FR2571092A1 - ANTI-ERUPTION DEVICE LODGED IN A DRILL ROD TRAIN. - Google Patents

ANTI-ERUPTION DEVICE LODGED IN A DRILL ROD TRAIN. Download PDF

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FR2571092A1
FR2571092A1 FR8514323A FR8514323A FR2571092A1 FR 2571092 A1 FR2571092 A1 FR 2571092A1 FR 8514323 A FR8514323 A FR 8514323A FR 8514323 A FR8514323 A FR 8514323A FR 2571092 A1 FR2571092 A1 FR 2571092A1
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Robert Ashley Cunningham
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF ANTI-ERUPTION INTERNE DESTINE A ETRE UTILISE DANS UN TRAIN DE TIGES DE FORAGE. CE DISPOSITIF EST CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND EN COMBINAISON, UN CORPS DE SOUPAPE13 PRESENTANT UN PASSAGE21 POUR L'ECOULEMENT DU FLUIDE DE FORAGE, UN SIEGE31 POUR UNE BILLE LEQUEL EST LOGE DANS LE PASSAGE LONGITUDINAL21, UN EMPLACEMENT DE RECEPTION D'UNE BILLE39 SITUE EN-DESSOUS DU SIEGE31 ET UNE BILLE41 AMENEE A SON EMPLACEMENT DE RECEPTION39 PENDANT L'ECOULEMENT DU FLUIDE VERS LE BAS ET POUVANT ETRE DEPLACEE, DANS LE CAS D'UN ECOULEMENT VERS LE HAUT AYANT UNE VITESSE SUFFISANTE, DANS LE PASSAGE LONGITUDINAL21 POUR VENIR EN CONTACT AVEC LE SIEGE31 ET INTERROMPRE L'ECOULEMENT DU FLUIDE VERS LE HAUT.THE PRESENT INVENTION CONCERNS AN INTERNAL ANTI-ERUPTION DEVICE INTENDED TO BE USED IN A DRILL ROD TRAIN. THIS DEVICE IS CHARACTERIZED IN THAT IT INCLUDES IN COMBINATION, A VALVE BODY13 PRESENTING A PASSAGE21 FOR THE FLUID FLUID FLOW, A SEAT31 FOR A BALL WHICH IS LOCKED IN THE LONGITUDINAL PASSAGE21, A BALL RECEPTION LOCATION LOCATED BELOW SEAT31 AND A BALL41 BROUGHT TO ITS RECEPTION LOCATION39 DURING THE DOWNWARD FLUID FLOW AND WHICH CAN BE MOVED, IN THE CASE OF UPPER FLOW WITH SUFFICIENT SPEED, IN THE LONGITUDINAL PASSAGE21 IN CONTACT WITH THE SEAT 31 AND INTERRUPT THE FLUID FLOW TO THE UPPER.

Description

7109271092

La présente invention concerne d'une manière géné-  The present invention relates generally to

rale des soupapes de sécurité et plus particulièrement un dispositif du type utilisé pour empêcher un écoulement vers le haut incontrôlé ou excessif d'un fluide dans des trains de tiges de forage du sol. Les puits d'extraction du pétrole et du gaz sont forés de la manière habituelle en entraînant en rotation un train de tiges de forage et des couronnes de forages qui supportent un trépan de forage. Le fluide de forage, c'est-àdire la "boue" de forage, est pompé vers le bas dans le passage interne du train de tiges de forage, à travers le trépan de forage, et il remonte dans le passage annulaire compris entre la paroi du trou foré et le train de tiges de forage. La boue-assure l'entraInement des débris du forage vers la surface et le refroidissement du trépan de  Safety valves and more particularly a device of the type used to prevent uncontrolled or excessive upward flow of a fluid in drill pipe trains from the ground. Oil and gas wells are drilled in the usual manner by rotating a drill string and drill bits that support a drill bit. The drilling fluid, that is, the drilling "mud", is pumped down into the internal bore of the drill string through the drill bit and back into the annular passage between the drill bit. wall of the drilled hole and the drill string. The mud ensures the entrainment of the debris from the borehole to the surface and the cooling of the drill bit.

forage. Par ailleurs le poids de la boue de forage est ajus-  drilling. Moreover, the weight of the drilling mud is

té de manière à créer, dans le fond du trou foré, une pres-  to create, in the bottom of the drilled hole, a pressure

sion hydrostatique supérieure à la pression de la formation,  hydrostatic pressure greater than the pressure of the formation,

afin d'empêcher une éruption.to prevent an eruption.

Si la pression de la boue devient trop basse lorsque la pompe de surface est déconnectée du train de tiges de forage (tel que cela se produit lorsque le raccord de tiges est entrain d'être ajouté ou qu'une tige est enlevée ou  If the mud pressure becomes too low when the surface pump is disconnected from the drill string (such as occurs when the stem joint is being added or a stem is removed or

remplacée pendant un déplacement du train de tiges) du flui-  replaced during a movement of the drill string) of the fluid

de de la formation s'écoule dans le trou foré et il peut en résulter un écoulement vers le haut incontrôlé aussi bien à l'intérieur du train de tiges de forage que dans le passage annulaire. Cette surppression peut se traduire par une  formation flows into the drilled hole and may result in uncontrolled upward flow both inside the drillstring and in the annular passage. This over-repression can result in a

éruption si elle n'est pas contrôlée rapidement. Par ail-  rash if not controlled quickly. In addition

leurs des fluides plus lourds constitués de matières pesan-  their heavier fluids made up of

tes ne peuvent pas être pompées rapidement à travers l'ins-  can not be pumped quickly through the

tallation pour empêcher une éruption, étant donné que la pompe de surface se trouve déconnectée du train de tiges de forage. Des dispositifs antiéruption "externes" qui ont été mis sur le marché et utilisés déjà depuis plusieurs années, sont employés actuellement pour assurer la fermeture autour du train de tiges de forage à la surface et pour étancher l'espace annulaire compris entre le train de tiges de forage et la paroi du trou foré. De tels dispositifs n'empêchent pas l'écoulement vers le haut de la boue de forage à l'intérieur du train de tiges de forage pendant une éruption. On connaît également des dispositifs anti- éruption "internes". Un dispositif anti-éruption interne  to prevent a blowout, since the surface pump is disconnected from the drill string. "External" anti-rupturing devices that have been on the market and have been in use for several years are currently being used to seal the drill string to the surface and to quench the annular space between the drill string. drilling and the wall of the drilled hole. Such devices do not prevent upward flow of drilling mud within the drill string during an eruption. "Inner" anti-eruption devices are also known. An internal anti-eruption device

typique est conservé sur la plate-forme du derrick. Lors-  typical is kept on the deck of the derrick. Lors-

qu'un écoulement vers le haut commence à apparaître à l'in-  that an upward flow begins to appear in the

térieur du train de tiges de forage, on visse le disposi-  the drill string, the device is screwed

tif anti-éruption interne au sommet du train de tiges de forage et on ferme une vanne. Ensuite le tuyau de boue est rebranché pour noyer le puits. Puisque l'écoulement vers le haut démarre avant que le dispositif anti-éruption ce type ne soit branché, l'utilisation d'un tel dispositif  tive internal eruption at the top of the drill string and closes a valve. Then the mud pipe is reconnected to drown the well. Since the upward flow starts before the anti-blowout device such type is plugged in, the use of such a device

peut être salissante et dangereuse.  can be messy and dangerous.

On a déjà envisagé diverses solutions, dans le do-  Various solutions have already been considered in

maine breveté, pour utiliser des dispositifs anti-éruption internes qui demeurent à l'intérieur du train de tiges de forage pendant le forage. Des exemples de tels dispositifs anti-éruption sont décrits dans les brevets US-3 850 191, 3 850 194, 4 040 441, 4 049 015, 4 088 298, 4 108 203 et 4 263  patented patent, to use internal anti-blowout devices that remain inside the drill string during drilling. Examples of such anti-eruption devices are described in US Patents 3,850,191, 3,850,194, 4,040,441, 4,049,015, 4,088,298, 4,108,203 and 4,263.

936. Dans ces brevets le dispositif comprend un sous-ensem-  936. In these patents the device includes a subassembly

ble destiné à être monté à l'intérieur du train de tiges de forage. Ce sous-ensemble présente un passage longitudinal avec un évidement ou une poche latérale d'un côté et un  intended to be mounted inside the drill string. This subassembly has a longitudinal passageway with a recess or side pocket on one side and a

siège de clapet dans le passage au-dessus de la poche laté-  flap seat in the passage above the side pocket

rale. Une bille est logée dans la poche latérale pendant le  rale. A ball is housed in the side pocket during the

forage normal. Cette bille se déplace dans le passage lon-  normal drilling. This ball moves in the long passage

gitudinal et s'applique sur son siège si un écoulement ap-  and applies to the seat if a flow

préciable apparaît pendant une éruption. Un passage d'éga-  Precise appears during an eruption. A passage of

lisation, reliant la base de la poche latérale au passage longitudinal, en dessous de la poche latérale, détermine le  the base of the lateral pocket to the longitudinal passage, below the lateral pocket, determines the

débit de l'écoulement vers le haut qui provoque le déplace-  flow rate upwards which causes the displacement

ment de la bille dans le passage longitudinal. L'aire de la section droite du passage d'égalisation empêche que la bile ne soit appliquée sur le siège lors de l'écoulement vers le haut normal qui se produit lors de la descente du train de  ball in the longitudinal passage. The area of the cross section of the equalization passage prevents the bile from being applied to the seat during the normal upward flow that occurs during the descent of the train.

tiges de forage dans le puits.drill rods in the well.

L'érosion est un problème permanent pour les dis-  Erosion is an ongoing problem for

positifs anti-druption internes du type décrit dans les  internal anti-eruption positives of the type described in

brevets précités. Des débits élevés et des particules soli-  aforementioned patents. High flows and solid particles

des ou du sable contenus dans la boue de forage provoquent l'érosion du siège du clapet et du passage l'intérieur du dispositif anti-éruption, en empêchant ainsi une longue durée de service effective. L'expérience a montré que le  or sand contained in the drilling mud causes erosion of the valve seat and passage within the anti-blowout device, thus preventing a long effective service life. Experience has shown that

bille tend à se déplacer partiellement dans le passage lon-  ball tends to move partially in the long passage.

gitudinal même pendant l'écoulement du fluide vers le bas.  even during the flow of the fluid downwards.

Dans cette position la bille provoque une restriction de  In this position the ball causes a restriction of

l'écoulement aur une aire variable par suite de l'oscilla-  the flow will have a variable area as a result of the oscilla-

tion de la bille, ce qui se traduit par des vitesses exces-  the ball, which translates into excessive speeds.

sives du fluide autour de la bille-et dans le passage lon-  of the fluid around the ball-and in the long passage

gitudinal. Il en résulte inévitablement un écoulement tur-  gitudinal. This inevitably results in a tur-

bulent et une érosion du passage et de la bille.  bulent and erosion of the passage and the ball.

L'invention a pour objet un dispositif anti-  The subject of the invention is an anti-

éruption interne du type monté dans un train de tiges de forage pendant les opérations de forage. Ce dispositif anti-éruption interne comporte une bille qui demeure en un  internal eruption of the type mounted in a drill string during drilling operations. This internal anti-eruption device includes a ball that remains in one

emplacement de réception situé d'un côté, pendant un éooule-  reception area on one side, during a

ment vers le bas. Cette bille se déplace-vers le haut pour  down. This ball moves-up for

venir en contact avec un siège de clapet lors de l'appari-  come into contact with a valve seat during the

tion d'un écoulement vers le haut- suffisamment important.  flow upwards - sufficiently large.

L'emplacement de réception de la bille est situé  The ball receiving location is located

dans une partie du sous-ensemble qui a une section de passa-  part of the subset that has a passenger section

ge nettement plus grande que la section de passage à travers le siège de clapet. Cette plus grande section de passage entraîne une réduction de la vitesse du fluide en regard de  significantly larger than the passage section through the valve seat. This larger section of passage results in a reduction of the speed of the fluid compared to

la bille. L'écoulement vers le bas vient frapper directe-  the marble. The downward flow comes directly

ment une partie de la bille. La partie du passage longitudi-  part of the ball. The part of the longitudinal passage

nal qui s'étend vers le bas à partir du siège de clapet et  which extends downwards from the flap seat and

en direction de la bille peut être un diffuseur ou un passa-  towards the ball may be a broadcaster or a passenger.

ge divergent afin de décélérer d'une manière uniforme le fluide. Pour contribuer additionnellement au maintien de la bille à son emplacement de réception 39, un passage de communication s'étend à partir d'un point situé en dessous de la bille jusqu'en un point o la vitesse de l'écoulement est beaucoup plus élevée et l'aire de la section droite est  ge diverge in order to decelerate the fluid uniformly. To additionally contribute to maintaining the ball at its receiving location 39, a communication passage extends from a point below the ball to a point where the rate of flow is much higher. and the area of the cross-section is

beaucoup plus petite qu'à l'endroit ou est logée la bille.  much smaller than where the ball is.

De préférence le passage longitudinal pour l'écoulement principal s'étend de l'emplacement de réception de la bille jusqu'à une section cylindrique de plus petit diamètre. Ce passage de communication se termine en un point adjacent à la section cylindrique afin de créer une chute de pression  Preferably, the longitudinal passage for the main flow extends from the ball receiving location to a smaller diameter cylindrical section. This communication passage ends at a point adjacent to the cylindrical section to create a pressure drop

contribuant à retenir la bille à son emplacement de ré-  helping to keep the ball at its location.

ception. Le passage longitudinal autorise le passage d'outil  reception. Longitudinal passage allows tool passage

à travers le sous-ensemble.through the subset.

On décrira ci-après,à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention,en référence au dessin annexé sur lequel:  An embodiment of the present invention will be described hereinafter by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawing in which:

La figure 1 est une vue en coupe verticale et axia-  FIG. 1 is a vertical sectional and axially

le d'un dispositif anti-éruption interne suivent l'inven-  of an internal anti-eruption device follow the invention.

tion.tion.

La figure 2 est une vue en coupe, à plus grande échelle, faite suivant la ligne II-II de la figure 1, du  FIG. 2 is a sectional view, on a larger scale, taken along the line II-II of FIG.

dispositif anti-éruption de la figure-l.  anti-eruption device of FIG.

La figure 3 est une vue en coupe, à plus grande échelle, faite suivant la ligne III-1II de la figure 1, du  FIG. 3 is a sectional view, on a larger scale, taken along line III-1II of FIG.

dispositif snti-éruption de la figure 1.  snti-eruption device of Figure 1.

La figure 4 est une vue en coupe, à plus grande échelle, faite suivant la ligne IV-IV de la figure 1, du  FIG. 4 is a sectional view, on a larger scale, taken along the line IV-IV of FIG.

dispositif anti-éruption de la figure 1.  anti-blowout device of Figure 1.

La figure 5 est une vue en coupe, à plus grande  Figure 5 is a sectional view, to larger

échelle, faite suivant la ligne V-V de la figure 1, du dis-  scale, taken along the line V-V of Figure 1, of the

positif anti-éruption de la figure 1.  positive anti-eruption of Figure 1.

La figure 6 est une vue en coupe, à plus grande échelle, faite suivant la ligne VI-VI de la figure 1, du  FIG. 6 is a sectional view, on a larger scale, taken along the line VI-VI of FIG.

dispositif anti-éruption de la figure 1.  anti-blowout device of Figure 1.

La figure 7 est une vue en coupe axiale et verticale  Figure 7 is an axial and vertical sectional view

partielle, à plus grande échelle, d'une partie du disposi-  partial, on a larger scale, of part of the

tif enti-éruption de la figure 1, la bille n'ayant pas été représentée. La figure 8 est une vue en élévation, à plus grande échelle, d'une partie de l'insert inférieur, qui est un  tif eruption of Figure 1, the ball has not been shown. FIG. 8 is an elevational view, on a larger scale, of a portion of the lower insert, which is a

élément du dispositif anti-éruption de la figure 1.  element of the anti-blowout device of Figure 1.

Si on se réfère a la figure 1 on voit qu'un disposi-  If we refer to Figure 1, we see that a

tif anti-éruption 11 comporte une enveloppe tubulaire 13.  The anti-eruption device 11 comprises a tubular casing 13.

Cette enveloppe 13 présente un taraudage 15 è son extrémité  This casing 13 has a thread 15 at its end

supérieure, en vue de sa liaison avec une tige, non repré-  superior, with a view to its connection with a stem, not

sentée, d'un train de tiges de forage. Un adaptateur 17 est  felt, of a drill string. An adapter 17 is

fixé b l'extrémité inférieure de l'enveloppe 13. Cet adap-  attached to the lower end of the envelope 13. This

tateur tubulaire 17 présente un filetage externe 19 pour assurer sa liaison avec une autre tige, non représentée, du train de tiges de forage. Un passage longitudinal 21 s'étend à travers l'enveloppe 13 et l'adaptateur 17 pour le passage  tubular tubular 17 has an external thread 19 to ensure its connection with another rod, not shown, the drill string. A longitudinal passage 21 extends through the envelope 13 and the adapter 17 for the passage

du fluide de forage.drilling fluid.

Un insert supérieur 23 est logé dans l'enveloppe 13  An upper insert 23 is housed in the envelope 13

à proximité de son extrémité supérieure. Cet insert supé-  near its upper end. This superior insert

rieur 23 est un organe tubulaire présentant un alésage co-  23 is a tubular member having a co-bored bore

nique 25 qui fait partie du passage longitudinal 21 pour le passage du fluide de forage. L'alésage conique 25 a une extrémité inférieure qui est plus petite que son extrémité supérieure et l'axe 24 de cet alésage 23 est décalé par rapport à l'axe 26 de l'enveloppe 13. L'axe 24 de l'alésage  25 which is part of the longitudinal passage 21 for the passage of the drilling fluid. The conical bore 25 has a lower end which is smaller than its upper end and the axis 24 of this bore 23 is offset with respect to the axis 26 of the casing 13. The axis 24 of the bore

conique 25 recoupe l'axe 26 de l'enveloppe 13.  conical 25 intersects the axis 26 of the envelope 13.

Un siège 31 pour un clapet ou une bille est logé  A seat 31 for a flap or a ball is housed

dans un évidement prévu à l'extrémité inférieure de l'alésa-  in a recess provided at the lower end of the bore

ge conique 25. Un insert 27 de maintien du siège est appli-  25. An insert 27 for maintaining the seat is applied.

qué contre l'extrémité inférieure de l'insert supérieur 23 et il également logé dans l'enveloppe 13. L'insert 27 est un organe tubulaire présentant un alésage cylindrique 29 qui est aligné avec l'extrémité inférieure de l'alésage conique 25. Le siège de clapet 31 est maintenu dans des évidements  The insert 27 is a tubular member having a cylindrical bore 29 which is aligned with the lower end of the tapered bore 25. The valve seat 31 is held in recesses

formés dans les inserts 23 et 27.formed in the inserts 23 and 27.

Un insert intermédiaire 33 est appliqué contre l'ex-  An intermediate insert 33 is applied against the former

trémité inférieure de l'insert 27. Cet insert 33 est un organe tubulaire présentant un alésage 35 qui a le même diamètre, à son extrémité supérieure, que celui de l'alésage cylindrique 29 auquel il se raccorde. L'alésage 35 a une forme conique, de même que l'alésage 25, son axe 34 est incliné par rapport à l'axe longitudinal 26 de l'enveloppe 13 mais il est dans une position inversée par rapport à  lower end of the insert 27. This insert 33 is a tubular member having a bore 35 which has the same diameter, at its upper end, than that of the cylindrical bore 29 to which it is connected. The bore 35 has a conical shape, as well as the bore 25, its axis 34 is inclined with respect to the longitudinal axis 26 of the casing 13 but is in an inverted position with respect to

L'axe de l'alésage conique 25. La figure 5 représente l'alé-  The axis of the conical bore 25. FIG.

sage conique 35 vu vers le haut en direction du siège 31.  wise conical 35 seen upward towards the seat 31.

L'alésage conique 35 débouche dans une section cen-  The conical bore 35 opens into a central section

trale élargie 37, ainsi qu'il est représenté sur les figures 2 et 7, laquelle a une forme générale cylindrique. L'aire de la section droite ou section de passage de l'écoulement, à l'endroit de la section centrale 37, est supérieure à celle de la section de passage h travers le siège 31. L'axe de la section centrale est décalé par rapport à l'axe 26 mais dans une direction opposée par rapport à la direction du  enlarged tread 37, as shown in Figures 2 and 7, which has a generally cylindrical shape. The area of the cross section or section of the flow at the location of the central section 37 is greater than that of the passage section through the seat 31. The axis of the central section is shifted with respect to the axis 26 but in an opposite direction to the direction of the

décalage du siège 31.seat offset 31.

Si on se réfère à la figure 7, on y voit qu'un emplacement de réception d'une bille 39 est situé dans la section centrale 37. Cet emplacement de réception d'une  Referring to FIG. 7, it can be seen that a location for receiving a ball 39 is located in the central section 37. This reception location of a

bille 39 supporte une bille 41 (figure 1) pendant l'écoule-  ball 39 supports a ball 41 (Figure 1) during the flow.

ment du fluide vers le bas. La figure 2 est une vue en coupe  fluid flow downwards. Figure 2 is a sectional view

montrant la bille 41 se trouvant sur son emplacement de ré-  showing the ball 41 lying on its location

ception. L'axe de l'emplacement de réception d'une bille 39 est décalé par rapport à l'axe 26 dans une direction opposée par rapport à celle du décalage de l'axe du siège 31 pour la  reception. The axis of the location of receiving a ball 39 is offset with respect to the axis 26 in a direction opposite to that of the offset of the axis of the seat 31 for the

bille (figure 1). La section de passage au niveau de l'em-  ball (Figure 1). The section of passage at the level of the

placement de réception d'une bille 39 est égale à l'aire de la section droite de la section centrale 37 diminuée de la  receiving placement of a ball 39 is equal to the area of the cross-section of the central section 37 minus the

dimension de la section droite de l'emplacement de récep-  dimension of the cross-section of the receiving location

tion39.Cette section de passage est considérablement supé-  This section of passage is considerably higher than

rieure à la section de passage du siège 31 (figure 1) la-  than the passage section of seat 31 (Figure 1) la-

quelle est inférieure à la section droite de la bille 41.  which is smaller than the straight section of ball 41.

Ainsi qu'il est représenté sur la figure 2, l'empla-  As shown in Figure 2, the location

cement de réception d'une bille 39 a une section droite circulaire d'un diamètre inférieur à celui de la section centrale 37, et son axe est décalé par rapport à l'axe de la section centrale 37. Le côté externe de cet emplacement de réception est tangent au côté externe de la section centrale 37. La section de passage au niveau u- de la section centrale 37 peut être décrite comme ayant la forme d'un croissant dont un côté (côté gauche sur la figure 2) est  ball receiving member 39 has a circular cross-section of a diameter smaller than that of the central section 37, and its axis is offset with respect to the axis of the central section 37. The outer side of this location of The receiving section is tangent to the outer side of the central section 37. The u-section of the central section 37 may be described as having the shape of a crescent having one side (left side in FIG.

concave tandis que l'autre côté est convexe.  concave while the other side is convex.

2 5 7 10922 5 7 1092

L'emplacement de réception 39de la bille 41 cons-  The receiving location 39 of ball 41 con-

titue l'extrémité supérieure d'un élément de réception d'une bille 43. Cet élément de réception d'une bille 43 est un élément cylindrique, comme il est représenté sur les figures 2,3 et 6, ayant un diamètre légèrement supérieur au diamètre de la bille 41. Cet eélément de réception d'une bille 43 est emboîté dans un trou cylindrique 44 (figures 3 et 6), lequel est formé dans un insert inférieur 45. Cet insert inférieur est un organe tubulaire dont l'extrémité supérieure est  the top end of a ball-receiving member 43. This ball-receiving member 43 is a cylindrical member, as shown in Figures 2,3 and 6, having a diameter slightly greater than This ball receiving element 43 is fitted into a cylindrical hole 44 (FIGS. 3 and 6), which is formed in a lower insert 45. This lower insert is a tubular member whose upper end is

en contact avec l'extrémité inférieure de l'insert inter-  in contact with the lower end of the insert

médiaire 33. L'insert inférieur 45 est emboîté dans l'enve-  33. The lower insert 45 is fitted into the housing.

loppe 13 et il présente un alésage conique 47 qui s'étend vers le bas à partir de son extrémité supérieure, en faisant partie du passage longitudinal 21. L'alésage conique 47 est  13 and has a conical bore 47 which extends downwardly from its upper end, forming part of the longitudinal passage 21. The conical bore 47 is

représenté sur les figures 2 et 3 ainsi que sur la figure 7.  shown in Figures 2 and 3 and Figure 7.

L'alésage conique 47, convergent vers le bas, a un axe 46  The conical bore 47, converging downwards, has an axis 46

(figure 7) qui est incliné par rapport à l'axe 26, son ex-  (Figure 7) which is inclined with respect to the axis 26, its ex-

trémité inférieure ayant un diamètre plus petit que celui de  lower end with a diameter smaller than that of

son extrémité supérieure.its upper end.

L'extrémité inférieure de l'alésage conique 47 dé-  The lower end of the conical bore 47 de-

bouche dans une section cylindrique 49 prévue dans l'insert inférieur 45 et qui présente une section de passage plus petite que la section de passage à l'endroit de la section centrale 37. L'axe de la section cylindrique 49 coincide  mouth in a cylindrical section 49 provided in the lower insert 45 and which has a passage section smaller than the passage section at the location of the central section 37. The axis of the cylindrical section 49 coincides

25. avec l'axe du siège de clapet 31, ces deux axes étant déca-  25. with the axis of the valve seat 31, these two axes being disconnected

lés par rapport à l'axe 26 de l'enveloppe 13. La section  with respect to the axis 26 of the envelope 13. The section

cylindrique 49 débouche dans un alésage conique 51 qui s'6-  cylindrical 49 opens into a conical bore 51 which is

tend vers l'extrémité inférieure de l'insert inférieur 45.  tends towards the lower end of the lower insert 45.

L'alésage conique 51 a, tel que représenté sur la figure 4, un axe 52 (figure 7) qui recoupe l'axe 26, de même que les  The conical bore 51 has, as shown in Figure 4, an axis 52 (Figure 7) which intersects the axis 26, as well as the

autres alésages 25,35 et 47. L'extrémité inférieure de l'a-  other bores 25,35 and 47. The lower end of the

lésage conique 51 a un diamètre supérieur à celui de son  conical damage 51 has a diameter greater than that of its

extrémité supérieure. Les alésages 47,49 et 51 forment con-  upper end. Bores 47, 49 and 51 form

jointement un Venturi.jointing a Venturi.

Une partie de l'insert inférieur 45 est représentée enlevée de l'enveloppe 13 sur la figure 8. Cet insert a une paroi cylindrique qui s'emboîte étroitement dans l'enveloppe  Part of the lower insert 45 is shown removed from the casing 13 in FIG. 8. This insert has a cylindrical wall which fits tightly into the casing

13. D'un c6té une encoche 55 est découpée dans la paroi.  13. On the one side a notch 55 is cut in the wall.

257109Z257109Z

Cette encoche est également représentée sur la figure 3.  This notch is also shown in FIG.

L'encoche 55 fait apparaltre une partie du côté externe de l'élément de réception d'une bille 43. Ceci permet de souder  The notch 55 makes part of the outer side of the receiving element of a ball 43 appear. This makes it possible to weld

l'élément de réception d'une bille 43 à l'insert 45. L'enco-  the element for receiving a ball 43 at the insert 45. The

che 55 ne s'étend pas sur la totalité de la longueur du trou 44 ou de l'élément de réception d'une bille 43. La ligne en  55 does not extend over the entire length of the hole 44 or the receiving element of a ball 43. The line

tiret 57 qui apparait sur la figure 7, indique comment ap-  The indent 57 shown in Figure 7 indicates how

parattrait l'alésage conique 47 ai l'élément de réception d'une bille 43 n'était pas soudé en place et ai le trou 44 >'existait pas. Le débouché de l'alésage conique 47 dans la section cylindrique 49 peut être vu en comparant les figures 2,3 et 6. Sur la figure 6 l'alésage conique 47 n'apparatt  It would be apparent that the conical bore 47 has the ball-receiving member 43 not welded in place and the bore 44 does not exist. The outlet of the conical bore 47 in the cylindrical section 49 can be seen by comparing Figures 2,3 and 6. In Figure 6 the conical bore 47 does not appear.

plus, cette figure montrant uniquement fa section cylindri-  Moreover, this figure showing only the cylindrical section

que 49.that 49.

Si on se réfère à la figure 7, on voit qu'un passage de communication 59 s'étend à travers l'élément de réception d'une bille 43.en étant incliné par rapport à l'axe 26. Ce  Referring to FIG. 7, it can be seen that a communication passage 59 extends through the receiving element of a ball 43. while being inclined with respect to the axis 26. This

passage de communication 59 a une extrémité supérieure élar-  communication passage 59 has a wide upper end

gie 61 qui est circulaire mais qui a un diamètre inférieur  61 which is circular but has a smaller diameter

au diamètre de la bille 41. L'extrémité supérieure 61 défi-  to the diameter of the ball 41. The upper end 61 defines

nit une surface d'étanchement circulaire qui est située dans un plan perpendiculaire à l'axe 26 (figure 1), pour  a circular sealing surface which is located in a plane perpendicular to the axis 26 (FIG.

amener la bille 41 à être appliquée d'une manière étanche-  bring the ball 41 to be applied in a sealed manner

contre l'extrémité supérieure du passage 59 pendant l'écou-  against the upper end of the passage 59 during the

lement du fluide de forage vers le bas. Pendant cet écoule-  drilling fluid downward. During this flow

ment vers le bas la bille 41 empêche que du fluide ne s'é-  the ball 41 prevents the fluid from

coule vers le bas à travers le passage 59. L'extrémité in-  flows down through the passageway 59.

férieure du passage de communication 59 se termine par une section biseautée 65. Cette section biseautée 65 s'étend à partir de l'extrémité inférieure 63 du passage 59 jusqu'à l'extrémité inférieure 67 de l'élément de réception d'une bille 43. Cette section biseautée 65 est une section aplatie sur la paroi latérale de l'élément de réception d'une bille 43. L'extrémité inférieure 67 s'étend légèrement vers et  The tapered section 65 extends from the lower end 63 of the passage 59 to the lower end 67 of the ball-receiving member. 43. This tapered section 65 is a flattened section on the side wall of the ball receiving member 43. The lower end 67 extends slightly toward and

dans la section cylindrique 49.in the cylindrical section 49.

Un canal ouvert 69 s'étend vers le haut à partir d'un point proche de l'extrémité inférieure de l'insert 45, jusqu'à l'extrémité inférieure de l'élément de réception  An open channel 69 extends upward from a point near the lower end of the insert 45, to the lower end of the receiving member.

d'une bille 43. Ce canal 69 est formé dans la paroi de l'a-  of a ball 43. This channel 69 is formed in the wall of the

lésage conique 51. Le canal 69 est aligné avec un canal 70 qui s'étend vers le haut à partir de l'extrémité inférieure  51. The channel 69 is aligned with a channel 70 which extends upward from the lower end

67 de l'élément de réception d'une bille 43, jusqu'à l'ex-  67 of the receiving element of a ball 43, to the ex-

trémité inférieure 63 du passage de communication 59. Ainsi qu'il est représenté sur la figure 4, le canal 69 rejoint le  lower end 63 of the communication passage 59. As shown in FIG. 4, the channel 69 joins the

canal 70 pour constituer un trajet d'écoulement pour l'écou-  channel 70 to provide a flow path for the flow of

lement vers le haut vers et dans l'extrémité inférieure 63 du passage 59. Les canaux 69 et 70 sont inclinés par rapport  upwardly to and in the lower end 63 of the passage 59. The channels 69 and 70 are inclined relative to each other.

à l'axe 26 (figure 1).to the axis 26 (Figure 1).

Une structure additionnelle pour le dispositif anti-éruption comporte un organe de guidage 71 en forme de dent lequel est situé du côté intérieur de l'emplacement de  An additional structure for the anti-blowout device includes a tooth-shaped guide member 71 which is located on the inner side of the

réception d'une bille 39. Comme on peut le voir sur la figu-  receiving a ball 39. As can be seen in the figure

re 8, cet organe de guidage 71 forme une crête au-dessus de  8, this guide member 71 forms a ridge above

l'extrémité supérieure 61 du passage 59. Cet organe de gui-  the upper end 61 of the passage 59. This guide member

dage 71 sert de moyen de guidage pour contribuer à la mise en place de la bille 41 sur son emplacement de réception 39 pendant l'écoulement vers le bas. La figure 1 montre des  Dage 71 serves as a guiding means for contributing to the placement of the ball 41 at its receiving location 39 during the downward flow. Figure 1 shows

rondelles Belleville 73 qui sont disposées entre l'adapta-  Belleville washers 73 which are arranged between the adapter

teur 17 et l'extrémité inférieure de l'insert inférieur 45 afin de maintenir fermement les inserts 23,27,33 et 45 à  17 and the lower end of the lower insert 45 to firmly hold the inserts 23,27,33 and 45 to

l'intérieur de l'enveloppe 13.the inside of the envelope 13.

En fonctionnement le dispositif anti-éruption 11 est fixé au train de tiges de forage pendant l'opération de forage. La boue de forage est pompée vers le bas à travers le train de tiges et elle passe à travers le dispositif anti-éruption 11. Le fluide de forage passe à travers le passage longitudinal 21, l'alésage conique 25 et le siège 31. Le fluide de forage passe ensuite à travers la section  In operation the anti-blowout device 11 is attached to the drill string during the drilling operation. The drilling mud is pumped down through the drill string and passes through the blowout device 11. The drilling fluid passes through the longitudinal passage 21, the tapered bore 25 and the seat 31. drilling fluid then passes through the section

cylindrique 29 puis pénètre dans l'alésage conique 35.  cylindrical 29 and then enters the conical bore 35.

Ainsi qu'il est représenté sur les figures 1 et 5,  As shown in FIGS. 1 and 5,

l'aire de la section droite ou la section de passage augmen-  the area of the cross-section or the crossing section increases

tant progressivement dans l'alésage conique 35, ceci se traduit par l'existence d'un diffuseur dans le cas d'un écoulement vers le bas. La vitesse du fluide diminue jusqu'à un minimum au voisinage de la section centrale 37. Le fluide s'écoule autour de l'élément de réception d'une bille 43 et pénètre dans l'alésage conique 47. Une partie du courant de fluide sécoulant vers le bas vient frapper directement la bille 41. Dans l'alésage conique 47 la vitesse du fluide augmente et atteint une vitesse maximale dans la section cylindrique 49. La pression h l'endroit de la section cylin- drique 49 est inférieure à la pression dans la section  so gradually in the conical bore 35, this results in the existence of a diffuser in the case of a flow downwards. The fluid velocity decreases to a minimum in the vicinity of the central section 37. The fluid flows around the receiving member of a ball 43 and enters the conical bore 47. Part of the fluid stream The downwardly flowing down stroke directly hits the ball 41. In the conical bore 47 the fluid velocity increases and reaches a maximum velocity in the cylindrical section 49. The pressure at the location of the cylindrical section 49 is less than the pressure in the section

centrale 37.Central 37.

L'emplacement de réception d'une bille 39 est en  The location of receiving a ball 39 is in

communication, par l'intermédiaire du passage de communica-  communication, through the passage of communica-

tion 59, avec la section cylindrique adjacente 49 à basse pression. Ceci crée une différence de pression sur la bille 41. Normalement, dans le cas d'un écoulement vers le bas, la  59, with the adjacent cylindrical section 49 at low pressure. This creates a pressure difference on the ball 41. Normally, in the case of a downward flow, the

bille 41 ne se déplace pas hors de son emplacement de récep-  ball 41 does not move out of its receiving location.

tion 39, dans la section de passage principale, de l'autre  39 in the main passage section of the other

côté de l'organe de guidage 71. Même si la bille 41 se dé-  side of the guide member 71. Even if the ball 41 is

place quelque peu par rapport à son emplacement de récep-  place somewhat in relation to its location of reception

tion 39, la distance entre l'Iélément de réception d'une bille 43 et le côté opposé de l'alésage conique 47 est plus petite que la dimension de la bille 41 et par conséquent celle-ci ne peut pas se déplacer vers le bas. De même, comme on peut le voir sur la figure 2, même si la bille 41 arrive à s'écarter de son emplacement de réception 39 et à venir en contact avec la paroi opposée de l'alésage conique 47, elle ne restreint pas notablement l'écoulement à cause de l'importance de la section de passage en forme de croissant  39, the distance between the receiving element of a ball 43 and the opposite side of the conical bore 47 is smaller than the dimension of the ball 41 and therefore it can not move downwards. . Likewise, as can be seen in FIG. 2, even if the ball 41 is able to move away from its receiving location 39 and come into contact with the opposite wall of the conical bore 47, it does not significantly restrict the flow because of the importance of the crescent-shaped crossing section

qui entoure l'élément de réception d'une bille 43. L'écou-  surrounding the ball receiving element 43. The earpiece

lement du fluide, après avoir quitté la section cylindrique 49, pénètre dans l'alésage conique 51 et passe à travers  fluid, after leaving the cylindrical section 49, enters the conical bore 51 and passes through

l'adaptateur 17.the adapter 17.

Si la pression de la formation dans le puitsdevient supérieure à la pression hydrostatique due à la colonne de boue de forage, et si le fluide commence à s'écouler vers le  If the formation pressure in the well becomes greater than the hydrostatic pressure due to the drilling mud column, and the fluid begins to flow to the

haut, le fluide de forage peut commencer à remonter à l'in-  high, the drilling fluid can begin to rise to the

térieur de la totalité du train de tiges de forage. L'écou-  interior of the entire drill string. The neck-

lement vers le haut s'effectue à travers l'alésage conique 47 qui joue alors le rôle d'un divergent. Une partie de l'écoulement passe vers le haut à travers le passage de communication 59. Le fluide s'écoulant à travers ce passage  The upward movement is effected through the conical bore 47 which then acts as a divergent. Part of the flow passes upward through the communication passage 59. The fluid flowing through this passage

7 10927 1092

-de communication 599 s'il est suffisant, écarte la bille 41 de son siège et la repousse dans le courent principal de Aé coulement vers le haut è tzavee lsViésage conique 350 La bille 41 eet alors en're1née vers le haut pour venir s2apo pliquer centre le siûge 319 en interrompant alors tout couleient addi tionne! vers le haeut tL'ruption dans le puié peut être alors stoppée en pompent dans celui-ci de li boue plus lourde. La bille 41 demeure plaquée contre le siège 31 jusqu'â ce que la pression au- dessus de le bille 41 devienne suprieure à celle régnant en dessous de la billeo Lorsque la pression au-dessus de la bille 41 devient supérieure à la pression en dessous de la bille, celle-ci tombe et retourne à son emplacement de réception 39. L'organe de guidage 71 assure le guidage de la bille pour la ramener à son eaplap  -of communication 599 if it is sufficient, spreads the ball 41 from its seat and pushes it back into the main course of Ae flow upward tapered lsConnection 350 Ball 41 eet and then upward to come s2apo pliquer center 319 then interrupting everything else! to the height of the rash in the heart can then be stopped by pumping into it of the heavier mud. The ball 41 remains pressed against the seat 31 until the pressure above the ball 41 becomes greater than that below the ball When the pressure above the ball 41 becomes greater than the pressure below of the ball, it falls and returns to its receiving location 39. The guide member 71 guides the ball to bring it back to its eaplap

cement de réception 39.receiving cement 39.

Les dimensions des composants du dispositif anti= Oruption 11 sont choisies de manière qu'un débit minimal vers le haut soit atteint avant que la bille 45 ne soit entraînée vers le haut et vienne s'appliquer contre le si-ge 31. Pour que la bille 41 vienne en contact.avec le siège 31, une vitesse minimale vers le haut est nécessaire si bien que la bille 41 n'est pas normalement amenée en contact avec le siâge 31 pendant la descente normale du train de tiges de forage. Pendant la descente du train de tiges de forage la boue se trouvant dans le forage pénètre dans le train de tiges de forage afin d'égaliser la pression à l'intérieur et à l'extérieur du train de tiges de forage. La bille 41 et les sections des divers alésages sont dimensionnées de telle façon que la bille 41 vienne en contact avec le siège 31 de  The dimensions of the components of the anti-Orress device 11 are chosen such that a minimum upward flow is achieved before the ball 45 is driven upwards and comes to bear against the seat 31. For the Ball 41 comes into contact with the seat 31, a minimum upward speed is required so that the ball 41 is not normally brought into contact with the seat 31 during the normal descent of the drill string. During the descent of the drill string, mud in the bore enters the drill string to equalize the pressure inside and outside the drill string. The ball 41 and the sections of the various bores are dimensioned in such a way that the ball 41 comes into contact with the seat 31 of

préférence lorsque l'on atteint un débit vers le haut d'en-  preference when one reaches a flow upwards of

viron 568 litres par minute, pour un fluide de forage ayant un poids spécifique de 1,9 g/cm3, et un débit de 757 I par minute pour de l'eau pure. Le débit maximal vers le haut qui peut apparaître pendant-la descente normale du train de  It is used for a drilling fluid having a specific gravity of 1.9 g / cm 3 and a flow rate of 757 l per minute for pure water. The maximum upward flow that may occur during the normal descent of the train of

tiges de forage, même avec de larges buses et une boue lour-  drill pipes, even with large nozzles and heavy mud

de, est d'environ 508 litres par'minute.  of, is about 508 liters per minute.

Les jeux minimaux entre le siège de clapet 31 et la section cylindrique 39 sont choisis de manière à permettre de descendre des outils normaux, suspendus à un câble dans  The minimum clearances between the valve seat 31 and the cylindrical section 39 are chosen so as to allow the removal of normal tools suspended from a cable in

le train de tiges de forage pendant certaines opérations.  the drill string during certain operations.

La distance entre le cZté interne extrême de l'élément de réception d'une bille 43 et le côté opposé de l'alésage conique 47 est calculé de manière à permettre le passage de  The distance between the extreme internal dimension of the ball-receiving element 43 and the opposite side of the conical bore 47 is calculated so as to allow the passage of

ces mêmes outils.these same tools.

Les dimensions des sections des alésages sont choi-  The dimensions of the bore sections are chosen

sies de manière à réduire l'érosion pendant l'écoulement normal vers le bas. Une vitesse d'écoulement d'environ 30,5 mètres par seconde est considérée comme étant une valeur à partir de laquelle une érosion apparaIt avec la plupart des boues. La plus petite section de passage dans le dispositif  in order to reduce erosion during normal downward flow. A flow rate of about 30.5 meters per second is considered a value from which erosion occurs with most sludge. The smallest section of passage in the device

anti-éruption 11 est celle du siège de clapet 31 ob appa-  anti-eruption 11 is that of the valve seat 31 obappa-

raissent des vitesses de 30,5 mètres par seconde pour un débit de 2840 litres par minute, en supposant un diamètre interne de 44,5 cm pour le siège 31. Une vitesse de 30,5  lower speeds of 30.5 meters per second for a flow rate of 2840 liters per minute, assuming an internal diameter of 44.5 cm for seat 31. A speed of 30.5

mètres par seconde à travers le siège 31 est ramenée à en-  meters per second through the seat 31 is brought back to

viron 13,1 mètres par seconde dans la section centrale 37 autour de la bille 41. Cette vitesse réduite est bien en  about 13.1 meters per second in center section 37 around ball 41. This reduced speed is

dessous du seuil d'apparition de l'érosion.  below the threshold of appearance of erosion.

L'extrémité inférieure 63 du passage de communica-  The lower end 63 of the communication passage

tion 59 est située de préférence dans une portion de l'a-  tion 59 is preferably located in a portion of the

lésage conique 47 ayant une section de passage inférieure à la section de passage autour de l'emplacement de réception  conical wrap 47 having a passage section smaller than the passage section around the receiving location

d'une bille 39. Ceci se traduit par une différence de pres-  39. This translates into a difference of pres-

sion s'exerçant sur la bille 41 pendant l'écoulement vers le bas, la grandeur de cette différence de pression dépendant  sion on the ball 41 during the downward flow, the magnitude of this pressure difference dependent

de la vitesse du fluide et du poids du fluide de forage.  the fluid velocity and the weight of the drilling fluid.

Par exemple, pour un débit de 757 litres par minute la différence de pression estimée va de 0,16 bar pour l'eau à 3,1 bar pour une boue de forage d'un poids spécifique de 1,9 g/cm3. Dans la forme d'exécution préférée de l'invention,  For example, for a flow rate of 757 liters per minute the estimated pressure difference is from 0.16 bar for water to 3.1 bar for a drilling mud with a specific gravity of 1.9 g / cm3. In the preferred embodiment of the invention,

le diamètre du siège 31 est de 44,5cm, ce qui donne une sec-  the diameter of the seat 31 is 44.5 cm, which gives a sec-

tion de passage de 155cm2. La section de passage nominale de la section centrale 37 est d'environ 35,5 cm2.La distance, le long de l'axe 26, entre le bord inférieur du siège 31 et le sommet de la bille 41 se trouvant b son emplacement de réception 39 est d'environ 28 cm. La bille est de préférence  passage of 155cm2. The nominal passage section of the central section 37 is approximately 35.5 cm 2. The distance, along the axis 26, between the lower edge of the seat 31 and the top of the ball 41 being at its location. receiving 39 is about 28 cm. The ball is preferably

en acier et elle a un diamètre de 5,4cm.La section de pas-  made of steel and has a diameter of 5.4cm.

sage de la section cylindrique 49 est d'environ 19 cm2. La distance entre le centre de la bille 41, se trouvant à son emplacement de réception 39, et le bord supérieur de la section cylindrique 49 est d'environ 1,3cm. Le diamètre du  wise of the cylindrical section 49 is about 19 cm2. The distance between the center of the ball 41, being at its receiving location 39, and the upper edge of the cylindrical section 49 is about 1.3 cm. The diameter of the

passage de communication 59 est de 0,8cm.  communication passage 59 is 0.8cm.

Le diamètre de la section 35 à sa jonction avec la section centrale 37 est d'environ 6,6cm. Le diamètre de la  The diameter of the section 35 at its junction with the central section 37 is about 6.6cm. The diameter of the

section centrale 37 est d'environ 9,8cm. Le courant d'écou-  central section 37 is about 9.8cm. The flow of

lement principal à l'endroit du sommet de la section cen-  the main point at the top of the central section

trale 37 est conique. Le bord de ce courant conique vient frapper sur la bille 41 à environ 3,8cm d-u côté interne (côté droit sur la figure 1) dela bille 41. Ainsi environ les trois quarts de la bille se. trouvent directement dans le courant principal vers le bas dans la forme d'exécution de l'invention.  trale 37 is conical. The edge of this tapered current hits the ball 41 about 3.8 cm from the inner side (right side of FIG. 1) of the ball 41. Thus, about three-quarters of the ball becomes. find directly in the main stream down in the embodiment of the invention.

L'invention offre des avantages appréciables. L'ali-  The invention offers appreciable advantages. DIETS

gnement des passages convergents et divergents et la dispo-  of convergent and divergent passages and the provision of

sition de l'emplacement de réception 39 de la bille 41 en un point o la vitesse est notablement réduite, entraînent une réduction appréciable de l'érosion. L'utilisation de la  Positioning of the receiving location 39 of the ball 41 at a point where the speed is significantly reduced results in an appreciable reduction in erosion. The use of the

différence de pression engendrée par le passage de communi-  pressure difference caused by the passage of

cation 59 au-dessous de la bille 41 maintient cette bille à l'emplacement prévu pour elle, de manière à empêcher toute oscillation et turbulence. Les axes décalés des sections convergentes et divergeantes à l'endroit du siège 31 de la bille permettent aux outils de passer aisément à travers le  cation 59 below the ball 41 maintains this ball in the location provided for it, so as to prevent oscillation and turbulence. The offset axes of the converging and diverging sections at the seat 31 of the ball allow the tools to pass easily through the

dispositif anti-éruption.anti-eruption device.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1.- Dispositif anti-éruption interne destiné à être utilisé dans un train de tiges de forage caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison, un corps de soupape (13) présentant un passage (21) pour l'écoulement du fluidede forage et des extrémités supérieure et inférieure (15,19) pour le raccordement au train de tiges de forage, un siège  1.- internal anti-eruption device for use in a drill string characterized in that it comprises in combination, a valve body (13) having a passage (21) for the flow of drilling fluid and upper and lower ends (15, 19) for connection to the drill string, a seat (31) pour une bille lequel est logé dans le passage longitu-  (31) for a ball which is housed in the longitudinal passage dinal (21), un emplacement de réception d'une bille (39) situé en dessous du siège (31), et une bille (41) amenée à son emplacement de réception (39) pendant l'écoulement du fluide vers le bas et pouvant être déplacée, dans le cas d'un écoulement vers le haut ayant une vitesse suffisante, dans le passage longitudinal (21) pour venir en contact avec le siège (31) et interrompre l'écoulement du fluide vers le haut, l'emplacement de réception (39) de la bille (41)  dinal (21), a ball receiving location (39) beneath the seat (31), and a ball (41) provided at its receiving location (39) during the flow of fluid downwardly and displaceable, in the case of upward flow with sufficient velocity, in the longitudinal passage (21) for contacting the seat (31) and interrupting the flow of fluid upwards, the location receiving (39) the ball (41) faisant saillie au moins partiellement dans le passage lon-  protruding at least partially in the long passage gitudinal (21) en exposant au moins une partie de la bille  gitudinal (21) by exposing at least a portion of the ball (41) à au moins une partie du contact direct du fluide s'é-  (41) to at least a portion of the direct contact of the fluid coulant vers le bas.flowing down. 2.- Dispositif anti-éruption interne suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend une section (35) formant diffuseur dans le passage longitudinal (21), ce  2.- internal anti-eruption device according to claim 1 characterized in that it comprises a section (35) forming a diffuser in the longitudinal passage (21), this diffuseur (35) commençant avec une section de passage mi-  diffuser (35) starting with a passage section halfway nimale à l'endroit du siège de clapet à bille (31) et ayant une section de passage augmentant progressivement vers le  at the point of the ball valve seat (31) and having a passage section progressively increasing towards the bas afin d'assurer une vitesse du fluide plus basse à l'ex-  down to ensure a lower fluid velocity at the ex- trémité inférieure du diffuseur (35) plus basse qu'à son extrémité supérieure, l'emplacement de réception(39) de la bille (41) étant disposé à l'extrémité inférieure de la section formant diffuseur (35) la bille (41) qui est portée par son emplacement de réception (39) pendant l'écoulement vers le bas, pouvant être déplacée hors de son emplacement de réception vers le haut pour venir s'appliquer contre le siège (31) si un écoulement vers le haut ayant une vitesse  lower end of the diffuser (35) lower than at its upper end, the receiving location (39) of the ball (41) being arranged at the lower end of the diffuser section (35) the ball (41) which is carried by its receiving location (39) during the downward flow, movable out of its upward receiving position to engage the seat (31) if an upward flow having a speed sélectionnée se produit.selected occurs. 3.* DispositiF anti-ruption interne suivant la revendicetion 1 erocté1ius en ce que le passage longitudi= nal (21) coaprend des sectlons supdrieure et infr@ aian des sectio 2n de paoag p3uo petite que ls dceion do passa300 dune secion centaeGeP la sibga (31) paeor la bille (41) est 8itu dans la section supârieauroe, Iep oe n% de réception (39) de la bille (41) est situé dans la section central du' passage longitudinal (21), et un passage do ocamunicesion (59) s'étend i partir de l'emplaoement de I0 réception de la bille (41) vers la bas, en direcion d9no petie à section de passage plus petite9 de la section lnriaruree ain de reâr uns diférence de pression aur la bille (41) pendant lécoulement vers le bas en vue de roef.a nir la bille sur son amplacement de réception (39), et do na5% ibuer au déplacement de la ille (41) en direction du aoîêge (31) pendant un écoulement vers le hsut ayant une vitesse pr6détermindeo Co Dispositif anti-éruption interne suivant la  3. * Internal anti-rupturing device according to claim 1 erocté1ius in that the longitudinal passage (21) includes sectlons superior and infr @ aian paoag sectio 2n p3uo small that the passing passa300 of a secion centaeGeP the sibga ( 31) paeor the ball (41) is 8itu in the supârieauroe section, Iep oe n% receiving (39) of the ball (41) is located in the central section of the longitudinal passage (21), and a passage ocamunicesion ( 59) extends from the location of receiving the ball (41) downwards, towards the smallest section of passage 9 of the intermediate section, so as to return a difference in pressure to the ball (41). ) during the downward flow in order to move the ball on its reception amplification (39), and to move the island (41) towards the aperture (31) during a flow to the hsut having a pre-determined speed Co Internal anti-eruption device following revendicetion 3 caractérisé en ce que I emplacement de r-  claim 3 characterized in that the location of ception (39) de la bille (41) a une section droite de frearne générale circulaire, avec un axe décalé par rapport l'axe (26) de la section centrale qui est également circulaire en section droite, en définissant ainsi une section de passage ayant lsa ?rme générale d'un croissant au niveau de loeGmpla cement de rdception d'une bille (39), la forme en croissant de la section de passage à l'emplacement de réception d'une  ception (39) of the ball (41) has a cross section of general circular frearne, with an axis offset from the axis (26) of the central section which is also circular in cross section, thereby defining a passage section generally having a crescent at the ball receiving location (39), the crescent shape of the passage section at the receiving location of a crescent bille (39) empêchant que la bille (41) n'interrompe l'écou-  ball (39) preventing the ball (41) from interrupting the ear lement vers le bas si cette bille (41) se trouve écartée de son emplacement de réception (39) pendant l'écoulement  downwardly if this ball (41) is spaced from its receiving location (39) during the flow vers le bas.down. 5.- Dispositif anti-éruption interne suivant l'une  5.- Internal anti-eruption device according to one quelconque des revendications précédentes caractérisé un ee  any of the preceding claims characterized qu'il comprend un organe de guidage (71) s'étendant vers le haut à partir de l'emplacement de réception d'une bille (39) afin de guider la bille (41) en direction de son  it comprises a guide member (71) extending upwardly from the receiving location of a ball (39) to guide the ball (41) towards its emplacement de réception (39). -receiving location (39). - 6.- Dispositif anti-éruption interne suivant la  6.- Internal anti-eruption device according to the revendication 1 caractérisé en ce que le passage longitudi-  claim 1 characterized in that the longitudinal passage nal (21) a une section supérieure, une section centrale (37) et une section inférieure eyant une partie de diamètre réduit (49) présentant une section de passage plus petite que celle de la section centrale (37), le siège (313 pour la bille (41) a une section de passage plus petite que celle de la section centrale (37) et il est situé dans la section supérieure, en étant coaxial avec la partie de diamètre réduit (49) et décalé par rapport à l'axe longitudinal (26), l'emplacement de réception d'une bille (39) est situé dans la section centrale (37) et décalée par rapport à l'axe (26) de l'enveloppe (13) dans une direction opposée à la direction du décalage du siège (31) de la bille (41), et un  Nal (21) has an upper section, a central section (37) and a lower section having a reduced diameter portion (49) having a smaller passage section than that of the central section (37), the seat (313 for the ball (41) has a passage section smaller than that of the central section (37) and is located in the upper section, being coaxial with the reduced diameter portion (49) and offset from the axis longitudinal (26), the ball receiving location (39) is located in the central section (37) and offset from the axis (26) of the envelope (13) in a direction opposite to the direction of the shift of the seat (31) of the ball (41), and a passage de communication (59) s'étendeà partir de l'empla-  communication channel (59) extends from the cement de réception d'une bille (39) en direction de la partie de diamètre réduit (49) afin d'appliquer à la bille (41) une pression inférieure à celle régnant dans la section  receiving cement of a ball (39) towards the reduced diameter portion (49) to apply to the ball (41) a pressure lower than that prevailing in the section centrale (37),pendant. l'écoulement vers le bas et de main-  central (37), during. the flow down and hand- tenir ainsi la bille (41) à son emplacement de réception (39), et pour dériver une partie de l'écoulement vers le  thereby holding the ball (41) at its receiving location (39), and for deriving a portion of the flow towards the haut vers la face inférieure de la bille (41) pour contri-  top to the underside of the ball (41) to buer au déplacement de la bille vers l'extérieur dans l'é-  to move the ball outward in the direction of coulement vers le haut dans la section centrale et contre le  flowing upwards in the middle section and against the siège (31) si une vitesse d'écoulement vers le haut prédé-  seat (31) if a predetermined upward flow rate terminée est atteinte, la disposition coaxiale du siège (31) et de la partie de diamètre réduit (37) et le décalage de 1' emplacement de réception d'une bille (39) permettant le  completed, the coaxial arrangement of the seat (31) and the reduced diameter portion (37) and the shift of the ball receiving location (39) allowing the - passage d'outils à travers le passage longitudinal (21).  - passage of tools through the longitudinal passage (21). 7.- Dispositif anti-éruption interne suivant la  7.- Internal anti-eruption device according to the revendication 1 caractérisé en ce que le passage longitudi-  claim 1 characterized in that the longitudinal passage nal (21) a une section supérieure, une section centrale (37) et une section inférieure ayant une partie de diamètre réduit (49) présentant une section de passage plus petite que celle de la section centrale (37), le siège (31) pour la  Nal (21) has an upper section, a central section (37) and a lower section having a reduced diameter portion (49) having a smaller passage section than that of the central section (37), the seat (31) for the bille (41) est situé dans la section supérieure, l'emplace-  ball (41) is located in the upper section, the ment de réception d'une bille (39) est situé dans la section centrale (37) et un passage de communication (59) s'étendeh partir de l'emplacement de réception d'une bille (39) en  receiving member (39) is located in the central section (37) and a communication passage (59) extends from the ball receiving location (39) direction de la partie de diamètre réduit (49) afin d'ap-  direction of the reduced diameter portion (49) in order to pliquer à la bille (41) une pression inférieure à celle régnant dans la section centrale (37),pendant l'écoulement vers le bas, contribuer au déplacement de la bille vers dans le siège (31) 8.- Dispositif antiéruption interne suivant la revendication 3 caractérisé en ce que la section supérieure comprend une section de diffuseur (35) commençant avec une section de passage minimale à l'endroit du siège (31) pour  to apply to the ball (41) a pressure lower than that prevailing in the central section (37), during the downward flow, to contribute to the displacement of the ball towards the seat (31) 8.- internal anti-eruption device according to the Claim 3 characterized in that the upper section comprises a diffuser section (35) starting with a minimum passage section at the seat (31) for la bille (41), cette section de passage augmentant progres-  the ball (41), this section of passage increasing progressively sivement vers le bas, afin de donner au fluide une vitesse  down to give the fluid a speed plus faible, à l'extrémité inférieure de la section de dif-  weaker, at the lower end of the cross-section of fuseur, qu'à son extrémité supérieure.  fuser, only at its upper end. 9.- Dispositif anti-éruption interne suivant la  9.- Internal anti-eruption device according to the revendication 7 caractérisé en ce que l'emplacement de ré-  Claim 7, characterized in that the location of ception (39) de la bille (41) a une section droite de forme générale circulaire, avec un axe décalé par rapport à l'axe (26) de la section centrale qui est également circulaire en section droite, en définissant ainsi une section de passage  ception (39) of the ball (41) has a cross-section of generally circular shape, with an axis offset from the axis (26) of the central section which is also circular in cross section, thereby defining a section of passage ayant la forme géné-rale d'un croissant au niveau de l'em-  having the general shape of a crescent at the level of the placement de réception d'une bille (39), 10.- Dispositif anti-éruption interne suivant la  receiving placement of a ball (39), 10.- Internal anti-blowout device according to the revendication 1 caractérisé en ce que le passage longitudi-  claim 1 characterized in that the longitudinal passage nai (21) s'étend à -travers l'enveloppe (13) pour le passage du fluide, ce passage comportant une section supérieure(35)  nai (21) extends through the casing (13) for the passage of the fluid, this passage having an upper section (35) de forme conique de section progressivement croissante jus-  conical shape of a section gradually increasing qu'à une section centrale (37) ayant une plus grande section de passage, et une section inférieure conique(47)-s'étendant progressivement vers le bas de la section centrale jusqu'à  than a central section (37) having a larger passage section, and a conical lower section (47) progressively extending downwards from the central section to une zone à section de passage plus petite.  a zone with a smaller passage section.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117262945B (en) * 2023-11-21 2024-01-23 上海华菱电站成套设备股份有限公司 Mine wellhead protection device for mine hoist

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3584645A (en) * 1969-12-30 1971-06-15 Cook Testing Co Flow control valve for wells
US3850191A (en) * 1973-01-09 1974-11-26 Brown Oil Tools Check valve assembly
US3867985A (en) * 1974-01-11 1975-02-25 Thelton E Wilkinson Apparatus for and method of preventing blow-out while removing a fish within wash pipe from a borehole
US4049015A (en) * 1974-08-08 1977-09-20 Brown Oil Tools, Inc. Check valve assembly
US4263936A (en) * 1979-10-09 1981-04-28 Brown Oil Tools, Inc. Erosion resistant check valve assembly
GB2102474A (en) * 1981-07-13 1983-02-02 Hughes Tool Co Inside downhole blowout preventer

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2048335B (en) * 1979-05-10 1982-12-15 Lynch Davis Inc Re-entry cementing float shoe

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3584645A (en) * 1969-12-30 1971-06-15 Cook Testing Co Flow control valve for wells
US3850191A (en) * 1973-01-09 1974-11-26 Brown Oil Tools Check valve assembly
US3867985A (en) * 1974-01-11 1975-02-25 Thelton E Wilkinson Apparatus for and method of preventing blow-out while removing a fish within wash pipe from a borehole
US4049015A (en) * 1974-08-08 1977-09-20 Brown Oil Tools, Inc. Check valve assembly
US4263936A (en) * 1979-10-09 1981-04-28 Brown Oil Tools, Inc. Erosion resistant check valve assembly
GB2102474A (en) * 1981-07-13 1983-02-02 Hughes Tool Co Inside downhole blowout preventer

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