CA1291026C - Vanne de securite pour puits petrolier et outil de montage de ladite vanne - Google Patents
Vanne de securite pour puits petrolier et outil de montage de ladite vanneInfo
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- CA1291026C CA1291026C CA000519466A CA519466A CA1291026C CA 1291026 C CA1291026 C CA 1291026C CA 000519466 A CA000519466 A CA 000519466A CA 519466 A CA519466 A CA 519466A CA 1291026 C CA1291026 C CA 1291026C
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Abstract
VANNE DE SECURITE POUR PUITS PETROLIER ET OUTIL DE MONTAGE DE LADITE VANNE L'invention concerne une vanne de sécurité pour puits pétrolier, comprenant de façon classique un organe mohile d'obturation (11), un coulisseau tubulaire interne (9), un ressort de rappel (10) du coulisseau, des moyens de déplacement hydraulique du coulisseau vers le bas psr pressurisation d'un fluide de commande, un système d'ancrage (14) de la vanne dans un manchon-réceptacle (1) et des garnitures d'étanchéité (15, 16) au contact dùdit manchonréceptacle (1). Les garnitures d'étanchéité (15, 16) sont situées de part et d'autre de l'arrivée du fluide de commande ; le système d'ancrage (14) est positionné au-dessus desdites garnitures, cependant que le ressort de rappel (10) est positionné au-dessous de celles-ci dans une partie du volume étanche recevant le fluide de commande. Ce ressort est monté autour du coulisseau entre une douille (20) et une bague-écrou (19) supprimant tout danger de détente lors du démontage.
Description
~; ~
L'invention concerne une va~ne de sécurité
destinée à être insérée dans un tube de production de puits pétrolier en vue d'en assurer l'ouverture ou la fermeture.
L'invention s'étend à un outil facilitant le montage dc ladite vanneO
lû L9s vannes de sécurité pour puits pétroliers ont pour fonction de stopper automatiquement la production d'effluent si un incident survient en tête de puits ou en aval de celles-ci. Elles sont commandées hydrauliquement à
i l'ouverture depuis la surface et se ferment automatiquement au 15 moyen d'un puissant reRsort de rappel dbs l'apparition d'une chute de pression hydraulique, commandée ou accidentelle. Ces vannes ont fait l'objet de nombreuses études de mise au point et perfectionnement et leur emploi s'est généralisé en particulier dans les puits éruptifs offshore.
2û Toutefois, les vsnnes existante~ présentent des défauts. En premier lieu, dans la plupart des vannes exiQtantes, les ressorts de rappel sont soumis à des effets de corrosion ou de dépot, ~us à l'effluent avec lequel ils sont en contact. Dans certaines vannes, telles par exemple que 25 celles décrites dans la demande de brevet canadien No. 442,061, il est prévu de~-disposer le ressort de rappel dans le circuit du fluide decommande ; toutefois la configuration de ce circuit ne lui permet pas d'être purgée de façon complète et l'agencement du 3û ressort est tel que ce dernier se trouve au moins en psrtie environné de gaz : le caractère corrosif de ces gaz engendre un vieillissement et une détérioration rapide dudit ressort.
Ce défaut est trè~ grave en pratique, car une détérioration du ressort se traduit par des risques de non-fermeture de la 35 vanne en cas de besoin.
Par ailleurs, le montage et le démontage des vannes existantes sont des opérations complexes et même dangereuses en raison de la présence des ressocts à grande force de rappel qui actuellement sont necessairement détendus 40 pour assurer la révision du matériel. Leur maintenance rendue . . : ,: .., "
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1~9~
délicqte par le grand nombre de pièces et d'étanchéités en présence doit ~tre assurée par un personnel qualifié, qui n'est pas toujours disponible sur site. De plus, ces vannes 5 qui comportent de nombreuses pièces en mouvement sont de fabrication onéreuse en raison des temps d'usinage et de contrôle qu'elles exigent. En outre, le nombre d'étanchéit~s nécessaires multiplie les risques de pannes.
La présente invention se propose de fournir 10 une vanne de sécurité perfectionnée, exempte des défauts sus-évoqués.
Un objectif de l'invention est en particulier de fournir une vanne dans laquelle le ressort de rap`pel et les pièces en mouvement sont soumis à une lubriFication permanente 15 de grande efficacité, réduisant considérablement leur corrosion Un autre objectif est d'écarter tout caractère dangereux de la vanne lors de son démontage, en supprimant les risques liés à la détente du ressort de rappel Un autre objectif est de fournir une vanne de structure simplifiée, ayant un nombre réduit de pièces en mouvement.
Un autre objectif est de fournir une vanne dans laquelle les étanchéités sont en nombre réduit et qui 25 permet un acc~s et un changement faciles des joints les plus exposés.
Un autre objectif est de faciliter la maintenance et la révision des vannes. A cet eFfet, un objectif de l'invention est de fournir un outil de montage 30 simple pour la mise en place du ressort de rappel.
Afin de faciliter la compréhension, la vanne conforme ~ l'invention est décrite en la supposant en place dans un puits pétrolier, les termes "haut", "bas", "supérieur", "inférieur" se référant à cette position.
~d ~ . ~
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129102~
~ 3 -La présen-te invention vise une vanne de sécurité
des-tinée à être insérée dans un tube de production de pui-ts pétrolier pour ouvrir ou fermer ledit -tube, ladite vanne comprenant:
un corps de vanne de forme général tubulaire;
un organè mobile d'obturation situé en par-tie basse dudit corps e-t sollicité vers une position de fermeture;
un coulisseau tubulaire agencé pour pouvoir coulisser longitudinalement à l'intérieur du corps de vanne en vue d'engendrer dans son mouvemen-t descendant une ouverture de l'organe d'obturation;
un ressort de rappel disposé dans un logement annulaire situé entre ledit coulisseau et ledit corps de vanne, de façon à solliciter ledit coulisseau vers une position haute correspondant à une fermeture de l'organe d'obturation;
des moyens de déplacement hydraulique du coulisseau vers le bas, comportant une arrivée de fluide de commande à travers le corps de vanne et un volume étanche entre le coulisseau et le corps destiné à recevoir le fluide de commande, le coulisseau présentant une différence de section soumise à une pression du fluide con-tenu dans ledit volume étanche de facon à subir un effort vers le bas lorsque ledit volume est en pression;
un système d'ancrage situé en partie haute du corps de vanne et adapté pour assujettir ledit corps de vanne dans un manchon-réceptacle logé dans le tube de production;
des garnitures d'étanchéité, inférieur et supérieur, disposées autour du corps de vanne en vue d'assurer une étanchéité à l'interface entre ledit corps de vanne et le manchon-réceptacle à des niveaux situés au-dessous et au-dessus de l'arrivée du fluide de commande, les garnitures d'étanchéité, situés de part et d'autre de : . :
, ~L~910~6 - 3a -l'arrivée de fluide de commande, é-tan-t positionnées immédiatement au-dessous et au-dessus de ladite arrivée de fluide,le système d'ancrage étant situé au-dessus de la garniture supérieure, cependan-t que le ressort de rappel est positionné au-dessous de la garniture inférieure dans un logement annulaire constitué par une partie du volume étanche destiné à recevoir le f:Luide de commande; ledit corps de vanne étant constitué en outre de plusieurs,pièces -tubulaires, assujetties les unes aux autres, incluant un porte-join-t supérieur doté ex-térieurement d'une échancrure d'insertion de la garniture d'étanchéité supérieur et percé, à un niveau inférieur, d'une lumière d'arrivée du fluide de commande, une chemise de ressor-t d'étendant autour du ressort et qui est vissée par un talon supérieur sur le porte-joint supérieur, ledit talon supérieur étant extérieurement doté d'une échancrure d'insertion de la garniture d'étanchéité inférieure, une entre-toise tubulaire s'étendan-t au-tour du porte-joint supérieur en-tre les garnitures d'étanchéité, inférieur e-t supérieur, ladite entretoise étan-t percé d'une lumière en correspondance avec la lumière de l'arrivée du fluide de commande, un manchon inférieur étant vissé à une base de la chemise de ressort et formant à l'intérieur de ladi-te chemise de ressort un épaulement contre lequel est destiné à s'appliquer une douille inférieure, ledit manchon portant en partie basse l'organe d'obturation, ladite entre-toise tubulaire étant bloquée à sa partie basse par une bague-écrou vissé autour du porte-joint supérieur, ladite bague-écrou bloquant la garniture d'étanchéi-té inférieur et formant butée pour le 3~ talon de la chemise de ressort.
Ainsi, comme on le comprendra mieux plus loin, la structure de la vanne conforme à l'invention permet une purge complète du volume étanche contenan-t le fluide de commande lors de la mise en pression, cependan-t que .~
,;', ~:
' -, o~
l'agencement du ressort de rappel garantlt une totaleimmersion de celui-ci dans le fluide de commande. Ce ressort se trouve b l'abri des agressions de l'effluent ou des gaz 5 corrosifs et peut être réalisé en un acier à haut module d'élasticité favorable a l'obtention d'une force de rappel éle:vée, stable dans le temps.
De ~référence, selon une caractéristique de l'invention, le ressort de rappel disposé dans le logement 10 annulaire situé autour du coulisseau s'étend entre,,d'une part~ un appui supérieur solidaire du coulisseau et, d'autre part, une doullle inférieure montée coulissante autour dudit coulisseau, avec une butée inférieure limitant sa co~urse vers le bas par rapport audit coulisseau, ladite douille venant 15 s'appliquer en partie basse contre un épaulement prévu à
l'intérieur du corps de vanne.
Cet ag~ncement Facilite la maintenance de la vanne, car le ressort de rappel demeure partiellement comprimé
autour du coulisseau lorsque le corps de vanne est démonté,
L'invention concerne une va~ne de sécurité
destinée à être insérée dans un tube de production de puits pétrolier en vue d'en assurer l'ouverture ou la fermeture.
L'invention s'étend à un outil facilitant le montage dc ladite vanneO
lû L9s vannes de sécurité pour puits pétroliers ont pour fonction de stopper automatiquement la production d'effluent si un incident survient en tête de puits ou en aval de celles-ci. Elles sont commandées hydrauliquement à
i l'ouverture depuis la surface et se ferment automatiquement au 15 moyen d'un puissant reRsort de rappel dbs l'apparition d'une chute de pression hydraulique, commandée ou accidentelle. Ces vannes ont fait l'objet de nombreuses études de mise au point et perfectionnement et leur emploi s'est généralisé en particulier dans les puits éruptifs offshore.
2û Toutefois, les vsnnes existante~ présentent des défauts. En premier lieu, dans la plupart des vannes exiQtantes, les ressorts de rappel sont soumis à des effets de corrosion ou de dépot, ~us à l'effluent avec lequel ils sont en contact. Dans certaines vannes, telles par exemple que 25 celles décrites dans la demande de brevet canadien No. 442,061, il est prévu de~-disposer le ressort de rappel dans le circuit du fluide decommande ; toutefois la configuration de ce circuit ne lui permet pas d'être purgée de façon complète et l'agencement du 3û ressort est tel que ce dernier se trouve au moins en psrtie environné de gaz : le caractère corrosif de ces gaz engendre un vieillissement et une détérioration rapide dudit ressort.
Ce défaut est trè~ grave en pratique, car une détérioration du ressort se traduit par des risques de non-fermeture de la 35 vanne en cas de besoin.
Par ailleurs, le montage et le démontage des vannes existantes sont des opérations complexes et même dangereuses en raison de la présence des ressocts à grande force de rappel qui actuellement sont necessairement détendus 40 pour assurer la révision du matériel. Leur maintenance rendue . . : ,: .., "
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délicqte par le grand nombre de pièces et d'étanchéités en présence doit ~tre assurée par un personnel qualifié, qui n'est pas toujours disponible sur site. De plus, ces vannes 5 qui comportent de nombreuses pièces en mouvement sont de fabrication onéreuse en raison des temps d'usinage et de contrôle qu'elles exigent. En outre, le nombre d'étanchéit~s nécessaires multiplie les risques de pannes.
La présente invention se propose de fournir 10 une vanne de sécurité perfectionnée, exempte des défauts sus-évoqués.
Un objectif de l'invention est en particulier de fournir une vanne dans laquelle le ressort de rap`pel et les pièces en mouvement sont soumis à une lubriFication permanente 15 de grande efficacité, réduisant considérablement leur corrosion Un autre objectif est d'écarter tout caractère dangereux de la vanne lors de son démontage, en supprimant les risques liés à la détente du ressort de rappel Un autre objectif est de fournir une vanne de structure simplifiée, ayant un nombre réduit de pièces en mouvement.
Un autre objectif est de fournir une vanne dans laquelle les étanchéités sont en nombre réduit et qui 25 permet un acc~s et un changement faciles des joints les plus exposés.
Un autre objectif est de faciliter la maintenance et la révision des vannes. A cet eFfet, un objectif de l'invention est de fournir un outil de montage 30 simple pour la mise en place du ressort de rappel.
Afin de faciliter la compréhension, la vanne conforme ~ l'invention est décrite en la supposant en place dans un puits pétrolier, les termes "haut", "bas", "supérieur", "inférieur" se référant à cette position.
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~ 3 -La présen-te invention vise une vanne de sécurité
des-tinée à être insérée dans un tube de production de pui-ts pétrolier pour ouvrir ou fermer ledit -tube, ladite vanne comprenant:
un corps de vanne de forme général tubulaire;
un organè mobile d'obturation situé en par-tie basse dudit corps e-t sollicité vers une position de fermeture;
un coulisseau tubulaire agencé pour pouvoir coulisser longitudinalement à l'intérieur du corps de vanne en vue d'engendrer dans son mouvemen-t descendant une ouverture de l'organe d'obturation;
un ressort de rappel disposé dans un logement annulaire situé entre ledit coulisseau et ledit corps de vanne, de façon à solliciter ledit coulisseau vers une position haute correspondant à une fermeture de l'organe d'obturation;
des moyens de déplacement hydraulique du coulisseau vers le bas, comportant une arrivée de fluide de commande à travers le corps de vanne et un volume étanche entre le coulisseau et le corps destiné à recevoir le fluide de commande, le coulisseau présentant une différence de section soumise à une pression du fluide con-tenu dans ledit volume étanche de facon à subir un effort vers le bas lorsque ledit volume est en pression;
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des garnitures d'étanchéité, inférieur et supérieur, disposées autour du corps de vanne en vue d'assurer une étanchéité à l'interface entre ledit corps de vanne et le manchon-réceptacle à des niveaux situés au-dessous et au-dessus de l'arrivée du fluide de commande, les garnitures d'étanchéité, situés de part et d'autre de : . :
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Ainsi, comme on le comprendra mieux plus loin, la structure de la vanne conforme à l'invention permet une purge complète du volume étanche contenan-t le fluide de commande lors de la mise en pression, cependan-t que .~
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l'agencement du ressort de rappel garantlt une totaleimmersion de celui-ci dans le fluide de commande. Ce ressort se trouve b l'abri des agressions de l'effluent ou des gaz 5 corrosifs et peut être réalisé en un acier à haut module d'élasticité favorable a l'obtention d'une force de rappel éle:vée, stable dans le temps.
De ~référence, selon une caractéristique de l'invention, le ressort de rappel disposé dans le logement 10 annulaire situé autour du coulisseau s'étend entre,,d'une part~ un appui supérieur solidaire du coulisseau et, d'autre part, une doullle inférieure montée coulissante autour dudit coulisseau, avec une butée inférieure limitant sa co~urse vers le bas par rapport audit coulisseau, ladite douille venant 15 s'appliquer en partie basse contre un épaulement prévu à
l'intérieur du corps de vanne.
Cet ag~ncement Facilite la maintenance de la vanne, car le ressort de rappel demeure partiellement comprimé
autour du coulisseau lorsque le corps de vanne est démonté,
2~ sans aucun risque de détente accidentelle.
De plus, une bague auxiliaire de montage est de préférence interposée autour du coulisseau entre l'appui supérieur de celui-ci et l'extrémité correspondante du ressort. Ladite bague suxiliaire montée coulissante autour du 25 coulisseau possède sur son pourtour une empreinte permettant de l'immobiliser au moyen d'un outil de montage. La douille coulissante inf~rieure ci-dessus évoquée possède également sur son pourtour une empreinte similaire permettant de l'immobiliser au moyen de l'outil de montage. Le ressort de 30 rappel peut ainsi, facilement et sans danger, être monté et démonté en cas de besoin au moyen d'un outil approprié, de structure très simple.
L'invention s'étend à un tel outil de montage comprenant essentiellement un bâti s'étendant le long d'un 35 axe, deux organes à ergots rétractables, montés sur ledit bâti a des niveaux différents et adaptés pour pouvoir maintenir respectivement la douille et la bague auxiliaire de la vanne, et une tige de serrage dotée d'organes d'appui sur ladite douille et ladite bague en vue de la compression du ressort de ~~ 40 vanne.
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- ~9~02~i Par allleurs, selon un mode de réalisation pr~fér~, facilitant le changement des garniture~ d'étanchéité
et, d'une façon plus g~n~rale, 1~ maintenanc~ de la vanne, le 5 corps de vanne est con5titué de plusieurs pièce~ tubùlairea, assujetties les unes aux autres, comprenant :
- . un porte-joint supé rieur, doté
ext~rieurement d'une échancrure d'insertion de la garniture d'étanchéité supérieure et percé, b un niveau inférieur, d'une lû lumière d'arrivée du fluide de commande, . une chemise de ressort, s'étendant autour du ressort et vissée par un taion supérieur sur le porte-joint supérieur, ledit talon supérieur étant e.~t~risurement doté
d'une ~chancrure d1insertion de la garniture d'étanchéité
15 inf~rieure, . une entretoise tubulaire, ~'~tendant autour du porte-joint supérieur entre les garnitures d'étanch~it~, inférieure et supérieure~ ladite entretoise ~tant percée d'une lumière en correspondance avec la lumière d'arrivée du fluide 20 de commande, . un manchon inférieur vissé a la base de la chemise de ressort et formant à l'intérieur de celle-ci l'épaulement précité contre lequel est destinée b s'appliquer la douille inférieure coulissante, ledit manchon portant en 25 partie basse l'organe d'obturstion.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit en référence aux dessins annexés, lesquels en présentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel ;
30 sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description :
- la figure 1 est une vue en coupe axiale par un plan vertical d'un~ vanne conforme à l'invention, supposée en position ouverte, I
- les figures 2, 3 et 4 sont des demi-coupes de détail de ladite vanne, - la figure 5 est une vue en coupe axiale de la vanne en position fermée, - la figure 6 est une demi-coupe schématique 40 montrant le volume étanche contenant le fluide de commande, . .
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.............. . . .
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"` 31X9~[)26 - enfin, les figures 7a, 7b et 7c sont des schémas illustrant un outil de montage conforme à l'invention et son utilisation.
La vanne de sécurité représentée à titre d'exemple aux figures 1 à 6 est destinée à équiper un tube de production de puits pétrolier doté d'un manchon-réceptacle 1.
De façon traditionnellel ce manchon-réceptacle est pourvu d'une ligne d'arrivée de fluide de commande la, d'une gorge 10 d'ancr A 9 e lb et de moyens d'arr^et de la vanne (épaulement lbi).
La vanne comprend un corps de vanne de forme générale tubulaire, constitué de plusieurs pièces tubulaires ( assujetties les unes aux autres : corps de verrou 5upérieur 2, 15 porte-joint supérieur 3, entretoise tubulaire 4, bague-écrou de blocage 51 chemise de ressort 6, manchon inférieur 7, corps d'obturateur 8.
A l'intérieur du corps de vanne, est monté un coulisseau tubulaire 9 apte à se déplacer longitudinalement 20 dans le corps de vanne, entre une position basse (correspondant à l'ouverture) représentée à la figure 1 et une position haute (correspondant à la fermeture) représentée à la figure 5. Ce coulisseau est rappelé vers sa position haute par un ressort de rappel 10 et est commandé hydrauliquement vers 25 le bas par le fluide de commande arrivant par la ligne la, lorsque cette dernière est mise sous pression.
En partie basse, le corps d'obturateur 8 comporte un organe mobile d'obturation, constitué en l'exemple par un clapet 11 qui est articulé sur ledit corps de façon à
De plus, une bague auxiliaire de montage est de préférence interposée autour du coulisseau entre l'appui supérieur de celui-ci et l'extrémité correspondante du ressort. Ladite bague suxiliaire montée coulissante autour du 25 coulisseau possède sur son pourtour une empreinte permettant de l'immobiliser au moyen d'un outil de montage. La douille coulissante inf~rieure ci-dessus évoquée possède également sur son pourtour une empreinte similaire permettant de l'immobiliser au moyen de l'outil de montage. Le ressort de 30 rappel peut ainsi, facilement et sans danger, être monté et démonté en cas de besoin au moyen d'un outil approprié, de structure très simple.
L'invention s'étend à un tel outil de montage comprenant essentiellement un bâti s'étendant le long d'un 35 axe, deux organes à ergots rétractables, montés sur ledit bâti a des niveaux différents et adaptés pour pouvoir maintenir respectivement la douille et la bague auxiliaire de la vanne, et une tige de serrage dotée d'organes d'appui sur ladite douille et ladite bague en vue de la compression du ressort de ~~ 40 vanne.
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- ~9~02~i Par allleurs, selon un mode de réalisation pr~fér~, facilitant le changement des garniture~ d'étanchéité
et, d'une façon plus g~n~rale, 1~ maintenanc~ de la vanne, le 5 corps de vanne est con5titué de plusieurs pièce~ tubùlairea, assujetties les unes aux autres, comprenant :
- . un porte-joint supé rieur, doté
ext~rieurement d'une échancrure d'insertion de la garniture d'étanchéité supérieure et percé, b un niveau inférieur, d'une lû lumière d'arrivée du fluide de commande, . une chemise de ressort, s'étendant autour du ressort et vissée par un taion supérieur sur le porte-joint supérieur, ledit talon supérieur étant e.~t~risurement doté
d'une ~chancrure d1insertion de la garniture d'étanchéité
15 inf~rieure, . une entretoise tubulaire, ~'~tendant autour du porte-joint supérieur entre les garnitures d'étanch~it~, inférieure et supérieure~ ladite entretoise ~tant percée d'une lumière en correspondance avec la lumière d'arrivée du fluide 20 de commande, . un manchon inférieur vissé a la base de la chemise de ressort et formant à l'intérieur de celle-ci l'épaulement précité contre lequel est destinée b s'appliquer la douille inférieure coulissante, ledit manchon portant en 25 partie basse l'organe d'obturstion.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit en référence aux dessins annexés, lesquels en présentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation préférentiel ;
30 sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description :
- la figure 1 est une vue en coupe axiale par un plan vertical d'un~ vanne conforme à l'invention, supposée en position ouverte, I
- les figures 2, 3 et 4 sont des demi-coupes de détail de ladite vanne, - la figure 5 est une vue en coupe axiale de la vanne en position fermée, - la figure 6 est une demi-coupe schématique 40 montrant le volume étanche contenant le fluide de commande, . .
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"` 31X9~[)26 - enfin, les figures 7a, 7b et 7c sont des schémas illustrant un outil de montage conforme à l'invention et son utilisation.
La vanne de sécurité représentée à titre d'exemple aux figures 1 à 6 est destinée à équiper un tube de production de puits pétrolier doté d'un manchon-réceptacle 1.
De façon traditionnellel ce manchon-réceptacle est pourvu d'une ligne d'arrivée de fluide de commande la, d'une gorge 10 d'ancr A 9 e lb et de moyens d'arr^et de la vanne (épaulement lbi).
La vanne comprend un corps de vanne de forme générale tubulaire, constitué de plusieurs pièces tubulaires ( assujetties les unes aux autres : corps de verrou 5upérieur 2, 15 porte-joint supérieur 3, entretoise tubulaire 4, bague-écrou de blocage 51 chemise de ressort 6, manchon inférieur 7, corps d'obturateur 8.
A l'intérieur du corps de vanne, est monté un coulisseau tubulaire 9 apte à se déplacer longitudinalement 20 dans le corps de vanne, entre une position basse (correspondant à l'ouverture) représentée à la figure 1 et une position haute (correspondant à la fermeture) représentée à la figure 5. Ce coulisseau est rappelé vers sa position haute par un ressort de rappel 10 et est commandé hydrauliquement vers 25 le bas par le fluide de commande arrivant par la ligne la, lorsque cette dernière est mise sous pression.
En partie basse, le corps d'obturateur 8 comporte un organe mobile d'obturation, constitué en l'exemple par un clapet 11 qui est articulé sur ledit corps de façon à
3~ pouvoir pivoter entre une position d'ouverture escamotée sur le côté (figure 1) et une position de fermeture où ledit clapet obture le corps de vanne en s'appliquant contre un joint d'~tanchéi-té porté par celui-ci (figure 5). Le clapet 11 est rappPlé vers la posltion de fermeture par un ressort 12 35 disposé autour de son axe d'articulation. Il est à noter que cet organe d'obturation, connu en lui-même, peut être d'un autre type et en particulier un organe à balle dans lequel l'obturation est assurée par une partie sphérique apte à se déplacer longitudinalement avec une rotation assoc.ée, entre 40 une position d'ouverture et une position de fermeture (un . .
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: , , 9~(lZ6 ressort rapelant 1~ b~lle vers cette dernière po~ition).
Sous l'effet de la commande hydraulique, le coulisseau 9 est déplacé vers sa position basse jusqu'~ venir 5 en butée Hvec le nez de vanne 8a : ledit coulis9eau repousse alors l'organe d'obturation 11 et le maintient dans la position d'ouverture. Lorsque la pression du fluide de commande baisse accidentellement ou volontairement, le ressort de rappel 10 engendre un déplacement du coulisseau vers le lû haut, jusqu'à sa position haute où celui-ci se trouve en retrait dans le manchon inf~rieur 7 (figure 5). L'organe d'obturstion 11 est alors libér~ et se referme sous l'action de son propre ressort 12.
i~ De façon classique, Ie manchon inférieur 7 15 est équipé d'une soupape d'équilibrage 13 qui est actionnée, lors de l'ouverture, au début de la descente du coulisseau, par une came 9a de ce dernier, en vue d'autoriser un équilibrage des pressions en-de~cà et au-del~ de l'organe d'obturation 11.
A l'opposé de cet organe d'obturation, le corps de verrou 2 contient un système d'ancrage à chlens 14 qui peut ~tre de tout type connu ou du type décrit dans ls demande de brevet FR déposée simultanément par ls demanderesse. Ce système qui ne fait pas l'objet de la 25 présente demande, ne sera pas décrit en détail ; il est destiné lors de la mise en place de la vanne dans le tube de ( production à assursr l'ancrage de celle-ci dans le manchon-réceptacle 1.
Le porte-joint supérleur 3 est vissé à la 30 base du corps de verrou 2. Il est doté ext~rieurement d'une échancrure qui s'ouvre vers le bas et dont la forme est adaptée pour permettre l'insertion d'une garniture d'étanchéité supérieure 15. Cette garniture, en particulier du type à chevrons, est située immédiatement au-dessus d'une 35 lumière 3a d'arrivée du fluide de commande, dont est percé le porte-joint supérieur.
La garniture 15 est bloquée dans son échancrure par l'entretoise tubulaire 4 qui s'étend autour du porte-joint supérieur 3 et est elle-même perc~e d'une lumière 40 4a d'arrivée du fluide de commande. Les lumières 3a et 4a se .~, , ::
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9lC)Z6 correspondent et vlennent en correspondance svec la ligne d'arrivée la du manchon réceptacle lorsque 18 vanne est en place dsns ce dernier.
Par ailleurs, la chemise de ressort 6 qui s'étend autour du ressort de rappel 10 est viss~e sur le porte-joint supérieur 3 par un talon supérieur 6a. Ce talon est doté extérieurement d'une échancrure qui s'ouvre ver~ le haut et dont la ~orme est adaptée pour permettre l'insertion lû d'une garniture d'étanchéité inférieure 16. Cette garniture, en particulier du type ~ chevrons, est ainsi positionnée imm~rJiatement au-dessous des lumières d'arrivée de fluide ;
elle est bloquée dans son échancrure par la bague-écrou 5 laquelle est vissée autour du porte-joint superieur 3. Cette 15 bague-écrou 5 assure également un blocage de l'entretoise tubulaire 4 (dont la partie basse vient en appui contre le chant supérieur de ladite bague-écrou) ; de plus, elle constitue une butée de fin de vissage pour le talon 6a de la chemise 6.
Ce talon 6a forme à sa base un épaulement interne qui limite le mouvement vers le haut du coulisseau 9 en formant une butée pour sa bague-écrou 19 évoquée plus loin.
En partie basse, la chemise de ressort 6 est vissée autour du manchon inférieur 7 qui forme à l'intérieur 25 de ladite chemise un épaulement 7a. Un joint d'étanchéit~ 17 est interposé pour assurer l'étanchéité du corps de vanne à ce niveau.
Alors que le système d'ancrage 14 de la vanne est positionnée au-dessus des deux garnitures d'étanch~ité 15 3~ et 16, le ressort de rappel 10 est positionné à l'opposé au-dessous de ces garnitures dans un lagement annulaire délimité
par la face externe du coulisseau 9 et la face interne de la chemise 6.
L'extrémité haute de ce ressort 10 vient en 35 appui contre une bague auxiliaire de montage 18 qui est montée autour du coulisseau ~ de façon à pouvoir coulisser le long de celui-ci. Cette bague auxiliaire possbde sur son pourtour une empreinte laa, notamment une gorge circulaire, permettant comme on le verra plus loin de l'immobiliser lors du montage.
La bague auxiliaire 18 vient en pnsition ., : . , -haute en sppui contre une bague-écrou 19 viss~e autour du coulis~eau 9 lequel eqt pourvu ~ cet effet d'un filetage sur ~ne zone de s~ surf~ce externe. En fin de vis~age, la bague-5 écrou 19 vient en butée contre un petit épflulement 9b ménagésur la surface externe du coulisseau entre deux tronçons de diamètre différent.
L'extr~mit~ ba85e du ressort 10 vient en appui contre une douille inférieure 20 montée cDulis8~nte 10 autour du coulisseau 9. Une butée inférieure 9c limite la course vers le bas de ladite douille 2û par rapport au coulisseau. Cette but~e 9c est-formée par un épaulement ménagé
sur la ~urface e~terne du coulisseau 9 entre deux tronçons de ( diamètres différents 9 la douille 2a présente un al~sage 15 deux sections comportant une face de butée contre ledit épaulement.
En outre, dans sa position basse par rapport au corps de vanne, cette douille 20 vient s'appliguer contre l'épaulement interne 7a que forme le chant supérieur du 20 manchon 7.
De plus~ la douille 20 p~ssède sur son pourtour une empreinte 20b, en particulier une gorge ci~culaire, permettant son immob~lisation lor~ du montage, de la même façon que la bague auxiliaire 18.
Par ailleurs, le fluide de commande, constitué par un liquide lubrifiant, arrive dans le corps de ( vanne par la ligne la et les lumières 4a et 3a, est arrêté à
l'interface corps de vanne/manchon-r~ceptacle par les garnitures d'étanchéité 15 et 16 situées immédiatement de psrt 30 et d'autre desdites lumibres d'arrivée et vient remplir un volume ~tanche situé entre le coulisseau et le corps de vanne, volume qui est schématisé ~ la figure 6.
Ce volume étanche est limité, b l'interface coulisseau~corps de vanne9 d'une part9 par un joint 35 d'étanchéité supérieur 21 disposé au-dessus de l'srrivée du fluide en appui contre un tronçon supérieur du coulisseau de diamètre prédéterminé, d'autre part, par un joint d'étanch~it~
inf~rieur 22 dispos~ dans une gorge au-dessous et au voisinage de l'e~tré~ite inférieure du ressort de rappel 10, en appui 40 contre un tron~on inférieur du coulisseau de diametre plus `';
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grand que celui du tronçon supérieur pr~cite.
La diff~rence de diametre entre ces deux tron~ons de coulisseau est définie par lea ~paulement~ 9b et 5 9c déj~ évoqu~s : le fluide de commande agit ainsi vers le bas sur le cnulisseau par le biais de ces différences de section.
: Le joint infér:ieur 22 est disposé dans une gorge du manchon 7 de façon b être pos,tionn~ au dessous et ~
proxi~ité de la douille 20. Les joints 21 et 22 sont en 10 particulier des joints toriques.
Il est à noter Iqu'en l'exemple représenté, le joint supérieur 21 est dispo~é dans une gorge d'un piston-baladeur 58 qui fait partie du système d'ancrage du type ( d~crit dans la demande de brevet déposee simultsn~ment par 18 15 demanderesse ; un jolnt complémentaire 24 est alors prévu sur la surface externe dudit piston-balade~r pour assurer l'étanchéité à l'interface de celui-ci et du corps de vanne.
(Au début de la mise ~ous pression du fluide de co~mande, ce piston-baladeur 58 subit un déplscement vers le haut jusqu'à
20 une position de butée, en vue de réaliser l'ancrage).
Dans le cas d'un système d'ancrage traditionnel, le piston-baladeur 58 n'existe pas, et le joint supérieur ~1 est directement disposé dans une gorge du porte-joint sup~rieur 3.
Lfl nouvelle structure de vanne ci-dessus décr~te présente de nombreux avantages par rapport aux vannes traditionnelles.
En premier lieu, lor~ de 18 pressurisation de la ligne de Fluide de commande, le ressort de rappel 10 et les 30 pièces en mouvement (en particulier douille 20) sont totalement immergés dans le liquide lubrifiant et isolés de l'effluent ; la configuration du volume étanche contenant le fluide de commande permet une purge de ce volume qui préserve ce ressor~ et ces pièces de tout contact corrosif avec des 35 ga~. Le ressort de rappel et ces pi~ces sont ainsi protegés contre toute agrsssion ou dép~t ; dans ces conditions, le ressort peut ~tre réalisé en un acier ~ haut module d'élasticité qui augmente ses performances et autorise une utillsation de la vanne à des profondeurs plus i~portantes. De 40 plus, les risques de panne à la fermeture sont . ~
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)26 considérablement réduits par rapport sux vannes connues.
En outre, 1~ vanne peut ~tre d~montée sans danger de détente du re~sort de roppel 10. En effet, lnrsque 5 le ~oulisseau 9 est retiré, le ressort demeure prisonnier sutour de celui-ci entre la bague-~crou supérieure 19 et 10 douille inférieure 2û qui vient buter contre l'épaulement 9c comme le schématise la figure 7c.
Le ressort peut lui-même être sisément monté
10 ou d~Monté par rapport i9U coulisseau au moyen d'un outil de montage tel que représenté en coupe ~ la figure 7a.
Cet outil co~prend un b~ti 25 s'étendant le long d'un axe, bâti constitué en l'exemple par un tube. Ce ( bâti tubulaire est doté d'organes à eigots rétractables tels 15 que 26 et 27 qui sont disposés à deux niveaux différents de celui-ci. Les organes des deux niveaux qui peuvent être constitués par de simples vis vissées dans des trous taraudés du b~ti, sont sépar~s d'une distance légèrement inférieure à
celle qui sépare la bague auxiliHire 18 et la douille 20 de 20 l'ensemble coulisseau/ressort (figure 7c). Ces vis 26 et 27 sont adaptées pour pouvoir pénétrer par leur extrémité dans les empreintes 18a et 20b de ladite bague et de ladite douille.
En outre, l'outil comprend une tige de 25 serrage 28 dotée de rondelles d'appui 29 et 30 respectivement sur la bague auxiliaire 18 et sur la douille 20. Des écrous ( 31, 32 sont associés ~ ces rondelles en vue de les maintenir le long de la tige 28.
Le montage du ressort de rappel 10 autour du 30 coulisseau 9 s'effectue de la facon suivante. La douille 20 est introduite autour de la tige de serrage 28 contre I'organe d'appui 30, 32. Le ressort détendu est ensuite disposé au-dessus de la douille 20. La bague auxiliaire 18 et la rondelle d'appui 29 sont alors amenées ~ coiffer ledit ressort ;
35 l'écrou associé 31 permet de comprimer le ressort jusqu'à ce que les empreintes des douilles 20 et la bague 18 viennent en correspondance avec les vis de maint.en 26 et 27.
~ es vis sont alors vissées et la tige de serrage 28 est démontée en d~vissant un ou ses écrous 31, 32.
40 ûn obtient ainsi un ensemble tel que representé à~ la '' ' .. . .. . . . .
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~ ~9~0;~6 figure 7b.
Il ~uffit ensuite d'enfiler p~r le bas le coulisseau 9 dans cet ensemble et de visser la bague-~crou 19 5 autour dudit coulisseflu : le ressort 10 se trouve immobilisé
autour de ce dernier ~ tat de début de compre~sion. Le bâti 25 peut alors 8tre retir~ en dévissant les vis 26 et 27.
Psr ailleurs, la vanne conforme à l'invention possbde un nonbre réduit de pièces en mouvement et de joints 10 d'étanchéité psr rapport aux vannes connues, ce qui en diminue les coûts de fabrication et en simplifie la maintenance.
En particulier, les garnitures d'étanchéit~
15 et 16 de cette vanne sont faciles à changer sur site sans ( opérer un démontage complet de celle-ci. Cet avantage est 15 essentiel en pratique, car ces garnitures subissent des frictions lors de la descente de la vanne et courent un ris~oe de détérioration au cours de ces msnoeuvres.
Le changement desdites garnitures s'efFectue en désolidarisant par dévissage la chemise 6 et le porte-joint 20 supérieur 13, en dévissant la bague-~crou 5 et en dégageant l'entretoise tubulaire 4. Les garnitures anciennes peuvent alors être enlev~es et de nouvelles gsrnitures mise en place.
Le montage s'effectue par les opérations inverses.
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Sous l'effet de la commande hydraulique, le coulisseau 9 est déplacé vers sa position basse jusqu'~ venir 5 en butée Hvec le nez de vanne 8a : ledit coulis9eau repousse alors l'organe d'obturation 11 et le maintient dans la position d'ouverture. Lorsque la pression du fluide de commande baisse accidentellement ou volontairement, le ressort de rappel 10 engendre un déplacement du coulisseau vers le lû haut, jusqu'à sa position haute où celui-ci se trouve en retrait dans le manchon inf~rieur 7 (figure 5). L'organe d'obturstion 11 est alors libér~ et se referme sous l'action de son propre ressort 12.
i~ De façon classique, Ie manchon inférieur 7 15 est équipé d'une soupape d'équilibrage 13 qui est actionnée, lors de l'ouverture, au début de la descente du coulisseau, par une came 9a de ce dernier, en vue d'autoriser un équilibrage des pressions en-de~cà et au-del~ de l'organe d'obturation 11.
A l'opposé de cet organe d'obturation, le corps de verrou 2 contient un système d'ancrage à chlens 14 qui peut ~tre de tout type connu ou du type décrit dans ls demande de brevet FR déposée simultanément par ls demanderesse. Ce système qui ne fait pas l'objet de la 25 présente demande, ne sera pas décrit en détail ; il est destiné lors de la mise en place de la vanne dans le tube de ( production à assursr l'ancrage de celle-ci dans le manchon-réceptacle 1.
Le porte-joint supérleur 3 est vissé à la 30 base du corps de verrou 2. Il est doté ext~rieurement d'une échancrure qui s'ouvre vers le bas et dont la forme est adaptée pour permettre l'insertion d'une garniture d'étanchéité supérieure 15. Cette garniture, en particulier du type à chevrons, est située immédiatement au-dessus d'une 35 lumière 3a d'arrivée du fluide de commande, dont est percé le porte-joint supérieur.
La garniture 15 est bloquée dans son échancrure par l'entretoise tubulaire 4 qui s'étend autour du porte-joint supérieur 3 et est elle-même perc~e d'une lumière 40 4a d'arrivée du fluide de commande. Les lumières 3a et 4a se .~, , ::
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9lC)Z6 correspondent et vlennent en correspondance svec la ligne d'arrivée la du manchon réceptacle lorsque 18 vanne est en place dsns ce dernier.
Par ailleurs, la chemise de ressort 6 qui s'étend autour du ressort de rappel 10 est viss~e sur le porte-joint supérieur 3 par un talon supérieur 6a. Ce talon est doté extérieurement d'une échancrure qui s'ouvre ver~ le haut et dont la ~orme est adaptée pour permettre l'insertion lû d'une garniture d'étanchéité inférieure 16. Cette garniture, en particulier du type ~ chevrons, est ainsi positionnée imm~rJiatement au-dessous des lumières d'arrivée de fluide ;
elle est bloquée dans son échancrure par la bague-écrou 5 laquelle est vissée autour du porte-joint superieur 3. Cette 15 bague-écrou 5 assure également un blocage de l'entretoise tubulaire 4 (dont la partie basse vient en appui contre le chant supérieur de ladite bague-écrou) ; de plus, elle constitue une butée de fin de vissage pour le talon 6a de la chemise 6.
Ce talon 6a forme à sa base un épaulement interne qui limite le mouvement vers le haut du coulisseau 9 en formant une butée pour sa bague-écrou 19 évoquée plus loin.
En partie basse, la chemise de ressort 6 est vissée autour du manchon inférieur 7 qui forme à l'intérieur 25 de ladite chemise un épaulement 7a. Un joint d'étanchéit~ 17 est interposé pour assurer l'étanchéité du corps de vanne à ce niveau.
Alors que le système d'ancrage 14 de la vanne est positionnée au-dessus des deux garnitures d'étanch~ité 15 3~ et 16, le ressort de rappel 10 est positionné à l'opposé au-dessous de ces garnitures dans un lagement annulaire délimité
par la face externe du coulisseau 9 et la face interne de la chemise 6.
L'extrémité haute de ce ressort 10 vient en 35 appui contre une bague auxiliaire de montage 18 qui est montée autour du coulisseau ~ de façon à pouvoir coulisser le long de celui-ci. Cette bague auxiliaire possbde sur son pourtour une empreinte laa, notamment une gorge circulaire, permettant comme on le verra plus loin de l'immobiliser lors du montage.
La bague auxiliaire 18 vient en pnsition ., : . , -haute en sppui contre une bague-écrou 19 viss~e autour du coulis~eau 9 lequel eqt pourvu ~ cet effet d'un filetage sur ~ne zone de s~ surf~ce externe. En fin de vis~age, la bague-5 écrou 19 vient en butée contre un petit épflulement 9b ménagésur la surface externe du coulisseau entre deux tronçons de diamètre différent.
L'extr~mit~ ba85e du ressort 10 vient en appui contre une douille inférieure 20 montée cDulis8~nte 10 autour du coulisseau 9. Une butée inférieure 9c limite la course vers le bas de ladite douille 2û par rapport au coulisseau. Cette but~e 9c est-formée par un épaulement ménagé
sur la ~urface e~terne du coulisseau 9 entre deux tronçons de ( diamètres différents 9 la douille 2a présente un al~sage 15 deux sections comportant une face de butée contre ledit épaulement.
En outre, dans sa position basse par rapport au corps de vanne, cette douille 20 vient s'appliguer contre l'épaulement interne 7a que forme le chant supérieur du 20 manchon 7.
De plus~ la douille 20 p~ssède sur son pourtour une empreinte 20b, en particulier une gorge ci~culaire, permettant son immob~lisation lor~ du montage, de la même façon que la bague auxiliaire 18.
Par ailleurs, le fluide de commande, constitué par un liquide lubrifiant, arrive dans le corps de ( vanne par la ligne la et les lumières 4a et 3a, est arrêté à
l'interface corps de vanne/manchon-r~ceptacle par les garnitures d'étanchéité 15 et 16 situées immédiatement de psrt 30 et d'autre desdites lumibres d'arrivée et vient remplir un volume ~tanche situé entre le coulisseau et le corps de vanne, volume qui est schématisé ~ la figure 6.
Ce volume étanche est limité, b l'interface coulisseau~corps de vanne9 d'une part9 par un joint 35 d'étanchéité supérieur 21 disposé au-dessus de l'srrivée du fluide en appui contre un tronçon supérieur du coulisseau de diamètre prédéterminé, d'autre part, par un joint d'étanch~it~
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La diff~rence de diametre entre ces deux tron~ons de coulisseau est définie par lea ~paulement~ 9b et 5 9c déj~ évoqu~s : le fluide de commande agit ainsi vers le bas sur le cnulisseau par le biais de ces différences de section.
: Le joint infér:ieur 22 est disposé dans une gorge du manchon 7 de façon b être pos,tionn~ au dessous et ~
proxi~ité de la douille 20. Les joints 21 et 22 sont en 10 particulier des joints toriques.
Il est à noter Iqu'en l'exemple représenté, le joint supérieur 21 est dispo~é dans une gorge d'un piston-baladeur 58 qui fait partie du système d'ancrage du type ( d~crit dans la demande de brevet déposee simultsn~ment par 18 15 demanderesse ; un jolnt complémentaire 24 est alors prévu sur la surface externe dudit piston-balade~r pour assurer l'étanchéité à l'interface de celui-ci et du corps de vanne.
(Au début de la mise ~ous pression du fluide de co~mande, ce piston-baladeur 58 subit un déplscement vers le haut jusqu'à
20 une position de butée, en vue de réaliser l'ancrage).
Dans le cas d'un système d'ancrage traditionnel, le piston-baladeur 58 n'existe pas, et le joint supérieur ~1 est directement disposé dans une gorge du porte-joint sup~rieur 3.
Lfl nouvelle structure de vanne ci-dessus décr~te présente de nombreux avantages par rapport aux vannes traditionnelles.
En premier lieu, lor~ de 18 pressurisation de la ligne de Fluide de commande, le ressort de rappel 10 et les 30 pièces en mouvement (en particulier douille 20) sont totalement immergés dans le liquide lubrifiant et isolés de l'effluent ; la configuration du volume étanche contenant le fluide de commande permet une purge de ce volume qui préserve ce ressor~ et ces pièces de tout contact corrosif avec des 35 ga~. Le ressort de rappel et ces pi~ces sont ainsi protegés contre toute agrsssion ou dép~t ; dans ces conditions, le ressort peut ~tre réalisé en un acier ~ haut module d'élasticité qui augmente ses performances et autorise une utillsation de la vanne à des profondeurs plus i~portantes. De 40 plus, les risques de panne à la fermeture sont . ~
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)26 considérablement réduits par rapport sux vannes connues.
En outre, 1~ vanne peut ~tre d~montée sans danger de détente du re~sort de roppel 10. En effet, lnrsque 5 le ~oulisseau 9 est retiré, le ressort demeure prisonnier sutour de celui-ci entre la bague-~crou supérieure 19 et 10 douille inférieure 2û qui vient buter contre l'épaulement 9c comme le schématise la figure 7c.
Le ressort peut lui-même être sisément monté
10 ou d~Monté par rapport i9U coulisseau au moyen d'un outil de montage tel que représenté en coupe ~ la figure 7a.
Cet outil co~prend un b~ti 25 s'étendant le long d'un axe, bâti constitué en l'exemple par un tube. Ce ( bâti tubulaire est doté d'organes à eigots rétractables tels 15 que 26 et 27 qui sont disposés à deux niveaux différents de celui-ci. Les organes des deux niveaux qui peuvent être constitués par de simples vis vissées dans des trous taraudés du b~ti, sont sépar~s d'une distance légèrement inférieure à
celle qui sépare la bague auxiliHire 18 et la douille 20 de 20 l'ensemble coulisseau/ressort (figure 7c). Ces vis 26 et 27 sont adaptées pour pouvoir pénétrer par leur extrémité dans les empreintes 18a et 20b de ladite bague et de ladite douille.
En outre, l'outil comprend une tige de 25 serrage 28 dotée de rondelles d'appui 29 et 30 respectivement sur la bague auxiliaire 18 et sur la douille 20. Des écrous ( 31, 32 sont associés ~ ces rondelles en vue de les maintenir le long de la tige 28.
Le montage du ressort de rappel 10 autour du 30 coulisseau 9 s'effectue de la facon suivante. La douille 20 est introduite autour de la tige de serrage 28 contre I'organe d'appui 30, 32. Le ressort détendu est ensuite disposé au-dessus de la douille 20. La bague auxiliaire 18 et la rondelle d'appui 29 sont alors amenées ~ coiffer ledit ressort ;
35 l'écrou associé 31 permet de comprimer le ressort jusqu'à ce que les empreintes des douilles 20 et la bague 18 viennent en correspondance avec les vis de maint.en 26 et 27.
~ es vis sont alors vissées et la tige de serrage 28 est démontée en d~vissant un ou ses écrous 31, 32.
40 ûn obtient ainsi un ensemble tel que representé à~ la '' ' .. . .. . . . .
:
~ ~9~0;~6 figure 7b.
Il ~uffit ensuite d'enfiler p~r le bas le coulisseau 9 dans cet ensemble et de visser la bague-~crou 19 5 autour dudit coulisseflu : le ressort 10 se trouve immobilisé
autour de ce dernier ~ tat de début de compre~sion. Le bâti 25 peut alors 8tre retir~ en dévissant les vis 26 et 27.
Psr ailleurs, la vanne conforme à l'invention possbde un nonbre réduit de pièces en mouvement et de joints 10 d'étanchéité psr rapport aux vannes connues, ce qui en diminue les coûts de fabrication et en simplifie la maintenance.
En particulier, les garnitures d'étanchéit~
15 et 16 de cette vanne sont faciles à changer sur site sans ( opérer un démontage complet de celle-ci. Cet avantage est 15 essentiel en pratique, car ces garnitures subissent des frictions lors de la descente de la vanne et courent un ris~oe de détérioration au cours de ces msnoeuvres.
Le changement desdites garnitures s'efFectue en désolidarisant par dévissage la chemise 6 et le porte-joint 20 supérieur 13, en dévissant la bague-~crou 5 et en dégageant l'entretoise tubulaire 4. Les garnitures anciennes peuvent alors être enlev~es et de nouvelles gsrnitures mise en place.
Le montage s'effectue par les opérations inverses.
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.. ~ ~ . .
Claims (8)
1. Vanne de sécurité destinée à être insérée dans un tube de production de puits pétrolier pour ouvrir ou fermer ledit tube, ladite vanne comprenant:
un corps de vanne de forme général tubulaire;
un organe mobile d'obturation situé en partie basse dudit corps et sollicité vers une position de fermeture;
un coulisseau tubulaire agencé pour pouvoir coulisser longitudinalement à l'intérieur du corps de vanne en vue d'engendrer dans son mouvement descendant une ouverture de l'organe d'obturation;
un ressort de rappel disposé dans un logement annulaire situé entre ledit coulisseau et ledit corps de vanne, de façon à solliciter ledit coulisseau vers une position haute correspondant à une fermeture de l'organe d'obturation;
des moyens de déplacement hydraulique du coulisseau vers le bas, comportant une arrivée de fluide de commande à travers le corps de vanne et un volume étanche entre le coulisseau et le corps destiné à recevoir le fluide de commande, le coulisseau présentant une différence de section soumise à une pression du fluide contenu dans ledit volume étanche de façon à subir un effort vers le bas lorsque ledit volume est en pression;
un système d'ancrage situé en partie haute du corps de vanne et adapté pour assujettir ledit corps de vanne dans un manchon-réceptacle logé dans le tube de production;
des garnitures d'étanchéité, inférieur et supérieur, disposées autour du corps de vanne en vue d'assurer une étanchéité a l'interface entre ledit corps de vanne et le manchon-réceptacle à des niveaux situés au-dessous et au-dessus de l'arrivée du fluide de commande, les garnitures d'étanchéité, situés de part et d'autre de l'arrivée de fluide de commande, étant positionnées immédiatement au-dessous et au-dessus de ladite arrivée de fluide, le système d'ancrage état situé au-dessus de la garniture supérieure, cependant que le ressort de rappel est positionné au-dessous de la garniture inférieure dans un logement annulaire constitué par une partie du volume étanche destiné à recevoir le fluide de commande; ledit corps de vanne étant constitué en outre de plusieurs pièces tubulaires, assujetties les unes aux autres, incluant un porte-joint supérieur doté extérieurement d'une échancrure d'insertion de la garniture d'étanchéité supérieur et percé, à un niveau inférieur, d'une lumière d'arrivée du fluide de commande, une chemise de ressort d'étendant autour du ressort et qui est vissée par un talon supérieur sur le porte-joint supérieur, ledit talon supérieur étant extérieurement doté d'une échancrure d'insertion de la garniture d'étanchéité inférieure, une entretoise tubulaire s'étendant autour du porte-joint supérieur entre les garnitures d'étanchéité, inférieur et supérieur, ladite entretoise étant percé d'une lumière en correspondance avec la lumière de l'arrivée du fluide de commande, un manchon inférieur étant vissé à une base de la chemise de ressort et formant à l'intérieur de ladite chemise de ressort un épaulement contre lequel est destiné à s'appliquer une douille inférieure, ledit manchon portant en partie basse l'organe d'obturation, ladite entretoise tubulaire étant bloquée à sa partie basse par une bague-écrou vissé autour du porte-joint supérieur, ladite bague-écrou bloquant la garniture d'étanchéité inférieur et formant butée pour le talon de la chemise de ressort.
un corps de vanne de forme général tubulaire;
un organe mobile d'obturation situé en partie basse dudit corps et sollicité vers une position de fermeture;
un coulisseau tubulaire agencé pour pouvoir coulisser longitudinalement à l'intérieur du corps de vanne en vue d'engendrer dans son mouvement descendant une ouverture de l'organe d'obturation;
un ressort de rappel disposé dans un logement annulaire situé entre ledit coulisseau et ledit corps de vanne, de façon à solliciter ledit coulisseau vers une position haute correspondant à une fermeture de l'organe d'obturation;
des moyens de déplacement hydraulique du coulisseau vers le bas, comportant une arrivée de fluide de commande à travers le corps de vanne et un volume étanche entre le coulisseau et le corps destiné à recevoir le fluide de commande, le coulisseau présentant une différence de section soumise à une pression du fluide contenu dans ledit volume étanche de façon à subir un effort vers le bas lorsque ledit volume est en pression;
un système d'ancrage situé en partie haute du corps de vanne et adapté pour assujettir ledit corps de vanne dans un manchon-réceptacle logé dans le tube de production;
des garnitures d'étanchéité, inférieur et supérieur, disposées autour du corps de vanne en vue d'assurer une étanchéité a l'interface entre ledit corps de vanne et le manchon-réceptacle à des niveaux situés au-dessous et au-dessus de l'arrivée du fluide de commande, les garnitures d'étanchéité, situés de part et d'autre de l'arrivée de fluide de commande, étant positionnées immédiatement au-dessous et au-dessus de ladite arrivée de fluide, le système d'ancrage état situé au-dessus de la garniture supérieure, cependant que le ressort de rappel est positionné au-dessous de la garniture inférieure dans un logement annulaire constitué par une partie du volume étanche destiné à recevoir le fluide de commande; ledit corps de vanne étant constitué en outre de plusieurs pièces tubulaires, assujetties les unes aux autres, incluant un porte-joint supérieur doté extérieurement d'une échancrure d'insertion de la garniture d'étanchéité supérieur et percé, à un niveau inférieur, d'une lumière d'arrivée du fluide de commande, une chemise de ressort d'étendant autour du ressort et qui est vissée par un talon supérieur sur le porte-joint supérieur, ledit talon supérieur étant extérieurement doté d'une échancrure d'insertion de la garniture d'étanchéité inférieure, une entretoise tubulaire s'étendant autour du porte-joint supérieur entre les garnitures d'étanchéité, inférieur et supérieur, ladite entretoise étant percé d'une lumière en correspondance avec la lumière de l'arrivée du fluide de commande, un manchon inférieur étant vissé à une base de la chemise de ressort et formant à l'intérieur de ladite chemise de ressort un épaulement contre lequel est destiné à s'appliquer une douille inférieure, ledit manchon portant en partie basse l'organe d'obturation, ladite entretoise tubulaire étant bloquée à sa partie basse par une bague-écrou vissé autour du porte-joint supérieur, ladite bague-écrou bloquant la garniture d'étanchéité inférieur et formant butée pour le talon de la chemise de ressort.
2. Une vanne de sécurité selon la revendication 1, dans laquelle le volume étanche destiné à recevoir le fluide de commande est limité, à l'interface entre le coulisseau et le corps de vanne, d'une part, par un joint d'étanchéité supérieur disposé dans une gorge au-dessus de l'arrivée du fluide de commande, en appui contre un tronçon supérieur du coulisseau qui a un diamètre prédeterminé; et d'autre part, par un joint d'étanchéité inférieur, disposé
dans une gorge au-dessous et dans un voisinage d'une extrémité inférieure du ressort de rappel, en appui contre un tronçon inférieur du coulisseau de diamètre plus grand que celui du tronçon supérieur précité.
dans une gorge au-dessous et dans un voisinage d'une extrémité inférieure du ressort de rappel, en appui contre un tronçon inférieur du coulisseau de diamètre plus grand que celui du tronçon supérieur précité.
3. Vanne de sécurité selon la revendication 2, dans laquelle le ressort de rappel disposé dans le logement annulaire situé autour du coulisseau s'étend entre, d'une part, un appui supérieur solidaire du coulisseau et, d'autre part, ladite douille inférieure qui est montée coulissante autour dudit coulisseau, avec une butée inférieure limitant sa course vers le bas par rapport audit coulisseau, ladite douille venant s'appliquer en partie basse contre ledit épaulement qui est prévu à l'intérieur du corps de vanne, et contre lequel est destiné à s'appliquer la douille inférieure.
4. Vanne de sécurité selon la revendication 3, dans laquelle le joint d'étanchéité inférieur est disposé
au-dessous et dans un voisinage de la douille inférieure.
au-dessous et dans un voisinage de la douille inférieure.
5. Vanne de sécurité selon la revendication 3, dans laquelle la butée inférieure limitant la course de la douille par rapport au coulisseau est formée par un épaulement ménagé sur la surface externe dudit coulisseau entre deux tronçons dudit coulisseau de diamètres différents, ledit épaulement définissant une différence de section sur laquelle agit le fluide de commande, la douille présentant un alésage à deux sections comportant une face de butée contre ledit épaulement définissant une différence de section.
6. Vanne de sécurité selon la revendication 3, dans laquelle l'appui supérieur solidaire du coulisseau comprend une bague-écrou vissée autour dudit coulisseau, lequel est pourvu d'un filetage sur une zone de sa surface externe.
7. Vanne de sécurité selon la revendication 6, dans laquelle la bague-écrou est disposée en fin de vissage en butée contre un épaulement ménagé sur la surface externe du coulisseau entre deux tronçons dudit coulisseau de diamètres différents, définissant une différence de section sur laquelle agit le fluide de commande.
8. Vanne de sécurité selon la revendication 1 ou 6, comprenant une bague auxiliaire de montage interposée autour du coulisseau entre la bague-écrou et l'extrémité
correspondante du ressort, ladite bague auxiliaire étant montée de façon à pouvoir coulisser le long du coulisseau et possédant sur son pourtour une empreinte permettant son immobilisation au moyen d'un outil de montage, la douille inférieure possédant sur son pourtour une empreinte permettant son immobilisation au moyen de l'outil de montage.
correspondante du ressort, ladite bague auxiliaire étant montée de façon à pouvoir coulisser le long du coulisseau et possédant sur son pourtour une empreinte permettant son immobilisation au moyen d'un outil de montage, la douille inférieure possédant sur son pourtour une empreinte permettant son immobilisation au moyen de l'outil de montage.
Applications Claiming Priority (2)
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| FR8611417A FR2602819B1 (fr) | 1986-07-29 | 1986-07-29 | Vanne de securite commandee par un fluide de surface pour puits petrolier et outil de montage de ladite vanne |
| FR8611417 | 1986-07-29 |
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Family Applications (1)
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| CA000519466A Expired - Lifetime CA1291026C (fr) | 1986-07-29 | 1986-09-30 | Vanne de securite pour puits petrolier et outil de montage de ladite vanne |
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|---|---|---|---|---|
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| US4582134A (en) * | 1983-04-01 | 1986-04-15 | Otis Engineering Corporation | Well packer |
| US4605070A (en) * | 1985-04-01 | 1986-08-12 | Camco, Incorporated | Redundant safety valve system and method |
-
1986
- 1986-09-30 CA CA000519466A patent/CA1291026C/fr not_active Expired - Lifetime
- 1986-10-29 US US06/924,368 patent/US4776399A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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