EP0236915A1

EP0236915A1 - Drillstring joint

Info

Publication number: EP0236915A1
Application number: EP87103013A
Authority: EP
Inventors: Hervé Righi; Georges Obrecht
Original assignee: Alstom SA
Current assignee: Alstom SA
Priority date: 1986-03-10
Filing date: 1987-03-04
Publication date: 1987-09-16
Also published as: FR2595404B1; JPS62220690A; NO870917L; FR2595404A1; NO870917D0; BR8701085A; US4728124A

Abstract

L'invention concerne un raccord de sécurité pour forages notamment pétroliers. Ce raccord comporte deux parties (1, 2) entre lesquelles, en cours de forage normal, sont transmis le couple et la poussée permettant le travail de l'outil, ceci grâce à des cannelures (10) et à un cône d'entraînement (11).The invention relates to a safety connector for drilling in particular for oil. This connection comprises two parts (1, 2) between which, during normal drilling, are transmitted the torque and the thrust allowing the work of the tool, this thanks to grooves (10) and to a drive cone ( 11).

En cas de blocage rebelle de l'outil en fond de puits, une traction axiale importante rompt des éprouvettes (4) qui cédent sous une force prédéterminée, ce qui provoque la séparation des deux parties (1, 2) et permet de n'abandonner au fond du trou que l'outil et la partie du raccord (1) qui le porte.In the event of rebel locking of the tool at the bottom of the well, a significant axial traction breaks the test pieces (4) which yield under a predetermined force, which causes the separation of the two parts (1, 2) and makes it possible not to abandon at the bottom of the hole as the tool and the part of the fitting (1) which carries it.

Application à la recherche et à l'exploitation de nappes de pétrole.

Application to the research and exploitation of oil slicks.

Description

La présente invention concerne le forage, notamment pour la recherche et l'exploitation de nappes de pétrole.The present invention relates to drilling, in particular for the research and exploitation of oil slicks.

Les opérations de forage pétrolier sont des opérations coûteuses tant par le matérial qu'elles mettent en oeuvre que par les risques qu'elles comportent. Parmi ces risques, celui du coincement de l'outil en fond de trou, et donc de la garniture de forage, en est un qui peut côuter très cher.Oil drilling operations are costly operations both in terms of the material they use and the risks they entail. Among these risks, that of the jamming of the tool at the bottom of the hole, and therefore of the drill string, is one that can be very expensive.

Lors d'un tel coincement la première opération habituellement pratiquée consiste à appliquer une traction importante à la garniture depuis le plancher à la surface du sol, pour tenter de dégager l'outil. Mais cette traction est limitée par le risque de rupture de la garniture ou de certaines pièces. Si elle est infructueuse, on procède à une opération de déconnection-retrait (en anglais Backoff) au cours de laquelle on tente de déconnecter deux tiges de forage en un point situé le plus bas possible. (Cette opération classiques consiste d'abord à appliquer un couple de vissage pour égaliser les serrages des connections successives entre tiges, puis un couple de dévissage un peu inférieur à celui qui provoquerait un desserage forcé, puis à faire exploser une charge au niveau de la connection à dévisser tandis que le couple de desserage est maintenu. On remonte ensuite la partie de la garniture au-dessus de la connection dévissée). Après quoi, on redescend une garniture équipée d'une coulisse de battage, appareil donnant des chocs axiaux en traction, de manière à libérer l'outil. Si cette opération est infructueuse on procède à une nouvelle opération de déconnection-retrait et on abandonne alors ce que l'on n'a pas pu récupérer au fond de trou.During such jamming, the first operation usually carried out consists in applying significant traction to the lining from the floor to the ground surface, in an attempt to disengage the tool. However, this traction is limited by the risk of rupture of the lining or of certain parts. If it is unsuccessful, we proceed to a disconnection-withdrawal operation (in English Backoff) during which we try to disconnect two drill rods at a point located as low as possible. (This conventional operation consists first of all in applying a screwing torque to equalize the tightening of the successive connections between rods, then a slightly less unscrewing torque than that which would cause forced loosening, then detonating a charge at the level of the connection to be unscrewed while the loosening torque is maintained. The part of the packing is then reassembled above the unscrewed connection). After which, a packing fitted with a threshing slide is lowered, an apparatus giving axial shocks in traction, so as to release the tool. If this operation is unsuccessful, we carry out a new disconnection-withdrawal operation and then abandons what we could not recover at the bottom of the hole.

L'opération suivante sera de couler un bouchon de ciment. Ces opérations se seront soldées par la perte de 200 à 300 m de garniture (tiges lourdes, matérial de mesme dit MWD, moteurs, turbine, outil....), et par celle de 350 à 400 m de forage, sans compter les diverses opérations de déviation de forage (en anglais side-tracking) pour sortir du trou déjà foré.The next operation will be to pour a plug of cement. These operations will have resulted in the loss of 200 to 300 m of lining (heavy rods, same MWD material, motors, turbine, tool, etc.), and that of 350 to 400 m of drilling, not counting the various drill deflection operations (in English side-tracking) to get out of the hole already drilled.

Ce risque est important lors de la traversée de terrains instables, faillés ou hétérogènes.This risk is significant when crossing unstable, faulty or heterogeneous terrain.

La présente invention a pour but dans ces cas là d'éviter ou tout au moins de minimiser les pertes évoquées ci-dessus.The aim of the present invention in these cases is to avoid or at least minimize the losses mentioned above.

Et son objet peut être décrit, de la manière d'abord la plus générale, par les points suivants, notamment :

1) Raccord pour forage, ce raccord étant destiné à raccorder un outil de forage (26) à un organe d'entraînement (25) qui tourne autour d'un axe (42) à l'avant d'une garniture de forage, et à transmettre alors à cet outil des sollicitations de travail qui sont un couple de rotation et une poussée axiale pour lui permettre d'effectuer son travail, et à lui transmettre aussi parfois une traction de retrait limitée pour le retirer avec l'organe d'entraînement, ce raccord comportant :
- une structure de raccordement d'outil (9) formée sur une pièce liée à l'outil,
- une structure de raccordement d'entraînement (8) formée sur une pièce liée à l'organe d'entraînement pour permettre le raccordement entre l'outil et l'organe d'entraînement,
- un corps de raccordement avant (1) présentant vers l'avant une structure de raccordement (9) complémentaire de ladite structure de raccordement d'outil,
- un corps de raccordement arrière (2) présentant vers l'arrière une structure de raccordement (8) complémentaire de ladite structure de raccordement d'entraînement,
- et des moyens de liaison séparable (4, 10, 11) pour transmettre de ce corps arrière à ce corps avant lesdites sollicitations de travail et ladite traction de retrait, et pour séparer ces deux corps sous l'action d'une traction axiale de séparation supérieure à cette traction de retrait, de manière à permettre de séparer ces deux corps dans le cas où un blocage accidentel de l'outil au fond d'un puits de forage résiste à ladite traction de retrait limitée, pour pouvoir ensuite retirer l'organe d'entraînement en abandonnant, au moins provisoirement, seulement ledit corps avant, ledit outil et les pièces éventuellement situées entre ce corps et cet outil,
- ce raccord étant caractérisé par le fait que lesdits moyens de liaison séparable entre les deux dits corps de raccordement (1, 2) comportent plusieurs pièces de traction (4) calibrées quant à leurs forces de rupture et réparties angulairement autour dudit axe (42),
- chacune de ces pièces comportant un fût (19) qui s'étend axialement entre une tête avant et une tête arrière (16) et qui présente une résistance limitée à la traction pour se rompre sous une force prédéterminée qui constitue le calibre de cette pièce,
- lesdits corps avant (1) et arrière (2) présentant des logements avant (14) et arrière (15) pour recevoir lesdites têtes avant et arrière, respectivement, et les maintenir avec une force supérieure audit calibre,
- lesdits moyens de liaison séparable comportant en outre des moyens (10, 11) de transmission de couple et de poussée entre les deux dits corps.
2) Raccord selon le point 1, caractérisé par le fait que lesdits logements (14, 15) sont creusés dans la surface latérale extérieure desdits corps de raccordement (1, 2) et sont aptes à recevoir les têtes (16) de pièces de rupture de calibres divers, de manière à permettre de changer facilement la valeur de ladite traction de séparation,
- ce raccord comportant en outre une douille de protection (3) qui entoure ces pièces de traction calibrées et qui est fixée à l'ensemble des deux dits corps pendant le forage.
3) Raccord selon le point 2, dans lequel ladite structure de raccordement d'outil (9) est un filetage mâle qui coopère avec un filetage femelle complémentaire formé sur ledit corps avant (1) pour fixer l'outil à ce corps par application à ce corps d'un couple de vissage de même sens que ledit couple de travail, ladite structure de raccordement d'entraînement (8) étant un filetage femelle qui coopère avec un filetage mâle complémentaire formé sur ledit corps arrière (2) pour fixer ce corps arrière audit organe d'entraînement (25),
- ce raccord étant caractérisé par le fait que ladite douille de protection (3) comporte dans une partie avant des éléments de blocage angulaire (22) coopérant avec des éléments complémentaires (23) formés sur la paroi latérale dudit corps avant (1) pour empêcher une rotation, tout en permettant un déplacement axial, de cette douille par rapport à ce corps, une partie arrière de cette douille étant montée libre en rotation sur ledit corps arrière (2), pour permettre, lors du montage du raccord, d'engager ces éléments de blocage angulaire dansces éléments complémentaires quelle que soit la position angulaire relative de ces deux corps,
- des moyens (44) étant prévus pour maintenir axialement cette douille au moins lorsque ces deux corps sont fixés l'un à l'autre et audit organe d'entraînement (25),
- lesdits moyens de transmission de couple entre ces deux corps comportant des cannelures axiales complémentaires de transmission de couple (10) formées sur ces deux corps, de manière que, lors du montage du raccord, l'application d'un couple de vissage à cette douille de protection assure le vissage dudit corps arrière dans ledit organe d'entraînement (25) par l'intermédiaire desdits éléments de blocage angulaire de cette douille et desdites cannelures de transmission de couple.
4) Raccord selon le point 1, caractérisé par le fait que ledit corps avant (1) comporte sur sa partie arrière des moyens (28) de reconnexion à un organe de repêchage (40) pour permettre de repêcher ce corps et ledit outil (26) après qu'ils aient été provisoirement abandonnés au fond d'un puits de forage.
5) Raccord selon le point 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens de liaison séparable entre les deux dits corps de raccordement (1, 2) comportent des moyens de transmission de couple et de poussée comportant eux-mêmes deux cônes de transmission mâle et femelle complémentaires (11) formés sur ces deux corps.
6) Raccord selon le point 5, caractérisé par le fait que ledit cône de transmission (11) formé sur ledit corps avant est creusé pour former un filetage conique de reconnexion (28) propre à coopérer avec un filetage complémentaire formé sur un organe de repêchage (40) pour permettre de repêcher ce corps et ledit outil (26) après qu'ils aient été provisoirement abandonnés au fond du puits de forage.
7) Raccord selon le point 1, dans lequel ledit organe d'entraînement (25) est l'arbre moteur d'un moteur de fond tel qu'un moteur volumétrique ou une turbine.

And its object can be described, in the most general way first, by the following points, in particular:

1) Connection for drilling, this connection being intended to connect a drilling tool (26) to a drive member (25) which rotates about an axis (42) at the front of a drill string, and to then transmit to this tool working stresses which are a torque and an axial thrust to allow it to do its work, and to also sometimes transmit to it a limited withdrawal pull to withdraw it with the drive member , this fitting comprising:
- a tool connection structure (9) formed on a part linked to the tool,
- a drive connection structure (8) formed on a part linked to the drive member to allow connection between the tool and the drive member,
a front connection body (1) having a connection structure (9) forward complementary to said tool connection structure,
- a rear connection body (2) having towards the rear a connection structure (8) complementary to said drive connection structure,
- And separable connecting means (4, 10, 11) for transmitting from this rear body to this body before said working stresses and said withdrawal pull, and for separating these two bodies under the action of an axial pull of separation greater than this withdrawal pull, so as to allow these two bodies to be separated in the event that an accidental blocking of the tool at the bottom of a wellbore resists said limited withdrawal pull, so that the drive member by abandoning, at least temporarily, only said front body, said tool and the parts possibly located between this body and this tool,
- This connection being characterized by the fact that said separable connection means between the two said connection bodies (1, 2) comprise several traction parts (4) calibrated as to their forces of rupture and angularly distributed around said axis (42),
- Each of these parts comprising a barrel (19) which extends axially between a front head and a rear head (16) and which has a limited tensile strength to rupture under a predetermined force which constitutes the caliber of this part ,
- said front (1) and rear (2) bodies having front (14) and rear (15) housings for receiving said front and rear heads, respectively, and maintaining them with a force greater than said caliber,
- Said separable connection means further comprising means (10, 11) for transmitting torque and thrust between the two said bodies.
2) Connection according to point 1, characterized in that the said housings (14, 15) are hollowed out in the external lateral surface of the said connection bodies (1, 2) and are capable of receiving the heads (16) of rupture parts of various sizes, so as to allow the value of said separation traction to be easily changed,
- This connector further comprising a protective sleeve (3) which surrounds these calibrated traction parts and which is fixed to the assembly of the two said bodies during drilling.
3) Connection according to point 2, in which said tool connection structure (9) is a male thread which cooperates with a complementary female thread formed on said front body (1) to fix the tool to this body by application to this body of a screwing torque in the same direction as said working torque, said drive connection structure (8) being a female thread which cooperates with a complementary male thread formed on said rear body (2) to fix this body back to said drive member (25),
- This connector being characterized by the fact that said protective sleeve (3) comprises in a front part angular locking elements (22) cooperating with complementary elements (23) formed on the side wall of said front body (1) to prevent a rotation, while allowing axial movement, of this sleeve relative to this body, a rear part of this sleeve being mounted free in rotation on said rear body (2), to allow, during assembly of the fitting, to engage these angular blocking elements in these complementary elements whatever the relative angular position of these two bodies,
- means (44) being provided for axially maintaining this bushing at least when these two bodies are fixed to each other and to said drive member (25),
- Said means of transmitting torque between these two bodies comprising complementary axial splines of transmitting torque (10) formed on these two bodies, so that, during assembly of the fitting, the application of a screwing torque to this protective sleeve ensures the screwing of said rear body into said drive member (25) by means of said angular blocking elements of this sleeve and said torque transmission grooves.
4) Connection according to point 1, characterized in that said front body (1) has on its rear part means (28) for reconnection to a recovery member (40) to enable this body and said tool (26) to be recovered ) after they have been temporarily abandoned at the bottom of a borehole.
5) Connection according to point 1, characterized in that said separable connection means between the two said connection bodies (1, 2) comprise means for transmitting torque and thrust themselves comprising two male transmission cones and complementary female (11) formed on these two bodies.
6) Connection according to point 5, characterized in that said transmission cone (11) formed on said front body is hollowed out to form a conical reconnection thread (28) capable of cooperating with a complementary thread formed on a recovery member (40) to allow to recover this body and said tool (26) after they have been temporarily abandoned at the bottom of the wellbore.
7) Connection according to point 1, in which said drive member (25) is the drive shaft of a downhole motor such as a positive displacement motor or a turbine.

Il s'agit donc d'un raccord de sécurité à insérer entre l'outil et la première tige de la garniture, appelée en anglais "drill collar" (ou entre l'outil et le nez d'arbre des moteurs de fond). Ce raccord permet d'exécuter un forage dans des conditions inchangées, sauf qu'il a la particularité de se scinder en deux parties lorsqu'il est soumis à un effort de traction prédéterminé :
- une partie est constituée par ledit corps arrière et remonte avec la garniture,
- l'autre partie est constituée par ledit corps avant et reste sur l'outil.
De ce fait, il permet :
- non seulement de remonter la totalité de la garniture, mais évite l'opération délicate de déconnection-retrait (Backofff),
- de redescendre au niveau de l'outil un organe spécifique de repêchage avec battage et d'appliquer les solicitations de repêchage directement à l'outil, donc de rendre ces sollicitations plus efficaces,
- et en cas d'insuccès dans le repêchage de l'outil, de ne perdre qu'une dizaine de mètres de forage.It is therefore a safety fitting to be inserted between the tool and the first rod of the packing, called in English "drill collar" (or between the tool and the shaft nose of the downhole motors). This connection allows drilling to be carried out under unchanged conditions, except that it has the particularity of splitting into two parts when it is subjected to a predetermined tensile force:
- a part is formed by said rear body and rises with the lining,
- The other part is formed by said front body and remains on the tool.
Therefore, it allows:
- not only to reassemble the entire lining, but avoids the delicate disconnection-removal operation (Backofff),
- to descend to the tool a specific recovery device with threshing and to apply the recovery requests directly to the tool, thus making these requests more effective,
- and in case of failure in the recovery of the tool, to lose only ten meters of drilling.

Ce raccord est particulièrement utile lors de l'utilisation de moteurs volumétriques du type Moineau, l'insertion de tels moteurs dans une garniture de forage rendant impossible les opérations de déconnection-retrait (backoff) parce que ces dernières nécessitent l'immobilisation en rotation du bas de la garniture par rapport au terrain. (Cette opération reste possible avec les moteurs turbines par blocage relatif de l'arbre et du corps par jet de billes dans des bagues crantées). En effet, la solution de blocage par billes possible en turbine où la partie supérieure de l'arbre tourne "rond", ne l'est pas en moteur du type Moineau en raison du mouvement très particulier du rotor.This connection is particularly useful when using volumetric motors of the Sparrow type, the insertion of such motors in a drill string making disconnection-withdrawal operations (backoff) impossible because the latter require the immobilization in rotation of the bottom of the trim relative to the ground. (This operation remains possible with turbine engines by relative locking of the shaft and the body by jet of balls in notched rings). In fact, the possible ball blocking solution in a turbine where the upper part of the shaft turns "round" is not in a sparrow type motor due to the very particular movement of the rotor.

A l'aide des figures schématiques ci-jointes on va décrire plus particulièrement ci-après, à titre d'exemple non limitatif, comment la présente invention peut être mise en oeuvre. Lorsqu'un même élément est représenté sur plusieurs figures il y est désigné par le même signe de référence. Lorsqu'un de ces signes de référence a été employé ci-dessus c'était pour permettre de se référer à ces mêmes figures à titre d'exemple non limitatif. Il doit être compris que les éléments mentionnés peuvent être remplacés par d'autres éléments assurant les mêmes fonctions techniques.

La figure 1 représente une vue en élévation de la partie avant en fond de puits d'un dispositif de forage muni d'un premier raccord selon l'invention, avec coupe partielle par un plan passant par l'axe de ce dispositif.
La figure 2 représente une vue en élévation de ce raccord avec demie coupe axiale, l'outil de forage étant enlevé.
La figure 3 représente une vue partielle de côté de ce raccord, la douille de protection étant enlevée, pour montrer les pièces de traction calibrées.
La figure 4 représente une vue en demie coupe axiale du corps avant de ce raccord connecté à un organe de repêchage.
La figure 5 représente une demie vue partielle en élévation d'un dispositif de forage muni d'un deuxième raccord selon l'invention.

Using the attached schematic figures, a more specific description will be given below, by way of non-limiting example, of how the present invention can be implemented. When the same element is represented in several figures, it is designated therein by the same reference sign. When one of these reference signs was used above it was to allow reference to these same figures by way of nonlimiting example. It should be understood that the elements mentioned may be replaced by other elements ensuring the same technical functions.

FIG. 1 represents an elevation view of the front part at the bottom of the well of a drilling device provided with a first connector according to the invention, with partial section through a plane passing through the axis of this device.
Figure 2 shows an elevational view of this fitting with half axial section, the drilling tool being removed.
FIG. 3 represents a partial side view of this connector, the protective sleeve being removed, to show the calibrated traction parts.
FIG. 4 represents a view in half axial section of the front body of this connector connected to a recovery member.
FIG. 5 represents a half partial view in elevation of a drilling device provided with a second connector according to the invention.

Le premier dispositif décrit reproduit les points 1 à 6 précédemment mentionnés. Il est constitué de quatre éléments principaux :
- un port-outil 1 qui constitue le corps avant précédemment mentionné,
- un embout sur arbre 2, cet embout constituant le corps arrière précédemment mentionné,
- une douille de protection 3,
- des éprouvettes de rupture 4 qui constituent les pièces de traction calibrées précédemment mentionnées.The first device described reproduces points 1 to 6 previously mentioned. It consists of four main elements:
a tool holder 1 which constitutes the previously mentioned front body,
a tip on shaft 2, this tip constituting the aforementioned rear body,
- a protective sleeve 3,
- rupture test pieces 4 which constitute the previously mentioned calibrated tensile parts.

En position de forage, le raccord de sécurité est bloqué sur le nez d'arbre 25 d'un moteur (volumétrique type Moineau ou turbine) par un filetage conique 8 du type API qui est formé sur l'embout 2. Ce nez d'arbre constitue l'organe d'entraînement précédemment mentionné. Ce blocage a été effectué à l'aide de clefs de forage à peigne telles que celles qui sont utilisées sur les plates-formes de forage (en anglais rig) et dont la partie active peut être appliquée indistinctement sur le diamètre extérieur de la douille 6 ou du porte-outil 1.In the drilling position, the safety connector is blocked on the shaft nose 25 of an engine (volumetric type Sparrow or turbine) by a conical thread 8 of the API type which is formed on the nozzle 2. This nose shaft constitutes the previously mentioned drive member. This blocking was carried out using comb drill keys such as those used on drilling platforms (in English rig) and the active part of which can be applied without distinction to the outside diameter of the sleeve 6 or the tool holder 1.

Le porte-outil 1 est équipé en partie basse d'un filetage conique API 9 qui reçoit l'outil de forage 26. Il va de soi que les filetages 8 et 9 sont conjugués l'un de l'autre. Le porte-outil 1 est monté sur l'embout 2 par son extrémité cannelée 10 concentrique à un cône d'entraînement 11 dont les dimensions sont calculées pour que les faces respectives 12 et 13 soient très proches l'une de l'autre.The tool holder 1 is equipped in the lower part with an API conical thread 9 which receives the drilling tool 26. It goes without saying that the threads 8 and 9 are conjugate of one another. The tool holder 1 is mounted on the end piece 2 by its grooved end 10 concentric with a drive cone 11 whose dimensions are calculated so that the respective faces 12 and 13 are very close to each other.

Dans le porte-outil 1 et l'embout 2, de part et d'autre des faces 12 et 13, sont aménagés des logements 14 et 15, dans lesquels viennent se loger les têtes élargies 16 des éprouvettes 4, et des fentes 17 et 18 où passe le fût 19 de ces éprouvettes qui est calibré en force de rupture en traction.In the tool holder 1 and the end piece 2, on either side of the faces 12 and 13, housings 14 and 15 are arranged, in which the enlarged heads 16 of the test pieces 4, and slots 17 and 18 where the barrel 19 of these test pieces passes which is calibrated in tensile breaking force.

La douille de protection 3 est glissée par l'arrière de l'embout 2 et vient, en s'ajustant sur les diamètres 20 et 21 assurer la protection mécanique et l'étanchéité de la zone des logements d'éprouvettes grâce à des joints 6 et 7. La partie avant 22 de cette douille (voir fig.2) est aménagée en grandes dents carrées qui viennent s'interpénétrer avec des dents conjugées 23 aménagées dans le porte-outil 1. Cette disposition permet d'éviter des glissements lors des blocages/déblocages avec les clefs à peigne couramment utilisées en forage pétrolier. La partie arrière de cette douille porte un épaulement annulaire 44 qui vient en butée vers l'avant sur un épaulement complémentaire de l'embout 2.The protective sleeve 3 is slid through the rear of the end piece 2 and comes, by adjusting to the diameters 20 and 21, ensuring mechanical protection and sealing of the area of the test specimen housings by seals 6 and 7. The front part 22 of this socket (see fig. 2) is arranged in large square teeth which interpenetrate with conjugate teeth 23 arranged in the tool holder 1. This arrangement makes it possible to avoid slipping during blocking / unblocking with the comb keys commonly used in oil drilling. The rear part of this socket carries an annular shoulder 44 which abuts towards the front on a complementary shoulder of the end piece 2.

Le fonctionnement est le suivant :The operation is as follows:

En cours de forage le couple de travail et la poussée axiale de travail (poids à l'outil) sont directement transmis du nez 25 à l'outil 26 par les cannelures 10 et les cônes 11 qui sont emboîtés serrés.During drilling the working torque and the axial working thrust (weight with the tool) are directly transmitted from the nose 25 to the tool 26 by the splines 10 and the cones 11 which are fitted together tightly.

En cas d'extraction lorsque l'on veut par effet de traction extraire l'outil 26 bloqué dans le trou qu'il vient de faire, la traction exercée vers le haut est retransmise dans un premier temps par le coincement des cônes 11.In the event of extraction when it is desired by pulling effect to extract the tool 26 blocked in the hole it has just made, the pull exerted upwards is retransmitted at first by the wedging of the cones 11.

Si cette traction suffit à dégager l'outil, le forage peut reprendre avec les précautions d'usage.If this traction is sufficient to release the tool, drilling can resume with the usual precautions.

Dans un deuxième temps, les cônes 11 étant désolidarisés pour les efforts précédemment appliqués l'embout 2 s'éloigne du porte-outil 1 et ce mouvement amène les faces 27 des éprouvettes au contact des faces 30 des logements 14 et 15. La traction est alors transmise via les éprouvettes 4. Le nombre et le calibre de ces éprouvettes définissent la force à laquelle la rupture se produit.In a second step, the cones 11 being separated for the forces previously applied the tip 2 moves away from the tool holder 1 and this movement brings the faces 27 of the test pieces into contact with the faces 30 of the housings 14 and 15. The traction is then transmitted via the test pieces 4. The number and the size of these test pieces define the force at which the rupture occurs.

A la rupture, l'embout 2 et la douille 3 remontent avec le moteur et les morceaux d'éprouvette.At break, the end piece 2 and the socket 3 go back up with the engine and the pieces of test piece.

Le porte-outil 1 reste au fond, lié à l'outil 26. Il suffit alors de descendre une garniture équipée de coulisse de battage et d'un organe de repêchage 40 (voir Fig.4) muni d'un filetage conjugué du filetage 28 creusé dans le cône d'entraînement 11. L'extraction peut alors s'effectuer avec le maximum d'efficacité.The tool holder 1 remains at the bottom, linked to the tool 26. It then suffices to lower a packing fitted with threshing runner and a fishing device 40 (see Fig. 4) provided with a conjugate thread of the thread 28 hollowed out in the drive cone 11. The extraction can then be carried out with maximum efficiency.

Le deuxième raccord selon l'invention, représenté sur la figure 5 constitue en outre une jupe d'outil telle que désignée universellement par l'expression anglaise "near bit".The second connector according to the invention, shown in Figure 5 further constitutes a tool skirt as universally designated by the English expression "near bit".

Une telle jupe est un organe qui résiste à l'usure, dont le diamètre extérieur est égal au diamètre de l'outil, et qui vient assurer d'une part un bon profilage du trou foré et d'autre part un guidage efficace de l'outil. Ce deuxième raccord de sécurité présente les avantages cumulés du premier raccord de sécurité ci-dessus et d'une jupe d'outil, tout en évitant l'inconvénient d'un cumul de leurs longueurs. Il reproduit les points 1 à 6 précédemment mentionnés. Il est constitué par les mêmes pièces que le premier raccord décrit, sauf ce qui suit : La douille de protection 3 est équipée dans sa partie aval de protubérances hélicoïdales ou rectilignes 35 dont le diamètre extérieur est au diamètre de l'outil.Such a skirt is a member which resists wear, the outside diameter of which is equal to the diameter of the tool, and which on the one hand ensures good profiling of the drilled hole and on the other hand effective guiding of the 'tool. This second safety fitting has the cumulative advantages of the above first safety fitting and a tool skirt, while avoiding the disadvantage of a combination of their lengths. It reproduces points 1 to 6 previously mentioned. It consists of the same parts as the first connector described, except the following: The protective sleeve 3 is equipped in its downstream part with helical or straight protuberances 35 whose outside diameter is the diameter of the tool.

Ces protubérances sont alignées avec des protubérances rectilignes 36 par exemple, du porte-outil 1 également au diamètre de l'outil. Ces protubérances 35 et 36 sont séparées par des gorges pour le passage axial de la boue de forage (en anglais Water-ways), et sont munies sur leur surface diamétrale d'éléments anti usure en carbure de tungstène ou en concrétions diamantées.These protrusions are aligned with rectilinear protrusions 36 for example, of the tool holder 1 also at the diameter of the tool. These protrusions 35 and 36 are separated by grooves for the axial passage of the drilling mud (in English Water-ways), and are provided on their diametrical surface with anti-wear elements made of tungsten carbide or diamond concretions.

Les dents 22 et 23 peuvent être par exemple exécutées au même pas que les protubérances 35 et 36.The teeth 22 and 23 can for example be executed at the same pace as the protrusions 35 and 36.

Claims

1 / Connection for drilling, this connection being intended to connect a drilling tool (26) to a drive member (25) which rotates around an axis (42) at the front of a drilling string, and to then transmit to this tool working stresses which are a torque and an axial thrust to allow it to do its work, and to also sometimes transmit to it a limited withdrawal pull to withdraw it with the drive member , this fitting comprising:
- a tool connection structure (9) formed on a part linked to the tool,
- a drive connection structure (8) formed on a part linked to the drive member to allow connection between the tool and the drive member,
a front connection body (1) having a connection structure (9) forward complementary to said tool connection structure,
- a rear connection body (2) having towards the rear a connection structure (8) complementary to said drive connection structure,
- And separable connecting means (4, 10, 11) for transmitting from this rear body to this body before said working stresses and said withdrawal pull, and for separating these two bodies under the action of an axial pull of separation greater than this withdrawal pull, so as to allow these two bodies to be separated in the event that an accidental blocking of the tool at the bottom of a wellbore resists said limited withdrawal pull, so that the drive member by abandoning, at least temporarily, only said front body, said tool and the parts possibly located between this body and this tool,
- This connector being characterized by the fact that said separable connecting means between the two said connecting bodies (1, 2) comprise several traction parts (4) calibrated as to their breaking forces and distributed angularly around said axis (42) ,
- each of these parts comprising a barrel (19) which extends axially between a front head and a rear head (16) and which has a limited tensile strength to break under a predetermined force which constitutes the caliber of this part,
- said front (1) and rear (2) bodies having front (14) and rear (15) housings for receiving said front and rear heads, respectively, and maintaining them with a force greater than said caliber,
- Said separable connection means further comprising means (10, 11) for transmitting torque and thrust between the two said bodies.

2 / fitting according to claim 1, characterized in that said housings (14, 15) are hollowed out in the outer lateral surface of said connecting bodies (1, 2) and are capable of receiving the heads (16) of rupture parts of various sizes, so as to allow the value of said separation traction to be easily changed,
- This connector further comprising a protective sleeve (3) which surrounds these calibrated traction parts and which is fixed to the assembly of the two said bodies during drilling.

3 / fitting according to claim 2, wherein said tool connection structure (9) is a male thread which cooperates with a complementary female thread formed on said front body (1) to fix the tool to this body by application to this body of a screwing torque in the same direction as said working torque, said drive connection structure (8) being a female thread which cooperates with a complementary male thread formed on said rear body (2) to fix this body back to said drive member (25),
- This connector being characterized by the fact that said protective sleeve (3) comprises in a front part angular locking elements (22) cooperating with complementary elements (23) formed on the side wall of said front body (1) to prevent a rotation, while allowing axial movement, of this sleeve relative to this body, a rear part of this sleeve being mounted free in rotation on said rear body (2), to allow, during assembly of the fitting, to engage these angular blocking elements in these complementary elements whatever the relative angular position of these two bodies,
- means (44) being provided for axially maintaining this bushing at least when these two bodies are fixed to each other and to said drive member (25),
- Said means of transmitting torque between these two bodies comprising complementary axial splines of transmitting torque (10) formed on these two bodies, so that, during assembly of the fitting, the application of a screwing torque to this protective sleeve ensures the screwing of said rear body into said drive member (25) by means of said angular locking elements of this sleeve and said torque transmission grooves.

4 / fitting according to claim 1, characterized in that said front body (1) has on its rear part means (28) for reconnecting to a recovery member (40) to allow to recover this body and said tool (26 ) after they have been temporarily abandoned at the bottom of a borehole.

5 / fitting according to claim 1, characterized in that said separable connecting means between the two said connecting body (1, 2) comprise means for transmitting torque and thrust themselves comprising two male transmission cones and complementary female (11) formed on these two bodies.

6 / fitting according to claim 5, characterized in that said transmission cone (11) formed on said front body is hollowed out to form a conical reconnection thread (28) suitable for cooperating with a complementary thread formed on a recovery member (40) to allow to recover this body and said tool (26) after they have been temporarily abandoned at the bottom of the wellbore.

7 / fitting according to claim 1, wherein said drive member (25) is the drive shaft of a downhole motor such as a positive displacement motor or a turbine.