EP0489137A1 - Tube de production avec ligne hydraulique integree. - Google Patents

Tube de production avec ligne hydraulique integree.

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EP0489137A1
EP0489137A1 EP91911803A EP91911803A EP0489137A1 EP 0489137 A1 EP0489137 A1 EP 0489137A1 EP 91911803 A EP91911803 A EP 91911803A EP 91911803 A EP91911803 A EP 91911803A EP 0489137 A1 EP0489137 A1 EP 0489137A1
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hydraulic line
hydraulic
line
production
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Jean-Claude Ferry
Jean Boulet
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Elf Exploration Production SAS
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Societe National Elf Aquitaine
Societe Nationale Elf Aquitaine Production SA
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/10Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers
    • E21B17/1035Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers for plural rods, pipes or lines, e.g. for control lines
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/18Pipes provided with plural fluid passages

Definitions

  • the present invention relates to a production tube with integrated hydraulic line.
  • safety standards stipulate that the well head must be equipped with a subsurface safety valve placed in the well at a depth of about 30 m below the surface (salt or seabed) . This valve is intended to close the well in the event of an incident, it is in most installations hydraulically actuated.
  • the safety valve disposed deep is designed to have a closed rest position, the valve being held in an open position under the effect of the hydraulic pressure sent from the surface. In the event of an incident, the hydraulic pressure is purged, which causes the valve to close. Thus, if the wellhead is destroyed, the safety valve closes automatically.
  • the hydraulic passage is constituted, in a conventional manner, by a small diameter hydraulic conduit - for example 6 mm - which is arranged outside the production tubes between the valve and the well head arranged either on the surface or at the bottom the water.
  • the hydraulic line must be put in place on the tubes before installing them in the well. This procedure has many drawbacks.
  • the hydraulic conduit arranged between the tubes and the casing, is located in a medium may be or become corrosive, consisting for example of brine, reducing sulphate bacteria, traces of corrosive gas and. , medium which can deteriorate in the more or less long term the hydraulic conduit.
  • the present invention therefore aims at a production tube with an integrated hydraulic line which is adapted to overcome these drawbacks, and which is of simple construction and of increased reliability.
  • the invention provides a production tube comprising at least one tube element of substantially tubular shape and a hydraulic line characterized in that the tube element is provided with a longitudinal groove in which is disposed the hydraulic line .
  • FIG. 1 is a schematic view of an offshore well provided with a known type of completion
  • - Figure 2 is a longitudinal sectional view of a well tube according to the invention; and - Figure 3 is a partial section taken along line III-III of Figure 2.
  • FIG. 1 is shown, schematically, an eruptive production well of known type formed by a production reservoir 10 and in which is disposed a column of production tues, represented at 12.
  • a well head made up of valves 14 and 16 is conventionally mounted on the upper part of the column 12.
  • An anti-blowout device or safety valve 18 is mounted on the column 12 at least 30 meters below ground level or from the bottom of the sea 20.
  • This safety valve 18, mounted at the end of the casing 12, is intended to be controlled by a hydraulic line 24 which extends along a few tubes 12 and outside thereof.
  • the tube shown in Figure 2 has a line. integrated hydraulic.
  • the tube 12 is formed of two elements shown partially at 26 and 28 which are connected together by a thread 30.
  • An axial passage 32, formed inside the tube 12, is generally sealed by this thread which has a metal / metal bearing 34.
  • the element 26 of the tube 12 is formed with a longitudinal groove 38 in its outer surface 40, a groove which has a substantially U-shaped section - see FIG. 3.
  • the hydraulic line 24 formed of a metal tube having an external diameter of approximately 6 mm is disposed along the groove 38. As shown in FIG.
  • the groove 38 is filled with solder 42 which serves to retain the hydraulic line 24 in place and to restore a continuous external surface to the element 26.
  • the thickness -D- of the element 26 or 28 which is delimited by the bottom of the groove 37 or 38 corresponds to the thickness of a production tube of the classic type. So that the axial passage 32 keeps a constant cross section, the element 26 of the tube 12 has a part 44 of enlarged diameter.
  • the groove 38 and the hydraulic line 24 follow the surface of the element 26 until the end 46 of the line 24 enters a longitudinal passage 48 drilled in the wall 50 of the element 26.
  • the passage 48 is closed at its end 52 remote from the hydraulic line 24 by a threaded plug 54.
  • the end 46 of the line is in hydraulic communication with a hollow chamber 56 formed between the two elements 26 and 28 via a passage 58 formed in element 26.
  • the element 28 of the tube 12 is provided with a longitudinal groove 60 which is substantially similar to that 38 of the element 26 and comprises a hydraulic line 62 mounted as indicated below for the hydraulic line 24.
  • Two recesses 55 and 57 are made respectively in the elements 26 and 28 to ensure perfect circular welding around the conduit 24 and 62 and to avoid any longitudinal migration under the welding of the grooves 40 and 60.
  • a set of "chevron" seals "36 isolates the hydraulic oil from the liquid present in the annular space between the production column and the casing.
  • An O-ring 35 doubles the tightness of the thread 30 and prevents any presence of screw-in grease in the hydraulic conduit.

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Abstract

Tube de production comprenant au moins un élément de tube (26; 28) de forme sensiblement tubulaire, et une ligne hydraulique (24; 62) selon l'invention, l'élément de tube (26; 28) est pourvu d'une rainure longitudinale (37; 38) dans laquelle est disposée la ligne hydraulique (24; 62).

Description

TUBE DE PRODUCTION AVEC LIGNE HYDRAULIQUE INTEGREE
La présente invention se rapporte à un tube de production avec ligne hydraulique intégrée. Lors de la mise en production d'un puits pétrolier les normes de sécurité stipulent que la tête de puits doit être équipée d'une vanne de sécurité de subsurface disposée dans le puits à une profondeur d'environ 30 m sous la surface (sel ou fond marin) . Cette vanne est destinée à fermer le puits en cas d'incident, elle est dans la majorité des installations actionnée hydrauliquement.
De façon générale, la vanne de sécurité disposée en profondeur est conçue pour avoir une position de repos fermée, la vanne étant maintenue dans une position ouverte sous l'effet de la pression hydraulique envoyée depuis la surface. En cas d'incident, on purge la pression hydraulique, ce qui entraîne la fermeture de la vanne. Ainsi, en cas de destruction de la tête de puits, la vanne de sécurité se ferme automatiquement. Le passage hydraulique est constitué, de manière classique, par un conduit hydraulique de faible diamètre -par exemple 6 mm- qui est disposée à l'extérieur des tubes de production entre la vanne et la tête de puits disposée soit en surface soit au fond de l'eau. Cependant, la ligne hydraulique doit être mise en place sur les tubes avant l'installation de ces derniers dans le puits. Cette façon de procéder présente de nombreux inconvénients.
La présence d'une ligne hydraulique sur l'extérieur d'un tube descendu dans un puits rend la ligne susceptible d'être endommagée mécaniquement voire écrasée par des contacts plus ou moins violents entre ledit tube et le cuvelage voire même au passage dans le bloc d'obturation. La fuite hydraulique résultante nécessite une perte de temps coûteuse principalement pour les puits offshore pour effectuer le remplacement du conduit endommagé. Plus grave encore, cette fuite peut se déclarer beaucoup plus tard, elle réclame alors une intervention avec un appareil spécialement contracté pour cela. De plus, le conduit hydraulique, disposé entre les tubes et le cuvelage, se trouve dans un milieu pouvant être ou devenir corrosif constitué par exemple de saumure, de bactéries sulfato réductrices, de traces de gaz corrosif et. , milieu qui peut détériorer à plus ou moins long terme le conduit hydraulique. Un autre problème se trouve au niveau des obturateurs de sécurité qui sont agencés pour fermer le puits avec les tubes de production dans le puits. Ces obturateurs sont munis de mâchoires semi-circulaires qui coopèrent de manière étanche avec la surface extérieure du tube. La présence du conduit hydraulique sur cette surface extérieure peut provoquer des fuites au niveau des mâchoires ou une détérioration de celles-ci.
On a déjà proposé de résoudre ces inconvénients avec un ensemble formé de deux tubes disposés concentriquement, le fluide hydraulique passant par l'espace annulaire formé entre les tubes. Mis à part le volume de fluide nécessité par cet agencement, ce concept présente de sérieux inconvénients, par exemple au niveau de l'étanchéité et de l'appairage entre les éléments concentriques. On a également proposé des protecteurs métalliques ou en élastomère, qui sont montés, espacés, autour des tubes avec la ligne hydraulique rigidement encastrée et destinée à protéger le conduit de chocs mécaniques. Ce type de dispositif ne peut pas résoudre tous les inconvénients énumérés ci-avant.
La présente invention a donc pour but un tube de production avec une ligne hydraulique intégrée qui est adapté pour pallier ces inconvénients, et qui est de construction simple et de fiabilité accrue. Pour ce faire, l'invention propose un tube de production comprenant au moins un élément de tube de forme sensiblement tubulaire et une ligne hydraulique caractérisé en ce que l'élément de tube est pourvu d'une rainure longitudinale dans laquelle est disposée la ligne hydrau1ique.
D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un puits offshore munie d'une complétion de type connu ;
- la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un tube de puits selon l'invention ; et - la figure 3 est une section partielle prise selon la ligne III-III de la figure 2.
Sur la figure 1 est représenté, schématiquement, un puits de production éruptif de type connu formée d'un réservoir de production 10 et dans lequel est disposé une colonne de tues de production, représentée en 12. Une tête de puits constituée de vannes 14 et 16 est montée de façon classique sur la partie haute de la colonne 12. Un dispositif anti-éruption ou vanne de sécurité 18 est monté sur la colonne 12 à au moins 30 mètres sous le niveau du sol ou du fond de la mer 20.
Cette vanne de sécurité 18, montée à l'extrémité du tubage 12, est destinée à être commandée par une ligne hydraulique 24 qui s'étend le long de quelques tubes 12 et à l'extérieur de ceux-ci. Selon l'invention, le tube représenté sur la figure 2 comporte une ligne . hydraulique intégrée. Dans l'exemple illustré, le tube 12 est formé de deux éléments montrés partiellement en 26 et 28 qui sont reliés ensemble par un filetage 30. Un passage axial 32, formé à l'intérieur du tube 12, est rendu étanche de façon générale par ce filetage qui comporte une portée métal/métal 34. L'élément 26 du tube 12 est formé avec une rainure longitudinale 38 dans sa surface extérieure 40, rainure qui a une section sensiblement en forme de U -voir la figure 3. La ligne hydraulique 24 formée d'un tube métallique ayant un diamètre externe d'environ 6 mm est disposée le long de la rainure 38. Comme représenté sur la figure 3, la rainure 38 est remplie de soudure 42 qui sert à retenir la ligne hydraulique 24 en place et à redonner une surface extérieure continue à l'élément 26. Afin de respecter les normes de sécurité, l'épaisseur -D- de l'élément 26 ou 28 qui est délimitée par le fond de la rainure 37 ou 38 correspond à l'épaisseur d'un tube de production de type classique. Afin que le passage axial 32 garde une section constante, l'élément 26 du tube 12 comporte une partie 44 de diamètre élargi. La rainure 38 et la ligne hydraulique 24 suivent la surface de l'élément 26 jusqu'à ce que l'extrémité 46 de la ligne 24 pénètre dans un passage longitudinal 48 foré dans la paroi 50 de l'élément 26. Le passage 48 est fermé à son extrémité 52 éloignée de la ligne hydraulique 24 par un bouchon fileté 54. L'extrémité 46 de la ligne est en communication hydraulique avec une chambre creuse 56 formée entre les deux éléments 26 et 28 par l'intermédiaire d'un passage 58 formé dans l'élément 26.
L'élément 28 du tube 12 est pourvu d'une rainure longitudinale 60 qui est sensiblement analogue à celle 38 de l'élément 26 et comporte une ligne hydraulique 62 montée comme indiqué ci-dessous pour la ligne hydraulique 24.
Deux évidements 55 et 57 sont pratiqués respectivement dans les éléments 26 et 28 pour assurer un soudage circulaire parfait autour du conduit 24 et 62 et pour éviter toute migration longitudinale sous la soudure des rainures 40 et 60. De plus, un ensemble de joints "chevron" 36 vient isoler l'huile hydraulique du liquide présent dans l'espace annulaire entre la colonne de production et le cuvelage. Un joint torique 35 double l'étanchéité du filetage 30 et prévient toute présence de graisse de vissage dans le conduit hydraulique.
De cette façon, un passage hydraulique continu est assuré entre les lignes hydrauliques 24 et 62. Le joint 36 est maintenu en position par une collerette annulaire 66 montée dans l'élément 26 par un filetage 68. Ainsi, grâce à la présente invention une ligne hydraulique continue est assurée le long du tube 12 et au niveau de la connexion de 2 tubes, ligne qui est entièrement protégée des agressions de son environnement ou lors de son installation mais qui laisse au tube une surface externe continue. Cette invention réduit également les pertes de temps lors de la mise en place ou du retrait d'une complétion de puits de production.

Claims

REVENDICATIONS
- Tube de production comprenant au moins un élément de tube
(26 ; 28) de forme sensiblement tubulaire, et une ligne hydraulique (24 ; 62) caractérisé en ce que l'élément de tube (26 ; 28) est pourvu d'une rainure longitudinale (37, 38) dans laquelle est disposée la ligne hydraulique (24 ; 62). - Tube selon la revendication 1 caractérisé en ce que la rainure (37, 38) est formée dans la surface extérieure de l'élément de tubage (26 ; 28) et a une section sensiblement en forme de -U-. - Tube selon la revendication 2 caractérisé en ce que la rainure (37, 38) est remplie autour de la ligne hydraulique (24 ; 62) afin de redonner à l'élément de tube (26 ; 28) une surface tubulaire continue. - Tube selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'élément de tube (26 ; 28) est muni, à une extrémité femelle, d'un joint (36) isolant la ligne hydraulique (24, 62) de l'espace annulaire du puits. - Tube selon la revendication 4 caractérisé en ce qu'il est formé de deux éléments de tubage (26 ; 28) reliés ensemble par un filetage de type pétrolier, l'un (28) des éléments (26 ; 28) étant muni d'une chambre (56) dans laquelle débouche une ligne hydraulique (62) , cette chambre étant en communication hydraulique avec le passage hydraulique (48 ; 58) quand les deux éléments sont reliés ensemble.
EP91911803A 1990-06-29 1991-06-26 Tube de production avec ligne hydraulique integree Expired - Lifetime EP0489137B1 (fr)

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EP0489137A1 true EP0489137A1 (fr) 1992-06-10
EP0489137B1 EP0489137B1 (fr) 1994-04-06

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EP (1) EP0489137B1 (fr)
JP (1) JPH06509404A (fr)
CA (1) CA2064838C (fr)
DE (1) DE69101624T2 (fr)
FR (1) FR2663978B1 (fr)
NO (1) NO178836C (fr)
OA (1) OA09536A (fr)
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