FR2506277A1 - Winch for rotary flexible tube drilling applications - having double-axis drum rotation and coincident-axis guide rotation - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention se rapporte a un dispositif de manutention et de stockage- d'un cable ou d'une tuyauterie flexibles à l'aide d'un treuil, ledit dispositif assurant d'une part la fonction de "trancannage" du flexible, c'est-a-dire l'organisation de son enroulement sur le treuil, et d'autre part la fonction "girouettage", c' est dire l'orientation angulaire de sa gaine en cours de dévidage. The present invention relates to a device for handling and storing a flexible cable or piping using a winch, said device ensuring on the one hand the function of "trancanning" of the flexible, c 'that is to say the organization of its winding on the winch, and on the other hand the function "weathervane", that is to say the angular orientation of its sheath during reeling.
Dans certaines techniques, en particulier celle du flexoforage par turboforeuse, on utilise un treuil a tambour destine a sto-cker et dévider une tuyauterie flexible, de diamètre et de longueur importants, qui s'enroule sur le tambour en plusieurs couches comportant plusieurs spires jointives. Dans ces techniques par ailleurs, l'en- semble du treuil doit pouvoir pivoter par rapport a un axe orthogonal à son axe de rotation en cours d'enroulement, de manière à pouvoir imprimer au flexible une torsion contrôlée permettant; en cours de dévidage, de piloter la trajectoire de sa tête, par exemple de piloter la trajectoire de l'outil de forage dans le cas du flexoforage.Par ailleurs, dans le cas- d'un dispositif tel que concerne par l'invention, cet ensemble a treuil doit pouvoir être transporté par voie rou tière ou ferroviaire, ce qui limite son encombrement en largeur et en hauteur. In certain techniques, in particular that of flexoforering by turbofor, a drum winch is used intended to store and unwind flexible tubing, of large diameter and length, which is wound on the drum in several layers comprising several contiguous turns . In these techniques, moreover, the entire winch must be able to pivot relative to an axis orthogonal to its axis of rotation during winding, so as to be able to impart to the hose a controlled twist allowing; during reeling, to pilot the trajectory of its head, for example to pilot the trajectory of the drilling tool in the case of flexoforishing. Furthermore, in the case of a device as relates to the invention, this winch assembly must be capable of being transported by road or rail, which limits its overall dimensions in width and in height.
Dans ce genre de technique, il est impératif, pour que le gi - rouettage soit efficace, que le flexible se dévide, face au treuil et avant renvoi a la verticale vers le bas, en passant par un point fixe situé a l'horizontale de l'axe de rotation du tambour en cours de déroulement ou enroulement. Par ailleurs, du fait qu'on est nécessairement limité en encombrement longitudinal, l'angle de renvoi entre ce point et la circonférence du tambour est loin d'être négligeable, de sorte que l'enroulement a spires jointives ne s'effectue pas de lui-même et qu'un dispositif auxiliaire, dit de trancannage, est nécessaire.Enfin, on s'aperçoit que l'enroulement ne peut se faire correctement, même avec un dispositif de trancannage, que si le flexible arrive sur le tambour au-dessus du plan d'enroulement, ou a la limite à. la hauteur de celuici ; en d'autres termes, le flexible doit descendre vers le tambour. In this kind of technique, it is imperative, for the gouettage to be effective, that the hose is unwound, facing the winch and before returning vertically down, passing through a fixed point located horizontally the axis of rotation of the drum during unwinding or winding. Furthermore, since it is necessarily limited in longitudinal dimensions, the angle of return between this point and the circumference of the drum is far from negligible, so that the winding with contiguous turns is not effected by itself and that an auxiliary device, called a slicing device, is necessary. Finally, we realize that the winding can only be done correctly, even with a slicing device, if the hose arrives on the drum above the winding plane, or at the limit at. the height of this; in other words, the hose must descend to the drum.
Pour tenir compte de ces impératifs, on a déjà propose, dans le domaine du flexoforage, d'utiliser un chariot de trancannage, du type couramment utilisé pour les grues, placé entre ledit point fixe et le tambour, et animé d'un mouvement horizontal parallèle à l'axe de rotation du tambour à l'aide d'un dispositif classique du type vis-écrou. Pour permettre le girouettage, l'ensemble relatif au tambour et an chariot de trancannage aurait été alors monté sur un chassis commun mobile en pivotement autour d'un axe longitudinal passant par l'axe transversal de rotation du tambour et le point fixe défini précédemment.On s'est aperçu à la réflexion qu'un dispositif de ce type entrainerait pour le flexible un nombre trop important de déflexions, aussi bien dans le sens vertical que dans le sens horizon tal, dans l'espace restreint situé entre le point fixe et le tambour, ce qui est extrêmement préjudiciable à la bonne tenue mécanique du flexible, qu'il convient de menager très particulièrement pour éviter un remplacement toujours particulièrement onéreux. To take these imperatives into account, it has already been proposed, in the field of flexoforering, to use a slicing trolley, of the type commonly used for cranes, placed between said fixed point and the drum, and driven in a horizontal movement. parallel to the axis of rotation of the drum using a conventional device of the screw-nut type. To allow the weathervane, the assembly relating to the drum and to the slicing carriage would then have been mounted on a common frame movable in pivoting around a longitudinal axis passing through the transverse axis of rotation of the drum and the fixed point defined above. We noticed on reflection that a device of this type would cause too many deflections for the hose, both vertically and horizontally, in the limited space between the fixed point and the drum, which is extremely detrimental to the good mechanical strength of the hose, which should be managed very particularly to avoid always particularly expensive replacement.
La présente invention permet la réalisation d'un dispositif de trancannage et girouettage permettant de ménager le flexible au maximum, d'une part en réduisant le nombre des déflexions infligées à ceîiiici et d'autre part en lui. assurant un guidage efficace, par l'utilisation de poulies à gorges par exemple.Le dispositif de l'in-
sur vention est caractérisé en ce qu'il comporte An chassis commun - un premier dispositif amont, mécaniquement indépendant et relatif au tambour seul, permettant audit tambour, tout en le maintenant au-dessus dudit chassis, d'avoir un premier mouvement de rotation autour de son axe transversal d'enroulement ainsi qu'un second mouvement de rotation autour d'un axe longitudinal, - un second dispositif aval, également mécaniquement indépendant, mobile en rotation autour de l'axe longitudinal passant par ledit point fixe, ledit dispositif portant deux poulies de renvoi, ou analogue, et étant blocable en position.The present invention allows the realization of a device for slicing and turning making it possible to spare the hose as much as possible, on the one hand by reducing the number of deflections inflicted on it and on the other hand. ensuring effective guidance, for example by using grooved pulleys.
on vention is characterized in that it comprises A common chassis - a first upstream device, mechanically independent and relating to the drum alone, allowing said drum, while maintaining it above said chassis, to have a first rotational movement around of its transverse winding axis as well as a second rotational movement around a longitudinal axis, - a second downstream device, also mechanically independent, movable in rotation around the longitudinal axis passing through said fixed point, said device carrying two idler pulleys, or the like, and being lockable in position.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un exemple de réalisation destiné à une flexoforeuse pour prospection pétrolière, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation latérale du dispositif de trancannage et girouettage de l'invention - la figure 2 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1. The invention will be better understood with the aid of the following description of an exemplary embodiment intended for a flexoforeuse for oil prospecting, with reference to the appended drawings in which - FIG. 1 is a side elevation view of the slicing device and wind vane of the invention - Figure 2 is a top view of the device of Figure 1.
En se reportant à l'ensemble des figures 1 et 2, le diswo- sitif comporte un chassis de base commun 1, transportable par voie routière et ferroviaire mais fixe en position sur le chantier de forage. Le chassis 1 comporte, à chacune de ses deux extrémités longitudinales, un palier-support, respectivement 2 et 3. Referring to all of Figures 1 and 2, the device comprises a common base chassis 1, transportable by road and rail but fixed in position on the drilling site. The chassis 1 comprises, at each of its two longitudinal ends, a support bearing, respectively 2 and 3.
Au paliersupport amont 2 est fixe un bras horizontal 4 por-tant le tambour 5 du treuil. Le bras 4 peut tourner dans le palier 2 autour d'un axe longïtudinal 6, ce mouvement de rotation étant commandé à l'aide du moteur 7 par l'intermédiaire des engrenages 8 et 9. At the upstream support level 2 is fixed a horizontal arm 4 carrying the drum 5 of the winch. The arm 4 can rotate in the bearing 2 around a longitudinal axis 6, this rotational movement being controlled using the motor 7 via the gears 8 and 9.
Le tambour 5 lui-meme peut tourner, pour enrouler ou dévider le flexible lo, autour de l'axe transversal 11 passant par son centre de gravité. Ce mouvement de rotation est commandé par trois moteurs hydrauli ques C12 ,13,14) engrenant sur une couronne dentée 15 solidaire du tambour 5.The drum 5 itself can rotate, to wind or unwind the flexible lo, around the transverse axis 11 passing through its center of gravity. This rotational movement is controlled by three hydraulic motors C12, 13,14) meshing on a toothed ring 15 secured to the drum 5.
Au palier-support aval 3 est de même fixée une chape 16 qui. In the downstream support bearing 3 is likewise fixed a yoke 16 which.
peut, exactement de la même façon que le bras 4, pivoter dans le palier 3 autour de son axe longitudinal 6 qui se trouve être avantageusement le même axe que celui du palier 2. Au centre du palier 3 passe également le flexible 10 en provenance du puits de forage. De la même façon que le bras 4, le pivotement de la chape 16 est commandé à l'ai de d'un moteur 17 par 'intermédiaire d'engrenages 18 et 19. can, exactly in the same way as the arm 4, pivot in the bearing 3 around its longitudinal axis 6 which happens to be advantageously the same axis as that of the bearing 2. In the center of the bearing 3 also passes the hose 10 coming from the borehole. In the same way as the arm 4, the pivoting of the yoke 16 is controlled with the aid of a motor 17 by means of gears 18 and 19.
Comme on le volt sur les dessins, la chape 16 porte deux pou-lies de renvoi 20 et 21, le point le plus bas, en position verticale, de la poulie aval 20 étant situé sur l'axe 6 de manière à assurer la sortie du flexible 10 dans l'axe 6 par un point fixe 23 situé au passage dans le palier 3, et le point le plus haut, en position verticale, de la poulie amont 21 étant situé à hauteur de la circonférence maximale d'enroulement sur le tambour 5, de manière à ce que le flexible n'aRt jamais, en cours d'enroulement, à monter dans son mouvement vers le tambour de treuil 5. As shown in the drawings, the yoke 16 carries two return lugs 20 and 21, the lowest point, in the vertical position, of the downstream pulley 20 being located on the axis 6 so as to ensure the outlet of the hose 10 in the axis 6 by a fixed point 23 located at the passage in the bearing 3, and the highest point, in vertical position, of the upstream pulley 21 being located at the height of the maximum winding circumference on the drum 5, so that the hose never, during winding, rises in its movement towards the winch drum 5.
Enfin, dans le palier 2 passe une alimentation tournante 22 contenant les. alimentations hydrauliques d'alimentaion des moteurs (12,13,14) d'entrainement du tambour, l'alimentation du flexible 10 en boue sous pression destinee a alimenter la turboforeuse, et les cables electriques de contrôle du forage. Finally, in the bearing 2 passes a rotary supply 22 containing the. hydraulic power supplies for the drum drive motors (12,13,14), the supply of the flexible hose 10 with pressurized mud intended to supply the turbofor, and the electric cables for controlling the drilling.
Le fonctionnement du dispositif de l'invention est le suivant
Pour l'opération de trancannage, c'est-à-dire d'enroulement du flexi ble 10 sur le tambour 5, la chape est amenée, à l'aide du moteur 17, par exemple dans la position des figures 1 et 2 où les poulies(20, 21) sont dans le plan vertical, et est bloquée dans cette position à l'aide du moteur 17. Les moteurs d'enroulement(12,13,14) sont mis en route et l'enroulement à spires jointives sur le tambour du treuil 5 est obtenu, sous commande du moteur 7, par pivotements alternés du bras 4, et donc du tambour 5, autour de l'axe 6.The operation of the device of the invention is as follows
For the cutting operation, that is to say winding the hose 10 on the drum 5, the yoke is brought, using the motor 17, for example in the position of Figures 1 and 2 where the pulleys (20, 21) are in the vertical plane, and is locked in this position using the motor 17. The winding motors (12,13,14) are started and the winding with contiguous turns on the winch drum 5 is obtained, under control of the motor 7, by alternating pivotings of the arm 4, and therefore of the drum 5, around the axis 6.
Le girouettage, c'est-à-dire la torsion contrôlée du flexible 10 en cours de dévidage pour rectifier la trajectoire de la turboforeuse placée en bout du flexible 10, est obtenu par pivotements, synchronisés à l'aide des moteurs 7 et 17 a la fois, simultanément du tambour 5 et de la chape 16 autour de leur axe longitudinal commun 6. The wind vane, that is to say the controlled twisting of the hose 10 during reeling to rectify the trajectory of the turboforeuse placed at the end of the hose 10, is obtained by pivoting, synchronized using the motors 7 and 17 a both, simultaneously of the drum 5 and of the yoke 16 around their common longitudinal axis 6.
En variante, on pourrait très bien effectuer le trancannage en laissant le tambour fixe en sa position verticale des figures 1 et 2 et en faisant pivoter alternativement dans un sens puis dans l'autre la chape 16, donc les poulies (20,21), l'aide du moteur 17. As a variant, we could very well carry out the trancanning by leaving the fixed drum in its vertical position in FIGS. 1 and 2 and by alternately pivoting in a direction then in the other the yoke 16, therefore the pulleys (20,21), using the motor 17.
L'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple. Le support du tambour et/ou des poulies peut être réalisé d'autre manière, a l'aide de chapes et d'étriers par exemple. Les poulies de renvoi peuvent être remplacées par des dispositifs de renvoi analogues présentant les mêmes qualités de guidage que ces dispositifs a gorge, tels que des systèmes à chaines ou à galets. Le pivotement du tambour pour l'organisa- tion de trancannage peut être réalisé autour d'un axe qui ne passe pas par l'axe 11 de rotation du tambour. Le trancannage peut être effectué aussi en faisant pivoter, à la fois le tambour 5 dans un sens et les poulies de renvoi(20,21) dans l'autre sens. The invention is obviously not limited to the embodiment which has just been described by way of example. The support for the drum and / or pulleys can be produced in other ways, using forks and stirrups for example. The return pulleys can be replaced by similar return devices having the same guiding qualities as these grooved devices, such as chain or roller systems. The pivoting of the drum for the slicing organization can be carried out around an axis which does not pass through the axis 11 of rotation of the drum. The cutting can also be carried out by pivoting, both the drum 5 in one direction and the return pulleys (20, 21) in the other direction.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8110674A FR2506277A1 (en) | 1981-05-25 | 1981-05-25 | Winch for rotary flexible tube drilling applications - having double-axis drum rotation and coincident-axis guide rotation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8110674A FR2506277A1 (en) | 1981-05-25 | 1981-05-25 | Winch for rotary flexible tube drilling applications - having double-axis drum rotation and coincident-axis guide rotation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2506277A1 true FR2506277A1 (en) | 1982-11-26 |
| FR2506277B1 FR2506277B1 (en) | 1985-03-29 |
Family
ID=9258986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8110674A Granted FR2506277A1 (en) | 1981-05-25 | 1981-05-25 | Winch for rotary flexible tube drilling applications - having double-axis drum rotation and coincident-axis guide rotation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2506277A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1986005166A1 (en) * | 1985-02-27 | 1986-09-12 | Maschinenvertrieb Kohlbrat & Bunz Gesellschaft M.B | Cable guide for a winch |
| WO2013180665A1 (en) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | Tajfun Planina Proizvodnja Strojev, D.O.O. | Forestry winch with controlled coiling of a towing cable and preventing the overloading thereof |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1315889A (en) * | 1961-12-14 | 1963-01-25 | Method and apparatus for automatic storage of wires or cables on a spool | |
| FR1330280A (en) * | 1962-05-10 | 1963-06-21 | Cutting device |
-
1981
- 1981-05-25 FR FR8110674A patent/FR2506277A1/en active Granted
Patent Citations (2)
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2506277B1 (en) | 1985-03-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |