EP1205629A2 - Moyens pour la remise en securite d'un puits petrolier en cas de defaut de la ligne de commande hydraulique de sa vanne de securite de fond - Google Patents

Moyens pour la remise en securite d'un puits petrolier en cas de defaut de la ligne de commande hydraulique de sa vanne de securite de fond Download PDF

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EP1205629A2
EP1205629A2 EP02075433A EP02075433A EP1205629A2 EP 1205629 A2 EP1205629 A2 EP 1205629A2 EP 02075433 A EP02075433 A EP 02075433A EP 02075433 A EP02075433 A EP 02075433A EP 1205629 A2 EP1205629 A2 EP 1205629A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connector
valve
control line
sleeve
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02075433A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1205629A3 (fr
Inventor
Jean-Luc Jacob
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ste Pyreneenne de Metallurgie SCOP
Original Assignee
Ste Pyreneenne de Metallurgie SCOP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ste Pyreneenne de Metallurgie SCOP filed Critical Ste Pyreneenne de Metallurgie SCOP
Publication of EP1205629A2 publication Critical patent/EP1205629A2/fr
Publication of EP1205629A3 publication Critical patent/EP1205629A3/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/10—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/10—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
    • E21B34/105—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole retrievable, e.g. wire line retrievable, i.e. with an element which can be landed into a landing-nipple provided with a passage for control fluid

Definitions

  • the invention relates to means for securing an oil well equipped with a bottom safety valve whose line of hydraulic control is faulty. It extends in particular to a new command line and tools for installing or removing the new line ordered.
  • bottom safety valves which are inserted into a sleeve-receptacle housed in the production tube of the well a few tens or hundreds of meters deep; these valves have the function of allowing automatically stop effluent production if an incident occurs at the head of well or downstream from them. They are hydraulically controlled upon opening from the surface and close automatically with a powerful spring reminder when a hydraulic pressure drop occurs on the line command, whether this fall is commanded or accidental.
  • This line of hydraulic control consists of a pressurized fluid conduit which runs outside the production tube (between the latter and the outer casing) and is connected, on the one hand, at the surface to a fluid supply, on the other hand, at the level of the valve, to a channel which passes through the receptacle sleeve containing the valve for feed it.
  • This type of system is now used in practically all wells, in particular eruptive offshore wells.
  • This hydraulic control line sometimes faults (leak, blocked or broken line): the safety valve can no longer be supplied with pressurized fluid and no longer plays its role; she stays generally closed by the action of its spring and blocks the passage of the effluent.
  • Another solution avoiding this extraordinary operation consists in "killing" the well, that is to say to reconstitute it entirely by balancing the pressure of the effluent with mud, extracting the entire production tube and its equipment and by casing the well again (like a new well) with the installation of a new traditional type control line and a new valve security, just like in a new well.
  • This solution which then allows working according to safety standards is extremely heavy and expensive.
  • the present invention provides a new solution for restore an oil well with a hydraulic control line defective, without having to kill and retub the well.
  • the object of the invention is to equip the well with a new hydraulic safety system independent of the original command line, respecting the standards of security, and this by implementing a procedure considerably lighter than the second solution mentioned above.
  • one of the objects of the invention is to provide various equipment (new command line, tools for installing or removing the new command line) that allow you to implement a new process for restoring the well.
  • the process concerned to restore a well to safety tanker equipped with a bottom safety valve - said original valve - whose line hydraulic control - said original line - is defective consists of replace the original valve with a special bottom valve comprising, along its axis and in the upper part, hydraulic connection means, at its periphery, means for sealing or sealing the original control line, and, in the lower part, a movable shutter operable when closing by action of a pressurized fluid arriving axially by the connection means hydraulic, to be installed inside the production tube, along its axis, a new hydraulic control line, called the control line concentric, and to connect said concentric control line to the means of hydraulic connection of the special valve.
  • this process provides the well with a new bottom safety whose originality is to be controlled by a line internal to the production tube, the original line being disused (line which passes through the receptacle sleeve and goes up towards the surface between the production tube and the external casing).
  • the valve special isolates or blocks the arrival lights of this original line through the sleeve socket.
  • the special valve then fulfills exactly the same role than a traditional safety valve and allows operation of the well meets safety standards.
  • An object of the invention is to provide a new line of hydraulic control, called concentric control line, called to be in place along the axis of the production tube to control the special valve of safety previously defined.
  • this line comprises, on the one hand, a plurality of sections, known as common sections, intended to be arranged end to end along the axis of the production tube, on the other hand, an upper section intended to be disposed at the upper end of the current sections, finally a head system intended to be hung on a well head raising element.
  • each running section of said line comprises, from top to bottom, a male connector, a first hollow connector holder with the upper end of which the male connector is attached, a first centering device arranged around the first connector holder to center it in the tube production of the well, a hydraulic connection tube attached to the lower end from the first connector holder, a second hollow connector holder secured to the lower end of the hydraulic connection tube, a second centering device arranged around the second connector holder to center it in the production tube of the well, and a female connector secured to the lower end of the second connector holder.
  • the upper section of the line has a sleeve tubular, a male connector and a female connector respectively subject to the upper end and the lower end of said tubular sleeve, and at minus a centering device arranged around the tubular sleeve to center the latter in the well production tube.
  • the line head system includes a block of suspension adapted to be housed in the raising element, means for attachment to the upper part of said suspension block in order to its attachment by means of a fitting or removal tool, a socket extending down and secured under the suspension block to slide the tubular sleeve of the upper section, sealing means between socket and tubular sleeve, hydraulic connection means connecting, to through the suspension block, said bush and the means for passage of the raising element, and centering fins secured around the sleeve to center it in the production tube of the well.
  • the connector male of each line section includes essentially a connector body provided with a penetration nose in a female connector and pierced longitudinally with a hydraulic passage, connector nose anchoring structures in the female connector, a check valve closing of the hydraulic passage, elastic means urging the valve towards its closed position, and a valve stem housed in the connector nose in view push the valve back to the open position when the male connector is connected in a female connector.
  • the female connector of the line sections is conjugated with the male connector above described and includes a connector body provided with a housing for the nose of a male connector and pierced longitudinally with a passage hydraulic, an anchor movable in the transverse direction between a position anchor corresponding to the locking of the anchor structures of the male connector and an erasing position where it frees said anchoring structures, means elastic biasing the anchoring member towards its anchoring position, a structure internal erasure of the anchoring member under the pressure of the nose of a connector male, a release cam protruding from the periphery of the body connector in order to ensure the erasure of the anchoring member and the unlocking connectors under the pressure of a sliding surface around the connector, a valve for closing the hydraulic passage, means elastics urging said valve towards its closed position, and a rod valve housed in the body for maneuvering the valve to its position when the male connector is anchored in the female connector.
  • Such connectors male and female, are capable of cooperating and lock to each other, with a single press, securely, automatically and waterproof. Before locking, they are closed by their valve or flap, which avoids pollution of the sections of the control line (or of the internal tube of the valve special) by the effluent present in the production tube. They are opened in end of locking and allows the passage of control fluid.
  • each female connector can be unlocked by the external pressure of a surface on its unlocking cam.
  • the installation of line sections in the production tube can thus be ensured, section by section, using a standard type cable lowering device, equipped with a installation tool provided with such a female connector at the bottom.
  • This connector female will be hooked on the male connector of the line section in order to get off this one.
  • a shear pin which is provided with the installation tool is sheared by threshing and releases a sleeve of unlocking equipping said fitting tool: this sleeve acts on the cam unlocking of the female connector of the installation tool and the latter, released, can be reassembled and rearmed by means of a new pin for the installation of the next stretch.
  • each section of line can be carried out by means of a similar cable lowering device, equipped with a tool of removal comprising a push tube.
  • the latter will be used to unlock the section line which is to be removed, from the lower section, by acting on the cam unlocking of its female connector (via section centralizers as will be better understood later).
  • the invention allows, by simple and type operations usual for oil well professionals, to restore a well to safety tanker respecting safety standards and performing all procedures necessary on the new installation, in particular the removal of the special valve background and that of the concentric command line when needed.
  • the first operation of the process ( Figure 1), well known in itself professionals, consists in equipping the wellhead 7 with an airlock 8 to through which the cable of a standard descending device 9 passes. To this cable are suspended the tools necessary for the operations to be executed.
  • the original valve 6 is extracted from the well using a tool traditional recovery 10 ( Figure 2).
  • the production tube 1 is then released and installed successively in it, as shown in FIG. 3, a bottom plug well 11 ("plug"), a conventional bottom valve 12 in the closed position in the sleeve-receptacle 5 of the original valve (this conventional valve 12 can be the original valve 6 itself after verification or a different valve of the same type) and, on the surface, a non-return valve 13 ("BPV: Back Pressure Valve”) which is hung in the suspension assembly 3.
  • plug bottom plug well 11
  • a conventional bottom valve 12 in the closed position in the sleeve-receptacle 5 of the original valve
  • BPV Back Pressure Valve
  • the well is equipped with three safety barriers, plug 11, closed valve 12 and valve 13, so that it is possible to disassemble the wellhead 7 in compliance with safety standards.
  • the Figure 4 shows schematically the well freed from surface equipment.
  • the wellhead 7 and the airlock 8 are then replaced as illustrated in figure 6.
  • the well head is fixed by studs on the element extension 14.
  • the production tube 1 is then released as shown in the figure 8.
  • the special safety valve (overall referenced 15 in FIG. 9) can then be placed in the receptacle sleeve 5 which contained the original valve.
  • the special valve, the fitting operation of this (which is done using the cable lowering device 9) and the pose used will be detailed later.
  • a hydraulic control line is put in place for this valve, known as a concentric control line (generally referenced in 16 to the figure 10).
  • This line extends inside the production tube 1 along the axis of this and is hydraulically connected to a control fluid inlet 17 to through the raising element 14.
  • This line its positioning (which is carried out using of the cable lowering device 9) and the tools used will be detailed below.
  • the airlock 8 can then be removed.
  • the well is again in production situation with a bottom safety valve which guarantees a operating according to safety standards.
  • the special safety valve 15 is shown in detail in Figures 11 to 15.
  • valve is shown in axial section at closed position in the receptacle sleeve 5 (shown in lines discontinuous).
  • 5a the fluid passage of the receptacle sleeve which supplied the original valve
  • 5b the anchoring groove with which the sleeve-receptacle, with its lower stop shoulder 5c ("no-go").
  • the valve is shown in axial section in the open position, the receptacle sleeve not being drawn.
  • Said special valve comprises a valve body 18 of general tubular shape, conventionally made up of several tubular parts subject to each other; the upper part 18a of the body is subject to the part low 18b by shear screws 19 in order to allow, in a manner known in to unlock the valve when it is removed.
  • a tubular slide 20 suitable to move longitudinally in the body between a low position (corresponding to the opening of the valve: figure 12) and a high position (corresponding to its closure: Figure 11).
  • This slide is called back to its position high by a return spring 21 and is controlled downward, as will be seen, by pressurizing the concentric control line 16.
  • the valve body contains a movable member shutter constituted in the example by a valve 22 which is articulated on said body of so as to be able to pivot between an open position where it is retracted to the side by the slide 20 ( Figure 12) and a closed position where said valve - released by raising said slide - closes the valve body by applying against a seal carried by it.
  • the valve 22 is returned to the position of closing by a spring arranged around its articulation axis.
  • this shutter member well known in itself, may be of another type and in particular a bullet member which obtains the obturation by a spherical part capable of move longitudinally with an associated rotation.
  • the body contains a mechanical dog anchoring system which can be of any known type and which is intended, during the installation of the valve in the production tube, to ensure anchoring it in the receptacle sleeve 5.
  • This anchoring system can particular be of the type shown in FIGS. 11 and 12, comprising anchor dogs 23 movable radially to be able to penetrate into the throat anchoring 5b of the receptacle sleeve, a socket 24 for locking the dogs, slidingly mounted in the body and having a suitable peripheral cam 24a to be able to repel the dogs radially, and a return spring 25 urging the locking sleeve 24 upwards.
  • the slide 20 defines a sealed volume 29 between its peripheral face and the internal face of the valve body (whose diameter more important for this purpose).
  • This sealed volume, filled with oil, is delimited, in the upper part, by a seal 30 located at the interface between body and slide, and in the lower part, by a seal 31 of the same diameter as the attached 30.
  • the return spring 21 of the slide is disposed in the sealed volume 29, bearing, on the one hand, against a stop piece 33 of the valve body, on the other hand, against an annular rib 34 of the slide, which comes protruding into the sealed volume 29.
  • This arrangement makes it possible to protect the spring 21 which is in the oil without contact with the effluent.
  • the valve further comprises an internal piston 26 extending the along the axis of its tubular body 18.
  • the lower end 32 of the piston is profiled to reduce turbulence at the heart of the effluent called to circulate in the valve.
  • This piston 26, of small diameter compared to the internal diameter of the body brings to its lower part a pusher 27 constituted by a section of tube arranged in the valve body to be able to slide therein.
  • This section of tube is secured to the internal piston 26 by radial arms 28 (in the example of the number of of them).
  • This tubular plunger 27 is disposed above and in contact with the slide 20 so as to be able to push said slide down during movement descending from the internal piston 26.
  • pusher 27 leaves the slide free to go up under the action of its return spring 21 (then pushing said pusher), causing the tilting of the valve 22 and closing the valve.
  • the internal piston 26 slides in a socket axial 36 which is secured to the valve body by radial arms 37, in the example two in number. Seals 38 at the sleeve / piston interface allow a sealed telescopic movement of the internal piston in the sleeve between a high position corresponding to the closing of the valve 22 (FIG. 11) and a position low corresponding to its opening (figure 12).
  • the upper end of the socket axial is provided with an external thread 35.
  • a male connector 39 is screwed onto the thread of the axial socket 36.
  • This male connector is adapted to cooperate with a conjugate female connector fitted to the concentric control line 16 in view to carry out a watertight automatic locking by simply pressing both connectors.
  • FIG. 15 represents an exemplary embodiment of such a male connector 39.
  • the conjugated female connector will be presented in detail in reference to figure 21 when describing the command line concentric).
  • This male connector comprises a connector body 40 made in two parts 40a, 40b screwed into each other, with interposition of a seal sealing 40c.
  • the part 40a is itself screwed by its thread 35 onto the end of the sleeve 36, while, on the other hand, the part 40b forms a nose elongated 41 intended to penetrate into a conjugate female connector.
  • This nose has of anchoring structures 42 in this female connector, in the example a rib annular having a conical access ramp 42a and a stop shoulder 42b.
  • the parts 40a, 40b forming the connector body are hollow and delimit a hydraulic passage for the control fluid.
  • a valve 43 is arranged in this hydraulic passage to close it when the male connector is not in taken with a female connector.
  • a spring 44 resiliently biases the valve to its closed position; the valve 43 is extended by a rod 45 housed in the nose 41 in order to push said valve towards the open position when the male connector is connected in the female connector.
  • the body 18 of the special valve carries, on its face external, two sets of seals 46 and 47, in particular of the rafters, which are arranged to be positioned on either side of the passage of the fluid 5a of the receptacle sleeve when the valve is anchored therein. These toppings isolate the original command line which no longer has any effect.
  • the special valve according to the invention includes or may include any other known means which are generally provided with bottom safety valves (in particular profile 48 for hooking the installation and removal tool, which can be seen in Figures 11 and 12 in the section valve body).
  • Figures 16 and 17 show the head enhancement element 14 well, which secures and supplies the concentric control line down to the special valve along the axis of the production tube.
  • This raising element comprises a body 49 called to be attach to the suspension assembly 3.
  • This body has, on its lower underside, tapped blind holes (not visible) for screwing studs through the flange of the suspension assembly.
  • the same fixing means are provided on the face upper part of the body 49 for fixing it to the well head flange 7.
  • the body 49 is provided with a central bore of diameter at less equal to that of the production tube 1 (preferably equal to the bore of the head well 7) and a lateral channel 50 opening into said bore for the passage of the control fluid.
  • This channel is intended to be connected, in a conventional manner, with the control fluid inlet pipe symbolized at 51.
  • the body 49 is provided with line retaining means.
  • concentric control (means for retaining the suspension block than the latter has at its upper end and which can be seen at 56 in Figure 16).
  • These retaining means include, in the example, stop screws such as screws 52 and screws 53 arranged at two levels in the body. Each level includes at least three stop screws regularly distributed around the body (three 120 ° screws have been shown in Figures 16 and 17). Each screw passes through the body in order to protrude in end of tightening in the bore thereof by a stop end 52a, 53a; she can be erased by unscrewing. Sealing means such as rafter joints 54 seal along the screws. At the end of tightening, a shoulder 55 achieves a metal / metal sealing.
  • the two levels of stop screw are offset in height to ability to position themselves below and above suspension block 56 to retain it, while authorizing its rapid release during the removal of the ordered.
  • the concentric command line 16 called to hang on the raising element 14 is shown in FIGS. 18 to 23.
  • This line is constituted by a head system represented in axial section in FIG. 18, by an upper section represented in axial section in the Figure 19 and by common sections as shown in axial section in Figure 20.
  • the head system includes a suspension block 56 already mentioned, adapted to be housed in the raising element 14 so as to be retained by the stop screw 52 and 53 thereof.
  • This block has at its upper part a profile attachment 57 intended to cooperate with combined means of a setting tool or of removal.
  • This block is hollowed out with a blind internal channel 58 along its axis and a lateral channel 59 putting this internal channel 58 into communication with the channel lateral 50 of the raising element.
  • Two ring seals such as 60 seal between the two channels at the block / riser interface.
  • the suspension block 56 carries a socket 61 which extends towards bottom and has centering fins such as 62 toward its bottom end to center said socket in the production tube of the well. In the example three fins at 120 ° are provided around the socket.
  • the upper section of line ( Figure 19) includes a tubular sleeve 63 of diameter suitable for sliding housing in the bushing 61. Sealing means such as seals 64 seal the the interface between these elements.
  • the length of the sleeve 63 is adjusted as a function of the height of the production well so that said sleeve, positioned above the common sections (of standardized length), enters the socket 61 at the end of establishment of the line.
  • the sleeve 63 is provided with a male connector 65 identical to that already described for the special valve, for allow the upper section to be installed or removed.
  • the sleeve 63 is provided with a female connector 66 identical to those of the current sections (described below) in view of being able to connect with the male connector of the current section below.
  • centralizers 67 and 68 are slidably mounted at friction around the sleeve 63 to center it in the production tube.
  • the upper centering device 67 will be pushed back by the sleeve 61 when the line to remain, through the play of friction, below the lower end of it.
  • the lower centering device 68 is similar to the lower centering device fitted each current section described below, in order to fulfill, in addition to the function of centering, a function for unlocking the female connector of the section during the removing the line.
  • Each standard section (figure 20) of standardized length for example of the order of seven meters, includes an upper male connector 69 (identical to that of the special valve) screwed to the upper end of a connector holder hollow 70.
  • This connector holder 70 is provided with a centralizer 71 mounted at friction around it to be able to slide.
  • This centralizer can be constituted by a tubular element around which are welded three fins at 120 °. Seals annulars such as 72 at the connector holder / centering interface ensure efforts of appropriate friction to avoid spontaneous displacement of the centering device in the absence of pushing force, while allowing such a downward movement when it is subjected to a pushing force when removing the section. Stop structures, such as shoulder 73, limit the upward movement of the centering device and define its normal position when the line is in place.
  • the connector holder 70 is screwed by its lower end in a hydraulic connection tube 74 which makes it possible to give the section the desired standard length.
  • This tube 74 is itself screwed in the lower part on a hollow connector holder 75 similar to the previous one; this last door, to his other end, a female connector 76, screwed thereon.
  • the connector holder 75 is provided with a centralizer 77 having fins similar to the centering device 71 and mounted frictionally in the same way in order to be able to, when pushed down, slide along the connector holder 75 and the female connector 76.
  • An upper shoulder 78 of the connector holder defines the normal working position of the centering device, while a stop shoulder 79 limits downward movement of the centering device and defines a corresponding stop position when the female connector 76 is unlocked.
  • FIG. 20 shows the centralizer in its normal working position (high position).
  • the detail figure 21 shows the centering device in its stop position for which its tubular element produces the unlocking the female connector by pressing on the cam to unlock it.
  • FIG 22 is a detail axial section of the connector female 76, called to cooperate with the male connector 39 already described.
  • This connector female includes a connector body 80 (made in two hollow parts as the male connector) which is provided with an interior housing for the connector nose male.
  • a movable anchor member 81 is disposed in this housing to be able cooperate with the anchoring structures of the male connector.
  • This anchoring member 81 movable in the transverse direction, is biased towards its anchoring position by a spring 82 and has a structure of erasure such as inclined ramp 81a which allows its erasure under the thrust from the nose of the male connector. It can thus be placed in position anchoring by simple pressure, its anchoring structure cooperating with the member anchor 81 of the female connector; locking is effected by a stop shoulder 81b that includes the anchoring member.
  • the anchoring member 81 carries a cam unlocking 83 slightly protruding outside the body 80 in order to ensure a clearing of the anchoring member and its unlocking under the effect of pressure of a surface on the cam.
  • unlocking can be ensured automatically, during removal, through the cylindrical surface of the centering device 77 of the connector holder when said centering device reaches its low position.
  • the female connector 76 includes a valve 84 of closing of its internal passage, associated with a spring 85 which urges it towards the closed position.
  • This valve has a rod 86 which is called cooperate with the valve stem 45 of the male connector to operate the valve towards its open position when the male connector is anchored in the connector female.
  • the connectors when they are free are sealed and are able to be locked mechanically to each other, automatically, by simple pressure, to create a continuous and watertight hydraulic passage.
  • Figure 23 shows schematically a male connector and a female connector in the connected position.
  • FIGs 24 to 27 illustrate the valve installation operation special according to the invention.
  • This operation is carried out, as already indicated in the general description of the process ( Figure 9), by means of a standard type cable descent which is fitted with an installation tool 87 known per se.
  • This known tool will not be described in detail: it is provided with means for hooking the valve (fingers 88 cooperating with the attachment profile 48 of the valve) and means to keep its shutter valve in the open position (tube sector 89 which extend the tool down: in English "prong").
  • This tube sector 89 has a section adapted to be able to pass and slide in the space separating the two arms radials 28 of the special valve as shown in figure 26 (section at this level).
  • the tubular part 90 of the tool which is called move the valve sleeve 24 downwards during installation in order to release the anchor dogs 23, is shaped into two tube sectors 90a, 90b, so to authorize its passage at the level of the radial arms 37 of the special valve, as the shows figure 27 (section at this level).
  • the installation tool 87 is a conventional tool, in particular provided with a shear pin (not visible) which is broken during installation.
  • valve installation operation is carried out according to a procedure known: the tool is hung on the valve, then introduced into the airlock 8 and lowered into well.
  • the valve is in place in its receptacle sleeve 5 (valve installed on the "no-go" 5c of the receptacle sleeve, anchor dogs 23 located opposite the groove for anchoring said receptacle sleeve: FIG. 24), threshing downwards the tool is operated to break the shear pin thereof. Ways of the tool is released from the valve hooking profile, and the tool is released and can be reassembled (figure 25).
  • Part 90 releases socket 24 which goes back under the action of its spring and locks the anchor dogs 23 in the anchoring groove 5b of the receptacle sleeve.
  • sector 89 frees the shutter valve 22 which closes under the action of its spring.
  • the installation tool shown in Figures 28 and 29 is called equip the standard cable lowering device to lay a running section of line or upper section.
  • This tool which is represented in figure 28 in position army, ready to seize a section, includes a hooking head 91 provided with a profile adapted for its attachment to the descent device, a mandrel 92 bearing in the lower part, a female connector 93 of the type already described, and a sleeve unlocking 94 which is screwed into the head 91 and which carries the mandrel 92 by through a shear pin 95.
  • the shear of pin 95 allows the release sleeve 94 to move down relative to the mandrel 92: the tubular lower part 94a of this sleeve which is arranged around of the female connector 93 then ensures the unlocking of this connector by pressing its release cam 83.
  • Figure 30 shows the descent of a current section of line in the production tube by means of the aforementioned tool, the section having been, in surface, hooked and locked by its male connector to the female connector of the tool.
  • the female connector of the tool is unlocked by the lowering of the sleeve 94 and the male connector of the line section is released.
  • the tool can be reassembled (figure 32) and reset using a new locking pin shear for the establishment of the next section. This rearming, carried out on the surface, is operated after partially unscrewing the sleeve 94 relative to the head 91 to clear the pin hole.
  • Figure 33 illustrates the installation of the head system of the command line, with a classic tool 96 which is hooked to the profile for hanging the suspension block 56 of said system.
  • the set went down to cable until the sleeve 61 of the system engages around the tubular sleeve 63 of the upper section and that the block 56 comes into abutment with the abutment screws lower 52 (previously arranged in internal projection in their position detention).
  • the upper stop screws 53 can be screwed to block the block of suspension, and the installation tool can be released and reassembled in a conventional manner.
  • the head system of this line is removed by unscrewing the stop screws and reassembled to the cable, then the sections of line are deposited, section after section.
  • Figures 34 and 35 show the removal tool which is called to equip the standard cable device to deposit each section of line.
  • This tool includes a head 97 for attachment to the descent, a female connector 98 of the aforementioned type, secured under the head hook 97, and a push tube 99 secured to said head 97 and passing around the female connector 98 with a light 99a at the unlocking cam of this connector in order to leave it free.
  • the push-tube 99 extends downwards over a length adapted to be able to slide around a section of line and repel centralizers from it to the level of the cam for unlocking the female connector of said section.
  • the push-tube 99 Towards its lower end, the push-tube 99 has fins of centering 100, in the example of three at 120 °, in order to center the push tube in the production tube when it is lowered into it.
  • Figure 36 illustrates the operation of removing a section of line using the tool defined above.
  • the tool is lowered to the cable until that its push tube 99 engages around the line section.
  • the descent is continued and the push-tube 99 pushes down the centralizers 71 and 77 of the line section.
  • Lower centering device 77 reaches its unlocked position in which it clears the unlocking cam of the female connector 76 of the section: this female connector is released from the male connector of the line section lower (or special valve for the last section), but only in part high, the female connector 98 of the tool locks onto the male connector 69 located at the upper end of the line section.
  • the removal tool can then be reassembled with the section of line hung under its female connector 98. On the surface, the line section is released and removed by pressing the cam of said female connector through the lumen 99a. The removal tool is then ready to extract another section of line.
  • Figures 36 to 39 illustrate the removal of the valve special, once deposited its concentric command line as we just mentioned to describe. This removal is carried out in a conventional manner using a recovery tool. 101 fitted to the standard cable lowering device.
  • This fishing tool is equipped with snap fingers 102 coming to cooperate with the attachment profile 48 of the valve.
  • a threshing upwards by percussions is implemented to break the shear screws 19 of the special valve: the upper part 18a of the body valve is moved up ( Figure 37) and drives the sleeve 24 of locking dogs that are released ( Figure 38).
  • the valve can then be reassembled, its socket 24 driving the lower part 18b of the valve body.

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Abstract

L'invention concerne des moyens pour la remise en sécurité d'un puits pétrolier en cas de défaut de la ligne de commande hydraulique (4) de sa vanne de sécurité de fond. Selon l'invention, on remplace la vanne d'origine par une vanne de fond spéciale (15) de remise en sécurité, on installe à l'intérieur du tube de production (1) une nouvelle ligne de commande hydraulique (16) et on raccorde hydrauliquement ladite ligne à la vanne spéciale de remise en sécurité. La nouvelle vanne de sécurité est donc commandée par une ligne de commande interne au tube de production (1), la ligne d'origine (4) étant désaffectée. <IMAGE>

Description

L'invention concerne des moyens pour la remise en sécurité d'un puits pétrolier équipé d'une vanne de sécurité de fond dont la ligne de commande hydraulique est défaillante. Elle s'étend en particulier à une nouvelle ligne de commande et des outils de pose ou de dépose de la nouvelle ligne de commande.
On sait que, pour des raisons de sécurité, les puits pétroliers sont généralement équipés de vannes de sécurité de fond qui sont insérées dans un manchon-réceptacle logé dans le tube de production du puits à quelques dizaines ou centaines de mètres de profondeur ; ces vannes ont pour fonction de permettre de stopper automatiquement la production d'effluent si un incident survient en tête de puits ou en aval de celles-ci. Elles sont commandées hydrauliquement à l'ouverture depuis la surface et se ferment automatiquement au moyen d'un puissant ressort de rappel dès l'apparition d'une chute de pression hydraulique sur la ligne de commande, que cette chute soit commandée ou accidentelle. Cette ligne de commande hydraulique est constituée par un conduit de fluide sous pression qui court à l'extérieur du tube de production (entre ce dernier et le tubage externe) et est raccordé, d'une part, en surface à une amenée de fluide, d'autre part, au niveau de la vanne, à un canal qui traverse le manchon-réceptacle contenant la vanne pour alimenter cette dernière. Ce type de système est maintenant utilisé dans pratiquement tous les puits, notamment les puits éruptifs off shore.
Il arrive que cette ligne de commande hydraulique présente des défauts (fuite, ligne bouchée ou cassée) : la vanne de sécurité ne peut plus alors être alimentée en fluide sous pression et ne joue plus son rôle ; elle reste généralement fermée sous l'action de son ressort et obture le passage de l'effluent.
Deux solutions s'offrent actuellement à l'exploitant pour pallier cette déficience. Il peut extraire la vanne de sécurité du tube de production (après mise en place d'un sas en tête de puits) et fermer ensuite la ligne de commande défectueuse en mettant en place dans le tube de production une chemise d'isolation dotée de garnitures d'étanchéité qui isolent l'arrivée du fluide de commande à travers le manchon-réceptacle. Le puits peut à nouveau fonctionner mais il se trouve alors en dehors des normes de sécurité puisqu'il n'est plus équipé d'une sécurité de fond. Une autre solution évitant ce fonctionnement hors norme consiste "à tuer" le puits, c'est-à-dire à le reconstituer entièrement en équilibrant la pression de l'effluent avec de la boue, en extrayant l'ensemble du tube de production et de ses équipements et en tubant à nouveau le puits (comme un puits neuf) avec mise en place d'une nouvelle ligne de commande de type traditionnel et d'une nouvelle vanne de sécurité, exactement comme dans un puits neuf. Cette solution qui permet ensuite de travailler selon les normes de sécurité, est extrêmement lourde et onéreuse.
La présente invention propose une solution nouvelle pour remettre en sécurité un puits pétrolier dont la ligne de commande hydraulique est défectueuse, sans avoir à tuer le puits et à le retuber. L'objectif de l'invention est d'équiper le puits d'une nouvelle sécurité de fond à commande hydraulique indépendante de la ligne de commande d'origine, en respectant les normes de sécurité, et ce, par mise en oeuvre d'une procédure considérablement plus légère que la deuxième solution précitée.
A cet effet, un des objets de l'invention est de fournir divers équipements (nouvelle ligne de commande, outils de pose ou de dépose de la nouvelle ligne de commande) qui permettent de mettre en oeuvre un nouveau procédé de remise en sécurité du puits.
De façon classique, on désignera par la suite (le terme anglais correspondant est indiqué entre parenthèses) :
  • par "tube de production", le tube situé au centre du puits pour guider les effluents (tubing),
  • par "manchon-réceptacle", le manchon qui est intercalé sur le tube de production pour recevoir la vanne de sécurité de fond (nipple),
  • par "tubage externe", la gaine tubulaire située autour du tube de production pour l'isoler du terrain (casing),
  • par "ensemble de suspension", la partie (hanger) située à l'extrémité supérieure du tube de production et du tubage externe et qui relie mécaniquement ces deux éléments (en anglais "spool" ou "tubing hanger"),
  • par "tête de puits", le système de vannes et robinets qui équipe le puits au-dessus de l'ensemble de suspension (well head).
Le procédé concerné pour remettre en sécurité un puits pétrolier équipé d'une vanne de sécurité de fond -dite vanne d'origine- dont la ligne de commande hydraulique -dite ligne d'origine- est défectueuse, consiste à remplacer la vanne d'origine par une vanne de fond spéciale comprenant, le long de son axe et en partie haute, des moyens de connexion hydraulique, à sa périphérie, des moyens pour isoler ou obturer de façon étanche la ligne de commande d'origine, et, en partie basse, un organe mobile d'obturation man_uvrable à la fermeture par action d'un fluide sous pression arrivant axialement par les moyens de connexion hydraulique, à installer à l'intérieur du tube de production, le long de l'axe de celui-ci, une nouvelle ligne de commande hydraulique, dite ligne de commande concentrique, et à raccorder ladite ligne de commande concentrique aux moyens de connexion hydraulique de la vanne spéciale.
Ainsi, sans changer le tube de production et ses équipements, ce procédé permet de doter le puits d'une nouvelle sécurité de fond dont l'originalité est d'être commandée par une ligne interne au tube de production, la ligne d'origine étant désaffectée (ligne qui passe à travers le manchon-réceptacle et remonte vers la surface entre le tube de production et le tubage externe). Une fois en place, la vanne spéciale isole ou obture les lumières d'arrivée de cette ligne d'origine à travers le manchon-réceptacle. La vanne spéciale remplit alors exactement le même rôle qu'une vanne de sécurité traditionnelle et permet un fonctionnement du puits conforme aux normes de sécurité.
Un objet de l'invention est de fournir une nouvelle ligne de commande hydraulique, dite ligne de commande concentrique, appelée à être mise en place selon l'axe du tube de production pour commander la vanne spéciale de remise en sécurité précédemment définie. Selon l'invention, cette ligne comprend, d'une part, une pluralité de tronçons, dits tronçons courants, destinés à être disposés bout à bout le long de l'axe du tube de production, d'autre part, un tronçon supérieur destiné à être disposé à l'extrémité supérieure des tronçons courants, enfin un système de tête destiné à être accroché à un élément de rehausse de tête de puits.
De préférence, chaque tronçon courant de ladite ligne comporte, de haut en bas, un connecteur mâle, un premier porte-connecteur creux à l'extrémité supérieure duquel est assujetti le connecteur mâle, un premier centreur agencé autour du premier porte-connecteur pour centrer celui-ci dans le tube de production du puits, un tube de liaison hydraulique assujetti à l'extrémité inférieure du premier porte-connecteur, un second porte-connecteur creux assujetti à l'extrémité basse du tube de liaison hydraulique, un second centreur agencé autour du second porte-connecteur pour centrer celui-ci dans le tube de production du puits, et un connecteur femelle assujetti à l'extrémité inférieure du second porte-connecteur.
Le tronçon supérieur de la ligne comporte un manchon tubulaire, un connecteur mâle et un connecteur femelle respectivement assujettis à l'extrémité supérieure et à l'extrémité inférieure dudit manchon tubulaire, et au moins un centreur agencé autour du manchon tubulaire pour centrer celui-ci dans le tube de production du puits.
Enfin, le système de tête de la ligne comporte un bloc de suspension adapté pour se loger dans l'élément de rehausse, des moyens d'accrochage solidaires de la partie supérieure dudit bloc de suspension en vue de son accrochage au moyen d'un outil de pose ou de dépose, une douille s'étendant vers le bas et assujettie sous le bloc de suspension pour recevoir à coulissement le manchon tubulaire du tronçon supérieur, des moyens d'étanchéité entre douille et manchon tubulaire, des moyens de liaison hydraulique mettant en communication, à travers le bloc de suspension, ladite douille et les moyens de passage de fluide de l'élément de rehausse, et des ailettes de centrage solidarisées autour de la douille pour centrer celle-ci dans le tube de production du puits.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, le connecteur mâle de chaque tronçon de ligne (tronçons courants ou tronçon supérieur) comprend essentiellement un corps de connecteur pourvu d'un nez de pénétration dans un connecteur femelle et percé longitudinalement d'un passage hydraulique, des structures d'ancrage du nez de connecteur dans le connecteur femelle, un clapet de fermeture du passage hydraulique, des moyens élastiques sollicitant le clapet vers sa position de fermeture, et une tige de clapet logée dans le nez du connecteur en vue de repousser le clapet vers la position d'ouverture lorsque le connecteur mâle est connecté dans un connecteur femelle.
Le connecteur femelle des tronçons de ligne est conjugué du connecteur mâle ci-dessus décrit et comprend un corps de connecteur pourvu d'un logement pour le nez d'un connecteur mâle et percé longitudinalement d'un passage hydraulique, un organe d'ancrage mobile dans le sens transversal entre une position d'ancrage correspondant au verrouillage des structures d'ancrage du connecteur mâle et une position d'effacement où il libère lesdites structures d'ancrage, des moyens élastiques sollicitant l'organe d'ancrage vers sa position d'ancrage, une structure intérieure d'effacement de l'organe d'ancrage sous la pression du nez d'un connecteur mâle, une came de déverrouillage faisant saillie à la périphérie du corps de connecteur en vue d'assurer l'effacement de l'organe d'ancrage et le déverrouillage des connecteurs sous l'effet de la pression d'une surface coulissant autour du connecteur, une soupape de fermeture du passage hydraulique, des moyens élastiques sollicitant ladite soupape vers sa position de fermeture, et une tige de soupape logée dans le corps en vue de man_uvrer la soupape vers sa position d'ouverture lorsque le connecteur mâle est ancré dans le connecteur femelle.
De tels connecteurs, mâle et femelle, sont aptes à coopérer et à se verrouiller l'un à l'autre, par simple pression, de façon sûre, automatique et étanche. Avant verrouillage, ils sont obturés par leur soupape ou clapet, ce qui évite une pollution des tronçons de la ligne de commande (ou du tube interne de la vanne spéciale) par l'effluent présent dans le tube de production. Leur ouverture s'opère en fin de verrouillage et permet le passage du fluide de commande.
De plus, chaque connecteur femelle peut être déverrouillé par la pression externe d'une surface sur sa came de déverrouillage. L'installation des tronçons de ligne dans le tube de production peut ainsi être assurée, tronçon par tronçon, à l'aide d'un dispositif de descente au câble de type standard, équipé d'un outil de pose pourvu d'un tel connecteur femelle en partie basse. Ce connecteur femelle sera accroché sur le connecteur mâle du tronçon de ligne en vue de descendre celui-ci. En fin de descente, après verrouillage du connecteur femelle dudit tronçon sur le connecteur mâle du tronçon inférieur déjà en place (ou de la vanne spéciale pour le premier tronçon mis en place), une goupille de cisaillement dont est pourvu l'outil de pose est cisaillée par battage et libère un manchon de déverrouillage équipant ledit outil de pose : ce manchon agit sur la came de déverrouillage du connecteur femelle de l'outil de pose et ce dernier, libéré, peut être remonté et réarmé au moyen d'une nouvelle goupille en vue de la mise en place du tronçon suivant.
Par ailleurs, la dépose de chaque tronçon de ligne peut être effectuée au moyen d'un dispositif de descente au câble similaire, équipé d'un outil de dépose comportant un tube-poussoir. Ce dernier servira à déverrouiller le tronçon de ligne qui est à déposer, du tronçon inférieur, en agissant sur la came de déverrouillage de son connecteur femelle (par l'entremise des centreurs du tronçon comme on le comprendra mieux plus loin).
Ainsi, l'invention permet, par des opérations simples et de type habituel pour les professionnels des puits pétroliers, de remettre en sécurité un puits pétrolier en respectant les normes de sécurité et d'exécuter toutes les procédures nécessaires sur la nouvelle installation, en particulier la dépose de la vanne spéciale de fond et celle de la ligne de commande concentrique en cas de besoin.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention se dégageront de la description qui suit, en référence aux dessins annexés, qui en présentent, à titre non limitatif, un exemple de réalisation ; sur ces dessins :
  • les figures 1 à 10 sont des schémas illustrant les diverses phases du procédé conforme à l'invention de remise en sécurité d'un puits pétrolier,
  • les figures 11 et 12 sont des coupes axiales d'une vanne de fond spéciale conforme à l'invention, respectivement en position fermée et en position ouverte,
  • les figures 13 et 14 sont des coupes transversales de ladite vanne spéciale par des plans A et B,
  • la figure 15 est une vue de détail, en coupe axiale, du connecteur mâle équipant ladite vanne spéciale,
  • la figure 16 est une coupe axiale d'un élément de rehausse de tête de puits, fixé sur l'ensemble de suspension du puits, le système de tête de la ligne de commande hydraulique étant représenté en place dans ledit élément de rehausse,
  • la figure 17 est une coupe transversale par un plan C de l'ensemble représenté à la figure 16,
  • les figures 18, 19 et 20 sont des coupes axiales respectivement du système de tête, du tronçon supérieur, et d'un tronçon courant d'une ligne de commande concentrique conforme à l'invention,
  • la figure 21 est une vue de détail en coupe d'un tronçon courant en position de déverrouillage,
  • la figure 22 est une vue de détail en coupe axiale du connecteur femelle équipant les tronçons de la ligne,
  • la figure 23 est une vue de détail en coupe axiale montrant un connecteur femelle et un connecteur mâle accouplés et verrouillés,
  • les figures 24 et 25 illustrent l'opération de mise en place de la vanne spéciale dans le manchon-réceptacle du puits, au moyen d'un outil de pose,
  • les figures 26 et 27 sont des coupes transversales par des plans D et E de la vanne spéciale et de l'outil de pose dans la position de la figure 24,
  • les figures 28 et 29 sont des vues de détail en coupe d'un outil de pose de ligne de commande concentrique, respectivement en position armée et en position déverrouillée,
  • les figures 30, 31 et 32 illustrent les opérations de pose d'un tronçon de ligne de commande dans le tube de production du puits,
  • la figure 33 illustre la pose du système de tête de ladite ligne de commande concentrique,
  • la figure 34 est une coupe axiale d'un outil de dépose d'un tronçon de ligne de commande concentrique, et la figure 35 en est une coupe par un plan transversal F,
  • la figure 36 illustre l'opération de dépose d'un tronçon de ligne de commande concentrique,
  • enfin, les figures 37, 38, 39 et 40 illustrent les opérations de dépose d'une vanne spéciale conforme à l'invention.
Pour éviter d'alourdir la description, les éléments ou opérations qui sont déjà bien connus de l'homme du métier seront évoqués mais non décrits en détail ; de plus, la terminologie anglaise étant le plus souvent utilisée dans ce secteur, on a donné pour certaines expressions le terme anglais correspondant entre guillemets afin de faciliter la compréhension par l'homme de l'art.
Le procédé illustré aux figures 1 à 10 est destiné à assurer la remise en sécurité d'un puits pétrolier équipé d'une vanne classique de sécurité de fond dont la ligne hydraulique de commande est en panne. On a référencé sur ces figures en 1 le tube de production, en 2 le tubage externe, en 3 l'ensemble de suspension ("spool" ou "tubing hanger"), en 4 la ligne hydraulique d'origine déficiente qui traverse l'ensemble 3, passe entre le tubage externe et le tube de production et traverse le manchon-réceptacle référencé en 5 pour aboutir à la vanne classique de fond référencée en 6, et en 7 le système classique de vannes et robinets, désigné tête de puits.
La première opération du procédé (figure 1), bien connu en elle-même des professionnels, consiste à équiper la tête de puits 7 d'un sas 8 à travers lequel passe le câble d'un dispositif de descente standard 9. A ce câble sont suspendus les outils nécessaires aux opérations à exécuter.
La vanne d'origine 6 est extraite du puits au moyen d'un outil de repêchage traditionnel 10 (figure 2).
Le tube de production 1 est alors libéré et sont installés successivement dans celui-ci, comme le schématise la figure 3, un bouchon de fond de puits 11 ("plug"), une vanne de fond classique 12 en position fermée dans le manchon-réceptacle 5 de la vanne d'origine (cette vanne classique 12 peut être la vanne d'origine 6 elle-même après vérification ou une vanne différente du même type) et, en surface, un clapet anti-retour 13 ("BPV : Back Pressure Valve") qui est accroché dans l'ensemble de suspension 3. Ces opérations et les outils correspondants sont classiques.
A l'issue de ces opérations, le puits se trouve équipé de trois barrières de sécurité, bouchon 11, vanne fermée 12 et clapet 13, de sorte qu'il est possible de démonter la tête de puits 7 en respectant les normes de sécurité. La figure 4 schématise le puits ainsi libéré des équipements de surface.
On met alors en place un élément 14 de rehausse de tête de puits (figure 5) qui permettra ultérieurement d'assujettir et d'alimenter la nouvelle ligne de commande hydraulique. Cet élément de rehausse 14 qui sera décrit en détail plus loin, est fixé sur l'ensemble de suspension 3 par des goujons qui traversent la bride dudit ensemble (bride servant classiquement à fixer sur celui-ci la tête de puits).
La tête de puits 7 et le sas 8 sont ensuite remis en place comme l'illustre la figure 6. La tête de puits est fixée par des goujons sur l'élément de rehausse 14.
La tête de puits étant à nouveau en place, il est possible de déposer le clapet anti-retour 13, puis d'extraire la vanne de fond classique 12 ainsi que le bouchon de fond 11, comme l'illustre la figure 7. Ces opérations sont classiques et sont exécutées au moyen d'outils classiques.
Le tube de production 1 est alors libéré comme le montre la figure 8.
La vanne spéciale de remise en sécurité (globalement référencée en 15 à la figure 9) peut alors être mise en place dans le manchon-réceptacle 5 qui contenait la vanne d'origine. La vanne spéciale, l'opération de pose de celle-ci (qui s'effectue à l'aide du dispositif de descente à câble 9) et l'outil de pose utilisé seront détaillés plus loin.
Une fois la vanne spéciale 15 ancrée et verrouillée dans le manchon-réceptacle 5, on met en place une ligne hydraulique de commande de cette vanne, dite ligne de commande concentrique (globalement référencée en 16 à la figure 10). Cette ligne s'étend à l'intérieur du tube de production 1 le long de l'axe de celui-ci et est hydrauliquement connectée à une arrivée de fluide de commande 17 à travers l'élément de rehausse 14. Cette ligne, sa mise en place (qui s'effectue à l'aide du dispositif de descente à câble 9) et les outils utilisés seront détaillés plus loin.
Un test de pression classique est exécuté sur la ligne de commande concentrique pour vérifier le bon fonctionnement de la vanne spéciale.
Le sas 8 peut alors être retiré. Le puits se trouve à nouveau en situation de production avec une vanne de sécurité de fond qui garantit un fonctionnement selon les normes de sécurité.
La vanne spéciale de remise en sécurité 15 est représentée en détail aux figures 11 à 15.
A la figure 11, la vanne est représentée en coupe axiale en position de fermeture dans le manchon réceptacle 5 (représenté en traits discontinus). On aperçoit en 5a le passage de fluide du manchon-réceptacle qui alimentait la vanne d'origine, et en 5b la gorge d'ancrage dont est équipé le manchon-réceptacle, avec son épaulement d'arrêt inférieur 5c ("no-go"). A la figure 12, la vanne est représentée en coupe axiale en position d'ouverture, le manchon-réceptacle n'étant pas dessiné.
Ladite vanne spéciale comprend un corps de vanne 18 de forme générale tubulaire, constitué de façon classique de plusieurs pièces tubulaires assujetties les unes aux autres ; la partie haute 18a du corps est assujettie sur la partie basse 18b par des vis de cisaillement 19 en vue de permettre, de façon connue en soi, de déverrouiller la vanne lors de sa dépose.
A l'intérieur du corps est monté un coulisseau tubulaire 20 apte à se déplacer longitudinalement dans le corps entre une position basse (correspondant à l'ouverture de la vanne : figure 12) et une position haute (correspondant à sa fermeture : figure 11). Ce coulisseau est rappelé vers sa position haute par un ressort de rappel 21 et est commandé vers le bas, comme on le verra, par la mise sous pression de la ligne de commande concentrique 16.
En partie basse, le corps de vanne contient un organe mobile d'obturation constitué en l'exemple par un clapet 22 qui est articulé sur ledit corps de façon à pouvoir pivoter entre une position d'ouverture où il est escamoté sur le côté par le coulisseau 20 (figure 12) et une position de fermeture où ledit clapet -libéré par remontée dudit coulisseau- obture le corps de vanne en s'appliquant contre un joint d'étanchéité porté par celui-ci. Le clapet 22 est rappelé vers la position de fermeture par un ressort disposé autour de son axe d'articulation. Il est à noter que cet organe d'obturation, bien connu en lui-même, peut être d'un autre type et en particulier un organe à balle qui assure l'obturation par une partie sphérique apte à se déplacer longitudinalement avec une rotation associée.
A l'opposé de cet organe d'obturation, le corps contient un système mécanique d'ancrage à chiens qui peut être de tout type connu et qui est destiné, lors de la mise en place de la vanne dans le tube de production, à assurer l'ancrage de celle-ci dans le manchon-réceptacle 5. Ce système d'ancrage peut en particulier être du type de celui représenté aux figures 11 et 12, comprenant des chiens d'ancrage 23 mobiles radialement pour pouvoir pénétrer dans la gorge d'ancrage 5b du manchon-réceptacle, une douille 24 de verrouillage des chiens, montée coulissante dans le corps et possédant une came périphérique 24a adaptée pour pouvoir repousser radialement les chiens, et un ressort de rappel 25 sollicitant la douille de verrouillage 24 vers le haut. Ces divers organes présentent, lors de la pose ou de la dépose de la vanne spéciale, un fonctionnement classique qui se retrouve dans la plupart des vannes connues.
Par ailleurs, le coulisseau 20 définit un volume étanche 29 entre sa face périphérique et la face interne du corps de vanne (dont le diamètre interne est plus important à cet effet). Ce volume étanche, rempli d'huile, est délimité, en partie haute, par un joint d'étanchéité 30 situé à l'interface entre corps et coulisseau, et en partie basse, par un joint d'étanchéité 31 de même diamètre que le joint 30.
En l'exemple, le ressort 21 de rappel du coulisseau est disposé dans le volume étanche 29, en appui, d'une part, contre une pièce de butée 33 du corps de vanne, d'autre part, contre une nervure annulaire 34 du coulisseau, qui vient en saillie dans le volume étanche 29. Cet agencement permet de protéger le ressort 21 qui se trouve dans l'huile sans contact avec l'effluent.
La vanne comporte en outre un piston interne 26 s'étendant le long de l'axe de son corps tubulaire 18. L'extrémité basse 32 du piston est profilée pour réduire les turbulences au coeur de l'effluent appelé à circuler dans la vanne. Ce piston 26, de faible diamètre par rapport au diamètre interne du corps, porte à sa partie inférieure un poussoir 27 constitué par un tronçon de tube agencé dans le corps de vanne pour pouvoir coulisser dans celui-ci. Ce tronçon de tube est solidarisé au piston interne 26 par des bras radiaux 28 (en l'exemple au nombre de deux). Ce poussoir tubulaire 27 est disposé au-dessus et au contact du coulisseau 20 de façon à pouvoir repousser ledit coulisseau vers le bas lors d'un déplacement descendant du piston interne 26. En l'absence d'effort vers le bas exercé sur le piston, le poussoir 27 laisse le coulisseau libre de remonter sous l'action de son ressort de rappel 21 (repoussant alors ledit poussoir), provoquant le basculement du clapet 22 et la fermeture de la vanne.
En partie haute, le piston interne 26 coulisse dans une douille axiale 36 qui est solidarisée au corps de vanne par des bras radiaux 37, en l'exemple au nombre de deux. Des joints d'étanchéité 38 à l'interface douille/piston permettent un déplacement télescopique étanche du piston interne dans la douille entre une position haute correspondant à la fermeture du clapet 22 (figure 11) et une position basse correspondant à son ouverture (figure 12). L'extrémité supérieure de la douille axiale est munie d'un filetage externe 35.
A sa partie supérieure, un connecteur mâle 39 est vissé sur le filetage de la douille axiale 36. Ce connecteur mâle est adapté pour coopérer avec un connecteur femelle conjugué équipant la ligne de commande concentrique 16 en vue de réaliser un verrouillage automatique étanche par simple pression des deux connecteurs.
La figure 15 représente un exemple de réalisation d'un tel connecteur mâle 39. (Le connecteur femelle conjugué sera présenté en détail en référence à la figure 21 lors de la description de la ligne de commande concentrique). Ce connecteur mâle comprend un corps de connecteur 40 réalisé en deux pièces 40a, 40b vissées l'une dans l'autre, avec interposition d'un joint d'étanchéité 40c. La pièce 40a est elle-même vissée par son filetage 35 sur l'extrémité de la douille 36, cependant que, à l'opposé, la pièce 40b forme un nez allongé 41 destiné à pénétrer dans un connecteur femelle conjugué. Ce nez est doté de structures d'ancrage 42 dans ce connecteur femelle, en l'exemple une nervure annulaire possédant une rampe conique d'accès 42a et un épaulement d'arrêt 42b. Les pièces 40a, 40b formant le corps de connecteur sont creuses et délimitent un passage hydraulique pour le fluide de commande. Un clapet 43 est disposé dans ce passage hydraulique pour fermer celui-ci lorsque le connecteur mâle n'est pas en prise avec un connecteur femelle. A cet effet, un ressort 44 sollicite élastiquement le clapet vers sa position de fermeture ; le clapet 43 se prolonge d'une tige 45 logée dans le nez 41 en vue de repousser ledit clapet vers la position d'ouverture lorsque le connecteur mâle est connecté dans le connecteur femelle.
Par ailleurs, le corps 18 de la vanne spéciale porte, sur sa face externe, deux jeux de garnitures d'étanchéité 46 et 47, en particulier du type à chevrons, qui sont agencés pour se positionner de part et d'autre du passage du fluide 5a du manchon-réceptacle lorsque la vanne est ancrée dans celui-ci. Ces garnitures isolent la ligne de commande d'origine qui n'a plus aucun effet.
Bien entendu, la vanne spéciale conforme à l'invention comporte ou peut comporter tous autres moyens connus dont sont généralement pourvues les vannes de sécurité de fond (en particulier profil 48 d'accrochage de l'outil de pose et de dépose, que l'on aperçoit aux figures 11 et 12 à la partie supérieure du corps de vanne).
Lorsque la vanne spéciale de fond ci-dessus décrite est ancrée dans le manchon-réceptacle du tube de production, son fonctionnement est similaire à celui d'une vanne de fond classique, à l'exception de la commande du déplacement vers le bas du coulisseau 20. Lorsque la ligne de commande concentrique 16 est hors pression, le coulisseau 20 est rappelé par son ressort 21 vers sa position haute où il se trouve en retrait par rapport au clapet 22 (figure 11) : le clapet 22 est libre et est fermé par son propre ressort. La vanne est obturée et la pression de l'effluent accroít l'étanchéité en appuyant le clapet sur son siège. Si l'on met en pression la ligne de commande, le piston interne 26 est actionné vers le bas et son poussoir tubulaire 27 entraíne un déplacement vers le bas du coulisseau 20 jusqu'à venir en butée contre le nez de vanne inférieur (figure 12) : ledit coulisseau repousse le clapet d'obturation 22 et le maintient dans sa position d'ouverture. Toute baisse de pression sur la ligne de commande concentrique (volontaire ou accidentelle) engendre une libération du clapet et son pivotement vers la position de fermeture.
Les figures 16 et 17 présentent l'élément 14 de rehausse de tête de puits, qui permet d'assujettir et d'alimenter la ligne de commande concentrique qui descend vers la vanne spéciale le long de l'axe du tube de production.
Cet élément de rehausse comprend un corps 49 appelé à se fixer sur l'ensemble de suspension 3. Ce corps est doté, sur sa face inférieure basse, de trous borgnes taraudés (non visibles) pour le vissage de goujons à travers la bride de l'ensemble de suspension. Les mêmes moyens de fixation sont prévus sur la face supérieure du corps 49 pour sa fixation sur la bride de la tête de puits 7.
Le corps 49 est pourvu d'un alésage central de diamètre au moins égal à celui du tube de production 1 (de préférence égal à l'alésage de la tête de puits 7) et d'un canal latéral 50 débouchant dans ledit alésage pour le passage du fluide de commande. Ce canal est destiné à être connecté, de façon classique, avec le conduit d'arrivée du fluide de commande symbolisé en 51.
En outre, le corps 49 est doté de moyens de retenue de la ligne de commande concentrique (moyens de retenue du bloc de suspension que celle-ci comporte à son extrémité haute et que l'on aperçoit en 56 à la figure 16). Ces moyens de retenue comprennent, en l'exemple, des vis de butée telles que vis 52 et vis 53 agencées à deux niveaux dans le corps. Chaque niveau comprend au moins trois vis de butée régulièrement réparties autour du corps (trois vis à 120° ont été représentées aux figures 16 et 17). Chaque vis traverse le corps afin de dépasser en fin de serrage dans l'alésage de celui-ci par une extrémité de butée 52a, 53a ; elle peut s'effacer par dévissage. Des moyens d'étanchéité tels que joints chevrons 54 assurent l'étanchéité le long des vis. En fin de serrage, un épaulement 55 réalise une étanchéité métal/métal.
Les deux niveaux de vis de butée sont décalés en hauteur pour pouvoir se positionner au-dessous et au-dessus du bloc de suspension 56 afin de retenir celui-ci, tout en autorisant sa libération rapide lors de la dépose de la ligne de commande.
La ligne de commande concentrique 16 appelée à s'accrocher à l'élément de rehausse 14 est représentée aux figure 18 à 23.
Cette ligne est constituée par un système de tête représenté en coupe axiale à la figure 18, par un tronçon supérieur représenté en coupe axiale à la figure 19 et par des tronçons courants tels que représentés en coupe axiale à la figure 20.
Le système de tête comprend un bloc de suspension 56 déjà évoqué, adapté pour se loger dans l'élément de rehausse 14 afin d'être retenu par les vis de butée 52 et 53 de celui-ci. Ce bloc est doté à sa partie supérieure d'un profil d'accrochage 57 destiné à coopérer avec des moyens conjugués d'un outil de pose ou de dépose.
Ce bloc est creusé d'un canal interne borgne 58 selon son axe et d'un canal latéral 59 mettant en communication ce canal interne 58 avec le canal latéral 50 de l'élément de rehausse. Deux joints annulaires d'étanchéité tels que 60 assurent l'étanchéité entre les deux canaux à l'interface bloc/élément de rehausse.
Le bloc de suspension 56 porte une douille 61 qui s'étend vers le bas et est dotée d'ailettes de centrage telles que 62 vers son extrémité basse afin de centrer ladite douille dans le tube de production du puits. En l'exemple trois ailettes à 120° sont prévues autour de la douille.
Le tronçon supérieur de ligne (figure 19) comprend un manchon tubulaire 63 de diamètre adapté pour se loger à coulissement dans la douille 61. Des moyens d'étanchéité tels que joints 64 assurent l'étanchéité à l'interface entre ces éléments. La longueur du manchon 63 est ajustée en fonction de la hauteur du puits de production pour que ledit manchon, positionné au-dessus des tronçons courants (de longueur standardisée), pénètre dans la douille 61 en fin de mise en place de la ligne.
A son extrémité supérieure, le manchon 63 est doté d'un connecteur mâle 65 identique à celui déjà décrit pour la vanne spéciale, en vue de permettre la pose ou la dépose du tronçon supérieur.
A son extrémité inférieure, le manchon 63 est doté d'un connecteur femelle 66 identique à ceux des tronçons courants (décrit plus loin) en vue de pouvoir se connecter avec le connecteur mâle du tronçon courant du dessous.
En outre, deux centreurs 67 et 68 sont montés coulissants à friction autour du manchon 63 pour centrer celui-ci dans le tube de production. Le centreur supérieur 67 sera repoussé par la douille 61 lors de la mise en place de la ligne pour demeurer, par le jeu des frottements, au-dessous de l'extrémité basse de celle-ci. Le centreur inférieur 68 est similaire au centreur inférieur qui équipe chaque tronçon courant décrit ci-après, en vue de remplir, outre la fonction de centrage, une fonction de déverrouillage du connecteur femelle du tronçon lors de la dépose de la ligne.
Chaque tronçon courant (figure 20) de longueur standardisée, par exemple de l'ordre de sept mètres, comprend un connecteur mâle supérieur 69 (identique à celui de la vanne spéciale) vissé à l'extrémité supérieure d'un porte-connecteur creux 70. Ce porte-connecteur 70 est pourvu d'un centreur 71 monté à friction autour de celui-ci pour pouvoir coulisser. Ce centreur peut être constitué par un élément tubulaire autour duquel sont soudées trois ailettes à 120°. Des joints annulaires tels que 72 à l'interface porte-connecteur/centreur assurent des efforts de friction appropriés pour éviter un déplacement spontané du centreur en l'absence de force de poussée, tout en autorisant un tel déplacement vers le bas lorsqu'il est soumis à une force de poussée lors de la dépose du tronçon. Des structures d'arrêt, telles qu'épaulement 73, limitent le déplacement vers le haut du centreur et définissent sa position normale lorsque la ligne est en place.
Le porte-connecteur 70 est vissé par son extrémité inférieure dans un tube de liaison hydraulique 74 qui permet de conférer au tronçon la longueur standardisée désirée. Ce tube 74 est lui-même vissé en partie basse sur un porte-connecteur creux 75 similaire au précédent ; ce dernier porte, à son autre extrémité, un connecteur femelle 76, vissé sur celui-ci.
Le porte-connecteur 75 est doté d'un centreur 77 ayant des ailettes similaires au centreur 71 et monté à friction de la même façon pour pouvoir, en cas de poussée vers le bas, coulisser le long du porte-connecteur 75 et du connecteur femelle 76. Un épaulement supérieur 78 du porte-connecteur définit la position normale de travail du centreur, cependant qu'un épaulement d'arrêt 79 limite le déplacement vers le bas du centreur et définit une position d'arrêt correspondant au déverrouillage du connecteur femelle 76. La figure 20 montre le centreur dans sa position normale de travail (position haute). La figure de détail 21 montre le centreur dans sa position d'arrêt pour laquelle son élément tubulaire produit le déverrouillage du connecteur femelle en appuyant sur la came de déverrouillage de celui-ci.
La figure 22 est une coupe axiale de détail du connecteur femelle 76, appelé à coopérer avec le connecteur mâle 39 déjà décrit. Ce connecteur femelle comprend un corps de connecteur 80 (réalisé en deux parties creuses comme le connecteur mâle) qui est pourvu d'un logement intérieur pour le nez du connecteur mâle. Un organe d'ancrage mobile 81 est disposé dans ce logement pour pouvoir coopérer avec les structures d'ancrage du connecteur mâle.
Cet organe d'ancrage 81, mobile dans le sens transversal, est sollicité vers sa position d'ancrage par un ressort 82 et comporte une structure d'effacement telle que rampe inclinée 81a qui permet son effacement sous la poussée du nez du connecteur mâle. Celui-ci peut ainsi venir se disposer en position d'ancrage par simple pression, sa structure d'ancrage coopérant avec l'organe d'ancrage 81 du connecteur femelle ; le verrouillage s'effectue grâce à un épaulement d'arrêt 81b que comporte l'organe d'ancrage.
En outre, l'organe d'ancrage 81 porte une came de déverrouillage 83 venant en légère saillie à l'extérieur du corps 80 en vue d'assurer un effacement de l'organe d'ancrage et son déverrouillage sous l'effet de la pression d'une surface sur la came. Ainsi, le déverrouillage peut être assuré automatiquement, lors de la dépose, par la surface cylindrique du centreur 77 du porte-connecteur lorsque ledit centreur parvient dans sa position basse.
De plus, le connecteur femelle 76 comporte une soupape 84 de fermeture de son passage interne, associée à un ressort 85 qui la sollicite vers la position de fermeture. Cette soupape est dotée d'une tige 86 qui est appelée à coopérer avec la tige de clapet 45 du connecteur mâle pour manoeuvrer la soupape vers sa position d'ouverture lorsque le connecteur mâle est ancré dans le connecteur femelle. Ainsi, les connecteurs lorsqu'ils sont libres sont obturés étanchement et sont aptes à se verrouiller mécaniquement l'un à l'autre, automatiquement, par simple pression, pour créer un passage hydraulique continu et étanche. La figure 23 schématise un connecteur mâle et un connecteur femelle dans la position connectée.
Les figures 24 à 27 illustrent l'opération de pose de la vanne spéciale conforme à l'invention. Cette opération est réalisée, comme déjà indiqué dans la description générale du procédé (figure 9), au moyen d'un dispositif de descente à câble de type standard qui est équipé d'un outil de pose 87 connu en soi. Cet outil connu ne sera pas décrit en détail : il est doté de moyens d'accrochage de la vanne (doigts 88 coopérant avec le profil d'accrochage 48 de la vanne) et de moyens de maintien de son clapet d'obturation en position ouverte (secteur de tube 89 qui prolonge l'outil vers le bas : en anglais "prong"). Ce secteur de tube 89 présente une section adaptée pour pouvoir passer et coulisser dans l'espace séparant les deux bras radiaux 28 de la vanne spéciale comme le montre la figure 26 (coupe à ce niveau). De même en partie haute, la partie tubulaire 90 de l'outil ("probe"), qui est appelée à déplacer la douille 24 de la vanne vers le bas lors de la pose en vue de libérer les chiens d'ancrage 23, est conformée en deux secteurs de tube 90a, 90b, afin d'autoriser son passage au niveau des bras radiaux 37 de la vanne spéciale, comme le montre la figure 27 (coupe à ce niveau). A ces adaptations près, l'outil de pose 87 est un outil classique, doté en particulier d'une goupille de cisaillement (non visible) qui est rompue lors de la pose.
L'opération de pose de la vanne s'effectue selon une procédure connue : l'outil est accroché à la vanne, puis introduit dans le sas 8 et descendu dans le puits. Lorsque la vanne est en place dans son manchon-réceptacle 5 (vanne posée sur le "no-go" 5c du manchon-réceptacle, chiens d'ancrage 23 situés en regard de la gorge d'ancrage dudit manchon-réceptacle : figure 24), un battage vers le bas de l'outil est opéré pour rompre la goupille de cisaillement de celui-ci. Les moyens d'accrochage de l'outil se dégagent du profil d'accrochage de la vanne, et l'outil est libéré et peut être remonté (figure 25). La partie 90 ("probe") libère la douille 24 qui remonte sous l'action de son ressort et verrouille les chiens d'ancrage 23 dans la gorge d'ancrage 5b du manchon-réceptacle. En outre, le secteur 89 ("prong") libère le clapet d'obturation 22 qui se referme sous l'action de son ressort.
Une fois la vanne spéciale mise en place dans le tube de production, on installe la ligne de commande concentrique qui assure les manoeuvres hydrauliques de celle-ci. Les outils de pose de celle-ci et les opérations de pose sont illustrés aux figures 28 à 33 (opérations schématisées globalement à la figure 10, déjà commentée dans la description générale du procédé).
L'outil de pose représenté aux figures 28 et 29 est appelé à équiper le dispositif de descente à câble standard pour poser un tronçon courant de ligne ou le tronçon supérieur. Cet outil qui est représenté à la figure 28 en position armée, prêt à saisir un tronçon, comprend une tête d'accrochage 91 pourvue d'un profil adaptée pour son accrochage au dispositif de descente, un mandrin 92 portant en partie basse un connecteur femelle 93 du type déjà décrit, et un manchon de déverrouillage 94 qui est vissé dans la tête 91 et qui porte le mandrin 92 par l'entremise d'une goupille de cisaillement 95.
Comme l'illustre la figure 29, le cisaillement de la goupille 95 permet au manchon de déverrouillage 94 de se déplacer vers le bas par rapport au mandrin 92 : la partie inférieure tubulaire 94a de ce manchon qui est agencée autour du connecteur femelle 93 assure alors le déverrouillage de ce connecteur en appuyant sur sa came de déverrouillage 83.
La figure 30 montre la descente d'un tronçon courant de ligne dans le tube de production au moyen de l'outil précité, le tronçon ayant été, en surface, accroché et verrouillé par son connecteur mâle au connecteur femelle de l'outil.
La descente se poursuit jusqu'à réaliser l'accrochage et le verrouillage du connecteur femelle situé à la partie basse du tronçon avec le connecteur mâle du tronçon inférieur déjà en place (ou avec le connecteur mâle de la vanne spéciale s'il s'agit de la mise en place du premier tronçon de ligne). Un battage vers le bas de l'outil de pose est alors réalisé pour engendrer un cisaillement de sa goupille de sécurité (figure 31).
Le connecteur femelle de l'outil est déverrouillé par la descente du manchon 94 et le connecteur mâle du tronçon de ligne est libéré. L'outil peut être remonté (figure 32) et réarmé au moyen d'une nouvelle goupille de cisaillement en vue de la mise en place du tronçon suivant. Ce réarmement, effectué en surface, est opéré après avoir dévissé en partie le manchon 94 par rapport à la tête 91 afin de dégager le trou de goupille.
La figure 33 illustre la mise en place du système de tête de la ligne de commande, avec un outil classique 96 qui est accroché au profil d'accrochage du bloc de suspension 56 dudit système. L'ensemble est descendu au câble jusqu'à ce que la douille 61 du système s'engage autour du manchon tubulaire 63 du tronçon supérieur et que le bloc 56 vienne en butée avec les vis de butée inférieures 52 (préalablement disposées en saillie interne dans leur position de retenue). Les vis de butée supérieures 53 peuvent être vissées pour bloquer le bloc de suspension, et l'outil de pose peut être libéré et remonté de façon classique.
Lorsque la ligne de commande concentrique est installée, un test de pression est effectué pour vérifier le fonctionnement correct de la vanne spéciale, et le sas peut être démonté sur la tête de puits. Le puits se trouve remis en sécurité.
Pour déposer la vanne spéciale en cas de besoin, on réalise d'abord la dépose de la ligne de commande concentrique : le système de tête de cette ligne est enlevé par dévissage des vis de butée et remonté au câble, puis les tronçons de ligne sont déposés, tronçon après tronçon.
Les figures 34 et 35 représentent l'outil de dépose qui est appelé à équiper le dispositif à câble standard pour déposer chaque tronçon de ligne.
Cet outil comprend une tête 97 d'accrochage au dispositif de descente, un connecteur femelle 98 du type précité, assujetti sous la tête d'accrochage 97, et un tube-poussoir 99 assujetti à ladite tête 97 et passant autour du connecteur femelle 98 avec une lumière 99a au niveau de la came de déverrouillage de ce connecteur afin de laisser libre celle-ci.
Le tube-poussoir 99 s'étend vers le bas sur une longueur adaptée pour pouvoir glisser autour d'un tronçon de ligne et repousser les centreurs de celui-ci jusqu'au niveau de la came de déverrouillage du connecteur femelle dudit tronçon. Vers son extrémité basse, le tube-poussoir 99 comporte des ailettes de centrage 100, en l'exemple au nombre de trois à 120°, afin de centrer le tube-poussoir dans le tube de production lorsqu'il est descendu dans celui-ci.
La figure 36 illustre l'opération de dépose d'un tronçon de ligne au moyen de l'outil défini ci-dessus. L'outil est descendu au câble jusqu'à ce que son tube-poussoir 99 s'engage autour du tronçon de ligne. La descente est poursuivie et le tube-poussoir 99 repousse vers le bas les centreurs 71 et 77 du tronçon de ligne. Le centreur inférieur 77 parvient dans sa position de déverrouillage dans laquelle il efface la came de déverrouillage du connecteur femelle 76 du tronçon : ce connecteur femelle est libéré du connecteur mâle du tronçon de ligne inférieur (ou de la vanne spéciale pour le dernier tronçon), cependant qu'en partie haute, le connecteur femelle 98 de l'outil vient se verrouiller sur le connecteur mâle 69 situé à l'extrémité supérieure du tronçon de ligne.
L'outil de dépose peut alors être remonté avec le tronçon de ligne accroché sous son connecteur femelle 98. En surface, le tronçon de ligne est libéré et retiré en appuyant sur la came dudit connecteur femelle à travers la lumière 99a. L'outil de dépose est alors prêt pour extraire un autre tronçon de ligne.
Enfin, les figures 36 à 39 illustrent la dépose de la vanne spéciale, une fois déposée sa ligne de commande concentrique comme on vient de le décrire. Cette dépose s'effectue de façon classique au moyen d'un outil de repêchage 101 équipant le dispositif de descente au câble standard.
Cet outil de repêchage est doté de doigts d'accrochage 102 venant coopérer avec le profil d'accrochage 48 de la vanne. Lorsque l'accrochage est réalisé (figure 36), un battage vers le haut par percussions est mis en oeuvre pour rompre les vis de cisaillement 19 de la vanne spéciale : la partie haute 18a du corps de vanne est déplacée vers le haut (figure 37) et entraíne la douille 24 de verrouillage des chiens qui sont libérés (figure 38). La vanne peut alors être remontée, sa douille 24 entraínant la partie basse 18b du corps de vanne.

Claims (7)

  1. Ligne de commande hydraulique destinée à être installée selon l'axe d'un tube de production de puits pétrolier, en vue de la remise en sécurité du puits, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de tronçons, dits tronçons courants, destinés à être disposés bout à bout le long de l'axe du tube de production, chaque tronçon courant comportant, de haut en bas, un connecteur mâle (69), un premier porte-connecteur creux (70) à l'extrémité supérieure duquel est assujetti le connecteur mâle, un premier centreur (71) agencé autour du premier porte-connecteur pour centrer celui-ci dans le tube de production du puits, un tube de liaison hydraulique (74) assujetti à l'extrémité inférieure du premier porte-connecteur, un second porte-connecteur creux (75) assujetti à l'extrémité basse du tube de liaison hydraulique, un second centreur (77) agencé autour du second porte-connecteur pour centrer celui-ci dans le tube de production du puits, et un connecteur femelle (76) assujetti à l'extrémité inférieure du second porte-connecteur.
  2. Ligne de commande hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un tronçon supérieur destiné à être disposé à l'extrémité supérieure des tronçons courants, ledit tronçon supérieur comportant un manchon tubulaire (63), un connecteur mâle (65) et un connecteur femelle (66) respectivement assujettis à l'extrémité supérieure et à l'extrémité inférieure dudit manchon tubulaire, et au moins un centreur (67, 68) agencé autour du manchon tubulaire pour centrer celui-ci dans le tube de production du puits.
  3. Ligne de commande hydraulique selon la revendication 2, comprenant un système de tête comportant un bloc de suspension (56) adapté pour se loger dans un élément de rehausse (14), des moyens d'accrochage (57) solidaires de la partie supérieure dudit bloc de suspension en vue de son accrochage au moyen d'un outil de pose ou de dépose, une douille (61) s'étendant vers le bas et assujettie sous le bloc de suspension (56) pour recevoir à coulissement le manchon tubulaire (63) du tronçon supérieur, des moyens d'étanchéité (64) entre douille et manchon tubulaire, des moyens de liaison hydraulique (58, 59) mettant en communication, à travers le bloc de suspension, ladite douille (61) et des moyens de passage de fluide que comporte l'élément de rehausse (14), et des ailettes de centrage (62) solidarisées autour de la douille (61) pour centrer celle-ci dans le tube de production du puits.
  4. Ligne de commande hydraulique selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que :
    le connecteur mâle (69, 65) de chaque tronçon courant ou du tronçon supérieur comprend un corps de connecteur pourvu d'un nez de pénétration dans un connecteur femelle et percé longitudinalement d'un passage hydraulique, des structures d'ancrage du nez de connecteur dans le connecteur femelle, un clapet de fermeture du passage hydraulique, des moyens élastiques sollicitant le clapet vers sa position de fermeture, et une tige de clapet logée dans le nez du connecteur en vue de repousser le clapet vers la position d'ouverture lorsque le connecteur mâle est connecté dans un connecteur femelle,
    le connecteur femelle (76, 66) de chaque tronçon courant ou du tronçon supérieur comprend un corps de connecteur (80) pourvu d'un logement pour le nez d'un connecteur mâle et percé longitudinalement d'un passage hydraulique, un organe d'ancrage (81) mobile dans le sens transversal entre une position d'ancrage correspondant au verrouillage des structures d'ancrage du connecteur mâle et une position d'effacement où il libère lesdites structures d'ancrage, des moyens élastiques (82) sollicitant l'organe d'ancrage vers sa position d'ancrage, une structure intérieure (81a) d'effacement de l'organe d'ancrage sous la pression du nez d'un connecteur mâle, une came de déverrouillage (83) faisant saillie à la périphérie du corps de connecteur en vue d'assurer l'effacement de l'organe d'ancrage et le déverrouillage des connecteurs sous l'effet de la pression d'une surface coulissant autour du connecteur femelle, une soupape de fermeture du passage hydraulique (84), des moyens élastiques (85) sollicitant ladite soupape vers sa position de fermeture, et une tige de soupape (86) logée dans le corps en vue de manoeuvrer la soupape vers sa position d'ouverture lorsque le connecteur mâle est ancré dans le connecteur femelle.
  5. Ligne de commande hydraulique selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque centreur (71, 77) d'un tronçon courant est monté à friction autour du porte-connecteur correspondant (70, 75), avec des structures d'arrêt (73, 78) limitant le déplacement vers le haut dudit centreur par rapport au porte-connecteur, le second centreur (77) du tronçon étant apte à coulisser autour du porte-connecteur (75) et du connecteur femelle (76) jusqu'à une position d'arrêt où il repousse la came de déverrouillage (83) dudit connecteur femelle.
  6. Outil de pose d'une ligne de commande hydraulique conforme à la revendication 5, ledit outil étant destiné à équiper un dispositif de descente au câble de type standard et étant caractérisé en ce qu'il comprend :
    une tête d'accrochage (91) comportant, en partie haute, des moyens d'accrochage de l'outil au dispositif de descente,
    un mandrin (92) portant, en partie basse, un connecteur femelle (93) conjugué des connecteurs mâles des tronçons de ligne de commande,
    et un manchon de déverrouillage (94), assujetti en partie basse de la tête d'accrochage et lié au mandrin (92) précité par une goupille de cisaillement (95) afin de permettre, après cisaillement, un déplacement vers le bas dudit manchon de déverrouillage par rapport au mandrin, ledit manchon de déverrouillage (94) ayant une partie inférieure (94a) agencée autour du connecteur femelle (93) porté par le mandrin de façon à pouvoir engendrer un déverrouillage dudit connecteur après déplacement vers le bas du manchon.
  7. Outil de dépose d'une ligne de commande hydraulique conforme à la revendication 5, ledit outil étant destiné à équiper un dispositif de descente au câble de type standard et étant caractérisé en ce qu'il comprend une tête d'accrochage (97) de l'outil au dispositif de descente, un connecteur femelle (98) conjugué des connecteurs mâles des tronçons de ligne, assujetti sous la tête d'accrochage, un tube-poussoir (99) assujetti à la tête d'accrochage et passant autour du connecteur femelle avec une lumière (99a) au niveau de la came de déverrouillage de celui-ci, ledit tube-poussoir (99) s'étendant vers le bas et comportant vers son extrémité basse des ailettes (100) de centrage dans le tube de production du puits, ledit tube-poussoir étant adapté pour pouvoir glisser autour d'un tronçon de ligne de façon à repousser les centreurs de celui-ci jusqu'au niveau de la came de déverrouillage du connecteur femelle dudit tronçon.
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