Dispositif de contrôle du verrouillage d'un carottier double à câble La présente invention est relative à un dispositif de contrôle du verrouillage d'un carottier de sondage à câble pour puits humide, comprenant un tube extérieur au travers duquel coulisse un tube intérieur constitué d'une tête d'accrochage et d'un corps cylindrique muni d'un joint d'étanchéité hydraulique avec le tube extérieur,
<EMI ID=1.1>
et de moyens de verrouillage par rapport au tube extérieur, constitués d'un porte-verrou, d'une coulisse de déverrouillage solidarisée à la tête d'accrochage et d'une goupille qui dégage hors d'une rainure annulaire de blocage, les pattes du verrou susdit, sous l'effet d'une traction au moyen du câble de manoeuvre et de la pièce de repêchage sur la tête d'accrochage.
Elle concerne également un procédé pour contrôler le verrouillage d'un carottier de sondage à câble, à l'aide du dispositif décrit ci-dessus. Suivant ce procédé, on lance librement au fond d'un puits humide, sous injection éventuelle au moyen d'une pompe, du liquide de forage, afin d'accélérer la descente et gagner du temps, et on remonte à la surface, après l'opération de carottage, à l'aide d'une pièce de repêchage et d'un câble, un tube intérieur.
Par le certificat d'utilité français publié sous le N[deg.] 2 359 273, on connaît un carottier à câble comportant une soupape de réglage du débit de liquide de forage, permettant de détecter à partir de la surface, le moment précis de verrouillage du carottier en position de carottage, en trou humide ou sec.
La soupape de contrôle réglable comprend un obturateur sphérique dans un corps formé par un manchon constitutif de la tête du tube intérieur. L'obturateur sphérique est appliqué élastiquement contre un siège annulaire par un ressort de rappel prenant appui inférieurement sur une rondelle de réglage déplaçable axialement dans le corps.
Dans cet appareil carottier connu, l'opérateur dispose, en la soupape de contrôle réglable, pour des forages profonds , d'un moyen particulièrement simple, rapide et efficace pour savoir quand et si
le tube intérieur est en position correcte pour le sondage et le carottage. A cet effet, il lui suffit de suivre la pression indiquée à la pompe sans arrêter un moteur quelconque.
En effet, lorsque le tube intérieur est verrouillé dans le tube extérieur, un rebord annulaire repose sur
une bague de suspension , au niveau de l'obturateur
et forme joint d'étanchéité. Il en résulte que l'eau ne peut plus circuler entre le tube intérieur et le tube extérieur au niveau en question et que cette eau est arrêtée par l'obturateur appliqué contre le siège annulaire . De ce fait, la pression d'eau indiquée
au manomètre de la pompe d'injection augmente progressivement pour se stabiliser à une valeur correspondant à
la force de rappel du ressort , force qui est préalablement connue par le réglage de ce ressort avant l'introduction du carottier dans le trou foré. Ainsi, l'évolution de la pression d'eau à la pompe d'injection permet de se rendre compte aisément si le tube intérieur est bien en position inférieure verrouillée et suspendu
à la bague de suspension du tube extérieur, avant de faire tourner le tube extérieur dans le trou foré.
Lors de sondages effectués à une grande profondeur, c'est-à-dire supérieure à environ 1000 m, il est difficile de déduire avec certitude, à partir de l'évolution de la pression d'eau à la pompe d'injection, si le verrouillage
a effectivement eu lieu.
On se réfère plutôt à une indication, au manomètre
de la pompe, d'une augmentation brutale mais fugitive de pression au-dessus de la pression prédéterminée de réglage de la soupape, due à l'arrêt brusque de la colonne de liquide entraînant le carottier dans sa descente. Il est malaisé d'observer au manomètre de la pompe d'injection,
le coup de bélier impromptu lié au moment précis du verrouillage.
La descente du carottier, en plongée libre, malgré
la contribution favorable de la colonne liquide de forage entraînant celui-ci, demande plus d'une vingtaine de minutes.et implique une attention soutenue et ininterrompue de l'opérateur pendant la totalité de l'intervalle de temps.
La présente invention vise à remédier à l'inconvénient susdit et propose un dispositif de contrôle de verrouillage d'un carottier de sondage à câble pour puits humide, comprenant un tube extérieur au travers duquel coulisse un tube intérieur constitué d'une tête d'accrochage et d'un corps cylindrique muni d'un joint d'étanchéité hydraulique avec le tube extérieur, d'une soupape <EMI ID=2.1>
verrouillage par rapport au tube extérieur, constitués d'un porte-verrou, d'une coulisse de déverrouillage solidarisée à la tête d'accrochage et d'une goupille qui dégage hors d'une rainure annulaire de blocage, les pattes du verrou susdit, sous l'effet d'une traction au moyen du câble de manoeuvre et de la pièce de repêchage sur la
tête d'accrochage, caractérisé en ce qu'il comporte un verrou éclipsable bistable, qui, lorsqu'il est repoussé vers une position inférieure par pression hydraulique au moyen de la pompe d'injection du liquide de forage, assure l'étanchéité hydraulique du tube intérieur avec le tube extérieur, lorsque ladite pression du liquide de forage dépasse une valeur prédéterminée et permet la circulation du liquide de forage lorsque la pression diminue à une valeur inférieure à ladite valeur, tout en restant supérieure à la force de rappel nécessaire à l'ouverture de:
la soupape de réglage de pression de liquide de forage.
Dans une forme de réalisation particulière, ledit verrou est constitué d'une bague-tiroir coulissable ex-
<EMI ID=3.1>
la tête d'accrochage, ladite bague comportant une gâche présentant deux bras convergents inégaux, jouant le rôle
de glissières, dans lesquelles est guidé et rendu tour à tour prisonnier, un ergot solidaire du corps cylindrique susdit qui occupe, sous l'action d'un ressort agissant sur l'embase de la bague et prenant appui contre un écrou de réglage du corps cylindrique lorsque l'injection de liquide du forage est interrompue, une position supérieure de repos dans laquelle un orifice latéral de la bague susdite est obturé par le corps cylindrique.
L'invention concerne également un procédé pour contrôler le verrouillage d'un carottier de sondage à câble, à l'aide du dispositif décrit ci-dessus.
Ce procédé est essentiellement caractérisé en ce que
la bague susdite occupe d'abord, au cours de la descente
du carottier, sous l'action de la pression hydraulique du fluide de forage, une position intermédiaire stable,
dans laquelle l'orifice latéral est obturé par le corps cylindrique, de manière à empêcher la circulation du
liquide de forage vers la couronne de forage, quelle que
soit la pression hydraulique appliquée et accélérer la descente du tube intérieur en fonction eu débitée liquide de forage injecté.
Lorsqu'on augmente ensuite la pression du liquide de forage,la bague dont le segment forme piston d'étanchéité annu-
<EMI ID=4.1>
contre un écrou de réglage du corps cylindrique vers une position inférieure de repos dans laquelle l'ergot se
trouve au sommet de la gâche et occupe une position qui permet de libérer en même temps que le verrou éclipsable, le passage du liquide de forage.
D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description détaillée suivante faisant référence aux dessins ci-annexés qui illustrent
une forme de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif.
Dans ces dessins :
- les figures 1, 2 et 3 sont des coupes de tronçons successifs d'un appareil carottier, muni d'un dispositif de contrôle du verrouillage selon l'invention ; - la figure 4 montre une coupe du dispositif de contrôle du verrouillage en position intermédiaire, telle que prévu pour la descente du carottier ;
- la figure 5 est une vue analogue à celles des figures 4, du dispositif de contrôle au cours d'un test de verrouillage ;
- la figure 6 est une vue analogue à celles des figures 4 à 5, du dispositif de contrôle au cours d'une opération de carottage ;
- la figure 7 est une vue en coupe transversale suivant la ligne VI-VI' du dispositif montré à la figure 6;
- les figures 8 à 16 illustrent les évolutions successives du liquide de forage dans l'appareil carottier montré aux figures 1 à 3.
Dans ces diverses figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou équivalents.
Les figures 1 à 3 illustrent un premier mode de réalisation du dispositif de mise en place du tube intérieur d'un appareil carottier selon l'invention.
Comme illustré à la figure 1, un carottier double à câble, désigné dans son ensemble par la notation de référence 1, comprend un tube extérieur 1, pourvu inférieurement d'une couronne de sondage 2 et un tube intérieur 3 coulissable axialement dans le tube extérieur 1 et équipé à sa base d'un manchon extracteur de carotte 4. Le tube intérieur 3 est lancé librement dans le tube extérieur 1.
En position de carottage, le tube intérieur 3 est suspendu dans le tube extérieur 1 par un rebord annulaire 5 s'appuyant sur une bague de suspension 5' du tube extérieur 1.
Il comprend un porte-verrou tubulaire 6 et une tête d'accrochage 7 présentant à son sommet un crochet tronconique 8 e t u n cône - guide 9 disposé endessous du crochet 8. La tête d'accrochage 7 est reliée par une goupille diamétrale 10 à une coulisse de déverrouillage 11 qui présente une fente diamétrale 12 et deux ouvertures allongées 13 diamétralement opposées. La coulisse de déverrouillage 11 porte une goupille de déverrouillage 14 s'étendant perpendiculairement à travers
<EMI ID=5.1>
Ce porte-verrou abrite un verrou 15 constitué de deux pattes de verrouillage 16 et 17 plates, parallèles et logées dans la fente diamétrale 12. Les pattes 16 et
17 pivotent ensemble autour d'un pivot diamétral 18 qui traverse les ouvertures allongées correspondantes 13 précitées et dont les extrémités sont fixées au porteverrou tubulaire 6. Le porte-verrou 6 présente deux évidements de déverrouillage 19, diamétralement opposés et situés vis-à-vis de la fente diamétrale 12. Sur sa face extérieure, le porte-verrou 6 a une rainure circonférentielle d'accrochage 21 près de son extrémité supérieure
22 par ailleurs chanfreinée. Le porte-verrou 6 est rendu solidaire de la partie inférieure restante du tube intérieur 3 par une goupille 23.
La coulisse 11 peut coulisser légèrement par rapport au porte-verrou 19 notamment grâce à la possibilité de coulissement du pivot 18 dans les ouvertures allongées 13 précitées.
Les pattes 16 et 17 du verrou 15 sont sollicitées constamment par un ressort 24, à être écartées l'une de l'autre et éloignées ensemble de l'axe longitudinal commun au tube intérieur 3 et au tube extérieur 1.
Un espace est prévu entre le tube extérieur 1 et le tube intérieur 3 pour alimenter la zone inférieure de carottage en eau de refroidissement qui permet non seulement l'évacuation des calories, mais également celle des débris de sondage.
Le canal du passage d'eau compris dans le tube inté-
<EMI ID=6.1>
non montrée,installée en surface.
Le réglage de la soupape 26 susdite s'effectue à l'aide d'une vis de réglage 27 à tête hexagonale 28 montée dans le corps cylindrique 33 et permet d e déplacer axia-
lement en hauteur à l'intérieur du tube intérieur 3, une rondelle 29 de manière à comprimer plus ou moins le ressort de rappel 30 et à régler ainsi la force de rappel dudit ressort 30.
La force de rappel du ressort 30 est réglée en fonction des conditions des opérations de carottage, de manière à permettre l'ouverture de la soupape 26 dès qu'une pression
<EMI ID=7.1>
conditions exactes des opérations de carottage, notamment de la profondeur de sondage, est atteinte.
Suivant une particularité de l'invention, le dispositif de contrôle du verrouillage comporte un verrou éclipsable bistable qui, lorsqu'il est repoussé vers une position inférieure par pression hydraulique supérieure à la valeur de tarage du ressort 30, au moyen de la pompe d'injection du liquide de forage, assure l'étanchéité hydraulique du corps cylindrique 33 avec le tube extérieur 1 et permet l'arrivée du liquide de forage dans une chambre délimitée par la bague- tiroir 32 du verrou éclipsable bistable 31.
Ensuite, la poussée du liquide de forage est maintenue à une valeur inférieure à la force de tarage du ressort
38 mais supérieure à la force de rappel du ressort 30 nécessaire à l'ouverture de la soupape de réglage de la pression du liquide de forage.
Dans une forme de réalisation particulière du dispositif suivant l'invention, ledit verrou 31 est constitué d'une bague-tiroir 32 coulissable extérieurement le long d'un corps cylindrique 33 solidaire de la tête d'accrochage 7, ladite bague-tiroir 32 comportant une gâche
34 présentant deux bras convergents 35, 36 inégaux, jouant le rôle de glissières, dans lesquelles est guidé et rendu tour à tour prisonnier, un ergot 37 solidaire
du corps cylindrique 33 susdit, susceptible d'occuper trois positions extrêmes, correspondant aux opérations
de descente, d'indication de verrouillage et de forage.
La bague-tiroir susdite 32 occupe d'abord, au cours de la descente du tube intérieur du carottier, sous l'action de la pression hydraulique du fluide de forage sur un segment 32', une position intermédiaire stable, dans laquelle chaque orifice latéral 40 est obturé par
le corps cylindrique 33, de manière à empêcher la circulation du liquide de forage vers la couronne de forage 2, quelle que soit la pression hydraulique appliquée
(figure 4).
Lorsqu'on augmente ensuite la pression du liquide de forage, la bague 32 dont le segment 32' forme piston d'étanchéité autour du corps cylindrique 33, muni d'un joint 33', se déplace à l'encontre du ressort 38 agissant sur l'embase de la bague-tiroir 32 et prenant appui contre un écrou de réglage 39 du corps cylindrique
33 vers une position inférieure de repos dans laquelle chaque orifice latéral 40 susdit est obturé (figure 5).
La circulation de liquide de forage vers la couronne de forage 2 est empêchée, quelle que soit la pression hydraulique fournie par la pompe d'injection.
Une augmentation permanente de pression peut être décelée facilement en surface au manomètre. Elle indique que le tube intérieur 3 du carottier repose de manière étanche par un rebord annulaire 5 sur la bague de suspension 5' du tube extérieur 1 et que la baguetiroir 32 est repoussée en position inférieure étanche.
En interrompant l'injection du liquide de forage, on permet au ressort 38 de déplacer la bague 32 vers une position supérieure de repos dite de forage, dans laquelle l'ergot 37 se trouve au pied de la gâche 34 et l'orifice latéral 40 est disposé en face d'une fenêtre
40' du corps cylindrique 33 et permet la circulation de liquide de forage vers la couronne de forage 2 dès que la pression est suffisante pour vaincre la force de rappel du ressort 30 de la soupape de réglage 26
(figure 6) .
Une description séquentielle du procédé mettant en oeuvre le dispositif décrit ci-dessus est illustré par les figures suivantes.
Les figures 8 à 10 montrent où évolue le liquide de forage dans l'appareil carottier, au cours de la descente de celui-ci dans le trou de forage. Le liquide de forage est injecté à l'aide de la pompe d'injection dans le train de tiges.
Le déplacement de la colonne de liquide de forage vers le bas, contribue à accélérer la descente du tube intérieur 3 du carottier dans le train de tiges.
Au cours de la descente du tube intérieur du carottier, la soupape de réglage de la pression 26
est obturée puisque la bille prend appui de manière étanche sur son siège.
Arrivé en position de forage, le tube intérieur 3 du carottier vient reposer de manière étanche sur la bague 5' de suspension.et le verrouillage du tube intérieur du carottier s'effectue par écartement des pattes 16, 17 du verrou 15.
Etant donné que le liquide de forage est injecté par une pompe volumétrique, l'étanchéité du tube extérieur 1 avec le tube intérieur 3 provoque une montée en pression qui, lorsqu'elle atteint la pression de tarage de la soupape d'une surcharge non montrée montée sur la pompe, en provoquera l'ouverture pour indiquer ainsi de manière tangible, sûre et permanente,qu'il y
a verrouillage.
La progression du liquide de forage dans la chambre délimitée par la bague-tiroir 32 du verrou éclipsable bistable 31 est illustrée dans les figures 11 à 13. La figure 12 montre comment la colonne de liquide de forage est stoppée par le verrou éclipsable bistable 31.
Pour amener le verrou bistable en position de forage, dans laquelle chaque orifice latéral 40 se trouve en face d'une fenêtre 40' du corps cylindrique 33, l'opérateur, tout en laissant tourner la pompe, décharge à l'air libre le fluide de forage par une vanne à deux sorties.
En supprimant de cette façon la pression dans le train de tiges, on permet au ressort de rappel 35 de repousser la bague 32 vers la position supérieure dite de forage. On permet ainsi au fluide de forage de circuler entre le tube intérieur et le tube extérieur
du carottier vers la couronne de forage.
La progression du liquide de forage vers la couronne de forage 2 est illustrée aux figures 11 à 16.
La récupération du tube intérieur 3 de l'appareil carottier s'effectue de manière connue en descendant
un overshot dans le tube extérieur 1, à l'aide d'un câble.
Sous l'effet d'une traction au moyen du câble et de la pièce de repêchage ou overshot sur la tête d'accrochage, la goupille de déverrouillage 14 dégage hors de la rainure annulaire de blocage 5, les pattes 16, 17
du verrou susdit 15.
Le dispositif de contrôle du verrouillage suivant l'invention signale de manière précise, durable et vérifiable, le verrouillage du tube intérieur, ce qui permet de s'assurer que celui-ci s'est effectué normalement, alors que les systèmes connus apportent cette indication de manière fugitive.
Dès que le verrouillage a eu lieu, le manomètre indique une valeur supérieure à la pression de référence. Une augmentation éventuelle de pression se lit
au manomètre de la pompe. Par contre, en interrompant l'injection de liquide de forage, on libère le verrou éclipsable et on libère le passage du liquide de forage vers la couronne de forage 2.
Le fait d'avoir une soupape réglable 26 et d'avoir
un faible espace annulaire entre le tube extérieur et
la paroi du trou, permettront, comme dant les systèmes connus, de forer avec de faibles débits de fluide d'injection, ce qui permet de réduire la perte de carotte
par érosion, tout en conservant une évacuation correcte
des sédiments.
Comme décrit dans le certificat d'utilité français
N[deg.] 7 720 085 publié sous le N[deg.] 2 359 273, à la partie inférieure du tube 11 porte-verrous, est fixé un manchon déflecteur 41' sur lequel est vissé un arbre 41 plein. L'arbre 41 porte autour de lui et de haut en bas, une
bague de retenue 42, des rondelles d'appui 43, des bagues d'expansion 44 entre celles-ci, une première butée à billes
45, un manchon d'entretoisement 46, une seconde butée à billes 47, des rondelles ressorts 48 et une autre bague de retenue 49. Les éléments mécaniques 43 à 48 entourant l'arbre 41 sont serrés entre les deux butées de retenue 42 et 49 par un écrou 50 autobloquant, vissé sur l'extrémité inférieure filetée de l'arbre 41. D'autre part, le manchon d'entretoisement 46 présente une partie filetée sur laquelle est vissée un support 51 du tube intérieur. La partie inférieure taraudée du support 51 porte un tube 3 réceptacle
de la carotte, fileté supérieurement et inférieurement. La partie inférieure du tube réceptacle 3 est vissée à son tour dans le manchon extracteur 4 , lequel est pourvu inférieurement d'un ressort extracteur 52.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée aux modes et formes de réalisation représentés et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation à condition que ces modifications ne soient pas en contraction
avec l'objet des revendications suivantes.
REVENDICATIONS
1. Dispositif de contrôle du verrouillage d'un carottier de sondage à câble pour puits humide, comprenant un tube extérieur au travers duquel coulisse un tube intérieur constitué d'une tête d'accrochage et d'un corps cylindrique muni d'un joint d'étanchéité hydraulique avec le tube
<EMI ID=8.1>
de forage et de moyens de verrouillage par rapport au tube extérieur, constitués d'un porte-verrou, d'une coulisse de déverrouillage solidarisée à la tête d'accrochage et d'une goupille qui dégage hors d'une rainure annulaire de blocage, les pattes du verrou susdit, sous l'effet d'une traction
au moyen du câble de manoeuvre et de la pièce de repêchage sur la tête d'accrochage, caractérisé en ce qu'il comporte un verrou éclipsable bistable (31) qui, lorsqu'il est repoussé vers une position inférieure par pression hydraulique au moyen de la pompe d'injection du liquide de forage assure l'étanchéité hydraulique du tube intérieur (3) avec le tube extérieur (1), lorsque ladite pression du liquide de forage dépasse une valeur prédéterminée et permet la circulation du liquide de forage lorsque la pression diminue à une valeur inférieure à ladite valeur, tout en restant supérieure à la force de rappel nécessaire à l'ouverture de la soupape de réglage (26) du débit de liquide de forage.
The present invention relates to a device for controlling the locking of a cable sounder corer for a wet well, comprising an outer tube through which an inner tube made up of slides. a hooking head and a cylindrical body provided with a hydraulic seal with the outer tube,
<EMI ID = 1.1>
and locking means with respect to the outer tube, consisting of a lock holder, an unlocking slide secured to the attachment head and a pin which releases the tabs from an annular blocking groove of the aforementioned bolt, under the effect of a traction by means of the operating cable and the fishing piece on the attachment head.
It also relates to a method for controlling the locking of a cable borehole sampler, using the device described above. According to this process, the drilling liquid is freely launched at the bottom of a wet well, possibly injected by means of a pump, in order to accelerate the descent and save time, and we rise to the surface after 'coring operation, using a recovery piece and a cable, an inner tube.
By the French utility certificate published under N [deg.] 2 359 273, a cable core sampler is known comprising a valve for adjusting the flow of drilling fluid, making it possible to detect from the surface, the precise moment of Locking the core barrel in the coring position, in a wet or dry hole.
The adjustable control valve comprises a spherical valve in a body formed by a sleeve constituting the head of the inner tube. The spherical obturator is applied elastically against an annular seat by a return spring bearing lowerly on an adjustment washer displaceable axially in the body.
In this well-known core sampler, the operator has a particularly simple, quick and effective means of knowing when and if, using the adjustable control valve, for deep drilling.
the inner tube is in the correct position for drilling and coring. For this purpose, it suffices to follow the pressure indicated at the pump without stopping any motor.
When the inner tube is locked in the outer tube, an annular rim rests on
a suspension ring, at the shutter
and form a seal. As a result, the water can no longer circulate between the inner tube and the outer tube at the level in question and this water is stopped by the shutter applied against the annular seat. Therefore, the indicated water pressure
the pressure gauge of the injection pump gradually increases to stabilize at a value corresponding to
the return force of the spring, a force which is known beforehand by the adjustment of this spring before the introduction of the core barrel into the drilled hole. Thus, the evolution of the water pressure at the injection pump makes it easy to see if the inner tube is in the lower position locked and suspended
to the suspension ring of the outer tube, before rotating the outer tube in the drilled hole.
During soundings carried out at a great depth, that is to say greater than about 1000 m, it is difficult to deduce with certainty, from the evolution of the water pressure at the injection pump, if locking
actually took place.
We are rather referring to an indication, to the pressure gauge
of the pump, of a sudden but fleeting increase in pressure above the predetermined pressure for adjusting the valve, due to the sudden stop of the column of liquid causing the corer to descend. It is difficult to observe on the pressure gauge of the injection pump,
the impromptu water hammer linked to the precise moment of locking.
The descent of the corer, in free diving, despite
the favorable contribution of the liquid drilling column causing it requires more than twenty minutes. and implies sustained and uninterrupted attention from the operator during the entire time interval.
The present invention aims to remedy the above-mentioned drawback and proposes a device for controlling the locking of a cable sounder corer for a wet well, comprising an outer tube through which slides an inner tube consisting of a hooking head. and a cylindrical body provided with a hydraulic seal with the outer tube, a valve <EMI ID = 2.1>
locking with respect to the outer tube, consisting of a latch holder, an unlocking slide secured to the latching head and a pin which releases the abovementioned lugs from an annular locking groove, under the effect of a traction by means of the operating cable and the fishing piece on the
attachment head, characterized in that it includes a bistable, retractable lock, which, when pushed to a lower position by hydraulic pressure by means of the drilling fluid injection pump, ensures the hydraulic seal of the inner tube with the outer tube, when said pressure of the drilling fluid exceeds a predetermined value and allows the circulation of the drilling fluid when the pressure decreases to a value less than said value, while remaining greater than the restoring force necessary for the opening of:
the drilling fluid pressure adjustment valve.
In a particular embodiment, said lock consists of a sliding drawer ring ex-
<EMI ID = 3.1>
the attachment head, said ring comprising a keeper having two uneven converging arms, playing the role
runners, in which is guided and taken in turn prisoner, a lug secured to the above cylindrical body which occupies, under the action of a spring acting on the base of the ring and bearing against a body adjusting nut cylindrical when the injection of drilling fluid is interrupted, an upper rest position in which a lateral orifice of the above-mentioned ring is closed by the cylindrical body.
The invention also relates to a method for controlling the locking of a cable borehole sampler, using the device described above.
This process is essentially characterized in that
the aforementioned ring first occupies, during the descent
the core barrel, under the action of the hydraulic pressure of the drilling fluid, a stable intermediate position,
in which the lateral orifice is closed by the cylindrical body, so as to prevent the circulation of the
drilling fluid to the drill bit, whatever
or the hydraulic pressure applied and accelerate the descent of the inner tube as a function of the flow of injected drilling liquid.
When the pressure of the drilling fluid is then increased, the ring, the segment of which forms an annular sealing piston,
<EMI ID = 4.1>
against an adjusting nut of the cylindrical body towards a lower rest position in which the lug
located at the top of the strike plate and occupies a position which allows the passage of drilling fluid to be released at the same time as the eclipsable lock.
Other features and details of the invention will become apparent during the following detailed description referring to the accompanying drawings which illustrate
an embodiment of the invention, given by way of nonlimiting example.
In these drawings:
- Figures 1, 2 and 3 are sections of successive sections of a core barrel device, provided with a locking control device according to the invention; - Figure 4 shows a section of the locking control device in the intermediate position, as provided for the descent of the corer;
- Figure 5 is a view similar to those of Figures 4, of the control device during a locking test;
- Figure 6 is a view similar to those of Figures 4 to 5, of the control device during a coring operation;
- Figure 7 is a cross-sectional view along line VI-VI 'of the device shown in Figure 6;
FIGS. 8 to 16 illustrate the successive changes in the drilling fluid in the core barrel device shown in FIGS. 1 to 3.
In these various figures, the same reference notations designate identical or equivalent elements.
Figures 1 to 3 illustrate a first embodiment of the device for placing the inner tube of a core barrel device according to the invention.
As illustrated in FIG. 1, a double cable core barrel, designated as a whole by the reference notation 1, comprises an external tube 1, provided below with a probing ring 2 and an internal tube 3 which can be slid axially in the external tube 1 and fitted at its base with a carrot extractor sleeve 4. The inner tube 3 is freely launched into the outer tube 1.
In the coring position, the inner tube 3 is suspended in the outer tube 1 by an annular flange 5 resting on a suspension ring 5 'of the outer tube 1.
It comprises a tubular latch holder 6 and a hooking head 7 having at its top a frustoconical hook 8 and a cone-guide 9 arranged below the hook 8. The hooking head 7 is connected by a diametric pin 10 to a slide unlocking 11 which has a diametrical slot 12 and two elongated openings 13 diametrically opposite. The unlocking slide 11 carries an unlocking pin 14 extending perpendicularly through
<EMI ID = 5.1>
This latch holder houses a latch 15 consisting of two locking lugs 16 and 17 flat, parallel and housed in the diametrical slot 12. The lugs 16 and
17 pivot together around a diametrical pivot 18 which passes through the corresponding elongated openings 13 above and whose ends are fixed to the tubular lock carrier 6. The lock holder 6 has two unlocking recesses 19, diametrically opposite and located opposite of the diametrical slot 12. On its outer face, the latch holder 6 has a circumferential hooking groove 21 near its upper end
22 also chamfered. The lock holder 6 is made integral with the remaining lower part of the inner tube 3 by a pin 23.
The slide 11 can slide slightly relative to the latch holder 19 in particular thanks to the possibility of sliding of the pivot 18 in the above-mentioned elongated openings 13.
The lugs 16 and 17 of the latch 15 are constantly biased by a spring 24, to be spaced from one another and removed together from the longitudinal axis common to the inner tube 3 and the outer tube 1.
A space is provided between the outer tube 1 and the inner tube 3 for supplying the lower core area with cooling water which not only allows the evacuation of calories, but also that of sounding debris.
The water passage channel included in the inner tube
<EMI ID = 6.1>
not shown, installed on the surface.
The adjustment of the above-mentioned valve 26 is carried out using an adjustment screw 27 with a hexagonal head 28 mounted in the cylindrical body 33 and makes it possible to move axially
Lement in height inside the inner tube 3, a washer 29 so as to more or less compress the return spring 30 and thus adjust the return force of said spring 30.
The return force of the spring 30 is adjusted according to the conditions of the coring operations, so as to allow the valve 26 to open as soon as a pressure
<EMI ID = 7.1>
exact conditions of the core drilling operations, in particular the drilling depth, is reached.
According to a feature of the invention, the locking control device comprises a bistable retractable lock which, when pushed to a lower position by hydraulic pressure greater than the setting value of the spring 30, by means of the pump injection of drilling fluid, ensures the hydraulic seal of the cylindrical body 33 with the outer tube 1 and allows the arrival of drilling fluid in a chamber delimited by the drawer ring 32 of the bistable eclipsable lock 31.
Then the thrust of the drilling fluid is maintained at a value lower than the calibration force of the spring
38 but greater than the return force of the spring 30 necessary for the opening of the valve for adjusting the pressure of the drilling liquid.
In a particular embodiment of the device according to the invention, said latch 31 consists of a drawer ring 32 which can be slid outside along a cylindrical body 33 secured to the hooking head 7, said drawer ring 32 comprising a waste
34 having two converging arms 35, 36 uneven, playing the role of slides, in which is guided and made in turn prisoner, a lug 37 integral
of the aforementioned cylindrical body 33, capable of occupying three extreme positions, corresponding to the operations
descent, lock indication and drilling.
The aforesaid drawer ring 32 first occupies, during the descent of the inner tube of the core barrel, under the action of the hydraulic pressure of the drilling fluid on a segment 32 ', a stable intermediate position, in which each lateral orifice 40 is closed by
the cylindrical body 33, so as to prevent the circulation of the drilling liquid towards the drilling ring 2, whatever the hydraulic pressure applied
(figure 4).
When the pressure of the drilling fluid is then increased, the ring 32, the segment 32 'of which forms a sealing piston around the cylindrical body 33, provided with a seal 33', moves against the spring 38 acting on the base of the drawer ring 32 and bearing against an adjusting nut 39 of the cylindrical body
33 to a lower rest position in which each said lateral opening 40 is closed (FIG. 5).
The circulation of drilling fluid to the drill bit 2 is prevented, regardless of the hydraulic pressure supplied by the injection pump.
A permanent increase in pressure can be easily detected on the surface by the pressure gauge. It indicates that the inner tube 3 of the core barrel rests in a sealed manner by an annular flange 5 on the suspension ring 5 'of the outer tube 1 and that the ring-rod 32 is pushed back into the sealed lower position.
By interrupting the injection of the drilling liquid, the spring 38 is allowed to move the ring 32 towards an upper so-called drilling rest position, in which the lug 37 is located at the foot of the strike 34 and the lateral orifice 40 is arranged in front of a window
40 ′ of the cylindrical body 33 and allows the circulation of drilling liquid towards the drilling crown 2 as soon as the pressure is sufficient to overcome the return force of the spring 30 of the regulating valve 26
(figure 6).
A sequential description of the process using the device described above is illustrated by the following figures.
Figures 8 to 10 show where the drilling fluid moves in the core drilling device, during the descent of the latter into the borehole. The drilling fluid is injected using the injection pump into the drill string.
The displacement of the column of drilling liquid downwards helps to accelerate the descent of the inner tube 3 of the core barrel in the drill string.
During the descent of the inner tube of the core barrel, the pressure adjustment valve 26
is closed since the ball is sealingly supported on its seat.
Arrived in the drilling position, the inner tube 3 of the core barrel comes to rest in a sealed manner on the ring 5 'of suspension. And the inner tube of the core barrel is locked by spreading the tabs 16, 17 of the latch 15.
Since the drilling liquid is injected by a positive displacement pump, the tightness of the outer tube 1 with the inner tube 3 causes a pressure build-up which, when it reaches the valve pressure of an overload not shown mounted on the pump, will cause the opening to indicate in a tangible, safe and permanent way, that there
has locking.
The progression of the drilling liquid in the chamber delimited by the drawer ring 32 of the bistable eclipsable latch 31 is illustrated in FIGS. 11 to 13. FIG. 12 shows how the column of drilling liquid is stopped by the bistable eclipsing latch 31.
To bring the bistable lock into the drilling position, in which each lateral orifice 40 is opposite a window 40 ′ of the cylindrical body 33, the operator, while letting the pump run, discharges the fluid in the open air drilling by a valve with two outputs.
By thus removing the pressure in the drill string, the return spring 35 is allowed to push the ring 32 towards the upper so-called drilling position. This allows the drilling fluid to flow between the inner tube and the outer tube
from the core barrel to the core bit.
The progression of the drilling fluid towards the drill bit 2 is illustrated in FIGS. 11 to 16.
The recovery of the inner tube 3 of the core barrel device is carried out in a known manner by descending
an overshot in the outer tube 1, using a cable.
Under the effect of a traction by means of the cable and the fishing piece or overshot on the hooking head, the unlocking pin 14 releases from the annular locking groove 5, the legs 16, 17
of the above lock 15.
The locking control device according to the invention signals in a precise, lasting and verifiable manner, the locking of the inner tube, which makes it possible to ensure that it has been carried out normally, while known systems provide this indication. fleetingly.
As soon as the locking has taken place, the pressure gauge indicates a value higher than the reference pressure. A possible increase in pressure is read
on the pump pressure gauge. On the other hand, by interrupting the injection of drilling liquid, the eclipsable lock is released and the passage of the drilling liquid to the drilling ring 2 is released.
Having an adjustable valve 26 and having
a small annular space between the outer tube and
the wall of the hole, will, as in known systems, to drill with low flow rates of injection fluid, which reduces the loss of carrot
by erosion, while maintaining proper drainage
sediment.
As described in the French utility certificate
N [deg.] 7 720 085 published under N [deg.] 2 359 273, a deflector sleeve 41 ′ is fixed to the lower part of the tube 11 with locks, onto which a solid shaft 41 is screwed. The tree 41 carries around it and from top to bottom, a
retaining ring 42, support washers 43, expansion rings 44 between them, a first ball bearing
45, a spacer sleeve 46, a second ball bearing 47, spring washers 48 and another retaining ring 49. The mechanical elements 43 to 48 surrounding the shaft 41 are clamped between the two retaining stops 42 and 49 by a self-locking nut 50, screwed onto the threaded lower end of the shaft 41. On the other hand, the bracing sleeve 46 has a threaded part on which a support 51 of the inner tube is screwed. The threaded lower part of the support 51 carries a receptacle tube 3
carrot, threaded above and below. The lower part of the receptacle tube 3 is in turn screwed into the extractor sleeve 4, which is provided below with an extractor spring 52.
It is obvious that the invention is not exclusively limited to the modes and embodiments represented and that many modifications can be made in the form, the arrangement and the constitution of some of the elements involved in its realization provided that these modifications are not in contraction
with the subject of the following claims.
CLAIMS
1. Device for controlling the locking of a cable drill core for wet wells, comprising an outer tube through which slides an inner tube consisting of a hooking head and a cylindrical body provided with a gasket hydraulic seal with the tube
<EMI ID = 8.1>
drilling and locking means with respect to the outer tube, consisting of a lock holder, an unlocking slide secured to the hooking head and a pin which emerges from an annular blocking groove, the legs of the aforementioned lock, under the effect of a traction
by means of the operating cable and the fishing piece on the attachment head, characterized in that it comprises a bistable eclipsable lock (31) which, when it is pushed to a lower position by hydraulic pressure by means of the drilling fluid injection pump ensures the hydraulic tightness of the inner tube (3) with the outer tube (1), when said pressure of the drilling fluid exceeds a predetermined value and allows the circulation of the drilling fluid when the pressure decreases to a value less than said value, while remaining greater than the restoring force necessary to open the regulating valve (26) of the drilling fluid flow.