FR2602849A1

FR2602849A1 - Safety valve for an oil well

Info

Publication number: FR2602849A1
Application number: FR8611420A
Authority: FR
Inventors: Jean-Luc Jacob; Eric Couste
Original assignee: Diamant Boart NV SA; Diamant Boart France SA
Current assignee: Diamant Boart NV SA; Diamant Boart France SA
Priority date: 1986-07-29
Filing date: 1986-07-29
Publication date: 1988-02-19
Also published as: FR2602849B1

Abstract

The invention relates to a safety valve for an oil well, comprising, in conventional fashion, a movable stopper member, an internal tubular slide 9, a slide return spring 10, hydraulic means for displacing the slide downwards by pressurising a control fluid, a system for anchoring the valve into a receiving sleeve 1 and sealing gaskets 15, 16 in contact with the said receiving sleeve 1. The valve is designed to be able to be equipped, at the bottom part, either with a shutter-type stopper assembly, or with a ball-type stopper assembly, which may be screwed onto a lower valve sleeve 7; the slide 9 is capable of actuating both the shutter of the first assembly and the ball of the second; a removable sealing gasket, specific to each assembly, is located at the end of the sleeve 7 to provide sealing upon closure.

Description

VANNE DE SECURITE POUR PUITS PETROLIER
L'invention concerne une vanne de sécurité destinée à être insérée dans un tube de production de puits pétrolier en vue d'en assurer l'ouverture ou la fermeture.SAFETY VALVE FOR OIL WELLS
The invention relates to a safety valve intended to be inserted into an oil well production tube in order to ensure its opening or closing.

Les vannes de sécurité pour puits pétroliers ont pour fonction de stopper automatiquement la production d'effluent si un incident survient en tête de puits ou en aval de celles-ci. Elles sont commandées hydrauliquement à l'ouverture depuis la surface et se ferment automatiquement au moyen d'un puissant ressort de rappel dès l'apparition d'une chute de p r e s s i o n h y d rau 1 i que, c o m m a n d-é e ou accidentelle. Ces vannes ont fait l'objet de nombreuses études de mise au point et de perfectionnement, et leur emploi s'est généralisé en particulier dans les puits éruptifs offshore. The safety valves for oil wells have the function of automatically stopping the production of effluent if an incident occurs at the head of the well or downstream from it. They are hydraulically controlled upon opening from the surface and are closed automatically by means of a powerful return spring as soon as a fall occurs, such as accidental or accidental. These valves have been the subject of numerous development and improvement studies, and their use has become widespread, in particular in offshore eruptive wells.

En partie basse, ces vannes comportent un organe mobile d'obturation qui est essentiellement de deux types
soit un organe è clapet possédant un clapet d'obturation articulé latéralement sur un corps qui le porte, pour pouvoir pivoter entre une position latérale d'ouverture et une position de fermeture orthogonale à l'axe de la vanne, ledit clapet étant sollicité vers cette position de fermeture par des moyens élastiques,
soit un organe è balle possédant une balle (encore désignée par "bille" ou "boulet"), de forme générale sphérique, percée d'un canal axial et mobile longitudinalement dans un corps pour pouvoir se déplacer avec une rotation d'un quart de tour autour de son centre, entre une position basse d'ouverture et une position haute de fermeture vers laquelle ladite balle est rappelée par des moyens élastiques.In the lower part, these valves include a movable closure member which is essentially of two types
either a valve member having a shutter valve articulated laterally on a body which carries it, in order to be able to pivot between a lateral open position and a closed position orthogonal to the axis of the valve, said valve being biased towards this closed position by elastic means,
either a ball organ having a ball (also called "ball" or "ball"), generally spherical, pierced with an axial channel and movable longitudinally in a body to be able to move with a rotation of a quarter of turn around its center, between a low opening position and a high closing position towards which said ball is returned by elastic means.

Les vannes à clapet présentent l'avantage d'être plus robustes et moins encombrantes que les vannes à balle. Toutefois, ces dernières présentent des avantages dans certaines circonstances ; en particulier lorsque le puits est soumis à des mesures (pression...), un cable est amené à traverser la vanne pour descendre les sondes : en cas d'urgence, seules les vannes à balle peuvent alors assurer la fermeture immédiate du puits grâce à leur faculté de sectionner le câble à la façon d'une guillotine lorsqu'elles se referment. Globe valves have the advantage of being more robust and less bulky than ball valves. However, the latter have advantages in certain circumstances; in particular when the well is subjected to measurements (pressure, etc.), a cable is brought through the valve to lower the probes: in an emergency, only ball valves can then ensure immediate closure of the well thanks to their ability to cut the cable like a guillotine when they close.

Toutefois, actuellement, de par leur structure spécifique, très différente dans les deux cas, les vannes de puits pétroliers sont spécialisées et l'utilisateur ne peut à la fois profiter des avantages des deux types d'obturation, si ce n'est en disposant de jeux de vannes des deux catégories et en opérant une permutation de la vanne complète, ce qui accroit considérablement le coût des matériels nécessaires. De plus, au niveau de la fabrication, chaque catégorie de vanne fait l'objet d'une étude et d'une fabrication spécifiques, ce qui constitue un facteur d'augmentation notable des coûts. However, currently, due to their specific structure, which is very different in the two cases, oil well valves are specialized and the user cannot at the same time take advantage of the advantages of the two types of obturation, except by having valve sets of the two categories and by permuting the complete valve, which considerably increases the cost of the materials required. In addition, at the manufacturing level, each category of valve is the subject of a specific study and manufacture, which constitutes a factor of notable increase in costs.

Par ailleurs, dans les vannes existantes, l'organe d'obturation fait l'objet de dépôts dus à l'effluent, qui peuvent à la longue conduire à un fonctionnement déficient. Furthermore, in existing valves, the shutter member is the subject of deposits due to the effluent, which can in the long term lead to deficient functioning.

La présente invention se propose de fournir une vanne de type universel qui puisse être équipée au choix de l'utilisateur aussi bien d'un organe d'obturation à clapet que d'un organe à balle. The present invention proposes to provide a universal type valve which can be fitted, at the user's choice, both with a shutter member with a valve and with a ball member.

Un objectif de l'invention est ainsi de réduire le coût du parc de matériels nécessaires à l'utilisateur, ainsi que les coûts de fabrication des vannes. An objective of the invention is thus to reduce the cost of the equipment fleet necessary for the user, as well as the costs of manufacturing the valves.

Un autre objectif de l'invention est d'assurer un nettoyage de l'organe d'obturation à chaque opération d'ouverture de la vanne installée dans un puits. Another objective of the invention is to ensure cleaning of the closure member at each opening operation of the valve installed in a well.

Afin de faciliter la compréhension, la vanne conforme à l'invention est décrite en la supposant en place dans un puits pétrolier, les termes "haut", "bas", "supérieur", "inférieur" se référant à cette position. In order to facilitate understanding, the valve according to the invention is described by assuming it to be in place in an oil well, the terms "top", "bottom", "upper", "lower" referring to this position.

La vanne de sécurité visée par l'invention est du type comprenant
un corps de vanne de forme générale tubulaire,
un organe mobile d'obturation situé en partie basse dudit corps et sollicité vers la position de fermeture par des moyens élastiques,
un coulisseau tubulaire agencé pour pouvoir coulisser longitudinalement à l'intérieur du corps de vanne en vue d'engendrer dans son mouvement descendant l'ouverture de l'organe d'obturation,
un ressort de rappel disposé dans un logement annulaire situé entre le coulisseau et le corps de vanne, de façon à solliciter ledit coulisseau vers une position haute correspondant à la fermeture de l'organe d'obturation,
des moyens de déplacement hydraulique du coulisseau vers le bas, comportant une arrivée de fluide de commande à travers le corps de vanne et un volume étanche entre le coulisseau et le corps destiné à recevoir le fluide de commande, le coulisseau présentant une différence de section soumise à la pression du fluide contenu dans ledit volume de façon à subir un effort vers le bas lorsque ledit volume est en pression,
un système d'ancrage situé en partie haute du corps de vanne et adapté pour assujettir celui-ci dans un manchon-réceptacle logé dans le tube de production,
des garnitures d'étanchéité, inférieure et supérieure, disposées autour du corps de vanne en vue d'assurer une étanchéité à l'interface entre ledit corps de vanne et le manchon-réceptacle à des niveaux situés au-dessous et au-dessus de l'arrivée du fluide de commande.The safety valve targeted by the invention is of the type comprising
a valve body of generally tubular shape,
a movable shutter member located in the lower part of said body and urged towards the closed position by elastic means,
a tubular slide arranged to be able to slide longitudinally inside the valve body in order to generate in its downward movement the opening of the shutter member,
a return spring disposed in an annular housing located between the slide and the valve body, so as to urge said slide towards a high position corresponding to the closing of the shutter member,
means for hydraulic displacement of the slide downwards, comprising an inlet for control fluid through the valve body and a sealed volume between the slide and the body intended to receive the control fluid, the slide having a difference in subject section the pressure of the fluid contained in said volume so as to undergo a downward force when said volume is under pressure,
an anchoring system located in the upper part of the valve body and adapted to secure it in a receptacle sleeve housed in the production tube,
sealings, lower and upper, arranged around the valve body in order to ensure a seal at the interface between said valve body and the receptacle sleeve at levels located below and above the arrival of the control fluid.

Selon la présente invention, ladite vanne est caractérisée en ce que
le corps de vanne comprend en partie basse un manchon inférieur pourvu à sa base et sur son pourtour de moyens d'assemblage,
le coulisseau est agencé de façon à demeurer, en position haute, en retrait dans ledit manchon inférieur et à venir, en position basse, en saillie par rapport à celui-ci,
. l'organe mobile d'obturation est monté dans un ensemble d'obturation interchangeable comprenant un corps, dit corps d'obturateur, pourvu en partie haute de moyens d'assemblage conjugués de ceux du manchon inférieur de vanne, de façon à pouvoir se fixer de façon amovible sur celui-ci,
l'organe mobile d'obturation est agencé dans ledit corps d'obturateur de façon, d'une part, à obturer l'extrémité du manchon inférieur de vanne lorsque le coulisseau se trouve dans sa position haute de retrait, d'autre part, à être repoussé par ledit coulisseau lorsque celui-ci se déplace vers sa position basse en vue d'engendrer l'ouverture.According to the present invention, said valve is characterized in that
the valve body comprises in the lower part a lower sleeve provided at its base and around its periphery with assembly means,
the slide is arranged so as to remain, in the high position, set back in said lower sleeve and to come, in the low position, projecting relative to the latter,
. the movable shutter member is mounted in an interchangeable shutter assembly comprising a body, called shutter body, provided in the upper part with assembly means combined with those of the lower valve sleeve, so as to be able to be fixed removably on it,
the movable shutter member is arranged in said shutter body so as, on the one hand, to shut off the end of the lower valve sleeve when the slide is in its high withdrawal position, on the other hand, to be pushed back by said slide when the latter moves towards its low position in order to generate the opening.

Ainsi, sur le manchon inférieur de la vanne peut être rassemblé, indifféremment, un ensemble d'obturation à clapet ou un ensemble d'obturation à balle. Cet assemblage s'effectue en particulier par un simple vissage, le manchon inférieur de la vanne comprenant en partie basse une collerette filetée sur son pourtour, cependant que le corps d'obturateur est doté en partie haute d'un tronçon tubulaire taraudé, conjugué. La structure de la vanne et notamment l'agencement de son coulisseau et de son ressort de rappel permettent avec les mêmes moyens, d'une part, de garantir la fermeture de l'organe d'obturation (sous l'action de ses propres moyens élastiques), et son étanchéité, d'autre part, d'engendrer la manoeuvre dudit organe d'obturation dans le sens de l'ouverture, par déplacement du coulisseau de vanne, que l'organe d'obturation soit un clapet ou qu'il soit une balle. Ainsi, une seule catégorie de vanne peut être produite par le fabricant et achetée par l'utilisateur, seul l'ensemble d'obturation interchangeable étant spécifique du type d'obturation recherché (clapet ou balle). Thus, on the lower sleeve of the valve can be assembled, indifferently, a valve closure assembly or a ball closure assembly. This assembly is carried out in particular by a simple screwing, the lower sleeve of the valve comprising in the lower part a threaded flange on its periphery, while the shutter body is provided in the upper part with a tapped, conjugated tubular section. The structure of the valve and in particular the arrangement of its slide and its return spring make it possible, with the same means, on the one hand, to guarantee the closure of the shutter member (under the action of its own means elastic), and its sealing, on the other hand, to generate the operation of said shutter member in the opening direction, by displacement of the valve slide, whether the shutter member is a valve or that he is a bullet. Thus, a single category of valve can be produced by the manufacturer and purchased by the user, only the interchangeable obturation assembly being specific to the type of obturation sought (valve or ball).

I1 est à noter que 1' es moyens constitutifs de ces ensembles d'obturation à clapet ou à balle sont en eux-mêmes de type traditionnel : clapet articulé latéralement avec ressort de rappel tendant à le faire pivoter vers la position centrale de fermeture ou balle mobile longitudinalement avec guidage en rotation sur un quart de tour et rappel par ressort la sollicitant vers la position haute de fermeture. It should be noted that the constituent means of these valve or ball shutter assemblies are in themselves of the traditional type: laterally articulated valve with return spring tending to pivot it towards the central closing position or ball longitudinally movable with guiding in rotation over a quarter turn and spring return urging it towards the high closed position.

Par ailleurs, de façon connue en soi, le manchon inférieur de la vanne comprend une soupape d'équilibrage, tandis que le coulisseau est doté sur son pourtour d'une came d'ouverture de ladite soupape. Ces moyens connus ont pour rôle de réaliser un équilibrage des pressions en amont et en aval de l'organe d'obturation au début de l'opération d'ouverture dans le puits sous pression : cet équilibrage neutralise l'action de la pression aval du puits sur l'organe d'obturation et permet ainsi le déplacement ou le pivotement de ce dernier dans le sens de l'ouverture sous la poussée du coulisseau. Furthermore, in a manner known per se, the lower sleeve of the valve comprises a balancing valve, while the slide is provided on its periphery with an opening cam of said valve. These known means have the role of achieving pressure balancing upstream and downstream of the shutter member at the start of the opening operation in the pressurized well: this balancing neutralizes the action of the pressure downstream of the well on the shutter member and thus allows the displacement or pivoting of the latter in the direction of opening under the thrust of the slide.

Selon des caractéristiques préférentielles de la présente invention
la came du coulisseau est longitudinalement positionnée sur celui-ci, de façon que la soupape soit actionnée lorsque l'extrémité dudit coulisseau vient à proximité immédiate ou sensiblement au contact de l'organe d'obturation en position fermée,
le coulisseau est formé par un tube continu non percé, de façon à définir un cheminement d'effluent lors de l'équilibrage, passant entre l'extrémité dudit coulisseau et l'organe d'obturation.According to preferred features of the present invention
the slider cam is longitudinally positioned thereon, so that the valve is actuated when the end of said slider comes in close proximity to or substantially in contact with the shutter member in the closed position,
the slide is formed by a continuous, non-drilled tube, so as to define an effluent path during balancing, passing between the end of said slide and the shutter member.

A l'ouverture, l'effluent engendre ainsi un effet de jet au niveau de l'organe d'obturation, qui nettoie celui-ci et le débarrasse des dépôts dus en particulier à la décantation de l'effluent liquide contenu dans la partie amont du tube de production fermé par la vanne. At the opening, the effluent thus generates a jet effect at the level of the obturation member, which cleans it and rids it of deposits due in particular to the settling of the liquid effluent contained in the upstream part. of the production tube closed by the valve.

D'autres caractéristiques, buts et avantaqes de l'invention ressortiront de la description qui suit en référence aux dessins annexés, lesquels en présentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation ; sur ces dessins qui font partie intégrante de la présente description
- la figure 1 est une vue an coupe axiale d'une vanne conforme à l'invention, prête à être équipée d'un ensemble d'obturation à clapet ou à balla,
- les figures 2, 3 et 4 sont des demicoupes de détail de ladite vanne équipée d'un ensemble d'obturation à clapet, ces vues étant destinées à illustrer le processus d'équilibrage au cours de la phase d'ouverture,
- la figure 5 est une coupe de détail de la vanne équipée d'un ensemble d'obturation à balle. Other characteristics, objects and advantages of the invention will emerge from the description which follows with reference to the appended drawings, which present by way of nonlimiting example an embodiment; on these drawings which form an integral part of the present description
FIG. 1 is a view in axial section of a valve according to the invention, ready to be fitted with a valve or ball valve closure assembly,
FIGS. 2, 3 and 4 are detail half-sections of said valve equipped with a valve shutter assembly, these views being intended to illustrate the balancing process during the opening phase,
- Figure 5 is a detail section of the valve equipped with a ball shutter assembly.

La vanne de sécurité représentée à la figure 1 sans son ensemble d'obturation est destinée à être équipée e au choIx de l'utilisateur, soit d'un ensemble d'obturation à clapet (figures 2 à 4), soit d'un ensemble d'obturation à balle (figure 5). Cette vanne est appelée à être insérée dans un tube de production de puits pétrolier doté d'un manchon-réceptacle 1 qui, de façon traditionnelle est pourvu d'une ligne d'arrivée de fluide de commande la et d'une gorge d'ancrage (non visible) dans laquelle est destiné à s'ancrer un verrou d'ancrage prévu à la partie supérieure de la vanne. Ce verrou peut être de tout type connu ou conforme à l'une des demandes de brevet FR déposées simultané ment par la demanderesse. The safety valve shown in FIG. 1 without its closure assembly is intended to be equipped at the user's choice, either with a valve closure assembly (FIGS. 2 to 4), or with an assembly ball shutter (Figure 5). This valve is called to be inserted into an oil well production tube provided with a receptacle sleeve 1 which, conventionally, is provided with a control fluid inlet line 1a and an anchoring groove (not visible) in which is intended to anchor an anchor lock provided at the top of the valve. This lock can be of any known type or conform to one of the FR patent applications filed simultaneously by the applicant.

Ladite vanne peut avantageusement présenter la structure générale de la vanne perfectionnée décrite dans une autre demande de brevet FR déposée simultanément par la demanderesse ; cette vanne comprend un corps de vanne de forme qénérale tubulaire, constitué de plusieurs pièces tubulaires assujetties les unes aux autres corps de verrou supérieur (non visible), porte-joint supérieur 3 portant une garniture d'étanchéité supérieure 15, entretoise tubulaire 4, bague-écrou de blocage 5, chemise de ressort 6 possédant un talon supérieur 6a portant une garniture d'étanchéité inférieure 16, manchon inférieur 7. Le porte-joint 3 et l'entretoise 4 sont percés de lumières 3a, 4a pour le passage du fluide de commande provenant de la ligne la. Said valve can advantageously have the general structure of the improved valve described in another FR patent application filed simultaneously by the applicant; this valve comprises a valve body of general tubular shape, consisting of several tubular parts secured to each other upper lock body (not visible), upper seal holder 3 carrying an upper seal 15, tubular spacer 4, ring -locking nut 5, spring jacket 6 having an upper heel 6a carrying a lower seal 16, lower sleeve 7. The seal carrier 3 and the spacer 4 are pierced with holes 3a, 4a for the passage of the fluid from line la.

A l'intérieur du corps de vanne, est monté un coulisseau mobile 9 formé par un tube continu, non percé, apte à se déplacer longitudinalement dans le corps de vanne, entre une position basse (correspondant à l'ouverture) et une position haute (correspondant à la fermeture) représentée à la figure 1. Ce coulisseau 9 est rappelé vers sa position haute par un ressort de rappel 10 et est commandé hydrauliquement vers le bas par le fluide de commande arrivant par la ligne la, lorsque cette dernière est mise sous pression. Il est agencé dans le corps de vanne de façon à demeurer en retrait dans le manchon inférieur 7 comme l'illustre la figure 1 lorsque le fluide de commande se trouve hors pression. Cette position haute est assignée au coulisseau par l'action du ressort 10. Inside the valve body, is mounted a movable slide 9 formed by a continuous tube, not drilled, able to move longitudinally in the valve body, between a low position (corresponding to the opening) and a high position (corresponding to the closure) shown in Figure 1. This slide 9 is returned to its upper position by a return spring 10 and is hydraulically controlled downward by the control fluid arriving by the line la, when the latter is put under pressure. It is arranged in the valve body so as to remain recessed in the lower sleeve 7 as illustrated in FIG. 1 when the control fluid is depressurized. This high position is assigned to the slide by the action of spring 10.

Lorsqu'il est mis sous pression, le fluide de commande, constitué par un liquide lubrifiant, arrive dans le corps de vanne par la ligne la et les lumières 4 a et 3 a, est arrêté à l'interface corps de vanne/manchon-réceptacle par les garnitures d'étanchéité 15 et 16 situées immédiatement de part et d'autre desdites lumières d'arrivée et vient remplir un volume étanche situé entre le coulisseau et le corps de vanne. When pressurized, the control fluid, consisting of a lubricating liquid, arrives in the valve body by the line la and the ports 4a and 3a, is stopped at the valve body / sleeve interface. receptacle by the seals 15 and 16 located immediately on either side of said inlet lights and fills a sealed volume located between the slide and the valve body.

Ce volume étanche est limité, à l'interface coulisseau/corps de vanne, d'une part, per un joint d'étanchéité supérieur 21 disposé au-dessus de l'arrivée du fluide en appui contre un tronçon supérieur du coulisseau de diamètre prédéterminé, d'autre part, par un joint d'étanchéIté inférieur 22 disposé dans une gorge au-dessous et au voisinage de l'extrémité inférieure du ressort de rappel 10, en appui contre un tronçon inférieur du coulisseau de diamètre plus grand que celui du tronçon supérieur précité. This sealed volume is limited, at the slide / valve body interface, on the one hand, by an upper seal 21 arranged above the inlet of the fluid pressing against an upper section of the slide of predetermined diameter. , on the other hand, by a lower sealing gasket 22 disposed in a groove below and in the vicinity of the lower end of the return spring 10, bearing against a lower section of the slide with a diameter greater than that of the above-mentioned upper section.

La différence de diamètre entre ces deux tronçons de coulisseau est définie par des épaulements 9b et 9c que comporte celui-ci : le fluide de commande agit ainsi vers le bas sur le coulisseau par le biais de ces différences de section et amène celui-ci en saillie par rapport au manchon inférieur 7 de façon à manoeuvrer, comme on le verra plus loin, l'organe d'obturation (quelque soit le type de celui ci)
Le joint inférieur 22 est disposé dans une gorge du manchon 7 de façon à être positionné au-dessous et à proximité d'une douille 20 de contre-appui du ressort 10.The difference in diameter between these two sections of slide is defined by shoulders 9b and 9c which the latter comprises: the control fluid thus acts downward on the slide by means of these differences in section and brings the latter into projection relative to the lower sleeve 7 so as to operate, as will be seen below, the shutter member (whatever the type thereof)
The lower seal 22 is disposed in a groove in the sleeve 7 so as to be positioned below and near a bush 20 for the spring 10 to bear against.

Les joints 21 et 22 sont en particulier des joints toriques.The seals 21 and 22 are in particular O-rings.

Par ailleurs, le manchon inférieur 7 qui est vissé à la base de la chemise de ressort 6 est équipé d'une soupape d'équilibrage 13 de type classique, qui est actionnée à chaque réouverture de la vanne, au début de la descente du coulisseau 9, par une came 9a de ce dernier en vue d'autoriser un équilibrage des pressions à l'intérieur et à l'extérieur du corps de vanne. Furthermore, the lower sleeve 7 which is screwed to the base of the spring jacket 6 is equipped with a balancing valve 13 of the conventional type, which is actuated each time the valve is reopened, at the start of the descent of the slide. 9, by a cam 9a of the latter in order to allow balancing of the pressures inside and outside the valve body.

Le manchon inférieur 7 comprend, d'autre part, à sa base, une collerette d'assemblage 100 qui est filetée sur son pourtour. Cette collerette dont la surface interne est en continuité avec celle du manchon 7 possède en bout une surépaisseur interne 101 sur le chant de laquelle est ménagée une rainure 102 d'insertion d'un joint d'étanchéité amqvible. The lower sleeve 7 comprises, on the other hand, at its base, an assembly flange 100 which is threaded around its periphery. This flange, the internal surface of which is in continuity with that of the sleeve 7 has at the end an internal thickening 101 on the edge of which is formed a groove 102 for inserting a removable seal.

La vanne ci-dessus décrite peut être équipée d'un ensemble d'obturation interchangeable, soit à clapet, soit à balle. Cet ensemble comprend un corps d'obturateur l08C (ensemble à clapet : figure 2) ou 108R (ensemble à balle : figure 5), qui comporte en partie haute un tronçon tubulaire taraudé l09C ou 109B, apte à se visser autour de la collerette 100, pour assurer l'assemblage de l'ensemble d'obturation à la base de la vanne. En position assemblée, la surface externe du corps d'obturateur vient en continuité avec celle du manchon inférieur 7. The valve described above can be equipped with an interchangeable closure assembly, either with valve or with ball. This assembly comprises a shutter body l08C (valve assembly: Figure 2) or 108R (ball assembly: Figure 5), which comprises at the top a tapped tubular section l09C or 109B, capable of being screwed around the flange 100 , to ensure the assembly of the shutter assembly at the base of the valve. In the assembled position, the external surface of the shutter body comes in continuity with that of the lower sleeve 7.

L'organe mobile d'obturation, clapet llOC ou balle llOB, est agencé dans le corps d'obturateur de façon, soit à obturer l'extrémité du manchon inférieur 7 lorsque le coulisseau 9 se trouve dans la position haute de retrait, soit à être repoussé par ledit coulisseau lorsque celui. se déplace vers sa position basse en vue d'engendrer l'ouverture. The movable shutter member, llOC valve or llOB ball, is arranged in the shutter body so as either to close the end of the lower sleeve 7 when the slider 9 is in the high withdrawal position, or to be repelled by said slider when that. moves to its low position in order to generate the opening.

L'étanchéité à la fermeture est assurée par un joint d'étanchéité amovible 111 C ou lllB qui est maintenu par la rainure 102 du manchon 7. A cet effet, ce joint est pourvu d'un talon inséré de façon amovible dans ladite rainure et d'une tête de forme adaptée au type d'organe d'obturation monté. The seal on closing is ensured by a removable seal 111 C or IIIB which is held by the groove 102 of the sleeve 7. For this purpose, this seal is provided with a heel removably inserted in said groove and a shaped head adapted to the type of obturation member fitted.

Dans le cas d'un clapet (figure 2), cette tête est constituée par une lèvre tronconique adaptée pour venir en appui avec une portée conique dont est traditionnellement pourvu le clapet. Dans le cas d'une balle (figure 5), cette tête de forme générale cylindrique, possède un bord de section semf-circulaire, adapté pour venir en appui contre la portée sphérique de la balla. In the case of a valve (Figure 2), this head is constituted by a frustoconical lip adapted to come into abutment with a conical bearing with which the valve is traditionally provided. In the case of a ball (Figure 5), this generally cylindrical head has an edge of semi-circular section, adapted to bear against the spherical bearing of the ball.

L'organe d'obturation, clapet ou balle, vient en pression contre ce joint d'étanchéité sous l'effet de moyens élastiques qui lui sont associés, lorsque le corps d'obturateur 108C ou 108R est assemblé sur le manchon inférieur de vanne 7 (le coulisseau non soumIs à la pression hydraulique se trouvant en position haute de retrait dans celui-ci sous l'action du ressort 10). The shutter member, valve or ball, comes into pressure against this seal under the effect of elastic means associated with it, when the shutter body 108C or 108R is assembled on the lower valve sleeve 7 (the slide not subjected to hydraulic pressure being in the high position of withdrawal therein under the action of spring 10).

Chacun des deux ensembles d'obturation est de structure connue en elle-même (l'ensemble à clapet peut éventuellement être du type de celui décrit dans une des demandas déposées simultanément par la demanderesse). Each of the two shutter assemblies is of known structure in itself (the valve assembly may possibly be of the type described in one of the applications filed simultaneously by the applicant).

Dans l'ensemble à clapet (figure 2), le clapet est de façon classique articulé autour d'un axe 112 qui est porté par le corps 108C ; un ressort 113 enroulé autour de cet axe, sollicite ledit clapet vers sa position centrale de fermeture. In the valve assembly (Figure 2), the valve is conventionally articulated about an axis 112 which is carried by the body 108C; a spring 113 wound around this axis, urges said valve towards its central closed position.

La figure 2 montre un tel ensemble à clapet en position fermée, monté à la base de la vanne. Dans cette position, la came 9a du coulisseau (en position haute) est située au-dessus de la soupape d'équilibrage 13. Figure 2 shows such a valve assembly in the closed position, mounted at the base of the valve. In this position, the cam 9a of the slide (in the high position) is located above the balancing valve 13.

L'extrémité basse du coulisseau se trouve en retrait dans le manchon inférieur 7 au voisinage du clapet llOC.The lower end of the slide is set back in the lower sleeve 7 in the vicinity of the llOC valve.

Lorsque le fluide de commande est mis en pression, le coulisseau 9 descend et sa came 9a vient ouvrir la soupape d'équilibrage 13 (figure 3). L'effluent sous pression pénètre entre le coulisseau 9 et le manchon 7 et s'échappe à l'extrémité basse du coulisseau sous la forme d'un jet qui nettoie le clapet (ou la balle dans le cas d'un ensemble d'obturation à balle dont le fonctionnement est analogue) et chasse les dépôts ayant pu s'accumuler sur celuici pendant la période de fermeture. Pour rendre ce jet plus efficace, la came 9a du coulisseau est longitudinalement positionnée le long de celui-ci, de façon que la soupape soit actionnée lorsque l'extrémité basse du coulisseau vient à proximité immédiate ou sensiblement au contact de l'organe d'obturation fermée.L'on engendre ainsi, au contact de cet organe, un effet de Venturi qui débarrasse celui-ci de tous les dépôts avec une efficacité remarquable. When the control fluid is pressurized, the slide 9 descends and its cam 9a opens the balancing valve 13 (FIG. 3). The pressurized effluent enters between the slide 9 and the sleeve 7 and escapes at the lower end of the slide in the form of a jet which cleans the valve (or the ball in the case of a closure assembly with a similar functioning) and removes deposits that may have accumulated on it during the closed period. To make this jet more effective, the cam 9a of the slide is longitudinally positioned along it, so that the valve is actuated when the lower end of the slide comes in close proximity or substantially in contact with the member. closed obturation. This creates a Venturi effect on contact with this organ, which rids it of all deposits with remarkable efficiency.

La descente du coulisseau 9 se poursuit sous la pression hydraulique du fluide de commande et celui-ci repousse le clapet llOC jusqu'à ouverture totale comme l'illustre la figure 4. Le mouvement du coulisseau s'arrête lorsqu'il vient en butée contre l'extrémité basse du corps d'obturateur (nez de vanne 114). Le clapet est alors escamoté sur le côté du corps d'obturateur dans une lumière latérale 113 qui lui sert de logement. The descent of the slide 9 continues under the hydraulic pressure of the control fluid and the latter pushes the valve llOC until complete opening as illustrated in FIG. 4. The movement of the slide stops when it comes into abutment against the lower end of the obturator body (valve nose 114). The valve is then retracted on the side of the shutter body in a lateral opening 113 which serves as its housing.

Le fonctionnement est analogue dans le cas d'un organe d'obturation à balle tel que schématisé à la figure 5. De façon classique, la balle llOB percée d'un passage d'effluent axial est repoussée vers la position de fermeture par un ressort 115 qui agit sur une douille 116. The operation is similar in the case of a ball shutter member as shown diagrammatically in FIG. 5. Conventionally, the 11OB ball pierced with an axial effluent passage is pushed back to the closed position by a spring. 115 which acts on a socket 116.

Sous l'effet de la pression hydraulique, le coulisseau 9 de la vanne entre en contact avec la balle 110B et repousse celle-ci vers le bas. Des moyens de guidage classiques (non représentés) engendre une rotation de la balle d'un quart de tour lorsqu'elle descend, de sorte que le passage axial de celle-ci s'aligne avec l'âme creuse du coulisseau. En fin de course, l'extrémité basse 116a de la douille vient en butée contre le nez 117.Under the effect of the hydraulic pressure, the slide 9 of the valve comes into contact with the ball 110B and pushes it down. Conventional guide means (not shown) causes the ball to rotate a quarter turn when it descends, so that the axial passage of the latter aligns with the hollow core of the slide. At the end of the race, the lower end 116a of the sleeve abuts against the nose 117.

Pour changer un ensemble d'obturation par un autre, il suffit de dévisser le corps d'obturateur du premier ensemble, de retirer le joint amovible correspondant, d'insérer à l'extrémité du manchon inférieur de vanne 7 un autre joint (lllC ou lllB) adapté au nouvel ensemble à mettre en place, et de visser le corps de ce dernier autour du manchon inférieur de vanne 7. Aucune autre modification n'est à faire sur la vanne dont le coulisseau 9 est apte à assurer, sans changement ni réglage spécifique, la manoeuvre des deux types d'organes d'obturation. To change one obturation assembly by another, simply unscrew the obturator body from the first assembly, remove the corresponding removable seal, insert at the end of the lower valve sleeve 7 another seal (lllC or lllB) adapted to the new assembly to be put in place, and to screw the body of the latter around the lower valve sleeve 7. No other modification is to be made to the valve, the slide 9 of which is capable of ensuring, without change or specific adjustment, the operation of the two types of shutter members.

Claims

1 / - Safety valve intended to be inserted in an oil well production tube in order to ensure opening or closing, said valve comprising

a valve body of generally tubular shape,

a movable shutter member located in the lower part of said body and urged towards the closed position by elastic means,

a tubular slide (9) arranged to be able to slide longitudinally inside the valve body in order to generate in its downward movement the opening of the shutter member,

a return spring (10) disposed in an annular housing located between the slide and the valve body, so as to bias said slide towards a high position corresponding to the closing of the shutter member,

means for hydraulic displacement of the slide downward, comprising an inlet (3a, 4a) of control fluid through the valve body and a sealed volume between the slide or the body intended to receive the control fluid, the slide ( 9) having a difference in section subjected to the pressure of the fluid contained in said volume so as to undergo a downward force when said volume is under pressure,

an anchoring system located in the upper part of the valve body and adapted to secure it in a receptacle sleeve (1) housed in the production tube,

seals, lower (16) and upper (15), disposed around the valve body in order to ensure a seal at the interface between said valve body and the receptacle sleeve at levels located below and above the arrival of the control fluid, said valve being characterized in that

the valve body comprises in the lower part a lower sleeve (7) provided at its base and around its periphery with assembly means (100),

the slide (9) is arranged so as to remain, in the high position, set back in said lower sleeve (7) and to come, in the low position, projecting relative thereto,

. the movable shutter member (llOC, llOB) is mounted in an interchangeable shutter assembly comprising a body, called shutter body (108C, 108B), provided in the upper part with assembly means (109C, 109F3) combined with those of the lower valve sleeve (7), so that they can be removably attached thereto,

The movable shutter member (llOC, llOB) is arranged in said shutter body so as, on the one hand, to close the end of the lower valve sleeve (7) when the slide (9) is in its high withdrawal position, on the other hand, to be pushed back by said slide when the latter moves towards its low position in order to generate the opening.

2 / - Safety valve according to claim 1, characterized in that

the lower sleeve (7) of the valve carries, on its end edge, a removable seal (lllC, lllB) provided, on the one hand, with a heel removably inserted in a groove (102) formed in said end edge, on the other hand, a shaped head adapted to the type of shutter member fitted,

. the shutter member (llOC, 1108) is arranged in the shutter body (108C, 108 B) so as to come into pressure against said seal when the shutter body is assembled on said sleeve, the slide (9) being in the high withdrawal position.

3 / - Safety valve according to one of claims 1 or 2, in which is mounted a shutter valve assembly (llflC), by assembling its shutter body (108C) on the lower valve sleeve (7 ).

4 / - Safety valve according to one of claims 1 or 2, in which is mounted a ball shutter assembly (llOB), by assembling its shutter body (1088) on the lower valve sleeve (7 ).

5 / - Safety valve according to one of claims 1, 2, 3 or 4, wherein the lower valve sleeve (7) comprises a balancing valve (13), the slide (9) being provided, on its periphery, of a cam (9a) for opening said valve, characterized in that

. the cam (9a) of the slide is longitudinally positioned thereon, so that the valve (13) is actuated when the lower end of said slide comes in close proximity or substantially in contact with the shutter member in the closed position (llOC, 1108),

the slider (9) is formed by a continuous, non-pierced tube, so as to define an effluent path during balancing, passing between the lower end of the slider and the shutter member.

6 / - Safety valve according to one of claims 1, 2, 3, 4 or 5, characterized in that

the lower valve sleeve (7) comprises, at the bottom, a flange (100) threaded around its periphery, the internal surface of which is in continuity with that of said sleeve,

the shutter body (108C, 1088) comprises, at the top, a threaded tubular section (109C, 1098) capable of being screwed around the aforementioned flange, so that the external surface of the shutter body comes in continuity with that of the lower sleeve (7).

7 / - Safety valve according to claims 2 and 6 taken together, characterized in that the groove (102) for inserting the removable seal (IIIC, 111 B) is formed on the edge of the collar (100) , which at the end has an internal allowance (101).