CA1330935C - Equipement pour train de tiges de forage comportant un raccord a fenetre laterale utilisant eventuellement un organe d'ancrage de securite d'un cable sur un support et methode d'utilisation - Google Patents
Equipement pour train de tiges de forage comportant un raccord a fenetre laterale utilisant eventuellement un organe d'ancrage de securite d'un cable sur un support et methode d'utilisationInfo
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- CA1330935C CA1330935C CA000566165A CA566165A CA1330935C CA 1330935 C CA1330935 C CA 1330935C CA 000566165 A CA000566165 A CA 000566165A CA 566165 A CA566165 A CA 566165A CA 1330935 C CA1330935 C CA 1330935C
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Abstract
Equipement pour train de tiges de forage comportant un raccord à fenêtre latérale permettant le passage d'un câble utilisant éventuellement un organe d'ancrage de sécurité sur un support. Ce raccord comporte notamment des moyens réalisant une étanchéité entre le câble et ladite fenêtre et permettant d'isoler une zone intérieure au raccord qui débouche au niveau de l'extrémité inférieure du raccord et en ce que la zone intérieure comporte une ouverture latérale adaptée à être raccordée à une installation de pompage. Cet organe d'ancrage comporte notamment un corps coopérant avec un élément de serrage pour délimiter un passage de section variable pour le câble, de manière à pouvoir ancrer ce câble. Au moins une butée coopérant avec une surface réalise la variation de la section du passage. Le corps et l'élément de serrage sont immobilisés dans le support par des moyens dont on commande la libération pour produire une translation de l'organe à l'intérieur du support et le désancrage du câble.
Description
133Q~
La présente ;nvention concerne un equipement pour tra;n de t;ges, tel qu'un train de tiges de forage, comprenant un raccord à fenêtre laterale pour le passage d'un câbLe de l'intérieur vers l'extérieur des tiges, avec étanchéité hydraulique autour du câble.
Les raccords à fenêtre latérale (souvent désignés par "Side entry subs" dans l'industrie pétroliere) sont bien connus des spécialistes des forages pétroliers. Un tel dispositif est, par exempLe, décrit dans le brevet britannique 2.135.719.
Un raccord à fenêtre latérale est, par exemple, utilisé dans la -techn;que decrite dans les brevets français 2.501.777 et ses deux premières additions fR-A-2.522.059 et FR-A-2.564.893.
Su;vant cette techn;que, permettant d'effectuer des d;agraph;es ou interventions dans des puits horizontaux ou fortement ;nclinés, une sonde de d;agraphie (ou un outil d'intervention) est initialement fixée a la partie inferieure d'un train de tiges qui est descendu dans le pu;ts au fur et à mesure de sa const;tut;on.
On fait ensuite descendre à l'intér;eur des tiges (par gravité et par pompage) un câble électrique muni d'un connecteur leste (le connecteur peut être surmonté d'une barre de charge) qui vient se raccorder a un ':
~ ' ' ;' 13~3~
, ` .
La présente ;nvention concerne un equipement pour tra;n de t;ges, tel qu'un train de tiges de forage, comprenant un raccord à fenêtre laterale pour le passage d'un câbLe de l'intérieur vers l'extérieur des tiges, avec étanchéité hydraulique autour du câble.
Les raccords à fenêtre latérale (souvent désignés par "Side entry subs" dans l'industrie pétroliere) sont bien connus des spécialistes des forages pétroliers. Un tel dispositif est, par exempLe, décrit dans le brevet britannique 2.135.719.
Un raccord à fenêtre latérale est, par exemple, utilisé dans la -techn;que decrite dans les brevets français 2.501.777 et ses deux premières additions fR-A-2.522.059 et FR-A-2.564.893.
Su;vant cette techn;que, permettant d'effectuer des d;agraph;es ou interventions dans des puits horizontaux ou fortement ;nclinés, une sonde de d;agraphie (ou un outil d'intervention) est initialement fixée a la partie inferieure d'un train de tiges qui est descendu dans le pu;ts au fur et à mesure de sa const;tut;on.
On fait ensuite descendre à l'intér;eur des tiges (par gravité et par pompage) un câble électrique muni d'un connecteur leste (le connecteur peut être surmonté d'une barre de charge) qui vient se raccorder a un ':
~ ' ' ;' 13~3~
, ` .
- 2 -connecteur complementaire fixe au sommet de la sonde (ou de l'outil).
Dans la portion du train de tiges correspondant à la partie verticale ou faiblement inclinée du puits, un raccord à fenetre latérale fait passer le cable de l'intérieur vers l'exterieur des tiges.
L'enregistrement de la mesure (ou l'intervention dans le puits) est effectue en deplaçant l'ensemble du train de tiges depuis la surface.
Les équipements actuels avec fenetre latérale ne sont pas utilisables lorsque les dimensions du puits sont trop réduites. Ceci se produit notamment lorsqu'un puits de forage de faible diamètre a été cuvelé.
En proposant un équipement compact qui résoud cette difficulté, la présente invention fournit un raccord permettant la circulat;on de fluide dans la partie inférieure du train de tiges, notamment en vue du déplacement de pieces, d'outils, de barres de charge..., relies par un câble aux installations de surface.
Cet équipement pour trains de tiges de forage comporte un raccord à
fenêtre latérale, le raccord ayant une extrémite superieure et une extrémité inférieure, et etant adapte à être incorpore à un train de tiges, lad;te fenêtre permettant le passage d'un câble. Il se caractérise notamment en ce que le raccord comporte des moyens réalisant une étancheite autour du câble avec la fenetre et permettant d'isoler une zone intérieure au raccord, la zone intérieure étant située sous lesdits moyens d'etancheité et debouchant au niveau de l'extrémité inférieure dans une partie inférieure du train de tiges, et en ce que la zone comporte une ouverture latérale adaptée à être raccordée à une installation de pompage.
-Les moyens d'etanchéité pourront comporter deux pieces complementaires adaptées ~ être étanches âUX passages de fluide de l'interieur vers l'extérieur et réciproquement et adaptées à etre placées autour d'un câble, les deux pièces définissant une forme interieure, ces moyens 133~3~
_ 3 _ d'étancheité comportant des moyens internes adaptés a coopérer avec la forme intérieure et le c3ble pour realiser une étanchéité entre le câble et les deux pieces complémentaires, lesdits moyens d'étancheité
comportant en outre des moyens externes adaptés à coopérer avec les deux pièces et le raccord pour réaliser une étanchéite.
Le raccord pourra comporter un organe d'ancrage du câble audit raccord.
L'organe d'ancrage pourra comporter des moyens adaptés à libérer le câble sous l'action d'une commande à distance.
Les moyens de libération pourront être m;s en oeuvre sous l'action d'une traction exercee par le câble.
L'organe d'ancrage pourra être expansible pour permettre la libérat;on du câble.
Le troncon du câble s;tué au dro;t des deux p;eces co~plementaires pourra être rectiligne et possèder un axe sensiblement parallèle à
l'axe dudit raccord.
Le troncon du câble situé au droit des deux pièces complémentaires pourra avo;r un axe sens;blement confondu avec l'axe dudit raccord.
L'organe d'ancrage et les moyens d'étancheité pourront être ;ntégrés l'un a l'autre.
Le d;ametre des ~léments supér;eurs pourra être sensiblement égal ou ;nfer;eur au diametre des élements ;nfer;eurs.
La pr~esente invention concerne aussi un équipement pour train de tiges de forage comportant un raccord a fenêtre laterale, permettant le passage d'un câble, ce raccord ayant une extrémité supér;eure et une - ~33Q93~ :
;; - 4 - -extremite inferieure, et étant adapte à etre incorporé à un train de tiges comportant des élements superieurs coopérant avec ladite extremité superieure et comportant des éléments inférieurs coopérant avec ladite extrémité inferieure. Cet equipement se caracterise notamment en ce que le diamètre exterieur des eléments superieurs du train de tiges est inferieur au diamètre exterieur des éléments inferieurs du train de tiges.
Ce raccord pourra etre adapté pour que les éléments inférieurs et supérieurs aient une genératrice sensiblement commune.
Le diamètre des éléments supérieurs pourra etre sensiblement egal ou inferieur au diamètre des éléments inferieurs.
En outre, la présente invention concerne une méthode d'utilisation dudit équipement et est notamment caractérisée en ce que L'on produit une circulation de fluide dans la partie inferieure du train de tiges en raccordant par l'ouverture latérale la partie inférieure du train de tiges a l'installation de pompage.
On pourra deplacer par la circulation de fluide, à l'intérieur de la partie inférieure du train de tiges, une barre de charge placee dans la partie inférieure et reliée au c3ble.
La présente invention fournit également un organe d'ancrage de sécurité pour un cable. Cet organe est particulièrement adapté a etre disposé a l'intérieur d'un raccord à fenetre latérale. Cet organe d'ancrage de securité comporte un corps et un élément de serrage définissant un passage pour le cable, ce passage ayant une section variable sur au moins une partie de la longueur du passage, l'organe d'ancrage étant retenu à l'interieur du support par des moyens d'immobilisation liberables, le corps coopérant avec l'élement de serrage pour reduire la section de passage du c3ble, en vue du serrage de ce cable. Cet organe d'ancrage comporte en outre au moins une :. .
13~Q~3~
butee, adaptée a modifier la section par déplacement de l'élément de serrage relativement au corps en prenant appui sur le support et sur une surface de l'elément, la surface ayant une forme adaptee a accroître la section du passage et à désancrer le câble lorsque les moyens d'immobilisation libèrent l'organe d'ancrage et lorsque l'on produit une translation suffisante du corps relativement au support.
Le corps pourra être adapte à déplacer l'elément de serrage au cours de la translation du corps.
La liberation des moyens d'immobilisation de l'organe d'ancrage et du câble pourra être réalisée par une commande à distance.
La libération des moyens d'immobilisation pourra être obtenue sous l'action d'une traction exercée par le câble depuis la surface.
Les moyens d'immobilisation pourront comporter une goupille cisaillable au-delà d'un certain seuil de contrainte.
La surface de l'élément d'ancrage pourra comporter au moins une partie inclinee d'un certain angle par rapport à l'axe orienté de translation de l'élement d'ancrage relativement au support, la partie inclinee etant orientee dans la direction s'écartant du passage et L'angle d'inclinaison, entre les axes orientés de la translation et de la ~ ~
25 partie inclinee, sera un angle aigu. ;~ ;
: : :' La surface de l'élement d'ancrage pourra etre crénelée et comporter au -;
moins une echancrure et la butee pourra être adaptée a penetrer dans l'échancrure lorsque l'on effectuera la translation.
! : , L'organe d'ancrage pourra etre adapte à une introduction latérale du -;
câble dans le passage.
:~
L'organe d'ancrage pourra comporter des moyens réalisant une étanchéité autour du câble avec l'intérieur du support.
L';nvention pourra être bien comprise et tous ses avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit, dont un exemple de réalisation est illustre par les figures annexées parmi lesquelles :
- les f;gures 1A et 1B représentent des coupes sens;blement adjacentes d'un raccord selon l'invention, avec en détail les moyens d'étanchéité et l'organe d'ancrage, - la figure 2 est une section de déta;l de l'organe d'ancrage, et - la f;gure 3 est une section d'un deuxième mode de réalisation de l'organe d'ancrage.
La réference 1 représente le raccord a fenêtre latérale vissé par ses extrémités superieure 1a et inférieure 1b respectivement a un élément supér;eur 2 et un élement inférieur 3 du train de t;ges.
Ce raccord comporte une fenêtre latérale 5 permettant le passage d'un cable électrique 4 de l'exterieur vers l';ntér;eur des tiges, en s'appuyant sur deux galets de guidage 6a et 6b~ Ce cable est, par exemple, d'un type utilise pour des diagraphies ou interventions réalisées selon la technique décrite dans le brevet FR-A-2.501.777 et ses additions precitées.
L'extremité supérieure 1a peut comporter un bouchon permettant l'obturation de l'élément super;eur 2.
L'organe 8 assure l'étanchéité autour du cable 4 entre une zone 9 intérieure au raccord 1 et l'extérieur du raccord.
~;J,~
133~3~
La zone interieure 9 débouche dans la partie inférieure du train de tiges, au travers de l'élement inférieur 3. Cette zone intérieure 9 est en communication avec une ouverture latérale 10 située dans le raccord et que l'on peut raccorder a une installation de pompage 5 adaptee à produire notamment une circulation de fluide en vue des déplacements d'outils et d'instruments de mesure ou d'intervention relies ou non au câble 4. Un de ces instruments peut être une barre de charge comportant un connecteur électrique adapte à coopérer avec un autre connecteur électrique complémentaire.
L'organe 8 assure de plus l'ancrage du câble 4 audit raccord 1.
Les moyens du raccord 1 spécifiquement destinés à l'étancheité et portes par L'organe 8 comportent deux pièces complémentaires (8a, 8b) assemblees par des vis 7 et adaptées à être placées autour du câble (4) et a être étanches au passage de fluide de l'intérieur vers l'extérieur et réciproquement. L'intérieur de ces deux pièces est alése de manière à pouvoir y placer des bagues déformables 16 et une bague de compression 17 et à maintenir bloquees ces bagues suivant une 2û direction. Toutes ces bagues, ou certaines d'entre elles seulement, sont fendues de manière à pouvoir être mises en place une fois que le câble traverse le raccord 1.
',~
Un écrou 18, comportant une ouverture latérale pour son introduction autour du câble 4 et sur l'organe 8, permet de mettre en compression des rondelles deformables 16 de manière a réaliser une etancheite.
L'ensemble propre à realiser les moyens interne d'etancheite et comportant les deux pieces complementaires 8a, 8b, les rondelles deformables 16, la rondelle de compression 17 à demi-lune et, l'ecrou 18 correspond au presse-etoupe generalement retenu pour cet usage.
Les moyens d'étanchéité externes comportent les deux pieces complémentaires ou corps 8a, 8b coopérant avec un ou plusieurs joints d'étanchéité externes 14, tels un joint torique, et la paroi interne 13~Q~q3~
~ 8 --du raccord 1.
L'organe d'ancrage spécifiquement destiné à l'immobiLisation du câble 4 par rapport au raccord 1 et porté par l'organe 8 comporte les deux pieces complémentaires ou corps 8a, 8b, et un élément de serrage 8c actionné par des vis de serrage 12.
L'une 8b des pieces complémentaires ou corps 8a, 8b comporte un evidement evasé débouchant sur le câble 4 et dans lequel se positionne l'element de serrage 8c qui, sous l'action des vis à tetons 12, empêche le câble 4 de se déplacer.
Ces vis 12 comportent des moyens d'étancheité interdisant tout passage de fluide entre leur corps et les trous dans lesquelles elles sont logées.
Les tétons de ces vis 12 agissent sur l'élement de serrage 8c par l'intermédiaire de surfaces de dégagement 13.
I
¦ 20 L'organe 8 d'étancheité et d'ancrage comporte en outre un ergot 19 ~ coopérant avec une rainure 20 situee dans le raccord 1, tous deuxj adaptés à permettre un déplacement relatif lors du désancrage du j câble.
L'organe 8 est immobilisé relativement au raccord 1 par une goupille cisaillable 11 qui permet par son cisaillement de liberer l'organe 8 en translation lorsqu'une traction est exercée sur le câble 4.
La mise en oeuvre de l'equipement s'effectue coMme suit, alors que le raccord à entree latérale est accessible, par exemple lorsqu'il est proche de la surface.
Après avoir ôté l'organe 8 et le galet de guidage, - on introduit par la fenêtre 5 une extrémité du câble, , , ~ 3 ~
_ 9 _ - on place ensuite l'organe 8 autour du câble 4, puis - on positionne l'organe 8 dans le raccord 1 avant de mettre dans la rainure 20 l'ergot 19 qu'il comporte et avant d'immobiliser l'organe 8 par la goupille cisaillable 11.
- on s'assure que l'etanchéité 12a des vis a tétons 12 est active.
- on relie la zone interieure 9 du raccord à l'installation de pompage grâce à l'ouverture laterale 10 et l'on effectue la circulation de fluide.
Lorsque l'on desire ancrer le câble 4 au raccord on serre les vis 12 de manière que l'element de serrage 8c cooperant avec les deux pieces complémentaires 8a, 8b coopérant avec cet élément, solidarise le câble 4.
Les vis de serrage jouent le rôle de butees ajustables, mais on pourrait aussi utiliser des butées fixes. Ainsi, lorsque les surfaces de dégagement sont inclinées, on peut réaliser le serrage du câble par coincement de l'organe d'ancrage, ou plus précisément de l'élement de serrage, à l'intérieur du raccord, par pression axiale sur ledit organe, ou par autocoincement du câble une fois que le coincement est entame~
Pour retirer le câble 4 du train de tiges 3 il suffit d'effectuer les opérations precedentes dans le sens inverse.
Cependant, si pour une autre raison on ne pouvait ou si l'on ne voulait pas retirer le câble par cette procedure, comme ce peut être le cas lors d'un blocage de la colonne dans le puits, il est possible d'exercer une traction suffisante sur le câble de manière à cisailler la goupille 11 et ainsi deplacer l'organe 8 relativement au raccord 1 sur une distance suffisante pour que les tétons des vis 12 n'agissent plus sur les surfaces de degagement 13.
Lorsque les vis 12 libèrent l'élément de serrage 8c, le câble défile 133~3~
, librement à l'interieur de l'organe 8 et du raccord 1, jusqu'a ce qu'on puisse complètement retirer le câble et ainsi pouvoir realiser des operations, telles le déblocage de la colonne, que la présence du câble empecherait.
¦ Les surfaces de degagement 13 représentées aux figures 1A et 1B
¦ comportent une pente dont l'inclinaison est adaptée à augmenter le jeu entre l'element d'ancrage 8c et les tétons des vis 12 lorsque l'organe 8 suit le mouvement du cable imprime par une traction sur celui-ci.
Ainsi, si l'on oriente la partie inclinee de la surface de degagement 13 dans la direction OS s'écartant du passage, l'angle alpha entre les axes orientes de la translation OT et de la partie inclinee est un angle aigu. Ainsi, le sommet de cet angle aigu est orienté vers le bas du puits, c'est-à-dire dans le sens oppose à celui dans lequel sera ¦ 15 exercée la traction destinée à libérer le cable.
j La figure 3 représente un deuxième mode de réalisation de l'element de serrage, dans lequel les surfaces de degagement comportent une partie sans inclinaison 13a sur laquelle vient s'appuyer le téton de l'une des vis 12, suivie d'une partie 13b, telle que le jeu entre teton et elément d'ancrage 8c s'accroisse brutalement. La surface revet donc une forme crénelee 13a, 13b, où les sommets 13a correspondent aux positions de serrage de l'element de serrage 8c, et où les echancrures 13b correspondent aux positions de degagement du cable.
¦ Toutefois, les surfaces de degagement inclines permettent à la fois la i libération du cable après un faible déplacement de l'organe 8 et une ¦ plus grande précision dans le seuil de traction a exercer pour cisailler la goupille 11.
De préférence selon la présente invention, les axes des vis 12 pourront etre sensiblement perpendiculaires aux surfaces de dégagement 13. Ainsi, l'aire des surfaces des tétons en contact avec les parties inclinees de la surface de dégagement 13, ou en contact avec les -- 133~3~
`:
parties 13a selon le deuxième mode de réalisation, sera la pLus grande possibLe.
Avec le raccord selon l'invention, on peut par exemple être raccordé
avec des éléments inferieurs de train de tiges de 2 pouces 7/8 VAM et des eléments supérieurs de 2 pouces 3/8 VAM, ce qui correspond respectivement à des diamètres exterieurs de 85 mm et 73 mm.
Cette réduction de diamètre permet à un câble de longer les éléments supérieurs du train de tiges jusqu'à l'extrémité supérieure du puits, notamment lorsque les eléments inferieurs et supérieurs du train de tiges sont desaxés. Un désaxement avantageux peut être obtenu lorsque les élements inferieurs et supérieurs ont une genératrice sensiblement commune.
Des capots peuvent être utilisés pour appliquer le câble sur ces éléments supérieurs du train de tiges.
::
,;~,, ~' `
,; -
Dans la portion du train de tiges correspondant à la partie verticale ou faiblement inclinée du puits, un raccord à fenetre latérale fait passer le cable de l'intérieur vers l'exterieur des tiges.
L'enregistrement de la mesure (ou l'intervention dans le puits) est effectue en deplaçant l'ensemble du train de tiges depuis la surface.
Les équipements actuels avec fenetre latérale ne sont pas utilisables lorsque les dimensions du puits sont trop réduites. Ceci se produit notamment lorsqu'un puits de forage de faible diamètre a été cuvelé.
En proposant un équipement compact qui résoud cette difficulté, la présente invention fournit un raccord permettant la circulat;on de fluide dans la partie inférieure du train de tiges, notamment en vue du déplacement de pieces, d'outils, de barres de charge..., relies par un câble aux installations de surface.
Cet équipement pour trains de tiges de forage comporte un raccord à
fenêtre latérale, le raccord ayant une extrémite superieure et une extrémité inférieure, et etant adapte à être incorpore à un train de tiges, lad;te fenêtre permettant le passage d'un câble. Il se caractérise notamment en ce que le raccord comporte des moyens réalisant une étancheite autour du câble avec la fenetre et permettant d'isoler une zone intérieure au raccord, la zone intérieure étant située sous lesdits moyens d'etancheité et debouchant au niveau de l'extrémité inférieure dans une partie inférieure du train de tiges, et en ce que la zone comporte une ouverture latérale adaptée à être raccordée à une installation de pompage.
-Les moyens d'etanchéité pourront comporter deux pieces complementaires adaptées ~ être étanches âUX passages de fluide de l'interieur vers l'extérieur et réciproquement et adaptées à etre placées autour d'un câble, les deux pièces définissant une forme interieure, ces moyens 133~3~
_ 3 _ d'étancheité comportant des moyens internes adaptés a coopérer avec la forme intérieure et le c3ble pour realiser une étanchéité entre le câble et les deux pieces complémentaires, lesdits moyens d'étancheité
comportant en outre des moyens externes adaptés à coopérer avec les deux pièces et le raccord pour réaliser une étanchéite.
Le raccord pourra comporter un organe d'ancrage du câble audit raccord.
L'organe d'ancrage pourra comporter des moyens adaptés à libérer le câble sous l'action d'une commande à distance.
Les moyens de libération pourront être m;s en oeuvre sous l'action d'une traction exercee par le câble.
L'organe d'ancrage pourra être expansible pour permettre la libérat;on du câble.
Le troncon du câble s;tué au dro;t des deux p;eces co~plementaires pourra être rectiligne et possèder un axe sensiblement parallèle à
l'axe dudit raccord.
Le troncon du câble situé au droit des deux pièces complémentaires pourra avo;r un axe sens;blement confondu avec l'axe dudit raccord.
L'organe d'ancrage et les moyens d'étancheité pourront être ;ntégrés l'un a l'autre.
Le d;ametre des ~léments supér;eurs pourra être sensiblement égal ou ;nfer;eur au diametre des élements ;nfer;eurs.
La pr~esente invention concerne aussi un équipement pour train de tiges de forage comportant un raccord a fenêtre laterale, permettant le passage d'un câble, ce raccord ayant une extrémité supér;eure et une - ~33Q93~ :
;; - 4 - -extremite inferieure, et étant adapte à etre incorporé à un train de tiges comportant des élements superieurs coopérant avec ladite extremité superieure et comportant des éléments inférieurs coopérant avec ladite extrémité inferieure. Cet equipement se caracterise notamment en ce que le diamètre exterieur des eléments superieurs du train de tiges est inferieur au diamètre exterieur des éléments inferieurs du train de tiges.
Ce raccord pourra etre adapté pour que les éléments inférieurs et supérieurs aient une genératrice sensiblement commune.
Le diamètre des éléments supérieurs pourra etre sensiblement egal ou inferieur au diamètre des éléments inferieurs.
En outre, la présente invention concerne une méthode d'utilisation dudit équipement et est notamment caractérisée en ce que L'on produit une circulation de fluide dans la partie inferieure du train de tiges en raccordant par l'ouverture latérale la partie inférieure du train de tiges a l'installation de pompage.
On pourra deplacer par la circulation de fluide, à l'intérieur de la partie inférieure du train de tiges, une barre de charge placee dans la partie inférieure et reliée au c3ble.
La présente invention fournit également un organe d'ancrage de sécurité pour un cable. Cet organe est particulièrement adapté a etre disposé a l'intérieur d'un raccord à fenetre latérale. Cet organe d'ancrage de securité comporte un corps et un élément de serrage définissant un passage pour le cable, ce passage ayant une section variable sur au moins une partie de la longueur du passage, l'organe d'ancrage étant retenu à l'interieur du support par des moyens d'immobilisation liberables, le corps coopérant avec l'élement de serrage pour reduire la section de passage du c3ble, en vue du serrage de ce cable. Cet organe d'ancrage comporte en outre au moins une :. .
13~Q~3~
butee, adaptée a modifier la section par déplacement de l'élément de serrage relativement au corps en prenant appui sur le support et sur une surface de l'elément, la surface ayant une forme adaptee a accroître la section du passage et à désancrer le câble lorsque les moyens d'immobilisation libèrent l'organe d'ancrage et lorsque l'on produit une translation suffisante du corps relativement au support.
Le corps pourra être adapte à déplacer l'elément de serrage au cours de la translation du corps.
La liberation des moyens d'immobilisation de l'organe d'ancrage et du câble pourra être réalisée par une commande à distance.
La libération des moyens d'immobilisation pourra être obtenue sous l'action d'une traction exercée par le câble depuis la surface.
Les moyens d'immobilisation pourront comporter une goupille cisaillable au-delà d'un certain seuil de contrainte.
La surface de l'élément d'ancrage pourra comporter au moins une partie inclinee d'un certain angle par rapport à l'axe orienté de translation de l'élement d'ancrage relativement au support, la partie inclinee etant orientee dans la direction s'écartant du passage et L'angle d'inclinaison, entre les axes orientés de la translation et de la ~ ~
25 partie inclinee, sera un angle aigu. ;~ ;
: : :' La surface de l'élement d'ancrage pourra etre crénelée et comporter au -;
moins une echancrure et la butee pourra être adaptée a penetrer dans l'échancrure lorsque l'on effectuera la translation.
! : , L'organe d'ancrage pourra etre adapte à une introduction latérale du -;
câble dans le passage.
:~
L'organe d'ancrage pourra comporter des moyens réalisant une étanchéité autour du câble avec l'intérieur du support.
L';nvention pourra être bien comprise et tous ses avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit, dont un exemple de réalisation est illustre par les figures annexées parmi lesquelles :
- les f;gures 1A et 1B représentent des coupes sens;blement adjacentes d'un raccord selon l'invention, avec en détail les moyens d'étanchéité et l'organe d'ancrage, - la figure 2 est une section de déta;l de l'organe d'ancrage, et - la f;gure 3 est une section d'un deuxième mode de réalisation de l'organe d'ancrage.
La réference 1 représente le raccord a fenêtre latérale vissé par ses extrémités superieure 1a et inférieure 1b respectivement a un élément supér;eur 2 et un élement inférieur 3 du train de t;ges.
Ce raccord comporte une fenêtre latérale 5 permettant le passage d'un cable électrique 4 de l'exterieur vers l';ntér;eur des tiges, en s'appuyant sur deux galets de guidage 6a et 6b~ Ce cable est, par exemple, d'un type utilise pour des diagraphies ou interventions réalisées selon la technique décrite dans le brevet FR-A-2.501.777 et ses additions precitées.
L'extremité supérieure 1a peut comporter un bouchon permettant l'obturation de l'élément super;eur 2.
L'organe 8 assure l'étanchéité autour du cable 4 entre une zone 9 intérieure au raccord 1 et l'extérieur du raccord.
~;J,~
133~3~
La zone interieure 9 débouche dans la partie inférieure du train de tiges, au travers de l'élement inférieur 3. Cette zone intérieure 9 est en communication avec une ouverture latérale 10 située dans le raccord et que l'on peut raccorder a une installation de pompage 5 adaptee à produire notamment une circulation de fluide en vue des déplacements d'outils et d'instruments de mesure ou d'intervention relies ou non au câble 4. Un de ces instruments peut être une barre de charge comportant un connecteur électrique adapte à coopérer avec un autre connecteur électrique complémentaire.
L'organe 8 assure de plus l'ancrage du câble 4 audit raccord 1.
Les moyens du raccord 1 spécifiquement destinés à l'étancheité et portes par L'organe 8 comportent deux pièces complémentaires (8a, 8b) assemblees par des vis 7 et adaptées à être placées autour du câble (4) et a être étanches au passage de fluide de l'intérieur vers l'extérieur et réciproquement. L'intérieur de ces deux pièces est alése de manière à pouvoir y placer des bagues déformables 16 et une bague de compression 17 et à maintenir bloquees ces bagues suivant une 2û direction. Toutes ces bagues, ou certaines d'entre elles seulement, sont fendues de manière à pouvoir être mises en place une fois que le câble traverse le raccord 1.
',~
Un écrou 18, comportant une ouverture latérale pour son introduction autour du câble 4 et sur l'organe 8, permet de mettre en compression des rondelles deformables 16 de manière a réaliser une etancheite.
L'ensemble propre à realiser les moyens interne d'etancheite et comportant les deux pieces complementaires 8a, 8b, les rondelles deformables 16, la rondelle de compression 17 à demi-lune et, l'ecrou 18 correspond au presse-etoupe generalement retenu pour cet usage.
Les moyens d'étanchéité externes comportent les deux pieces complémentaires ou corps 8a, 8b coopérant avec un ou plusieurs joints d'étanchéité externes 14, tels un joint torique, et la paroi interne 13~Q~q3~
~ 8 --du raccord 1.
L'organe d'ancrage spécifiquement destiné à l'immobiLisation du câble 4 par rapport au raccord 1 et porté par l'organe 8 comporte les deux pieces complémentaires ou corps 8a, 8b, et un élément de serrage 8c actionné par des vis de serrage 12.
L'une 8b des pieces complémentaires ou corps 8a, 8b comporte un evidement evasé débouchant sur le câble 4 et dans lequel se positionne l'element de serrage 8c qui, sous l'action des vis à tetons 12, empêche le câble 4 de se déplacer.
Ces vis 12 comportent des moyens d'étancheité interdisant tout passage de fluide entre leur corps et les trous dans lesquelles elles sont logées.
Les tétons de ces vis 12 agissent sur l'élement de serrage 8c par l'intermédiaire de surfaces de dégagement 13.
I
¦ 20 L'organe 8 d'étancheité et d'ancrage comporte en outre un ergot 19 ~ coopérant avec une rainure 20 situee dans le raccord 1, tous deuxj adaptés à permettre un déplacement relatif lors du désancrage du j câble.
L'organe 8 est immobilisé relativement au raccord 1 par une goupille cisaillable 11 qui permet par son cisaillement de liberer l'organe 8 en translation lorsqu'une traction est exercée sur le câble 4.
La mise en oeuvre de l'equipement s'effectue coMme suit, alors que le raccord à entree latérale est accessible, par exemple lorsqu'il est proche de la surface.
Après avoir ôté l'organe 8 et le galet de guidage, - on introduit par la fenêtre 5 une extrémité du câble, , , ~ 3 ~
_ 9 _ - on place ensuite l'organe 8 autour du câble 4, puis - on positionne l'organe 8 dans le raccord 1 avant de mettre dans la rainure 20 l'ergot 19 qu'il comporte et avant d'immobiliser l'organe 8 par la goupille cisaillable 11.
- on s'assure que l'etanchéité 12a des vis a tétons 12 est active.
- on relie la zone interieure 9 du raccord à l'installation de pompage grâce à l'ouverture laterale 10 et l'on effectue la circulation de fluide.
Lorsque l'on desire ancrer le câble 4 au raccord on serre les vis 12 de manière que l'element de serrage 8c cooperant avec les deux pieces complémentaires 8a, 8b coopérant avec cet élément, solidarise le câble 4.
Les vis de serrage jouent le rôle de butees ajustables, mais on pourrait aussi utiliser des butées fixes. Ainsi, lorsque les surfaces de dégagement sont inclinées, on peut réaliser le serrage du câble par coincement de l'organe d'ancrage, ou plus précisément de l'élement de serrage, à l'intérieur du raccord, par pression axiale sur ledit organe, ou par autocoincement du câble une fois que le coincement est entame~
Pour retirer le câble 4 du train de tiges 3 il suffit d'effectuer les opérations precedentes dans le sens inverse.
Cependant, si pour une autre raison on ne pouvait ou si l'on ne voulait pas retirer le câble par cette procedure, comme ce peut être le cas lors d'un blocage de la colonne dans le puits, il est possible d'exercer une traction suffisante sur le câble de manière à cisailler la goupille 11 et ainsi deplacer l'organe 8 relativement au raccord 1 sur une distance suffisante pour que les tétons des vis 12 n'agissent plus sur les surfaces de degagement 13.
Lorsque les vis 12 libèrent l'élément de serrage 8c, le câble défile 133~3~
, librement à l'interieur de l'organe 8 et du raccord 1, jusqu'a ce qu'on puisse complètement retirer le câble et ainsi pouvoir realiser des operations, telles le déblocage de la colonne, que la présence du câble empecherait.
¦ Les surfaces de degagement 13 représentées aux figures 1A et 1B
¦ comportent une pente dont l'inclinaison est adaptée à augmenter le jeu entre l'element d'ancrage 8c et les tétons des vis 12 lorsque l'organe 8 suit le mouvement du cable imprime par une traction sur celui-ci.
Ainsi, si l'on oriente la partie inclinee de la surface de degagement 13 dans la direction OS s'écartant du passage, l'angle alpha entre les axes orientes de la translation OT et de la partie inclinee est un angle aigu. Ainsi, le sommet de cet angle aigu est orienté vers le bas du puits, c'est-à-dire dans le sens oppose à celui dans lequel sera ¦ 15 exercée la traction destinée à libérer le cable.
j La figure 3 représente un deuxième mode de réalisation de l'element de serrage, dans lequel les surfaces de degagement comportent une partie sans inclinaison 13a sur laquelle vient s'appuyer le téton de l'une des vis 12, suivie d'une partie 13b, telle que le jeu entre teton et elément d'ancrage 8c s'accroisse brutalement. La surface revet donc une forme crénelee 13a, 13b, où les sommets 13a correspondent aux positions de serrage de l'element de serrage 8c, et où les echancrures 13b correspondent aux positions de degagement du cable.
¦ Toutefois, les surfaces de degagement inclines permettent à la fois la i libération du cable après un faible déplacement de l'organe 8 et une ¦ plus grande précision dans le seuil de traction a exercer pour cisailler la goupille 11.
De préférence selon la présente invention, les axes des vis 12 pourront etre sensiblement perpendiculaires aux surfaces de dégagement 13. Ainsi, l'aire des surfaces des tétons en contact avec les parties inclinees de la surface de dégagement 13, ou en contact avec les -- 133~3~
`:
parties 13a selon le deuxième mode de réalisation, sera la pLus grande possibLe.
Avec le raccord selon l'invention, on peut par exemple être raccordé
avec des éléments inferieurs de train de tiges de 2 pouces 7/8 VAM et des eléments supérieurs de 2 pouces 3/8 VAM, ce qui correspond respectivement à des diamètres exterieurs de 85 mm et 73 mm.
Cette réduction de diamètre permet à un câble de longer les éléments supérieurs du train de tiges jusqu'à l'extrémité supérieure du puits, notamment lorsque les eléments inferieurs et supérieurs du train de tiges sont desaxés. Un désaxement avantageux peut être obtenu lorsque les élements inferieurs et supérieurs ont une genératrice sensiblement commune.
Des capots peuvent être utilisés pour appliquer le câble sur ces éléments supérieurs du train de tiges.
::
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,; -
Claims (21)
1. - Equipement pour trains de tiges de forage comportant un raccord à fenêtre latérale, ledit raccord ayant une extrémité
supérieure et une extrémité inférieure, et étant adapté à être incorporé à un train de tiges, cette fenêtre permettant le passage d'un câble, caractérisé en ce que ledit raccord comporte des moyens réalisant une étanchéité autour dudit câble avec ladite fenêtre et permettant d'isoler une zone intérieure audit raccord, ladite zone intérieure étant située sous lesdits moyens et débouchant au niveau de ladite extrémité inférieure dans une partie inférieure du train de tiges, et en ce que ladite zone comporte une ouverture latérale adaptée à être raccordée à une installation de pompage.
supérieure et une extrémité inférieure, et étant adapté à être incorporé à un train de tiges, cette fenêtre permettant le passage d'un câble, caractérisé en ce que ledit raccord comporte des moyens réalisant une étanchéité autour dudit câble avec ladite fenêtre et permettant d'isoler une zone intérieure audit raccord, ladite zone intérieure étant située sous lesdits moyens et débouchant au niveau de ladite extrémité inférieure dans une partie inférieure du train de tiges, et en ce que ladite zone comporte une ouverture latérale adaptée à être raccordée à une installation de pompage.
2. - Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'étancheité comportent deux pièces complémentaires adaptées à être étanches aux passages de fluide de l'intérieur vers l'extérieur et réciproquement et adaptées à être placées autour d'un câble, lesdites deux pièces définissant une forme intérieure, lesdits moyens comportant des moyens internes adaptés à coopérer avec ladite forme intérieure et ledit câble pour réaliser une étanchéité entre ledit câble et lesdites deux pièces complémentaires, lesdits moyens d'étanchéité comportant en outre des moyens externes adaptés à
coopérer avec lesdites deux pièces et ledit raccord pour réaliser une étanchéité.
coopérer avec lesdites deux pièces et ledit raccord pour réaliser une étanchéité.
3. - Equipement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit raccord comporte un organe d'ancrage du câble audit raccord.
4. - Equipement selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit organe d'ancrage comporte des moyens adaptés à libérer ledit câble sous l'action d'une commande à distance.
5. Equipement selon la revendication 4, caracté-risé en ce que lesdits moyens de libération sont mis en oeuvre sous l'action d'une traction exercée par ledit câble.
6. Equipement selon la revendication 4, caracté-risé en ce que l'organe d'ancrage est effaçable pour permettre la libération dudit câble.
7. Equipement selon la revendication 2, caracté-risé en ce que le tronçon du câble situé au droit desdites deux pièces complémentaires est rectiligne et possède un axe sensiblement confondu avec l'axe dudit raccord.
8. Equipement selon la revendication 3, compor-tant un organe d'ancrage, caractérisé en ce que ledit organe d'ancrage et lesdits moyens d'étanchéité sont intégrés l'un à l'autre.
9. Equipement selon la revendication 1, 2, 4, 5, 6 ou 7, comportant des éléments supérieurs coopérant avec ladite extrémité supérieure et comportant des éléments inférieurs coopérant avec ladite extrémité inférieure, ledit équipement étant caractérisé en ce que le diamètre extérieur des éléments supérieurs du train de tiges est inférieur au diamètre extérieur des éléments inférieurs du train de tiges.
10. Equipement selon la revendication 9, caracté-risé en ce que ledit raccord est adapté pour que les éléments inférieurs et supérieurs aient une génératrice sensiblement commune.
11. Organe d'ancrage de sécurité d'un câble sur un support, caractérisé en ce que ledit organe d'ancrage comporte un corps et un élément de serrage définissant un passage pour ledit câble, ledit passage ayant une section variable sur au moins une partie de la longueur dudit passage, ledit organe d'ancrage étant retenu à l'intérieur dudit support par des moyens d'immobilisation libérables, ledit corps coopérant avec ledit élément de serrage pour réduire la section de passage dudit câble en vue du serrage de ce câble, et en ce que ledit organe d'ancrage comporte au moins une butée, adaptée à modifier ladite section par déplacement dudit élément de serrage relativement audit corps en prenant appui sur ledit support et sur une surface dudit élément, ladite surface ayant une forme adaptée à
accroître la section dudit passage et à désancrer ledit câble lorsque les moyens d'immobilisation libèrent l'organe d'ancrage et lorsque l'on produit une translation suffisante dudit corps relativement audit support.
accroître la section dudit passage et à désancrer ledit câble lorsque les moyens d'immobilisation libèrent l'organe d'ancrage et lorsque l'on produit une translation suffisante dudit corps relativement audit support.
12. Organe d'ancrage de sécurité selon la reven-dication 11, caractérisé en ce que ledit corps est adapté à
déplacer ledit élément de serrage au cours de la translation dudit corps.
déplacer ledit élément de serrage au cours de la translation dudit corps.
13. Organe d'ancrage de sécurité selon la reven-dication 11, caractérisé en ce que la libération desdits moyens d'immobilisation dudit organe d'ancrage et dudit câble sont mis en oeuvre par une commande à distance.
14. Organe d'ancrage de sécurité selon la reven-dication 13, caractérisé en ce que la libération des moyens d'immobilisation est mis en oeuvre sous l'action d'une traction exercée par ledit câble.
15. Organe d'ancrage de sécurité selon la reven-dication 11, caractérisé en ce que lesdits moyens d'immobi-lisation comportent une goupille cisaillable au-delà d'un certain seuil de contrainte.
16. Organe d'ancrage de sécurité selon la reven-dication 11, caractérisé en ce que ladite surface dudit élément d'ancrage comporte au moins une partie inclinée d'un certain angle par rapport à l'axe orienté de translation (OT) dudit élément d'ancrage, ladite partie inclinée étant orientée dans la direction (OS) s'écartant dudit passage et en ce que ledit angle d'inclinaison (alpha), entre les axes orientés de la translation et de la partie inclinée, est un angle aigu.
17. Organe d'ancrage de sécurité selon la reven-dication 11, caractérisé en ce que ladite surface de l'élément d'ancrage est crénelée et comporte au moins une échancrure et en ce que ladite butée est adaptée à pénétrer dans ladite échancrure lorsque l'on effectue ladite translation.
18. Organe d'ancrage de sécurité selon la reven-dication 11, caractérisée en ce qu'il est adapté à une introduction latérale dudit câble dans ledit passage.
19. Organe d'ancrage de sécurité selon la reven-dication 11, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens réalisant une étanchéïté autour dudit câble avec l'intérieur dudit support.
20. Méthode d'utilisation de l'équipement selon la revendication 1, 2, 4, 5, 6, 7 ou 8, caractérisée en ce que l'on produit une circulation de fluide dans la partie inférieure du train de tiges en raccordant par ladite ouverture latérale ladite partie inférieure du train de tiges à une installation de pompage.
21. Méthode selon la revendication 20, caracté-risée en ce que l'on déplace par ladite circulation de fluide à l'intérieur de la partie inférieure du train de tiges, une barre de charge placée dans ladite partie inférieure et reliée audit câble.
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1988
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