FR2493908A1 - Stabilisateur pour ensemble tubulaire allonge pour entrainer en rotation un trepan dans un sondage - Google Patents
Stabilisateur pour ensemble tubulaire allonge pour entrainer en rotation un trepan dans un sondage Download PDFInfo
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN STABILISATEUR POUR ENSEMBLE TUBULAIRE ALLONGE POUR ENTRAINER EN ROTATION UN TREPAN DANS UN SONDAGE. SELON L'INVENTION, IL COMPREND UN CORPS CYLINDRIQUE ET CREUX 26 EN UN MATERIAU DUR AYANT UNE PARTIE DE PAROI AVEC UNE OUVERTURE 30 TRAVERSANT CENTRALEMENT SA LONGUEUR QUI CORRESPOND AUX DIMENSIONS TRANSVERSALES EXTERNES DE L'ENSEMBLE TUBULAIRE ET ALLONGE POUR L'Y RECEVOIR, CETTE PAROI AYANT UNE EPAISSEUR LUI PERMETTANT D'ETRE DEFORMEE; UN MOYEN 32 RIGIDE SUR LA PARTIE EXTERNE DU CORPS 26 ET S'ETENDANT SUR SA LONGUEUR, S'APPUYANT SUR LA SURFACE INTERNE D'UN SONDAGE POUR STABILISER L'ENSEMBLE TUBULAIRE ET ALLONGE, AVEC UNE FENTE 28 S'ETENDANT SUR LA LONGUEUR DU CORPS 26; ET UN MOYEN 38 RELIANT DEUX MOYENS D'APPUI DE CHAQUE COTE DE LA FENTE POUR FAIRE VARIER LA DIMENSION DE L'OUVERTURE 30 ET FIXER LE STABILISATEUR SUR L'ENSEMBLE TUBULAIRE ET ALLONGE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT A L'INDUSTRIE DU PETROLE.
Description
La présente invention se rapporte à un dispositif de
forage de puits et plus particulièrement à des stabilisa-
teurs de masse-tiges.
Les stabilisateurs de masse-tigessont utilisés dans des opérations de forage dirigé pour contrôler l'angle d'un sondage qui est foré à partir de la surface. Au moyen de stabilisateurs de massEs-tiges,on peut forer un sondage
s'étendant à un certain angle par rapport à la verticale.
Les stabilisateurs de masses-tige peuvent également tre utilisés pour guider un train de tiges et un trépan en
alignement quand on fore un sondage s'étendant verticale-
ment. Pour étendre un sondage à un certain angle par rapport à la verticale, des stabilisateurs sont couramment montés entre une série de masses-tiges. Les masses-tiges sont des organes tubulaires lourds et allongés qui peuvent être déviés sur leur longueur pendant une opération de
forage. Le degré de déviation d'un ensemble de masses-
tiges est contrôlé par la disposition des stabilisateurs par rapport à une série de masses-tiges. Les stabilisateurs qui portent contre la paroi du sondage servent de points de pivot pour permettre à un ensemble de masses-tiges
de se fléchir autour des points de pivot. Ainsi, l'emplace-
ment espacé des stabilisateurs sur les masses-tiges en conjonction avec le poids ou la force de ces masses-tiges
déterminé le degré de déviation de l'ensemble de masses-
tiges. Non seulement le degré de déviation ou de déforma-
tion des masses-tiges directement adjacentes au trépan est contrblé par les stabilisateurs, mais également le degré de déviation ou déformation d'autres masses-tiges
qui sont espacées le long du sondage.
Il est devenu courant de forer à des profondeurs de plus en plus importantes à la recherche de pétrole et de gaz et d'employer un forage dirigé, c'est-à-dire un forage à un certain angle par rapport à la verticale. De façon correspondante, les opérations et équipements de forage sont devenus de plus en plus sophistiqués et complexes, en particulier les opérations et équipements de forage en mer. Par exemple, un certain nombre de sondages peuvent être forés à partir d'une inistfllation de forage en mer fixée en un seul emplacement, chaque sondage s'étendant dans une direction différente. Cela est accompli en forant de façon dirigée, un certain nombre de sondages à des angles différents par rapport à la verticale et dans des directions différentes. Les sondages sont relativement peu espacés à la surface pour permettre aux divers
sondages d'être forés par un seul emplacement d'une imtala-
tion de forage. Tandis que le forage se passe, l'angle de forage de chaque sondage est contrtlé afin que les emplacements des sondages et leur profondeur soient espacés sur une surface relativement importante en un motif en grille. Les sondages peuvent également être dirigés pour être selon un certain nombre de couches, dont chacune
peut ttre à une profondeur et à un emplacement différents.
Pour atteindre un certain nombre d'emplacements différents, il est nécessaire de contrôler l'angle de forage avec une précision extrtme pour chaque sondage afin que le fond du
sondage soit à aussi peu de mètres que possi]le d'un emplace-
ment prédéterminé. L'emplacement auquel les stabilisateurs sont disposés le long d'un assemblage de masses-tigeset
le poids des masses-tiges contrzint la déviation de 1 'assem-
blage ou de l'ensemble et ainsi l'angle de forage. En conséquence, il est nécessairede placer les stabilisateurs en un certain nombre de positions différentes sur la
longueur des masses-tiges pour contrôler l'angle de forage.
Des calculateurs sont utilisés pour déterminer la bonne
position des stabilisateurs sur un ensemble de masses-tiges.
Afin de contrôler l'angle de forage et la direction d'un sondage, des lectures magnétiques de l'avancement du sondage, c'est-à-dire des lectures basées sur le champ magnétique terrestre et le mouvement de l'indication de l'angle du sondage, peuvent être prises dans le sondage qui, avec la profondeur à laquelle les lectures sont prises, donnent une détermination du sondage dans l'espace. Pour permettre une surveillance magnétique, les masses-tiges
sont faites en un matériau non magnétique.
Il n'est pas peu courant de forer jusqu'à des profondeurs de 4270 m uu plus. Le poids du train de tiges est supporté par l'installation de forage à la surface, mais le trépan est chargé verticalement par le poids prédéterminé d'un certain nombre de masses-tiges. En conséquence, des forces considérables sont rencontrées par les masses-tiges et les stabilisateurs pendant une opération de forage ou pendant que l'on élève ou abaisse le train de tiges. Par exemple, des forces axiales de
l'ordre de 90 800 kg peuvent ttre appliquées à un stabili-
sateur pendant qu'on élève ou qu'on abaisse un ensemble de masses-tiges et des couples de l'ordre de 8300 kgm peuvent être rencontrés par les stabilisateurs pendant le forage. Pendant un forage dirigé, un stabilisateur sert de point de pivot entre la paroi d'un sondage et l'ensemble des masses-tiges. Par sute, des couples énormes peuvent être appliqués à un stabilisateur. En conséquence, les stabilisateurs de masses-tiges doivent être construits pour résister à ces forces et à ces couples. De plus, les surfaces d'usure des stabilisateurs doivent être faites en matériauxdus comme de l'acier, du carbure de
tungstène ou analogue.
Dans le brevet U.S. No. 3 916 998 du 4 Novembre 1975 est révélé un stabilisateur rigide qui peut 'tre glissé sur une section de masse-tige et axialement placé en un emplacement souhaité. Le stabilisateur comporte un manchon principal de configuration cylindrique ayant un passage axialqui est glissé sur une section de masse-tige et qui y est axialement mis en place. Des bagues fendues
sont prévues adjacentes aux extrémités du manchon prin-
cipal. Des manchons en forme de calottes sont glissés sur la section de masse-tige et vissés aux extrémités du manchon principal. Le serrage des manchons formant calottes sur le manchon principal, avec l'action des bagues fendues, provoque un engagement du stabilisateur et de la massetige. Un couple considérable doit ttre
appliqué pour engager le stabilisateur et la masse-tige.
Si, le stabilisateur doit ttre utilisé avec des instruments magnétiques, il doit être en un matériau non magnétique. Du fait de ces seuils sévères de couple, le stabilisateur du brevet ci-dessus mentionné, quand il est fait en un matériau non magnétique> devient sujet à des éraillures ou une oxydation par frottement pendant
son utilisation.
Dans les brevets U.S. No. 4 001 918 du15 Mars 1977 et No. 3 945 446 du 23 Mars 1976 sont révélés des stabilisateurs ayant une surface interne conique,qui sont emmanchés par retrait sur une surface conique externe correspondante d'une masse-tige. Comme il est nécessaire de visser des sections de la masse-tige pour y emmancher par retrait les stabilisateurs, les stabilisateurs de ces
brevets doivent être disposés sur les masses-tiges unique-
ment à l'emplacement de la surface conique extérieure.
Dans les brevets U.S. No. 3 410 613, No. 3 933 203, No. 3 894 779, No. 3 894 780, 3 528 499, No. 3 164 216 et No. 2 813 697 sont révélés des dispositifs utilisés pour protéger, supporter ou guider un train de tiges, ou une colonne de production. Chacun est fait en un élastomère et en conséquence il n'est pas généralement adapté à une
utilisation comme stabilisateur de masse-tige. Les disposi-
tifs des brevets No. 3 410 613, No. 3 894 780, No. 3 164 216
et No. 2 813 697 sont faits de deux pièces semi-cylin-
driques, tandis que les dispositifs des brevets No. 3 933 203, No. 3894 779 et No. 3 528 499 sont fendus et fermés par un organe formant broche ou boulon. Dans certains de ces brevets, le tube ou la tige tourne par
rapport au dispositif.
Dans le brevet U.S. No. 3 292 708 du 20 Décembre 1966 est révélé un autre dispositif à pièces multiples. Le centreur de tube de production qui est décrit dans ce brevet est destiné à une colonne de production et comprend deux parties de serrage articulées l'une à l'autre à une
extrémité et boulonnées l'une à l'autre à l'autre extrémité.
Des ailes s'étendant radialement, maintenues par les parties de serrage, sont prévues pour engager le tubage
du puits de production.
Les dispositifs à deux pièces fendues ou plus décrits ci-dessus sont sujets à une séparation et à une chute dans le sondage. Les dispositifs fendus en élastomère peuvent également se séparer de la masse-tige du fait
de la nature élastique du dispositif.
La présente invention a pour objet un dispositif stabilisateur qui peut être placé en tout emplacement
souhaité sur une masse-tige.
La présente invention a pour objet un stabilisateur
qui peut être serré sur la surface extérieure d'une masse-
tige sans user ou endommager le stabilisateur ou la masse-
tige pendant l'utilisation.
La présente invention a pour objet un stabilisateur offrant une stabilisation appropriée sans augmenter les connexions vissées dans le train de tiges. La présente invention a pour objet un stabilisateur pouvant 'etre placé
et replacé rapidement à la surface.
La présente invention a pour autre objet un stabili-
sateur en un matériau non magnétique pour l'empêcher d'interférer avec la surveillance magnétique du fond du
sondage.
Ces objets et d'autres encore de l'invention sont atteints par un stabilisateur fendu qui comprend un corps creux généralement cylindrique ayant une fente ouverte qui s'étend sur sa longueur. Le stabilisateur est adapté à recevoir, dans une ouverture qui le traverse, un ensemble
tubulaire et allongé qui entraIne en rotation iu trépan.
Des moyens sont disposés sur la partie externe du corps creux pour porter sur la surface intérieure d'un sondage afin de stabiliser l'ensemble tubulaire et allongé et des moyens sont prévus pour serrer ou bloquer le stabilisateur sur l'ensemble tubulaire, de préférence de:fan que les oompmaTb de ces moyens ne se séparent pas du stabilisateur pendant son utilisation. Selon un aspect de l'invention, le
stabilisateur est fait en un matériau non magnétique.
Selon l'invention, le stabilisateur est pour un ensemble tubulaire et allongé pour entraîner en rotation un trépan dans un sondage, et il comprend un corps cylindrique et creux en un matériau dur à déformer, ayant une ouverture qui s'étend centralement et sur toute sa longueur, correspondant sensiblement aux dimensions transversales et externes de l'ensemble tubulaire et allongé, l'ouverture pouvant recevoir une longueur de l'ensemble tubulaire et allongé. Le corps cylindrique et creux présente une fente ouverte qui s'étend sur toute sa
longueur, de la partie externe de ce corps jusqu'à l'ouver-
ture qu'il contient. Des moyens formés en un matériau
rigide sont disposés sur la partie externe du corps cylin-
drique et creux pour porter sur la surface intérieure d'un sondage afin de stabiliser l'ensemble tubulaire et allongé dans le sondage lors de l'entraînement en rotation d'un trépan. Des moyens sont prévus pour engager le corps cylindrique et creux à proximité d'un c'té de sa fente et pour s'étendre à travers la fente afin d'engager le corps cylindrique et creux à proximité de l'autre côté de sa fente afin de serrer le corps cylindrique et creux en engagement de serrage avec la surface externe de l'ensemble tubulaire et allongé et pour résister à un
couple et à des forces linéaires appliqué au stabilisa-
teur en réponse à l'engagement des moyens d'appui avec la
surface interne d'un sondage.
Le corps cylindrique et creux a une épaisseur de paroi qui est relativement faible en comparaison aux dimensions transversales externes de ce corps, l'épaisseur de paroi relativement faible permettant au matériau dur à déformer d'être élastiquement déformé par le moyen de serrage afin de serrer le stabilisateur sur la longueur
de l'ensemble tubulaire et allongé.
La fente ouverte dans le corps cylindrique et creux}
qui s'étend sur toute sa longueuredans un mode de réalisa-
tion, s'étend sensiblement parallèlement à son axe longitudinal et dans un autre mode de réalisation, elle s'étend sensiblement à un certain angle par rapport à l'axe longitudinal. Dans un mode de réalisation préféré, la fente ouverte s'étendant sur toute la longueur du corps
a sensiblement la forme d'une hélice.
Les moyens formés en matériau rigide, qui sont disposés sur la partie externe du corps cylindrique et creux, sont révélés comme comprenant un certain nombre de lames
allongées espacées les unes des autres*s'étendant sensible-
ment dans la direction de l'axe longitudinal du corps cylindrique et creux, chaque lame ayant un méplat faisant face vers l'extérieur pour porter sur la surface interne du sondage et formant une gorge par rapport à la lame
à proximité, la gorge pouvant former un trajet d'écoule-
ment pour le fluide de forage entre la partie externe du corps cylindrique et creux et la surface interne d'un sondage. De-préférence, la fente ouverte s'étend sur la longueur de l'une des lames. La surface de l'extrémité de chaque lamecontient de préférence un matériau résistant à l'usure. Dans un mode de réalisation, la longueur de chaque lame s'étend sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal du corps cylindrique et creux et dans un autre mode de réalisation, lia longueur de chaque lame s'étend à un certain angle par rapport à l'axe longitudinal du
corps cylindrique et creux. Dans l'autre mode de réalisa-
tion, la longueur de chaque lame s'étend de préférence
sensiblement sous la forme d'une hélice.
Dans les modes de réalisation révélés, les moyens de serrage pouvant engager le corps cylindrique et creux comprennent des moyens de fixation qui, dans un mode de réalisation préféré, comprennent un certain nombre de
boulons ou vis filetés, un certain nombre d'écrous corres-
pondants et un certain nombre de paires de trous corres-
pondants disposés adjacents à la fente. Les boulons ont de préférence des têtes à douille, et les ouvertures sont de préférence contre.-alésées, un écrou et un boulon à ttte à douille respectifs étant disposés dans chaque ouverture contre-alésée.
Afin de maintenir l'écrou dans l'ouverture contre-
alésée, un ajustage à interférence est de préférence formé entre l'extérieur de l'écrou et l'intérieur de l'ouverture de façon que lors du serrage du boulon,
l'écrou soit enfoncé de force dans l'ouverture contre-
alésée et en engagement avec elle. L'écrou est ainsi retenu dans l'ouverture contrealésée indépendamment de la connexion au boulon. De même, pour retenir le boulon dans l'ouverture indépendamment de la connexion à l'écrou, un organe flexible de retenue est de préférence disposé dans l'ouverture contre-alésée à proximité de la tête à douille du boulon. Ainsi, l'organe de retenue est en engagement élastique dans l'ouverture contre-alésée, afin que la tête du boulon ne puisse se déplacer axialement
hors de l'ouverture.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparaîtront plus clairement au cours de la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en élévation représentant un dispositif de forage en mer placé à la surface d'un plan d'eau et un certain nombre de sondages qui peuvent être forés à partir d'un seul emplacement du dispositif de forage; - la figure 2 est une vue schématique et en plan d'un agencement de sondages à former par le dispositif de la figure 1; - la figure 3 est une vue schématique représentant, en traits pleins, un sondage s'étendant verticalement avec un train de tiges pour le forage dirigé, avec un certain nombre de stabilisateurs; - la figure 4 est un schéma illustrant la relation entre l'inrrvat=Ie des stabilisateurs et la déviation des masses-tiges;
- la figure 5 est une vue en perspective d'un stabili-
sateur selon la présente invention; - la figure 6 est une vue en coupe transversale du stabilisateur de la figure 5, faite suivant la ligne 6-6 de cette figure et montrant le stabilisateur serré sur une masse-tige; la figure 7 est une vue en élévation du stabilisateur de la figure 4 fixé à une masse-tige disposi dans un sondage; - la figure 8 est une coupe transversale partielle faite suivant les lignes 8-8 de la figure 7; - la figure 9 est une vue fragmentaire de la figure 8, montrant le boulon de retenue; - la figure 10 est une vue en perspective d'un stabilisateur selon un autre mode de réalisation de l'invention;
- la figure 11 est une vue en perspective du stabili-
sateur de la figure10 fixé à une masse-tige; et - la figure 12 est une vue en coupe transversale
faite suivant les lignes 12-12 de la figure 11.
En se réfèrant maintiant plus particulièrement aux dessins, un dispositif de forage en surface 10 (figures 1 et 2) est supporté, en mer, pour forer un certain nombre de sondages 12. Les emplacements 14A, 14B des fonds des sondages sont situés dans des zones de pétrole ou couches A, B, respectivement, dont la profondeur varie; de façon correspondante, les profondeurs des parties des fonds des sondages peuvent également varier. L'un des sondages 12' est un sondage vertical, tandis que les sondages restants s'étendent à un certain angle par rapport à la verticale. Les emplacements des fonds de chaque sondage sont disposés en un motif en grille et peuvent
s'étendre sur une surface de l'ordre de 1036 ha, c'est-à-
dire sur un motif carré mesurant 3048 m de cité. Pour diriger le fond du sondage aux divers emplacements, l'angle de chaque sondage diffère et est contrblé en utilisant des stabilisateurs. On notera que la profondeur de l'eau peut représenter une centaine de mètres ou plus, tandis que la profondeur de la couche B peut Ptre de 4270 m ou plus. Le train de tiges représenté sur la figure 3 est formé de masses-tiges interconnectées 20 et d'un trépan 22 relié à l'organe le plus bas du train de tiges. Chaque masse-tige peut, par exemple, avoir environ 9,144 m de long, avoir un diamètre externe de l'ordre de 20,32 cm et un diamètre interne de l'ordre de 5,08 cm, avec un poids de l'ordre de 2270 kg. Comme la profondeur du sondage peut atteindre 4270 m ou plus, le poids des masses-tiges est supporté, à leur partie la plus supérieure, car autrement, le train de tiges s'affaisserait. Ainsi, en réponse au poids des masses-tiges, un poids prédéterminé est supporté par le trépan. Toutes les masses-tiges, sauf une faible partie, sont maintenues sous tension. Un certain nombre de sectionscd masses-tiges, par exemple, 20 sont supportées par le trépan et forment le poids nécessaire pour le forage. Un point neutre 24 définit l'emplacement o se termine la tension. En dessous du point neutre,
les masses-tiges sont chargées en compression.
L'angle auquel un sondage est foré est déterminé partiellement par le poids des masses-tiges qui les force
à se dévier. L'angle est de plus déterminé par les emplace-
ments des stabilisateurs 26 sur les masses-tiges. Tandis que les stabilisateurs sont plus proches le long de
l'assemblage des masses-tiges, une flexion des masses-
tiges augmente et on obtient des angles accrus de forage dirigé. Selon l'invention, les stabilisateurs peuvent ttre en tout emplacement sur les masses-tiges et par conséquent,
on peut obtenir les angles précis pour les sondages.
La figure 4 illustre la façon dont les stabilisateurs déterminent la déviation des masses-tiges et en conséquence l'angle du sondage. Avec un intervalle de Ll entre les stabilisateurs, il y a une forte flexion des masses-tiges et en conséquence un angle accru du sondage. Avec un plus grand intervalle entre les stabilisateurs, par exemple de L2, il y a moins de déviation et en conséquence on obtient un plus petit angle dirigé du sondage. L'espace entre les stabilisateurs peut également etre modifié de façon à changer l'étendue de l'angle du sondage. Cela est souhaitable si l'on détermine que le sondage manquera son emplacement cible, comme cela peut être déterminé,
par surveillance magnétique, par exemple.
En se réfèrant-maintenant à la figure 5, un stabilisa-
teur 26 y est illustré, qui est en une construction en une pièce, ayant une fente hélicoïdale 28 qui s'étend sur sa longueur. Le stabilisateur 26 comporte une ouverture axiale 30 ayant un diamètre interne d'une dimension suffisante pour permettre au stabilisateur 26 d'être glissé sur une masse-tige 20. Un certain nombre de lames hélicoïdales et espacées 32 sont prévues pour engager le sondage (figures 7-8). Les espaces ou gorges entre les lames permettent le passage du fluide de forage entre la surface du sondage et la surface 33 du corps entre les lames. Les lames ont des parties latérales 34 et une partie périphérique externe 35. Les parties périphériques externes des lames engagent la surface interne du sondage (figure 7), et stabilisent ainsi la masse-tige. De plus, les lames peuvent servir d'aléseurs pour ouvrir le sondage ou pour le maintenir ouvert. Comme les lames sont soumises à une usure, des particules dures 36 comme du carbure de tungstène, des pastilles de tungstène, du matériau de
Stellite et autres, peuvent être enfouis à leur pourtour.
Les lames sont également espacées sur le pourtour du stabilisateur, à l'exception de deux lames 32A et 32B, qui sont adjacentes. Les lames 32A et 32B contiennent diacune un certain nombre d'orifices 37, dont des paires opposées correspondent. Des boulons à tête à douille ou des vis 38 et des écrous respectifs 40 (figures 6 et 8-9)
sont utilisés pour bloquer le stabilisateur sur la masse-
tige. Le serrage d'un boulon à tète à douille sur un écrou, rapproche les côtés du stabilisateur fendu, c'est-à-dire
les lames extrêmes 32A, 32B, pour bien serrer le stabilisa-
teur sur la masse-tige 20.
Le stabilisateur de la figure 5 présente des lames 32 qui se chevauchent en direction longitudinale afin que, quand le stabilisateur est dans un sondage, ce dernier soit engagé à chaque emplacement longitudinal par un certain nombre de lames. Plus particulièrement, l'emplacement i longitudinal 44A est engagé par une lame 32 tandis que l'emplacement longitudinal axialement décalé 44B est
engagé par la lame 32A.
Comme cela est illustré sur la figure 9, une rondelle
est insérée dans une partie contre-alésée 52 de 1' ouver-
ture 37 et l'écrou 40 est cannelé et est dimensionné pour
former un ajustage à interférence dans la partie contre-
alésée 54 de l'ouverture 37 de la lame 32. Ainsi, lors du serrage du boulon 38 sur l'écrou 40, les cannelures de l'écrou sont usées ou alésées tandis que l'écrou est enfoncé dans l'ouverture et l' écrou devient bloqué en
vertu de l'ajustage à interférence dans l'ouverture contre-
alésée 54. Par suite, si l'un des boulons 38 se rompt, les deux moitiés d'un boulon rompu seront retenues dans
les ouvertures respectives et ne sépareront pas du stabi-
lisateur 26. La quantité des boulons 38 permet d'appliquer des forces de serrage énormes et également distribuées par le stabilisateur fendu sur la surface externe d'une masse-tige. De plus, les boulons peuvent avantageusement
être installés par des outils manuels traditionnels.
Dans le mode de réalisation de l'invention qui est représenté sur les figures 10 à 12, le stabilisateur 60
comporte une fente ouverte axialement et s'étendant linéai-
rement 62. Le stabilisateur 60 comprend des lames droites et espacées -64 qui s'étendent également axialement par rapport à l'ouverture 60 du stabilisateur. Les lames du stabilisateur sont espacées pour permettre au fluide de forage de passer entre elles. Le stabilisateur 60 est fixé à une masse-tige 20 de la même façon qu'on l'a décrit pour le stabilisateur 26, au moyen des boulons 38 et des écrous 40. Le stabilisateur 60 peut être pourvu d'unefente axiale 66 dans les cotés des lames 64A, B, qui sont tournés au loin de la sente 62. Les masses-tiges qui sont couramment fabriquées peuvent, par exemple, avoir un diamètre externe de l'ordre de 20,32cm. Avantageusement, les stabilisateurs sont dimensionnés pour s'adapter à de telles masses-tiges cependant, les masses-tiges après une certaine période d'utilisation peuvent avoir un diamètre externe de l'ordre de 20 cm ou de 19,7 cm du fait de l'usure. Afin de monter le même stabilisateur sur ces masses-tiges de plus petit
diamètre, on peut utiliser une cale tubulaire 68 (figure 12).
La cale est de forme cylindrique, avec une fente axiale 70. Pour une masse-tige de 19,7 cm, l'épaisseur de la cale, par exemple, peut être de l'ordre de 3,2 mm tandis que la fente 70 peut avoir environ 12,7 mm de large. La cale 68 est initialement placée autour de la masse-tige 20 et
ensuite le stabilisateur est placé autour de la cale.
Le serrage des boulons 38 force le stabilisateur à serrer
la cale directement sur la surface externe de la masse-tige.
L'espace radial entre le stabilisateur et une masse-
tige avant que le stabilisateur ne soit serré sur la masse-tige est d'environ 12, 7 mm pour une masse-tige d'un diamètre externe de 20,32 cm, et d'environ 3,2 mm
pour une masse-tige usée jusqu'à environ 19,7 cm.
Dans le stabilisateur des figures 5 à 8, les lames hélicoïdales 32 se chevauchent, c'est-à-dire qu'une ligne s'étendant sur la longueur du stabilisateur coupe au moins deux lames différentes. En alternative, les lames du stabilisateur peuvent s'étendre hélicoldalement sans se chevaucher. Le chevauchement maintient un engagement
continu des lames avec la surface interne du sondage.
S'il n'y a pas de chevauchement, ou si l'on utilise des lames droites, ces lames peuvent couper les parois du
sondage sur une base statistique.
Afin de permettre une surveillance magnétique du sondage, les massestiges peuvent tItre faites en un matériau non magnétique comme de l'acier inoxydable, un
matériau Monel, et autres. Le stabilisateur selon l'inven-
tion offre un avantage supplémentaire parce qu'il peut également ttre fait en un matériau non magnétique. Le stabilisateur selon l'invention fonctionne également aussi bienqu'il soit en matériau magnétique ou non magnétique, car l'engagement de serrage selon l'invention peut fixer le stabilisateur sans possibilité d'éraillures et
d'oxydation par frottement.
Le stabilisateur selon l'invention est facile à fixer à une masse-tige et peut ttre placé en tout emplacement axial sur elle. De plus, le stabilisateur selon l'invention ne peut se séparer de la masse-tige même si tous les moyens de fixation se rompent, car le stabilisateur est en une pièce, généralement tubulaire, qui entoure la masse-tige. Par ailleurs, les écrous et les boulons qui serrent le stabilisateur sur la masse-tige ne peuvent
tomber dans le sondage s'ils se rompent ou se détachent.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisationdécrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre
dans le cadre de la protection comme revendiquée.
Claims (21)
1. Stabilisateur pour ensemble tubulaire allongé pour entraîner en rotation un trépan dans un sondage caractérisé en ce qu'il comprend: (a) un corps cylindrique et creux (26) en un matériau dur ayant une partie de paroi avec une ouverture (30) traversant centralement sa longueur, correspondant sensiblement aux dimensions transversales externes dudit ensemble tubulaire et allongé et pouvant recevoir une longueur dudit ensemble, ladite paroi ayant une épaisseur lui permettant d' être déformée; (b) un moyen. (32) en un matériau rigide disposé sur la partie externe dudit corps cylindrique et creux et s'étendant sensiblement sur sa longueur pour s'appuyer sur la surface interne d'un sondage pour stabiliser ledit ensemble tubulaire et allongé dans ledit sondage quand il Extratne en rotation ledit trépan, une fente (28) s'étendant sur toute la longueur dudit corps cylindrique et creuxdans la longueur dudit moyen d'appui et coupant l'ouverture dudit corps cylindrique et creux;et (c) des moyens (38, 40) pouvant engager le moyen d'appui formé en un matériau rigide adjacent à un coté de ladite fente et traverser ladite fente pour engager le moyen d'appui adjacent à l'autre ctté de ladite fente pour faire varier la dimension de ladite ouverture afin de serrer ledit corps cylindrique et creux déformable en engagement de serrage avec la surface externe dudit ensemble tubulaire et allongé, ledit engagement de serrage permettant audit stabilisateur d'ttre placé fixement sur la longueur dudit ensemble tubulaire et allongé et de résister à un couple et à des forces linéaires appliqués audit stabilisateur en réponse à l'engagement du
moyen. d'appui avec la surface interne d'un sondage.
2. Stabilisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps cylindrique et creux précité a une
épaisseur de paroi qui est relativement faible en comparai-
son aux dimensions transversales externes dudit corps, l'épaisseur de paroi relativement faible permettant au matériau dur d'être déformé par les moyens pouvant engager ledit corps cylindrique et creux pour serrer ledit stabili- sateur sur la longueur de l'ensemble tubulaire et allongé précité.
3. Stabilisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau dur du corps cylindrique et creux
précité est un métal.
4. Stabilisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fente (62) précitée s'étend sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal du corps cylindrique et
creux précité.
5. Stabilisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fente (28) précitée s'étend sensiblement à un certain angle par rapport à l'axe longitudinal du
corps cylindrique et creux précité.
6. Stabilisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fente (28) précitée a sensiblement la forme
d'une hélice.
7. Stabilisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'appui formé en un matériau rigide disposé sur la partie externe du corps cylindrique et creux précité se compose d'un certain nombre de lames allongées
(32) espacées les unes des autres et s'étendant sensible-
ment dans la direction de l'axe longitudinal dudit corps cylindrique et creux, chaque lame ayant un méplat (35) faisant face vers l'extérieur pour s'appuyer sur la surface interne du sondage et formant une gorge (33) par rapport à la lame qui lui est adjacente, ladite gorge formant un trajet d'écoulement pour le fluide de forage entre la partie externe dudit corps cylindrique et creux et la
surface interne du sondage.
8. Stabilisateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface de l'extrémité de chaque lame précitée
contient un matériau résistant à l'usure (36).
9. Stabilisateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la longueur de chaque lame s'étend sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal du corps cylindrique
et creux précité.
10. Stabilisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur de chaque lame précitée s'étend à un certain angle par rapport à l'axe longitudinal du corps
cylindrique et creux précité.
11. Stabilisateur selon la revendication 7, caractéri-
sé en ce que la longueur de chaque lame précitée s'étend
sensiblement sous forme d'une hélice.
12. Stabilisateur selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que les moyens précités pouvant engager le corps cylindrique et creux précité comprennent un certain nombre de boulons filetés (38), un certain nombre d'écrous correspondants (40) et un certain nombre de paires de trous correspondants (37) disposés dans une lame pour
recevoir lesdits boulons et écrous correspondants.
13. Stabilisateur selon la revendication 12, caractérisé, en ce que les boulons précités ont des tttes
à douille.
14. Stabilisateur selon la revendication 12, caractérisé en ce que les ouvertures (52, 54) précitées sunt contre-alésées et en ce qu'un boulon à tête à douille et un écrou respectifs sont disposés dans chaque ouverture
contre - alésée.
15.Stabilisateur selon la revendication 14, carac-
térisé en ce que l'écrou précité et l'ouverture contre-
alésée précitée forment un ajustage à interférence tel que lors du serrage du boulon précité, ledit écrou soit forcé dans ladite ouverture contre-alésée et y soit engagé, ainsi ledit écrou est retenu dans ladite
ouverture contre-alésée indépendamment dudit boulon.
16. Stabilisateur selon la revendication 14, carac-
térisé en ce qu'il comporte un organe flexi1ie de retenue (50) disposé dans l'ouverture contre-alésée précitée, à proximité de la ttte à douille du boulon précité, ledit
24939O0
organe de retenue étant en engagement élastique dans ladite ouverture contre-alésée, ainsi ledit boulon ne peut se
déplacer axialement hors de ladite ouverture.
17. Stabilisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps cylindrique et creux précité et le moyen d'appui précité en un matériau rigide
sont en un matériau non magnétique.
18. Stabilisateur selon la revendication 17, caractérisé en ce que le corps cylindrique et creux précité et le moyen d'appui précité en un matériau rigide
sont en acier inoxydable.
19. Stabilisateur selon la revendication 17, caractérisé en ce que le corps cylindrique et creux précité et le moyen d'appui précité en un matériau rigide
sont en un matériau Monel.
20. Stabilisateur selon la revendication 14, caractérisé en ce que les ouvertures contre-alésées précitées sont formées d'une fente (66) qui s'étend le
long desdites ouvertures.
21. Stabilisateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fente (66) précitée est ouverte
et coupe l'extérieur du stabilimteur précité.
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