FR2585066A1

FR2585066A1 - Procede et installation de rangement vertical de tiges de forage sur une tour de forage

Info

Publication number: FR2585066A1
Application number: FR8511059A
Authority: FR
Inventors: Olivier Dantan
Original assignee: Brissonneau et Lotz Marine SA
Current assignee: Brissonneau et Lotz Marine SA
Priority date: 1985-07-19
Filing date: 1985-07-19
Publication date: 1987-01-23
Also published as: US4738321A; GB2178781B; NO862900L; FR2585066B1; FI862981A; GB8617362D0; NO862900D0; JPS62146387A; GB2178781A; FI862981A0

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UNE INSTALLATION DE RANGEMENT VERTICAL DES TIGES DE FORAGE SUR UNE TOUR DE FORAGE. L'INSTALLATION COMPREND DES MOYENS 34, 36, 38, 40 POUR SAISIR UNE PARTIE INTERMEDIAIRE SUPERIEURE D'UN ENSEMBLE 26 DE TIGES SORTI DU PUITS DE FORAGE ET POUR INCLINER CET ENSEMBLE DE TIGES PAR RAPPORT A LA VERTICALE SOUS DES MOYENS ELEVATEURS 16, 18, ET DES MOYENS 42, 44, 46, 48, 50 POUR RECEVOIR ET SUPPORTER L'EXTREMITE INFERIEURE DE CET ENSEMBLE DE TIGES ET POUR LE DEPLACER, EN SYNCHRONISME AVEC LES MOYENS PRECITES, VERS DES RATELIERS DE RANGEMENT VERTICAL. L'INVENTION EST UTILISABLE NOTAMMENT DANS LE DOMAINE PETROLIER.

Description

Procédé et installation de rangement vertical de tiges

de forage sur une tour de forage.

L'invention concerne un procédé et une installation de rangement vertical des tiges de forage sur une tour

de forage, par exemple lors du forage d'un puits d'ex-

traction de pétrole.

Une tour de forage,ou "derrick" ou "mat de forage", est équipée de moyens élévateurs permettant de descendre et de remonter dans un puits de forage un train de tiges ou de tubes à l'extrémité inférieure duquel est

monté un outil de creusement, par exemple un trépan.

Comme ces outils s'usent très vite lors du forage, il est nécessaire de les changer très souvent et, pour cela, fde remonter tout le train de tiges descendu dans le puits,puis de redescendre ce train de tiges après changement de l'outil. Ces trains de tiges pouvant

avoir des longueurs très importantes de plusieurs cen-

taines ou plusieurs milliers de mètres, il faut démon-

ter les tiges qui constituent ce train au fur et à-

mesure de leur sortie du puits lorsqu'on remonte le train de tiges, puis les remonter les unes au bout des autres au fur et à mesure qu'on redescend le train

de tiges dans le puits.

Ces tiges ont en général une longueur de 9 mètres et

sont montées les unes au bout des autres par vissage.

Pour gagner du temps, lorsqu'on remonte un train de

tiges pour changer l'outil qui se trouve à son extré-

mité inférieure., on a pris l'habitude de-ne pas démonter

et remonter les tiges une par'une, mais trois par trois.

Pour cela, les moyens élévateurs de la tour de forage sont serrés sur l'extrémité supérieure du train de tiges au niveau du plancher de la tour de forage, on remonte par les moyens élévateurs le train de tiges sur une longueur de trois tiges, on bloque le train de tiges à la sortie du puits, on dévisse l'extrémité

inférieure de la troisième tige de l'extrémité supérieu-

re de la quatrième tige du train de tiges, et on a alors un ensemble de trois tiges vissées les unes aux autres, qu'on appelle un "triple" qui est suspendu aux moyens élévateurs au-dessus du plancher de la tour de forage. Celle-ci comprend une passerelle située à27mètres environ au- dessus du plancher et sur laquelle se trouve un homme chargé d'attraper avec des câbles la partie supérieure du triple et de la pousser à la

main vers un râtelier de rangement comprenant des empla-

cements de réception des extrémités supérieures des triples. Simultanément, l'extrémité inférieure du triple qui est suspendu aux moyens élévateurs, est poussée à la main par des hommes se trouvant sur le plancher de la tour de forage, vers un emplacement d'un autre râtelier de rangement prévu sur ce plancher. Les moyens élévateurs sont ensuite descendus pour laisser reposer le triple sur le râtelier inférieur puis on libère les moyens élévateurs de l'extrémité supérieure du triple pour venir ensuite saisir l'extrémité supérieure du train de tiges restant dans l'appui et le remonter à nouveau sur une longueur de trois tiges, et ainsi

de suite.

Les divers triples sont donc rangés en position sensible-

ment verticale dans les râteliers de la tour de forage.

Lorsqu'on reconstitue le train de tiges pour le des-

cendre dans le puits, les opérations précitées sont exécutées dans l'ordre inverse, c'est-à-dire que chaque triple est saisi à son extrémité supérieure par les moyens élévateurs, puis est dégagé des râteliers et poussé à la main vers l'axe du puits de forage, après quoi son extrémité inférieure peut être vissée sur l'extrémité supérieure du train de tiges à la sortie

du puits.

Comme les triples ont une longueur de 27 mètres et un poids compris entre une et plusieurs tonnes, on comprend que les opérations exécutées par l'ihomme se

trouvant sur la passerelle et par les hommes se trou-

vant sur le plancher de la tour de forage sont extrê-

mement pénibles et dangereuses.

L'invention a pour objet un procédé et une installation permettant de mécaniser et d'automatiser ces opérations de rangement vertical des tiges ou des ensembles de

trois tiges sur la tour de forage.

L'invention propose à cet effet un procédé de rangement vertical des tiges de forage dans des râteliers d'une tour de forage, consistant à extraire du puits de forage un ensemble de n tiges vissées les unes au bout des awtres, à désolidariser cet ensemble de tiges du train de tiges restant dans le puits et à le déplacer par translation pour amener ses extrémités inférieure et supétieure en des emplacements correspondants de râte- liers inférieur et supérieur prévus sur la tour de

forage, caractérisé en ce qu'il consiste, lorsque l'en-

semble de tiges suspendu aux moyens élévateurs est désolidarisé du train de tiges, à saisir une partie intermédiaire supérieure de l'ensemble de tiges au moyen d'une pince automatique, à déplacer cette pince pour incliner en oblique l'ensemble de tiges suspendu aux moyens élévateurs et amener son extrémité inférieure au-dessus d'un chariot de support, à faire descendre obliquement l'ensemble de tiges et à supporter son

extrémité inférieure par ledit chariot, à libérer l'en-

semble de tiges des moyens élévateurs, à déplacer la pince automatique pour ramener l'ensemble de tiges, à la verticale dudit chariot, à déplacer simultanément

la pince automatique et le chariot pour emmener l'ensem-

ble de tiges et le positionner à ses extrémités en des

emplacements voulus du râtelier supérieur et du râte-

lier inférieur de la tour de forage, et à dégager la pince automatique et le chariot pour les ramener vers

l'axe du puits de forage.

Ce procédé selon l'invention permet donc de ranger dans les râteliers de la tour de forage les ensembles de tiges au fur et à mesure qu'ils sont extraits du puits et désolidarisés du train de tiges restant dans

le puits, sans que ces opérations nécessitent une inter-

vetion manuelle.

Selon une autre caractéristique du procédé selon l'in-

vention, quand l'ensemble de tiges suspendu aux moyens élévateurs est amené en position oblique, une partie

intermédiaire inférieure de cet ensemble s'engage auto-

matiquement dans un dispositif fixe de retenue et

de guidage, dans lequel on peut faire glisser l'ensem-

ble de tiges par descente des moyens élévateurs. On assure ainsi un guidage précis de l'ensemble de tiges, et le positionnement précis de son extrémité

inférieure au-dessus du plancher de la tour de forage.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, par descente de l'ensemble de tiges par les moyens

élévateurs, on pose l'extrémité inférieure de cet en-

semble sur un pied de support, on engage un berceau en forme de fourche prévu sur le chariot autour de l'extrémité inférieure de l'ensemble de tiges en dessous d'un élargissement de cette extrémité inférieure, on soulève le berceau par rapport au chariot pour dégager l'ensemble de tiges du pied de support, et on ouvre le dispositif précité de retenue et de guidage pour

en dégager l'ensemble de tiges.

Les moyens élévateurs étant désolidarisés de l'extrémité supérieurede l'ensemble de tiges,il suffit alors de déplacer simultanément la pince automatique retenant la partie supérieure de l'ensemble de tiges, et le chariot portant l'extrémité inférieure de cet ensemble, pour emmener l'ensemble de tiges aux emplacements voulus

des râteliers de rangement.

Les opérations de ce procédé sont exécutées dans l'or-

dre inverse pour ramener un ensemble de tiges des rate-

liers de rangement jusqu'au puits de forage.

L'invention propose également une installation de ran-

gement vertical des tiges de forage sur une tour de forage, comprenant des moyens élévateurs pour monter et descendre un train de tiges dans le puits de forage, des moyens de vissage et de dévissage des tiges les unes au bout des autres, et des râteliers supérieur et inférieur de rangement sur la tour de forage pour recevoir les extrémités d'ensembles de n tiges vissées les unes aux autres, caractérisée en ce qu'elle comprend, au niveau de chaque râtelier, des moyens pour saisir et supporter un ensemble de n tiges et pour le déplacer entre l'axe du puits de forage et les râteliers de rangement, les moyens prévus au niveau du râtelier inférieur comprenant un chariot muni d'un berceau de support de l'extrémité inférieure de l'ensemble de n tiges et des moyens de déplacement de ce chariot dans un plan horizontal, les moyens prévus au niveau du râtelier supérieur comprenant un bras horizontal télescopique muni d'une pince automatique propre à

retenir une partie intermédiaire supérieure de l'en-

semble de tiges, et des moyens de commande de ce bras pour déplacer la pince dans un plan horizontal afin, dans un premier temps, d'incliner l'ensemble de tiges suspendu aux moyens élévateurs et, dans un deuxième temps, de déplacer la partie supérieure de l'ensemble de tiges, libérée des moyens élévateurs, en synchronisme avec le chariot qui supporte l'extrémité inférieure

de cet ensemble, pour l'emmener aux râteliers de rangement.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le chariot inférieur comprend des moyens, tels qu'un vérin hydraulique, de déplacement vertical du berceau par

rapport au chariot.

Avantageusement, le chariot est relié par un bras téles-

copique à une plate-forme mobile en rotation autour

d'un axe vertical.

De même, le bras télescopique supérieur portant la pince automatique est monté sur une plate-forme mobile en rotation autour d'un axe vertical. Ces deux plate-formes sont également déplaçables en

translation dans une direction déterminée,. ce qui per-

met un accès facile aux divers emplacements des râte-

liers de rangement.

L'installation selon l'invention est également carac-

térisée par un dispositif fixe comprenant des --moyens d'accrochage et de guidage d'une partie intermédiaire inférieure de l'ensemble de tiges lorsque celui-ci est en position inclinée sous les moyens élévateurs,

et des moyens de commande d'ouverture des moyens d'ac-

crochage.

Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple,

on se réfère aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'une tour de forage; - la figure 2 représente schématiquement, en élévation, une installation de rangement selon l'invention;

- la figure 3 est une vue de dessus du râtelier supé-

rieur de rangement et des moyens correspondants de l'installation; - la figure 4 est une vue à plus grande échelle, en coupe, de la pince automatique, montée à l'extrémité du bras télescopique supérieur;

- la figure 5 est une vue de dessus du bras télescopi-

que de déplacement du chariot inférieur; - la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI du bras télescopique de la figure 5; - la figure 7 est une vue en élévation du chariot monté à l'extrémité de ce bras; - la figure 8 est une vue de dessus et en demi-coupe selon la ligne VIII-VIII de la figure 7; - la figure 9 est une vue en coupe selon la ligne IX-IX du chariot de la figure 7; - la figure 10 est une vue de dessus du dispositif fixe de retenue et de guidage de la partie inférieure d'un ensemble de tiges;

- la figure 11 est une vue en élévation de ce dispositif.

On se réfère d'abord aux figures 1 et 2 représentant schématiquement une tour de forage et l'installation

selon l'invention.

La tour de forage 10 de la figure 1 comprend un plan-

cher 12 surélevé supportant notamment les machines 14 de vissage et de dévissage des tiges les unes au bout des autres en position verticale, ainsi que les

moyens de blocage et de déblocage de l'extrémité supé-

rieure du train de tiges se trouvant dans le puits.

Le train de tiges est monté et descendu verticalement dans le puits par dEsmoyens élévateurs 16 portés par la tour 10 et comprenant des moyens 18 permettant de

saisir l'embout d'extrémité d'une tige de forage 20.

Ces moyens élévateurs 16 permettent de remonter l'extré-

mité supérieure d'un ensemble de tiges de forage au-

dessus d'une passerelle 22 qui se trouve environ à 27 mètres au-dessus du plancher 12 et qui comprend un ou plusieurs râteliers 24 (figure 3) de réception des extrémités supérieures d'ensembles 26 de trois tiges vissées les unes au bout des autres, pour le rangement vertical de ces ensembles de tiges ou triples

sur la tour de forage.

Les râteliers 24 prévus au niveau de la passerelle 22 sont en forme de peignes orientés l'un vers l'autre et séparés par un chemin de roulement 28 orienté vers l'axe de forage 30 et sur lequel se déplacent les moyens supérieurs de préhension et de rangement des triples,

qui seront décrits en détail dans ce qui suit.

Des râteliers correspondants aux râteliers 24 du niveau supérieur sont prévus sur le plancher 12 de la tour de forage,pour recevoir et supporter les extrémités

inférieures des triples 26 en position de rangement.

Comme les râteliers 24 du niveau supérieur, les râte-

liers prévus sur le plancher 12 sont séparés par le chemin de roulement 32 des-moyens de support et de déplacement de l'extrémité inférieure des triples,

ce chemin de roulement 32 étant parallèle et verticale-

ment aligné avec le chemin de roulement correspondant

28 du niveau supérieur.

On voit, sur les figures 2 et 3, que les moyens de préhension et de déplacement des triples, prévus au niveau supérieur, comprennent un chariot 34 déplaçable en mouvement rectiligne alternatif sur le chemin de roulement 28 et portant une plate-forme 36 mobile en rotation autour d'un axe vertical par rapport au chariot 34. Sur la plate-forme 36 est monté un bras télescopique 38 formé de poutres horizontales articulées entre elles

pour constituer deux parallélogrammes déformables suc-

cessifs et se terminant par une pince automatique 40 propre à enserrer avec jeu une partie d'une tige de forage 20 suspendue aux moyens élévateurs 16, 18. Cette pince automatique est représentée en détail à la figure

4 et sera décrite dans ce qui suit.

Les moyens selon l'invention prévus sur le plancher 12 de la tour de forage comprennent également un chariot

42 déplaçable sur le chemin de roulement 32, une plate-

forme 44 mobile en rotation autour d'un axe vertical sur le chariot 42, un bras télescopique horizontal 46 monté sur la plate-forme 44 et un chariot 48 relié à l'extrémité mobile du bras télescopique 46 et portant un berceau 50 de réception de l'extrémité inférieure

d'une tige de forage. Le bras télescopique 46 est repré-

senté en détail avec la plate-forme 42 dans les figures

5 et 6, et le chariot 48 avec le berceau 50 sont repré-

sentés en détail dans les figures 7 à 9.

L'installation comprend encore un dispositif fixe repré-

senté dans les figures 10 et 11, situé à environ 1,50 mètre au-dessus du plancher de la tour de forage, et comprenant des moyens d'accrochage automatique et de guidage de la partie inférieure d'un triple suspendu aux moyens élévateurs 16, 18, lorsque ce triple est amené en position oblique, comme on le verra dans ce

qui suit.

On se réfère maintenant à la figure 4 représentant de façon détaillée, en coupe horizontale, la pince automatique 40 montée à l'extrémité mobile du bras

télescopique supérieur 38.

il Cette pince 40 comprend un châssis 54 relié par une

extrémité au bras télescopique 38 et dont l'autre extré-

mité forme une fourche à deux dents horizontales entre lesquelles peut s'engager une tige verticale 20. Les deux dents 56 de la fourche sont raccordées entre elles par une surface d'appui semi-cylindrique 58, concave, ayant un diamètre supérieur à celui des embouts de vissage des tiges 20. Chaque dent 56 est équipée de moyens de retenue d'une tige, qui comprennent une pre; mière barre 60 articulée par une extrémité autour d'un axevertical 62 à l'extrémité avant de la.dent 56, et articulée autour d'un axe vertical 64, au voisinage de son autre extrémité, sur l'extrémité d'une deuxième barre 66 dont l'autre extrémité est articulée autour

d'un axe vertical 68 sur l'extrémité avant d'un coulis-

seau 70 guidé en déplacement horizontal le long de la dent 56. L'extrémité arrière du coulisseeau 70 est

reliée fixement par une tige 72 à une extrémité laté-

rale d'une barre transversale horizontale 74 dont la partie médiane est reliée à la tigede piston 76 d'un vérin hydraulique horizontal 78 dont le corps est fixé au châssis 54, en arrière de la surface d'appui semicylindrique 58 et s'étend dans l'axe de la fourche formée par les deux dents 56. Un ressort de compression 80 est placé autour de la tige 72 entre l'extrémité arrière du coulisseau 70 et une butée fixe 82 pour pousser constamment le coulisseau 70 vers l'extrémité avantouverte de la fourche. Dans cette position, les deux barres 60 et 66 forment un V horizontal faisant saillie dans l'espace défini entre les deux dents 56 de la fourche, le sommet de ce V étant orienté vers

l'axe médian 84 de la fourche. Cette position est repré-

sentée en moitié supérieure de la figure 4.

Par contre, lorsque le vérin 78 est alimenté pour dépla-

cer la tige de piston 76 vers l'arrière, la barre

transversale 74 déplace le coulisseau 70 vers l'ar-

rière par l'intermédiaire de la tige 72 et les deux barres 60 et 66 sont alors alignées le long de la face interne de la dent 56, cette position étant repré-

sentée dans la moitié inférieure de la figure 4.

Les deux ensembles de moyens de retenue formés par les barres 60 et 66 sont manoeuvrés par le même vérin hydraulique 78 de telle sorte que, lorsque la tige de piston 76 est sortie du corps du vérin 78, les barres et 66 équipant les deux dents 56 de la fourche se trouvent en position allongée le long de ces dents

et, lorsque la tige de piston 76 est rétractée à l'inté-

rieur du corps de vérin, ces barres 60 et 66 sont en

sailie entre les deux dents de la fourche, les extré-

mités arrière des deux barres 60 formant des surfaces de butée permettant de retenir une tige 20 introduite entre les dents de la fourche et de l'empêcher de sortir

20. vers l'extérieur. Ces moyens de retenue sont auto-

blocants de sorte que, pour libérer une tige 20 saisie par la pince 40, il faut nécessairement alimenter le vérin 78 dans le sens de la sortie de la tige de piston 76. Par contre, lorsque la pince 40 est déplacée en direction d'une tige de forage qui se trouve en avant des dents 56 de la fourche, la poussée exercée par cette tige sur les barres 60 en position oblique est

suffisante pour vaincre la force des ressorts de com-

pression 80, de sorte que les barres 60 sont repoussées par la tige de forage vers les surfaces internes des dents correspondantes 56 de la fourche, pour laisser pénétrer la tige de forage entre les dents de la fourche en direction de la surface d'appui 58, après quoi les barres 60 et 66 reviennent automatiquement en position de blocage, sous l'effet des ressorts 80, la tige de forage 20 restant prisonnière de la pince automatique 40. Le châssis 54 de la pince est monté, à son extrémité arrière, sur une pièce 86 comportant deux arbres ver- ticaux 88 solidaires des poutres d'extrémités du bras télescopique 38. Ces arbres verticaux'88 sont solidaires chacun d'un secteur denté 90, ces deux secteurs dentés étant en prise l'un avec l'autre, de telle sorte que le déploiement et la rétraction du bras télescopique 38 se traduisent par un mouvement rectiligne de la

pince automatique 40 le long de l'axe 84.

On se réfère maintenant aux figures 5 et 6 représentant

le bras télescopique 46 de déplacement du chariot infé-

rieur 48.

Ce bras télescopique 46 comprend deux poutres arrière

92 dont les extrémités arrière sont montées à pivote-

ment autour d'axes verticaux 94, contenus dans un même plan vertical transversal,sur un châssis 96 solidaire de la plate-forme 42. Les poutres 92 ont chacune la forme d'un V à angle au sommet obtus et à branches de longueur inégale, la branche la plus longue étant montée pivotante à son extrémité arrière sur l'axe 94 tandis que la branche la plus courte est montée pivotante à son extrémité avant autour d'un axe vertical 98 sur l'extrémité arrière d'une poutre rectiligne intermédiaire 100. Les deux poutres 100 se croisent dans leur partie médiane et sont montées à pivotement autour d'un même axe vertical 102 porté par un chariot 104. Les extrémités avant des poutres intermédiaires 100 sont reliées à pivotement autour d'axes verticaux 106 à l'extrémité arrière de poutres avant 108 qui ont sensiblement la même forme que les poutres arrière 92. Les extrémités avant des poutres 108 sont montées à pivotement autour

d'axes verticaux 110 sur le chariot 48.

Le bras télescopique 46 est ainsi constitué de deux parallélogrammes déformables successifs, dont le premier est constitué par les poutres arrière 92 et les parties arrière des poutres intermédiaires 100, et dont le second est constitué par les parties avant des poutres

intermédiaires 100 et par les poutres avant 108.

Un vérin hydraulique composite 112, du type télescopique à plusieurs étages en série, est monté entre le châssis

96 et le chariot 104 pour le déploiement et la rétrac-

tion du bras télescopique 46, l'axe de ce vérin étant

horizontal et contenu dans le plan longitudinal verti-

cal de symétrie du bras 46.

On se réfère maintenant aux figures 7, 8 et 9 représen-

tant le chariot 48 et le berceau 50 prévus à l'extrémité du bras télescopique 46. Le chariot 48 comprend un châssis 114 muni de deux paires de roues avant et arrière 116 et sur lequel le berceau 50 est guidé en déplacement vertical au moyen de galets de roulement 118 reçus dans des rainures verticales 120 des deux faces latérales du châssis 114. Un vérin hydraulique 122 d'axe vertical est porté par le châssis 114 pour le déplacement vertical du berceau 50 par rapport au chariot 48 sur une distance prédéterminée, de l'ordre de 80 millimètres. Le châssis 114 du chariot 48 comprend encore deux oreilles latérales 124 sur lesquelles les extrémités des poutres avant 108 du bras 46 sont montées à pivotement autour des

axes verticaux 110.

Le berceau 50 forme une fourche orientée vers l'avant, délimitant un siège horizontal 126 en forme de C, destiné à être engagé autour de l'embout mâle de l'extrémité inférieure d'une tige de forage 20 et à être relevé pour venir entourer la base de la partie élargie de raccord de la tige 20. La paroi cylindrique 128 d'axe vertical qui entoure le siège horizontal 128, s'étend sur plus de 180 , de sorte que la base de la partie

élargie de la tige de forage 20 peut être retenue pri-

sonnière par le berceau 50.

On fait maintenant référence aux figures 10 et 11 qui représentent un dispositif fixe, monté à une certaine

distance, par exemple de 1,50 mètre, au-dessus du plan-

cher de la tour de forage. Ce dispositif 130 définit un passage obligé d'une tige de forage 20 et comprend deux mâchoires d'entrée 132 montées à pivotement autour d'axes verticaux 134 sur le châssis du dispositif 130, et deux mâchoires de sortie 136 montées à pivotement

autour d'axes verticaux 138 sur ce châssis. Les mâ-

choires d'entrée 132 et les mâchoires de sortie 136 sont associées à des ressorts de rappel les sollicitant constamment dans la position représentée en figure 10. Dans cette position, elles forment des moyens de

retenue d'une tige de forage 20 engagée entre elles.

Ces mâchoires sont également associées à des vérins hydrauliques permettant de les écarter l'une de l'autre

pour libérer la tige de forage 20.

Les mâchoires 132 et 136 définissent entre elles un couloir de guidage et de réception d'une tige de forage, ce couloir étant ouvert-à ses deux extrémités et étant orienté, d'une part, vers l'axe 30 de forage et, d'autre

part, vers l'axe principal dedéplacement du chariot 46.

Sous le dispositif 130, le plancher de la tour de forage porte un.pied 140 de support de l'extrémité inférieure d'une tige de forage, qui est décalée légèrement en

arrière par rapport à la verticale du dispositif 130.

On va mainenant décrire le fonctionnement de l'installa-

S tion selon l'invention. Dans un premier temps, un triple 26 formé de trois tiges de forage 20 vissées bout à bout, est sorti du puits de forage par les moyens élévateurs 16, 18. Le train de tiges restant dans le puits est bloqué au niveau du plancher 12, et la pince automatique 40 portée par le bras télescopique 38 au niveau supérieur est avancée vers le triple, qui se trouve toujours dans l'axe du puits de forage. Comme on l'a vu en référence à la figure 4, les moyens 60, 66 de retenue de la tige de forage dans la pince automatique 40 s'escamotent automatiquement lorque cette pince est avancée sur

la tige de forage, puis reviennent en position de ver-

rouillage pour retenir la tige 20 dans la pince. Cette pince saisit le triple sensiblement au niveau de la

jonction entre la tige supérieure 20 et la tige inter-

médiaire du triple, c'est-à-dire à environ 9 mètres

en dessous des moyens élévateurs 16, 18.

Le triple est ensuite désolidarisé, par dévissage, de l'extrémité supérieure du train de tiges restant dans le puits. Le triple 26 est ainsi suspendu librement aux moyens élévateurs 16, 18, toujours dans l'axe du puits de forage. On déplace ensuite la pince 40 vers l'arrière, par rétraction du bras télescopique 38, pour amener le triple en position oblique par rapport à la verticale, comme représenté en figure 2. Au cours de cette inclinaison du triple, son extrémité inférieure s'engage dans le dispositif fixe 130, avec une énergie cinétique suffisante pour repousser vers l'extérieur

les mâchoires d'entrée 132 et venir buter sur les mâchoi-

res de sortie 136, sans pouvoir toutefois les repousser vers l'extérieur. Le triple 26 est donc ainsi maintenu en positionoblique,à la fois par la pince 40 et par le dispositif 130. On fait ensuite descendre les moyens élévateurs 16, 18 pour faire coulisser le triple dans la pince 40

et dans le dispositif 130 et amener son extrémité infé-

rieure sur le pied support 140.

Les moyens élévateurs 16, 18 sont alors dégagés de

l'extrémité supérieure du triple 26, le chariot infé-

rieur 48 est déplacé vers l'extrémité inférieure du triple jusqu'à ce que le berceau 50 soit engagé autour de cette extrémité inférieure, et la pince automatique est déplacée vers l'arrière pour ramener le triple à la verticale du pied support 140. Le berceau 50 porté par le chariot est levé par rapport au chariot jusqu'à saisir et entourer la base de la partie élargie de l'extrémité inférieure du triple, et pour soulever

le triple du pied support. Les mâchoires 136du disposi-

tif 130 sont ouvertes au moment voulu, au moyen des vérins hydrauliques de commande, après quoi les chariots supérieure et inférieur et leurs bras télescopiques sont commandés en synchronisme pour déplacer le triple versdes emplacements voulus des râtelierssupérieur et inférieur. Les plates-formes tournantes portant les bras télescopiques supérieur et inférieur permettent

d'accéder à tous les points de rangement de ces râteliers.

Lorsque le triple est en position voulue, on abaisse le berceau 50 sur le chariot inférieur 48, pour amener l'extrémité inférieure du triple en appui sur une surface

de support, on ouvre la pince automatique 40 par ali-

mentation du vérin hydraulique 78, on dégage la pince automatique 40 de la partie supérieure du triple, et le berceau 50 de son extrémité inférieure, après quoi on peut ramener la pince automatique 40 et le chariot 48 vers un nouveau triple qui vient d'être sorti du

puits par les moyens élévateurs.

On procède de façon semblable en exécutant les opérations précitées dans l'ordre inverse, pour prendre un triple dans les râteliers de rangement et le ramener vers

le puits de forage.

L'invention permet de manipuler les triples de façon rapide et sûre entre le puits de forage et les râteliers de rangement sur une tour de forage, en évitant les

interventions manuelles de la technique antérieure.

Claims

Revendications.

1. Procédé de rangement vertical des tiges de forage (20) dans des râteliers (24) sur une tour de forage, consistant à extraire du puits de forage un ensemble (26) de n tiges vissées les unes au bout des autres, à désolidariser cet ensemble de tiges du train de tiges restant dans le puits et à le déplacer pour amener

ses extrémités inférieure et supérieure en des emplace-

ments correspondants de râteliers inférieur et supérieur prévus sur la tour de forage, caractérisé en ce qu'il consiste, lorsque l'ensemble (26) de tiges suspendu aux moyens élévateurs (16, 18) est sorti du puits, à saisir une partie intermédiaire supérieure de cet ensemble au moyen d'une pince automatique (40) et à déplacer cette pince pour incliner en oblique l'ensemble (26) de tiges suspendu aux moyens élévateurs et amener son extrémité inférieure au-dessus d'un chariot de

support (48, 50), à faire descendre obliquement l'ensem-

ble de tige, à supporter son extrémité inférieure par ledit chariot (48, 50), à libérer l'ensemble (26) de tiges des moyens élévateurs (16, 18), à déplacer la pince automatique (40) pour ramener l'ensemble de tiges à la verticale du chariot (48, 50), puis à déplacer simultanément la pince automatique (40) et le chariot (48, 50) pour emmener l'ensemble (26) de tiges et le positionner à ses extrémités aux emplacements voulus du râtelier supérieur et du râtelier inférieur de la tour de forage, et à dégager la pince automatique (40) et le chariot (48, 50) pour les ramener vers l'axe

(30) du puits de forage.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, quand l'ensemble (26) de tiges suspendu aux moyens élévateurs (16, 18) est amené en position oblique, une partie intermédiaire inférieure de cet ensemble s'engage automatiquement dans un dispositif (130) de retenue et de guidage, dans lequel on peut faire glisser l'ensemble de tiges (26) par descente des moyens élévateurs (16, 18).

3. P rocédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, par descente de l'ensemble de tiges (26) par les moyens élévateurs, on pose l'extrémité inférieure de cet ensemble sur un pied de support (140), on engage

un berceau (150) en forme de fourche prévu sur le cha-

riot (48) autour de l'extrémité inférieure de l'ensemble

en dessous d'un élargissement de cette extrémité infé-

rieure, on monte le berceau (50) par rapport au cha-

riot (48) pour soulever l'ensemble de tiges (26) du pied de support (140) et on ouvre le dispositif (130) de retenue et de guidage pour en dégager l'ensemble

de tiges (26).

4. Procédé selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce qu'on exécute les opérations préci-

tées dans l'ordre inverse pour ramener un ensemble de tiges (26) des râteliers de rangement (24) jusqu'au

puits de forage.

5. Installation de rangement vertical des tiges de forage sur une tour de forage, comprenant des moyens élévateurs (16, 18) pour monter et descendre un train de tigesdans le puits de forage, des moyens (14) de vissage et de dévissage des tiges les unes au bout des autres, et des râteliers-supérieur et inférieur (24) de rangement sur la tour de forage pour recevoir les extrémités d'ensembles (26) de n tiges vissées les unes aux autres, caractérisée en ce qu'elle comprend, au niveau de chaque râtelier, des moyens (40, 48, 50) pour saisir un ensemble (26) de n tiges et le déplacer entre l'axe (30) du puits de forage et les râteliers

de rangement (24), les moyens prévus au niveau du râte-

lier inférieur comprenant un chariot (48) muni d'un berceau (50) de support de l'extrémité inférieure de l'ensemble de tiges (26) et des moyens (42, 44, 46) de déplacement de ce chariot dans un plan horizontal,

les moyens prévus au niveau du râtelier supérieur compre-

nant un bras télescopique (38) muni d'une pince automa-

tique (40) propre à saisir et à retenir une partie intermédiaire supérieure de l'ensemble de tiges (26), et des moyens de commande de ce bras pour déplacer la pince (40) dans un plan horizontal afin, dans un premier temps, d'incliner l'ensemble de tiges (26) suspendu aux moyens élévateurs (16, 18) et, dans un deuxième temps, de déplacer la partie supérieure de l'ensemble de tiges (26), libéré des moyens élévateurs,

en synchronisme avec le chariot (48) qui supporte l'ex-

trémité inférieure de l'ensemble (26) pour l'emmener

aux râteliers de rangement.

6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le chariot inférieur comprend des moyens, tels qu'un vérin hydraulique (122), de déplacement

vertical du berceau (50) par rapport au chariot (48).

7. Installation selon la revendication 5 ou 6, caracté-

risée en ce que le berceau (50) est en forme de fourche et comprend un siège horizontal (126, 128) en forme

de C propre à recevoir et retenir l'extrémité infé-

rieure d'une tige de forage.

8. Installation selon l'une des revendications 5 à

7, caractérisée en ce que le chariot (48) est relié par un bras télescopique (46) à une plate-forme (44)

mobile en rotation autour d'un axe vertical.

9. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le bras télescopique supérieur (38) portant la pince automatique (40) est monté sur une plate-forme

(36) mobile en rotation autour d'un axe vertical.

10. Installation selon la revendication 8 ou 9, carac-

térisée en ce que chaque plate-forme précitée (36, 44) est portée par un chariot (34, 42) déplaçable le long d'un axe horizontal orienté vers l'axe (30) du

puits de forage.

11. Installation selon la revendication 8 ou 9, carac-

térisée en ce que chaque bras télescopique (38, 46)

comprenddeux poutres horizontales (92, 100, 108) arti-

culées entre elles autour d'axes verticaux pour. former au moins un parallélogramme déformable dans un plan horizontal, et un vérin hydraulique horizontal (112)

de déploiement et de rétraction du bras télescopique.

12. Installation selon l'une des revendications 7 à

11, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif (130) muni de mâchoires (132, 136) d'accrochage et de guidage d'une partie intermédiaire inférieure de l'ensemble de tiges (26) lorsque celui-ci est amené en position inclinée sous les moyens élévateurs (16,

18), et de moyens d'ouverture desdites mâchoires.