EP0202151B1 - Equipement pour train de tiges, tel qu'un train de tiges de forage, comprenant un raccord à fenêtre latérale pour le passage d'un câble - Google Patents

Equipement pour train de tiges, tel qu'un train de tiges de forage, comprenant un raccord à fenêtre latérale pour le passage d'un câble Download PDF

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EP0202151B1
EP0202151B1 EP86400916A EP86400916A EP0202151B1 EP 0202151 B1 EP0202151 B1 EP 0202151B1 EP 86400916 A EP86400916 A EP 86400916A EP 86400916 A EP86400916 A EP 86400916A EP 0202151 B1 EP0202151 B1 EP 0202151B1
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EP
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cable
sleeve
jacket
window
drill string
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EP86400916A
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Christian Wittrisch
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IFP Energies Nouvelles IFPEN
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    • E21B34/142—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by movement of tools, e.g. sleeve valves operated by pistons or wire line tools unsupported or free-falling elements, e.g. balls, plugs, darts or pistons

Definitions

  • the present invention relates to equipment for a drill string such as a drill string comprising a side window connection for the passage of a cable from the inside to the outside of the rods, with hydraulic sealing around the cable.
  • a side window fitting is, for example, used in the technique described in French patent 2 501777 (EN 81/05 271) and its first two additions EN 82/03 317 and EN 84/08 369.
  • a logging probe or an intervention tool is initially fixed to the lower part of a drill string which is lowered into the well at as it was created.
  • An electrical cable fitted with a weighted connector (the connector is surmounted by a load bar) is then lowered inside the rods (by gravity and by pumping) which is connected to a complementary connector fixed to the top of the probe (or the tool).
  • a side window fitting passes the cable from the interior to the exterior of the rods.
  • the measurement recording (or intervention in the well) is carried out by moving the entire drill string from the surface.
  • loosening operations or interventions are, for example, the introduction into the rod, from the surface, of specialized tools to be lowered by means of a cable to the area (which is generally located under the inlet fitting lateral) which includes the stems trapped by the formation.
  • These specialized tools can, for example, be an explosive which allows the unscrewing of the stuck rod.
  • This problem is solved according to the invention with equipment for a drill string comprising a lateral window fitting adapted to be incorporated into the drill string, this window allowing the passage of a cable, characterized in that it comprises a sleeve which can slide inside said connection between a high position situated above said window and a low position in which this sleeve closes said window, said sleeve being provided with retaining members in each of said positions and comprising means for cutting the cable when the said jacket passes from its high position to its low position.
  • the equipment according to the invention comprises a plug for closing said shirt at its upper end, this plug allowing said shirt to be moved from its high position to its low position under the effect of hydraulic pressure exerted from the surface in the drill pipe and comprising at its top a removal and recovery device.
  • US-A-4512411 teaches to cut a cable passing right through a cylinder. According to this prior patent, the cable is cut by shearing it by a radial movement of jaws.
  • US-A-4,160,478 mainly provides for the perforation of a tube being in a casing and traversing the latter right through.
  • the cutting member has a rotational movement about an axis. During this movement, it enters the tube causing a partial tear thereof.
  • the reference 1 designates the connection with side window screwed between two elements 1a and 1b of the drill string.
  • This connector has a side window 2 allowing the passage of an electrical cable 3 from the outside to the inside of the rods along a ramp 4.
  • This cable is, for example, of a type used for logs or interventions carried out according to the technique described in French patent 2,501,777 and its aforementioned additions.
  • a member 5 seals around the cable 3 where it passes from the inside of the connector 1, this member being immobilized by a wedging finger 5a. Outside the connector 1, the cable 3 passes successively over a guide roller 6 and through an anchoring member 7 where it is mechanically blocked by a system of any suitable type, comprising for example a shearable pin, allowing the release of the cable 3 under the action of a sufficient tensile force exerted on this cable from the surface.
  • organs 5 and 7 are within the reach of specialists and will not be described here in more detail.
  • a jacket 8 is slidably mounted in the axial bore 9 of the connector 1, a seal being formed between this jacket 8 and the bore 9, for example by an O-ring 10.
  • Figure 1 shows the sliding jacket 8 in its upper position revealing the window 2, so as to allow the passage of the cable 3.
  • a shear pin 11 retains the jacket 8 in this position.
  • FIG. 2 illustrates the second position of the jacket 8 where this jacket closes the side window 2.
  • the wall of the sliding sleeve 8 is tapered at its lower part so as to constitute a cutting member with a bevel section 12, suitable for cutting the cable 3 in its low position, this member then coming into contact with a ring 13 constituting a sleeve retaining ring shoulder 8.
  • the reference 14 designates an annular sealing member placed above the ring 13.
  • a safety pin 15, retractable against the action of a spring 16, is applied against the outer wall of the jacket 8 in the high position of FIG. 1, while in the position of FIG. 2 this pin comes s 'engage in a suitable housing 17 formed in the head of the sliding sleeve 8.
  • a plug 18 can be adapted to the upper part of the sliding jacket 8 to close it, this plug being provided with a removal and recovery head 19 allowing the plug 18 to be gripped by an appropriate tool which may be of a known type .
  • This removal and recovery tool for the sealing plug 18 will be placed at the lower end of a cable or an operating rod (not shown).
  • the plug 18 makes it possible to move the jacket 8 from its high position (Fig. 1) to its low position (Fig. 2) under the effect of hydraulic pressure exerted from the surface in the drill pipe.
  • the implementation of this equipment is indicated below.
  • the jacket 8 is held in the low position by the engagement of the pin 15 in the housing 17.
  • the seals 10 and 14 located respectively at the upper part and at the lower part of the jacket 8 then ensure a good seal between the inside and the outside of the drill string.
  • This loosening can also be carried out by introducing from the surface from the inside of the rods, tools of types well known to drillers, allowing the rods to be unscrewed.

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Description

  • La présente invention concerne un équipement pour train de tiges tel qu'un train de tiges de forage comprenant un raccord à fenêtre latérale 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 (généralement désignés par "Side entry subs" dans l'industrie pétrolière) 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 ta technique décrite dans le brevet français 2 501777 (EN 81/05 271) et ses deux premières additions EN 82/03 317 et EN 84/08 369.
  • Suivant cette technique, permettant d'effectuer des diagraphies ou interventions dans des puits horizontaux ou fortement inclinés, une sonde de diagraphie ou un outil d'intervention est initialement fixé à la partie inférieure d'un train de tiges qui est descendu dans le puits au fur et à mesure de sa constitution.
  • On fait ensuite descendre à l'intérieur des tiges (par gravité et par pompage) un câble électrique muni d'un connecteur lesté (le connecteur est surmonté d'une barre de charge) qui vient se raccorder à un connecteur complémentaire fixé 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 fenêtre latérale fait passer le câble de l'intérieur vers l'extérieur des tiges.
  • L'enregistrement de la mesure (ou l'intervention dans le puits) est effectué en déplaçant l'ensemble du train de tiges depuis la surface.
  • Les équipements actuels avec raccord à fenêtre latérale posent cependant un problème en cas de coincement du train de tiges dans le puits.
  • En effet, la présence du câble électrique contenu à l'intérieur des tiges dans la partie comprise entre le raccord à fenêtre latérale et la barre de charge ne permet pas d'effectuer des interventions visant à décoincer le train de tiges.
  • Ces opérations ou interventions de décoincement sont, par exemple, l'introduction dans la tige, depuis la surface, d'outils spécialisés devant être descendus au moyen d'un câble jusqu'à la zone (qui est généralement située sous le raccord à entrée latérale) qui comporte les tiges coincées par la formation.
  • Ces outils spécialisés peuvent, par exemple, être un explosif qui permet le dévissage de la tige coincée.
  • Par ailleurs, la présence du câble à l'extérieur du train de tiges, au-dessus du raccord à fenêtre latérale, limite les possibilités de rotation du train de tiges.
  • Ce problème est résolu selon l'invention avec un équipement pour train de tiges de forage comprenant un raccord à fenêtre latérale adapté à être incorporé au train de tiges, cette fenêtre permettant le passage d'un câble, caractérisé en ce qu'il comporte une chemise pouvant coulisser à l'intérieur dudit raccord entre une position haute située au-dessus de ladite fenêtre et une position basse dans laquelle cette chemise obture ladite fenêtre, ladite chemise étant munie d'organes de retenue dans chacune desdites positions et comportant des moyens pour sectionner le câble lors du passage de ladite chemise de sa position haute à sa position basse.
  • Selon un mode particulier de réalisation, l'équipement selon l'invention comporte un bouchon d'obturation de ladite chemise à son extrémité supérieure, ce bouchon permettant le déplacement de ladite chemise de sa position haute à sa position basse sous l'effet d'une pression hydraulique exercée depuis la surface dans la tige de forage et comportant à son sommet un organe de dépose et de repêchage.
  • L'art antérieur peut être illustré par les brevets américains suivants US-A-1 854 477, US-A-4 031 957, US-A-4 427 070, U S-A-3 661 207, U S-A-4 512 411 et US-A-4160 478.
  • Parmi ces brevets, certains concernent le contrôle de débit par coulissement d'une chemise dans un tubage qui contrôle la section de passage d'orifices de communication, ces brevets n'enseignent nullement de sectionner un câble.
  • Le brevet US-A-4512411 enseigne de couper un câble traversant de part en part un cylindre. Selon ce brevet antérieur, la coupe du câble se fait par cisaillement de celui-ci par un déplacement radial de machoires.
  • Le brevet US-A-4 160 478 prévoit principalement la perforation d'un tube se trouvant dans un tubage et traversant ce dernier de part en part.
  • Selon ce brevet antérieur, l'organe de coupe possède un mouvement de rotation autour d'un axe. Au cours de ce mouvement, il pénètre dans le tube provoquant une déchirure partielle de celui-ci.
  • Ces deux derniers documents antérieurs ne concernent pas des câbles passant à travers une fenêtre latérale et l'organe de coupe n'est pas constituée d'une chemise coulissante.
  • Un exemple de réalisation d'un équipement selon la présente invention est illustré par les figures annexées où:
    • - la figure 1 montre cet équipement dans sa première position où le câble passe de l'intérieur vers l'extérieur des tiges, et
    • - la figure 2 représente l'équipement dans sa seconde position où le câble est sectionné et la fenêtre latérale est obturée.
  • Dans l'exemple illustré la référence 1 désigne le raccord à fenêtre latérale vissé entre deux éléments 1a et 1b du train de tiges.
  • Ce raccord comporte une fenêtre latérale 2 permettant le passage d'un câble électrique 3 de l'extérieur vers l'intérieur des tiges le long d'une rampe 4. Ce câble est, par exemple, d'un type utilisé pour des diagraphies ou interventions réalisées selon la technique décrite dans le brevet francais 2 501 777 et ses additions précitées.
  • Un organe 5 assure l'étanchéité autour du câble 3 à l'endroit où celui-ci passe de l'intérieur du raccord 1, cet organe étant immobilisé par un doigt de calage 5a. A l'extérieur du raccord 1, le câble 3 passe successivement sur un galet de guidage 6 et dans un organe d'ancrage 7 où il est bloqué mécaniquement par un système de tout type approprié, comportant par exemple une goupille cisaillable, permettant le déblocage du câble 3 sous l'action d'une force de traction suffisante exercée sur ce câble depuis la surface.
  • La réalisation des organes 5 et 7 est à la portée des spécialistes et ne sera pas décrite ici plus en détail.
  • Une chemise 8 est montée coulissante dans l'alésage axial 9 du raccord 1, une étanchéité étant réalisée entre cette chemise 8 et l'alésage 9, par exemple par un joint torique 10.
  • La figure 1 montre la chemise coulissante 8 dans sa position haute découvrant la fenêtre 2, de façon à permettre le passage du câble 3. Une goupille cisaillable 11 retient la chemise 8 dans cette position.
  • La figure 2 illustre la deuxième position de la chemise 8 où cette chemise vient obturer la fenêtre latérale 2.
  • La paroi de la chemise coulissante 8 est effilée à sa partie inférieure de façon à constituer un organe tranchant à section en biseau 12, adapté à sectionner le câble 3 dans sa position basse, cet organe venant alors au contact d'une bague 13 constituant un épaulement annulaire de retenue de la chemise 8.
  • La référence 14 désigne un organe annulaire d'étanchéité placé au dessus de la bague 13.
  • Un pion de sécurité 15, rétractable contre l'action d'un ressort 16, s'applique contre la paroi externe de la chemise 8 dans la position haute de la figure 1, tandis que dans la position de la figure 2 ce pion vient s'engager dans un logement approprié 17 ménagé dans la tête de la chemise coulissante 8.
  • Un bouchon 18 est adaptable à la partie supérieure de la chemise coulissante 8 pour réaliser son obturation, ce bouchon étant muni d'une tête de dépose et de repêchage 19 permettant la saisie du bouchon 18 par un outil approprié pouvant être d'un type connu.
  • Cet outil de dépose et de repêchage du bouchon d'obturation 18 sera placé à l'extrémité inférieure d'un câble ou d'une tige de manoeuvre (non représentés).
  • Le bouchon 18 permet de déplacer la chemise 8 de sa position haute (Fig. 1) à sa position basse (Fig. 2) sous l'effet d'une pression hydraulique exercée depuis la surface dans la tige de forage. La mise en oeuvre de cet équipement est indiquée ci-après.
  • L'équipement étant dans sa position de fonctionnement normale illustrée par la figure 1, on effectue les opérations successives suivantes, dans le cas où des difficultés, telles que le coincement du train de tiges, conduisent à remonter le câble sans possibilité de relever le train de tiges:
    • a) en tirant sur le câble 3 depuis la surface on désancre celui-ci au niveau de l'organe 7;
    • b) on remonte alors en surface la plus grande longueur possible de câble par coulissement à travers l'organe d'étanchéité 5, par exemple jusqu'à ce que la barre de charge surmontant le connecteur électrique parvienne juste au dessous de la fenêtre latérale 2, dans l'exemple de la mise en oeuvre de la technique décrite dans le brevet français 2 501 777;
    • c) on descend alors depuis la surface le bouchon ou piston 18 qui vient obturer la chemise 8 à son extrémité supérieure;
    • d) on applique une pression hydraulique sur ce piston depuis la surface; la goupille de retenue 11 est ainsi cisaillée et la chemise coulissante 8 descend jusqu'à sa position basse de la figure 2, l'extrémité inférieure tranchante 12 de cette chemise venant sectionner le câble 3 (dans l'exemple de la technique décrite dans le brevet français 2 501 777, le connecteur électrique surmonté de la barre de charge qui n'est plus retenue par le câble retombe alors à l'intérieur des tiges et cet ensemble pourra être récupéré ultérieurement lors de la remontée du train de tiges, quand celui-ci aura été décoincé); dans cette position basse, la paroi de la chemise 8 vient obturer la fenêtre latérale 2;
    • e) la portion du câble 3 située au dessus du raccord 1 peut alors être récupérée, le câble étant réembobiné en surface.
  • La chemise 8 est maintenue en position basse par l'engagement du pion 15 dans le logement 17.
  • Les joints 10 et 14 situés respectivement à la partie supérieure et à la partie inférieure de la chemise 8 assurent alors une bonne étanchéité entre l'intérieur et l'extérieur du train de tiges.
  • Dans ces conditions, il est possible, après retrait du bouchon 18, de décoincer le train de tiges par rotation de celui-ci depuis la surface avec circulation de fluide à l'intérieur des tiges jusqu'au bas du train de tiges, le fluide remontant par l'espace annulaire séparant le train de tiges de la paroi du puits.
  • Ce décoincement peut être également effectué en introduisant depuis la surface par l'intérieur des tiges, des outils de types bien connus des foreurs, permettant le dévissage des tiges.

Claims (2)

1. Equipement pour trains de tiges de forage comprenant un raccord (1) à fenêtre latérale (2) adapté à être incorporé au train de tiges, cette fenêtre permettant le passage d'un câble (3), caractérisé en ce qu'il comporte une chemise (8) pouvant coulisser à l'intérieur dudit raccord entre une position haute (Fig. 1) située au-dessus de ladite fenêtre et une position basse (Fig. 2) dans laquelle cette chemise (8) obture ladite fenêtre, ladite chemise étant munie d'organes de retenue (11,16) dans chacune desdites positions et comportant des moyens pour sectionner le câble (3) lors du passage de ladite chemise (8) de sa oposition haute à sa position basse.
2. Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un bouchon (18) d'obturation de ladite chemise (8) à son extrémité supérieure, ce bouchon permettant le déplacement de ladite chemise (8) de sa position haute à sa position basse sous l'effet d'une pression hydraulique et comportant à son sommet un organe de dépose et de repêchage (19).
EP86400916A 1985-05-13 1986-04-25 Equipement pour train de tiges, tel qu'un train de tiges de forage, comprenant un raccord à fenêtre latérale pour le passage d'un câble Expired EP0202151B1 (fr)

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FR8507341A FR2581699B1 (fr) 1985-05-13 1985-05-13 Equipement pour train de tiges, tel qu'un train de tiges de forage, comprenant un raccord a fenetre laterale pour le passage d'un cable

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EP0202151A1 EP0202151A1 (fr) 1986-11-20
EP0202151B1 true EP0202151B1 (fr) 1988-10-12

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EP86400916A Expired EP0202151B1 (fr) 1985-05-13 1986-04-25 Equipement pour train de tiges, tel qu'un train de tiges de forage, comprenant un raccord à fenêtre latérale pour le passage d'un câble

Country Status (7)

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US (1) US4660635A (fr)
EP (1) EP0202151B1 (fr)
CA (1) CA1287848C (fr)
DE (1) DE3660930D1 (fr)
ES (1) ES8705079A1 (fr)
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