EP1540132A1 - Actionneur rapide de vanne et outil muni de celui-ci - Google Patents

Actionneur rapide de vanne et outil muni de celui-ci

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EP1540132A1
EP1540132A1 EP03771131A EP03771131A EP1540132A1 EP 1540132 A1 EP1540132 A1 EP 1540132A1 EP 03771131 A EP03771131 A EP 03771131A EP 03771131 A EP03771131 A EP 03771131A EP 1540132 A1 EP1540132 A1 EP 1540132A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
driven member
valve
valve actuator
actuator according
actuating member
Prior art date
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Granted
Application number
EP03771131A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1540132B1 (fr
Inventor
François Millet
Christophe Michaud
François GIRARDI
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Geoservices SA
Original Assignee
Geoservices SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Geoservices SA filed Critical Geoservices SA
Publication of EP1540132A1 publication Critical patent/EP1540132A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1540132B1 publication Critical patent/EP1540132B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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
    • E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/10—Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems
    • E21B21/103—Down-hole by-pass valve arrangements, i.e. between the inside of the drill string and the annulus
    • 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
    • E21B34/066—Valve arrangements for boreholes or wells in wells electrically actuated

Definitions

  • the invention relates to a rapid valve actuator, as well as to a tool provided with this actuator.
  • One field of application of the invention relates to valves intended to be put in place in a basement operating conduit such as for example in oil or gas production wells and any eruptive well for withdrawing hydrocarbons present in the basement, or any injector well.
  • Production wells usually include an underground wall with holes for passing the fluid produced from the surrounding production layer towards the interior of the well, then raising it to the surface thanks to the fluid pressure prevailing in this layer.
  • the operator of the well has the greatest interest in having a large quantity of fluid produced up the well per unit of time, that is to say that the production yield is as high as possible.
  • This production yield can be influenced by different parameters and conditions.
  • One of these parameters relating exclusively to the structure of the drilled well, is the cross section of the passage of fluid produced between the underground layer and the wall of the well. The larger this passage section, the more a large quantity of fluid can be raised from the well.
  • This passage section can be polluted by materials and fluids such as drilling mud, casing cement, or solid materials transported by the fluid produced.
  • the pressure measurement curves must be used with regard to their value but also their slope a as a function of time t.
  • the time T that the measured pressure P takes to go from the production pressure P1 to the reservoir pressure P 2 is it equal to a value between half a day and ten days.
  • the pressure curve is assimilated, at least during the first phase immediately following closure or complete opening, to a general first order curve in response to a flow step at level of the valve, characterizing the instantaneous passage between its closed state and its open state or vice versa.
  • a steep slope of the curve of Figure 1 indicates a thin skin or a slightly obstructed passage section, providing a higher production yield. It is then possible to easily deduce therefrom information on the fluid passage section at the level of the production layer.
  • the pressure response is assimilated to a curve of order greater than one, such as that represented in FIG. 2, in which the slope of the pressure as a function of time begins by increasing up to a point I of deflection, then decreasing, until that the pressure changes to steady state.
  • a first object of the invention is a rapid valve actuator, comprising:
  • valve actuator movable in the actuator body between one and the other from a valve closed position and a valve open position, characterized in that l the actuator further comprises:
  • the drive device being capable of passing the driven member through a first stroke to a first release position
  • a locking and triggering means fixed relative to the actuator body, cooperating with the driven member and the actuating member so that:
  • the actuating member is fixed in the first determined position relative to the locking and triggering means and that the driven ⁇ rgàn ⁇ is movable relative to the means -of .. locking and triggering,
  • the driven member when the driven member is in the first trigger position, the driven member is fixed relative to the locking and triggering means and the actuating member is pushed by the prestressing means relative to the locking and triggering, so that the actuating member passes from the first determined position to the second determined position.
  • the invention allows rapid movement of the valve between the open or closed position and the closed or open position.
  • the actuator is capable of causing several opening and closing movements of the valve. It is thus permitted to reassemble the valve and the tool comprising the latter in the open state after an opening movement or a closing movement followed by an opening movement, which was not possible with valves can only perform one closing.
  • the actuator allows rapid opening and / or closing successively in several successive well production layers.
  • the rapid closing and / or opening of the valve makes it possible to avoid its premature deterioration under the conditions of use.
  • the fluid produced transports abrasive materials such as sand and passes through the valve with a very high speed. This high speed is due to the large pressure difference between the upstream and downstream sides of the valve, which increases when the fluid passage gap in the valve narrows at the end of closing and at the start of opening. Consequently, the fluid produced tends to apply against the slide valve or the movable piston of the valve during its closing or opening movement.
  • the accumulation of energy in the actuator according to the invention also makes it possible to guarantee that the force exerted on the valve overcomes the resistance between its movable part and its fixed part, which may be due to the bonding of the sealing means between those -ci, resulting from the high temperature and pressure conditions prevailing in the well. Consequently, the actuator and the tool comprising the actuator are more reliable.
  • the drive device is able to pass the member driven by a second stroke to a second trigger position, the means of prestressing being able to exert, when the driven member passes according to the second stroke to its second triggering position, a force of repulsion between them, tending to cause the actuating member to pass from the second determined position to the first determined position, and the locking and triggering means is configured to cooperate with the driven member and the actuating member so that:
  • the actuating member is fixed in the second determined position relative to the locking and triggering means and the driven member is movable relative to the locking and triggering means
  • the stroke is longitudinal, the actuating member is movable longitudinally between one and the other of the valve closed position and the valve open position, the driven member is longitudinally movable by relation to the actuator body in the race;
  • the locking and triggering means comprises:
  • First and second recesses for housing the wedging piece respectively in the driven member and in the actuating member, the first and second recesses being offset at least longitudinally in the first stroke to the first release position , so that the wedging piece is outside the first recess of the driven member and in the second recess of the actuating member, so as to make the actuating member longitudinally integral with the support and allow the longitudinal displacement of the driven member with respect to the support, and the first and second recesses lying face to face transversely in the first release position, so that the wedging piece can pass out of the second recess of the actuating member and in the first recess of the driven member, so as to make the driven member longitudinally integral with respect to the support and allow the longitudinal displacement of the actuating member relative to the support;
  • the locking and triggering means comprises third and fourth recesses for housing the wedging piece respectively in the driven member and in the actuating member, the third obviously being at a longitudinal distance from the first recess, the third and fourth recesses being offset at least longitudinally in the second stroke to the second trigger position, so that the wedging piece is located outside the third recess of the driven member and in the fourth recess of the actuating member, so as to make the actuating member longitudinally integral with the support and allow the longitudinal displacement of the driven member with respect to the support, and the third and fourth recesses lying face to face transversely in the second release position, so that the wedging piece can pass out of the fourth recess of the member actuation and in the third recess of the driven member, so as to make integral longitudinally the driven member relative to the support and allow the longitudinal displacement of the actuating member relative to the support;
  • the wedging piece is mounted movable transversely in a free manner in a fixed support relative to the actuator body and provided transversely between the driven member and the actuating member;
  • the wedging part is formed by a ball; - - - or the wedging part is formed by a roller;
  • the driven member comprises a fixed guide piece of the wedging piece during said stroke
  • the wedging part is formed by a jaw of a flexible tab transversely and connected, at a longitudinal distance from the jaw, to a fixed part relative to the body;
  • the driven member comprises a fixed support part, on which is longitudinally movable a sleeve for guiding the wedging part during said stroke, the guide sleeve being able to be pushed longitudinally by the wedging part, when the wedging piece enters the recess of the driven member; - At least one of the recesses provided in the actuating member is open towards the outside to allow the introduction of the wedging piece into the support;
  • the first position corresponds to the valve open position and the second position corresponds to the valve closed position;
  • the first position corresponds to the closed position of the valve and the second position corresponds to the open position of the valve;
  • the prestressing means is such that it increases the force of repulsion between the actuating member and the driven member, when the driven member passes through its stroke to its release position, and that it exerts a force immobilizing the actuating member in its second determined position;
  • the actuating member comprises a spindle secured to a jacket
  • the driven member comprises a spindle movable longitudinally in the jacket and comprising at least one first pusher for longitudinally pushing the prestressing means when the driven member passes through its race to the release position, a second pusher being provided between the prestressing means and the jacket;
  • the jacket has first and second stops for first and second spacers mounted movable between the prestressing means and the first and second pushers respectively the shirt having first and second additional spaces for penetration of the first and second pushers respectively when the member led runs to the associated longitudinal trigger position;
  • the prestressing means is formed by a compression spring between the actuating member and the driven member;
  • the compression spring is helical and wound around the spindle of the driven member
  • the compression spring has wavy turns around the spindle of the driven member
  • the driven member comprises a nut locked in rotation in the actuator body and cooperating with a threaded rod driven in rotation by the drive device to move the driven member longitudinally;
  • the actuator comprises, between the actuator housing and the actuating member, sealing means of the drive device, the driven member, the prestressing means and the locking and tripping means vis-à-vis the outside;
  • the sealing means comprise a piston mounted to slide longitudinally along the actuating member, the piston of the sealing means comprising seals applied respectively against the interior of the actuator housing and against the 'actuator;
  • the operating fluid consists of a lubricating oil
  • the actuator body also contains means for supplying energy to the drive device
  • the actuator body also contains a sealed passage for electrically connecting the drive device to power supply means and control thereof, on board with the actuator;
  • the drive device is a gear motor
  • the drive device comprises a brushless motor
  • the drive device comprises a recirculating roller screw for driving a nut of the driven member.
  • a second object of the invention is a tool comprising a valve, having a closed position and an open position, and the valve actuator.
  • the tool further comprises at least one measurement sensor and means for recording measurement information from the sensor, the actuator being located longitudinally between the valve and said sensor;
  • the valve comprises a piston, which is mounted movable between one and the other of the closed and open positions of at least one hole of a valve body opening outwards with respect to a space of fluid passage, and which is connected to a fixing member to a corresponding member of the actuating member;
  • the fixing member is formed by a thread cooperating with a corresponding thread forming the corresponding member of the actuating member;
  • the corresponding member of the actuating member is formed by a clamp comprising several elastic branches, which are capable of assuming an open position towards the outside allowing the insertion of a hooking piece forming a fixing member, when they are outside a guide wall provided in the valve, and which are able to grip, when, between one and the other of the closed and open positions, they are against the wall of guide, the attachment piece;
  • valve piston is connected to the fixing member with a determined longitudinal travel, less than the length existing between its open and closed positions;
  • the valve further comprises a secondary piston, which is slidably mounted in a chamber of the piston comprising secondary means of fluid communication between the hole and the fluid passage space, which is connected to the actuating member, which closes the chamber of the piston in the closed position, and which is capable of causing the hole to communicate with the passage space of the actuating member from the closed position to the open position. fluid by secondary means of communication.
  • FIG. 1, described above, represents a curve of the pressure measured in the underground fluid production layer of a well, making it possible to obtain information on the passage section;
  • FIG. 4 shows schematically in longitudinal section a valve actuator according to the invention in a valve opening release position
  • FIG. 5 and 6 schematically show in longitudinal section the valve actuator according to the invention in an open position of the valve during an actuating stroke from the position of Figure 4 to a position for triggering the closing of valve; and - Figure 7 shows schematically in longitudinal section the valve actuator according to the invention in the valve closing release position;
  • FIG. 8 and 9 schematically show in longitudinal section the valve actuator according to the invention in a closed position of the valve during another actuating stroke from the position of Figure 7 to the opening release position the valve;
  • FIG. 10 shows schematically on a smaller scale than that of Figures 4 to 9 the actuator according to the invention, mounted on a valve;
  • FIG 11 shows schematically in enlarged view an alternative embodiment of a guide piece forming part of the locking and triggering means of the actuator according to Figures 4 to 10;
  • FIG. 12 shows schematically in enlarged view an alternative embodiment of a wedging part forming part of the locking and triggering means of the actuator according to Figures 4 to 10;
  • FIG. 13 shows schematically in enlarged view an alternative embodiment of the connection between a member for fixing to the actuating member and the piston of the valve according to Figures 4 to 12;
  • FIGS. 14A, 14B and 14C schematically show in an enlarged view an alternative embodiment of the piston of the valve according to FIGS. 3A,
  • FIG. 15 shows schematically on a smaller scale than that of Figures 4 to 9 the actuator according to the invention, mounted on a valve.
  • the actuator 1 comprises an external actuator body 2. extending in a general longitudinal direction 3 directed from the rear towards the front, for example in the direction of ascent fluid produced up the well.
  • the actuator body 2 comprises means 4 for connection to a body 5 of a valve 6, for example by corresponding threads on the bodies 2 and 5, such as an internal thread 4a on the upper internal end of the body 2 of actuator and a corresponding thread 4b on the lower outer end of the valve body 5, the bodies 2 and 5 being hollow and for example tubular with circular cross section.
  • the valve 6 has several holes 7 or vents distributed transversely, for the passage of fluid produced from the outside of the body 5 to a front space 14 thereof towards the top of the well. Of course, only one hole 7 could be expected.
  • a piston 8 is slidably mounted in the body 5 opposite the hole 7, between the front space 14 and a rear space 15.
  • the piston 8 comprises a wall 11 for supporting the first and second external seals 9, 10 for sealing at fluid produced, spaced longitudinally from back to front.
  • the valve and the tool of which it is a part are placed just above the production layer.
  • valve 6 Downstream, the valve 6 is connected to a blocking member in the well, for example of the jaw type, separated in the blocking position towards the wall of the well.
  • a blocking member in the well for example of the jaw type
  • the piston 8 of the valve 6 is connected to a rear member 18 for fixing to a front member 19 for fixing a member 21 for actuating the valve 8, between one and the other of its open positions. and closing.-The piston 8 is connected from. fixed manner to the fixing member 18 according to Figures 4 to 10 or according to Figures 3A to 3C.
  • the member 19 before fixing the member 21 is formed by a clamp comprising several branches 191 provided with claws 192 at their free end and elastic from an open position, shown at FIG. 3A and permitting the insertion therebetween of a fastening piece 181 forming the member 18.
  • the body 5 of the valve comprises a chamfer 501 inside rear cooperating with a chamfer 193 outside corresponding to the claws 192, for force the legs 191 to close around the attachment piece 181, when it has been inserted between them and then the member 19 of the actuating member 21 and the body 5 are pushed longitudinally l 'against the other, as shown in Figure 3B.
  • the claws 192 then enter a complementary groove 182 located in front of the attachment piece 181.
  • the branches 191 have an external projection 194 for holding the claws 192 in the closed position on the groove 182, when the projections 194 abut against a wall 502 of longitudinal guide provided inside the body 5 and in front of the chamfer 501 in the position shown in Figure 3B, in the closed position shown in Figure 3C and between them.
  • the fixing member 18 is formed in Figures 4 to 10 for example by an internal thread cooperating with a corresponding external thread forming the member 19 of the actuating member 21.
  • the actuating member 21 extends longitudinally in the housing 2 and for example comprises a pin 22 having a front end carrying the member 19 for fixing to the piston 8.
  • the actuating member 21 is movable longitudinally in the body 2 of actuator to move the piston 8 of the valve 6 between one and the other of its open and closed positions.
  • the actuating member 21 further comprises a hollow rear longitudinal jacket 23, comprising a portion 23b before fixing by any suitable means, for example by screwing, to the rear end of the spindle 22.
  • a driven member 31 secured in longitudinal translation, behind the jacket 23, of a driven nut 32 cooperating by an internal thread with a threaded longitudinal rod 33 secured to the longitudinal rotary shaft 34 of a drive device 35, for example formed by a gear motor, fixed inside the body 2.
  • the threaded rod 33 is for example in the form of a recirculating roller screw to drive the nut 32 in longitudinal translation.
  • gear motor 35 includes for example a brushless motor.
  • the driven member 31 is for example present in the form of a longitudinal spindle comprising a part 36 enclosing the nut 32.
  • a locking and triggering means 41 cooperating with them and fixed longitudinally relative to the body 2.
  • the gear motor 35 the nut 32 and the driven member 31 are able to occupy different longitudinal positions relative to the locking and triggering means 41.
  • the driven member 31 comprises in Figures 4, 5 and 6 a first stroke C1 of actuation in the body 2 in the direction from the rear to the front in the longitudinal direction of the actuator 1 or from bottom to top in the direction of the well, until occupying a first longitudinal release position, shown in Figure 7, in which the passage of the valve from the position opening to the closed position is caused.
  • the driven member 31 comprises in FIGS. 8, 9 and 10 a second stroke C2 for longitudinal actuation directed in the opposite direction to the first stroke C1, from the front to the rear of the actuator 1 or from top to bottom. bottom of the well, from the first trigger position to a second longitudinal trigger position, set back with respect to the first and shown in FIG. 4, in which the passage of the valve from the closed position to the position opening is caused.
  • first and second longitudinal trigger positions could be provided.
  • the driven member 31 is made longitudinally fixed relative to the locking and triggering means 41, while the actuating member 21 is pushed longitudinally relative to the locking and triggering means 41 triggering by a prestressing means 51 provided between the driven member 31 and the actuating member 21 respectively forwards and backwards, for passing the actuating member 21 respectively into first and second longitudinal positions corresponding respectively to the closing and opening positions of the varine 6.
  • a prestressing means 51 provided between the driven member 31 and the actuating member 21 respectively forwards and backwards, for passing the actuating member 21 respectively into first and second longitudinal positions corresponding respectively to the closing and opening positions of the varine 6.
  • the driven member 31 When only the second trigger position is provided, the positioning of the driven member 31 in the latter causes the actuating member 21 to pass through the means 51 only in the second position, corresponding to the passage of the valve 6 from the closed position to the open position.
  • the driven member 31 comprises a first pusher 37 for longitudinally pushing forward the prestressing means 51 during the first stroke C1 to arrive at the first release position, and a second pusher 38 for pushing longitudinally towards the 'rear means 51 of prestressing during the second stroke C2 to arrive at the second release position.
  • the prestressing means 51 is for example formed by a helical compression spring inserted in the jacket 23 between the first and second pushers 37, 38 around a longitudinal central spindle 39 connecting the first and second to each other pushers 37, 38.
  • the first pusher 37 acts on the means 51 of prestressing by means of a first spacer 61 mounted movable longitudinally between the means 51 of prestressing and the first pusher 37 and for example formed by a washer threaded by a hole of section smaller than that of the first pusher 31 around the pin 39 in front of it.
  • the second pusher 38 acts on the means 51 of prestressing by means of a second spacer 62 mounted movable longitudinally between the means 51 of prestressing and the second pusher 38 and for example formed by a washer threaded by a hole of section smaller than that of the second pusher 31 around the pin 39 behind it.
  • first stop 63 of the jacket 23 of greater section than the first pusher 31 and the pin 39 to let them slide longitudinally
  • second stop 64 of the jacket 23, of upper section to the second pusher 38 and to the spindle 39, to let them slide longitudinally.
  • the first and second stops 63, 64 are spaced the same length L as the first and second pushers 37, 38.
  • the first pusher 31 advances the first spacer 61 in front of the first stop 63 as shown in Figure 6, while the jacket 23 is blocked longitudinally by the locking and triggering means 41, which blocks the second spacer 62 forward against the second stop 64 and consequently reduces the distance between the first and second spacers 61, 62, to a distance less than the distance L, thus compressing the spring 51.
  • the jacket 23 has an additional space 65 in front of the second pusher 38 to house it during its first stroke C1 to the first release position.
  • the second pusher 38 pushes the second spacer 62 backwards behind the second stop 64 as shown in FIG. 9, while the jacket 23 is blocked longitudinally by the locking and triggering means 41, which keeps the first spacer 61 against the first stop 63 and consequently reduces the distance between the first and second spacers 61, 62, to a distance less than the distance L, thus compressing the spring 51.
  • An additional space 66 is provided in the shirt 23 behind the first stop 63 to accommodate the first pusher 37 moving back in the shirt 23 behind the first stop 63 during its second couse C2.
  • the driven member 31 comprises, connected in front of the part 36, a sheath 67 for receiving the front end of the threaded rod 33 during the races C1 and C2 and in the first and second trigger positions.
  • the sheath 67 is connected at the front to a longitudinal guide piece 47 comprising a length L2 greater than or equal to the length of the first stroke C1 to the first release position and to the length of the second stroke C2 up to to the second trigger position.
  • Behind the rear additional space 66 and the first pusher 31 is the locking and triggering means 41.
  • the locking and triggering means 41 comprises a support 42 fixed inside the body 2 in front of the part 36 and the nut 32 around the sheath 67 and the guide part 47!
  • the support 42 is formed by a longitudinal wall, which surrounds the guide part 47 and which comprises one or more housings 44, in which are inserted in a movable manner transversely to the longitudinal direction, and for example radially, respectively one or several wedging pieces 43.
  • the housing (s) 44 are for example each in the form of a through hole located in the same prescribed longitudinal position of the longitudinal wall of the support 42.
  • the housing 44 is separated into the same longitudinal position prescribed by solid parts of the longitudinal wall of the support 42, that is to say that the housings 44 are aligned transversely, so that each wedging part has a limited stroke in its associated housing 44 around the longitudinal direction 3.
  • the guide piece 47, the jamming piece or pieces 43, and a rear part 68 of the jacket 23 surrounding the support 42 are configured so as to be located opposite one another transversely during the first and second strokes C1 and C2 and in the first and second tripping positions.
  • the guide part 47 has on its outer surface, for each wedging part 43, a first transverse recess 45 for housing, while the rear part 24 of the jacket 23 comprises, for each wedging part 43, a second transverse recess 46 housing for the wedging part 43.
  • first transverse recess 45 for housing
  • the rear part 24 of the jacket 23 comprises, for each wedging part 43, a second transverse recess 46 housing for the wedging part 43.
  • the first and second recesses 45, 46 are able to be face to face transversely when the first stroke C1 reaches the first release position, to pass the jamming part 43 from the second recess 46 to the first recess 45.
  • the part 43 is in the first recess
  • the guide part 47 comprises, in front of the first recess (s) 45 and for each wedging part 43, a third transverse recess 49 for housing the wedging part 43 in the second release position, while the part rear 24 of the jacket 23 comprises, behind the second recess (s) 46 and for each wedging part 43, a fourth transverse recess 50 for housing the wedging part 43.
  • a third transverse recess 49 for housing the wedging part 43 in the second release position
  • the part rear 24 of the jacket 23 comprises, behind the second recess (s) 46 and for each wedging part 43, a fourth transverse recess 50 for housing the wedging part 43.
  • the third and fourth recesses 49, 50 are able to be face to face transversely when the second stroke C2 reaches the second release position, to pass the wedging piece 43 from the fourth recess 50 to the third recess 49.
  • the jacket 23 includes around and between its recesses 46, 50 a closing wall 231, mounted on the latter after insertion of the we
  • the wedging piece 43 is located in the fourth recess 50 of the rear part 24 of the jacket 23 and outside the third recess 49 offset longitudinally with respect to recess 50, so as to make the support 42 and the jacket 23 integral longitudinally and to allow the longitudinal displacement of the guide piece 47 relative to the wedging piece 43.
  • the wedging piece 43 falls into the third, obviously 49, and leaves the fourth recess 50 then being face to face transversely, to make the guide piece 47 transversely integral with respect to the support 42 and allow movement longitudinal towards the rear of the jacket 23, thanks to the force exerted by the means 51 for prestressing towards the rear on the first spacer 61 and the first stop 63.
  • the wedging piece 43 is for example formed, as shown, by a ball, the recesses 45, 49 of the driven member 31 being of corresponding shape, " for example hemispherical.
  • the recess 46 and / or 50 of .la sleeve 23 is for example a circular hole of diameter greater than that of the ball to allow its introduction into the support 42 from the outside
  • the housing 44 is for example also a circular hole of diameter greater than that of the ball, in the wall of the support 42.
  • the wedging piece 43 could also be formed by a roller with a cylindrical surface, the recesses 45, 49 provided in the driven member 31 then also being of hollow cylindrical shape, for example in the shape of circular half-cylinder, while the recesses 46, 50 are corresponding oblong holes allowing the insertion of the wedging piece 43 into the support 42 through the portion 24.
  • the housing 44 is for example example in the form of an oblong through hole rectangular of dimensions according to the generatrices and the bases of the roller in the wall of the support 42.
  • the passage of the valve 6 from the open position to the closed position is caused by prior accumulation of energy in the prestressing means 51, for example by compression for a spring 51 in the jacket 23, during the first stroke C1, until the driven member 31 reaches the first trigger position.
  • the first release position releases energy accumulated in the prestressing means 51 during the first stroke C1 to move the actuating member 21 from the open position to the closed position.
  • the force exerted on the actuating member 21 in the trigger position or positions depends on the capacity of the prestressing means 51 to store energy, that is to say for a spring, its stiffness, its prestressing value and its stroke.
  • the sudden release of part of the energy stored in the prestressing means 51 during the first stroke C1 when passing into the first release position exerts a large force on the piston 8 of the valve 6, which abruptly accelerates its translation from the open position to the closed position.
  • the prestressing means 51 is provided in such a way that any resistance forces between the piston 8 and the body 5 of the valve 6 are overcome, the initial force exerted by the prestressing means 51 in the release position. being for example several times greater than, and for example equal to at least three times or even ten times, this resistance force. "
  • the prestressing means 51 is provided in the form of a helical spring already compressed longitudinally between the spacers 61, 62, when the latter are spaced apart by their greatest distance.
  • the prestressing means 51 can also be provided in the form of a spring with corrugated coils. After the opening or closing is triggered, the spring 51 continues to exert a force on the actuating member 21 for maintain the valve 6 respectively in the open or closed position it has just taken.
  • the guide part 47 comprises a central support pin 471, which is integral with the sheath 67 and the pusher 37 and which comprises at its ends the first and / or third recesses 45, 49, the longitudinal halves of which 451, 491 the most distant from each other are similar to those of FIGS. 4 to 9 and the longitudinal halves 452, 492 of which are closest to each other are formed by a groove with a straight profile and at right angles to central pin 471.
  • a guide sleeve 472 is mounted movable longitudinally around the central support pin 471.
  • the guide sleeve 472 has an outer surface 473 for guiding the piece (s) 43 of wedging, in a similar manner to the guide piece 47 according to FIGS. 4 to 9.
  • the outer guide surface 473 is connected to front 474 and rear 475 transverse edges separated from one another by a length substantially equal to the distance between the middle of the first recess 45 and the end most distant from the third obviously 49.
  • the wedging piece or pieces 43 are located against the outer guide surface 473 during the races C1 and C2. At the end of the first stroke C1, the wedging piece (s) 43 reach against the rear transverse edge 475.
  • the piece (s) ) 43 of jamming passing from the recess 46 in the first recess 45, push longitudinally and jointly forward the rear transverse edge 475 until the guide sleeve 472 abuts against the front half 491 of the obviously 49.
  • the process is similar for the second stroke C2 and the second trigger position.
  • each leg 431 is provided with a jaw 433 forming a wedging piece 43, comprising an outer part 434 facing the jacket 23 and of longitudinal section of complementary shape to the second and fourth recesses 46, 50, and a part interior 435 facing the guide part 43 and of longitudinal section of complementary shape to the first and third recesses 45, 49.
  • the recesses 45, 46, 49, 50 are for example in the form of grooves with a straight profile formed respectively in the guide part 47 and in the jacket 23, the wall 231 being in one piece with the jacket 23. Ramps complementary are provided on the parts 434, 435 and in the recesses 45, 46, 49, 50 to allow the longitudinal locking of the jacket 23 or of the driven member 31 relative to the legs 431.
  • the legs 431 are made of a material having a certain flexibility allowing them to flex transversely in order to be able to pass from a recess 50, 46 to the other 45, 46 in the first and second trigger position and to be in the recess 46 or 50, against the guide piece 47 and between its recesses 45 and 49 in the races C1 and C2.
  • the control of passage of the actuating member 21 in the first or second trigger position is carried out by controlling the drive device 35 so that it displaces the nut 32 to corresponding longitudinal positions on the rod threaded 33.
  • This command is carried out for example by controlling means for supplying energy to the drive device 35, not shown and on board with the actuator and / or the tool at the bottom of the well.
  • these supply means are provided in the form of a battery or an electric battery, the connection of which is controlled to the drive device 35 to rotate its shaft 34 in one direction or another during the stroke C1 or C2.
  • the supply means can be provided so as to be able to make several races C1 and C2 without having to recharge or change them, which gives the actuator greater autonomy.
  • the actuator body 2 has at its rear end a sealed passage 81 making it possible to electrically connect the drive device 35 to supply and control means, provided in a housing fixed to the body 2 of the actuator or extending from 'one piece this one.
  • the drive device 35 comprises for example means for counting the revolutions of its shaft 34 and is for example a brushless drive device.
  • the power supply to the actuator can also be carried out by cable connected on the surface to an electrical source.
  • the actuator control can also be preprogrammed on the surface before it descends into the well. The connection of the supply means to the actuator then causes the program prerecorded in the actuator to proceed.
  • sealing means 71 for the fluid produced.
  • These sealing means 71 are for example provided in the form of a piston surrounding the pin 22 in the body 2 and bearing on its outer peripheral face turned towards the inside of the housing 2 a first seal 72 and its inner face facing the pin 22 a second seal 73 for sealing.
  • the piston 71 is advantageously mounted to slide relative to the spindle 22 and to the body 2, in order to balance the pressure differences prevailing on either side longitudinally thereof.
  • the seals 72 and 73 are thus better preserved from pressure differences on either side longitudinally.
  • the internal space of the body 2 located behind the sealing means 71 is filled with an operating fluid, for example to a large extent incompressible under the operating conditions of the well.
  • This operating fluid consists, for example, of an oil.
  • the piston 8 of the valve 6 is connected with a longitudinal clearance to the fixing member 18 according to FIGS. 4 to 10 or according to FIGS. 3A to 3C.
  • the fastening member 18 has at its front end a transverse shoulder 183 slidably inserted longitudinally in a rear housing 184 of the piston 8, delimited by stops before 185 and rear 186 thereof, which define between them a longitudinal movement determined for shoulder 183, less than the length existing between its open and closed positions.
  • the shoulder 183 When the valve 6 is kept open, the shoulder 183 is held by the members 18, 19 and 21 against the rear stop 186, while when the valve 6 is kept closed as shown in FIG. 13, the shoulder 183 is held by the members 18, 19 and 21 against the stop before 185. When it then passes to the closing or opening of the valve 6 from the open or closed position, the movement of the shoulder 183 allows to make it arrive with a high speed in the corresponding direction against the opposite stop 185 or 186, thus exerting a shock on the piston 8, helping to take off its seals 9, 10 relative to the body 5.
  • the piston 8 of the valve 6 comprises a single external front seal 10 and an interior rear central chamber 111 which can communicate on the one hand by a transverse conduit 112 with the outside of its support wall 11 and on the other hand by a longitudinal conduit 113 with the front space 14.
  • the transverse conduit 112 opens into the hole 7.
  • the conduits 112 and 113 have a fluid passage section produced in the well, lower than that of the hole 7.
  • the chamber 111 is further delimited at the rear by a secondary piston 114 mounted to slide longitudinally and fixed to the member 18 in front of the shoulder 183.
  • the secondary piston 114 closes by any suitable sealing means the communication between the conduits 112 and 113 through the chamber 111, while when in FIGS. 14B and 14C, the shoulder 183 is moved back against the stop 186, the secondary piston 114 allows the conduits 112 and 113 to communicate through the chamber 111, while preventing fluid from passing into the housing 184 and the actuator. In this way, the opening movement of the hole 7 by the piston 8 in FIG. 14C is preceded by its communication with the conduits 112 and 113 in FIG.
  • This embodiment is particularly advantageous for weakly consolidated wells.
  • the actuator 1 can be integrated into a tool 201.
  • a tool 201 may comprise, in addition to the actuator 1 and the valve 6, a unit 204 comprising pressure, temperature sensors, flow and / or other parameters under the actuator 1 and means for recording the measurement information produced by the sensors.
  • the tool 201 comprises, mechanically connected to each other from top to bottom, a member 207 for locking by anchoring against the conduit 203, comprising seals 208 for sealing the fluid produced against the conduit 203, the valve 6 , the actuator, a possible centralizer 209 with arches against the conduit 203 and the unit 204.

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Description

Actionneur rapide de vanne et outil muni de celui-ci L'invention concerne un actionneur rapide de vanne, ainsi qu'un outil muni de cet actionneur.
Un domaine d'application de l'invention concerne les vannes destinées à être mises en place dans un conduit d'exploitation de sous-sol comme par exemple dans les puits de production de pétrole ou gaz et tout puits éruptif pour prélever des hydrocarbures présents dans le sous-sol, ou tout puits injecteur.
Les puits de production comprennent habituellement une paroi souterraine comportant des perçages pour faire passer le fluide produit de la couche environnante de production vers l'intérieur du puits pour ensuite le remonter à la surface grâce à la pression de fluide régnant dans cette couche.
Ainsi, l'exploitant du puits a le plus grand intérêt à ce qu'une grande quantité de fluide produit soit remontée du puits par unité de temps, c'est-à-dire que le rendement de production soit le plus élevé possible. Ce rendement de production peut être influencé par différents paramètres et conditions. L'un de ces paramètres, tenant exclusivement à la structure du puits foré, est la section transversale de passage de fluide produit entre la couche souterraine et la paroi du puits. Plus cette section de passage est importante, plus une grande quantité de fluide peut être remontée du puits. Cette section de passage peut être polluée par les matériaux et les fluides telle que de la boue de forage, du ciment de cuvelage, ou des matières solides transportées par le fluide produit.
Toutefois, il est difficile de savoir si un trop petit débit de production de fluide remonté à la surface est dû ou non à la valeur de la section de passage entre la couche souterraine et le puits. ~ ~ Pour évaluer la valeur de la section de passage, il est connu de surveiller la pression et la température régnant dans la couche souterraine de production. En fermant et/ou en ouvrant la vanne située entre la surface et la couche de production, par laquelle le fluide produit doit passer pour être remonté à la surface, on peut obtenir, à partir de la pression et de la température mesurées, des informations sur la section de passage au niveau de la couche souterraine, également appelée peau ("skin"), et sur sa perméabilité.
En fermant brusquement la vanne, on fait passer la pression mesurée au niveau de la couche de production d'une pression P1 de production à une pression P2 de gisement supérieure, ainsi que représenté à la figure 1. Inversement, lorsque la vanne est fermée, son passage brusque à l'état ouvert fait baisser la pression mesurée au niveau de la couche de production de la pression P2 de gisement à la pression P1 de production.
Les courbes de mesure de pression doivent être exploitées en ce qui concerne leur valeur mais aussi leur pente a en fonction du temps t. Ainsi la durée T que la pression mesurée P met pour passer de la pression P1 de production à la pression P2 de gisement est-elle égale à une valeur comprise entre une demi- journée et dix jours.
En cas de fermeture et ou d'ouverture rapide, la courbe de pression s'assimile, au moins pendant la première phase suivant immédiatement la fermeture ou l'ouverture complète, à une courbe générale du premier ordre en réponse à un échelon de débit au niveau de la vanne, caractérisant le passage instantané entre son état fermé et son état ouvert ou l'inverse. Ainsi, une pente raide de la courbe de la figure 1 indique une peau peu épaisse ou une section de passage peu obstruée, fournissant un rendement de production plus important. II est alors possible d'en déduire facilement des informations sur la section de passage de fluide au niveau de la couche de production.
Au contraire, si l'ouverture et la fermeture de la vanne sont trop lentes, c'est-à-dire si le temps écoulé entre son état ouvert et/ou son état fermé est trop important, la réponse en pression s'assimile à une courbe d'ordre supérieur à un, telle que celle représentée à la figure 2, dans laquelle la pente de la pression en fonction du temps commence par croître jusqu'à un point I d'infléchissement, pour ensuite décroître, jusqu'à ce que la pression passe en régime établi.
Dans ce cas, il est beaucoup plus difficile d'exploiter la courbe de pression P mesurée, étant donné que celle-ci dépend d'un plus grand nombre de paramètres que de la seule section de passage au niveau de la couche de production. Ainsi, la courbe P de pression mesurée n'est-elle pas exploitable pendant la durée Tl s'écoulant jusqu'au point I d'inflexion.
L'invention vise à obtenir un actionneur de vanne ainsi qu'un outil muni de Pactionneur, qui permette d'ouvrir et/ou de fermer la vanne d'une manière la plus rapide possible entre le dernier instant où la vanne se trouve complètement à l'état ouvert et/ou fermé et l'instant où la vanne se trouve complètement à l'état fermé et/ou ouvert, de manière à ce que le débit mesuré en aval de la vanne se rapproche le plus possible d'un échelon de débit en fonction du temps, pour que la réponse à l'actionnement de la vanne soit le plus possible proche de la courbe selon la figure 1. A cet effet, un premier objet de l'invention est un actionneur rapide de vanne, comportant :
- un corps d'actionneur,
- un organe d'actionnement de vanne, mobile dans le corps d'actionneur entre l'une et l'autre d'une position de fermeture de la vanne et d'une position d'ouverture de la vanne, caractérisé en ce que l'actionneur comporte en outre :
- un dispositif d'entraînement dans le corps d'actionneur,
- un organe mené par le dispositif d'entraînement par rapport au corps d'actionneur, le dispositif d'entraînement étant apte à faire passer l'organe mené par une première course à une première position de déclenchement,
- un moyen de précontrainte de l'organe d'actionnement par rapport à l'organe mené pour exercer, lorsque l'organe mené passe suivant la première course à sa première position de déclenchement, une force de répulsion entre ceux-ci, tendant à faire passer l'organe d'actionnement au moins d'une première position déterminée parmi les positions d'ouverture et de fermeture de la vanne à la deuxième position déterminée parmi les positions d'ouverture et de fermeture de la vanne,
- un moyen de verrouillage et de déclenchement fixe par rapport au corps d'actionneur, coopérant avec l'organe mené et l'organe d'actionnement pour que :
- dans la première course, l'organe d'actionnement soit fixe dans la première position déterminée par rapport au moyen de verrouillage et de déclenchement et que l'όrgànë mené soit mobile par rapport au moyen -de.. verrouillage et de déclenchement,
- lorsque l'organe mené se trouve dans la première position de déclenchement, l'organe mené soit fixe par rapport au moyen de verrouillage et de déclenchement et que l'organe d'actionnement soit poussé par le moyen de précontrainte par rapport au moyen de verrouillage et de déclenchement, de manière que l'organe d'actionnement passe de la première position déterminée à la deuxième position déterminée.
Grâce à l'invention, il est accumulé de l'énergie dans l'actionneur pour pouvoir provoquer le passage rapide de la vanne de l'état ouvert ou fermé à l'état fermé ou ouvert, afin de provoquer l'apparition d'une rampe abrupte de débit proche d'un échelon au niveau de la vanne. Il est alors plus aisé d'exploiter la réponse en pression au niveau de la section de passage pour déterminer son état.
Ainsi, même si la puissance disponible pour alimenter en énergie le dispositif d'entraînement est faible ou limitée, l'invention permet le mouvement rapide de la vanne entre la position ouverte ou fermée et la position fermée ou ouverte. Le cas échéant, l'actionneur est capable de provoquer plusieurs mouvements d'ouverture et de fermeture de la vanne. Il est ainsi permis de remonter la vanne et l'outil comportant celle-ci à l'état ouvert après un mouvement d'ouverture ou un mouvement de fermeture suivi d'un mouvement d'ouverture, ce qui n'était pas possible avec des vannes ne pouvant effectuer qu'une seule fermeture. En outre, l'actionneur permet d'effectuer une ouverture et/ou une fermeture rapide successivement en plusieurs couches successives de production de puits.
Par ailleurs, la fermeture et/ou l'ouverture rapide de la vanne permet d'éviter sa détérioration prématurée dans les conditions d'utilisation. En effet, le fluide produit transporte des matières abrasives telles que du sable et passe dans la vanne avec une vitesse très élevée. Cette vitesse élevée est due à la grande différence de pression entre les côtés amont et aval de la vanne, qui augmente quand l'interstice de passage de fluide dans la vanne se rétrécit en fin de fermeture et en début d'ouverture. Par conséquent, le fluide produit a tendance à s'appliquer contre le tiroir ou le piston mobile de la vanne lors de son mouvement de fermeture ou d'ouverture. Grâce à la rapidité du mouvement de fermeture et/ou d'ouverture de la vanne, sa partie mobile est exposée moins longtemps à une vitesse élevée du fluide produit, ce qui diminue son usure et allonge sa durée de vie, évitant de devoir- remonter la vanne pour la remplacer, ce qui est coûteux en matériel et augmente le temps de test du puits de production.
L'accumulation d'énergie dans l'actionneur suivant l'invention permet en outre de garantir que la force exercée sur la vanne vainc la résistance entre sa partie mobile et sa partie fixe, pouvant être due au collage des moyens d'étanchéité entre ceux-ci, résultant des conditions de température et de pression hautes régnant dans le puits. Par conséquent, l'actionneur et l'outil comportant l'actionneur sont plus fiables.
Suivant d'autres caractéristiques de l'invention, - le dispositif d'entraînement est apte à faire passer l'organe mené par une deuxième course à une deuxième position de déclenchement, le moyen de précontrainte étant apte à exercer, lorsque l'organe mené passe suivant la deuxième course à sa deuxième position de déclenchement, une force de répulsion entre ceux-ci, tendant à faire passer l'organe d'actionnement de la deuxième position déterminée à la première position déterminée, et le moyen de verrouillage et de déclenchement est configuré pour coopérer avec l'organe mené et l'organe d'actionnement pour que:
- dans la deuxième course, l'organe d'actionnement soit fixe dans la deuxième position déterminée par rapport au moyen de verrouillage et de déclenchement et que l'organe mené soit mobile par rapport au moyen de verrouillage et de déclenchement,
- lorsque l'organe mené se trouve dans la deuxième position de déclenchement, l'organe mené soit fixe par rapport au moyen de verrouillage et de déclenchement et que l'organe d'actionnement soit poussé par le moyen de précontrainte par rapport au moyen de verrouillage et de déclenchement, de manière que l'organe d'actionnement passe de la deuxième position déterminée à la première position déterminée ;
- la course est longitudinale, l'organe d'actionnement est mobile longitudinalement entre l'une et l'autre de la position de fermeture de la vanne et de la position d'ouverture de la vanne, l'organe mené est mobile longitudinalement par rapport au corps d'actionneur dans la course ;
- le moyen de verrouillage et de déclenchement comporte :
- au moins une pièce de coincement, mobile transversalement par rapport au corps d'actionneur,
- des premier et deuxième évidements de logement de la pièce de coincement respectivement dans l'organe mené et dans l'organe d'actionnement, les premier et deuxième évidements étant décalés au moins longitudinalement dans la première course jusqu'à la première position de déclenchement, pour que la pièce de coincement se trouve hors du premier évidement de l'organe mené et dans le deuxième évidement de l'organe d'actionnement, de manière à rendre solidaire longitudinalement l'organe d'actionnement par rapport au support et permettre le déplacement longitudinal de l'organe mené par rapport au support, et les premier et deuxième évidements se trouvant face à face transversalement dans la première position de déclenchement, pour que la pièce de coincement puisse passer hors du deuxième évidement de l'organe d'actionnement et dans le premier évidement de l'organe mené, de manière à rendre solidaire longitudinalement l'organe mené par rapport au support et permettre le déplacement longitudinal de l'organe d'actionnement par rapport au support ;
- le moyen de verrouillage et de déclenchement comporte des troisième et quatrième évidements de logement de la pièce de coincement respectivement dans l'organe mené et dans l'organe d'actionnement, le troisième évidemment étant à distance longitudinale du premier évidement, les troisième et quatrième évidements étant décalés au moins longitudinalement dans la deuxième course jusqu'à la deuxième position de déclenchement, pour que la pièce de coincement se trouve hors du troisième évidement de l'organe mené et dans le quatrième évidement de l'organe d'actionnement, de manière à rendre solidaire longitudinalement l'organe d'actionnement par rapport au support et permettre le déplacement longitudinal de l'organe mené par rapport au support, et les troisième et quatrième évidements se trouvant face à face transversalement dans la deuxième position de déclenchement, pour que la pièce de coincement puisse passer hors du quatrième évidement de l'organe d'actionnement et dans le troisième évidement de l'organe mené, de manière à rendre solidaire longitudinalement l'organe mené par rapport au support et permettre le déplacement longitudinal de l'organe d'actionnement par rapport au support ;
- la pièce de coincement est montée mobile transversalement de manière libre dans un support fixe par rapport au corps d'actionneur et prévu transversalement entre l'organe mené et l'organe d'actionnement ;
- la pièce de coincement est formée par une bille ;- — - ou la pièce de coincement est formée par un rouleau ;
- l'organe mené comporte une pièce de guidage fixe de la pièce de coincement au cours de ladite course ;
- la pièce de coincement est formée par un mors d'une patte flexible transversalement et reliée, à distance longitudinale du mors, à une pièce fixe par rapport au corps ;
- ou l'organe mené comporte une pièce de support fixe, sur laquelle est monté mobile longitudinalement un manchon de guidage de la pièce de coincement au cours de ladite course, le manchon de guidage étant apte à être poussé longitudinalement par la pièce de coincement, lorsque la pièce de coincement pénètre dans l'évidement de l'organe mené ; - au moins un des évidements prévus dans l'organe d'actionnement est ouvert vers l'extérieur pour permettre l'introduction de la pièce de coincement dans le support ;
- la première position correspond à la position d'ouverture de la vanne et la deuxième position correspond à la position de fermeture de la vanne ;
- ou la première position correspond à la position de fermeture de la vanne et la deuxième position correspond à la position d'ouverture de la vanne ;
- le moyen de précontrainte est tel qu'il augmente la force de répulsion entre l'organe d'actionnement et l'organe mené, lorsque l'organe mené passe par sa course à sa position de déclenchement, et qu'il exerce une force d'immobilisation de l'organe d'actionnement dans sa deuxième position déterminée;
- l'organe d'actionnement comporte une broche solidaire d'une chemise, l'organe mené comporte une broche mobile longitudinalement dans la chemise et comportant au moins un premier poussoir pour pousser longitudinalement le moyen de précontrainte lorsque l'organe mené passe par sa course à la position de déclenchement, un deuxième poussoir étant prévu entre le moyen de précontrainte et la chemise ;
- la chemise comporte des première et deuxième butées pour des première et deuxième entretoises montées mobiles entre le moyen de précontrainte et respectivement les premier et deuxième poussoirs la chemise comportant des premier et deuxième espaces supplémentaires de pénétration respectivement des premier et deuxième poussoirs lorsque l'organe mené effectue la course jusqu'à la position longitudinale associée de déclenchement ; - le moyen de précontrainte est formé par un ressort de compression entre l'organe d'actionnement et l'organe mené ;
- le ressort de compression est hélicoïdal et enroulé autour de la broche de l'organe mené ;
- le ressort de compression est à spires ondulées autour de la broche de l'organe mené ;
- l'organe mené comporte un écrou bloqué en rotation dans le corps d'actionneur et coopérant avec une tige filetée entraînée en rotation par le dispositif d'entraînement pour déplacer longitudinalement l'organe mené ;
- l'actionneur comporte, entre le boîtier d'actionneur et l'organe d'actionnement, des moyens d'étancheite du dispositif d'entraînement, de l'organe mené, du moyen de précontrainte et du moyen de verrouillage et de déclenchement vis-à-vis de l'extérieur ;
- les moyens d'étancheite comprennent un piston monté coulissant longitudinalement le long de l'organe d'actionnement, le piston des moyens d'étancheite comportant des joints d'étancheite appliqués respectivement contre l'intérieur du boîtier d'actionneur et contre de l'organe d'actionnement ;
- l'espace intérieur du corps d'actionneur, situé derrière les moyens d'étancheite et contenant le dispositif d'entraînement, l'organe mené, le moyen de précontrainte et le moyen de verrouillage et de déclenchement, est rempli d'un fluide de fonctionnement ;
- le fluide de fonctionnement est constitué d'une huile lubrifiante ;
- le corps d'actionneur contient en outre des moyens d'alimentation en énergie du dispositif d'entraînement ;
- le corps d'actionneur contient en outre une traversée étanche pour relier électriquement le dispositif d'entraînement à des moyens d'alimentation en énergie et de commande de celui-ci, embarqués avec l'actionneur ;
- le dispositif d'entraînement est un moto-réducteur ;
- le dispositif d'entraînement comprend un moteur sans balais ;
- le dispositif d'entraînement comprend une vis à recirculation de rouleaux pour entraîner un écrou de l'organe mené.
Un deuxième objet de l'invention est un outil comportant une vanne, ayant une position de fermeture et une position d'ouverture, et l'actionneur de la vanne.
Suivant d'autres caractéristiques de l'invention, - _ . - l'outil comporte en outre au moins un capteur de mesure et des moyens d'enregistrement des informations de mesure du capteur, l'actionneur se trouvant longitudinalement entre la vanne et ledit capteur ;
- la vanne comporte un piston, qui est monté mobile entre l'une et l'autre des positions de fermeture et d'ouverture d'au moins un trou d'un corps de vanne débouchant vers l'extérieur par rapport à un espace de passage de fluide, et qui est relié à un organe de fixation à un organe correspondant de l'organe d'actionnement ;
- l'organe de fixation est formée par un filetage coopérant avec un filetage correspondant formant l'organe correspondant de l'organe d'actionnement ; - l'organe correspondant de l'organe d'actionnement est formé par une pince comportant plusieurs branches élastiques, qui sont aptes à prendre une position ouverte vers l'extérieur permettant l'insertion d'une pièce d'accrochage formant organe de fixation, lorsqu'elles se trouvent hors d'une paroi de guidage prévue dans la vanne, et qui sont aptes à enserrer, lorsque, entre l'une et l'autre des positions de fermeture et d'ouverture, elles se trouvent contre la paroi de guidage, la pièce d'accrochage ;
- le piston de la vanne est relié à l'organe de fixation avec un débattement longitudinal déterminé, inférieur à la longueur existant entre ses position d'ouverture et de fermeture ;
- la vanne comporte en outre un piston secondaire, qui est monté coulissant dans une chambre du piston comportant des moyens secondaires de communication de fluide entre le trou et l'espace de passage de fluide, qui est relié à l'organe d'actionnement, qui obture la chambre du piston en position de fermeture, et qui est apte à faire communiquer, lors du passage de l'organe d'actionnement de la position de fermeture à la position d'ouverture, le trou avec l'espace de passage de fluide par les moyens secondaires de communication.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- la figure 1 , décrite ci-dessus, représente une courbe de la pression mesurée dans la couche souterraine de production de fluide d'un puits, permettant d'obtenir des informations sur la section de passage ;
- la figure 2, décrite ci-dessus, représente une autre courbe -de la pression mesurée dans la couche souterraine de production de fluide d'un puits ;
- les figures 3A, 3B et 3C représentent schématiquement en coupe longitudinale un exemple de fixation de la vanne à l'actionneur suivant l'invention ;
- la figure 4 représente schématiquement en coupe longitudinale un actionneur de vanne suivant l'invention dans une position de déclenchement d'ouverture de la vanne ;
- les figures 5 et 6 représentent schématiquement en coupe longitudinale l'actionneur de vanne suivant l'invention dans une position d'ouverture de la vanne pendant une course d'actionnement depuis la position de la figure 4 vers une position de déclenchement de fermeture de la vanne; et - la figure 7 représente schématiquement en coupe longitudinale l'actionneur de vanne suivant l'invention dans la position de déclenchement de fermeture de la vanne ;
- les figures 8 et 9 représentent schématiquement en coupe longitudinale l'actionneur de vanne suivant l'invention dans une position de fermeture de la vanne pendant une autre course d'actionnement depuis la position de la figure 7 vers la position de déclenchement d'ouverture de la vanne ;
- la figure 10 représente schématiquement à plus petite échelle que celle des figures 4 à 9 l'actionneur suivant l'invention, monté sur une vanne ; - la figure 11 représente schématiquement en vue agrandie une variante de réalisation d'une pièce de guidage faisant partie des moyens de verrouillage et de déclenchement de l'actionneur suivant les figures 4 à 10 ;
- la figure 12 représente schématiquement en vue agrandie une variante de réalisation d'une pièce de coincement faisant partie des moyens de verrouillage et de déclenchement de l'actionneur suivant les figures 4 à 10 ;
- la figure 13 représente schématiquement en vue agrandie une variante de réalisation de la liaison entre un organe de fixation à l'organe d'actionnement et le piston de la vanne suivant les figures 4 à 12 ;
- les figures 14A, 14B et 14C représentent schématiquement en vue agrandie une variante de réalisation du piston de la vanne suivant les figures 3A,
3B, 3C, 4 à 10 et 13 ; et
- la figure 15 représente schématiquement à plus petite échelle que celle des figures 4 à 9 l'actionneur suivant l'invention, monté sur une vanne.
Aux figures 4 à 10, l'actionneur 1 suivant l'invention comporte un corps 2. extérieur d'actionneur s'étendant suivant une direction générale longitudinale 3 dirigée de l'arrière vers l'avant, par exemple dans le sens de remontée de fluide produit vers le haut du puits. Le corps 2 d'actionneur comporte des moyens 4 de connexion à un corps 5 d'une vanne 6, par exemple par des filetages correspondants sur les corps 2 et 5, tels qu'un filetage intérieur 4a sur l'extrémité supérieure intérieure du corps 2 d'actionneur et un filetage correspondant 4b sur l'extrémité extérieure inférieure du corps 5 de vanne, les corps 2 et 5 étant creux et par exemple tubulaires à section transversale circulaire.
La vanne 6 comporte plusieurs trous 7 ou ouïes répartis transversalement, pour le passage de fluide produit depuis l'extérieur du corps 5 vers un espace avant 14 de celui-ci vers le haut du puits. Bien entendu, un seul trou 7 pourrait être prévu. Un piston 8 est monté coulissant dans le corps 5 en regard du trou 7, entre l'espace avant 14 et un espace arrière 15. Le piston 8 comporte une paroi 11 de support de premier et deuxième joints extérieurs 9, 10 d'étancheite au fluide produit, espacés longitudinalement de l'arrière vers l'avant. Pour une dynamique optimale, la vanne et l'outil dont elle fait partie sont placés juste au- dessus de la couche de production.
Lorsque, ainsi que représenté aux figures 4, 5 et 6, le joint avant 10 se trouve derrière le trou 7, le fluide produit passe de l'extérieur du corps 5 dans le trou 7 et l'espace avant 14 pour être remonté vers la surface, la vanne se trouvant alors en position d'ouverture.
Lorsque, ainsi que représenté aux figures 7, 8 et 9, le piston 8 est avancé dans l'espace avant 14, pour que le joint arrière 9 se trouve en arrière du trou 7 et que le joint avant 10 se trouve devant les trous 7, le fluide produit est empêché de passer dans l'espace avant 14 et dans l'espace arrière 15 par les joints 9, 10 la vanne se trouvant alors en position de fermeture. Le fluide produit est alors empêché de pénétrer vers la surface, lorsque des moyens d'étancheite sont prévus entre le corps 5 de vanne et la paroi du puits.
En aval, la vanne 6 est reliée à un organe de blocage dans le puits par exemple du type à mors, écartés dans la position de blocage vers la paroi du puits. On va maintenant décrire ci-dessous les parties de l'actionneur 1 suivant l'invention, situées à l'intérieur du corps 2 d'actionneur.
Le piston 8 de la vanne 6 est relié à un organe arrière 18 de fixation à un organe avant 19 de fixation d'un organe 21 d'actionnement de la vanne 8, entre l'une et l'autre de ses positions d'ouverture et de fermeture.-Le piston 8 est relié de. manière fixe à l'organe 18 de fixation selon les figures 4 à 10 ou selon les figures 3A à 3C.
Par exemple, aux figures 3A à 3C, l'organe 19 avant de fixation de l'organe 21 est formée par une pince comportant plusieurs branches 191 munies de griffes 192 à leur extrémité libre et élastiques à partir d'une position ouverte, représentée à la figure 3A et permettant l'insertion entre celles-ci d'une pièce 181 d'accrochage formant l'organe 18. Le corps 5 de la vanne comporte un chanfrein 501 intérieur arrière coopérant avec un chanfrein 193 extérieur correspondant des griffes 192, pour contraindre les branches 191 à se refermer autour de la pièce 181 d'accrochage, lorsqu'elle a été introduite entre celles-ci et qu'ensuite l'organe 19 de l'organe 21 d'actionnement et le corps 5 sont poussés longitudinalement l'un contre l'autre, ainsi que représenté à la figure 3B. Les griffes 192 pénètrent alors dans une gorge complémentaire 182 située devant la pièce 181 d'accrochage. Les branches 191 comportent une saillie extérieure 194 de maintien en position refermée des griffes 192 sur la gorge 182, lorsque les saillies 194 butent contre une paroi 502 de guidage longitudinal prévue à l'intérieur du corps 5 et en avant du chanfrein 501 dans la position d'ouverture représentée à la figure 3B, dans la position de fermeture représentée à la figure 3C et entre celles-ci.
L'organe 18 de fixation est formé aux figures 4 à 10 par exemple par un filetage intérieur coopérant avec un filetage extérieur correspondant formant l'organe 19 de l'organe 21 d'actionnement.
L'organe 21 d'actionnement s'étend longitudinalement dans le boîtier 2 et comprend par exemple une broche 22 comportant une extrémité avant portant l'organe 19 de fixation au piston 8. L'organe 21 d'actionnement est mobile longitudinalement dans le corps 2 d'actionneur pour déplacer le piston 8 de la vanne 6 entre l'une et l'autre de ses positions d'ouverture et de fermeture.
L'organe 21 d'actionnement comporte en outre une chemise 23 longitudinale arrière creuse, comportant une partie 23b avant de fixation par tout moyen approprié, par exemple par vissage, à l'extrémité arrière de la broche 22. Dans la chemise 23 est inséré un organe mené 31 solidaire en translation longitudinale, à l'arrière de la chemise 23, d'un écrou 32 mené coopérant par un filetage intérieur avec une tige longitudinale filetée 33 solidaire de l'arbre rotatif longitudinal 34 d'un dispositif d'entraînement 35, par exemple formé d'un moto- réducteur, fixé à l'intérieur du corps 2. La tige filetée 33 est par exemple sous la forme d'une vis à recirculation de rouleaux pour entraîner en translation longitudinale l'écrou 32. Le moto-réducteur 35 comprend par exemple un moteur sans balais. L'organe mené 31 est par exemple présent sous la forme d'une broche longitudinale comportant une partie 36 enserrant l'écrou 32.
Entre l'organe mené 31 et l'organe 21 d'actionnement est prévu un moyen 41 de verrouillage et de déclenchement coopérant avec ceux-ci et fixe longitudinalement par rapport au corps 2.
Grâce au moto-réducteur 35, l'écrou 32 et l'organe mené 31 sont aptes à occuper différentes positions longitudinales par rapport au moyen 41 de verrouillage et de déclenchement.
Ainsi, l'organe mené 31 comporte aux figures 4, 5 et 6 une première course C1 d'actionnement dans le corps 2 dans le sens allant de l'arrière vers l'avant dans le sens longitudinal de l'actionneur 1 ou de bas en haut dans la direction du puits, jusqu'à occuper une première position longitudinale de déclenchement, représentée à la figure 7, dans laquelle le passage de la vanne de la position d'ouverture à la position de fermeture est provoqué. Inversement, l'organe mené 31 comporte aux figures 8, 9 et 10 une deuxième course C2 d'actionnement longitudinale dirigée en sens inverse de la première course C1 , de l'avant vers l'arrière de l'actionneur 1 ou de haut en bas du puits, à partir de la première position de déclenchement jusqu'à une deuxième position longitudinale de déclenchement, reculée par rapport à la première et représentée à la figure 4, dans laquelle le passage de la vanne de la position de fermeture à la position d'ouverture est provoqué.
Bien entendu, une seule des première et deuxième positions longitudinales de déclenchement pourrait être prévue.
Dans ce qui suit, l'invention est décrite en référence aux première et deuxième positions de déclenchement présentes.
Dans chacune des première et deuxième positions de déclenchement, l'organe mené 31 est rendu fixe longitudinalement par rapport au moyen 41 de verrouillage et de déclenchement, tandis que l'organe 21 d'actionnement est poussé longitudinalement par rapport au moyen 41 de verrouillage et de déclenchement par un moyen 51 de précontrainte prévu entre l'organe mené 31 et l'organe 21 d'actionnement respectivement vers l'avant et vers l'arrière, pour faire passer l'organe 21 d'actionnement respectivement dans des première et deuxième positions longitudinales correspondant respectivement aux positions de fermeture et d'ouverture de la varine 6. " " "" - -- Lorsque seule la première position de déclenchement est prévue, le positionnement de l'organe mené 31 dans celle-ci fait passer par le moyen 51 de précontrainte l'organe 21 d'actionnement seulement dans la première position, correspondant au passage de la vanne 6 de la position d'ouverture à la position de fermeture. Lorsque seule la deuxième position de déclenchement est prévue, le positionnement de l'organe mené 31 dans celle-ci fait passer par le moyen 51 de précontrainte l'organe 21 d'actionnement seulement dans la deuxième position, correspondant au passage de la vanne 6 de la position de fermeture à la position d'ouverture. Aux figures, l'organe mené 31 comporte un premier poussoir 37 pour pousser longitudinalement vers l'avant le moyen 51 de précontrainte lors de la première course C1 pour arriver à la première position de déclenchement, et un deuxième poussoir 38 pour pousser longitudinalement vers l'arrière le moyen 51 de précontrainte lors de la deuxième course C2 pour arriver à la deuxième position de déclenchement.
Le moyen 51 de précontrainte est par exemple formé par un ressort hélicoïdal de compression inséré dans la chemise 23 entre les premier et deuxième poussoirs 37, 38 autour d'une broche centrale longitudinale 39 reliant solidairement l'un à l'autre les premier et deuxième poussoirs 37, 38.
Le premier poussoir 37 agit sur le moyen 51 de précontrainte par l'intermédiaire d'une première entretoise 61 montée mobile longitudinalement entre le moyen 51 de précontrainte et le premier poussoir 37 et par exemple formée par une rondelle enfilée par un trou de section inférieure à celle du premier poussoir 31 autour de la broche 39 devant celui-ci.
Le deuxième poussoir 38 agit sur le moyen 51 de précontrainte par l'intermédiaire d'une deuxième entretoise 62 montée mobile longitudinalement entre le moyen 51 de précontrainte et le deuxième poussoir 38 et par exemple formée par une rondelle enfilée par un trou de section inférieure à celle du deuxième poussoir 31 autour de la broche 39 derrière celui-ci.
Derrière la première entretoise 61 est prévue une première butée 63 de la chemise 23, de section supérieure au premier poussoir 31 et à la broche 39 pour les laisser coulisser longitudinalement, tandis que devant la deuxième entretoise 62 est prévue une deuxième butée 64 de la chemise 23, de section supérieure au deuxième poussoir 38 et à la broche 39, pour les laisser coulisser longitudinalement. Les première et deuxième butées 63, 64 sont espacées de la même longueur L que les premier et deuxième poussoirs 37, 38.
Lorsque l'organe mené 31 se déplace vers l'avant suivant la première course C1 , le premier poussoir 31 fait avancer la première entretoise 61 devant la première butée 63 ainsi que représenté à la figure 6, tandis que la chemise 23 est bloquée longitudinalement par le moyen 41 de verrouillage et de déclenchement, ce qui bloque vers l'avant la deuxième entretoise 62 contre la deuxième butée 64 et réduit par conséquent la distance entre les première et deuxième entretoises 61 , 62, à une distance inférieure à la distance L, comprimant ainsi le ressort 51. La chemise 23 comporte un espace supplémentaire 65 devant le deuxième poussoir 38 pour loger celui-ci lors de sa première course C1 jusqu'à la première position de déclenchement.
Inversement, lors du déplacement de l'organe mené 31 suivant la deuxième course C2, le deuxième poussoir 38 pousse la deuxième entretoise 62 vers l'arrière derrière la deuxième butée 64 ainsi que représenté à la figure 9, tandis que la chemise 23 est bloquée longitudinalement par le moyen 41 de verrouillage et de déclenchement, ce qui maintient la première entretoise 61 contre la première butée 63 et réduit par conséquent la distance entre les première et deuxième entretoises 61 , 62, à une distance inférieure à la distance L, comprimant ainsi le ressort 51. Un espace supplémentaire 66 est prévu dans la chemise 23 derrière la première butée 63 pour loger le premier poussoir 37 reculant dans la chemise 23 derrière la première butée 63 lors de sa deuxième couse C2.
L'organe mené 31 comporte, relié devant la partie 36, une gaine 67 de réception de l'extrémité avant de la tige filetée 33 au cours des courses C1 et C2 et dans les première et deuxième positions de déclenchement. La gaine 67 est reliée à l'avant à une pièce 47 de guidage longitudinal comportant une longueur L2 supérieure ou égale à la longueur de la première course C1 jusqu'à la première position de déclenchement et à la longueur de la deuxième course C2 jusqu'à la deuxième position de déclenchement. Derrière l'espace supplémentaire arrière 66 et le premier poussoir 31 se trouve le moyen 41 de verrouillage et de déclenchement. Le moyen 41 de verrouillage et de déclenchement comporte un support 42 fixé à l'intérieur du corps 2 devant la partie 36 et l'écrou 32 autour de la gaine 67 et de la pièce 47 de guidage! Le support 42 est formé d'une paroi longitudinale, qui entoure la.pièce 47. de guidage et qui comporte un ou plusieurs logements 44, dans lesquels sont insérées de manière mobile transversalement à la direction longitudinale, et par exemple radialement, respectivement une ou plusieurs pièces 43 de coincement. Le ou les logements 44 sont par exemple chacun sous la forme d'un trou traversant se trouvant en une même position longitudinale prescrite de la paroi longitudinale du support 42. Lorsque plusieurs logements 44 et pièces 43 associées sont prévues, les logements 44 sont séparés en la même position longitudinale prescrite par des parties pleines de la paroi longitudinale du support 42, c'est-à-dire que les logements 44 sont alignés transversalement, pour que chaque pièce de coincement ait une course limitée dans son logement associé 44 autour de la direction longitudinale 3. La pièce 47 de guidage, la ou les pièces 43 de coincement, et une partie arrière 68 de la chemise 23 entourant le support 42 sont configurées de manière à se trouver les uns en face des autres transversalement au cours des première et deuxième courses C1 et C2 et dans les première et deuxième positions de déclenchement. La pièce 47 de guidage comporte sur sa surface extérieure, pour chaque pièce 43 de coincement, un premier évidement 45 transversal de logement, tandis que la partie arrière 24 de la chemise 23 comporte, pour chaque pièce 43 de coincement, un deuxième évidement transversal 46 de logement pour la pièce 43 de coincement. Lorsque plusieurs évidements 45 sont prévus, ceux-ci sont alignés transversalement. Lorsque plusieurs évidements 46 sont prévus, ceux-ci sont alignés transversalement. Les premier et deuxième évidements 45, 46 sont aptes à se trouver face à face transversalement lorsque la première course C1 atteint la première position de déclenchement, pour faire passer la pièce 43 de coincement du deuxième évidement 46 au premier évidement 45. Lorsque la pièce 43 de coincement se trouve dans le premier évidement
45, il ne fait pas saillie dans le deuxième évidement 46, ce qui permet à la chemise 23 de pouvoir coulisser longitudinalement par rapport au support 42, ce qui correspond à la première position de déclenchement, ainsi que représenté à la figure 7. Au contraire, lorsque les premier et deuxième évidements 45, 46 sont décalés longitudinalement, la pièce 43 de coincement est appliquée sur la pièce 47 de guidage hors du premier évidement 45 et pénètre dans le deuxième évidement
46, ainsi que représenté aux figures 5 et 6, ce qui maintient la partie arrière 24 de la chemise 23 fixe longitudinalement par rapport au support 42- et permet- Je déplacement longitudinal de la pièce 47 de guidage par rapport à la pièce 43 de coincement, cet état correspondant à la première course C1 jusqu'à la première position de déclenchement.
De même, la pièce 47 de guidage comporte, en avant du ou des premiers évidements 45 et pour chaque pièce 43 de coincement, un troisième évidement transversal 49 de logement de la pièce 43 de coincement dans la deuxième position de déclenchement, tandis que la partie arrière 24 de la chemise 23 comporte, en arrière du ou des deuxième évidements 46 et pour chaque pièce 43 de coincement, un quatrième évidement transversal 50 de logement pour la pièce 43 de coincement. Lorsque plusieurs évidements 49 sont prévus, ceux-ci sont alignés transversalement. Lorsque plusieurs évidements 50 sont prévus, ceux-ci sont alignés transversalement. Les troisième et quatrième évidements 49, 50 sont aptes à se trouver face à face transversalement lorsque la deuxième course C2 atteint la deuxième position de déclenchement, pour faire passer la pièce 43 de coincement du quatrième évidement 50 au troisième évidement 49. La chemise 23 comporte autour et entre ses évidements 46, 50 une paroi 231 de fermeture, montée sur celle-ci après insertion des pièces 43 de coincement dans le support 44.
Ainsi que représenté aux figures 8 et 9, au cours de la deuxième course C2 jusqu'à la deuxième position de déclenchement, la pièce 43 de coincement se trouve dans le quatrième évidement 50 de la partie arrière 24 de la chemise 23 et hors du troisième évidement 49 décalé longitudinalement par rapport à l'évidement 50, de manière à rendre solidaire longitudinalement le support 42 et la chemise 23 et à permettre le déplacement longitudinal de la pièce 47 de guidage par rapport à la pièce 43 de coincement. Dans la deuxième position de déclenchement, la pièce 43 de coincement tombe dans le troisième évidemment 49 et sort du quatrième évidement 50 se trouvant alors face à face transversalement, pour rendre solidaire transversalement la pièce 47 de guidage par rapport au support 42 et permettre le déplacement longitudinal vers l'arrière de la chemise 23, grâce à la force exercée par le moyen 51 de précontrainte vers l'arrière sur la première entretoise 61 et la première butée 63.
La pièce 43 de coincement est par exemple formée, ainsi que représenté, par une bille, les évidements 45, 49 de l'organe mené 31 étant de forme correspondante, "par exemple hémisphérique. L'évidement 46 et/ou 50 de .la. chemise 23 est par exemple un trou circulaire de diamètre supérieur à celui de la bille pour permettre son introduction dans le support 42 depuis l'extérieur. Le logement 44 est par exemple également un trou circulaire de diamètre supérieur à celui de la bille, dans la paroi du support 42.Bien entendu, la pièce 43 de coincement pourrait également être formée par un rouleau à surface cylindrique, les évidements 45, 49 prévus dans l'organe mené 31 étant alors également de forme cylindrique creuse, par exemple en forme de demi-cylindre circulaire, tandis que les évidements 46, 50 sont des trous oblongs correspondants permettant l'introduction de la pièce 43 de coincement dans le support 42 au travers de la partie 24. Le logement 44 est par exemple sous la forme d'un trou traversant oblong rectangulaire de dimensions suivant les génératrices et les bases du rouleau dans la paroi du support 42.
Le passage de la vanne 6 de la position d'ouverture à la position de fermeture est provoqué moyennant accumulation au préalable d'énergie dans le moyen 51 de précontrainte, par exemple par compression pour un ressort 51 dans la chemise 23, au cours de la première course C1 , jusqu'à ce que l'organe mené 31 atteigne la première position de déclenchement.
La première position de déclenchement permet de libérer de l'énergie accumulée dans le moyen 51 de précontrainte au cours de la première course C1 pour déplacer l'organe 21 d'actionnement de la position d'ouverture à la position de fermeture. La force exercée sur l'organe 21 d'actionnement dans la ou les positions de déclenchement dépend de la capacité du moyen 51 de précontrainte à stocker de l'énergie, c'est-à-dire pour un ressort de sa raideur, de sa valeur de précontrainte et de sa course . La libération brutale d'une partie de l'énergie stockée dans le moyen 51 de précontrainte au cours de la première course C1, lors du passage dans la première position de déclenchement exerce une force importante sur le piston 8 de la vanne 6, ce qui accélère brutalement sa translation de la position d'ouverture à la position de fermeture. Le cas échéant, le moyen 51 de précontrainte est prévu de manière à ce que les éventuelles forces de résistance entre le piston 8 et le corps 5 de la vanne 6 soient vaincues, la force initiale exercée par le moyen 51 de précontrainte en position de déclenchement étant par exemple plusieurs fois supérieure à, et par exemple égale à au moins trois fois voire dix fois, cette force de résistance. " Afin d'augmenter la force initiale exercée par le moyen 51 de précontrainte en position de déclenchement, celui-ci est par exemple tel qu'il exerce déjà une force de répulsion longitudinale entre l'organe 21 d'actionnement et l'organe mené 31 au cours de sa première course C1 avant d'atteindre la première position de déclenchement. Par exemple, le moyen 51 de précontrainte est prévu sous la forme d'un ressort hélicoïdal déjà comprimé longitudinalement entre les entretoises 61 , 62, lorsque celles-ci sont espacées de leur plus grande distance. Le moyen 51 de précontrainte peut également être prévu sous la forme d'un ressort à spires ondulées. Après le déclenchement d'une ouverture ou d'une fermeture, le ressort 51 continue d'exercer une force sur l'organe 21 d'actionnement pour maintenir la vanne 6 respectivement dans la position d'ouverture ou de fermeture qu'elle vient de prendre.
Bien entendu, ce qui précède est valable de manière correspondante pour la deuxième course C2 et la deuxième position de déclenchement. II est ainsi provoqué un mouvement de translation, extrêmement rapide, de l'organe 21 d'actionnement et du piston 8 pour les faire passer de la position d'ouverture prise pendant la première course C1 jusqu'avant la première position de déclenchement à la position de fermeture prise lors de la première position de déclenchement. Le temps de fermeture de la vanne écoulé entre le dernier instant où le piston 8 est immobile par rapport au corps 5 de la vanne 6 en position d'ouverture et le premier instant où il se trouve en position de fermeture est très court et de durée inférieure à une seconde, alors que les vannes connues réalisent un mouvement de fermeture de la vanne en plus de 50 secondes.
Bien entendu, il en est de même pour la deuxième course C2 et la deuxième position de déclenchement, provoquant également un mouvement rapide d'ouverture faisant passer l'organe 21 d'actionnement et le piston 8 de la position de fermeture à la position d'ouverture en un temps également court entre le dernier instant où le piston 8 est immobile par rapport au corps 5 de la vanne 6 en position de fermeture et le premier instant où il se trouve en position d'ouverture. A la figure 11 , la pièce 47 de guidage comporte une broche centrale 471 de support, qui est solidaire de la gaine 67 et du poussoir 37 et qui comporte à ses extrémités les premier et/ou troisième évidements 45, 49, dont les moitiés longitudinales 451, 491 les plus éloignées l'une de l'autre sont analogues à celles des figures 4 a 9 et dont les moitiés 452, 492 longitudinales -les plus proches l'une de l'autre sont formées par une gorge à profil rectiligne et à angle droit raccordée à la broche centrale 471.
Un manchon 472 de guidage est monté mobile longitudinalement autour de la broche centrale 471 de support. Le manchon 472 de guidage comporte une surface extérieure 473 de guidage de la ou des pièce (s) 43 de coincement, de manière analogue à la pièce 47 de guidage selon les figures 4 à 9. La surface extérieure 473 de guidage est raccordée à des bords transversaux avant 474 et arrière 475 séparés entre eux par une longueur sensiblement égale à la distance entre le milieu du premier évidement 45 et l'extrémité la plus éloignée du troisième évidemment 49. Ainsi que représenté en traits pleins à la figure 11 , la ou les pièce(s) 43 de coincement se trouvent contre la surface extérieure 473 de guidage au cours des courses C1 et C2. A la fin de la première course C1, la ou les pièce (s) 43 de coincement parviennent contre le bord transversal arrière 475. Puis, dans la première position de déclenchement représentée en traits interrompus à la figure 11 , la ou les pièce(s) 43 de coincement, en passant de l'évidemment 46 dans le premier évidement 45, poussent longitudinalement et conjointement vers l'avant le bord transversal arrière 475 jusqu'à ce que le manchon 472 de guidage bute contre la moitié avant 491 de l'évidemment 49. Le processus est analogue pour la deuxième course C2 et la deuxième position de déclenchement.
A la figure 12, sont prévus, entre l'organe mené 31 et la chemise 23, une ou plusieurs pièces 43 de coincement et un support 42 formés d'une seule pièce, comportant une ou plusieurs pattes 431, lesquelles sont espacées les unes des autres et sont reliées par l'arrière à une pièce 432 fixe par rapport au corps 2. Les logements 44 sont omis. A l'avant, chaque patte 431 est munie d'un mors 433 formant pièce 43 de coincement, comportant une partie extérieure 434 tournée vers la chemise 23 et de section longitudinale de forme complémentaire des deuxième et quatrième évidements 46, 50, et une partie intérieure 435 tournée vers la pièce 43 de guidage et de section longitudinale de forme complémentaire des premier et troisième évidements 45, 49.
Les évidements 45, 46, 49, 50 sont par exemple sous la forme de gorges à profil rectiligne ménagées respectivement dans la pièce 47 de guidage et dans la chemise 23, la paroi 231 étant d'une seule pièce avec la chemise 23. Des rampes complémentaires sont prévues sur les parties 434, 435 et dans les évidements 45, 46, 49, 50 pour permettre le blocage longitudinal de la chemise 23 ou de l'organe mené 31 par rapport aux pattes 431.
Les pattes 431 sont en un matériau présentant une certaine souplesse leur permettant de fléchir transversalement pour pouvoir passer d'un évidement 50, 46 à l'autre 45, 46 dans la première et la deuxième position de déclenchement et à se trouver dans l'évidement 46 ou 50, contre la pièce 47 de guidage et entre ses évidements 45 et 49 dans les courses C1 et C2.
La commande de passage de l'organe 21 d'actionnement dans la première ou la deuxième position de déclenchement est effectuée en commandant le dispositif d'entraînement 35 pour qu'il déplace l'écrou 32 jusqu'à des positions longitudinales correspondantes sur la tige filetée 33. Cette commande est effectuée par exemple en commandant des moyens d'alimentation en énergie du dispositif d'entraînement 35, non représentés et embarqués avec l'actionneur et/ou l'outil au fond du puits. Par exemple, ces moyens d'alimentation sont prévus sous la forme d'une batterie ou d'une pile électrique dont on commande la connexion au dispositif d'entraînement 35 pour faire tourner dans un sens ou dans un autre son arbre 34 lors de la course C1 ou C2. Les moyens d'alimentation peuvent être prévus de manière à pouvoir faire effectuer plusieurs courses C1 et C2 sans avoir à les recharger ou à les changer, ce qui confère à l'actionneur une plus grande autonomie. Le corps 2 d'actionneur comporte à son extrémité arrière une traversée étanche 81 permettant de relier électriquement le dispositif d'entraînement 35 à des moyens d'alimentation et de commande, prévus dans un boîtier fixé au corps 2 de l'actionneur ou prolongeant d'une seule pièce celui-ci. Le dispositif d'entraînement 35 comporte par exemple des moyens de comptage de tours de son arbre 34 et est par exemple un dispositif d'entraînement sans balais. L'alimentation électrique de l'actionneur peut en outre également être effectuée par câble relié en surface à une source électrique. La commande de l'actionneur peut également être préprogrammée en surface avant sa descente dans le puits. La connexion des moyens d'alimentation à l'actionneur provoque alors le déroulement du programme préenregistré dans l'actionneur. Autour de la broche 22, devant un épaulement avant 23c de l'épaulement avant 23b de la chemise 23 et derrière l'extrémité avant du corps 2 sont prévus des moyens d'étancheite 71 au fluide produit. Ces moyens 71 d'étancheite sont par exemple prévus sous la forme d'un piston entourant la broche 22 dans le corps 2 et portant sur sa face périphérique extérieure tournée vers- l'intérieur du boîtier 2 un premier joint 72 d'étancheite et sur sa face intérieure tournée vers la broche 22 un deuxième joint 73 d'étancheite. Le piston 71 est avantageusement monté coulissant par rapport à la broche 22 et au corps 2, afin d'équilibrer les différences de pression régnant de part et d'autre longitudinalement de celui-ci. Les joints 72 et 73 sont ainsi mieux préservés des différences de pression de part et d'autre longitudinalement.
L'espace intérieur du corps 2 situé derrière les moyens 71 d'étancheite est rempli d'un fluide de fonctionnement, par exemple dans une large mesure incompressible dans les conditions de fonctionnement du puits. Ce fluide de fonctionnement est par exemple constitué d'une huile. A la figure 13, le piston 8 de la vanne 6 est relié avec un débattement longitudinal à l'organe 18 de fixation selon les figures 4 à 10 ou selon les figures 3A à 3C. L'organe 18 de fixation comporte à son extrémité avant un épaulement 183 transversal inséré de manière coulissante longitudinalement dans un logement arrière 184 du piston 8, délimité par des butées avant 185 et arrière 186 de celui-ci, qui définissent entre elles un débattement longitudinal déterminé pour l'épaulement 183, inférieur à la longueur existant entre ses position d'ouverture et de fermeture. Lorsque la vanne 6 est maintenue ouverte, l'épaulement 183 est maintenu par les organes 18, 19 et 21 contre la butée arrière 186, tandis que lorsque la vanne 6 est maintenue fermée ainsi que représenté à la figure 13, l'épaulement 183 est maintenu par les organes 18, 19 et 21 contre la butée avant 185. Lorsqu'il est ensuite passé à la fermeture ou à l'ouverture de la vanne 6 à partir de la position ouverte ou fermée, le débattement de l'épaulement 183 permet de le faire arriver avec une vitesse importante dans le sens correspondant contre la butée opposée 185 ou 186, exerçant ainsi un choc sur le piston 8, aidant à décoller ses joints 9, 10 par rapport au corps 5.
Aux figures 14A à 14D, le piston 8 de la vanne 6 comporte un unique joint extérieur 10 avant et une chambre intérieure 111 centrale arrière pouvant communiquer d'une part par un conduit transversal 112 avec l'extérieur de sa paroi 11 de support et d'autre part par un conduit longitudinal 113 avec l'espace avant 14. En position de fermeture du piston 8 par rapport au trou 7, le conduit transversal 112 débouche dans le trou 7. Les conduits 112 et 113 ont une section de passage de fluide produit dans le puits, inférieure à celle du trou 7. La chambre 111 est en outre délimitée à l'arrière par un piston secondaire 114 monté- coulissant longitudinalement et fixé à l'organe 18 devant l'épaulement 183.
Lorsqu'à la figure 14A, l'épaulement 183 est avancé contre la butée 185, le piston secondaire 114 obture par tout moyen d'étancheite approprié la communication entre les conduits 112 et 113 par la chambre 111, tandis que lorsqu'aux figures 14B et 14C, l'épaulement 183 est reculé contre la butée 186, le piston secondaire 114 laisse communiquer les conduits 112 et 113 par la chambre 111, tout en empêchant du fluide de passer dans le logement 184 et l'actionneur. De cette manière, le mouvement d'ouverture du trou 7 par le piston 8 à la figure 14C est précédé de sa mise en communication avec les conduits 112 et 113 à la figure 14B, permettant à un petit débit de fluide produit de passer du puits dans l'espace avant 14 et diminuant les risques que la paroi du puits de production ne s'écroule à cause de l'aspiration de fluide à l'ouverture de la vanne, ce qui boucherait le puits. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux pour les puits faiblement consolidés.
A la figure 15, l'actionneur 1 suivant l'invention peut être intégré à un outil 201. Un tel outil 201 peut comporter, outre l'actionneur 1 et la vanne 6, une unité 204 comportant des capteurs de pression, de température, de débit et/ou d'autres paramètres sous l'actionneur 1 et des moyens d'enregistrement des informations de mesure produites par les capteurs. L'outil 201 comporte, reliés mécaniquement l'un à l'autre de haut en bas, un organe 207 de blocage par ancrage contre le conduit 203, comportant des joints 208 d'étancheite au fluide produit contre le conduit 203, la vanne 6, l'actionneur , un centreur 209 éventuel à arceaux contre le conduit 203 et l'unité 204.

Claims

REVENDICATIONS
1. Actionneur rapide de vanne, comportant :
- un corps (2) d'actionneur,
- un organe (21) d'actionnement de vanne, mobile dans le corps (2) d'actionneur entre l'une et l'autre d'une position de fermeture de la vanne et d'une position d'ouverture de la vanne, caractérisé en ce que l'actionneur comporte en outre ;
- un dispositif (35) d'entraînement dans le corps (2) d'actionneur,
- un organe mené (31) par le dispositif (35) d'entraînement par rapport au corps (2) d'actionneur, le dispositif (35) d'entraînement étant apte à faire passer l'organe mené (31) par une première course (C1) à une première position de déclenchement,
- un moyen (51) de précontrainte de l'organe (21) d'actionnement par rapport à l'organe mené (31) pour exercer, lorsque l'organe mené (31) passe suivant la première course (C1) à sa première position de déclenchement, une force de répulsion entre ceux-ci, tendant à faire passer l'organe (21) d'actionnement au moins d'une première position déterminée parmi les positions d'ouverture et de fermeture de la vanne à la deuxième position déterminée parmi les positions d'ouverture et de fermeture de la vanne, - un moyen (41 ) de verrouillage et de déclenchement, fixe par rapport au corps (2) d'actionneur, coopérant avec l'organe mené (31) et l'organe d'actionnement (21) pour que :
- dans la première course (C1), l'organe (21) d'actionnement soit fixe dans la première position déterminée par rapport au moyen (4-1)- de.- verrouillage et de déclenchement et que l'organe mené (31) soit mobile par rapport au moyen (41) de verrouillage et de déclenchement,
- lorsque l'organe mené (31) se trouve dans la première position de déclenchement, l'organe mené (31) soit fixe par rapport au moyen (41) de verrouillage et de déclenchement et que l'organe (21) d'actionnement soit poussé par le moyen (51) de précontrainte par rapport au moyen (41) de verrouillage et de déclenchement, de manière que l'organe (21) d'actionnement passe de la première position déterminée à la deuxième position déterminée.
2. Actionneur rapide de vanne suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement (35) est apte à faire passer l'organe mené (31) par une deuxième course (C2) à une deuxième position de déclenchement, le moyen (41) de précontrainte étant apte à exercer, lorsque l'organe mené (31) passe suivant la deuxième course (C2) à sa deuxième position de déclenchement, une force de répulsion entre ceux-ci, tendant à faire passer l'organe (21) d'actionnement de la deuxième position déterminée à la première position déterminée, et le moyen (41 ) de verrouillage et de déclenchement est configuré pour coopérer avec l'organe mené (31) et l'organe (21) d'actionnement pour que :
- dans la deuxième course (C2), l'organe (21) d'actionnement soit fixe dans la deuxième position déterminée par rapport au moyen (41) de verrouillage et de déclenchement et que l'organe mené (31) soit mobile par rapport au moyen (41) de verrouillage et de déclenchement,
- lorsque l'organe mené (31) se trouve dans la deuxième position de déclenchement, l'organe mené (31) soit fixe par rapport au moyen (41) de verrouillage et de déclenchement et que l'organe (21) d'actionnement soit poussé par le moyen (51) de précontrainte par rapport au moyen (41) de verrouillage et de déclenchement, de manière que l'organe (21) d'actionnement passe de la deuxième position déterminée à la première position déterminée.
3. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la course (C1 , C2) est longitudinale, l'organe (21) d'actionnement est mobile longitudinalement entre l'une et l'autre de la position de fermeture de la vanne et de la position d'ouverture de la vanne, l'organe mené (31) est mobile longitudinalement par rapport au corps (2) d'actionneur dans la course (C1 , C2).
4'. Actionneur rapide de vanne suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen (41) de verrouillage et de déclenchement comporte :
- au moins une pièce (43) de coincement, mobile transversalement par rapport au corps (2) d'actionneur,
- des premier et deuxième évidements (45, 46) de logement de la pièce (43) de coincement respectivement dans l'organe mené (31) et dans l'organe (21) d'actionnement, les premier et deuxième évidements (45, 46) étant décalés au moins longitudinalement dans la première course jusqu'à la première position de déclenchement, pour que la pièce (43) de coincement se trouve hors du premier évidement (45) de l'organe mené (31) et dans le deuxième évidement (46) de l'organe (21) d'actionnement, de manière à rendre solidaire longitudinalement l'organe (21) d'actionnement par rapport au support (42) et permettre le déplacement longitudinal de l'organe mené (31) par rapport au support (42), et les premier et deuxième évidements (45, 46) se trouvant face à face transversalement dans la première position de déclenchement, pour que la pièce (43) de coincement puisse passer hors du deuxième évidement (46) de l'organe (21) d'actionnement et dans le premier évidement (45) de l'organe mené (31), de manière à rendre solidaire longitudinalement l'organe mené (31) par rapport au support (42) et permettre le déplacement longitudinal de l'organe (21) d'actionnement par rapport au support (42).
5. Actionneur rapide de vanne suivant les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que le moyen (41) de verrouillage et de déclenchement comporte des troisième et quatrième évidements (49, 50) de logement de la pièce (43) de coincement respectivement dans l'organe mené (31 ) et dans l'organe (21) d'actionnement, le troisième évidemment étant à distance longitudinale du premier évidement (45), les troisième et quatrième évidements (49, 50) étant décalés au moins longitudinalement dans la deuxième course jusqu'à la deuxième position de déclenchement, pour que la pièce (43) de coincement se trouve hors du troisième évidement (49) de l'organe mené (31) et dans le quatrième évidement (50) de l'organe (21) d'actionnement, de manière à rendre solidaire longitudinalement l'organe (21) d'actionnement par rapport au support (42) et permettre le déplacement longitudinal de l'organe mené (31 ) par rapport au support (42), et les troisième et quatrième évidements (49, 50) se trouvant face à face transversalement dans la deuxième position de déclenchement, pour que la pièce (43) de coincement puisse passer hors du quatrième évidement (50) clé l'organe (21 ) d'actionnement et dans le troisième évidement (49) de l'organe mené (31), de manière à rendre solidaire longitudinalement l'organe mené (31) par rapport au support (42) et permettre le déplacement longitudinal de l'organe (21) d'actionnement par rapport au support (42).
6. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la pièce (43) de coincement est montée mobile transversalement de manière libre dans un support (42) fixe par rapport au corps (2) d'actionneur et prévu transversalement entre l'organe mené (31) et l'organe (21) d'actionnement.
7. Actionneur rapide de vanne suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce (43) de coincement est formée par une bille.
8. Actionneur rapide de vanne suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce (43) de coincement est formée par un rouleau.
9. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que l'organe (31) mené comporte une pièce (47) de guidage fixe de la pièce (43) de coincement au cours de ladite course.
10. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que la pièce (43) de coincement est formée par un mors (433) d'une patte (431) flexible transversalement et reliée, à distance longitudinale du mors (433), à une pièce (432) fixe par rapport au corps (2).
11. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que l'organe (31) mené comporte une pièce (471) de support fixe, sur laquelle est monté mobile longitudinalement un manchon (472) de guidage de la pièce (43) de coincement au cours de ladite course, le manchon (472) de guidage étant apte à être poussé longitudinalement par la pièce (43) de coincement, lorsque la pièce (43) de coincement pénètre dans l'évidement (45, 46) de l'organe mené (31).
12. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, caractérisé en ce qu'au moins un des évidements (46, 50) prévus dans l'organe (21 ) d'actionnement est ouvert vers l'extérieur pour permettre l'introduction de la pièce (43) de coincement dans le support (42).
13. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque. des_. revendications précédentes, caractérisé en ce que la première position correspond à la position d'ouverture de la vanne et la deuxième position correspond à la position de fermeture de la vanne.
14. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la première position correspond à la position de fermeture de la vanne et la deuxième position correspond à la position d'ouverture de la vanne.
15. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen (41) de précontrainte est tel qu'il augmente la force de répulsion entre l'organe (21) d'actionnement et l'organe mené (31), lorsque l'organe mené (31) passe par sa course (C1, C2) à sa position de déclenchement, et qu'il exerce une force d'immobilisation de l'organe d'actionnement dans sa deuxième position déterminée.
16. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, lorsqu'elle dépend au moins de la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe (21 ) d'actionnement comporte une broche (22) solidaire d'une chemise (23), l'organe mené (31) comporte une broche (39) mobile longitudinalement dans la chemise (23) et comportant au moins un premier poussoir (37) pour pousser longitudinalement le moyen (51) de précontrainte lorsque l'organe mené (31) passe par sa course (C1 , C2) à la position de déclenchement, un deuxième poussoir (38) étant prévu entre le moyen (51) de précontrainte et la chemise (23).
17. Actionneur rapide de vanne suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la chemise (23) comporte des première et deuxième butées (63, 64) pour des première et deuxième entretoises (61 , 62) montées mobiles entre le moyen (51) de précontrainte et respectivement les premier et deuxième poussoirs (37, 38), la chemise (23) comportant des premier et deuxième espaces supplémentaires (66, 65) de pénétration respectivement des premier et deuxième poussoirs (37, 38) lorsque l'organe mené (31) effectue la course (C1 , C2) jusqu'à la position longitudinale associée de déclenchement.
18. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen (51) de précontrainte est formé par un ressort de compression entre l'organe (21) tfactlonner ent et l'organe mené (31). -- - .. _
19. Actionneur rapide de vanne suivant la revendication 18 et l'une quelconque des revendications 16 et 17, caractérisé en ce que le ressort de compression est hélicoïdal et enroulé autour de la broche (39) de l'organe mené (31).
20. Actionneur rapide de vanne suivant la revendications 14 et l'une quelconque des revendications 16 et 17, caractérisé en ce que le ressort de compression est à spires ondulées autour de la broche (39) de l'organe mené (31).
21. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, lorsqu'elle dépend au moins de la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe mené (31) comporte un écrou (32) bloqué en rotation dans le corps (2) d'actionneur et coopérant avec une tige filetée (33) entraînée en rotation par le dispositif d'entraînement (35) pour déplacer longitudinalement l'organe mené (31).
22. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, entre le boîtier (2) d'actionneur et l'organe (21) d'actionnement, des moyens (71) d'étancheite du dispositif d'entraînement (35), de l'organe mené (35), du moyen (51) de précontrainte et du moyen (41) de verrouillage et de déclenchement vis-à-vis de l'extérieur.
23. Actionneur rapide de vanne suivant la revendication 22, caractérisé en ce que les moyens (71) d'étancheite comprennent un piston monté coulissant longitudinalement le long de l'organe (21) d'actionnement, le piston des moyens (71) d'étancheite comportant des joints (72, 73) d'étancheite appliqués respectivement contre l'intérieur du boîtier (2) d'actionneur et contre l'organe (21) d'actionnement.
24. Actionneur rapide de vanne suivant la revendication 22 ou 23, caractérisé en ce que l'espace intérieur du corps (2) d'actionneur, situé derrière les moyens (71) d'étancheite et contenant le dispositif d'entraînement (35), l'organe mené (31), le moyen (51) de précontrainte et le moyen (41) de verrouillage et de déclenchement, est rempli d'un fluide de fonctionnement.
25. Actionneur rapide de vanne suivant la revendication 24, caractérisé en ce que le fluide de fonctionnement est constitué d'une huile lubrifiante.
26. "Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (2) d'actionneur contient en outre une traversée étanche (81) pour relier électriquement le dispositif (35) d'entraînement à des moyens d'alimentation en énergie et de commande de celui-ci, embarqués avec l'actionneur.
27. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement
(35) est un moto-réducteur.
28. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement (35) comprend un moteur sans balais.
29. Actionneur rapide de vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement comprend une vis (33) à recirculation de rouleaux pour entraîner un écrou (32) de l'organe mené (31).
30. Outil comportant une vanne, ayant une position de fermeture et une position d'ouverture, et un actionneur de la vanne suivant l'une quelconque des revendications précédentes.
31. Outil suivant la revendication 30, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un capteur (204) de mesure et des moyens d'enregistrement des informations de mesure du capteur (204), l'actionneur (1) se trouvant longitudinalement entre la vanne (6) et ledit capteur (204).
32. Outil suivant l'une quelconque des revendications 30 et 31, caractérisé en ce que la vanne comporte un piston (8), qui est monté mobile entre l'une et l'autre des positions de fermeture et d'ouverture d'au moins un trou (7) d'un corps (5) de vanne débouchant vers l'extérieur par rapport à un espace (14) de passage de fluide, et qui est relié à un organe (18) de fixation à un organe (19) correspondant de l'organe (21) d'actionnement.
33. Outil suivant la revendication 32, caractérisé en ce que l'organe
(18) de fixation est formée par un filetage coopérant avec un filetage correspondant formant l'organe (19) correspondant de l'organe (21) d'actionnement.
34. Outil suivant la revendication 32, caractérisé en ce que l'organe
(19) correspondant de l'organe (21) d'actionnement est formé par une pince comportant plusieurs branchés élastiques (191), qui sont aptes à prendre -une position ouverte vers l'extérieur permettant l'insertion d'une pièce (181 ) d'accrochage formant organe (18) de fixation, lorsqu'elles se trouvent hors d'une paroi (502) de guidage prévue dans la vanne, et qui sont aptes à enserrer, lorsque, entre l'une et l'autre des positions de fermeture et d'ouverture, elles se trouvent contre la paroi (502) de guidage, la pièce (181) d'accrochage.
35. Outil suivant l'une quelconque des revendications 32 à 34, caractérisé en ce que le piston (8) de la vanne (6) est relié à l'organe (18) de fixation avec un débattement longitudinal déterminé, inférieur à la longueur existant entre ses positions d'ouverture et de fermeture.
36. Outil suivant l'une quelconque des revendications 32 à 35, caractérisé en ce que la vanne (6) comporte en outre un piston secondaire (114), qui est monté coulissant dans une chambre (111 ) du piston (8) comportant des moyens secondaires (112, 113) de communication de fluide entre le trou (7) et l'espace (14) de passage de fluide, qui est relié à l'organe (21) d'actionnement, qui obture la chambre (111 ) du piston (8) en position de fermeture, et qui est apte à faire communiquer, lors du passage de l'organe (21) d'actionnement de la position de fermeture à la position d'ouverture, le trou (7) avec l'espace (14) de passage de fluide par les moyens secondaires (112, 113) de communication.
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