FR2470239A1 - Ensemble a obturateurs pour puits - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ENSEMBLE A OBTURATEURS POUR PUITS, DESTINE A ETRE PLACE DANS UN APPAREIL D'ESSAI A MONTE DANS UN SYSTEME A OBTURATEURS DE SECURITE BOP SUR UN PUITS W. CET ENSEMBLE 500, QUI PEUT ETRE DEPLACE ENTRE DES TRONCONS SUPERIEUR ET INFERIEUR D'UN CONDUIT TUBULAIRE T COMPREND DEUX OBTURATEURS SPHERIQUES MOBILES ENTRE DES POSITIONS D'OUVERTURE COMPLETE ET DE FERMETURE COMPLETE, DE MANIERE QUE L'UN DES OBTURATEURS PUISSE ETRE MANOEUVRE DE LA POSITION DE FERMETURE COMPLETE VERS LA POSITION D'OUVERTURE COMPLETE AVANT QUE L'AUTRE OBTURATEUR SOIT ELOIGNE DE LA POSITION DE FERMETURE COMPLETE. LES OBTURATEURS SPHERIQUES SONT DECALES CIRCONFERENTIELLEMENT L'UN PAR RAPPORT A L'AUTRE ET ILS PEUVENT ETRE PLACES DANS UN ENSEMBLE DU TYPE A CARTOUCHE. DOMAINE D'APPLICATION: PUITS DE PETROLE ET DE GAZ FORES EN MER, SUR TERRE, ETC.

Description

1. L'invention concerne un ensemble à obturateurs convenant en particulier

à un appareil destiné à exécuter des essais dans des forages de puits, et l'invention concerne plus particulièrement un ensemble destiné à être utilisé dans un appareil d'essai de forages de puits sous- marins, cet

appareil étant conçu pour être placé dans un système à obtu-

rateurs de sécurité.

Un arbre d'essai sous-marin amovible est bien connu de l'homme de l'art et est destiné à être placé dans

une colonne à obturateur de sécurité qui comporte un dispo-

sitif de verrouillage amovible supérieur permettant au tube

de forage ou à tout autre train de tiges tubulaires, se trou-

vant au-dessus de l'arbre d'essai, d'être libéré'de la partie

d'obturation lorsque cette dernière est en position de ferme-

ture, ce qui permet l'enlèvement du train de tiges et l'aban-

don momentané du puits dans le cas o une mer forte ou un

temps inclément rend cet abandon nécessaire ou souhaitable.

En particulier, un ou plusieurs obturateurs sont placés en position d'ouverture par la pression d'un fluide refoulé vers le bas au moyen d'une conduite hydraulique de commande qui part d'un navire de forage et qui aboutit à l'arbre disposé dans la colonne à obturateur anti-éruption0 La conduite de commande à pression hydraulique est également disposée entre le navire de forage et l'accouplement amovible. Lorsque la

pression est appliquée au moyen de cette conduite, l'accou-

plement est déconnecté.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 870 101 décrit un dispositif qui comprend un ou plusieurs obturateurs sphériques inférieurs amenés par pression en position d'ouverture, à partir du navire ou de la plate-forme, afin de permettre l'essai du puits, ainsi qu'un mécanisme de verrouillage supérieur fixé de manière amovible à la partie d'obturation de l'ensemble. L'élimination de la pression

provoque la fermeture d'un ou plusieurs obturateurs permet-

tant au mécanisme de verrouillage d'être libéré et enlevé avec le tronçon supérieur de la colonne ou du train de tiges de forage, vers le navire ou la plate-forme. Les pistons commandant les obturateurs sont équilibrés en pression, les

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2. obturateurs étant conçus pour pouvoir être contournés par un

écoulement inverse lorsqu'ils sont en position de fermeture.

Le dispositif comporte également un piston actionné sous pression et pouvant amener à force un obturateur sphérique inférieur en position de fermeture et, en même temps, couper un câble qui peut avoir été séparé audessus de l'ensemble et

qui maintiendrait autrement l'obturateur sphérique en posi-

tion d'ouverture.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique RE n0 27 464 décrit un dispositif analogue qui comprend en particulier

plusieurs obturateurs sphériques et un élément de verrouil-

lage pouvant être libéré sélectivement. Le brevet des Etats-

Unis d'Amérique n0 3 457 991 décrit un concept analogue.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 701 188 décrit un mécanisme télécommandé de verrouillage qui est actionné hydrauliquement et qui peut être utilisé avec un ou plusieurs obturateurs dans un appareil classique à arbre d'essai. Un mécanisme analogue de verrouillage est décrit

dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 102 591.

Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 256 937 décrit également un appareil et un procédé de complétion d'un puits sous-marin comprenant un dispositif antérieur à arbre

d'essai sous-marin.

L'invention concerne un ensemble à obturateurs

destiné notamment à un appareil à arbre d'essai sous-marin.

L'ensemble à obturateurs selon l'invention comporte des premier et second obturateurs sphériques pouvant être déplacés entre des positions d'ouverture complète et de fermeture complète, l'un des obturateurs étant manoeuvré de la position de fermeture complète à la position d'ouverture complète avant que l'autre obturateur soit déplacé de sa position de fermeture complète. Un premier manchon est destiné à déplacer et faire tourner le premier obturateur

sphérique entre la position d'ouverture complète et la posi-

tion de fermeture complète. Des axes de commande, situés sur la surface extérieure du premier obturateur sphérique, sont

décalés par rapport à l'axe de rotation de cet obturateur.

Une rainure de came, réalisée dans le premier manchon, est

247023S

3.

destinée à recevoir les axes de commande du premier obtu-

rateur sphérique, cette rainure de came comportant un tronçon court destiné à recevoir les axes de commande lorsque le premier obturateur est dans sa position de fermeture complète. Un tronçon de la rainure de came, destiné à comman-

der la rotation de l'obturateur, présente une certaine confi-

guration par rapport à la position -axiale des axes de commande du premier obturateur sphérique. Un tronçon prolongé de la rainure de came est également destiné à recevoir les axes de commande après que le premier obturateur sphérique a été amené dans sa position d'ouverture totale. Un second manchon est destiné à déplacer et faire tourner le second obturateur sphérique entre la position d'ouverture totale et la position de fermeture totale. Des seconds axes de commande sont portés par la surface extérieure *du second obturateur sphérique et sont décalés par rapport à l'axe de rotation de ce second obturateur. Une seconde rainure de came, réalisée dans le second manchon, est destinée à recevoir les seconds axes de commande. La seconde rainure de came du second manchon comporte un tronçon allongé destiné à recevoir les seconds axes de commande du second obturateur sphérique lorsque ce dernier est dans sa position de fermeture complète. La rainure comporte également un tronçon commandant

la rotation de l'obturateur et présentant une certaine confi-

guration par rapport à la position axiale des seconds axes de commande de ce second obturateur sphérique. La rainure comporte également un tronçon raccourci destiné à recevoir les seconds axes de commande du second obturateur après que

ce.dernier a été amené dans sa position d'ouverture complète.

L'ensemble à obturateurs sphériques-selon l'invention peut être placé dans un élément analogue à une cartouche, qui peut être aisément retiré et remis en place dans le corps d'un arbre d'essai ou autre afin de faciliter les réparations des

joints et autres.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: 4. - la figure 1 est une coupe longitudinale schématique partielle du dispositif selon l'invention fixé sur un train de tiges, à l'intérieur d'une colonne, et logé dans une colonne d'obturateur anti-éruption ou de sécurité faisant partie d'un guide fixé au-dessus du fond de la mer; - la figure 2A est une coupe longitudinale schématique partielle du dispositif selon l'invention en position de verrouillage, les obturateurs sphériques étant manoeuvrés en position de fermeture; - la figure 2B est une coupe longitudinale partielle, analogue à celle de la figure 2A, montrant la position des organes du dispositif alors que les obturateurs sphériques sont en position d'ouverture; - les figures 3A, 3B et 3C constituent ensemble une coupe longitudinale partielle du dispositif selon l'invention disposé dans la position montrée sur la figure 2A; - les figures 4A, 4B et 4C constituent ensemble - une coupe longitudinale partielle du dispositif selon l'invention disposé dans la position montrée sur la

figure 2B; -

- les figures 5A et SB constituent ensemble une

coupe longitudinale partielle du tronçon supérieur du dispo-

sitif en position de déverrouillage; - la figure 6A est une coupe longitudinale partielle, à échelle agrandie, du tronçon du dispositif situé

sensiblement au-dessus des ensembles à obturateurs sphériq-

ues, cette coupe montrant le dispositif pendant l'opération de déverrouillage mécanique au cours de laquelle la goupille de transmission de couple est cisaillée et la patte du corps extérieur est logée dans la rainure de l'ensemble central à douille afin d'empêcher ce dernier de tourner par rapport au corps extérieur, la goupille de cisaillement étant libérée du corps de ressort de verrouillage et le manchon de libération mécanique étant amené complètement en position "montée" dans laquelle il est en contact avec le corps du verrou et élève longitudinalement le manchon de blocage pour dégager les doigts; 5. - la figure 6B est une coupe longitudinale partielle du dispositif pendant le déverrouillage mécanique, montrant le corps extérieur tourné en alignement avec les

pattes de l'outil intérieur de manoeuvre ou "stinger" inté-

rieur, pendant l'étape initiale du procédé de déverrouillage mécanique, la partie supérieure de la figure 6B montrant le

verrou en position de déverrouillage pour permettre la remon-

tée du tronçon tubulaire supérieur de conduit vers le navire de forage; la figure 7 est une coupe transversale suivant la ligne 7-7 de la figure 3A; - la figure 8 est une coupe transversale suivant la ligne 8-8 de la figure 3B; - la figure 9 est une coupe transversale suivant la ligne 9-9 de la figure 3C î - la figure 10 est une coupe transversale suivant la ligne 10-10 de la figure 4B; - la figure Il est une coupe transversale suivant la ligne 11-11 de la figure 4C; - la figure 12A est une coupe longitudinale partielle montrant les rainures de came et les ensembles à obturateurs sphériques avant la manoeuvre d'ouverture de ces derniers; _ la figure 12B est une coupe analogue à celle de la figure 12A, montrant la position des axes des ensembles à obturateurs dans les rainures de came, après un déplacement initial du manchon pour égaliser la pression appliquée à l'obturateur sphérique supérieur;

- la figure 12C est une coupe longitudinale ana-

logue à celle de la figure 12B montrant la position des axes des obturateurs sphériques supérieur et inférieur dans les rainures de came correspondantes, l'obturateur sphérique supérieur étant tourné vers la position d'ouverture totale; - la figure 12D est une coupe longitudinale,

analogue à celle de la figure 12C, montrant l'axe de l'obtu-

rateur sphérique supérieur parcourant le long tronçon de sa rainure de came sans affecter la position de cet obturateur, cette vue montrant également l'axe de l'obturateur inférieur , 2470239 i 6.

parcourant le long tronçon de sa rainure de came afin d'éloi-

gner ledit obturateur du joint supérieur

associé pour permettre un équilibrage de la pression appli-

quée à cet obturateur; - la figure 12E est une coupe analogue à celle de la figure 12D, montrant la position des axes des obturateurs sphériques supérieur et inférieur dans leurs rainures de cames respectives, l'obturateur inférieur étant manoeuvré en position d'ouverture complète; la figure 12F est une coupe, analogue à celle

des figures 12A à 12E, montrant la position finale d'ouver-

ture dans laquelle les obturateurs sphériques ont été amenés,

cette vue montrant également les positions des axes des obtu-

rateurs sphériques supérieur et inférieur dans leurs rainures respectives afin de bloquer les sphères intérieurement par rapport aux rainures de cames respectives; - la figure 13A est une vue en perspective d'un

segment supérieur de cage à sphère, montrant la configu-

ration de la rainure de came supérieure;

- la figure 13B est une vue en perspective, ana-

logue à celle de la figure 13A, d'un segment inférieur de cage à sphère, montrant la rainure de came inférieure; - la figure 14 est une vue en perspective des

obturateurs sphériques supérieur et inférieur à boules supé-

rieure et inférieure en position de fermeture; et - la figure 15 est une vue analogue à celle de la figure 14 montrant les obturateurs sphériques tournés en

position d'ouverture.

Bien qu'il soit évident à l'homme de l'art que

l'ensemble à obturateurs selon l'invention puisse être uti-

lisé dans de nombreux outils et équipements mis en oeuvre pour le forage, la complétion et/ou le reconditionnement des puits souterrains, elle est particulièrement utile lorsqu'elle est utilisée dans un arbre d'essai sous-marin qui

peut être verrouillé sélectivement entre les tronçons supé-

rieur et inférieur d'un conduit tubulaire. Cependant, l'ensemble à obturateurs selon l'invention peut être utilisé dans un appareil de lubrification, dans un système à soupapes de sûreté, etc.

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7. L'appareil A selon l'invention, représenté sur la figure 1 et comprenant généralement deux parties, à savoir un verrou L et un ensemble 500 à obturateurs sphériques, est

posé dans un guide G au-dessus du fond F de la mer et commu-

nique avec un puits W. Cet appareil A est porté sur un tubing T, à l'intérieur d'une colonne R qui descend au-dessous d'un navire DS de forage, dans l'océan O, le tubing T -étant maintenu au-dessous de l'appareil A de manière à pénétrer dans le puits W, à l'intérieur du. tubage C. Des conduites CL de commande partent d'un tableau CP de commande situé sur le navire DS de forage vers l'appareil A afin d'assurer la manoeuvre hydraulique de l'ensemble 500 à soupapes et du verrou L. Un centreur 201, monté sur le corps supérieur 202 du "stinger" de l'appareil A, guide ce dernier à l'intérieur de la colonne R et à travers une vanne supérieure de sécurité

BOP. Des mâchoires de fermeture sur tige supérieure R-2c cen-

trale R-3 et inférieure R-4 sont fixées respectivement sur la

surface extérieure de l'appareil A et sur le tubing T des-

cendant au-dessous de l'appareil afin d'empêcher toute commu-

nication entre la colonne R et l'appareil A et de contrôler l'écoulement du fluide à l'intérieur du puits W. Des mâchoires de cisaillement R-1 sont également fixées sur la

surface extérieure de l'appareil A afin d'assurer une protec-

tion supplémentaire.

Comme représenté sur les figures 3A, 3B et 3C,

l'appareil A comprend, d'une manière générale, un corps exté-

rieur 100, un outil de manoeuvre intérieur ou I'stinger" 200 initialement porté à l'intérieur du corps 100, un ensemble

central 300 à douille monté entre l'outil de manoeuvre inté-

rieur 200 et le corps extérieur 100, et un ensemble 400 à cartouche à obturateurs sphériques monté au-dessous du tronçon supérieur de l'outil de manoeuvre 200 et dans le tronçon inférieur de cet outil

Le corps extérieur 100 est délimité, à son extré-

mité supérieure, par un raccord ou embout supérieur 101 de couple traversé par une goupille 102 de couple qui passe dans un alésage 217 de l'outil intérieur 200 de manoeuvre de manière que, avant que cette goupille 102 se cisaille, le 8. corps extérieur 100 et l'outil intérieur 200 de manoeuvre soient enclenchés par rotation. Une bague annulaire 103, logée circonférentiellement dans une gorge ménagée dans

l'embout supérieur 101 de couple, s'oppose à toute communi-

cation entre cet embout supérieur 101 et le corps principal de commande 209 de l'outil intérieur 200 de manoeuvre. Un

joint 104 est également logé circonférentiellement à l'inté-

rieur de l'embout 101 de couple. Ce joint est dynamique et il peut coulisser sur la surface extérieure d'un piston 301 de sûreté de verrouillage faisant partie de l'ensemble central 300 à douille. L'embout supérieur 101 de couple est fixé par un f iletage 105 et par une vis encastrée 106 à- un corps cylindrique central et- longitudinal 107 sur lequel sont soudées des pattes 108 résistant à la rotation et logées périphériquement dans une rainure 307 de l'ensemble central 300 à douille. L'enclenchement entre les pattes 108 et les rainures 307 est actionné pendant la rotation du tubing ou de la colonne T afin de dégager mécaniquement l'ensemble central à douille 300 des autres éléments de l'appareil A.

Le corps central 107 présente des orifices supé-

rieur et inférieur 109 et 110 permettant une égalisation de pression entre l'extérieur et l'intérieur de ce corps central 107. Ce dernier comporte également une paroi intérieure lisse 117 qui s'oppose à toute dilatation d'un manchon 313 de blocage de la douille centrale 300 et entrant en contact avec la surface extérieure lisse du manchon pendant l'opération de déverrouillage. Le corps central 107 est fixé au moyen d'un filetage 111 et de vis 112 à un raccord ou embout inférieur de couple 113. Des saillies 114 d'arrêt, espacées de 1800, constituent l'extrémité la plus basse de l'embout 113 de couple et sont disposées sur des taquets complémentaires 268A et 268B faisant saillie vers l'extérieur du corps 268 de la cartouche à obturateurs sphériques au début de la rotation du corps extérieur 100 et de l'outil intérieur 200 de manoeuvre, pendant l'opération de déverrouillage mécanique de l'appareil A. 9. Un raccord fileté 115 est profilé sur la surface extérieure de l'embout inférieur 113 de couple et est traversé par un canal permettant le passage d'un inhibiteur chimique et d'autres matières provenant d'un conduit (non représenté) qui peut être mis en communication avec le canal 116 lorsqu'il est fixé dans le raccord 1150 Des joints annulaires et circonférentiels 118 et 119 en élastomère sont montés intérieurement, autour de l'embout inférieur 113 de couple, afin d'empêcher toute communication entre ce dernier et le corps 268 de la cartouche

à obturateurs.

L'outil intérieur 200 de manoeuvre ou '2stingerl' est disposé dans le corps extérieur 100 et constitue, d'une manière générale, la partie de l'appareil A qui, avec le corps extérieur 100, est séparée sélectivement des éléments de l'appareil - situés au-dessous. Un guide 201 fait saillie vers lQextérieur de l'outil intérieur 200 de manoeuvre auquel il est fixé par un filetage 201D afin de permettre une manoeuvre de l'appareil A à l'intérieur de la colonne montante R, jusqu'à une position située à l'intérieur du guide G. Le guide 201 est traversé par plusieurs canaux longitudinaux 201C qui présentent chacun un orifice supérieur 201A et un orifice inférieur 201B. Les canaux 201C reçoivent ensemble trois conduites hydrauliques de commande, à raison d'une conduite par canal, ces conduites provenant du tableau CP de commande disposé sur le navire DS de forage. La première conduite hydraulique 203 de commande (figure 4A) est utilisée pendant la manoeuvre d'ouverture des ensembles à obturateurs sphériques; la conduite hydraulique 204 de commande (figure 5A) est utilisée pendant la manoeuvre de

fermeture des obturateurs sphériques; et la conduite hydrau-

lique 205 de commande (figure 3A) est utilisée pendant le déverrouillage hydraulique de l'ensemble central 300 à douille par rapport aux autres éléments de l'appareil A. Les

conduites de commande 203, 204 et 205 sont fixées respecti-

vement à des conduites correspondantes, qui partent du tableau CP de commande, au moyen de raccords 206 à séparation rapide, desquels les conduites partent pour pénétrer dans

2470239 '

10. l'outil intérieur 200 de manoeuvre en passant dans un alésage 213 délimité à travers un raccord 210 de retenue et une plaque 214 de bridage (figure 7). Chaque conduite pénètre dans l'alésage 213 et est logée à l'intérieur d'un alésage 209A ménagé dans le corps principal 209 de commande qui est fixé par un filetage 207 au raccord 210 de retenue. Une vis 212 est introduite dans un trou correspondant 211 afin d'assurer la fixation entre le raccord 210 de retenue et le

corps principal 209 de commande. Ce corps 209 reçoit égale-

ment plusieurs vis 215 (figure 7) espacées entre les alésages 213 et destinées à appliquer la'plaque 214 de bridage contre

le corps principal 209 de commande.

Plusieurs canaux d'évent 203", 204" et 205" sont espacés de 1800 des conduites correspondantes 203, 204 et 205 et permettent à l'air de s'échapper de ces conduites 203, 204 et 205 avant l'assemblage complet de l'appareil A. Ces canaux reçoivent des bouchons 203', 204' et 205' qui sont introduits respectivement à travers la plaque 214 de bridage et le

raccord 210 de retenue dans les canaux d'évent correspon-

dants, chaque bouchon étant logé hermétiquement dans le canal associé. Une butée axiale 216 est située sur le pourtour de l'extrémité extérieure et inférieure du raccord 210 de retenue et la face inférieure de cette butée portecontre la face supérieure de l'embout supérieur 101 de couple. Cette

butée axiale 216 s'oppose à toute détérioration par frotte-

ment entre l'outil intérieur 200 de manoeuvre et le corps extérieur 100 sous l'effet de l'application d'une charge orientée vers le bas par l'intermédiaire de la colonne T

pendant l'opération de déverrouillage mécanique décrite ci-

apres. Un alésage transversal 217 est réalisé dans le corps principal 209 de commande, sensiblement au-dessous de la butée axiale 216, afin de recevoir la goupille 102 de cisaillement qui -est disposée à l'intérieur de l'embout

supérieur 101 de couple.

Comme représenté sur la figure 4A, un orifice 218 est percé transversalement dans le corps principal 209 de

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1 1. commande et fait déboucher la conduite 203 dans une chambre "A", audessus d'un joint 235 monté sur un piston 236 de commande d'un obturateur sphérique. De plus, la conduite 203 aboutit à un orifice 219 ménagé dans le corps principal 209 de commande qui, lui-même, communique, par un canal 301A réalisé dans le piston 301 de sûreté de verrouillage, avec la partie supérieure d'une chambre "B"' de piston. Le canal et la

conduite 203 sont utilisés pour déplacer les organes complé-

mentaires vers le bas afin de manoeuvrer les obturateurs

sphériques vers la position d'ouverture.

Comme représenté sur les figures 3A et 3B, la conduite 204 communique avec un orifice 220 et avec une

chambre "C" ménagée entre le piston 236 de commande d'obtu-

rateur et le corps principal 209 de commande pendant l'opé-

ration de fermeture des obturateurs sphériques décrite ci-

après. La conduite 204 communique également avec un orifice 201 et avec une chambre 'ID" ménagée au-dessous d'un joint 252A qui est porté par un piston 251 de verrouillage, afin de maintenir un organe 248 de retenue de ressort en contact étroit avec un verrou 241 pour empêcher un doigt 242 de verrouillage de se dégager accidentellement d'un logement 401 de verrouillage. La conduite 204 aboutit également à un orifice 222 et à une chambre "E ménagée au-dessus du piston 301 de sécurité de verrouillage afin que ce piston soit

repoussé vers le bas pour empêcher toute élévation acciden-

telle du corps 309 du verrou pendant la rotation des obtu-

rateurs sphériques vers la position de fermeture.

Comme représenté sur les figures 5A et 5B, la

conduite 205 est utilisée pendant le déverrouillage hydrau-

lique et le reverrouillage hydraulique de l'appareil A, et

elle communique avec un orifice 223 et une chambre "F" déli-

mitée au-dessus d'un joint 226 porté par le corps principal 209 de commande afin de déplacer hydrauliquement le piston 305 de verrouillage et le corps 309 de verrouillage, qui lui est fixé, vers leur position la plus haute et déverrouiller ainsi l'ensemble central 300 à douille de l'appareil A. La conduite 205 communique également avec un orifice 224 et une chambre "IG" délimitée au-dessus de joints 252 et 252A portés

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12. par le piston 251 de verrouillage, afin de repousser ce dernier vers le bas et de l'éloigner des doigts 242 du verrou

241 pendant l'opération de déverrouillage décrite ci-

dessous. Un joint 225 en élastomère est monté extérieu- rement sur le corps principal 209 de commande afin d'empêcher toute communication entre ce corps 209 et le piston 236 de

commande d'obturateur, disposé longitudinalement à l'inté-

rieur de ce corps. Le joint 225 délimite également l'extré-

mité supérieure de la chambre "A". Un joint analogue 226 est monté extérieurement autour du corps principal 209 de

commande afin d'empêcher toute communication entre ce dernier-

et le piston 305 de verrouillage. Ce joint 226 définit

l'extrémité inférieure de la chambre "F" de piston.

Un joint 227 en élastomère est également monté sur le corps principal 209 de commande afin d'empêcher toute communication entre ce dernier et le corps 229 du ressort de

blocage de verrouillage fixé par un filetage 228 à son extré-

mité supérieure. Un organe cylindrique et allongé 231 de retenue d'un ressort est porté par le corps principal 209 de commande auquel il est fixé par un filetage 230. Un joint annulaire 232 est monté sur la circonférence intérieure de l'organe 231 de retenue afin d'empêcher le passage du fluide

entre ce dernier et le piston 236 de commande des obtu-

rateurs. De même, un joint annulaire 233est porté circonfé-

rentiellement par la surface extérieure de l'extrémité supé-

rieure de l'organe 231 -de retenue afin d'empêcher toute communication entre ce dernier et le corps principal 209 de

commande. De plus, les joints annulaires 232 et 233 en élas-

tomère définissent l'extrémité inférieure de la chambre "C",

comme montré sur la figure 3B.

Un ressort hélicoïdal 234 de rappel du piston est

logé à l'intérieur de la-chambre "C" et son extrémité supé-

rieure porte contre la tête du piston 236 de commande des obturateurs, alors que son extrémité inférieure porte contre l'extrémité supérieure de l'organe 231 de retenue. Ce ressort 234 de rappel du piston tend à élever le piston 236 de

commande pendant l'opération de déverrouillage, afin d'éloi-

13. gner le verrou 241 de sa position d'enclenchement sur le

logement 401.

Un joint annulaire 235 en élastomère est monté circonférentiellement sur la surface extérieure de-la tête du piston 236 de commande des obturateurs et définit l'extrémité

supérieure de la chambre "CI', comme montré sur la figure 3A.

Le piston 236 de commande est fixé par un file-

tage 237 à un mandrin 238 de verrouillage situé au-dessous de ce piston et traversé transversalement par un orifice 239 permettant le passage des fluides du puits ou d'autres fluides à. des fins d'égalisation de pression. Plusieurs éléments 241 de verrouillage, disposés extérieurement et circonférentiellement et fixés au mandrin 238 de verrouillage par un filetage 240, comportent des doigts 242 tournés vers l'intérieur et destinés à s'engager sélectivement dans une gorge correspondante 402 du logement 401 de verrouillage lorsque l'outil intérieur 200 de manoeuvre est fixé, à l'intérieur de l'appareil A, à l'ensemble 400 à cartouche à

obturateurs sphériques.

Une douille 243 de butée est montée entre le piston 251 de verrouillage et le corps 229 du ressort de blocage de verrouillage, et cette douille repose fixement sur un épaulement du corps 229. La douille 243 de butée porte un joint intérieur 245' empêchant toute communication ou tout passage de fluide entre ladite douille 243 et le piston 251 de verrouillage. De plus, ce joint 245' délimite l'extrémité

inférieure de la chambre "l'D" comme montré sur la figure 3B. La douille 243 de butée reçoit, sur sa face inférieure 247, l'extrémité

supérieure d'un ressort 246 de rappel de la douille de verrouillage, l'extrémité inférieure de ressort

246 reposant sur un épaulement 249 du piston 251 de verrouil-

lage. Le ressort 246 de rappel tend à déplacer le piston 251 de verrouillage et un organe 248 de retenue vers le bas afin que cet organe 248 de retenue soit fixé le long des doigts 242 des éléments 241 de verrouillage pour maintenir lesdits doigts 242 à l'intérieur de la gorge 402. L'organe 248 de

retenue du ressort, qui est fixé au piston 251 de verrouil-

lage par un filetage 250 comme indiqué précédemment, 2470239 i 14. maintient les doigts 242 à l'intérieur de la gorge 402. Un joint 245 est monté sur l'extrémité supérieure et extérieure

de la douille 243 de butée afin d'empocher toute communi-

cation de fluide entre cette dernière et le corps 229 du ressort de blocage de verrouillage. Le piston 251 de verrouillage tend normalement à être déplacé vers le bas par le ressort 246 de rappel, mais il peut être élevé lorsque la pression augmente à l'intérieur de la chambre "D", un joint 252A étant monté sur la tête du piston 251 de verrouillage afin de délimiter l'extrémité

supérieure de la chambre "D".

Le corps 229 du ressort de blocage de verrouil-

lage est fixé par un filetage 253 à un logement supérieur 254 qui reçoit des doigts 316 faisant partie de l'ensemble central à douille 300. Une bague 255 en élastomère est montée circonférentiellement sur la surface extérieure du logement 254 afin d'empêcher toute communication de fluide entre ce dernier et le corps 229. Un épaulement supérieur 256, orienté vers l'extérieur, est délimité sur le logement supérieur 254

et reçoit normalement un organe 312 de retenue d'un ressort-

qui tend à être maintenu en contact avec l'épaulement 256 par un ressort 320 constitué de rondelles Belleville et faisant partie de l'ensemble central à douille 300. Plusieurs joints 257 du type en chevron, tournés vers le haut et vers le bas, sont montés circonférentiellement à l'intérieur du logement supérieur 254 et s'appliquent sur un logement inférieur lisse 262, destiné à recevoir les doigts de verrouillage, lorsque l'outil intérieur 200 de manoeuvre est fixé à l'intérieur des autres éléments constituant l'appareil A.

Une rainure allongée et lisse 258 de déverrouil-

lage est réalisée dans la surface extérieure du logement supérieur 254 des doigts de verrouillage afin de recevoir la partie supérieure 319 des doigts 316 lorsque ces derniers sont amenés en position de dégagement par rapport à la rainure 260A de l'appareil A. Le logement supérieur 254 des

doigts de verrouillage comporte également un bossage supé-

rieur 259 de basculement qui, lorsqu'il est enclenché avec une partie inférieure 260 de basculement, constitue un 15. logement en forme de d8me pour les doigts 316 lorsque ces

derniers sont maintenus dans la rainure 260A.

Le logement inférieur 262 des doigts de verrouil-

lage comporte une paroi lisse 261 destinée à s'appliquer hermétiquement contre les joints 257 en forme de chevron afin

d'assurer le maintien de la pression à l'intérieur de l'appa-

reil A lorsque l'outil intérieur 200 de manoeuvre est fixé

dans ce dernier. Un joint 263 en élastomère est monté circon-

férentiellement à l'intérieur du logement inférieur 262 des doigts de verrouillage afin d'empêcher toute communication de

fluide entre le logement 262 et le logement 401 du verrou.

Un corps allongé 268 de cartouche à obturateurs sphériques est fixé à l'extrémité inférieure du logement inférieur 262 des doigts de verrouillage au moyen -d'un filetage 267. De plus, des clavettes 265 sont fixées entre le corps 268 et le logement 262e dans des rainurés, au moyen de

vis 264e. Un joint annulaire 266 est monté circonférentiel-

lement sur la surface extérieure de l'extrémité inférieure du logement 262 afin d'empêcher toute communication de fluide entre le logement inférieur 262 et le corps 268 de la

cartouche à obturateurs.

Des premier et second taquets 268A et 268B de butée font saillie de la surface extérieure du corps 268 de la cartouche à obturateurs afin d'entrer sélectivement en contact, en tournant, avec la saillie 114 d'arrêt du corps extérieur 100 pendant le déverrouillage mécanique de l'outil intérieur 200 de manoeuvre ou pendant la rotation du train de tiges To Un canal allongé 269 est ménagé à l'intérieur du corps 268 de la cartouche à obturateurs et comporte, à son extrémité supérieure, un clapet 270 de retenue et, à son extrémité inférieure, un clapet 271 de retenue, identique au précédent, le canal 269 communiquant avec le canal 116 ménagé dans l'embout inférieur 113 de couple afin de permettre le passage d'un liquide d'inhibition ou autre vers l'intérieur de l'appareil A et, par conséquent, vers le sommet du puits

par l'intermédiaire de la colonne T-

Un élément 275 de corps de piston est fixé au

corps 268 de la cartouche à obturateurs au moyen d'un file-

2470239 I

16. tage 274. De plus, des clavettes 272 fixent également le corps 275 de piston au corps 268 de la cartouche à l'aide de rainures et de vis 273 qui assujettissent les clavettes 272 au corps 275. Un joint 276 est monté sur le corps 275 de piston afin d'empêcher toute communication de fluide entre ce corps 275 et un piston tubulaire et intérieur 419 faisant

partie de l'ensemble 400 à cartouche à obturateurs sphériques.

Le joint 276 délimite également l'extrémité supérieure d'une chambre 422 comprise entre le piston tubulaire 419 et le corps 275 de piston et communiquant avec un canal transversal 277 percé dans le corps 275 afin de permettre le passage du fluide du tubage pour élever le piston 419 pendant la manoeuvre de

fermeture des obturateurs à l'aide de la pression du puits.

Le corps 275 de piston est fixé par un filetage 278 à un embout ou raccord inférieur 279, une clavette axiale 280 étant fixée au corps 275 du piston au moyen de rainures et de vis 281. Un joint annulaire 283 est monté sur l'extrémité supérieure du corps 275 du piston afin d'empêcher toute communication de fluide entre ce corps 275 et le corps 268 de la cartouche à obturateurs. Un joint annulaire analogue 284 est monté sur le corps 275 du piston, au-dessous du filetage 274, afin d'assumer la même fonction. Un joint 282 est formé à l'intérieur du raccord ou embout inférieur 279 afin d'empêcher toute communication de fluide entre ce

dernier et le corps 275 du piston.

L'ensemble central 300 à douille comporte, à son

extrémité supérieure, un piston 301 de sécurité de verrouil-

lage qui peut être déplacé vers le bas afin de maintenir le corps 309 du verrou et le manchon 313 de blocage en contact sur les doigts 316 par rapport à la rainure 260A, lorsque les obturateurs sphériques sont manoeuvrés vers leurs positions d'ouverture et de fermeture, par l'application d'une pression par l'intermédiaire de l'une des chambres "B" et "E". Un joint 302, monté à l'intérieur du piston 301 de sécurité de verrouillage, délimite l'extrémité inférieure de la chambre IE'. Un joint analogue 303 est monté circonférentiellement sur la surface extérieure du piston 301 de sécurité de verrouillage et délimite l'extrémité inférieure de la chambre 17. 3B". Un trou transversal 301A est percé dans le piston 301 de sécurité de verrouillage et établit une communication entre la chambre "BI' et la conduite 203 par l'intermédiaire de

l'orifice 219. Un joint analogue 304 est monté sur l'extré-

mité inférieure du piston 301 de sécurité de verrouillage afin d'emp&cher toute communication de fluide entre le piston 301 et le corps principal 209 de commande placé à l'intérieur

dudit piston.

Un piston 305 de verrouillage, situé au-dessous du piston 301 de sécurité, est fixé par un filetage 308 à un corps extérieur longitudinal 309 de verrouillage. Une rainure 307 est usinée dans la surface extérieure du piston 305 de verrouillage afin de recevoir, par rotation, la patte 108 du corps central 107 pendant le déverrouillage mécanique de l'outil intérieur 200 de manoeuvre ou "Istinger'l. Un joint 306 est monté intérieurement sur le piston 305 de verrouillage afin d'empêcher toute communication de fluide entre ce

dernier et le corps principal 209 de commande.

Le corps 309 de verrouillage présente une ouver-

ture 310 qui reçoit une clavette 334 faisant saillie vers l'extérieur et utilisée, pendant le déverrouillage mécanique de l'outil intérieur 200 de manoeuvre, pour s'enclencher avec le corps 309 de verrouillage et élever ce dernier et le

manchon 313 de blocage jusqu'à une position de déverrouil-

lage. Le corps de verrouillage présente un épaulement inférieur et circonférentiel 3091 de contact tourné vers le bas et contre lequel frappe le manchon 322 de libération mécanique afin qu'un contact soit réalisé entre ce manchon 322 et le corps 309 pendant l'opération de déverrouillage mécanique. Le corps 309 du verrou est fixé par un filetage 311 à un manchon 313 de blocage, un organe rectangulaire 312 de retenue d'un ressort étant monté entre le manchon 313 de blocage et le corps 309 du verrou afin d'entourer l'extrémité inférieure de plusieurs rondelles Belleville 320 qui forment un ressort tendant à faire descendre l'ensemble central 300 à douille vers une position de verrouillage par rapport a la

rainure 260A.

2470239 i 18. Le manchon 313 de blocage présente une surface intérieure lisse 314 qui se déplace le long de la surface extérieure des doigts 316 afin de déplacer ces derniers entre les positions de verrouillage et de déverrouillage. Le manchon 313 de blocage présente un épaulement chanfreiné 315

qui est profilé pour s'appliquer et s'ajuster contre l'extré-

mité supérieure 319 des doigts 316 afin que ces derniers "basculent" sur les parties 259, 260 de basculement et s'engagent ainsi dans la gorge 258 de déverrouillage, les

doigts 316 étant ainsi éloignés de leurs positions d'enclen-

chement et de verrouillage par rapport à la rainure 260A pendant le déverrouillage hydraulique ou mécanique. De plus, la surface intérieure 314 du manchon 313 de blocage peut descendre sur la surface extérieure des doigts 316 afin d'éloigner ces derniers de la gorge 258 de déverrouillage et de les faire basculer sur les parties 259, 260 de basculement afin que lesdits doigts 316 s'engagent dans la rainure 260A et que le manchon 313 de blocage s'ajuste étroitement sur la surface extérieure des doigts 316 de façon que ces derniers, dans cette position, ne puissent s'éloigner de la rainure 260A. Les doigts 316 sont profilés en 317 de manière à s'ajuster sur le chanfrein de la rainure 260A, l'épaulement 318 de blocage des doigts 316 s'appliquant sur la surface

périphérique supérieure des parties 259, 260 de basculement.

Les rondelles élastiques Belleville 320 sont montées à l'intérieur du corps 309 du verrou, au-dessus de l'organe 312 de retenue du ressort çt au-dessous d'un organe

* supérieur correspondant 321 de retenue, de manière à repous-

ser le corps 309 du verrou vers le bas par rapport à l'outil

intérieur 200 de manoeuvre.

Un manchon 322 de libération mécanique est fixé par un filetage 333 au corps 229 du ressort de blocage de verrouillage, ce manchon 322 de libération portant une clavette 334 qui pénètre dans l'ouverture 310 du corps 309 du verrou. Des vis supérieure et inférieure 341 et 340 fixent la clavette 334 sur le manchon 322 de libération. Ce manchon 322 est également solidarisé, en rotation, au corps 229 par une

247023!

19. goupille 344 de cisaillement appliquée contre le manchon 322 de libération par un écrou 343 de retenue qui est fixé sur le manchon 322 par un filetage 342. En raison de la fixation de la goupille 344 dans le corps 229, le manchon 322 ne peut tourner par rapport à ce corps 229 tant que la goupille 344

n'est pas cisaillée.

L'ensemble 400 à cartouche à obturateurs sphéri-

ques est logé à l'intérieur du corps extérieur 100 et à l'extrémité inférieure de l'ensemble 200. Le logement 401 du verrou délimite l'extrémité supérieure de l'ensemble 400 à

- cartouche et présente une gorge évasée 402 destinée à rece-

voir les doigts 242 du verrou 241c et un profil intérieur 403 destiné à recevoir sélectivement un bouchon obturateur (non représenté) descendu au moyen d'un câble ou autre et destiné à renforcer l'étanchéité à l'intérieur de l'appareil A et à s'opposer ainsi à toute pénétration des fluides du puits W dans l'appareil A. De plus, le logement 401 du verrou présente une extrémité supérieure 401" qui entre en contact avec l'extrémité inférieure 238" du mandrin 238 du verrou afin de transmettre des mouvements longitudinaux, orientés vers le bas, aux obturateurs sphériques pendant l'opération d'ouverture des soupapes. Des épaulements 404A et 404B d'enclenchement sont formés à l'extrémité inférieure du logement 401 du verrou afin de s'engager dans des évidements correspondants 407A et 407B présentés par deux segments supérieurs 406 de cage à sphère" ces segments 406 étant espacés de 1800 l'un de l'autre. Les segments 406 sont fixés au logement 401 du verrou par des vis 405. Ils présentent une rainure 408 de came dans laquelle un axe 432 peut se loger et -30 se déplacer, cet axe étant fixé à une surface extérieure périphérique et lisse 431 de l'obturateur sphérique supérieur 430. Comme représenté sur les figures 12A à 12F, 13A,

13B, 14 et 15, la rainure 408 de came de l'obturateur sphéri-

que supérieur présente un certain profil et comprend un tronçon terminal 408A' relativement court, dans lequel l'axe

432 s'engage à la position 408A lorsque l'obturateur supé-

rieur 430 est en position de fermeture. La rainure 408- de

2470239 1

20. came comporte également un tronçon incliné 408B de commande

de rotation qui communique avec le tronçon court 408A'.

L'extrémité inférieure du tronçon incliné 408B de commande de rotation est reliée à un tronçon long 408C destiné à recevoir l'axe 432 après que les obturateurs supérieur et inférieur ont été manoeuvrés vers leur position d'ouverture. Le tronçon long 408C définit une position terminale 408E dans laquelle l'axe 432 est bloqué lorsque les obturateurs sphériques

sont en position d'ouverture.

Les segments supérieurs 406 de cage comportent, à leur extrémité inférieure, un organe de blocage 409 de forme en "T". Ces organes de blocage peuvent coulisser et sont retenus dans des rainures correspondantes 411 de blocage en forme de "T" ménagées dans un adaptateur 410 placé au-dessous des segments. Un joint 412 en élastomère est monté le long de

la circonférence intérieure de l'adaptateur 410 afin d'empê-

cher toute communication de fluide entre un organe inférieur 435 de retenue des segments et l'adaptateur 410. Un organe 447 de retenue des segments est disposé longitudinalement et intérieurement par rapport au corps 268 de la cartouche à obturateurs et un joint 412A en élastomère est monté sur la circonférence extérieure de l'adaptateur 410 afin d'empêcher toute communication de fluide entre cet organe 447 de retenue

et l'adaptateur 410.

L'extrémité inférieure de l'adaptateur 410

présente deux rainures 413 de blocage en forme de "T" espa-

cées de 900 et dont la forme et la fonction sont analogues à celles des rainures 411. Les rainures inférieures 413 de blocage reçoivent des organes inférieurs 414 de blocage en forme de "T" situés à l'extrémité supérieure des segments inférieurs 414A de cage, ces segments 414A étant décalés de 900 par rapport aux segments 406 de la cage supérieure, comme

montré sur les figures 14 et 15.

Les segments 414A de la cage inférieure ont la même forme que les segments 406 de la cage supérieure, chacun des segments 414A présentant une rainure inférieure 415 de came. Des axes 442 de came peuvent pénétrer et se déplacer dans les rainures 415. Ces axes sont fixés à des surfaces 21. périphériques extérieures et planes 441 de l'obturateur 440 de manière à être espacés de 1800 l'un de l'autre. La rainure inférieure 415 de came comporte un tronçon long 415A' destiné à être parcouru par un axe 442 partant de l'extrémité fermée 415A lorsque l'obturateur supérieur 430 est manoeuvré vers la position d'ouverture. Il convient de noter que la longueur du tronçon long 415A' de la rainure inférieure 415 de came est augmentée et supérieure à celle du tronçon court 408A' de la rainure supérieure 408 de came, de manière que l'axe 432 pénétrant dans la rainure supérieure 408 se déplace vers

l'extrémité inférieure du tronçon 408B de commande de rota-

tion, jusqu'à l'extrémité ouverte du tronçon long 408C, avant que l'axe 442 solidaire de l'obturateur inférieur 440 pénètre

dans le tronçon de rainure associé 415B de commande de rota-

tion.

Ainsi, les rainures de came 408, 415 sont confi-

gurées de manière que l'obturateur inférieur ne commence pas son mouvement de la position de fermeture vers la position d'ouverture, et vice-versa, avant que l'obturateur supérieur 430 ait achevé son mouvement vers l'une ou l'autre de ses

positions d'ouverture et de fermeture.

Le tronçon long 415A' de la rainure de came inférieure 415 aboutit à une extrémité ouverte 415C qui est commune au tronçon 415B de commande de rotation0 La rainure inférieure 415 se termine en une position 415D dans laquelle l'axe 442 se place lorsque l'obturateur sphérique inférieur 440 a atteint sa position d'ouverture complète. Les segments 406 et 414A des cages supérieure et inférieure peuvent ensuite être déplacés longitudinalement vers le bas, sur une certaine longueur, afin de bloquer les axes 432 et 442 dans leurs rainures respectives, l'axe inférieur 442 se bloquant

dans la position 415E de sa rainure.

Les segments 414A de la cage inférieure compor-

tent des organes inférieurs 416 de blocage en forme de "T" qui s'engagent étroitement dans un logement complémentaire

418 de blocage en forme de "'T" situé sur une plaque infé-

rieure 417 d'arrêt placée entre un guide 445 de ressort et le corps 268 de cartouche à obturateurs, 2470239 i 22.

Le piston tubulaire 419 est monté circonféren-

tiellement et intérieurement au corps 275 de piston et porte, à sa partie inférieure, un joint 420 qui est en contact vers l'extérieur avec la surface intérieure du corps 275 de piston. Ce joint 420 délimite l'extrémité inférieure d'une chambre 422 à piston, alors que le joint supérieur 276 monté dans le corps 275 délimite l'extrémité supérieure de la chambre 422. Etant donné que la pression régnant dans cette chambre 422 est toujours inférieure à la pression régnant à l'intérieur de l'appareil A et au-dessous de l'obturateur inférieur 440, le piston tubulaire 419 est repoussé vers le haut, ainsi qu'un ressort 423 de rappel de l'organe de commande de l'obturateur monté autour du guide 445, de manière à repousser vers le haut les segments 406 et 414A des cages supérieure et inférieure et de faire tourner ainsi les obturateurs sphériques 430 et 440 vers leur position de fermeture. Une encoche 421 est découpée dans l'extrémité

supérieure du piston tubulaire 419 afin d'établir une commu-

nication, par l'intermédiaire du clapet 271, avec le canal 269 pour permettre l'injection d'un agent d'inhibition à l'intérieur de l'appareil A. L'ensemble 400 à cartouche à obturateurs comprend également un organe 424 de retenue des segments de la cage supérieure dont l'extrémité supérieure comporte un joint 425 destiné à empêcher toute communication de fluide

entre cet organe 424 de retenue et le logement 401 du verrou.

L'organe 424 de retenue porte à son extrémité inférieure un joint 426 qui présente une surface faisant saillie légèrement et s'appliquant contre la surface extérieure de l'obturateur sphérique supérieur 430 lorsque ce dernier est en position de fermeture. Le joint 426 est mis en forme par un organe 427 de retenue maintenu en place sur l'organe 424 de retenue des segments de la cage supérieure par une vis 428. Cet organe 424 de retenue est lui-même maintenu en place entre le logement inférieur 262 des doigts de verrouillage et un élément supérieur 447A de retenue au moyen d'un épaulement 429 de fixation faisant saillie vers l'extérieur. Un élément 23. intermédiaire 447B de retenue des segments de cage porte, sur sa surface extérieure, une bague 448 qui empêche toute communication de fluide entre cet élément 447B de retenue et

le corps 268 de la cartouche.

Comme représenté sur les figures 14 et 15, les axes 432 et 442 sont montés excentriquement sur les obturateurs sphériques correspondants 430 et 440 et ils sont décalés par rapport à l'axe de rotation de ces obturateurs

430, 440. Ce décalage des axes 432, 442, ainsi que la confi-

guration des rainures de came 408,415, permet aux obturateurs sphériques 430, 440 d'être tournés entre des positions de fermeture et d'ouverture par un déplacement longitudinal des

segments 406 et 414A des cages supérieure et inférieure.

Il convient de noter que l'ensemble 400 à cartouche à obturateurs sphériques peut être aisément mis en

place, enlevé et/ou remis en place dans son corps à PDinté-

rieur de l'appareil A lorsque l'embout inférieur 279 et le corps 275 du piston ne sont pas fixés au corps 268 de la cartouche. L'ensemble 400 à cartouche peut être retiré de l'intérieur du corps 268 pour permettre une réparation ou un remplacement d'un ou plusieurs des éléments constituant cet

ensemble 400. Ce démontage de leensemble 400 consiste simple-

ment à dévisser d'abord, en le faisant tourner, le raccord inférieur 279 du corps 275 du piston au moyen du filetage 2780 Le corps 275 du piston est ensuite dévissé par rotation du corps 268 de la cartouche au moyen du filetage 274. Etant donné que la plaque d'arrêt 417 de la cage inférieure, le segment 414A de la cage inférieure, l'adaptateur 410, le segment 406 de la cage supérieure et le logement 401 du verrou sont tous enclenchés avec les organes de retenue 424, 435 des segments des cages supérieure et inférieure et avec les organes supérieur et inférieur 433 et 443 de retenue et, par conséquent, avec les éléments de retenue 447A, 447B et 447C, la totalité de l'ensemble 400 à cartouche peut être aisément enlevée du corps 268 de la cartouche par simple application d'une poussée par l'intermédiaire d'un mandrin ou autre élément sur le logement 401 du verrou, avant ou après le démontage du ressort 423 de rappel de l'organe de commande des obturateurs sphériques et le démontage du guide 445 de ressort. 24. L'élément 433 de retenue entoure l'extrémité inférieure de l'obturateur sphérique supérieur 430 et est maintenu en position avec l'organe 447A de retenue des segments de la cage supérieure par l'intermédiaire d'un épaulement 433A de fixation, un canal 434 traversant cet élément 433 de retenue afin de permettre le pompage d'une boue ou d'autres fluides destinés à tuer un puits à travers l'obturateur sphérique 430 pendant que ce dernier est fermé,

si cette opération est souhaitable.

L'élément 433 de retenue de l'obturateur supé-

rieur est également fixé en place sur un élément 435 de retenue des segments de la cage inférieure, cet élément 435

portant lui-même un joint 436 dont le bord périphérique infé-

rieur est appliqué hermétiquement contre la surface exté-

rieure lisse de l'obturateur sphérique inférieur 440. Ce joint 436 est maintenu en place par un organe 437 de retenue

qui est fixé sur l'élément 435 par des vis 438.

L'élément 435 de retenue des segments de la cage inférieure est maintenu en place sur l'élément intermédiaire 447B de retenue par un épaulement extérieur 439 de fixation et il est bloqué en position par l'organe 447C de retenue des segments de la cage inférieure. Un élément 443 de retenue de l'obturateur sphérique inférieur s'applique contre la surface périphérique inférieure de la sphère inférieure 440 et délimite également autour de. cette dernière un passage permettant la poursuite de l'écoulement de la boue ou de tout autre fluide pendant l'opération consistant à tuer le puits

et alors que les obturateurs sphériques supérieur et infé-

rieur 430 et 440 sont-maintenus en position de fermeture.

L'élément 443 de retenue de l'obturateur inférieur est maintenu en place par rapport à l'organe 447C de retenue des segments de la cage inférieure par un épaulement extérieur 443A de. fixation et l'extrémité supérieure du corps 275 de piston.

Un guide cylindrique 445 de ressort, situé au-

dessous de l'élément 443 de retenue de l'obturateur sphérique inférieur, présente des orifices 446A et 446B qui permettent

le passage d'un agent d'inhibition du canal 269 vers l'inté-

25. rieur de l'appareil A et qui permettent également à la pression du puits, régnant au-dessous de l'appareil d'agir

sur le joint 420 et sur le piston 419.

Le fonctionnement du dispositif selon luinven-

tion sera à présent décrit. Il convient de noter que l'appa- reil A est descendu dans le guide G, à l'intérieur de la

colonne montante R, sur le tubing T, alors que les obtura-

teurs sphériques supérieur et inférieur 430 et 440 sont en position d'ouverture complète. Les mâchoires de fermeture sur tige R-3 sont serrées étroitement et hermétiquement sur le

raccord inférieur 279 afin de maintenir l'appareil A en posi-

tion dans le guide G, comme montré sur la figure 1.

Comme représenté sur les figures 2A, 3A, 3B et 3C, lorsqu'on souhaite manoeuvrer les obturateurs sphériques 430 et 440 de l'appareil A vers la position d'ouverture pour introduire, par exemple, des outils d'essai de câble dans

l'appareil et les faire descendre dans le puits W, les obtu-

rateurs 430 et 440 sont manoeuvrés vers la position d'ouver-

ture, comme montré sur les figures 2B, 4A, 4B, 4C et 15, par l'application d'une pression hydraulique, à partir du tableau CP de commande et par l'intermédiaire de la conduite de commande, de la conduite 203 et de l'orifice 218, jusqu'à

l'intérieur de la chambre "A". Cette pression agit à l'inté-

rieur de la chambre "A" et par l'intermédiaire du joint 235 afin de faire descendre longitudinalement le piston 236 de commande des obturateurs, qui est enclenché avec le logement 401 du verrou, ainsi que les segments 406 et 414A des cages supérieure et inférieure de manière à ouvrir les obturateurs sphériques. Comme représenté sur les figures 12A à 12F et sur les figures 13A et 13B, lorsque la pression est appliquée par l'intermédiaire de la conduite et du canal 203 afin de faire descendre les segments 406 et 414A des cages supérieure et inférieure, l'extrémité "fermée" 408A, dans laquelle l'axe 432 est placé, s'éloigne légèrement de cet axe 432, de manière que le bord profilé du tronçon 408B de commande de rotation entre en contact avec l'axe 432 et fasse descendre l'obturateur sphérique 430 afin de l'éloigner de sa position

2470239 1

26. de contact étanche avec le joint 426 et de le faire porter

sur l'élément 433 de retenue disposé au-dessous pour permet-

tre une égalisation de la pression appliquée à l'obturateur sphérique supérieur 430 avant le début de la rotation.

Il convient de noter que le déplacement de la rainure 408 de came ne provoque pas l'entrée en contact de l'axe 442 de l'obturateur sphérique 440 avec le tronçon 415B

de commande de rotation de la rainure de came inférieure 415.

Par conséquent, la position initiale de fermeture étanche de

l'obturateur inférieur 440 n'est pas affectée par ce mouve-

ment. Cette position est montrée sur la figure 12B.

Lorsque la pression augmente dans la conduite et le canal 203 de commande, les segments 406 et 414A des cages supérieure et inférieure continuent de descendre et le tronçon profilé 408B de commande de rotation entre en contact avec l'axe 432 afin que le mouvement longitudinal de descente soit transformé en un mouvement de rotation par l'intermédiaire de l'axe 432 qui fait tourner l'obturateur sphérique 430 vers la position d'ouverture totale. A présent, l'axe 432 arrive à l'extrémité ouverte du long tronçon 408C de la rainure de came. L'obturateur sphérique inférieur 440 ne s'est pas encore éloigné de son joint 436 et il est placé dans sa position initiale de fermeture; l'axe 442 de cet obturateur 440 a cependant atteint l'extrémité ouverte 415C du long tronçon de la rainure de came. La figure 12C montre les positions prises alors par les obturateurs sphériques 430 et 440 et les rainures de came 408 et 415 par rapport aux axes

432 et 442.

La poursuite de l'application d'une pression par l'intermédiaire de la conduite et du canal 203 prolonge la

course longitudinale des segments 406 et 414A des cages supé-

rieure et inférieure de manière que l'axe 442 entre en contact avec le tronçon profilé 415B de commande de rotation de la rainure de came inférieure 415 pour faire descendre légèrement l'obturateur sphérique 440 afin qu'il s'éloigne de son joint 436 et qu'il descende sur l'élément 443 de retenue pour permettre l'égalisation de la pression appliquée à cet obturateur inférieur 440 avant qu'il soit manoeuvré de sa 27. position de fermeture vers la position d'ouverture. Au cours

de ce mouvement, l'axe 432 de l'obturateur sphérique supé-

rieur 430 s'est déplacé dans le long tronçon 408C de rainure

de came, mais la position d'ouverture complète de cet obtu-

rateur supérieur 430 n'a pas été modifiée. La figure 12D montre les positions atteintes par chacun des obturateurs

sphériques 430 et 440.

L'obturateur inférieur 440 est manoeuvré de la position de fermeture vers la position d'ouverture complète par l'application continue d'une pression dans la conduite de commande et le canal 203, ce qui poursuit le mouvement de descente longitudinal des segments 406 et 414A des cages supérieure et inférieure afin que le tronçon profilé 415B de commande de rotation entre en contact avec l'axe 442 et transforme ainsi le mouvement longitudinal en un mouvement de rotation faisant tourner l'obturateur sphérique 440 de sa

position de fermeture vers la position d'ouverture complète.

L'ane 442 et la rainure 415 de came occupent alors la posi-

tion 415D. Il convient de noter que, dans cette position, la position d'ouverture complète de l'obturateur sphérique supérieur 430 n'a pas été modifiée, car l'axe 432 a pu -se déplacer dans le long tronçon 408C de la rainure de came jusqu'à la position 408D. Ces positions sont montrées sur la

figure 12E.

Pour assurer le '1blocage11 des axes 432 et 442 dans les rainures de came correspondantes, un accroissement supplémentaire de la pression régnant dans la conduite de commande et dans le canal 203 fait descendre davantage, sur

une faible distance, les segments 406 et 414A des cages supé-

rieure et inférieure, jusqu'à ce que les axes 432 et 442

atteignent, dans leur rainure de came respective, les posi-

tions indiquées en 408E et 415E sur la figure 12F. Un câble ou d'autres outils peuvent alors être introduits à travers l'appareil A. Il convient de noter que, lorsqu'un fluide et une certaine pression sont appliqués par la conduite de commande

et le canal 203 de manière à agir sur le joint 235 et à péné-

trer dans la chambre "A", ce fluide et cette pression sont 2470239 f 28. également transmis par la conduite et le canal 203 à la chambre "B", sur le piston 301 de sécurité du verrou, afin d'agir sur le joint 303 et de pousser ainsi vers le bas le piston 301 de sécurité, le piston 305 de verouillage, le corps 309 de verrouillage et le manchon 313 de blocage pour

éviter tout déverrouillage pendant la manoeuvre des obtu-

rateurs sphériques 430 et 440. Les éléments de l'appareil A prennent alors les positions montrées sur les figures 2B, 4A,

4B et 4C.

Après que le câble et les autres outils ont été remontés à travers l'appareil A, il est souhaitable de ramener les obturateurs sphériques 430 et 440 dans leurs positions de fermeture. A cet effet, on applique une certaine

pression, à partir du tableau CP de commande et par l'inter-

médiaire de la conduite de commande et du canal 204, à la chambre "C" située au-dessous du joint 235 afin de repousser vers le haut le piston de commande des obturateurs sphériques et les éléments associés. A ce moment, le cycle d'opérations décrit précédemment pour l'ouverture des obturateurs 430 et 440 est inversé et les positions des rainures de came 408 et 415 par rapport aux axes 432 et 442 évoluent à partir de celle montrée sur la figure 12F jusqu'à la position initiale et originale, montrée sur la figure 12A, en passant par les positions montrées respectivement sur les figures 12E, 12D, 12C et 12B. Les obturateurs sphériques 430 et 440 sont alors en position de fermeture complète et en contact avec leurs

joints respectifs 426 et 436. La course longitudinale supé-

rieure des segments 406 et 414A des cages supérieure et infé-

rieure, cette course étant permise par l'application d'une pression dans la chambre "C" par l'intermédiaire du canal 204, est facilitée par l'expansion du ressort 423 de rappel qui repousse vers le haut la plaque 417 d'arrêt des segments de la cage inférieure et les segments 406 et 414A des cages supérieure et inférieure. De plus, l'action du ressort 423 de rappel de la commande des obturateurs sphériques est assistée par la pression différentielle régnant de part et d'autre des joints 420 et 276 et à l'intérieur de la chambre 422, de

247023!

29. manière que le piston tubulaire 419 soit lui-même repoussé vers le haut contre la plaque 417 d'arrêt des segments de la cage inférieure pour favoriser le mouvement longitudinal de montée des segments 406 et 414A des cages. L'appareil A prend alors la position montrée sur les figures 2A, 3A, 3B et 3C. Il convient de noter que dans le cas o la pression est appliquée à l'intérieur de la conduite de commande et du canal 204 afin de manoeuvrer les obturateurs sphériques 430 et 440 vers la position de fermeture, cette pression est également introduite dans les chambres "Dl' et II]". La pression est appliquée à l'intérieur de la chambre "D" par l'intermédiaire de l'orifice 221 qui communique avec la conduite et le canal 204 et au-dessous du joint 252A monté sur le piston 251 du verrou de manière -à tendre à déplacer ce piston 251 vers sa position la plus haute afin que l'organe 248 de retenue du ressort s'applique étroitement contre les doigts 242 pour empêcher ces derniers de s'expanser et de se

dégager de la gorge 402.

La pression est également appliquée par l'inter-

médiaire de la conduite de commande et du canal 204, pendant la manoeuvre des obturateurs sphériques 430 et 440 vers la position de fermeture, à la chambre "1E" par l'intermédiaire de l'orifice 222 et au-dessus du joint 302 monté sur le piston 301 de sécurité du verrou, afi'n de repousser ce piston 301 vers le bas et, par conséquent; de repousser également vers le bas le piston 305 du verrou, le corps 309 du verrou relié par vissage à ce piston, et le manchon 313 de blocage fixé à l'extrémité inférieure du corps 309 du verrou. A présent, la surface intérieure 314 du manchon 313 de blocage est maintenue étroitement contre les doigts 316 afin de les repousser et de les maintenir dans la rainure 260A, au-dessus de la partie inférieure 260 de basculement pour éviter tout déverrouillage accidentel de l'outil intérieur 200 de manoeuvre par rapport aux autres éléments de l'appareil A. Dans le cas o il est nécessaire d'éloigner le navire DS de forage ou bien dans le cas de l'apparition d'un défaut d'étanchéité ou d'un défaut mécanique affectant l'un des éléments du corps extérieur 100, l'ensemble central à 2470239 l 30. douille 300 et/ou les éléments de l'outil intérieur 200 de manoeuvre situés au-dessus du logement inférieur 262 des

doigts de verrouillage peuvent être déverrouillés de l'ensem-

ble 400 à cartouche pour obturateurs sphériques, du raccord inférieur 279 et des organes enclenchés avec ces derniers

afin de pouvoir être remontés jusqu'au navire DS de forage.

Le déverrouillage peut être commandé hydrauli-

quement par l'application d'une pression de commande, à partir du tableau CP de commande et par l'intermédiaire de la conduite et du canal 205 de commande, à l'orifice 223 aboutissant à la chambre "F", àu-dessus du joint 226 monté sur le corps principal 209 de commande. Le piston 305 du verrou, le corps 309 du verrou et le manchon 313 de blocage sont alors déplacés vers le haut et l'épaulement chanfreiné 315 du manchon 313 de blocage entre en contact avec la surface extérieure chanfreinée et profilée de l'extrémité supérieure 319 des doigts 316. Ces derniers sont alors repoussés sur la gorge 258 de déverrouillage du logement supérieur 254 des doigts de verrouillage, et le profil 317 de ces doigts 316 est dégagé dé l'intérieur de la rainure 260A du logement inférieur 262 et il passe au-dessus de la partie

inférieure 260 de basculement.

Lorsque la pression est appliquée à l'intérieur de la chambre "F", elle est également transmise à la chambre "G" au-dessus des joints 252 et 252A montés sur le piston 251 de verrouillage, par l'intermédiaire de l'orifice 224 qui communique avec la conduite de commande et le canal 205. Le piston 251 du verrou et l'organe 248 de retenue du ressort, fixé sur l'extrémité inférieure de ce piston, sont repoussés vers le bas et éloignés des doigts 242, afin que ces derniers

puissent s'expanser vers l'extérieur de la gorge 402 du loge-

ment 401 du verrou. La colonne T peut alors être relevée pour permettre l'enlèvement de l'ensemble central 300 à douille, de l'outil intérieur 200 de manoeuvre et du corps extérieur

100. Cette position est montrée sur les figures 5A et 5B.

Il convient de noter que lorsque le corps exté-

rieur 100, l'outil intérieur 200 de manoeuvre et l'ensemble central 300 à douille sont récupérés et déverrouillés des 24702w 31. autres éléments de l'appareil A, le ressort 423 de rappel de la commande des obturateurs sphériques, ainsi que le piston tubulaire 419, repoussent vers le haut les segments 406 et 414A des cages supérieure et inférieure, afin d'empêcher les obturateurs sphériques 430 et 440 de s'éloigner accidentel- lement de leur position de contact étanche avec leurs joints respectifs 426 et 436, le ressort 423 et le piston tubulaire 419 maintenant également les obturateurs 430 et 440 dans leur position de fermeture complète. Ainsi les fluides du puits, situés au-dessous de l'obturateur inférieur 440, ne peuvent

s'élever au-dessus de cet obturateur 440.

Après que le navire DS de forage a été remis en position ou après que l'étanchéité a été rétablie ou que

toute autre pièce endommagée a été réparée, le corps exté-

rieur 100, l'outil intérieur 200 de manoeuvre et l'ensemble central à douille 300 peuvent être descendus dans la colonne R sur le tubing T, afin dlëtre reverrouillés par rapport au logement inférieur 262 des doigts de verrouillage. Cette opération peut etre réalisée par descente de ces éléments dans la colonne R jusqu'à ce que le profil 317 des doigts 316 soit adjacent - la rainure 260A. La pression, qui a été appliquée par l'intermédiaire de la conduite de commande et du canal 205 est à présent abaissée et coupée au moyen du tableau CP de commande, Etant donné que la pression régnant dans la chambre Ir," est à présent réduite, les rondelles Belleville 320 de l'ensemble central à douille 300 peuvent agir afin de déplacer vers le bas le piston 305 du verrou, le corps 309 du verrou et le manchon 313 de blocage afin que la surface intérieure 314 du manchon 313 descende le long de la surface extérieure des doigts 316 et repousse les profils 317 dans la rainure 260A, l'épaulement 318 de blocage des doigts

316 devant descendre sur la partie inférieure 260 de bascule-

ment du logement inférieur 262 des doigts de verrouillage.

Il convient de noter que, étant donné que la conduite de commande et le canal 205 communiquent également, par l'intermédiaire de l'orifice 224, avec la chambre "'G', la pression est évacuée de la chambre "G'o. Lors du rebranchement de l'ensemble central 300 à douille, le doigt 242 du verrou

2470239 1

32. s'engage de nouveau dans la gorge profilée 402 du logement 401 du verrou. Cet enclenchement entre l'organe 248 de retenue du ressort, les doigts 242 et la gorge 402 est réalisé lorsque les obturateurs sphériques 430 et 440 sont manoeuvrés vers leur position d'ouverture par la pression exercée dans la chambre "D" sur le joint 252 du piston 251 du verrou, afin de vaincre la force produite par le ressort 246 de retour du verrou pour déplacer vers le haut le piston 251

du verrou et l'organe 248 de retenue du ressort.

Après que l'opération de reverrouillage, décrite ci-dessus, a été réalisée, les obturateurs sphériques 430 et 440 peuvent être retenus en position de fermeture, ou bien ils peuvent être manoeuvrés vers leur position d'ouverture

comme décrit précédemment.

Dans le cas d'une perte, pour toute raison quelconque, de la pression de commande dans la conduite de

commande et le canal 205, empêchant le déverrouillage hydrau-

lique tel que décrit ci-dessus, le corps extérieur 100, l'outil intérieur 200 de manoeuvre et l'ensemble central 300 à douille peuvent être déverrouillés mécaniquement des autres éléments de l'appareil A par rotation vers la droite du tubing T. Une pression suffisante est tout d'abord exercée sur les mâchoires de fermeture sur tige R-3 pour assurer que

le tronçon inférieur du train de tiges T, se trouvant au-

dessous de l'appareil A, ne tourne pas lorsqu'un couple est appliqué au tronçon du train de tiges T partant du navire DS de forage. Etant donné que le corps 208 de la cartouche à obturateurs sphériques et le corps extérieur 100 ne sont pas enclenchés l'un avec l'autre de manière à tourner ensemble, cette rotation à droite provoque un déplacement des saillies 114 de butée portées par le raccord inférieur 113 de couple

vers les taquets 268A et 268B faisant saillie vers l'exté-

rieur du corps 268 de la cartouche, comme montré sur la figure 6B. L'entrée en contact des saillies 114 d'arrêt avec les taquets 268A et 268B limite la rotation à droite du corps extérieur 100. Cependant, étant donné que le corps extérieur est fixé à l'outil intérieur 200 de manoeuvre par

l'intermédiaire de la goupille 102 de cisaillement, la pour-

24702'

33. suite d'une rotation à droite du train de tiges T a pour effet de vaincre la résistance au cisaillement de la goupille 102 qui se cisaille donc. La poursuite de la rotation à

droite du train de tiges T se transmet alors, par l'intermé-

diaire du corps supérieur 202 de l'outil de manoeuvre, au corps principal 209 de commande et, du fait que les rondelles Belleville 320 repoussent vers le bas le corps 309 du verrou et le manchon 313 de blocage, l'organe 312 de retenue du

ressort est fixé contre l'épaulement 256 du logement supe-

rieur 254 des doigts de verrouillage. L'outil intérieur 200

de manoeuvre tourne légèrement vers la droite, avec l'ensem-

ble central 300 à douille, jusqu'à ce que la patte 108 logée dans la rainure 307 entre en contact avec le piston 305 du verrou. Cette position est montrée sur la figure 6A. Etant donné que le corps extérieur 100 est fixé entre la saillie 114 d'arrêt et l'un des taquets 268A et 268B, ce qui empêche toute rotation du corps extérieur par rapport à l'ensemble central à douille 300, ce contact entre la patte 108 et le piston 305 du verrou, ainsi que la poursuite de la rotation à droite du train de tiges T, provoquent une rotation de la clavette 334 du manchon 322 de libération mécanique dans l'ouverture 310 jusqu'à ce que cette clavette 334, en entrant en contact avec le corps 309 du verrou, empêche la poursuite du mouvement de rotation du train de tiges T, du corps 202 de l'outil de manoeuvre, du corps principal 209 de commande et du corps 229 du ressort de blocage du verrou. A présent, le couple exercé par le train de tiges T est transmis par le corps 229 au manchon 322 de libération mécanique jusqu à ce

que la résistance au cisaillement de la goupille 344 de libé-

ration soit vaincue. La goupille 344 se cisaille donc, ce qui permet à la rotation à droite du train de tiges T, qui se poursuit, d'être transformée en un mouvement longitudinal du manchon 322 de libération mécanique. Ce dernier tourne et s'élève par rapport au corps 229, par l'intermédiaire du filetage 333, jusqu'à ce que ledit manchon 322 entre en contact avec l'épaulement 309' du corps 309, ce qui provoque un mouvement de montée de ce dernier. Cette position est

montrée sur la figure 6A.

2470239]

34. Lorsque l'on- continue de faire tourner à droite le train de tiges T, le corps 229 s'élève en entraînant le manchon 313 de blocage et en déplaçant l'épaulement chanfreiné 315 du manchon 313 vers l'extrémité supérieure 319 des doigts 316 jusqu'à ce que ladite extrémité supérieure 319

entre en contact avec la gorge 258 de déverrouillage présen-

tée par le logement supérieur 254 des doigts de verrouillage.

Les profils 317 des doigts 316 s'éloignent alors de leur position d'enclenchement et de blocage à l'aide de la gorge ou rainure 260A et passent au-dessus de la partie inférieure 260 de basculement. Etant donné que le ressort 246 de rappel du manchon de blocage tend à déplacer vers le bas l'organe 248 de retenue et le piston 251 de verrouillage, les doigts 242 du verrou 241 peuvent être dégagés librement de la gorge 242 lorsque la colonne T est tirée. Un déverrouillage

mécanique est alors réalisé, comme montré sur la figure 5B.

Le corps extérieur 100, l'outil intérieur 200 de manoeuvre et l'ensemble central 300 à douille peuvent être reverrouillés mécaniquement sur les autres éléments de l'appareil A par ré-introduction de ces différentes pièces dans la colonne montante R sur le train de tiges T, et par

positionnement des doigts 316 à proximité de la rainure 260A.

On fait ensuite tourner vers la gauche le train de tiges T et le manchon 322 de libération mécanique "descend" sous l'action du filetage 333 et se dégage du contact avec l'épaulement 309' du corps 309 du verrou. Lorsque cette position est atteinte, la poursuite de la rotation à gauche devient de plus en plus difficile jusqu'à ce qu'elle cesse au moment o l'organe 312 de retenue du ressort bute contre l'épaulement 256 du logement supérieur 254 des doigts de verrouillage. La surface intérieure 314 du manchon 313 de blocage est alors descendue le long de la surface extérieure des doigts 316 jusqu'à ce que le profil 317 de ces derniers pénètre et se bloque dans la rainure 260A, au-dessus de la partie inférieure 260 de basculement. L'épaulement 318 de blocage des doigts 316 s'applique alors étroitement et fixement sur la partie inférieure 260 de basculement. Les profils 317 des doigts 316 étant engagés étroitement dans la

247023!

35. rainure 260A et la partie inférieure 260 de basculement recevant l'épaulement 318 de blocage, l'appareil A est dans sa position de reverrouillage complet et les obturateurs

sphériques 430 et 440 peuvent être déplacés vers leur posi-

tion d'ouverture si cela est souhaité. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté

sans sortir du cadre de l'invention.

2470239 i 36.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. - Ensemble à obturateurs destiné à un appareil d'essai (A) pouvant être fixé dans un système à obturateurs de sécurité (BOP) placé au-dessus d'un puits souterrain (W), cet appareil pouvant être déplacé entre des tronçons supé- rieur et inférieur d'un conduit tubulaire (T) qui peut être avancé au moins jusqu'à une zone de production à l'intérieur du puits, l'ensemble à obturateurs étant caractérisé en ce qu'il comporte des premier et second obturateurs sphériques (430, 440) disposés à l'intérieur de l'appareil et mobiles entre des positions d'ouverture complète et de fermeture complète, chaque obturateur permettant, dans sa position d'ouverture, une communication entre les tronçons supérieur et inférieur du conduit tubulaire et, lorsqu'il est placé dans sa position de fermeture, empêchant toute communication entre les tronçons supérieur et inférieur du conduit, l'un des obturateurs pouvant être manoeuvré d'une position de fermeture complète à une position d'ouverture complète avant

que l'autre obturateur soit éloigné de sa position de ferme-

ture complète.

2. - Ensemble selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que l'un des obturateurs est manoeuvré de sa posi-

tion d'ouverture complète vers sa position de fermeture complète, avant que l'autre obturateur soit éloigné de sa

position d'ouverture complète.

3. - Ensemble selon la revendication 2, caracté-

risé en ce que l'autre obturateur est manoeuvré de sa posi-

tion d'ouverture complète vers sa position de fermeture complète avant que le premier obturateur soit éloigné de sa

position d'ouverture complète.

4. - Ensemble selon l'une quelconque des reven-

dications 1, 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commande à fluide pouvant être actionné afin de déplacer les obturateurs sphériques vers leurs positions d'ouverture complète et de fermeture complète, notamment au moyen d'un-accroissement de la pression du fluide dans ce

dispositif de commande.

37.

5. - Ensemble selon l'une quelconque des reven-

dications 1, 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comporte des premier et second dispositifs de commande à fluide, le premier dispositif de commande pouvant être actionné afin de déplacer les obturateurs sphériques vers leur position d'ouverture complète et le second dispositif de commande

pouvant être actionné afin de déplacer les obturateurs sphé-

riques vers leur position de fermeture complète.

6. - Ensemble selon l'une quelconque des reven-

dications 1, 2, 3, 4 et 5, caractérisé en ce qu'il comporte un premier manchon destiné à déplacer et faire tourner le premier obturateur sphérique entre la position d'ouverture complète et la position de fermeture complète, des axes de commande portés extérieurement par le premier obturateur sphérique et décalés de l'axe de rotation de cet obturateur, une rainure de came réalisée dans le premier manchon et

destinée à recevoir les axes de commande du premier obtura-

teur sphérique, cette rainure de came comportant un tronçon court destiné à recevoir les axes de commande lorsque le

premier obturateur sphérique est dans sa position de ferme-

ture complète, la rainure de came comportant également un tronçon de commande de rotation de l'obturateur qui présente une certaine configuration par rapport à la position axiale des axes de commande du premier obturateur sphérique, et un tronçon allongé destiné à recevoir les axes de commande après que le premier obturateur sphérique a été déplacé vers la

position d'ouverture complète, un second manchon étant desti-

né à déplacer et faire tourner le second obturateur sphérique

entre la position d'ouverture complète et la position de fer-

meture complète, des seconds axes de commande étant portés extérieurement par le second obturateur sphérique et étant décalés de l'axe de rotation de ce second obturateur, et le

second manchon présentant une seconde rainure de came desti-

née à recevoir les seconds axes de commande, cette seconde rainure du second manchon comportant un tronçon allongé destiné à recevoir les seconds axes de commande du second obturateur sphérique lorsque ce dernier est dans sa position

de fermeture complète, la rainure de came comportant égale-

2470239 l 38. ment un tronçon de commande de rotation de l'obturateur, qui présente une certaine configuration par rapport à la position axiale des seconds axes de commande du second obturateur, et un tronçon court destiné à recevoir les seconds axes de commande du second obturateur après que ce dernier a été

déplacé vers sa position d'ouverture complète.

7. - Ensemble selon l'une quelconque des reven-

dications 1, 2, 3, 4 et 5, caractérisé en ce qu'il comporte des premier et second manchons destinés à déplacer et faire tourner les obturateurs sphériques, ces manchons étant décalés circonférentiellement l'un par rapport à l'autre,

notamment d'un angle d'environ 900.

8. - Ensemble selon la revendication 7, caracté-

risé en ce que les obturateurs sphériques sont traversés par des canaux principaux d'écoulement tels que le canal du

premier obturateur soit décalé circonférentiellement, notam-

ment d'environ 90 , du canal du second obturateur.

9. - Ensemble selon l'une quelconque des reven-

dications 6, 7 et 8, caractérisé en ce qu'il comporte un élément à piston logé dans l'appareil et qui réagit à une différence de pression entre l'extérieur et l'intérieur de cet appareil pour déplacer les premier et second manchons dans un premier sens afin d'amener les obturateurs sphériques dans l'une des positions d'ouverture et de fermeture

complètes.

10. - Ensemble selon l'une quelconque des

revendications 6, 7 et 8, caractérisé en ce qu'il comporte un

élément à ressort logé à l'intérieur de l'appareil et un élément à piston qui réagit à une différence de pression entre l'extérieur et l'intérieur de l'appareil, l'élément à ressort et l'élément à piston tendant à déplacer les premier et second manchons dans un premier sens afin d'amener les obturateurs sphériques dans l'une des positions d'ouverture

et de fermeture complètes.

11. - Ensemble selon l'une des revendications 9

et 10, caractérisé en ce que les obturateurs sphériques sont

déplacés vers la position de fermeture complète.

247023!

39.

12. - Ensemble à cartouche à obturateurs sphéri-

ques destiné à être utilisé dans un appareil (A) d'essai pouvant être fixé dans un système à obturateurs de sécurité (BOP), au-dessus d'un puits souterrain (W), cet appareil pouvant être déplacé entre des tronçons supérieur et infé- rieur d'un conduit tubulaire (T) qui peut être avancé. au moins jusqu'à une zone de production à l'intérieur du puits,

l'ensemble à cartouche, qui peut être introduit dans l'appa-

reil d'essai et qui peut en être retiré d'un seul bloc étant caractérisé en ce qu'il comporte des premier et second obturateurs sphériques (430, 440), des premier et second axes (432, 442) de commande de rotation des obturateurs, fixés à la surface extérieure des premier et second obturateurs, respectivement, des premier et second manchons (406, 414A) qui présentent des rainures de came (408, 415) destinées à recevoir respectivement les premier et second axes afin que ces derniers puissent se déplacer dans lesdites rainures pour faire tourner les obturateurs sphériques entre les positions d'ouverture et de fermeture, des organes longitudinaux de retenue de segments de cage montés extérieurement sur les premier et second manchons, des premier et second organes de retenue des segments de cage des obturateurs, des joints montés sur ces organes de retenue et pouvant s'appliquer sélectivement et hermétiquement contre la surface extérieure des premier et second obturateurs sphériques, les premier et second organes de retenue étant fixés dans lesdits éléments de retenue des segments, et des premier et second organes de retenue des obturateurs étant disposés face aux extrémités inférieure des premier et second obturateurs, respectivement et étant fixés entre lesdits éléments de retenue des segments

de cage.

13. - Ensemble à obturateurs, caractérisé en ce qu'il comporte des premier et second obturateurs sphériques <430, 440) mobiles entre des positions d'ouverture complète et de fermeture complète, l'un des obturateurs pouvant être

manoeuvré d'une position de fermeture complète vers une posi-

tion d'ouverture complète avant que l'autre obturateur soit éloigné de sa position de fermeture complète, un premier

2470239}

40. manchon étant destiné à déplacer et faire tourner le premier obturateur sphérique entre les positions d'ouverture complète et de fermeture complète, des axes de commande étant portés extérieurement par le premier obturateur sphérique et étant décalés de l'axe de rotation de cet obturateur, le premier manchon présentant une rainure de came destinée à

recevoir les axes de commande du premier obturateur sphéri-

que, cette rainure comportant un tronçon court destiné à recevoir les axes de commande lorsque le premier obturateur sphérique est dans la position de fermeture complète, la rainure de came comportant également un tronçon de commande de rotation de l'obturateur qui présente un certain contour par rapport à la position axiale des axes de commande sur le premier obturateur sphérique, et un tronçon allongé destiné à recevoir les axes de commande après que le premier obturateur a été déplacé vers la position d'ouverture complète, le second manchon étant destiné à déplacer et faire tourner le second obturateur sphérique dans les positions d'ouverture complète et de fermeture complète, des seconds axes de commande étant portés extérieurement par le second obturateur sphérique et étant décalés de l'axe de rotation de ce second obturateur, le second manchon présentant une seconde rainure de came destinée à recev'oir les seconds axes de commande, cette seconde rainure comportant un tronçon allongé destiné à recevoir les seconds axes de commande du second obturateur

sphérique lorsque ce dernier est dans sa position de ferme-

ture complète, la rainure comportant également un tronçon de commande de rotation de l'obturateur qui présente un certain contour par rapport à la position axiale des seconds axes de commande sur le second obturateur, sphérique, et un tronçon court destiné à recevoir les seconds axes de commande du second obturateur après que ce dernier a été déplacé vers la

position d'ouverture complète.