépan aléseur extensible 10 de continuer longitudinalement vers le haut au sein de l’alésage (non illustré).

Egalement, il peut être apprécié que la fabrication d’une lame déplaçable 12M puisse être facilitée en formant une plaque de lame 13B qui est fixée à un corps de lame déplaçable angulaire 13A. Par exemple, il peut être avantageux de souder ou de fixer mécaniquement (via des courroies ou d’autres pièces de fixation vissées) la plaque de lame 13B au corps de lame déplaçable angulaire 13A. Une telle configuration peut simplifier la fabrication de la lame déplaçable 12M.

L’invention envisage en outre qu’au moins une partie d’une surface du trépan aléseur extensible puisse être couverte ou recouverte d’un matériau pour la résistance à l’abrasion, à l’érosion ou aux deux abrasion et érosion. Généralement, une partie substantielle de l’extérieur d’un trépan aléseur extensible peut être configurée pour résister à l’usure (par exemple, l’abrasion, l’érosion, l’usure de contact ou des combinaisons de ceux-ci). Dans une forme de réalisation, un matériau de surfaçage dur peut être appliqué à au moins une surface d’un trépan aléseur extensible, dans lequel au moins deux différentes compositions de matériau de surfaçage dur sont utilisées et spécifiquement situées pour exploiter les caractéristiques du matériau de chaque type de composition de matériau de surfaçage dur utilisée. L’utilisation de compositions de matériau de surfaçage dur multiples peut en outre être employée comme revêtement de résistance à l’usure sur divers éléments du trépan aléseur extensible. Les surfaces auxquelles le matériau de surfaçage dur est appliqué peuvent comprendre des fentes machinées, des cavités ou des gorges procurant une surface spécifique augmentée pour l’application du matériau de surfaçage dur. De plus, de telles caractéristiques de surface peuvent servir à atteindre un état de stress résiduel souhaité dans la couche de matériau de surfaçage dur résultant ou d’autres structures.

Par exemple une surface qui peut être configurée pour la résistance à l’usure peut comprendre une surface extérieure S de patins de support 34 et 38, tels qu’illustrés à la Fig. 1A. Par rapport à la surface S, des patins de support 34 et 38 peuvent comprendre un matériau de surfaçage dur, du diamant, du carbure de tungstène, des briques de carbure de tungstène, une matrice de carbure de tungstène, ou des matériaux superabrasifs. L’invention envisage en outre que la surface S puisse comprendre au moins un matériau de surfaçage dur. Un matériau de surfaçage dur, tel que connu dans l’art et tel qu’utilisé ici, se rapporte à un matériau formulé pour résister à l’usure. Des matériaux de surfaçage dur peuvent comprendre des matériaux déposés au moyen d’une pulvérisation à la flamme, d’une soudure, d’un chauffage à faisceau laser ou par d’autres moyens connus dans l’art. Eventuellement, un matériau de surfaçage dur peut être appliqué selon un procédé que l’on appelle “composite calibré”, comme connu dans l’art. Plus spécifiquement, différents types de matériau de surfaçage dur peuvent être appliqués sur une partie d’une surface d’un trépan aléseur extensible adjacente l’une à l’autre ou au moins partiellement superposée l’une par rapport à l’autre, ou les deux.

Des matériaux et des procédés donnés à titre d’exemple pour la formation d’un matériau de surfaçage dur sont divulgués dans le brevet US n° 6 651 756 de Costo, Jr et coll., cédé à l’ayant cause de l’invention, dont la divulgation est incorporée, dans son entièreté en référence. Dans une configuration, le matériau de surfaçage dur peut généralement comprendre certaines formes de particules dures libérées à une surface via un système de soudure à libération (par exemple, à la main, de manière robotisée, ou d’autres techniques connues dans l’art). Des particules dures peuvent provenir du groupe suivant de carbures moulés ou frittés (par exemple, monocristallin) comprenant au moins l’un parmi le chrome, le molybdène, le niobium, le tantale, le titane, le tungstène et le vanadium et des alliages et des mélanges de ceux-ci. Le RE 37 127 du brevet US n° 5 663 512 de Schader et coll., cédé à l’ayant cause de l’invention et dont la divulgation est incorporée dans son entièreté en référence ici divulgue, au moyen d’exemples et non par limitation, quelques matériaux de surfaçage dur donnés à titre d’exemple et quelques procédés donnés à titre d’exemple qui peuvent être utilisés par l’invention. D’autres matériaux ou procédés de surfaçage dur, tels que connus dans l’art, peuvent être utilisés pour la formation du matériau de surfaçage dur sur un trépan aléseur extensible selon l’invention.

Par exemple, des particules frittées, macrocristallines, ou moulées de carbure de tungstène peuvent être capturées, au sein d’un tube d’acier doux, lequel est ensuite utilisé comme tige de soudage pour le dépôt du matériau de surfaçage dur sur la surface souhaitée, généralement, mais éventuellement, en présence d’un désoxydant, ou d’un matériau fondant, comme connu dans l’art. La forme, la taille et le pourcentage relatif des différentes particules dures peut affecter l’usure et les propriétés de ténacité du surfaçage dur déposé, comme décrit par RE 37 127 de Schader et coll. Par exemple, une substance relativement dure (par exemple présentant un pourcentage relativement haut de carbure de tungstène peut être appliquée sur au moins une partie d’une surface de gabarit du trépan aléseur extensible, alors qu’au moins une partie d’une surface de non-gabarit du trépan aléseur extensible peut être revêtue avec ce que l’on appelle un matériau de surfaçage dur de carbure de tungstène macrocristallin.

Additionnellement, le brevet US n° 5 492 186 de Overstreet et coll., cédé à l’ayant cause de l’invention et dont la divulgation est incorporée dans son entièreté en référence, décrit une configuration de surfaçage dur de gabarit bimétallique pour des dents d’une rangée de dents sur un trépan à rouleaux coniques. Donc, les caractéristiques d’un matériau de surfaçage dur peuvent être personnalisées pour rencontrer une fonction souhaitée ou un environnement associé avec une surface particulière d’un trépan aléseur extensible selon l’invention.

Additionnellement ou alternativement, d’autres matériaux connus pour la résistance à l’usure d’une surface, comprenant des durcisseurs de surface (par exemple une nitruration) des revêtements céramiques ou d’autres procédés ou matériau de dépôt peuvent être utilisés sur au moins une partie d’une surface d’un trépan aléseur extensible selon l’invention.

Dans un autre aspect des patins de support 34 et 38, un profil de surfaçage dur peut être formé sur ceux-ci. Plus particulièrement, la Fig. 10A illustre une vue agrandie d’une partie d’un trépan aléseur extensible 10 comprenant des patins de support 34 et 38. Selon l’invention, au moins des régions longitudinales inférieures 58 et 59 d’au moins un des patins de support 34 et 38 peuvent comprendre un profil de surfaçage dur formé sur celui-ci. Plus en détail, pendant l’utilisation, un trépan aléseur extensible peut comprendre un trépan pilote installé sur une extrémité longitudinale mâle de celui-ci. En outre, un tel trépan pilote peut être utilisé pour le forage, par exemple au travers d’un sabot de guidage ou dans une formation souterraine. Même si un trépan pilote peut être conçu au niveau de la taille pour le forage d’un trou de forage souterrain suffisamment large pour que le trépan aléseur extensible passe au travers lorsque la au moins une lame déplaçable de celui-ci n’est pas étendue, une usure abrasive peut se produire sur les surfaces de support du trépan aléseur extensible 10, par exemple, des surfaces S des patins de support 34 et 38. De plus, une usure peut se produire sur les lames déplaçables (non illustrées), en dépit de leur positionnement à leur position latérale plus interne, à cause du contact excessif avec le trou de forage formé par un trépan pilote.

Dès lors, l’invention envisage que des profils de surfaçage dur tels que ceux illustrés dans les Fig. 10B à 10E puissent être utilisés sur les régions longitudinales inférieures 58 et 59 à au moins un des patins 34 et 38. Plus en détail, les Fig. 10B à 10E illustrent chacune une vue d’un patin de support 34 dans une direction telle qu’illustrée à la Fig. 10A par les lignes de référence C-C. Tel qu’illustré dans chacune des Fig. 10B à 10E, la pluralité de saillies en protrusion 64 d’un matériau résistant à l’usure (par exemple, de surfaçage dur, diamant, ou d’autres matériaux résistant à l’usure tels que connus dans l’art) peuvent être positionnés en alternance ou en relations de chevauchement ou orientés d’une autre façon si on le souhaite, sans limitation, sur une surface d’un patin 34. D’une autre manière, la pluralité de saillies en protrusion 64 peut être séparée par des trous ou des creux 65. Une telle configuration peut procurer une surface présentant une résistance à l’usure substantielle, pais peut aussi montrer une capacité de forage ou d’alésage pendant la rotation du trépan aléseur extensible. Donc, pendant le fonctionnement la pluralité de saillies en protrusion 64 peut précéder la partie du trépan aléseur extensible longitudinalement au-dessus de celle-ci et peut enlever des parties du trou de forage qui pourraient autrement entrer en contact de manière excessive et user le trépan aléseur extensible, en procurant donc un degré de protection à celui-ci.

En outre, éventuellement, au moins une partie d’un trépan aléseur extensible selon l’invention peut être recouvert d’un revêtement antiadhésion tel qu’un revêtement à adhésion relativement faible, de préférence une surface mouillable non aqueux, comme divulguée dans le brevet US n° 6 450 271 de Tibbitts et coll., lequel est cédé à l’ayant cause de l’invention, et dont la divulgation est incorporée dans son entièreté en référence ici. Plus particulièrement, au moins une partie d’une surface d’un trépan aléseur extensible peut comprendre un matériau procurant des caractéristiques d’adhésion réduites pour un matériau de formation souterraine en relation avec une surface qui ne comprend pas le matériau. Particulièrement, il peut être souhaitable pour un revêtement antiadhésion de montrer une propriété de libération d’argile litée relativement haute. En outre, un tel revêtement antiadhésion peut présenter une rugosité de finition de surface d’environ 32 μ par cm ou moins RMS. Egalement, un tel revêtement antiadhésion peut montrer un coefficient de glissement de frottement d’environ 0,2 ou moins. Un matériau donné à titre d’exemple pour un revêtement antiadhésion peut comprendre un revêtement déposé en phase vapeur, à base de carbone présentant une dureté d’au moins environ 3000 Vickers. Dans un autre aspect, un revêtement antiadhésion peut présenter une surface présentant une énergie libre de surface inférieure et une mouillabilité réduite par au moins un fluide en comparaison avec une partie non traitée d’une surface tu trépan aléseur extensible. Une telle configuration peut inhiber l’adhérence des débris en formation portés par le fluide de forage avec une surface présentant le revêtement de résistance à l’adhérence. Des matériaux donnés à titre d’exemple pour un revêtement antiadhésion peuvent comprendre au moins l’un parmi un polymère, un PTFE, un FEP, un PFA, une céramique, un matériau métallique et un plastique, un film diamanté, un diamant monocristallin, un diamant polycristallin, un carbone de type diamant, un carbonate nanocristallin, un carbone déposé en phase vapeur, un nitrure de bore cubique et un nitrure de silicium.

Dans encore un autre aspect de l’invention, les éléments coupants et les moyens limitant la profondeur de coupe positionnés sur une lame déplaçable d’un trépan aléseur extensible peuvent être configurés tels que divulgué dans le brevet US n° 6 460 631 de Dykstra et coll. et le brevet n° 6 779 613 de Dykstra et coll. Une telle configuration peut être avantageuse pour aléser directionnellement un trou de forage dans une formation souterraine. Des configurations conventionnelles de profondeurs de coupe pour des trépans peuvent être, au moins en partie, connues et comprises dans la technologie qu’on appelle “EZSteer”, laquelle est disponible dans le commerce pour des trépans provenant de Hughes Christensen Company de Houston, Texas.

Plus en détail, une lame déplaçable peut comprendre une surface de support configurée pour inhiber un surengagement d’un élément coupant rotationnellement suivant (ou précédent) d’une formation souterraine et de dégâts potentiels de l’élément coupant. La Fig. 11A illustre une lame déplaçable 12 comportant des surfaces de support 86A et 86B configurées pour inhiber un surengagement d’un élément coupant rotationnellement suivant (ou précédent) d’une formation souterraine. Bien sûr au moins une surface de support 86A et 86B peut comprendre n’importe quel moyen de contrôle de profondeur de coupe (DOCC) tel que divulgué dans le brevet US n° 6 460 631 de

Dykstra et coli, et le brevet US n° 6 669 613 de Dykstra et coll. ou d’autres techniques connues dans l’art, sans limitation.

D’une manière additionnelle, éventuellement, des noeuds d’usure ou d’autres structures de support peuvent être formés sur une lame déplaçable ou un trépan aléseur extensible. Par exemple, la Fig. 11B illustre une lame déplaçable 12F comprenant une pluralité de moyens de limitation de la profondeur de coupe, chacun comprenant un segment de support courbé 88. Spécifiquement, des régions 88A et 88B comprenant des segments de support 88 peuvent chacune se situer au moins partiellement sur la lame déplaçable 12F. Les segments de support courbés 88, chacun desquels se situe substantiellement le long du même radian à partir de la ligne centrale du trépan comme un élément coupant (non illustré) qui traîne rotationnellement ce segment de support 88, respectivement, ensemble peut procurer une surface spécifique suffisante pour s’opposer au poids sur le trépan axial ou longitudinal (ou poids sur le trépan aléseur) sans dépasser la résistance à la compression de la formation qui est forée, de sorte que la roche ne se brise pas ou ne se dentèle pas de manière indue et que la pénétration de l’élément coupant (non illustré) dans la roche soit substantiellement contrôlée. En outre, une telle configuration peut également limiter substantiellement le couple sur le trépan subi par le trépan aléseur extensible. Une telle configuration peut substantiellement limiter la profondeur de la coupe qui peut être atteinte avec le trépan aléseur extensible, lequel peut inhiber ou empêcher les dommages à un élément coupant dus à une profondeur de coupe excessive.

En outre, l’invention envisage qu’un moyen limitant la profondeur de coupe ou d’autres aspects divulgués ici par rapport à une géométrie ou à une configuration d’une lame déplaçable peut être employé sur des trépans aléseurs présentant des lames fixes telles que des outils d’alésage tout en forant (RWD). Les brevets US n° 6 739 416 de Presley et coll. et 6 695 080 de Presley et coll., chacun desquels est cédé à l’ayant cause de l’invention et dont la divulgation est incorporée dans son entièreté en référence ici divulguent des outils RWD à titre d’exemple.

Même si la description précédente contient beaucoup de détails spécifiques, ils ne doivent pas être considérés comme limitant la portée de l’invention mais plutôt comme procurant des illustrations que quelques formes de réalisation données à titre d’exemple. D’une manière similaire, d’autres formes de réalisation de l’invention peuvent être considérées sans se départir de l’esprit ou de la portée de l’invention. Des caractéristiques de différentes formes de réalisation différents peuvent être utilisées en combinaison. La portée de l’invention est, dès lors, indiquée et limitée uniquement par les revendications annexées et par leurs équivalent légaux plutôt que par la description précédente. Toutes les additions, délétions et modifications de l’invention, tels que divulgués ici, qui tombent dans la signification et dans la portée des revendications doivent être encerclées par celle-ci.

Claims

1. Trépan aléseur extensible pour l’élargissement d’un trou de forage souterrain comprenant : un corps tubulaire présentant un axe longitudinal et une extrémité arrière de celui-ci pour une connexion à un drain de tige de forage, une voie d’écoulement de fluide de forage s’étendant au travers du trépan aléseur extensible, une pluralité de lames s’étendant de manière générale radialement et longitudinalement portées par le corps tubulaire, chaque lame de la pluralité de lames portant au moins une structure coupante sur celui-ci, dans lequel au moins une lame de la pluralité de lames est latéralement déplaçable, au moins un élément de rappel de lame pour le maintien de la au moins une lame déplaçable latéralement à une position latérale la plus interne avec une force, la position latérale la plus interne correspondant à un diamètre initial du trépan aléseur extensible, une structure pour la limitation d’une position latérale la plus externe de la au moins une lame déplaçable latéralement, la position latérale la plus externe de la au moins une lame déplaçable latéralement correspondant à un diamètre étendu du trépan aléseur extensible, et un manchon d’actionnement positionné le long d’un diamètre interne du corps tubulaire et configuré pour empêcher ou permettre sélectivement une communication du fluide de forage avec la au moins une lame déplaçable latéralement en réponse à un dispositif d’engagement s’y engageant.

2. Trépan aléseur extensible pour le forage d’une formation souterraine comprenant : un corps tubulaire présentant un axe longitudinal et une extrémité arrière de celui-ci pour la connexion à un drain de tige de forage, une pluralité de lames s’étendant de manière générale radialement et longitudinalement portées par le corps tubulaire, portant au moins une structure coupante sur celui-ci, dans lequel au moins une lame de la pluralité de lames est latéralement déplaçable, au moins un élément de rappel de lame pour le maintien de la au moins une lame déplaçable latéralement à une position latérale la plus interne avec une force, la position latérale la plus interne correspondant à un diamètre initial du trépan aléseur extensible, une structure pour la limitation d’une position latérale la plus externe de la au moins une lame déplaçable latéralement, la position latérale la plus externe correspondant à un diamètre étendu du trépan aléseur extensible, une voie de fluide de forage pour une communication du fluide de forage au travers du trépan aléseur extensible sans interaction avec la au moins une lame déplaçable latéralement; et une chambre d’actionnement en communication avec la au moins une lame déplaçable latéralement, substantiellement obturée à partir de la voie de fluide de forage et configurée pour développer une pression dans celui-ci pour le déplacement de la au moins une lame déplaçable latéralement, latéralement vers l’extérieur.

3. Trépan aléseur extensible pour le forage d’une formation souterraine, comprenant : un corps tubulaire présentant un axe longitudinal et une extrémité arrière de celui-ci pour la connexion à un drain de tige de forage, une pluralité de lames s’étendant de manière générale radialement et longitudinalement portées par le corps tubulaire, portant au moins une structure coupante sur celui-ci, dans lequel au moins une lame de la pluralité de lames est latéralement déplaçable, au moins un élément de rappel de lame pour le maintien de la au moins une lame déplaçable latéralement à une position latérale la plus interne avec une force, la position latérale la plus interne correspondant à un diamètre initial du trépan aléseur extensible, une structure pour la limitation d une position laterale la plus externe de la au moins une lame déplaçable latéralement, la position latérale la plus externe correspondant à un diamètre étendu du trépan aléseur extensible, et et au moins un élément de piston intermédiaire positionné entre une source de pression et la au moins une lame déplaçable latéralement et configuré pour appliquer une force latéralement vers l’extérieur à la au moins une lame déplaçable latéralement.

4. Trépan aléseur extensible selon quelconque l’unë des revendications 1 à 3, comprenant au moins une ouverture de fluide s’étendant au travers du corps tubulaire pour la communication du fluide de forage à partir d’un intérieur du corps tubulaire généralement vers la au moins une structure coupante.

5. Trépan aléseur extensible selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la au moins une ouverture de fluide est orientée avec un angle par rapport à un plan horizontal perpendiculaire à l'axe longitudinal et vers l’extrémité arrière du corps tubulaire.

6. Trépan aléseur extensible selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la au moins une structure coupante comprend une pluralité de couteaux superabrasifs.

7. Trépan aléseur extensible selon la revendication 6, dans lequel la pluralité de couteaux superabrasifs forme une première rangée de couteaux superabrasifs positionnés sur la au moins une lame déplaçable latéralement et au moins une rangée en recul de couteaux superabrasifs suivant rotationnellement la première rangée de couteaux superabrasifs et positionné sur la au moins une lame déplaçable latéralement.

8. Trépan aléseur extensible selon la revendication 6, dans lequel au moins l’un de la pluralité de couteaux superabrasifs est orienté de façon à montrer une surface substantiellement plane qui est orientée de maniéré substantiellement parallèle à la direction de coupe d’au moins un couteau superabrasif rotationnellement précédent.

9. Trépan aléseur extensible selon la revendication 6, comprenant en outre au moins un moyen de limitation de profondeur de coupe rotationnellement précédent ou suivant au moins l’un de la pluralité de couteaux superabrasifs.

10. Trépan aléseur extensible selon la revendication 6, dans lequel au moins quelques uns de la pluralité de couteaux superabrasifs sont disposés le long d’une région de profils comportant une partie longitudinalement la plus inférieure de ceux-ci qui est substantiellement perpendiculaire à l’axe longitudinal.

11. Trépan aléseur extensible selon la revendication 10, dans lequel au moins quelques uns de la pluralité de couteaux superabrasifs sont disposés le long d’une région de profils de la au moins une lame déplaçable latéralement présentant une forme définie par l’équation : L=a er'b,

12. Trépan aléseur extensiblè selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la au moins une structure coupante comprend au moins l’un parmi un couteau de PDC, un compact de carbure de tungstène, un TSP, du diamant naturel, et une structure coupante imprégnée.

13. Trépan aléseur extensible selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la au moins une structure coupante comprend un couteau de PDC présentant une finition de surface d’environ 32 micropouces ou moins, RMS.

14. Trépan aléseur extensible selon la revendication 12, dans lequel la au moins une structure coupante est située circonférentiellement suivant un point de contact avant en rotation de la au moins une lame déplaçable latéralement portant la au moins une structure coupante.

15. Trépan aleseur extensible selon lune quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel un profil de lame de la au moins une lame déplaçable latéralement est configuré pour aléser dans au moins une direction longitudinale dirigée vers le haut et une direction longitudinale dirigée vers le bas.

16. Trépan aléseur extensible selon l’une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel la au moins une lame déplaçable latéralement est retenue au sein du trépan aléseur extensible au moyen de deux ou de plusieurs tiges de verrouillage amovibles s’étendant longitudinalement le long et au travers du corps tubulaire de celui-ci.

17. Trépan aléseur extensible selon la revendication 16, dans lequel deux ou plusieurs tiges de verrouillage amovibles s’étendent longitudinalement le long d’un élément de rétention configuré pour retenir la au moins une lame déplaçable latéralement au sein du corps tubulaire du trépan aléseur extensible.

18. Trépan aléseur extensible selon la revendication 2, dans lequel la chambre d’actionnement est configurée pour être couplée de manière fonctionnelle à et pressurisée au moyen d’une pompe ou d’une turbine de fond de puits.

19. Trépan aléseur extensible selon la revendication 2, dans lequel la chambre d’actionnement est en communication avec un manchon déplaçable configuré pour développer une pression au sein de la chambre d’actionnement en réponse à un passage du fluide de forage au travers du manchon déplaçable.

20. Trépan aléseur extensible selon la revendication 3, dans lequel la source de pression comprend une pompe ou une turbine de fond de puits.

21. Trépan aléseur extensible selon la revendication 3, dans lequel la source de pression comprend un manchon déplaçable configuré pour développer une pression dans une chambre en réponse au passage d’un fluide de forage au travers du manchon déplaçable.

22. Procédé d’alésage d'un trou de forage dans une formation souterraine, comprenant : un placement d’un appareil aléseur extensible à l’intérieur de la formation souterraine, l’appareil aléseur extensible comprenant une pluralité de lames et présentant au moins une lame déplaçable latéralement, chaque lame de la pluralité portant au moins une structure coupante, un rappel d’au moins une lame déplaçable latéralement à une position latérale la plus interne correspondant au diamètre initial de l’appareil aléseur extensible, l’écoulement d’un fluide de forage au travers de l’appareil aléseur extensible via une voie d’écoulement de fluide de forage tout en empêchant le fluide de forage de communiquer avec la au moins une lame déplaçable latéralement, la communication du fluide de forage avec la au moins une lame déplaçable latéralement en introduisant un dispositif d’actionnement dans l’appareil aléseur extensible, la provocation du déplacement de la au moins une lame déplaçable latéralement à une position latérale la plus externe correspondant au diamètre étendu de l’appareil aléseur extensible, et l’alésage d’un trou de forage dans la formation souterraine par la rotation et le déplacement d’un appareil aléseur extensible dans la formation souterraine.

23. Procédé selon la revendication 22, dans lequel la communication du fluide de forage avec la au moins une lame déplaçable latéralement comprend l’introduction d’un dispositif d’actionnement dans le fluide de forage au moyen d’un appareil positionné longitudinalement au-dessus de l’appareil aléseur extensible et couplé de manière fonctionnelle à celui-ci.